Brodmanns-området: Struktur, funksjon og sykdommer

Brodmann-områder er en inndeling av menneskelig hjernebark basert på mobilarkitektur. Områder med samme mobilstruktur danner et Brodmann-område. De hjerne er delt inn i 52 Brodmann-områder.

Hva er et Brodmann-område?

De hjerne av alle levende ting fremstår som en ensformig og fet masse, derfor hvit i fargen. Selv om det siden antikken har blitt mistanke om at dette organet er sete for oppfatninger og tanker, var det fram til 19-tallet umulig å få noe innblikk i hvordan disse evnene kunne realiseres i hjerne. Det var bare gjennom spesielle fargeteknikker utviklet av Antonio Golgi, Ramon y Cajal og Franz Nissl at strukturen i hjerneceller kalt nevroner kunne bli synliggjort. Golgis farging avslørte det store utvalget av nevroner og deres mange grener kalt dendritter og axoner. I tillegg til mangfoldet av individuelle celletyper, er det store lokale forskjeller i arrangementet av disse cellene, som forekommer i klynger eller lag med varierende tykkelse og tetthet. Disse kvantitative forskjellene kan godt visualiseres ved hjelp av Nissl-farging, det metodiske grunnlaget for Korbinian Brodmanns arbeid. Brodmann undersøkte ordningen, tetthet, og størrelsen på nevroner i den menneskelige hjernebarken og delte den inn i 52 områder basert på lokale forskjeller.

Anatomi og struktur

Hvis du ser på den menneskelige hjernen fra utsiden, er det viktigste du ser at hjernebarken (latin for bark) gjengro resten av hjernen, med dens karakteristiske valnøtt form. Cortex dukket opp sist i hjernens utvikling og er mest utviklet hos mennesker. Hjernen har et mønster av sulci (lat. Grøfter) og gyri (gr. Spoler) samt sulcus centralis (lat. Midtgrøft) som skiller de to hjernehalvkulene. På grunnlag av disse funksjonene kan hver hjernehalvdel deles inn i 4 fliker, den fremre (frontale), den overlegne (parietal), den bakre (occipital) og den laterale (temporale) fliken. Denne inndelingen er viktig for å lokalisere neuronale hjernestrukturer, men ikke for å forstå deres funksjon. For bedre å koble hjernebarkens anatomi til dens funksjon, farget Korbinian Brodmann alle cellekroppene med Nissl-flekken og undersøkte hjernesnitt med et mikroskop. Cortex har en lagdeling av celler med 3 til 5 lag, hvis tykkelse og celle tetthet kan variere, i likhet med størrelsen på cellelegemene. Basert på denne mikroanatomi, var Brodmann i stand til å identifisere 52 områder, som han utpekte med påfølgende nummer. Brodmann publiserte sine resultater i 1909 i artikkelen "Comparative Localization Theory of the Cerebral Cortex." Brodmann lyktes i denne klassifiseringen uten å utvikle en dypere forståelse av celletyper og deres sammenkobling i de enkelte områdene. Å utvikle denne forståelsen er hovedoppgaven til moderne nevrovitenskap.

Funksjon og oppgaver

Ved å sammenligne cellestrukturen til forskjellige hjerneområder, kan ikke funksjon utledes, og på Brodmanns tid var det lite kjent om den nøyaktige oppgaven til forskjellige hjerneområder hos mennesker. I årene etter Brodmanns arbeid begynte omfattende kunnskap om funksjonen til forskjellige hjerneregioner å bli samlet. Effekten av hjerneskade, som skjedde i stort antall under de to verdenskrigene, var de første omfattende kildene til nevromedisinsk forskning. Etter andre verdenskrig tjente målrettet elektrisk stimulering av forskjellige hjerneområder under og etter operasjoner til å belyse funksjonen til forskjellige hjerneområder; disse ble supplert med dyreforsøk. I dag kan presise funksjoner tilskrives de fleste Brodmann-områder. Generelt kan visse typer funksjoner tilordnes de fire hjernelappene som allerede er diskutert. Frontal cortex er assosiert med vår personlighet og tenkning; skade på dette hjerneområdet fører til personlighetsendringer og mental retardasjon. Parietal parietal lobe inkluderer kroppens motoriske og sensoriske funksjoner, mens occipital lobe på baksiden av hode inneholder det som er kjent som den visuelle hjernebarken. På sidene, i hjernens temporal lobe, evner til å høre og snakke så vel som deler av minne Her tilsvarer den motoriske hjernebarken som styrer lemmene våre Brodmann-område 7, vår evne til å se til område 17 og områdene 44 og 45 tilsvarer Brocas område, hvis skade er forbundet med tap av språklig uttrykk.

Sykdommer

Klassifiseringen av Brodmann-områder er ikke primært for diagnostiske formål eller for terapeutiske inngrep. Ved å identifisere korresponderende funksjoner i Brodmann-områdene, har de imidlertid blitt et viktig diagnostisk verktøy som kan gi informasjon om plasseringen og omfanget av hjerneskade. For eksempel ved å tilpasse funksjonen til hjerneområdet, plasseringen av hjernen hjerneslag kan bestemmes hos pasienter med hjerneslag basert på nedsatt funksjonsevne. I moderne bildebehandlingsteknikker som registrerer hjerneaktivitet, for eksempel funksjonell magnetisk resonansbilder, er kunnskap om Brodmann-områder viktig fordi det gjør at signaler kan tildeles hjernefunksjoner. Når man planlegger kirurgiske inngrep i hjernen, brukes Brodmann-områder og deres funksjoner som grunnlag for å veie hvordan en intervensjon kan utføres uten å påvirke spesielt viktige hjernefunksjoner. Kombinasjonen av moderne magnetiske hjernestimuleringsteknikker (transkraniell magnetisk stimulering) med bildebehandlingsteknikker gjør det mulig å vurdere hvilke områder i et Brodmann-område som allerede er ødelagt og derfor kan fjernes kirurgisk og hvilke som ikke kan. Inndelingen av hjernen i Brodmann-områder blir derfor mye brukt i moderne nevrobiologisk diagnostikk og forskning.