İnsan Sinir Sistemi-2

Beyin Yarıküreleri ve Beyin
ARA BEYİN (Diencephalon): Beyin sapının üst kısmında, ara beyin denen bölge yer alır. Ara beyin, bildiğimiz o kıvrıntılı beyin yarım kürelerinin iç kısmını dolduran bir çok farklı bölgenin oluşturduğu bir yapılar topluluğudur. Bu bölgeler, açlık-susuzluk, vücudun iç dengesinin korunması, vücuttaki hormon sistemlerinin kontrolü, heyecanlar, duygusal tepkiler, duygulara göre vücudun iç ortamının düzenlenmesi gibi çok önemli fonksiyonlar yürütürler. Bu ara beyin bölgelerinin çoğu, az önce bahsettiğimiz, sıvı dolu beyin içi boşluklarının (ventriküllerin) etrafını sarmış vaziyette bulunur (Şekil 9).

Latince “odacık” anlamına gelen talamus, beynin orta kısmında yeralan çift taraflı bir yapı olup, diensefalon denen beyin bölgesinin esas bileşenidir. Ana görevi, vücuttan gelen duyu bilgisini daha yüksek beyin kabuğu bölgelerinin okyabileceği bir biçime çevirerek ilgili bölgelere yollamak ve yine beyin kabuğundan gelen emirleri daha alt seviyedeki ilgili bölgelere iletmektir. Talamus, vücuttan gelen duyular için hem bir aktarma istasyonu, hem de işlem merkezi olarak görev yapar. Beyin kabuğunun hemen her noktası ile yaptığı “talamo-kortiko-talamik” (talamustan kortekse ve oradan tekrar talamusa giden hücre uzantılarından oluşan) yollarla, beyin kabuğu ile sürekli işlevsel bir birliktelik içinde çalışır. Beyin korteksine gidecek bilginin derlenmesi ve süzülmesi gibi işlevleri de yürütmektedir.

Talamus ayrıca, beyin kabuğuyla olan bu karmaşık bağlantılarını kullanarak uyku-uyanıklık döngüsünün oluşmasına da (bir önceki bölümde anlatılan “retiküler formasyonla birlikte çalışarak) katkı sağlar. Beynin uyanıklığı ve bilinç için çok önemli olan talamusun hasar görmesi durumunda kalıcı koma durumu meydana çıkar.

Talamusun bunlar dışında henüz bilimeyen bir çok işlevi olduğuna adeta kesin gözüyle bakılmakta. Vücut hareketlerimizi kontrol ve denge sisteminin çalışmasındaki katkıları konusunda araştırmalar hızla devam ederken, bu işlevlerde talamusun rolünü henüz kesin olarak bilmiyoruz.

Beynin en hayret verici bölgelerinden birisi olan hipotalamus, isimlendirme itibariyle “talamusun altı” gibi vasat bir isimle isimlendirilmişse de, yaklaşık üç gramlık bu et parçasının işlevlerinin çeşitliliği gerçekten hayret vericidir (Şekil 10 ve Şekil 12).

Hipotalamus adeta vücuttaki bütün salgı ve kontrol sistemlerinin orkestra şefi olarak görev yapar. Vücudumuzda istem dışı çalışan tüm sistemleri kontrol eden otonom sinir sisteminin en üst kontrol merkezidir. Önemli işlevlerini kısaca şöyle sıralayabiliriz: Vücut sıvı dengesinin korunması, iyon dengesinin korunması, açlık-susuzluk hisleri, annelik davranışları, doğum ve süt salgılama, iç organ çalışmalarının vücudun genel durumuna göre düzenlenmesi, kızgınlık-öfke veya huzur gibi duyguların vücut üzerindeki etkilerine aracılık etme, iştah ve doyma hislerinin yönetimi, vücudu istirahate veya savaşmaya/kaçamaya hazırlama, stres yanıtlarını oluştruma, bağışıklık sistemi ile zihinsel durumlar arasındaki ilişkiler, tüm hormon sistemlerinin kontrolü, uyku-uyanıklık/menstrüal döngü gibi döngüsel olayların kontrolü, idrar üretiminin kontrolü, idrar çıkartmanın kontrolü, kan basıncının düzenlenmesi, kalp hızının ayarlanması, göz bebeğinin karanlıkta (veya korku vs durumlarında) genişlemesi, soğuktan (veya korkudan) titreme, duyu verileri ile oluşturulan karmaşık reflekslerin kontrolü (örneğin, elimize iğne battığında ani nefes alma hareketi yapmamız gibi)…. ve daha bir çok işlev!

Evet, akıl alır gibi değil; ama hipotalamus muhtemelen bunlardan çok daha fazla işlevi ömür boyu ahenkle yerine getirme kapasitesine sahip bir organdır…

Epifiz bezi: Talamusun arka kısmında yer alan bu küçük bez, melatonin hormonunun salgılandığı yerdir. Melatonin, uyku-uyanıklık döngüsünün düzenlenmesinde ve uyku sırasında artan salgısıyla vücudu yenileyen mekanizmaları harekete geçirmede iş gören bir hormondur (gençlik hormonu olarak piyasada satılan bazı preparatlar melatonin içerir). Epifiz bezinden salgılanan melatonin hormonunun salgısı gözlerden gelen ışık bilgisiyle hipotalamus (suprakiazmatik çekirdek) üzerinden kontrol edilir ve ışık varlığında salgılanması baskılanır. Bu nedenle, gece uykusu sırasında karanlık bir ortamda uyumak önemlidir ve ışık varlığında uyumak hem uyku kalitesini bozar, hem de erken yaşlanma ve kanser gibi hastalıklara yol açabilmektedir.

Beyin kabuğunun altında kalan (subcortical) yapılardan bazıları, ara beynin etrafında onu bir halka gibi saran, işlevsel bir birliktelik oluşturmuşlardır. Bu yapıya, özel olarak Limbik sistem (Latince: limbus= halka, sınır) adı verilir. İşte bu limbik sistem içinde yer alan hippokampus, amigdala, forniks, mamillar cisim, septum, cingulat kabuk gibi yapılar, heyecansal ve temel zihni fonksiyonları yürütürler. Örneğin sinirlenince kontrolümüzü kaybetmemize sebep olan yapılardan en önemlisi, burada bulunan amigdallerdir; veya, öğrendiğimiz herhangi bir şeyi hafızaya almamızı, buranın bir üyesi olan hippokampus sağlar (daha sonra ayrıntılı olarak bahsetmeye çalışacağım). Ara beyinde ayrıca, vücuda giden emirlerin düzenlenmesinin yapıldığı ara merkezler de bulunur (Konuyla ilgili çok güzel bir anlatım şurada ).

Bazal ganglionlar beyin yarımkürelerimizin iç kısımlarında yerleşmiş büyük sinir hücresi gruplarıdır. Claustrum, nucleus accumbens, corpus striatum, putamen, nucleus caudatus, substantia nigra gibi bölgelerden oluşan ve topluca bazal ganglionlar olarak adlandırılan bu kompleks, özellikle istemli vücut hareketlerimizin amacına uygun bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için çalışır. Bu yapının alt bölgelerinin hasarları (Huntington hastalığı veya Parkinson hastalığı gibi) motor bozukluklarla sonuçlanır.

BEYİN KABUĞU (Serebral kortex)
Merkezi sinir sisteminin en üst kontrol noktası ise, işte o beyin dediğimiz zaman aklımıza gelen kıvrıntılı yapıdır. Bu yapının adı beyin kabuğudur (korteks). En üst kısımda bulunur ve orta beynin etrafını sarar. İşlevlerinin henüz çok azını ortaya çıkarabildiğimiz bu bölge, genel olarak, “yüksek beyin işlevleri” dediğimiz işlevleri ve algılamayla-değerlendirmeyle ilişkili temel görevleri yürütür.

İşitme, görme, vücut duyuları gibi belirgin işlevlerin, beyin kabuğunun özel bölgeleri tarafından işlendiği uzun yıllardan beri bilinmektedir. Örneğin gözden gelen görme sinyallerinin görüntüye dönüştürülmesi, artkafa lobundaki beyin kabuğu bölgesince yapılır. Benzer şekilde işitme duyusu ile ilişkili bölgeler de şakak lobu üzerinde yerleşmiştir. Motor alanlar, özellikle istemli hareketlerin başlatılması ve icra edilmesinde önemli iken, duyusal alanlar, tüm vücuttan gelen verilerin değerlendirildiği en üst merkezler olarak işlev görürler. Ayrıca önemli kabuk alanlarına iki ünlü örnek olarak, konuşmanın planlanmasının ve “dizgi”sinin gerçekleştirildiği, ön beyin lobundaki Broca alanı ile, konuşmadaki anlamı kavrama işinde rol alan, şakak lobunun arka kısmındaki Wernicke alanlarını verebiliriz. Bu bölgelerde meydana gelen hasarlar (yahut bu bölgelere giden kan dolaşımının inme vs nedenlerle kesilmesi), ilgili işlevlerde kısmen veya tamamen kayıplara yol açar.

Şekil 16. Anlama ve konuşma ile ilgili önemli beyin kabuğu alanları ve temel işlevleri. Okuma yoluyla alınan veriye sözlü yanıt verme (üstte): Okunan kelimelerin görsel çözümlemesi beynin arka kısmındaki görme bölgesinde yapılır. Ardından yazının “anlamını çözümlemek” için bu bilgiler Wernicke alanına gönderilir. Wernicke alanında çözülen anlam bilgisine bağlı olarak bu bilgi özel bir iletim yoluyla konuşma melekesinden sorumlu olan Broca alanına gönderilir ve Broca alanı da ağız, boğaz kasları ve dil gibi konuşma organlarının uygun kelimeler üretmek amacıyla harekete geçirilmesini sağlamak üzere beyin kabuğunun üst bölümlerindeki motor alanlarla temas kurar; böylece okunan bir yazı sesli olarak tekrarlanmış, yahut cevaplanmış olur. İşitilen kelimelere yanıt verme (altta): İşitme yoluyla alınan verilen şakak lobundaki (temporal lobdaki) işirme alanında çözümlenir, anlamlandırılmak üzere yine Wernicke alanın gönderilir. Ardından yine Broca alanı ve motor bölgelerin marifetiyle sözlü olarak ifade edilecek kelimeler hazırlanır ve konuşma gerçekleşir.

Görme, işitme, motor alanlar gibi bir çok alan, işlevsel ve kısmen de yapısal olarak farklı bir çok alt alana ayrılırlar. Bunların dışında kalan kabuk bölgelerinin bir çoğu ise “birleştirme” ya da “ilişkilendirme” alanları (associative areas) olarak bilinir. Bu bölgeler, ayrık duyuların birleştirilmesi ve farklı duyulardan gelen girdilerin tek bir tecrübe halinde birleştirilmesi gibi işlerden sorumludurlar. Bu işlev, halen sinirbilimlerinin en önemli gizemlerinden bir tanesidir ve gerçekleşme mekanizması henüz açıklığa kavuşturulamamıştır ( Bağlantı Sorunu; Binding Problem ).

Bu gün beyin kabuğundaki alanların sınıflandırılmasında Korbinian Brodmann adlı araştırıcının yirminci yüzyılın balında işlevsel ve hücre mimarisini temel alarak yaptığı ayrıntılı sınıflandırma halen büyük oranda geçerliliğini korumaktadır. Buna göre, beyin kabuğu alanları belli numaralarla belirlenmiştir. Örneğin artkafa lobundaki birincil görme alanı, Broadmann’ın 17. alanına karşılık gelir. Benzer şekilde 44. ve 45. alanlar (yaklaşık olarak) konuşma ile ilgili Broca alanı nı, 22-39. numaralı alanlara karşılık gelen bölge “anlama” yetisini sağlayan Wernicke alanı nı işaret eder.

Beyin kabuğunda bulunan yapılar, beş duyumuzun bilinçli değerlendirilmelerinin yanı sıra, düşünme, plan yapma, alınan verilerin değerlendirilmesi, eski bilgilerle karşılaştırılması, kişilik özellikleri, ince el becerileri, mantık, matematik, sanat, soyut düşünce gibi, nasıl yapıldıklarına dair elimizde sadece “bilgi kırıntıları” olan işleri yapar. En önemlisi ise, dünyayı anlamaya çalışırken kullandığımız en önemli aracımız da işte bu beyin kabuğudur. Bütün bilişsel işlevlerimiz, sanat, bilim, estetik, ve diğer tüm insani özelliklerimiz, beyin kabuğunun işlevleri ile yakından ilişkilidir.