Ο ανθρώπινος εγκέφαλος

Συντάκτης:

Παναγιώτης Δ. Τούλας

Νευροακτινολόγος MD

Διευθυντής Τμήματος Απεικόνισης 
Euromedica «Εγκέφαλος»

Επιστημονικός Συνεργάτης MediDiatrofi.gr

Ο Εγκέφαλος είναι το όργανο το οποίο ρυθμίζει τη λειτουργία του οργανισμού και συντονίζει την επιμέρους λειτουργία των οργάνων του σώματος. Ο ρόλος του «Αρχηγού» του σώματος τον προσωποποίησε, ώστε να μιλάμε για «Εγκέφαλο» μιας ομάδας έως «Εγκέφαλο» του αυτοκινήτου, υπονοώντας τον Αρχηγό ή έναν απλό υπολογιστή αντίστοιχα. Τον ηγεμονικό ρόλο του εγκεφάλου είχαν παρατηρήσει οι αρχαίοι Αιγύπτιοι και σαφέστερα οι αρχαίοι Έλληνες με κορυφαίους τον Αλκμέωνα «Εν τω εγκεφάλω το ηγεμονικόν» και, φυσικά, τον Ιπποκράτη.

Το μεγαλείο αυτής της παρατήρησης είναι ότι έγινε σε μια εποχή όπου υπήρχε η άποψη ότι το κέντρο της ψυχής και το θυμικόν εντοπίζονταν στην καρδιά, στο διάφραγμα και στο επιγάστριο (περιοχή του στομάχου). Αυτό ίσχυε επί αιώνες μέχρι τα υστερότερα χρόνια του μεσαίωνα, ώσπου οι ανατόμοι και αργότερα οι φυσιολόγοι άρχισαν να περιγράφουν τον εγκέφαλο και τις κυριότερες λειτουργίες του. Η σπουδαιότητα αλλά και η λεπτότητα του εγκεφάλου απαιτούν μια ειδική προστασία μέσα στην κρανιακή κοιλότητα, η οποία είναι ένα «σκληρό» οστέινο κουτί, το κρανίο, το οποίο επενδύεται από μεμβράνες σκληρές και ανθεκτικές έως αραχνοΰφαντες, τις μήνιγγες. Επιπλέον, ο εγκέφαλος κολυμπάει σε ένα υγρό συνεχώς ανανεούμενο, το εγκεφαλονωτιαίο υγρό.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται από έναν στηρικτικό σκελετό, τη νευρογλοία και τα νευρικά κύτταρα, τους νευρώνες, οι οποίοι εκτιμώνται σε 100 δισεκατομμύρια περίπου. Οι νευρώνες αυτοί συνδέονται και επικοινωνούν μεταξύ τους σχηματίζοντας ένα είδος κυκλώματος ή και λειτουργικού πολύπλοκου πλέγματος με πολλές και πολλαπλές διακλαδώσεις και αλληλοεπιδράσεις.

Η επικοινωνία των κυττάρων επιτελείται μέσω συνάψεων, οι οποίες είναι συνδέσεις λειτουργικές με μεσολαβητές χημικές ουσίες (νευροδιαβιβαστές και ηλεκτρολύτες). Η στοιχειώδης δε επικοινωνία είναι ηλεκτροχημική, δηλαδή διαμέσου των νευρώνων μεταδίδεται κάτι σαν ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο μεταφέρεται από το κέντρο στην περιφέρεια και αντίστροφα αλλά και μεταξύ νευρώνων υπό μορφή ή κλειστών κυκλωμάτων. Αυτά όσον αφορά τη στοιχειώδη μικροσκοπική και ηλεκτροχημική δομή του εγκεφάλου.

Μακροσκοπικά, δηλαδή παρατηρώντας με γυμνό μάτι τον εγκέφαλο, θα δούμε ότι αποτελείται από συμμετρικά μέρη, τα οποία συνδέονται μεταξύ τους, αλλά και διακριτές ανατομικές περιοχές, όπως τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια, την παρεγκεφαλίδα και το στέλεχος, στο οποίο «ακουμπάνε» τα προαναφερθέντα.

Η διαφοροποίηση των περιοχών του εγκεφάλου οφείλεται στη διαφορετική ανάπτυξη τμημάτων αυτού κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του ανθρώπινου είδους, με σκοπό τη διεκπεραίωση των λειτουργιών του. Για παράδειγμα, η οσφρητική περιοχή στα ζώα είναι πολύ πιο μεγάλη από την ανθρώπινη. Ο ανθρώπινος εγκεφαλικός φλοιός, όμως, είναι πολύ πιο εκτεταμένος από αυτόν των ζώων, πράγμα το οποίο μας καθιστά πιο έξυπνους. Επιπλέον, ο εγκεφαλικός φλοιός είναι η έδρα της σκέψης και όχι μόνον και οφείλει σε σκεπτόμενα όντα σαν τον άνθρωπο να είναι ογκώδης συγκριτικά.

Η επιμέρους οργάνωση του εγκεφάλου για την επιτέλεση απλών ή και πολύπλοκων λειτουργιών μάς οδήγησε στην περιγραφή διάφορων περιοχών που ευθύνονται για την επιτέλεση αυτών των λειτουργιών, είτε από μόνες τους είτε σε συνεργασία μεταξύ τους. Γνωρίζουμε και έχει επιβεβαιωθεί με πολλές μεθόδους πλέον ότι, σε ό, τι αφορά τα εγκεφαλικά ημισφαίρια, διακρίνουμε τους ινιακούς λοβούς πίσω, οι οποίοι είναι τα κέντρα της όρασης, τους βρεγματικούς λοβούς, οι οποίοι αποτελούν έδρα των λεγόμενων πρωτογενών αισθητικοκινητικών περιοχών αλλά και κέντρα συνειρμικής-λογικής σκέψης και κινητικά κέντρα του λόγου, τους μετωπιαίους λοβούς μπροστά, οι οποίοι έχουν να κάνουν με ανώτερες λειτουργίες και αισθήματα και καθορίζουν τη συμπεριφορά (το χαρακτήρα μας), και κάτω μπροστά οι κροταφικοί λοβοί, οι οποίοι είναι τα κέντρα της μνήμης αλλά και κατανόησης του λόγου, καθώς και των ενστίκτων.

Υπάρχουν επίσης συγκεκριμένες περιοχές οι οποίες διαφοροποιούνται είτε λειτουργικά είτε ανατομικά, αλλά ανήκουν σε πολλούς λοβούς και συμμετέχουν σε πολλές λειτουργίες, π.χ., βασικά γάγγλια, μεταιχμιακό σύστημα κ. λπ. Λόγω της σπουδαιότητας του εγκεφάλου ως ρυθμιστικού οργάνου υπεύθυνου για την επιβίωση του οργανισμού, έχει εξασφαλιστεί η τροφοδοσία του με αίμα από πολλά μεγάλα αγγεία, τα οποία αναστομώνονται, δηλαδή επικοινωνούν μεταξύ τους. Έτσι, αν ένα από αυτά κλείσει, τότε τα άλλα σε μεγάλο βαθμό τις περισσότερες φορές καλύπτουν τη βλάβη αυτή. Άλλωστε, ο εγκέφαλος αναλογικά με τον όγκο αυτού δέχεται σημαντική ποσότητα αίματος.

Όταν μια περιοχή του εγκεφάλου δραστηριοποιείται για να επιτελέσει μια συγκεκριμένη απλή ή πολύπλοκη ενέργεια, τότε συμβαίνουν σε τοπικό επίπεδο φυσικοχημικές και ηλεκτρομαγνητικές μεταβολές, οι οποίες αντικατοπτρίζουν τον αυξημένο μεταβολισμό τοπικά και χρονικά.

Με διάφορες μεθόδους μπορούμε να μελετήσουμε αυτές τις λειτουργίες. Για παράδειγμα, με το ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (ΗΕΓ) καταγράφουμε ειδικά ρεύματα (δυναμικά), με το Μαγνητοεγκεφαλογράφημα (MEG) μαγνητικά πεδία, με την Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων (PET) τον ειδικό μεταβολισμό κ.ο.κ.

Με την Αξονική Τομογραφία τις τελευταίες δεκαετίες είχαμε τη δυνατότητα να δούμε ανατομικές λεπτομέρειες του εγκεφάλου. Τα τελευταία είκοσι περίπου χρόνια μπήκε στην καθημερινή πράξη η Μαγνητική Τομογραφία, η οποία μας δίνει λεπτομερέστερες εικόνες του εγκεφάλου, χωρίς τη χρήση ιοντίζουσας ακτινοβολίας. Επιπλέον, αποκτήσαμε τη δυνατότητα να βλέπουμε την κατάσταση των αγγείων του εγκεφάλου χωρίς τις επεμβατικές αγγειογραφικές εξετάσεις και τη χρήση καθετήρων.

Με τη Μαγνητική Απεικόνιση σε Μαγνητικό Τομογράφο με τη μέθοδο της Μαγνητικής Φασματοσκοπίας (MRS) έχουμε επίσης τη δυνατότητα μέτρησης ουσιών (μεταβολιτών) του υγιούς εγκεφάλου και των βλαβών αυτών κι έτσι πολλές φορές αποφεύγεται μια ανοιχτή βιοψία, η οποία προϋποθέτει μια έστω μικρή τραυματική επέμβαση.

Τα τελευταία χρόνια μπήκε στην κλινική καθημερινή πράξη της Απεικόνισης με Μαγνητικό Τομογράφο η λεγόμενη Λειτουργική Μαγνητική Τομογραφία (functional MRIfMRI).

Με αυτή τη μέθοδο μπορούμε να εντοπίσουμε ακριβώς την περιοχή η οποία εκτελεί συγκεκριμένη λειτουργία (π.χ., ποια περιοχή κινεί το χέρι, το πόδι, τη γλώσσα ή ποια περιοχή είναι υπεύθυνη για την ομιλία, την όραση). Κατά τη μελέτη αυτών των στοιχειωδών λειτουργιών, σιγά σιγά η μελέτη επεκτάθηκε και σε πιο πολύπλοκες-σύνθετες λειτουργίες (π.χ., σκέψη, αισθήματα κ.λπ. ).

Για παράδειγμα, όταν ένας άνθρωπος κινεί τα δάχτυλα του χεριού, βλέπουμε την αντίστοιχη περιοχή του εγκεφάλου.

Όταν είπαμε σε έναν άνθρωπο χωρίς χέρι (ακρωτηριασμένο) να σκεφτεί, να φανταστεί ότι κινεί το χέρι, πάλι είδαμε την περιοχή αυτή. Όταν το επαναλάβαμε σε άλλον άνθρωπο, να φανταστεί ότι κινεί το χέρι του, χωρίς να το κινεί, είδαμε τη αντίστοιχη περιοχή του εγκεφάλου. Αυτό στοιχειωδώς μας δίνει μια πρώτη απεικόνιση της σκέψης ή πιο απλά μπορούμε να δούμε ποιο από τα δύο χέρια σκέφτηκε φαντάστηκε ότι κινεί κάποιος βλέποντας τις εικόνες σε λειτουργική Μαγνητική Τομογραφία.

Όσοι ασχολούνται με τον εγκέφαλο, δηλαδή οι νευροεπιστήμονες, έχουν κάθε λόγο να τα εξερευνούν όλα αυτά, διότι όσο καλύτερα γνωρίζουν τον εγκέφαλο, τόσο καλύτερα μπορούν να τον διορθώσουν, ειδικά σε περιπτώσεις που ακόμα ελλιπώς γνωρίζουμε (π.χ., σχιζοφρένεια-κατάθλιψη-επιληψία). Από την άλλη μεριά, η αίσθηση ότι κάποιος μπορεί να «διαβάσει» τη σκέψη μας, έστω και στοιχειωδώς προς το παρόν, ή τα αισθήματά μας, μας τρομάζει και μας παραπέμπει σε ταινίες επιστημονικής φαντασίας.

Η μελέτη σε βάθος του εγκεφάλου δε συνεπάγεται και χειραγώγηση αυτού, η ελευθερία βούλησης-σκέψης δεν περιορίζεται. Επιπλέον, ο σκεπτόμενος και ενημερωμένος εγκέφαλος, δηλαδή ο ενήμερος άνθρωπος-πολίτης, αντανακλαστικά αναπτύσσει και τις άμυνες του.