Aivot – monimutkainen ihme

”Ihmisen aivot ovat arvoitus vailla vertaa: miten koostumukseltaan raakaa kananmunaa muistuttava kudosmassa voi saada aikaan ’mielen’, ajatukset, persoonallisuuden, muistot ja tunteet sekä jopa tietoisuuden?” (Professori Susan A. Greenfield, The Human Mind Explained)

AIVOT säätelevät ruumiin toimintoja. Niiden ansiosta voi oppia uusia käsitteitä, jopa uusia kieliä, ja ne tallentavat ja palauttavat mieleen muistoja elämän varrelta. Silti neurobiologi James Bower myöntää: ”Emme oikeastaan tiedä, millainen koneisto aivot ovat.” Hermotutkija Richard F. Thompson on samaa mieltä: ”Meillä on vielä paljon opittavaa.” Aivojen salaisuuksien selvittämistä kohtaan tunnetaan niin suurta mielenkiintoa, että Yhdysvaltain kongressi on nimittänyt 90-luvun aivojen vuosikymmeneksi.

Silmäys pään sisäpuolelle

Aivokuoren – aivojen uloimman kerroksen – myhkyiset lohkot ovat aivojen huomiota herättävin osa (ks. kaaviota s. 4 ja tekstiruutua s. 8). Tässä poimuisessa, vaaleanpunertavan harmaata ainetta olevassa kerroksessa, joka on parin millimetrin paksuinen, on noin 75 prosenttia aivojen 10–100 miljardista hermosolusta (neuronista). Joidenkin tutkijoiden mukaan näinkään suuri määrä soluja ei kuitenkaan selitä aivojen monimutkaisuutta.

Monissa hermosoluissa on pitkä, häntämäinen rakenne, jota sanotaan viejähaarakkeeksi (aksoniksi). Muut hermosolusta lähtevät haarakkeet ovat pikkuruisia tuojahaarakkeita (dendriittejä), jotka muistuttavat versovan puun oksia ja haaroja. Näiden välityksellä tyypillisellä hermosolulla on tuhansia yhteyksiä muihin hermosoluihin. Hermosolut eivät koskaan varsinaisesti kosketa toisiaan. Väliin jäävän kohdan, synapsin, yli siirtyy pieniä määriä kemiallisia aineita, mikä lisää entisestään koko rakenteen monimutkaisuutta.

Aivojen ”synaptisten yhteyksien erilaisia yhdistelmämahdollisuuksia on enemmän kuin koko tunnetun kaikkeuden muodostavia alkeishiukkasia yhteensä”, arvioi eräs asiantuntija.

Hermosoluja täynnä oleva aivokuori on ehkä parhaiten tunnettu osa aivoja, mutta entä sen alla olevat rakenteet? Esimerkiksi aivokurkiainen on ratkaisevan tärkeä yhdysside vasemman ja oikean aivopuoliskon välillä. Lähellä sijaitsevat talamus (juontuu ’sisähuonetta’ tarkoittavasta kreikan sanasta), jonka kautta kulkee suurin osa aivojen vastaanottamasta tiedosta, siihen liittyvä hypotalamus (’alla olevaa sisähuonetta’ tarkoittavasta kreikan sanasta), joka osaltaan säätelee verenpainetta ja ruumiinlämpöä, sekä pieni uloke nimeltä aivolisäke. Tämä keskeinen rauhanen säätelee umpieritysjärjestelmää erittämällä hormoneja, kemiallisia aineita, jotka vaikuttavat siihen, mitä elimistön kaikki muut rauhaset tuottavat. Sitten on aivosilta, joka käsittelee tietoa ihmisen liikkeistä, sekä ydinjatke, joka säätelee hengitystä, verenkiertoa, sydämenlyöntejä ja ruoansulatusta. Kaiken tämän ne tekevät sinun edes tietämättä niiden olemassaolosta!

Miten aivot sitten toimivat, kun niihin kuuluu näin monenlaisia osia? Entä miten voimme käyttää aivojamme mahdollisimman hyvin? Näihin kysymyksiin tarjotaan joitakin mahdollisia vastauksia kahdessa seuraavassa artikkelissa.

[Tekstiruutu s. 4]

Miksi emme tarvitse suurempaa päätä

”Jos ihmisen aivojen aivokuori ei olisi kurttuinen vaan sileä, aivojen täytyisi olla suurin piirtein koripallon kokoiset, kun ne nyt ovat osapuilleen kahden vastakkain asetetun nyrkkiin puristetun käden kokoiset.” (Professori Susan A. Greenfield)

[Kaavio s. 4, 5]

(Ks. painettu julkaisu)

AIVOJEN RAKENNEOSIA

Kuva luonnollisessa koossa

Aivokuori

Kummankin isoaivopuoliskon suhteellisen ohut uloin kerros

Isoaivot

Aivojen suuri, kaareva osa, joka vie suurimman tilan kallosta

Näkökuorialue

Pikkuaivot

Aivojen takana pohjalla sijaitseva osa

Aivosilta

Ydinjatke

SISUS

Aivokurkiainen

Hermosyykimppu, joka yhdistää isoaivopuoliskot toisiinsa

Talamus

Hypotalamus

Säätelee eräitä tahdosta riippumattomia elintoimintoja

Aivolisäke

[Lähdemerkintä]

Perustuu professori Susan A. Greenfieldin kirjaan The Human Mind Explained (1996)