Płaty mózgu – najważniejsze funkcje

Płaty mózgu to części kory mózgowej, a dokładnie kory nowej (neocortex), czyli najbardziej zewnętrznej warstwy naszego mózgu, która odpowiada za wiele ważnych funkcji.

Kora mózgowa jest to najmłodszą ewolucyjnie część mózgu, w której przebiegają złożone procesy umysłowe, takie jak: myślenie, język, pamięć, uwaga, koncentracja, podejmowanie decyzji, samokontrola, wyznaczanie celów i zadań, planowanie i monitorowanie działań, przewidywanie konsekwencji.

Z wyglądu przypomina ciasno rozmieszczone, spłaszczone grzbiety górskie i doliny. Każda z tych wypukłości nosi nazwę zakrętu (zwoju). Doliny, czyli odcinki wklęsłe, określa się mianem bruzd.

Kora mózgowa zawiera około 14-18 mld neuronów i około 60 mld komórek glejowych.

Jej grubość sięga od 1.5mm (kora wzrokowa) do 4.5 mm (kora ruchowa). Dla lepszego uzmysłowienia sobie 1.5 mm to tyle co mniej więcej grubość dwóch kart kredytowych.

Jej powierzchnia jest trudna do zmierzenia ze względu na silne pofałdowanie. Nowsze źródła (Human Connectome Project) podają, że około 1000cm² w każdej półkuli, czyli tyle co duża pizza.

Kora mózgowa dzieli się anatomicznie na cztery płaty: czołowy, ciemieniowy, skroniowy, potyliczny (każdy jest parzysty!).

Płaty te mają odrębne zakresy funkcji, choć w praktyce zachodzi między nimi wiele interakcji.

Nieustannie w każdej minucie, a właściwie w każdej sekundzie, kora mózgowa przetwarza tysiące informacji – myśli, rozwiązuje problemy, analizuje, syntetyzuje itp. mowa, symbole, wyobrażenia i ogólnie uczenie poznawcze jest jej domeną.

Przyjrzyjmy się teraz bliżej funkcjom poszczególnych płatów kory mózgowej.

Płat czołowy

Płaty czołowe, a w szczególności kora przedczołowa, przedstawiają to, co najbardziej wyróżnia człowieka spośród innych gatunków czyli zdolność do świadomego myślenia i poczucie tożsamości (świadomość własnej integralności i odrębności od otoczenia, wiedza o tym kim się jest).

Mimo że wszystkie ssaki mają płaty czołowe, to właśnie u człowieka pokazują one największy skok ewolucyjny. Ten obszar stanowi swoiste centrum zarządzania i jest naszym prawdziwym szefem.

Płaty czołowe a dokładnie ich część nazywana korą przedczołową odpowiada za funkcje wykonawcze czyli zdolności, które umożliwiają nam kontrolowanie oraz koordynowanie naszych myśli i zachowań do których zaliczamy :

• wyznaczanie celów,
• planowanie,
• inicjowanie działania,
• monitorowanie działania,
• podejmowanie decyzji,
• przewidywanie konsekwencji naszych działań oraz umiejętność ich modyfikacji.

Wyznaczanie celów

Wyznaczanie celów jest związane czynnościami jak np. zaplanowanie kupna mleka jutro w sklepie czy bardziej złożonymi jak ukończenie określonego kierunku studiów.

Planowanie

Planowanie to kolejna ważna funkcja kory przedczołowej. Polega na tym, że kiedy mamy już wyznaczony określony cel, to możemy dokładnie przemyśleć/rozpisać sobie jakie kolejne kroki należy podjąć, aby go osiągnąć. Na przykład nauka określonych przedmiotów rozłożona w czasie tak, aby zdążyć przed egzaminami z przyswojeniem całego materiału.

Inicjowanie działania

To dzięki korze przedczołowej możemy świadomie rozpocząć daną aktywność, którą wcześniej sobie zaplanowaliśmy. Na przykład rozpoczęcie nauki, która jest niezbędna do osiągnięcia naszego celu.

Monitorowanie działania

Kiedy już podjęliśmy naukę, możemy wykorzystać korę przedczołową do monitorowania jej przebiegu. Sprawdzać i testować czy np. techniki którymi się posługiwaliśmy podczas nauki były skuteczne.

Podejmowanie decyzji

Kiedy uznamy, że strategie którymi się posługujemy do opanowanie danego materiału są nieskuteczne, możemy podjąć decyzję o ich zmianie.

Przewidywanie konsekwencji naszych działań oraz umiejętność ich modyfikacji

To kolejna bardzo ważna funkcja kory przedczołowej. Dzięki niej na przykład w przypadku, kiedy zamiast nauki poświęcamy czas czynnościom z nią nie związanymi, możemy przewidzieć konsekwencje takiego zachowania. Również w tym przypadku dzięki korze przedczołowej mamy szansę na świadomą modyfikację naszych zachowań.

Kolejne ważne funkcje płatów czołowych to:

• pamięć robocza
• ocena sytuacji i kontrola emocji powstających w układzie limbicznym,
• planowanie i koordynacja ruchów,
• utrzymywanie uwagi i koncentracji,
• umiejętność wchodzenia w interakcje społeczne,
• generowanie mowy.

Pamięć robocza

W płatach czołowych a dokładnie w korze przedczołowej umiejscowiona jest nasza pamięć robocza (operacyjna). Jest to zdecydowanie jedna z najważniejszych operacji umysłowych, którą wykonuje ludzki mózg.

Używamy jej kiedy jednocześnie utrzymujemy i manipulujemy kilkoma elementami informacji w naszym umyśle w celu ich opracowania lub zapamiętania. Kiedy wprowadzasz elementy informacji do pamięci roboczej, stajesz się ich świadomy.

Ocena sytuacji i kontrola emocji powstających w układzie limbicznym

Przykładem kiedy płat czołowy kontroluje emocje powstające w układzie limbicznym jest sytuacja, w której doświadczamy np. silnego stresu. Układ limbiczny jest odpowiedzialny za emocje takie jak strach czy gniew, natomiast płat czołowy odpowiada za ich kontrolę i regulację poprzez procesy racjonalnego myślenia i planowania działań. Dzięki temu jesteśmy w stanie opanować swoje emocje i podjąć odpowiednie działania, takie jak uspokojenie się czy szukanie pomocy, zamiast działać impulsywnie.

Planowanie i koordynacja ruchu

Przykładem, kiedy płat czołowy planuje i koordynuje ruchy jest np. osoba grająca na instrumencie muzycznym. Płat czołowy odpowiedzialny jest za planowanie i koordynowanie ruchów niezbędnych do gry, takich jak naciskanie odpowiednich klawiszy lub umieszczanie palców na odpowiednich progach. Płat czołowy pomaga również koordynować ruchy różnych części ciała, takich jak ręce i palce, aby zapewnić, że poruszają się one płynnie i w koordynacji z sobą.

Utrzymywanie uwagi i koncentracji

Przykładem kiedy płat czołowy jest zaangażowany w utrzymywanie uwagi i koncentracji może być sytuacja, kiedy czytając książkę jesteśmy w stanie skupić się na treści przez długi czas, ignorując otoczenie i rozproszenia.

Umiejętność wchodzenia w interakcje społeczne

Przykładem kiedy płat czołowy jest zaangażowany w interakcje społeczne jest sytuacja, gdy na przykład osoba uczestniczy w egzaminie i musi być świadoma swoich emocji, używać odpowiedniego języka, aby przekazać swoją wiedzę oraz kontrolować i modyfikować swoje zachowanie, aby dopasować się do sytuacji.

Generowanie mowy

W płacie czołowym umiejscowiony jest ośrodek Broki, nazywany również ośrodkiem Broca. Jest to struktura, która odpowiada za generowanie ruchów artykulatorów umożliwiających wytwarzanie mowy, łączenie głosek w wyrazy i zdania oraz formułowanie płynnych wypowiedzi.  Struktura zlokalizowana jest w lewej półkuli zakrętu czołowego dolnego.

Płat ciemieniowy

Płaty ciemieniowe odpowiadają przede wszystkim za przetwarzanie informacji płynących z ciała dotyczących dotyku, mięśni i stawów oraz łączenie ich ze wzrokiem, słuchem i zmysłem równowagi, zapewniając wszechstronne, „multimedialne” rozumienie naszego cielesnego ja i świata wokół nas.

Prawy płat ciemieniowy uczestniczy w tworzeniu umysłowego modelu relacji przestrzennych w świecie zewnętrznym: bezpośredniego otoczenia naszego ciała oraz lokalizacji (ale nie tożsamości) wszystkich przedmiotów, zagrożeń i osób, wraz z naszą relacją fizyczną względem każdego z nich.

Dzięki temu możemy chwytać rzeczy, uchylać się przed lecącymi w naszą stronę przedmiotami i unikać przeszkód. Prawy płat ciemieniowy, a zwłaszcza prawy płacik ciemieniowy górny, odpowiada również za konstruowanie wewnętrznego schematu ciała – świadomego poczucia ułożenia swojego ciała i jego ruchów w przestrzeni.

Bez niego byłoby nam niezmiernie trudno odnaleźć przedmioty, orientować się w naszym otoczeniu, pamiętać gdzie coś się znajduje i zwracać uwagę na poszczególne elementy otoczenia.

Z kolei lewy płat ciemieniowego zajmuje się ważnymi funkcjami specyficznymi dla człowieka, takimi jak arytmetyka czy abstrahowanie, oraz takimi aspektami języka, jak znajdowanie słów i metafory.

Wywołuje żywe wyobrażenie zamierzonych czynności wyuczonych – na przykład szycia, wbijania gwoździa czy machania ręką na pożegnanie – i odpowiada za ich wykonanie.

Uszkodzenia (lezje) lewego zakrętu kątowego zaburzają umiejętności abstrakcyjne, takie jak czytanie, pisanie i liczenie, a uszkodzenia lewego zakrętu nadbrzeżnego utrudniają koordynację ruchów wyuczonych.

Duże część płatów ciemieniowych odpowiadają za wrażenia czuciowe (dotyk, temperatura, ból itp.) To właśnie te płaty pomagają Ci zlokalizować część ciała, która została przez kogoś dotknięta.

Obszary odpowiedzialne za wrażenia czuciowe znajdują się w przedniej części płatów ciemieniowych, graniczą z okolicami czuciowo-ruchowymi a więc z obszarami w tylnej części płatów czołowych, które kontrolują ruch.

Płat potyliczny

Część mózgu umiejscowiona z samego tyłu głowy nazywa się płatem potylicznym.

Jest to mózgowy ośrodek przetwarzania wzrokowego.

Płaty potyliczne dzielą się aż na trzydzieści różnych regionów przetwarzania, z których każdy jest częściowo wyspecjalizowany w różnych aspektach widzenia, takich jak kolor, ruch, głębia czy kształt.

Kora wzrokowa ma liczne połączenia neuronalne z innymi obszarami korowymi, tj. z korą skroniową, by identyfikować struktury i znaczenie spostrzeganych obiektów oraz tworzyć wspomnienia doznań wzrokowych, a także z korą ciemieniową, by przetwarzać przestrzenne właściwości bodźców wzrokowych (lokalizowanie obiektów w przestrzeni, ich położenia względem siebie) oraz wykonywać ruchy pod kontrolą wzroku. Najczęściej przywoływanym przykładem tej współpracy jest sięganie po kubek z kawą – informacje z pola widzenia płat potyliczny przekazuje płatowi ciemieniowemu, żeby chwycić dostrzegany kubek z kawą, i do płata skroniowego, który połączy aktualną informację wzrokową ze wspomnieniem poprzednich, które mają przypomnieć, że kubek może być gorący.

Płaty potyliczne odpowiadają również za skojarzenia wzrokowe. Decydują czy wrażenie jest analizowane i jaki jest jego priorytet.

Płat skroniowy

Płaty skroniowe związane są z takimi funkcjami percepcyjnymi (zdolność do odbierania, przetwarzania i aktywnego rozumienia informacji) jak kategoryzowanie rzeczy, rozpoznawanie obiektów, twarzy oraz wiązanie ich z odpowiednimi emocjami.

To ostatnie zadanie wykonują w ścisłej współpracy ze strukturą o nazwie ciało migdałowate, która leży w głębi przednich części płatów skroniowych.

Górna część lewego płata skroniowego zawiera ponadto skrawek kory nazywany polem Wernickego. Jego zadanie to rozumienie znaczenia słów i wypowiedzi, czyli ich semantycznych aspektów, która to funkcja jest głównym czynnikiem odróżniającym ludzi od małp.

Jak pisze prof. S. Ramachandran „U ludzi obszar ten rozrósł się siedmiokrotnie w stosunku do wielkości analogicznego obszaru u szympansów; jest to jeden z niewielu obszarów mózgu, które można śmiało uznać za specyficzne dla naszego gatunku.”

Niemal wszystkie osoby praworęczne i 80% osób leworęcznych korzysta z tych obszarów kory do posługiwania się językiem.

Z kolei prozodia – czyli rytm mowy – jest przetwarzana głównie w prawym płacie skroniowym.

Płaty skroniowe to również podstawowy obszar odpowiedzialny za słuch muzyczny i fonematyczny.

Płaty skroniowe pomagają również zapamiętywać zdarzenia i fakty oraz najważniejsze informacje zawarte w każdym nowym doświadczeniu. Uważa się, że hipokamp, który leży pod każdym z płatów skroniowych, uczestniczy procesie zapamiętywania, kiedy to pamięć krótkotrwała zostaje przekształcona w pamięć długotrwałą i przestrzenną. Atrofia w tym obszarze wiąże się z demencją semantyczną, czyli postępującą utratą wiedzy o faktach i świecie (wiedzy semantycznej).

Płaty skroniowe to także widzenie. Odbierają i dekodują informacje wzrokowe od płatów potylicznych, przypisując odpowiednie nazwy wszystkim detalom. Integrują doznania wzrokowe z informacjami z innych układów sensorycznych w całościowe doświadczenie otaczającego nas świata. Uczestniczą w rozpoznawaniu twarzy i dostrzeganiu ruchu.

W jaki sposób mózg koduje informacje?

Jak zapewne zauważyłeś, mózg posiada wyspecjalizowane ośrodki do przetwarzania informacji ze zmysłów, które są ulokowane w poszczególnych płatach i ośrodkach korowych.

Każde nawet najprostsze wspomnienie takie jak np. ostatnia wizyta u przyjaciela, pozostawiła ślady pamięciowe rozsianie po całym mózgu.

Wspomnienie krzesła na którym siedziałeś, jego kolor i kształt pozostawiło ślady pamięciowe w płacie potylicznym, jego twardość, położenie względem innych mebli odpaliło neurony w płacie ciemieniowym.

Tak właśnie działa mózg, koduje informacje w wielu strukturach ulokowanych w różnych częściach kory, aby później w trakcie przypominania z powrotem spoić je w całość.

Zazwyczaj wystarczy przypomnieć sobie jedno wrażenie zmysłowe, aby odpalić ciąg asocjacji prowadzących do informacji, którą chcemy sobie przypomnieć.

Jak wykorzystać wiedzę o budowie mózgu i funkcjach kory do efektywnej nauki ?

Jak pisze prof. Spitzer nauka jest procesem aktywnym „im bardziej kolorowo i żywo, im śmieszniej i bardziej w formie zabawy, im bardziej interaktywnie i konkretnie przedstawimy treści, których mamy się nauczyć, tym skuteczniej się ich nauczymy”

Dlaczego? Ponieważ taka nauka pozostawi więcej śladów pamięciowych w różnych ośrodkach korowych, im bardziej będzie niezwykła i ciekawa, tym masz większe szanse, aby później  sobie przypomnieć informacje, których się uczyłeś. Po prostu informacja, będzie ulokowana i powiązana ze sobą w wielu strukturach mózgu.

Nauka nowych umiejętności

Jeżeli chcesz nabyć jakieś szczególne umiejętności manualne jak np. gra na instrumencie lub ruchowe jak np. gra w tenisa to musisz stworzyć w swoim mózgu odpowiednie struktury neuronalne, które będą odpowiadały za te umiejętności.

Każdy mięsień ma swój odpowiednik w korze mózgowej. Uczenie się nowej umiejętności polega na stworzeniu i wzmacnianiu nowych połączeń pomiędzy neuronami i ich grupami, tak aby w trakcie wykonywania czynności odpalały odpowiednie sekwencje aktywujące i rozluźniające właściwe mięśnie.

Weźmy sobie prosty przykład jak pisanie. Możliwe, że już tego nie pamiętasz ale gwarantuję, że nauka tej czynności zajęła Ci sporo czasu kiedy byłeś dzieckiem.

W tej chwili zapewne stałeś się perfekcjonistą i nie musisz już wkładać za wiele uwagi w tę czynność. W twoim mózgu powstały odpowiednie połączenia neuronalne, są trwałe i mocne dlatego wykonujesz je z precyzją wirtuoza.

A teraz przez chwilę postaraj się użyć do pisania drugiej ręki, tej której zazwyczaj nie używasz do tej czynności. Zauważysz zapewne, że musisz w tą prostą czynność włożyć znacznie więcej uwagi a i ruchy Twojej ręki nie są już tak płynne i pewne.

Dzieje się tak ponieważ nie masz w swoim mózgu ukształtowanych odpowiednich struktur nadających temu ruchowi łatwości i wirtuozerii jaką miałeś poprzednio.

Dokładnie tak samo jest np. z grą na instrumentach. Jeżeli weźmiesz do ręki po raz pierwszy gitarę to nie masz jeszcze w swoim mózgu odpowiednich połączeń, które umożliwiałyby Ci precyzyjne chwytanie akordów i uderzanie w struny.

Analogicznie ma się to do wszystkich sportów wymagających zaawansowanej koordynacji licznych grup mięśniowych.

Tak więc drogą do nauki nowych umiejętność i rozwijania tych które już mamy jest aktywne odpalanie właściwych grup neuronów, aby stworzyć  i wzmocnić połączenia między nimi.

Pamięć robocza, kontrola emocji, utrzymywanie uwagi

Funkcje mózgu takie jak pamięć robocza, kontrola emocji, koncentracja itd. również mają swoje podstawy biologiczne w postaci grup wyspecjalizowanych ośrodków w mózgu.

Dzięki temu możemy za pomocą właściwych ćwiczeń rozwijać te umiejętności.

Odpalając odpowiednie grupy neuronów, możemy tworzyć silniejsze połączenia między poszczególnymi ośrodkami, tak aby w przyszłości kiedy zajdzie taka potrzeba można było z nich skorzystać.

Jest to proces, który wymaga aktywności, licznych powtórzeń, zaangażowania i konsekwencji. Nie oszukujmy się, nie ma tu drogi na skróty. Opisem technik ćwiczenia tych funkcji mózgu będę zajmował się w kolejnych wpisach.

Czy zdobyłeś jakieś nowe cenne informacje, czytając ten wpis? Czy chciałbyś, przyswoić je na dłużej i móc z nich korzystać na co dzień?

Jeśli tak, to może chcesz pobrać e-booka, mapę myśli i fiszki stworzone na podstawie tego artykułu? Dokonując zakupu przyczynisz się również do rozwoju bloga i powstawania kolejnych map myśli związanych z budową i funkcjami mózgu.

Pobierz mapę myśli, e-booka i fiszki

Ebook

• Ebook, znajdziesz w nim szczegółowo opisane najważniejsze poszczególnych płatów mózgu.  Wszystkie funkcje zostały podzielone i opisane według kategorii, które ułatwiają wyszukanie i zapamiętywanie nowych informacji.

Mapa Myśli

• Kolorowa mapa myśli pełna grafik, w wysokiej rozdzielczości, w formacie JPG, jest podsumowaniem wiedzy zawartej w Ebooku. Na poszczególnych gałęziach zostały rozpisane i zobrazowane najważniejsze funkcje kory mózgowej.
• Mapa jest tak zaprojektowana, aby można ją wydrukować jako kolorowy plakat w formacie A4 lub A3.

38 Fiszek Anki

• Wszystkie zagadnienia z E-booka zostały przeniesione na fiszki, które można importować do darmowej aplikacji Anki, umożliwiającej optymalny sposób nauki za pomocą metody aktywnego przypominania.

4 Slajdy JPG

• Mapa Myśli została podzielona na 4 części, każda z nich przedstawia funkcje jednego płata mózgu. Doskonale nadaje się do prezentacji w formie slajdów.

Tapeta na pulpit

• Mapa myśli w formie tapety na pulpit, dzięki której wszystkie najważniejsze informacje na temat funkcji kory mózgowej zawsze będziesz miał z zasięgu wzroku.

Podsumowanie najważniejszych funkcji płatów mózgu

Płat czołowy

Płat czołowy jest obszarem kory mózgowej, w którym zachodzą wyższe funkcje wykonawcze, w tym regulacja emocjonalna, planowanie, rozumowanie i rozwiązywanie problemów, pamięć robocza.

Płat ciemieniowy

Płat ciemieniowy znajduje się za płatem czołowym, oddzielony bruzdą środkową. Obszary w płacie ciemieniowym są odpowiedzialne za integrację informacji sensorycznych, w tym dotyku, temperatury, nacisku i bólu.

Płat skroniowy

W płacie skroniowym znajduje się pierwotna kora słuchowa, która odbiera informacje słuchowe z uszu i obszarów wtórnych oraz przetwarza je tak, abyśmy rozumieli, co słyszymy (np. słowa, śmiech, płacz dziecka). Niektóre obszary w płacie skroniowym przetwarzają złożone informacje wizualne, takie jak rozpoznawanie twarzy. W przyśrodkowym (bliżej środka mózgu) płacie skroniowym znajduje się hipokamp, region mózgu ważny dla pamięci, uczenia się i emocji.

Płat potyliczny

Płat potyliczny jest głównym ośrodkiem przetwarzania wzrokowego w mózgu. Pierwotna kora wzrokowa, znana również jako V1, odbiera informacje wizualne z oczu. Informacje te są przekazywane do kilku wtórnych obszarów przetwarzania wizualnego, które interpretują głębię, odległość, położenie i tożsamość widzianych obiektów.

Podziel się wiedzą 🙂

🌟📚 Odkryłeś/odkryłaś właśnie fascynujący wpis na blogu pełen wiedzy i inspiracji. Dlaczego nie podzielić się nim ze światem? Udostępnianie wpisów blogowych w mediach społecznościowych ma wiele korzyści, zarówno dla Ciebie, jak i dla Twoich znajomych:

1. Wspieraj wartościową wiedzę: Pokazując wpis innym, doceniasz wysiłek autora i przyczyniasz się do rozpowszechniania merytorycznych treści w mediach społecznościowych.
2. Inspiruj innych: Dzieląc się wiedzą, stajesz się źródłem inspiracji dla swoich znajomych i rodziny, pomagając im odkryć nowe informacje i spostrzeżenia.
3. Buduj silniejsze więzi: Dzielenie się wpisami na blogu z innymi pozwala na nawiązywanie interesujących dyskusji, wzmacniając relacje i budując wspólnotę wokół wspólnych zainteresowań.

Nie czekaj! Udostępnij ten wpis na swoich ulubionych platformach społecznościowych, używając przycisków „udostępnij” poniżej. Pokaż, że razem możemy uczynić świat wiedzy bardziej dostępnym i inspirującym! 🚀🌐📚

Dowiedz się więcej na temat tego zagadnienia

Chcesz poszerzyć swoją wiedzę? Poniżej znajdziesz kilka linków do wpisów, które mogą być dla Ciebie wartościowe:

• Najważniejsze funkcje mózgu @Bartosz Kłosiński
• Rewolucja w anatomii mózgu @ Jerzy Vetulani
• Podsumowanie funkcji kory @ Włodzisław Duch
• Jak działa mózg? @ Włodzisław Duch
• Budowa mózgu @ Neurologia