Ľudský mozog sa skladá približne z 86 miliárd neurónov. Staršie údaje uvádzali viac ako 12 miliárd alebo približne 100 miliárd neurónov, dnes sa však za najpresnejší všeobecne používaný odhad považuje približne 86 miliárd neurónov.
Mozog (encephalon) sa nachádza v lebečnej dutine, ktorá ho mechanicky ochraňuje. Skladá sa asi z 86 miliárd neurónov a u dospelého človeka váži asi 1400 až 1500 g. Základnou stavebnou a funkčnou jednotkou nervovej sústavy človeka je nervová bunka, neurón.
Čo znamená údaj 86 miliárd neurónov
Číslo 86 miliárd je približný počet nervových buniek v celom ľudskom mozgu, nie počet neurónov v jednej jeho časti. Mozog človeka je ústredný orgán nervovej sústavy a tvorí zložité zoskupenie vyšších a najvyšších nervových centier.
Neuróny nie sú v mozgu rozmiestnené rovnomerne a jednotlivé oblasti obsahujú odlišné typy nervových buniek. Najväčšia časť mozgu u ľudí sa nazýva koncový mozog (veľký mozog) a v prevažnej miere súvisí s vyššími nervovými činnosťami, ako sú myslenie, pamäť, vedomie, duševné schopnosti, centrum reči atď., ale aj samotné riadenie alebo ovplyvňovanie ostatných oblastí mozgu.
Každý neurón v mozgu je prepojený s desaťtisícami iných neurónov a celkový počet spojov medzi neurónmi sa tak blíži k jednej biliarde - tisícom biliónov. Na pochopenie tohto zložitého systému nemáme k dispozícii nič iné ako zase len svoje mozgy.
Prečo sa v zdrojoch objavujú rozdielne čísla
V starších opisoch ľudského mozgu sa objavuje údaj, že obsahuje viac ako 12 miliárd neurónov a 50 miliárd podporných, tzv. gliových buniek. Mozog človeka obsahuje približne sto miliárd neurónov.
Rozdiely súvisia najmä s tým, že počet neurónov sa nedá jednoducho spočítať priamo pri bežnom anatomickom vyšetrení a staršie odhady používali odlišné metódy. Údaj 86 miliárd preto treba chápať ako približnú hodnotu, nie ako úplne rovnaký počet buniek u každého človeka.
V ľudskom tele je ich približne 200 miliárd. Tento údaj sa týka neurónov v celom tele, teda nielen v mozgu, ale aj v mieche a periférnej nervovej sústave.
Neurón ako základná jednotka nervovej sústavy
Základnou štruktúrnou a funkčnou jednotkou nervovej sústavy je nervová bunka - neurón. Nervová sústava má schopnosť prijímať informácie o zmenách vonkajšieho a vnútorného prostredia, tieto informácie triediť, spracúvať a vytvárať výstupné signály, ktoré privádza k výkonným orgánom (efektorom), čím primerane usmerňuje ich činnosť.
Každá nervová bunka sa skladá z tela bunky, výbežkov a neuritu. Telo nervovej bunky má veľkosť asi 5-100 µm a výbežky nervových buniek sa zužujú na priemer približne 1 µm.
Jeden výbežok nervovej bunky môže byť dlhý až jeden meter a jediná nervová bunka môže mať až 10 tisíc výbežkov. Prácu nervových buniek v našom organizme zabezpečujú koncové platničky, ktoré sa nachádzajú na konci neuritu.
Ako spolu neuróny komunikujú
Na mieste styku so susediacou bunkou sa vytvárajú spojenia tzv. synapsy. Nervové bunky sú nimi spojené navzájom, ale v periférii sa spájajú aj so svalovými bunkami.
Medzi synapsami prebieha výmena informácií prostredníctvom chemických látok, ktoré sa nazývajú neurotransmitery. Neuróny tak prijímajú, spracúvajú a odovzdávajú signály, ktoré umožňujú vnímanie, pohyb, myslenie, učenie, pamäť aj riadenie telesných procesov.
Neuróny a gliové bunky
Približne 50 percent celého obsahu mozgu tvoria gliové bunky, ktoré obklopujú nervové. V týchto štruktúrach sa okrem neurónov nachádza niekoľkonásobne väčšie množstvo podporných buniek - neuroglie (gliových buniek).
Ich úlohou je neuróny izolovať, odstraňovať patogény a pomáhať ich vyživovať. Najpočetnejšie z nich sú astrocyty, ktoré sprostredkúvajú transport látok z krvi do neurónov (vytvárajú dôležitú hematoencefalickú bariéru) a po mechanickom poškodení tkaniva vytvárajú zátku (jazvu), ktorá miesto zacelí.
K ďalším dôležitým gliovým bunkám CNS patria oligodendrocyty vytvárajúce myelínovú pošvu axónov, mikrogliové bunky so schopnosťou fagocytózy a ependýmové bunky vystielajúce mozgové komory.
Tieto podporné funkcie sú kritické, pretože vysoko špecializované neuróny neobsahujú centrozóm, a tak (až na vzácne výnimky) strácajú schopnosť mitotického delenia a nedokážu sa po odumretí obnoviť. Na rozdiel od nich si gliové bunky schopnosť delenia zachovávajú po celý život.
Úloha mozgu v nervovej sústave
Mozog človeka je ústredný orgán nervovej sústavy človeka. Spolu s miechou tvorí centrálny nervový systém označovaný ako CNS.
Mozog spolu s miechou riadi telesné procesy, srdcovú frekvenciu a väčšinu vôľových pohybov. Centrálna nervová sústava (CNS) je s organizmom spojená prostredníctvom periférnych nervov.
- Centrálnu nervovú sústavu (CNS) tvoria mozog a miecha.
- Periférnu nervovú sústavu (PNS) tvoria nervy umiestnené mimo mozgu a miechy (hlavové a miechové nervy).
- Mozgomiechový systém (somatický) ovládame vôľou.
- Autonómny nervový systém (vegetatívny) pracuje nezávisle od našej vôle a riadi činnosť vnútorných orgánov.
Nervová sústava je na rozdiel od endokrinnej (hormonálnej) sústavy presnejšia, pretože nervový vzruch aktivuje oveľa špecifickejšie miesta v organizme, pričom odozva sa objaví v zlomku sekundy a rovnako rýchlo aj odznie.
Hormón pôsobí vo väčšom rozsahu a aj po dlhší čas (od niekoľkých minút až po hodiny či dni). U väčšiny organizmov tvorí hormonálna a nervová sústava dokopy úzko súvisiaci neurohumorálny regulačný systém.
Základné časti ľudského mozgu
Mozog možno veľmi zjednodušene rozdeliť na veľký mozog, malý mozog a mozgový kmeň. Veľký mozog tvorí približne 80 percent mozgovej hmoty.
- Veľký mozog alebo koncový mozog je rozdelený na dve hemisféry a súvisí najmä s vyššími nervovými činnosťami.
- Malý mozog alebo mozoček pripravuje pohybové programy a riadi zosúladenie pohybových priebehov.
- Mozgový kmeň spája mozog s miechou a obsahuje centrá životne dôležitých funkcií.
Anatomicky sa mozog skladá z niekoľkých častí: predný mozog v širšom zmysle, koncový mozog, medzimozog, stredný mozog, zadný mozog, Varolov most, mozoček a predĺžená miecha, ktorá plynule prechádza do miechy.
Predĺžená miecha, Varolov most a stredný mozog tvoria tzv. mozgový kmeň (truncus cerebri), v ktorom sú centrá životne dôležitých funkcií a reflexov.
Funkcie jednotlivých oblastí mozgu
Veľký mozog
V čelovom laloku sa nachádzajú funkcie inteligencie, reči, charakteristiky osobnosti, ako aj riadenie pohybov. V zadnej časti veľkého mozgu, v tzv. okcipitálnom laloku, je umiestnené zrakové centrum, čiže miesto, na ktorom sa vnímajú, ukladajú a zmyslovo priraďujú vizuálne podnety.
Spánkový lalok je dôležitý pre pamäť, rovnako ako aj pre pocity a emócie. Temenný lalok „uchováva“ sluchové centrum a porozumenie reči.
Pomocou temenného laloku človek „zaznamenáva“ matematické problémy a hudbu. Priradenie určitých mozgových činností k anatomickým mozgovým oblastiam bolo pomerne presne stanovené pri pokusoch na zvieratách a pri pozorovaní pacientov s makroskopicky viditeľnými poraneniami mozgu, napr. po nejakom úraze.
Niektoré schopnosti mozgu vykazujú v závislosti od indivídua rôznu lokalizáciu strán. Dnes existuje podrobná mapa lokalizácie ľudských činností v mozgu.
Medzimozog
Medzimozog riadi hormonálne vylučovanie. Medzimozog (diencephalon) je obklopený hemisférami koncového mozgu, takže je ním takmer úplne prekrytý a vidno len jeho spodnú časť.
V medzimozgu je uložená III. mozgová komora, ktorá je otvormi spojená s postrannými (laterálnymi) mozgovými komorami predného mozgu. V mozgovom podvesku, v hypofýze sa tvoria hormóny alebo predstupne hormónov.
Mozgový kmeň
V mozgovom kmeni sa nachádzajú nervové dráhy, ktoré spájajú mozog s miechou. Nachádza sa tam aj dýchacie centrum.
Riadi dýchanie, srdcovo-cievnu sústavu a krvný tlak. Predĺžená miecha, Varolov most a stredný mozog tvoria mozgový kmeň, v ktorom sú centrá životne dôležitých funkcií a reflexov.
Na hranici predĺženej a chrbtovej miechy dochádza ku kríženiu pyramídovej dráhy (hlavnej motorickej dráhy). Vďaka tomuto prekríženiu vlákna z pravej polovice mozgu ovládajú ľavú polovicu tela a naopak.
Malý mozog
Malý mozog zasa podľa odborníka pripravuje pohybové programy a riadi zosúladenie pohybových priebehov. Mozoček monitoruje všetky proprioceptívne, vizuálne, hmatové, rovnovážne a sluchové vnemy.
Zohráva kľúčovú úlohu v koordinácii napätia kostrových svalov (svalového tonusu), podieľa sa na udržiavaní vzpriamenej polohy tela a na ukladaní spomienok na naučené pohybové vzorce.
Sivá a biela hmota mozgu
Kondáš zdôraznil, že podľa iného delenia sa mozog skladá zo sivej hmoty, ktorá je na povrchu, bielej hmoty, štyroch komôr, mozgových cisterien, subarachnoidálnych priestorov a ciev mozgu.
Inými slovami má teda mozog takéto zloženie: veľký mozog, malý mozog (mozoček) a mozgový kmeň. Z iného hľadiska mozog obsahuje najmä sivú hmotu, bielu hmotu, 4 komory, mozgové cisterny, subarachnoidálne priestory, cievy mozgu a mozgovomiechový mok.
- Sivá hmota tvorí najmä mozgovú kôru a mozočkovú kôru.
- Biela hmota obsahuje najmä myelinizované nervové dráhy.
- Mozgové komory tvoria komorovú sústavu.
- Subarachnoidálne priestory a cisterny obsahujú mozgovomiechový mok.
- Cievy mozgu zabezpečujú prívod kyslíka a živín.
Ochrana mozgu
Mozog aj miecha majú na svojom povrchu tri obaly, ktoré sa nazývajú pleny (meningy). Tvrdá mozgová plena (dura mater) je vonkajšia, najpevnejšia väzivová vrstva priliehajúca ku kostiam lebky.
Pavúčnica (arachnoidea) je stredný jemný obal. Je bezcievna a nevniká do záhybov mozgu.
Cievnatka (pia mater) je vnútorná vrstva, ktorá je bohato prekrvená krvnými cievami a tesne prilieha na mozog, pričom vniká priamo do všetkých jeho brázd a záhybov.
Priestor medzi cievnatkou a pavúčnicou (subarachnoidálny priestor) je vyplnený mozgovomiechovým mokom - likvorom (liquor cerebrospinalis). Je to číra mimobunková tekutina, ktorá je podobná krvnej plazme, ale za fyziologických podmienok neobsahuje takmer žiadne bunky a má len nepatrné (veľmi nízke) množstvo bielkovín.
Jeho hlavnou úlohou je mozog nadľahčovať, tlmiť nárazy a brániť tak mechanickému poškodeniu citlivých nervových buniek. Mozog sa nachádza v lebečnej dutine, ktorá ho mechanicky ochraňuje.
Vývoj a dozrievanie neurónov
Vývoj a dozrievanie mozgu je veľmi zložitý a komplexný proces biologických a chemických zmien. Počas zrenia mozgu dochádza k rastu počtu aj veľkosti neurónov, k tvoreniu nových vzájomných spojení nervových buniek a k myelinizácii.
Myelinizácia a gyrifikácia patria pri zrení mozgu k najdôležitejším vývojovým procesom. Gyrifikácia je embryonálny proces, pri ktorom dochádza k tvorbe mozgových gyrov - závitov.
U človeka sa začína v 22. týždni a končí sa v 40. týždni vnútromaternicového vývinu. V tomto čase už počet závitov a zárezov zodpovedá dospelému mozgu.
Myelinizácia je zasa tvorba myelínových pošiev okolo nervových vlákien, ktorá sa u človeka začína v 20. týždni embryonálneho vývoja a nervové vlákna sú funkčne plnohodnotné až po jej ukončení.
Ďalšie údaje o ľudskom mozgu
Počas prvého roka života mozog dojčaťa narastie na dvojnásobnú veľkosť. Do troch rokov dieťaťa mozog dorastie až na 80 percent veľkosti dospelého človeka.
Až 73 percent mozgu tvorí voda. Už dve percentá dehydratácie negatívne ovplyvňujú pozornosť, pamäť a iné kognitívne funkcie.
Zhruba 60 percent pevnej zložky mozgu tvorí tuk. Mozog spotrebúva až 20 percent všetkého kyslíka a krvi v ľudskom tele.
To, že človek využíva len 10 percent kapacity mozgu, je mýtus. V skutočnosti používame celý mozog a viac ako 10 percent používame dokonca aj vtedy, keď spíme.
Mozog nemôže cítiť bolesť. Interpretuje signály bolesti, ktoré mu boli poslané, ale sám bolesť necíti.
Človek sa nerodí s nemennou stanovenou úrovňou inteligencie. Mozog má schopnosť meniť sa počas života vďaka vlastnosti známej ako plasticita mozgu a môže vytvárať nové mozgové bunky prostredníctvom procesu známeho ako neurogenéza.
2-minútová neuroveda: Synaptický prenos
Najpresnejšia stručná odpoveď na otázku, z približne koľkých miliárd neurónov sa skladá ľudský mozog, teda znie: z približne 86 miliárd neurónov.