Članek govori o možganih človeka. Za informacije o možganih vseh vrst živali glej članek Možgani.
Možgani so del osrednjega živčnega sistema. Nahajajo se v lobanji. Zgrajeni so iz okoli 100 milijard živčnih celic ali nevronov in tehtajo približno 1200–1400 gramov. Sestavljajo jih veliki in mali možgani ter možgansko deblo. Na makroskopskem prerezu možganov ob njihovem robu vidimo siv predel, imenovan tudi sivina in v katerem so v glavnem zbrana telesa živčnih celic. V notranjosti možganov prevladuje bel predel ali belina. Tu se pretežno nahajajo podaljški živčnih celic. Ker so možgani zelo nagubani, je njihova površina povečana. To dejstvo omogoča, da so iz večjega števila živčnih celic. Kljub temu, da predstavljajo le 2 % človekove teže, porabijo kar 20 % vsega kisika. So najzapletenejši organ v človeškem telesu, saj uravnavajo oziroma nadzirajo delovanje vseh drugih organov.
Evolucija človeških možganov Možgani ne fosilizirajo, zato o njihovem razvoju lahko sklepajo na podlagi fosilnih lobanjskih kosti. Te med seboj primerjajo in ugotavljajo kapaciteto lobanje oziroma velikost možganov. V obdobju od avstralopiteka do modernega človeka se je velikost možganov trikrat povečala. Z njihovim večanjem je sovpadal intelektualni napredek, na kar kažejo materialni ostanki (orodja, orožje, jamske slike). Spreminjala se je tudi oblika lobanje, saj se je morala prilagoditi izrazitemu razvoju sprednjega dela možganov. Australopithecus afarensis (pred 3,5 milijona let) je imel prostornino lobanje približno 400 mL, Homo habilis (pred 2 milijonoma let) pa 750 mL. Najbolj se je porast volumna pokazal pri vrsti Homo erectus, ki je živela pred 1,7–1,0 milijona let. Možgani pripadnikov te vrste so merili v povprečju 900 mL, kasnejši Homo erectus izpred 0,5 milijona let pa je imel možgane velike 1100–1200 ml (podobno kot sodobni človek). Možgani najzgodnejših pripadnikov vrste Homo sapiens (izpred 300.000–400.000 let) so merili malo več kot 1200 mL, pri sodobnem človeku pa je prostornina možganov okrog 1400 mL. Še večje možgane so imeli neandertalci (1500 ml).
Človeški možgani so po zgradbi podobni opičjim, od njih se razlikujejo le v velikosti. Pri sesalcih je logaritem mase možganov premo sorazmeren z logaritmom telesne mase, človeški možgani pa močno odstopajo od tega, saj so približno trikrat težji, kot bi pričakovali. Povečali so se predvsem na račun neokorteksa, ki je pri ljudeh tako močno naguban, da je kar 64 % površine skrite v žlebovih in brazdah, pri opicah pa le 7 % (človeku podobne opice: 25 %). Prav nagubanost neokorteksa je ljudem omogočila veliko sposobnost učenja, kulturo in jezik.
Vohalni del možganov je najstarejši del skorje (paleokorteks) in se je v evoluciji primatov razvijal manj kot preostali del (neokorteks). Povečal se je primarni vidni korteks, še bolj pa vidni asociacijski predel. Večji je postal tudi senčni reženj, katerega največji del je namenjen vizualni analizi ter vidnemu in slušnemu spominu (te funkcije so zelo pomembne pri skupini živali, ki se vse bolj zanaša na vidni spomin namesto na vtisnjene senzorične vzorce). Izrazita rast čelnega režnja nam je omogočila dolgotrajno vzdrževanje pozornosti, kar je bilo zelo pomembno za preživetje (npr. vztrajnost pri iskanju hrane). Najbolj se je povečal temenski reženj. To je razvidno predvsem iz velikosti sekundarnega asociacijskega korteksa (nitje dobiva iz vidne, slušne in somatosenzorične asociacijske skorje). Slednji je pri ljudeh veliko večji kot pri človeku podobnih opicah. Ljudje se od ostalih primatov ločimo po visoko razvitih integrativnih funkcijah možganov – razvoj je potekal sorazmerno z rastjo asociacijskih področij skorje in izrazitimi intrakortikalnimi povezavami.
Embriološki razvoj možganov Iz ektoderma se razvije nevralna plošča, iz nje pa v četrtem tednu nevralna cev, ki ima v notranjosti nevralni kanal. Proces tvorjenja nevralne plošče in njen razvoj v nevralno cev se imenuje nevrulacija. Iz stene nevralne cevi se razvijejo možgani in hrbtenjača, iz nevralnega kanala pa nastanejo možganski ventrikli in centralni kanal.
Kranialni del nevralne cevi se razširi v tri možganske mehurčke: prozencefalon (sprednji možgani), mezencefalon (srednji možgani) in rombencefalon (rombasti možgani). Iz prozencefalona se razvijeta dva stranska mehurčka, imenovana telencefalon, prvotni srednji del prozencefalona se preobrazi v diencefalon, rombencefalon pa v metencefalon in mielencefalon. Mezencefalon se ne deli.
Iz mielencefalona se razvije podaljšana hrbtenjača. Metencefalon je zasnova za most (pons) in male možgane. Plod ima pri 8 tednih cerebelarno ploščo, pri 12 tednih pa že vidimo vermis in polobli. V mezencefalonu nastanejo številna jedra (substantia nigra, raphe nuclei, locus ceruleus) ter možganska kraka, skozi katera potujejo živčna vlakna iz velikih možganov proti hrbtenjači. Iz diencefalona se razvijejo epitalamus, talamus in hipotalamus. Iz mehurčkov telencefalona se razvijeta možganski polobli, ki rasteta in prekrijeta diencefalon in možgansko deblo, zasuk rastoče mase pa poteka okrog insule, ki je relativno mirnejši predel skorje. Površina polobel je sprva gladka, z rastjo možganov pa se razvijejo brazde in vijuge. Poseben del telencefalona je rinencefalon, ki se pri človeku le malo razvije.
Svetlina nevralnega kanala se v rombencefalonu razširi v četrti možganski prekat, v mezencefalonu kanal tvori ozek možganski akvedukt, v diencefalonu nastane votlina, imenovana tretji prekat, slednji pa na vsaki strani preko interventrikularnega foramna komunicira s stranskim prekatom, ki se je razvil iz lumna telencefalnega mehurčka. Ependimske celice iz strešja diencefalona in ožiljen mezenim nad njimi tvorijo horoidno telo. Iz mezenhima nastane razvejan horoidni pletež, ki začne v petem tednu proizvajati embrionalni cerebrospinalni likvor.
Napake pri razvoju možganov: holoprozencefalija: prozencefalon se ne razdeli v dve polobli, pridružene pa so lahko še druge razvojne nepravilnosti agenezija corpus callosum: corpus callosum je delno ali popolnoma odsoten, posledica je umska zaostalost mikrocefalija: zaradi motenj v razmnoževanju nevroblastov in glioblastov so možgani premajhni, bolniki imajo manjšo lobanjo in so umsko slabše razviti anencefalija: nerazvitost možganov in nevrokranija
Histološka zgradba možganov Funkcionalna in strukturna enota živčevja je nevron (živčna celica). Sestavljen je iz telesa, v katerem se nahajajo jedro in drugi celični organeli, in izrastkov (dendriti, akson). Dendriti so navadno krajši od aksona in številni ter služijo sprejemanju impulzov. Akson je večinoma en sam, po njem se akcijski potenciali prevedejo do naslednjih celic. Nevroni sprejemajo dražljaje, jih predelujejo in prevajajo vzburjenje. Telesa nevronov predstavljajo sivo možganovino, aksoni pa belo. Poleg nevronov najdemo v živčevju tudi nevroglijo (živčno oporno tkivo). Nevroglijske celice skrbijo za mehansko oporo, omogočajo prevajanje impulzov, delujejo kot izolator, sodelujejo pri prehrani, obrambi in obnovi nevronov. Med nevroglijske celice v osrednjem živčevju spadajo astrociti, oligodendrociti in ependimske celice.
Astrociti so največje in najštevilnejše nevroglijske celice v osrednjem živčevju. Delijo se na dva tipa. Vlaknasti astrociti imajo malo izrastkov, vendar so ti dolgi. Nahajajo se v beli in sivi možganovini. Protoplazmazemski astrociti imajo številne izrastke in se nahajajo predvsem v sivi možganovini. Astrociti so pomembni pri delovanju krvno-možganske pregrade, odstranjujejo živčne prenašalce iz sinaps, sodelujejo pa tudi pri prehrani in obrambi (npr. odstranjevanje debrija po poškodbi). Astrociti se po poškodbi razmnožijo in tvorijo glialno brazgotino, imenovano glioza. Z odstranjevanjem kalija iz zunajcelične tekočine omogočajo repolarizacijo membrane in normalno delovanje nevrona.
Oligodendrociti tvorijo mielin. Nahajajo se v beli in sivi možganovini. Satelitski oligodendrociti obdajajo telesa nevronov, interfascikulni pa nevrite. Celice mikroglije so v sivi in beli substanci. So del mononuklearno-makrofagnega sistema. Njihova naloga je predstavljanje antigenov, sodelujejo pa tudi pri odstranjevanju debrija po poškodbi.
Ependimske celice obdajajo notranjost možganskih ventriklov. Med njimi so tesni stiki, ki preprečujejo prestop makromolekul iz krvi v likvor.
Veliki možgani Bela možganovina (aksoni) se nahaja v notranjosti, siva (telesa nevronov) pa tvori možgansko skorjo in jedra v notranjosti možganov. Filogenetsko starejši del skorje ima 3 plasti in predstavlja le 1/12 skorje. Sem sodita alokorteks v hipokampusu in dentatnem girusu ter arhikorteks v piriformnem področju in olfaktornem tuberklu. Preostali del skorje je neokorteks, sestavljen iz šestih plasti, ki si s površine proti notranjosti sledijo v naslednjem vrstnem redu: molekularna plast, zunanja zrnata plast, zunanja piramidna plast, notranja zrnata plast, notranja piramidna plast, multiformna plast. Glede na različno zgradbo je Brodmann razdelil skorjo na 52 različnih področij. V motoričnih področjih izstopajo velike piramidne celice, imenovane Betzeve celice, ki sodijo med največje celice centralnega živčevja. Senzorična področja imajo slabo razvite piramidne celice.
Mali možgani Delimo jih na skorjo iz sive možganovine in sredico iz bele. V sredici so tudi malomožganska jedra iz sive možganovine. Skorjo delimo na 3 plasti (s površine proti notranjosti): molekularna plast, plast Purkynjevih celic, zrnata plast.
Anatomija Možgani so sestavljeni iz velikih in malih možganov ter možganskega debla.
Veliki možgani So najobširnejši del osrednjegaživčevja. Ležijo v sprednji in srednji lobanjski kotanji, njihov zadnji del pa nad malimi možgani. Velike možgane sestavljata dve možganski polobli ali hemisferi, ki sta med seboj ločeni z vzdolžno špranjo. V globini te špranje je vidna struktura, ki povezuje obe hemisferi in se imenuje kalozni korpus. Velike možgane lahko razdelimo na dva dela: telencefalon in diencefalon.
Telencefalon Telencefalon je zunanji del velikih možganov. V embrionalnem razvoju se telencefalon močno razraste. Tako nastanejo štirje možganski režnji: čelni ali frontalni, senčni ali temporalni, zatilni ali okcipitalni in temenski ali parientalni. Meje med režnji niso natančno začrtane. Vsi režnji so pokriti z možgansko skorjo ali korteksom debeline približno pol centimetra. Ima zelo veliko gub, ki jim pravimo vijuge ali girusi. Med njimi se nahajajo žlebovi(sulkusi). Zaradi nagubanosti ima skorja zelo veliko površino, in sicer približno 0,25 m2. Čelni reženj je najbolj sprednji del možganov in najobsežnejši del posamezne poloble. Zadaj meji na temenski reženj, od katerega ga loči centralni špranja (sulcus centralis), spodaj pa meji na senčni reženj, od katerega ga loči stranski žleb (sulcus lateralis). Glavne funkcije tega dela možganov so motorika, racionalno mišljenje, nastajanje kratkoročnega spomina, ohranjanje identitete in voh. Na čelnem režnju, blizu predela za uravnavanje motorike govornih mišic, se nahaja tako imenovano Brocovo področje (pri večini ljudi je na levi polobli). Ta del skorje je pomemben pri izvajanju govora. Temenski reženj meji spredaj preko centralne špranje na čelni reženj, spodaj preko stranske špranje na senčni reženj, zadaj pa na zatilni reženj, kjer pa ni točno določene meje. Glavna funkcija tega dela možganov je senzorika. Senčni reženj meji na čelni in temenski reženj preko stranske špranje, z zatilnim režnjem pa ni točno določene meje. Glavna naloga tega režnja je pretvorba kratkoročnega spomina v dolgoročnega, sluh in vid. Zatilni reženj, ki je najmanjši možganski reženj, meji spredaj zgoraj na temenskega, spredaj spodaj pa na senčni reženj. Glavna naloga tega dela možganov je vid. Nekje na meji med temenskim, senčnim in zatilnim režnjem se nahaja Wernickejevo področje (pri večini ljudi je na levi polobli). Ta del možganske skorje je pomemben pri razumevanju govora.