मस्तिष्क के कार्य रहस्यमय और उल्लेखनीय दोनों हैं, अरबों तंत्रिका कोशिकाओं और उनके बीच आंतरिक संचार पर निर्भर हैं। मस्तिष्क के भीतर सभी विचार, विश्वास, यादें, व्यवहार और मूड उत्पन्न होते हैं। मस्तिष्क विचार और बुद्धि का स्थान है, और पूरे शरीर का नियंत्रण केंद्र है। मस्तिष्क हिलने, छूने, सूंघने, स्वाद लेने, सुनने और देखने की क्षमताओं का समन्वय करता है। यह लोगों को शब्द बनाने, बोलने और संवाद करने, संख्याओं को समझने और हेरफेर करने, संगीत बनाने और सराहना करने, ज्यामितीय आकृतियों को पहचानने और समझने, आगे की योजना बनाने और यहां तक कि कल्पना करने में सक्षम बनाता है।
मस्तिष्क सभी उत्तेजनाओं की समीक्षा करता है—आंतरिक अंगों, शरीर की सतह, आँखों, कानों, नाक और मुंह से। तब यह निम्नलिखित को विनियमित करके इन उत्तेजनाओं पर प्रतिक्रिया देता है:
शरीर की स्थिति
हाथ-पैर का हिलना-डुलना
वह दर, जिस पर आंतरिक अंग कार्य करते हैं
मूड
मस्तिष्क को देखना
मस्तिष्क में सेरेब्रम, ब्रेन स्टेम और सेरिबैलम होते हैं। सेरेब्रम का हर आधा (हेमिस्फीयर) हिस्सा लोब्स में विभाजित होता है। |
अभी तक कोई कंप्यूटर मानव मस्तिष्क की क्षमताओं के बराबर नहीं पहुंच पाया है। हालांकि, यह परिष्कार एक कीमत के साथ आता है। मस्तिष्क को लगातार पोषण की ज़रूरत होती है। इसके लिए बहुत बड़ी मात्रा में और लगातार रक्त और ऑक्सीजन के प्रवाह ज़रूरी होता है—हृदय से रक्त प्रवाह का लगभग 25%। मस्तिष्क की सारी ऊर्जा खपत समय के साथ ज़्यादा नहीं बदलती है, लेकिन मस्तिष्क के कुछ क्षेत्र, बढ़ी हुई गतिविधि करने के दौरान (उदाहरण के लिए, जब कोई नई भाषा सीखने का प्रयास करना या कोई नया काम जैसे आइस स्केटिंग सीखना) ज़्यादा ऊर्जा का उपयोग करते हैं। अगर लगभग 10 सेकंड से ज़्यादा समय तक मस्तिष्क में रक्त के प्रवाह में कमी आ जाए, तो आप बेहोश हो सकते हैं।
रक्त में ऑक्सीजन की कमी या शक्कर (ग्लूकोज़) का स्तर असामान्य रूप से कम होने पर मस्तिष्क में कम ऊर्जा पैदा हो सकती है और 4 मिनट के भीतर मस्तिष्क गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो सकता है। हालांकि, मस्तिष्क में कई तंत्र होते हैं जो इसे संरक्षित करते हैं और इन समस्याओं को रोकने के लिए काम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, अगर मस्तिष्क में रक्त का प्रवाह कम हो जाता है, तो मस्तिष्क तुरंत हृदय को तेज़ और ज़्यादा ताकत के साथ धड़कने का संकेत देता है, और इस तरह से हृदय से रक्त का प्रवाह बढ़ जाता है। अगर रक्त में शक्कर का स्तर बहुत कम हो जाता है, तो मस्तिष्क एड्रेनलिन ग्लैंड्स को एपीनेफ़्रिन (एड्रेनलिन) छोड़ने का संकेत देता है, जिससे लिवर में स्टोर हुई शक्कर रिलीज़ होती है।
क्या आप जानते हैं...
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ब्लड-ब्रेन बैरियर भी मस्तिष्क की रक्षा करता है। यह उन कोशिकाओं से बना होता है जो मस्तिष्क की रक्त वाहिकाओं की लाइन में होती हैं। ये कोशिकाएं कुछ पदार्थों को मस्तिष्क तक पहुंचने देती हैं और दूसरों को अवरुद्ध कर देती हैं। ब्लड ब्रेन बैरियर ज़रूरी है क्योंकि मस्तिष्क में, शरीर के अधिकांश हिस्सों के विपरीत, कैपिलरी वॉल्स को बनाने वाली कोशिकाएं कसकर सील की हुई रहती हैं, उदाहरण के लिए, इसे विषाक्त पदार्थों और संक्रमणों से होने वाले नुकसान से बचाने के लिए। (कैपिलरीज़, शरीर की सबसे छोटी रक्त वाहिकाएं होती हैं, जहां रक्त और ऊतकों के बीच पोषक तत्वों और ऑक्सीजन का आदान-प्रदान होता है।) चूंकि ब्लड ब्रेन बैरियर उन पदार्थों को नियंत्रित करता है जो मस्तिष्क में प्रवेश कर सकते हैं, पेनिसिलिन, कई कीमोथेरेपी दवाएँ, कुछ ज़हरीले पदार्थ और अधिकांश प्रोटीन मस्तिष्क में नहीं जा सकते। दूसरी ओर, अल्कोहल, कैफ़ीन और निकोटीन जैसे पदार्थ मस्तिष्क में प्रवेश कर सकते हैं। एंटीडिप्रेसेंट जैसी कुछ दवाओं को इस तरह से बनाया जाता है कि वे इस बाधा को सामना कर सकें। मस्तिष्क के लिए आवश्यक कुछ पदार्थ, जैसे चीनी और अमीनो एसिड, बैरियर से आसानी से नहीं गुजरते हैं। हालांकि, ब्लड ब्रेन बैरियर में परिवहन प्रणालियां होती हैं जो मस्तिष्क के ऊतकों की रुकावट को पार करके मस्तिष्क की ज़रूरत वाले पदार्थों को ले जाती हैं। जब लोगों को कुछ संक्रमण या ट्यूमर की वजह से मस्तिष्क में सूजन होती है, ब्लड ब्रेन बैरियर लीक कर सकता है। जब ब्लड ब्रेन बैरियर में छेद हो जाते हैं, तो कुछ पदार्थ (जैसे कुछ एंटीबायोटिक्स) जो सामान्य रूप से मस्तिष्क में प्रवेश करने में असमर्थ होते हैं, प्रवेश कर पाते हैं।
मस्तिष्क की गतिविधि तंत्रिका कोशिकाओं (न्यूरॉन्स) से पैदा होने वाले इलेक्ट्रिकल इम्पल्स से उत्पन्न होती है, जो सूचनाओं को प्रोसेस और स्टोर करती हैं। इम्पल्स मस्तिष्क के भीतर तंत्रिका तंतुओं से होकर जाते हैं। व्यक्ति की चेतना का स्तर क्या है और व्यक्ति क्या कर रहा है, इस पर निर्भर करता है कि कितनी और किस प्रकार की मस्तिष्क गतिविधि होती है और मस्तिष्क में यह कहां से शुरू होती है।
मस्तिष्क के 3 मुख्य भाग होते हैं:
सेरेब्रम
ब्रेन स्टेम
सेरिबैलम
हर भाग (सेरेब्रम, मस्तिष्क स्तंभ और सेरिबैलम) में कई छोटे-छोटे क्षेत्र होते हैं, हर किसी का काम खास होता है।
सेरेब्रम
मस्तिष्क के सबसे बड़े भाग सेरेब्रम में निम्नलिखित शामिल हैं:
सेरेब्रल कोर्टेक्स: ऊतक की यह जटिल परत सेरेब्रम की बाहरी सतह बनाती है। इसमें ग्रे पदार्थ की एक पतली परत होती है जो लगभग एक इंच (2 से 4 मिलीमीटर) मोटी होती है। वयस्कों में, सेरेब्रल कोर्टेक्स में तंत्रिका तंत्र में अधिकांश तंत्रिका कोशिकाएं होती हैं।
सफेद पदार्थ: सफेद पदार्थ में खास तौर पर तंत्रिका तंतु (एक्सॉन) होते हैं जो कोर्टेक्स में तंत्रिका कोशिकाओं को एक दूसरे के साथ-साथ मस्तिष्क और स्पाइनल कॉर्ड के अन्य भागों से जोड़ते हैं। इसमें सहायक कोशिकाएं (ओलिगोडेंड्रोसाइट्स) भी होती हैं, जो तंत्रिका कोशिका तंतुओं के लिए (तंत्रिका तंतुओं के साथ इम्पल्स का संचालन तेज करने के लिए) मायलिन बनाती हैं। सफेद पदार्थ कोर्टेक्स के नीचे स्थित होता है।
सबकोर्टिकल संरचनाएं: ये संरचनाएँ कोर्टेक्स के नीचे ("उप-") भी रहती हैं—इसलिए, उनका यह नाम पड़ा है। इनमें बेसल गैन्ग्लिया, थैलेमस, हाइपोथैलेमस, हिप्पोकैम्पस और लिम्बिक सिस्टम शामिल हैं, जिसमें एमिग्डाला, ओलफ़ेक्ट्री कनेक्शन (संरचनाएं जो गंध संकेतों को ले जाने में मदद करती हैं), और संबंधित संरचनाएं शामिल हैं।
सेरेब्रम को 2 भागों में बांटा गया है—बायां और दायां सेरेब्रल हेमिस्फीयर। हेमिस्फीयर तंत्रिका तंतुओं से जुड़े होते हैं जो मस्तिष्क के बीच से सफेद पदार्थ (जिसे कॉर्पस कैलोसम कहा जाता है) का एक पुल बनाते हैं। हर हेमिस्फीयर आगे लोब्स में बँटा हुआ होता है:
फ़्रंटल लोब
पैरिटल लोब
ओसीपिटल लोब
टेम्पोरल लोब
हर लोब के अलग-अलग काम होते हैं, लेकिन अधिकांश गतिविधियों के लिए, दोनों हेमिस्फीयर में विभिन्न लोब्स के कई क्षेत्रों को एक साथ काम करना होता है।
फ़्रंटल लोब्स के निम्नलिखित कार्य हैं:
रुचि की वस्तु की ओर देखने से लेकर, सड़क पार करने तक, पेशाब करने के लिए ब्लैडर को रिलैक्स करने तक, कई स्वैच्छिक कार्यों की शुरुआत करना
सीखी हुई मोटर गतिविधियों को नियंत्रित करना, जैसे लिखना, संगीत वाद्ययंत्र बजाना और जूते के फीते बांधना
बोलना, सोचना, एकाग्रता, समस्या-समाधान, निर्णय और भविष्य के लिए योजना बनाने जैसी जटिल बौद्धिक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करना
चेहरे के हाव-भाव और हाथ और बांह के इशारों को नियंत्रित करना
मनोदशा और भावनाओं के साथ भावों और इशारों का समन्वय करना
फ़्रंटल लोब के विशेष क्षेत्र कुछ खास प्रकार की हलचल को नियंत्रित करते हैं, आम तौर पर शरीर की विपरीत दिशा में। ज्यादातर लोगों में, बायां फ़्रंटल लोब उन अधिकतर कामों को करने के लिए काम में आता है जिनमें भाषा की ज़रूरत होती है।
पेरिएटल लोब के निम्नलिखित कार्य हैं:
शरीर के बाकी हिस्सों से संवेदी जानकारी की व्याख्या करना
शरीर और अंग की स्थिति को नियंत्रित करना
सामान्य धारणाओं में रूप, बनावट और वजन का संयोजन
गणितीय कौशल और भाषा की समझ को प्रभावित करना, जैसा कि टेम्पोरल लोब के आसपास के क्षेत्रों में होता है
स्थान संबंधी यादों को संग्रहित करना जो लोगों को अंतरिक्ष में खुद को उन्मुख करने में सक्षम बनाता है (जानें कि वे कहां हैं) और दिशा की भावना बनाए रखने के लिए (जानें कि वे कहां जा रहे हैं)
ऐसी जानकारी प्रोसेस करना जिससे लोगों को यह पता चल सके कि उनके शरीर के अंग कहां हैं
ओसीपिटल लोब के निम्नलिखित कार्य हैं:
दृष्टि को प्रोसेस करके समझना और वस्तुओं के आकार पहचानना
लोगों को दृश्य यादें बनाने में सक्षम बनाना
पास के पेरिएटल लोब द्वारा प्रदान की गई स्थानिक जानकारी के साथ देखी गई चीज़ों को समझना
टेम्पोरल लोब के निम्नलिखित कार्य हैं:
स्मृति और भावना उत्पन्न करना
तत्काल घटनाओं को हाल की और दीर्घकालिक याददाश्त में प्रोसेस करना
लंबी अवधि की यादों को संग्रहित करना और पुनर्प्राप्त करना
ध्वनियों और छवियों को समझना, इस प्रकार लोगों को अन्य लोगों और वस्तुओं को पहचानने और सुनने और बोलने को एकीकृत करने में सक्षम बनाता है
सबकोर्टिकल संरचनाओं में तंत्रिका कोशिकाओं के बड़े संग्रह शामिल हैं:
बेसल गैन्ग्लिया, जो हलचल को समन्वयित और सुचारू करता है
थैलेमस, जो आम तौर पर मस्तिष्क के उच्चतम क्षेत्रों (सेरेब्रल कोर्टेक्स) को और वहां से संवेदी संदेशों को व्यवस्थित करता है, दर्द, स्पर्श और तापमान जैसी संवेदनाओं के बारे में जागरूकता प्रदान करता है
हाइपोथैलेमस, जो शरीर के कुछ और अपने आप होने वाले कामों का समन्वय करता है, जैसे नींद और जागरुकता पर नियंत्रण, शरीर के तापमान का रखरखाव, भूख और प्यास का नियमन, और पास मौजूद पिट्यूटरी ग्लैंड की हार्मोनल गतिविधि का नियंत्रण
लिम्बिक सिस्टम एक और सबकोर्टिकल संरचना है जिसमें संरचनाएं और तंत्रिका तंतु होते हैं जो सेरेब्रम के भीतर गहरे स्थित होते हैं। लिम्बिक सिस्टम के हिस्से हाइपोथैलेमस, एमिग्डाला, थैलेमस, मैमिलरी बॉडी और हिप्पोकैम्पस हैं। यह प्रणाली हाइपोथैलेमस को फ़्रंटल और टेम्पोरल लोब के अन्य क्षेत्रों से जोड़ती है। लिम्बिक सिस्टम भावनाओं, प्रेरणा, स्मृति और सीखने के साथ-साथ शरीर के कुछ स्वचालित कार्यों के अनुभव और अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है। भावनाएं (जैसे डर, क्रोध, खुशी और उदासी) पैदा करके, लिम्बिक सिस्टम से लोग उन तरीकों से व्यवहार करने में सक्षम हो पाते हैं, जिससे उन्हें संवाद करने और शारीरिक और मनोवैज्ञानिक परेशानियों से बचने में मदद मिलती है। हिप्पोकैम्पस यादें बनाता और फिर से याद दिलाता है, और लिम्बिक सिस्टम के माध्यम से इसके कनेक्शन उन यादों को उन भावनाओं से जोड़ने में मदद करते हैं, जब यादें बनती हैं। लिम्बिक सिस्टम के माध्यम से, भावनात्मक रूप से बनने वाली यादें अक्सर उन यादों की तुलना में याद रखना आसान होती हैं जो भावनाओं के माध्यम से नहीं बनी थीं। लिम्बिक सिस्टम में मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों में भी इनपुट होता है, जैसे कि बेसल गैन्ग्लिया, जो अंगों की ऐच्छिक हलचलों को नियंत्रित करता है।
ब्रेन स्टेम
ब्रेन स्टेम सेरेब्रम को स्पाइनल कॉर्ड से जोड़ता है। इसमें ब्रेन स्टेम के ऊपरी भाग के भीतर गहरे स्थित तंत्रिका कोशिकाओं और तंतुओं (रेटिकुलर एक्टिवेटिंग सिस्टम कहा जाता है) का एक सिस्टम होता है। यह जालयुक्त सक्रियण तंत्र चेतना और सतर्कता के स्तरों को नियंत्रित करता है। मस्तिष्क स्तंभ में कई तंत्रिका केंद्र संग्रह भी होते हैं, जो चबाने और निगलने सहित आँखों, चेहरे, जबड़े और जीभ की हलचलों को नियंत्रित करते हैं।
ब्रेन स्टेम स्वचालित रूप से शरीर के महत्वपूर्ण कामों, जैसे सांस लेना, ब्लड प्रेशर और दिल की धड़कन को नियंत्रित करता है, और यह बनावट और संतुलन को समायोजित करने में मदद करता है।
अगर पूरा ब्रेन स्टेम गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो बेहोशी आ जाती है और शरीर के ये स्वचालित काम बंद हो जाते हैं। इसका मतलब है कि मस्तिष्क की सारी गतिविधियां खत्म हो जाती हैं। इस क्षति को मस्तिष्क की मृत्यु माना जाता है। इसके तुरंत बाद मृत्यु हो जाती है।
हालांकि, अगर ब्रेन स्टेम बरकरार रहता है, तो शरीर जीवित रह सकता है, तब भी जब मस्तिष्क को गंभीर चोट पहुंचने से जागरूकता, विचार और हलचल करना असंभव हो जाता है।
सेरिबैलम
सेरिबैलम, जो ब्रेन स्टेम के ठीक ऊपर सेरेब्रम के नीचे स्थित होता है, शरीर की गतिविधियों का समन्वय करता है। अंगों की स्थिति के बारे में सेरेब्रल कोर्टेक्स और बेसल गैन्ग्लिया से प्राप्त जानकारी के साथ, सेरिबैलम अंगों को सुचारू रूप से और सटीक रूप से चलने में मदद करता है। यह मांसपेशियों की टोन और पॉश्चर को लगातार समायोजित करके ऐसा करता है।
सेरिबैलम, वेस्टिबुलर न्युक्लियाई नामक मस्तिष्क स्तंभ के क्षेत्रों के साथ संपर्क करता है, जो आंतरिक कान में संतुलन के अंगों (अर्धवृत्ताकार कैनाल) से जुड़े होते हैं। साथ में, ये संरचनाएं संतुलन की भावना प्रदान करती हैं, जिससे सीधा चलना संभव हो जाता है।
सेरिबैलम उन हलचलों की यादों को भी संग्रहीत करता है जिनकी प्रैक्टिस की गई थी, जिससे बहुत ज़्यादा समन्वित हलचलों को सक्षम किया जाता है, जैसे कि बैले डांसर का पिरोएट, गति और संतुलन के साथ किया जाता है। सेरिबैलम ध्यान, भाषा और भावना जैसे विचार कार्यों में योगदान देता है।
मेनिंजेस
मस्तिष्क और स्पाइनल कॉर्ड, ऊतक (मेनिंजेस) की 3 परतों से ढकी होती हैं, जो उनकी रक्षा करती हैं:
पतली पिया मेटर सबसे भीतरी परत होती है, जो मस्तिष्क से स्पाइनल कॉर्ड से चिपकी रहती है।
नाज़ुक, मकड़ी के जाले जैसा अरेक्नॉइड मेटर मध्य परत होती है।
चमड़े जैसा ड्यूरा मेटर सबसे बाहरी और सख्त परत होती है।
अरेक्नॉइड मेटर और पिया मेटर (सबएरेक्नॉइड स्पेस) के बीच का स्थान सेरेब्रोस्पाइनल फ़्लूड के लिए एक चैनल है, जो मस्तिष्क और स्पाइनल कॉर्ड की रक्षा करने में मदद करता है।
सेरेब्रोस्पाइनल फ़्लूड मस्तिष्क को अचानक मरोड़ आने और मामूली चोट से बचाने में मदद करता है और मस्तिष्क से अपशिष्ट उत्पादों को हटाने में भी मदद करता है। सेरेब्रोस्पाइनल फ़्लूड मस्तिष्क के कई स्थानों के एक नेटवर्क में होता है, जिसे वेंट्रिकल्स कहा जाता है। सेरेब्रोस्पाइनल फ़्लूड विशेष कोशिकाओं द्वारा बनता है जो वेंट्रिकल्स के पास पंक्तिबद्ध होते हैं, और यह रक्त वाहिकाओं के बाहर मस्तिष्क में प्रवेश करता है और मेनिंजेस के बीच मस्तिष्क की सतह पर बहता है। फ़्लूड को सहायक कोशिकाओं (ग्लियल कोशिकाओं) द्वारा लिया जाता है और पूरे मस्तिष्क में वितरित किया जाता है जिससे मस्तिष्क (4 सेरेब्रल वेंट्रिकल्स) के भीतर आंतरिक रिक्त स्थान भरता है। आखिरकार, फ़्लूड शरीर की रक्त वाहिकाओं में प्रवेश करने के लिए मस्तिष्क से बाहर निकल जाता है। चूंकि सेरेब्रोस्पाइनल फ़्लूड मस्तिष्क से होकर बहता है, यह मस्तिष्क के ऊतकों से छोड़े गए प्रोटीन और अन्य अपशिष्ट उत्पादों को हटा देता है। यह हटाने की प्रक्रिया मुख्य रूप से तब होती है जब लोग सो रहे होते हैं, जो नींद के महत्व पर प्रकाश डालता है।
मस्तिष्क और इसका मेनिंजेस एक कठोर, हड्डी की सुरक्षात्मक संरचना में मौजूद रहते हैं जिसे खोपड़ी कहते हैं। स्पाइनल कॉर्ड ब्रेन स्टेम के आधार पर मस्तिष्क से जुड़ती है।
मस्तिष्क को ढकने वाले ऊतक
खोपड़ी के अंदर, मस्तिष्क मेनिंजेस नाम के ऊतक की 3 परतों से ढका होता है:
अरेक्नॉइड झिल्ली और पिया मेटर के बीच सबएरेक्नॉइड स्थान है। इस स्थान में सेरेब्रोस्पाइनल फ़्लूड होता है, जो मेनिंजेस में से बहता है, मस्तिष्क के अंदर रिक्त स्थान को भरता है और मस्तिष्क और रीढ़ की हड्डी को कुशन करने में मदद करता है। |
