Možgani vretenčarjev: struktura, funkcije, razvoj in evolucija

1. Možgani in živčni sistem sta v bistvu sistem, ki ustvarja povezave. Vstopajo vanj čutni organi, izstopajo pa mišice. Na
   več načinov je povezan z endokrinim sistemom, ki proizvaja hormone, ter s prebavnim in spolnim sistemom. Hormoni delujejo počasi, zato so te spremembe postopne.
2. Možgani so nekakšna veleblagovnica. Med seboj so povezani oddelki, ki opravljajo različne naloge. Vsi si med seboj pomagajo pri zbiranju čutov.
3. Veliko stvari, ki jih počne telo, se ne zaveda. Človek diha, srce bije, črevesje prebavlja, lasje rastejo, misli se pojavljajo v glavi... Nekatere od teh stvari lahko človek opazi, na nekatere (na primer dihanje) pa lahko do neke mere vpliva. Toda v osnovi večina telesa deluje samodejno, kar uravnava avtonomni živčni sistem.
   Tudi možgani veliko dela opravijo, ne da bi človek to opazil. Nezavedno se nanaša na dejavnosti možganov, ki jih le redko opazimo.

Več možganskih področij je ohranilo svojo identiteto pri vseh vretenčarjih, od morskih psov do ljudi. Tukaj je seznam nekaterih najpomembnejših področij s kratkim opisom njihovih funkcij, kot jih trenutno razumemo. Te funkcije so lahko še vedno do neke mere sporne. Začenši od hrbta (pri ljudeh od spodaj) so to naslednja področja:

• V meduli (in hrbtenjači) je veliko majhnih jeder, ki skrbijo za različne avtonomne funkcije. Te vključujejo srčni utrip in krvni tlak, dihanje in bruhanje. ^{poglavji 44, 45}
• Pons je relejna postaja, ki prenaša sporočila med možgani ter medullo in cerebelumom.
• Hipotalamus je majhen predel na dnu prednjega možgana. Je osrednja nadzorna postaja za cikle spanja in budnosti, nadzor prehranjevanja in pitja, nadzor sproščanja hormonov in številne druge funkcije. Nahaja se neposredno nad hipofizo in izloča hormone v hipofizo. Ti hormoni zavirajo ali spodbujajo hipofizo. Žleza proizvaja hormone, ki vplivajo na preostali del telesa.
• Talamus je nad hipotalamusom in pod možgansko skorjo. Je skupek jeder z različnimi funkcijami. Deluje kot relejna postaja, ki zbira vse vrste čutnih informacij (razen vonjalnih) in jih posreduje možganski skorji. Prav tako ima vlogo pri zavesti in spanju.
  Obstajajo akcijski sistemi za več vrst vedenja, vključno s prehranjevanjem, pitjem, iztrebljanjem in kopulacijo.
• Možgani prilagodijo delovanje drugih možganskih sistemov, da so ti bolj natančni. Odstranitev možganovine živali ne prepreči, da bi naredila kar koli posebnega, vendar pa zaradi nje postanejo dejanja neodločna in nerodna. Ta natančnost ni vgrajena, temveč se je naučimo s poskusi in napakami. Učenje vožnje s kolesom je primer vrste nevronske plastičnosti, ki lahko poteka predvsem v možgančku. ^{poglavje 42}
• Tektum, pogosto imenovan "optični tektum", usmerja dejanja v točke v prostoru. Njegova najbolje raziskana funkcija je usmerjanje gibanja oči. Usmerja tudi gibe za doseganje. Dobiva močne vizualne vnose in vnose iz drugih čutil, ki so koristni za usmerjanje dejanj, kot so slušni vnosi pri sovah, vnosi iz toplotno občutljivih jamskih organov pri kačah itd. Pri nekaterih ribah, kot so na primer škampi, je to največji del možganov.
• Hipokampus je strogo gledano le pri sesalcih, vendar ima svoje ustreznike pri vseh vretenčarjih. Pri ribah, pticah, plazilcih in sesalcih sodeluje pri prostorskem spominu in navigaciji.
• Bazalni gangliji so skupina struktur v prednjem delu možganov, ki so tesno povezane z možgansko skorjo in talamusom. Zdi se, da je glavna funkcija bazalnih ganglijev izbiranje dejanj. Pošiljajo zaviralne signale vsem delom možganov, ki lahko ustvarjajo dejanja. V ustreznih okoliščinah sprostijo zaviranje, tako da lahko sistemi, ki ustvarjajo dejanja, izvedejo svoja dejanja. Nagrade in kazni imajo najpomembnejše živčne učinke na bazalne ganglije.
• Možganska skorja je plast sivih celic na površini prednjih možganov. Vključena je v številne funkcije, med drugim v čuvanje in prostorski spomin. Pri sesalcih, kjer prevladuje v možganih, nadzoruje funkcije iz številnih podkorenskih področij.
• Čutilna bučka je posebna struktura, ki obdeluje čutilne signale (vonjave) in jih pošilja v čutilni del možganske skorje. Je pomemben del možganov pri številnih vretenčarjih, vendar je pri primatih precej manjši.

Razmerje med velikostjo možganov, telesno velikostjo in drugimi spremenljivkami so preučevali pri številnih vrstah vretenčarjev. Velikost možganov se povečuje z velikostjo telesa, vendar ne sorazmerno.

Sesalci

Povprečje za vse sesalce je močnostni zakon z eksponentom približno 0,75. Ta formula velja za povprečne možgane sesalcev, vendar vsaka družina od nje odstopa, kar odraža njihovo prefinjeno vedenje. Na primer, možgani primatov so od 5- do 10-krat večji, kot predvideva formula. Plenilci imajo običajno večje možgane. Ko se možgani sesalcev povečujejo, se vsi deli ne povečujejo enako hitro. Večji kot so možgani določene vrste, večji delež zavzema neokorteks.