Brodmann-alueet ovat ihmisen aivokuoren jako soluarkkitehtuurin perusteella. Alueet, joilla on sama solurakenne, muodostavat Brodmann-alueen. Aivot on jaettu 52 Brodmann-alueeseen.
Mikä on Brodmann-alue?
Kaikkien elävien olentojen aivot näkyvät yhtenäisenä ja rasvapitoisena, siksi valkoisen massana. Vaikka muinaisista ajoista lähtien on oletettu, että tämä elin on havainnon ja ajatuksen paikka, 1800-luvulle ei saatu tietoa siitä, kuinka nämä kyvyt voitaisiin toteuttaa aivoissa.
Ainoastaan Antonio Golgin, Ramon y Cajalin ja Franz Nisslin kehittämien erityisten värjäystekniikoiden avulla aivosolujen rakenne, jota kutsutaan hermoiksi, voitiin tehdä näkyväksi. Golgin väri osoitti hermosolujen ja niiden monimuotoisten haarojen muotojen suurta monimuotoisuutta, joita kutsuttiin dendriiteiksi ja aksoniksi.
Yksittäisten solutyyppien monimuotoisuuden lisäksi näiden solujen järjestelyssä on suuria paikallisia eroja, joita esiintyy klustereissa tai kerroksissa, joiden paksuus ja tiheys ovat erilaiset. Nämä määrälliset erot voidaan osoittaa hyvin Nissl-värjäyksellä, joka on Korbinian Brodmannin työn metodologinen perusta. Brodmann tutki neuronien järjestelyä, tiheyttä ja kokoa ihmisen kuoressa ja jakoi sen 52 alueeseen paikallisten erojen perusteella.
Anatomia ja rakenne
Jos katsot ihmisen aivoja ulkopuolelta, näet ennen kaikkea aivokuoren (latina: kuori), jolle on ominaista pähkinämuoto, joka peittää muun aivon. Aivokuori oli viimeinen, joka ilmaantui aivojen evoluutiossa, ja se on kehittynein ihmisissä.
Aivoissa on kuvio sulci (lat. Oikoja) ja gyri (suuret käämit) sekä sulcus centralis (lat. Keskimmäinen oja), joka erottaa aivojen kaksi puolikkaata. Näiden ominaisuuksien perusteella kukin aivojen puolikkaat voidaan jakaa neljään aivolohkoon (lat. Lobi), etuosaan (etuosa), ylempään (parietaaliseen), takaosaan (vatsakiviseen) ja sivusuuntaiseen (ajallinen) lohkoon. Tämä luokittelu on tärkeä hermosolujen rakenteiden paikallistamiseksi, mutta ei niiden toiminnan ymmärtämiseksi.
Jotta aivokuoren anatomia voitaisiin linkittää paremmin sen toimintaan, Korbinian Brodmann värjäsi kaikki solukappaleet Nissl-värjäyksellä ja tutki aivojen osia mikroskoopilla. Kuoressa on 3 - 5 kerroksen solujen kerros, joiden paksuus ja tiheys voivat vaihdella, samoin kuin solurungon koko. Tätä mikroanatomiaa käyttämällä Brodmann pystyi tunnistamaan 52 aluetta, jotka hän merkitsi peräkkäisillä numeroilla. Brodmann julkaisi tuloksensa vuonna 1909 tekstissä “Aivokuoren vertaileva lokalisointiteoria”.
Brodmann onnistui tässä luokituksessa kehittämättä syvempää ymmärrystä solutyypeistä ja niiden yhteyksistä yksittäisillä alueilla. Tämän ymmärryksen kehittäminen on nykyaikaisen neurotieteen päätehtävä.
Toiminto ja tehtävät
Vertaamalla eri aivoalueiden solurakennetta ei voida tehdä johtopäätöksiä toiminnasta, ja Brodmannin aikaan vain vähän tiedettiin eri aivoalueiden täsmällisestä roolista ihmisissä.
Brodmannin työtä seuraavina vuosina alettiin kerätä laaja-alaista tietoa eri aivoalueiden toiminnasta. Aivovaurioiden vaikutukset, kuten molemmat maailmansodat, olivat ensimmäisiä laajoja neurolääketieteellisen tutkimuksen lähteitä. Toisen maailmansodan jälkeen eri aivoalueiden spesifinen sähköinen stimulaatio leikkausten aikana ja niiden jälkeen selitti eri aivoalueiden toimintaa, näitä täydennettiin eläinkokeilla. Nykyään useimmille Brodmann-alueille voidaan osoittaa tarkat toiminnot.
Yleensä tietyntyyppiset toiminnot voidaan osoittaa jo jo käsiteltyihin neljään aivokeilaan. Frontaalikuori liittyy persoonallisuuteemme ja ajattelumme, tämän aivoalueen vaurioituminen johtaa persoonallisuuden muutoksiin ja henkiseen vajaatoimintaan. Parietaalinen parietaalikeila sisältää kehomme motoriset taidot ja aistitoiminnot, kun taas ns. Visuaalinen aivokuori sijaitsee niskakyhmössä pään takana. Aivojen ajallisen kehyksen sivuilla sijaitsevat kyky kuulla ja puhua sekä muistin osat.
Raajojamme hallitseva motorinen aivokuori vastaa Brodmannin aluetta 7, kykymme nähdä alue 17 ja alueet 44 ja 45 vastaa Brocan aluetta, jonka vaurioihin liittyy kielellisen ilmaisun menetys.
Löydät lääkkeesi täältä
Memory Muistihäiriöitä ja unohduksia ehkäisevät lääkkeetsairaudet
Brodmann-alueiden luokittelu ei palvele ensisijaisesti diagnoosia eikä mitään terapeuttista interventiota. Tunnistamalla Brodmann-alueiden vastaavat toiminnot, niistä on kuitenkin tullut tärkeä diagnoosityökalu, joka voi antaa tietoja aivovaurioiden sijainnista ja koosta.
Esimerkiksi toiminnan ja aivoalueen vastaavuuksilla aivohalvauksen sijainti voidaan määrittää aivohalvauksen potilaiden heikentymisen perusteella. Brodmann-alueiden tuntemus on nykyaikaisissa kuvantamisprosesseissa, jotka, kuten toiminnallinen magneettikuvaus tomografia, tallentavat aivojen toimintaa, ovat tärkeitä, koska niiden avulla signaalit voidaan osoittaa aivojen toimintoihin.
Suunniteltaessa aivojen kirurgisia toimenpiteitä Brodmann-alueita ja niiden toimintoja käytetään punnitsemaan, kuinka leikkaus voidaan suorittaa vaarantamatta erityisen tärkeitä aivojen toimintoja. Yhdistelmä uusimmista magneettisen aivojen stimulaatiotekniikoista (transkraniaalinen magneettinen stimulaatio) kuvantamisprosesseihin antaa mahdollisuuden arvioida, mitkä Brodmann-alueen alueet on jo tuhottu ja siksi ne voidaan poistaa kirurgisesti ja mitkä eivät.
Siksi aivojen jakautumista Brodmann-alueisiin käytetään laajalti nykyaikaisessa neurobiologisessa diagnostiikassa ja tutkimuksessa.