Otak manusia dewasa beratnya rata-rata sekitar 3 lb (1,5 kg) dengan ukuran sekitar 1.130 sentimeter kubik (cm 3) pada wanita dan 1260 cm 3 pada pria, meskipun ada variasi individu substansial. Men's otak berada pada rata-rata 100g lebih berat daripada wanita, bahkan ketika dikoreksi untuk perbedaan ukuran tubuh otak ini sangat lembut, memiliki konsistensi yang mirip dengan gelatin lunak atau tahu perusahaan. Meskipun disebut sebagai "materi abu-abu",
korteks hidup adalah merah muda-krem dalam warna dan sedikit off-putih di interior. Foto di sebelah kanan menunjukkan irisan horizontal kepala orang dewasa, dari National Library of Medicine's Visible Human Project. Dalam proyek ini, dua mayat manusia (dari seorang pria dan wanita) yang beku dan kemudian iris tipis menjadi beberapa bagian, yang difoto secara individual dan digital. slice di sini adalah diambil dari jarak kecil di bawah bagian atas otak, dan menunjukkan korteks cerebral (lapisan seluler rumit di bagian luar) dan bagian putih yang mendasari, yang terdiri dari saluran serat myelinated bepergian ke dan dari korteks otak. Pada usia 20, seorang pria memiliki sekitar 176.000 km dan seorang wanita, sekitar 149.000 km akson myelinated di otak mereka.Belahan otak membentuk bagian terbesar dari otak manusia dan terletak di atas sebagian besar struktur otak yang lain. Mereka ditutupi dengan lapisan kortikal dengan topografi yang berbelit-belit. Di bawah otak besar terletak batang otak, yang menyerupai tangkai pada otak yang terpasang. Pada bagian belakang otak, di bawah otak besar dan di belakang batang otak, adalah, otak struktur dengan permukaan horizontal berkerut yang membuatnya tampak berbeda dari daerah otak lainnya. Struktur yang sama yang hadir pada mamalia lain, meskipun otak tidak begitu besar relatif ke seluruh otak. Sebagai aturan, semakin kecil otak besar, korteks kurang rumit itu. Korteks seekor tikus atau mouse hampir sepenuhnya mulus. Korteks lumba-lumba atau paus, di sisi lain, adalah lebih rumit daripada korteks manusia.
Fitur yang dominan dari otak manusia adalah''''corticalization. Korteks serebral pada manusia begitu besar sehingga membayangi setiap bagian lain dari otak. Sebuah struktur beberapa subkortikal menunjukkan perubahan yang mencerminkan kecenderungan ini. Otak kecil, misalnya, memiliki zona medial dihubungkan terutama ke daerah motor subkortikal, dan zona lateral dihubungkan terutama korteks. Pada manusia zona lateral mengambil sebagian kecil yang jauh lebih besar dari otak kecil daripada di kebanyakan spesies mamalia lainnya. Corticalization tercermin dalam fungsi serta struktur. Pada tikus, operasi pengangkatan seluruh korteks serebral daun hewan yang masih mampu berjalan-jalan dan berinteraksi dengan lingkungan. Dalam kerusakan, korteks otak manusia sebanding menghasilkan keadaan koma permanen.
Korteks serebral hampir simetris dalam bentuk lahiriah, dengan belahan otak kiri dan kanan. Anatomi konvensional membagi masing-masing belahan menjadi empat lobus "lobus", lobus frontal, lobus parietal, lobus temporal, dan oksipital. Adalah penting untuk menyadari bahwa kategorisasi ini tidak benar-benar timbul dari struktur dari korteks sendiri: lobus diberi nama setelah tulang tengkorak yang menimpa mereka. Ada satu pengecualian: perbatasan antara lobus frontal dan parietal digeser mundur ke sulkus pusat, lipatan mendalam yang menandai baris dimana somatosensori korteks primer dan korteks motor utama datang bersama-sama.
Para peneliti yang mempelajari fungsi korteks membaginya ke dalam tiga kategori fungsional daerah, atau kawasan. Salah satu terdiri dari daerah sensoris primer, yang menerima sinyal dari saraf sensorik dan saluran dengan cara inti relay di talamus. daerah sensori primer meliputi wilayah visual lobus oksipital, area pendengaran di lobus temporal, dan daerah somatosensori di lobus parietal. Sebuah kategori kedua adalah area motor utama, yang mengirimkan akson ke motor neuron di batang otak dan tulang belakang akord. Daerah ini terletak di bagian belakang lobus frontal, tepat di depan area somatosensori. Kategori ketiga terdiri dari bagian sisa korteks, yang disebut area asosiasi. Daerah ini menerima input dari daerah sensorik dan bagian bawah otak dan terlibat dalam proses kompleks yang kita sebut persepsi, pikiran, dan pengambilan keputusan. Jumlah korteks asosiasi, relatif terhadap dua kategori lainnya, meningkat secara dramatis sebagai salah satu pergi dari mamalia sederhana, seperti tikus dan kucing, untuk yang lebih kompleks, seperti simpanse dan manusia.
Korteks otak pada dasarnya adalah lembaran jaringan saraf, dilipat dengan cara yang memungkinkan area permukaan besar agar sesuai dalam batas-batas tengkorak. Setiap belahan otak, pada kenyataannya, memiliki luas permukaan total sekitar 1,3 meter persegi. Anatomi masing-masing panggilan kortikal melipat sulcus, dan daerah lipatan halus antara gyrus sebuah. Kebanyakan otak manusia menunjukkan pola yang serupa lipat, namun ada cukup variasi bentuk dan penempatan lipatan untuk membuat otak setiap unik. Namun demikian, pola ini konsisten cukup untuk setiap utama kali lipat untuk memiliki nama, misalnya, "gyrus frontalis superior", "postcentral sulcus", atau "sulkus trans-oksipital". fitur lipat Jauh di dalam otak seperti fisura antar-belahan otak dan lateral, dan korteks insular yang hadir di hampir semua mata pelajaran normal.
bagian-bagian dari korteks otak terlibat dalam fungsi kognitif dan perilaku yang berbeda. Perbedaan muncul dalam beberapa cara: efek dari kerusakan otak lokal, pola aktivitas daerah terkena saat otak diperiksa menggunakan teknik pencitraan fungsional, konektivitas dengan daerah subkortikal, dan perbedaan regional dalam arsitektur selular korteks. Anatomi menggambarkan sebagian besar bagian-korteks yang mereka sebut''isocortex''-sebagai memiliki enam lapisan, tetapi tidak semua lapisan yang nyata di semua daerah, dan bahkan ketika lapisan hadir, ketebalan dan organisasi selular dapat bervariasi. Beberapa ahli anatomi telah membangun peta area kortikal berdasarkan variasi dalam penampilan lapisan seperti terlihat dengan mikroskop. Salah satu skema yang paling banyak digunakan berasal dari Brodmann, yang membagi korteks menjadi 51 wilayah yang berbeda dan masing-masing diberi nomor (anatomi sejak dibagi banyak daerah Brodmann). Sebagai contoh, daerah Brodmann 1 adalah korteks somatosensori primer, Brodmann daerah 17 adalah korteks visual primer, dan area Brodmann 25 adalah cingulate anterior korteks.
Topografi
Banyak daerah otak Brodmann pasti memiliki struktur internal mereka sendiri kompleks. Dalam sejumlah kasus, area otak tersebut diatur ke dalam "peta topografi", di mana bit berdampingan korteks sesuai dengan bagian-bagian yang berdampingan tubuh, atau dari beberapa entitas yang lebih abstrak. Sebuah contoh sederhana dari jenis korespondensi adalah korteks motor utama, sebuah strip jaringan berjalan sepanjang tepi anterior sulkus sentral, ditunjukkan pada gambar ke kanan. Motor innervating daerah masing-masing bagian tubuh timbul dari zona yang berbeda, dengan tetangga bagian tubuh yang diwakili oleh zona tetangga. stimulasi listrik dari korteks pada setiap titik menyebabkan otot-kontraksi di bagian tubuh yang diwakili. Ini "somatotopic" representasi tidak merata, namun. Kepala, misalnya, diwakili oleh suatu wilayah sekitar tiga kali lebih besar sebagai zona untuk seluruh punggung dan batang. Ukuran zona berkorelasi dengan presisi kontrol motor dan diskriminasi sensorik mungkin. Area untuk bibir, jari, dan lidah sangat besar, mengingat ukuran proporsional mewakili bagian tubuh mereka.
Di daerah visual, peta retinotopic-yaitu, mereka mencerminkan topografi retina, lapisan neuron diaktifkan cahaya-lapisan bagian belakang mata. Dalam hal ini juga representasi tidak merata: di fovea-daerah itu di tengah lapangan visual sangat overrepresented dibandingkan dengan pinggiran. Sirkuit visual dalam korteks serebral manusia mengandung beberapa lusin peta retinotopic berbeda, masing-masing dikhususkan untuk menganalisis input stream visual dalam cara tertentu. Korteks visual primer (area Brodmann 17), yang merupakan penerima utama dari masukan langsung dari bagian visual dari talamus, mengandung banyak neuron yang paling mudah diaktifkan oleh tepi dengan orientasi khusus bergerak di titik tertentu di bidang visual. Visual daerah hilir ekstrak jauh fitur seperti warna, gerak, dan bentuk.
Di daerah pendengaran, peta utama adalah tonotopic. Suara yang diuraikan sesuai dengan frekuensi (yaitu, pitch nada tinggi vs rendah) dengan daerah pendengaran subkortikal, dan parsing ini tercermin dari zona pendengaran utama dari korteks. Seperti dengan sistem visual, ada sejumlah peta cortical tonotopic, masing-masing dikhususkan untuk menganalisis suara dengan cara tertentu.
Dalam peta topografi ada kadang-kadang bisa lebih halus tingkat tata ruang. Dalam korteks visual utama, misalnya, di mana organisasi utama adalah retinotopic dan tanggapan utama adalah untuk bergerak tepi, sel-sel yang merespon orientasi yang berbeda-edge secara spasial terpisah dari satu sama lain.
Lateralisasi
Setiap belahan otak berinteraksi terutama dengan satu setengah tubuh, tetapi untuk alasan yang tidak jelas, sambungan disilangkan: sisi kiri otak berinteraksi dengan sisi kanan tubuh, dan sebaliknya. Motor koneksi dari otak ke sumsum tulang belakang, dan koneksi sensori dari sumsum tulang belakang ke otak, baik garis tengah salib di tingkat batang otak. masukan Visual mengikuti aturan yang lebih kompleks: saraf optik dari dua mata berkumpul di titik yang disebut Chiasm optik, dan setengah dari serat dari masing-masing saraf memisahkan diri untuk bergabung dengan yang lain. Hasilnya adalah bahwa koneksi dari kiri setengah dari retina, di kedua mata, pergi ke sisi kiri otak, sedangkan koneksi dari kanan setengah dari retina pergi ke sisi kanan otak. Karena setiap setengah dari retina menerima cahaya yang datang dari setengah berlawanan dari bidang visual, konsekuensi fungsional adalah bahwa input visual dari sisi kiri dunia pergi ke sisi kanan otak, dan sebaliknya. Jadi, sisi kanan otak menerima masukan somatosensori dari sisi kiri tubuh, dan masukan visual dari sisi kiri pengaturan-bidang visual suatu yang mungkin bermanfaat untuk koordinasi visuomotor.
Kedua belahan otak yang dihubungkan dengan syaraf ikat yang sangat besar yang disebut corpus callosum, yang melintasi garis tengah di atas tingkat thalamus. Ada juga dua koneksi jauh lebih kecil, yang commisure anterior dan commisure hippokampus, serta koneksi subkortikal banyak yang melintasi garis tengah. Corpus callosum adalah jalan utama komunikasi antara dua belahan, meskipun. Ini menghubungkan setiap titik pada korteks ke titik cermin-gambar di belahan bumi sebaliknya, dan juga menghubungkan ke fungsional poin terkait di daerah kortikal berbeda.
Dalam banyak hal, sisi kiri dan kanan otak yang simetris dalam hal fungsi. Sebagai contoh, mitra daerah motor kiri-belahan mengendalikan tangan kanan adalah area belahan kanan mengendalikan tangan kiri. Namun demikian, beberapa pengecualian yang sangat penting, yang melibatkan bahasa dan kognisi spasial. Pada kebanyakan orang, belahan kiri "dominan" untuk bahasa: stroke yang merusak area bahasa kunci dalam otak kiri bisa meninggalkan korban tidak dapat berbicara atau mengerti, sedangkan kerusakan setara dengan belahan kanan akan menyebabkan penurunan hanya kecil dengan bahasa keterampilan.
Sebagian besar dari pemahaman kita tentang interaksi antara dua belahan telah datang dari studi tentang "pasien split-otak"-orang yang menjalani bedah lintang corpus callosum dalam upaya untuk mengurangi keparahan serangan epilepsi. Ini pasien tidak menunjukkan perilaku yang tidak biasa yang segera jelas, tetapi dalam beberapa kasus dapat berperilaku hampir seperti dua orang yang berbeda dalam tubuh yang sama, dengan tangan kanan mengambil tindakan dan kemudian kehancuran tangan kiri itu. Kebanyakan pasien tersebut, ketika singkat menunjukkan gambar di sisi kanan titik fiksasi visual, mampu menjelaskan secara lisan, tetapi ketika gambar yang ditunjukkan di sebelah kiri, tidak mampu menggambarkannya, tetapi mungkin dapat memberikan indikasi dengan tangan kiri sifat dari objek yang ditampilkan.
Perlu dicatat bahwa perbedaan antara belahan otak kiri dan kanan yang sangat berlebihan dalam banyak literatur populer pada topik ini. Adanya perbedaan telah kokoh didirikan, tapi buku-buku populer jauh melampaui bukti dalam menghubungkan fitur kepribadian atau intelijen pada dominasi otak kiri atau kanan.
