Hermosto (osio kesken)

Tämä on nyt tässä vaiheessa enemmänkin minun oman opiskeluni yhteenvetoa ja referointia. Ei ole tiivistetty oikein paljoa, mutta antaa palaa ja syvenny aiheeseen!

Hermoston jaotteluja on monenlaisia ja ne on kaikki keinotekoisia ja kattavat vain tietyn näkökulman. Mutta nämä jaottelut kuitenkin auttaa hahmottamaan hermoston monimutkaista toimintaa.

Alla on jako keskushermostoon, eli aivoihin ja selkäytimeen. Ääreishermostoon, eli tietoiseen ja tiedostamattomaan hermostoon. Tietoisessa hermostossa on motoriikka eli liikkeen tuotto ja kehon hallinta sekä sensorinen hermosto (afferentti hermosto) oli kaiken tunnon sekä muiden aistiärsykkeiden välittämisestä keskushermostoon. 

Keskushermosto

Jollain tapaa jo ehkä vanhentunut kolmiaivoteorian mukaan jaoteltuna hierarkiseen jakomalliin keskushermosto on kolmi osainen. Alla lista anatomisesti niin, että 1 = rakentteelliseti alimpana. Aivokuori, on siis aivojen tyypillinen päällimmäinen poimuttunut kerros. Järjestys on siis tietyllä tapaa evolutiivinen, jossa kehittyneempi osa on aina muodostunut toisen päälle. 

1. Reptiaalinen - Autonomiset ja vaistomaiset toiminnat
2. Limbinen järjestelmä - Tunteet ja halut
3. Neokortikaalinen järjestelmä, aivokuori -  aistiperseptio (aistimuksen tietoista muodostumista ja kokemista), kognitiivinen prosessointi ja tahdonalainen motorinen toiminta. 

Aivokuori onkin hierarkian ylin toimija ja on kehittynyt kontrolloimaan alempien aivoalueiden affektiivisia (tunteisiin liittyviä) sekä automisia toimintoja. 

• Milloin jokin refleksi on hyödyllinen? 
• Mitä tunteita siihen liittyy? 
• Miten tämä kaikki informaatio tulisi tulkita ja muuttaa toiminnaksi? 

Aivokuori

Aivokuori on siis isoaivojen kuori. 

Isoaivot = koko talo
Aivokuori = talon uloin kerros

Isoaivot koostuu kahdesta puoliskosta ja tämä yksi puolikas voidaan jakaa vielä neljään osaan.

1. Otsalohko 
2. Päälaenlohko 
3. Ohimolohko
4. Takaraivolohko 

• Eli etulohko vastaa kongnitiivisista sekä motorisista toiminnoista = kuten tahdonalainen liike ja puhe. 
• Takalohko vastaanottaa aistitiedot, sen käsittelyn ja yhdistelyn, jotta tästä informaatio tulvasta saadaan rakennettua merkityksellisiä kokonaisuuksia. 

Kaikki sensorinen tieto tulee siis karkeasti selkäytimestä aivojen takalohkoon ja sieltä käsiteltynä tietona aivojen etulohkoon, jotta jotain toimintaa voidaan tehdä. 

Primaarit, sekundaariset ja tertiaaliset alueet

Tämä jako on toiminnallinen jako. Kun puhutaan assosiatiinen, tarkoitetaan sillä sekundaarista ja tertiaalista yhdessä. 

Primaalisella alueella tarkoitetaan tiettyyn sensoriseen tai motoriseen toimintaan eriskoistunutta aivoaluetta. Kyseisen toiminnan viesti tulee ensin aina primaariselle alueelle.

Sekundaariset aivoalueet ympäröivät primaareja ja käsittelevät näiltä tulevan tiedon monimutkaisempia aspekteja. Jokaisella primaarisella alueella on oma sekundaarinen alue tiedon jatkokäsittelyä varten. 

Tertiaaliset aivoalueet (Tertiaaliset assosisaatioalueet) ovat monipiirisiä eli käsittelevät useampia eri viestilaatuja. Tertiaaliset alueet ovat huomattavasti laajempia alueita kuin primaariset tai sekundaariset. Ne ovatkin primaarisen ja sekundaariset eri alueiden väleissä. Tertiaalialueilla eri primaari ja sekundaari alueiden viestejä yhdistellään ja muodostetaan monimutkaisempia kokonaisuuksia - aina lopulta skeemoiksi asti. 

Skeema on kokemusten pohjalta muodostettuja todellisuutta heijastavia sääntöä ja mentaalisia rakenteita. Eli muodostuneet:

• ajatusmallit
• tulkintatavat
• mielikuvat
• opitut liikemallit (mietit tätä seuraavan kerran kun uuden liikkeen omaksuminen on hankalaa, sun pitää ajaa uusi liikemalli sun korvien väliin) 

Tertiaaliset alueet ovat juuri näiden skeemaojen varastointi alueita. Näillä alueilla verrataan uuden merkittävän aistimuksen tai motorisen toimintaa vanhoihin ja rakennetaan aistin merkitystä kyseiseen kontekstiin. 

Vauriot ko. alueilla johtaa tilanteisiin, joissa jokin kyllä rekisteröidään, mutta sitä ei tunnisteta. 

Talamus

Talamus on aivojen osa, joka voidaan ajatella olevan portti aivokuoren ja ääreishermoston välillä. Lähes kaikki tieto aivokuorelle menee talamuksen kautta.

Talamus osallistuu aivokuoren virittymisen säätelyyn - eli pystyy hillitsemään tai kiihdyttämää aivokuorelle välittyvien viestien virtaamista. Sääteleekin monia toimintoja:

• Uni
• tajunnan taso
• astitietoisuus
• kipu
• liike
• muisti
• luovuus

Talamuksen toimintaan liittyy keskeisesti tyvitumakkeet.

Tumake (nucleus) on keskushermostossa sijaitseva hermosolujen muodostama ryhmä, jolla on yleensä jokin tietty tehtävä.

Yksinkertaisesti:

Tumake = keskushermoston alue, jossa joukko hermosoluja on ryhmittynyt yhteen ja toimii yhdessä.

Esimerkiksi:

• Talamus koostuu useista tumakkeista.
• Tyvitumakkeet koostuvat useista tumakkeista.
• Häntätumake (nucleus caudatus) on yksi tumake.
• Globus pallidus muodostuu tumakkeista, jotka osallistuvat motoriseen säätelyyn.

Tumake vs. aivokuori

Tässä on hyödyllinen perussääntö:

Keskushermostossa

• hermosolujen ryhmä syvällä aivoissa → tumake (nucleus)
• hermosolujen muodostama kerros aivojen pinnalla → aivokuori (cortex)

Tyvi tumakkeet kuvataankin olevan eräälaiset aivojen liikennevalot. Koordinoivat erilaisia toimintoja ja reaktioita ja pitävät kaiken toiminnan sujuvana ja hallittuna. Ne auttavat varmistamaan, että eri osat aivoissa toimivat yhdessä saumattomasti ja tarkoituksen mukaisesti. 

• Motoriikan suunnittelu, säätely ja toteutus - ovat osa motorista ketjua, kts kuva alla
• oppimisen prosessointi - liikesarjat, palkitseminen ja toiminnan seuraukset, mukana myös rutiinien muodostumisessa
• Kognitiiviset toimet tarkkaavaisuus, päätöksenteko, suunnittelu ja työmuisti
• yhteys tunnekokemusten säätelyyn ja niiden ilmaisesmiseen

Limbinen järjestelmä

Kuten jo todettu, niin oli autonomisten toimintojen keskus sekä tunteet, motivaatio, oppiminen ja muisti. Toimii yhteistyössä muiden aivojen osien kanssa. 

Tässä teoksessa jako limbiseen järjestelmään kuuluvaksi on tehty:

• Mantelitumake
• aivoturso
• hypotalamus
• pihitipoimu
• aivosaareke

Ovatkin kehon homeostaasin säätelijöitä (Homeostaasi tarkoittaa elimistön pyrkimystä pitää sisäiset olosuhteet suhteellisen vakaina, vaikka ulkoiset olosuhteet ja elimistön toiminta muuttuvat.). säätely tapahtuu hormonaalisten ja biologisten rytmien kautta. 

Reptiliaaliset aivot

Aivorunko ja pikkuaivot. Aivorunko on tärkeä ääreishermoston ja keskushermoston risteysasema, jossa sijaitsee valtava määrä hermotumakkeita säätelemässä monia elintoimintoja. Aivorunko on kolmessa osassa:

1. Keskiaivot
2. aivosilta
3. ydinjatke (selkä ydin siis päättyy aivorunkoon)

Pikkuaivot ovat mitättömän nimestään huolimatta todella suuressa roolissa ja yli 50% koko aivojen hermosoluista on siellä. Pikkuaivot hienosäätää ja ajoittaa aivokuoren ja alemman hermostotason välisiä impulsseja laajasti - kuvataankin olevan hermoston kapellimestariksi. 

Pikkuaivot vastaanottaa sensorista informaatiota eri aistijärjestelmiltä. 

• silmistä
• sisäkorvasta
• lihaksilta 

ja käsittelevät tätä tietoa yhdessä aivokuoren ja aivorungon kanssa. Monipuolinen yhteistyö muiden aivon alueiden kanssa johtaakin siihen, että pikkuaivot ovat auttamassa isoaivokuoren assosiaatioalueita (eli niitä tertiaalisia alueita primaari/sekundaari alueiden välissä olevia) korjaamaan ja parantamaan skeemoja.

Mielenkiintoista onkin, että kokeellinen sähköstimulaatio aiheuttaa lähinnä vain kohonnutta lihastonusta ja valppautta ilman varsinaisia tietoisia kokemuksia - pikkuaivojen osallistuminen motorisessa ja mentaalisessa toiminnassa on vain alitajunnan tasolla. 

Pikkuaivoihin menee suuri määrä informaatiota sisään, mutta se suodattaa impulsseja niin, että vain 40 kertaa vähemmän "jalostettua" tietoa menee ulos. 

• Pikkuaivot rakentavat ja muokkaavat opittuja liikemalleja - näiden pohjalta toteutetaan liikesuunnittelua
• Intuitiiviset oivallukset ovat pikkuaivojen prosessoinnin ja tiedon takaisin lähetyksen takaisin isoaivokuorelle lopputuloksia

Pikkuaivot on hermoston "viestivirran suodattimet". 

Selkäydin

Keskushermoston osa, joka alkaa aivorungosta ja päättyy noin ensimmäisen ja toisen lannenikaman välille. Kulkee siis selkärangan ydinkanavan sisällä ja on eräänlainen välityskeskus. 

Selkäydin välittää ja yhdistelee aivoille tuntoärsykkeitä afferenttien (sensorinen tieto kohti keskushermostoa) ratojen välityksellä. Selkäydin on aivojen ja lihasten komentojen välityskeskus efferenttien (keskushermostosta pois päin menevä impulssi) ratojen kautta. Aivot voivat siis lähettää käskyjä lihaksille ja muille elimille selkäytimen kautta. 

Yksi tärkeä tehtävä on myös signaalien vahvistaminen ja vaimentaminen. Tämä auttaa hallitsemaan motorisia toimintoja ja estää ylireagointia. Selkäydin pystyy myös tuottamaan yksinkertaisia liiketoimintoja vastauksena erilaisiin ärsykkeisiin. Eli jokin kipua tuottava asia saa aikaan refleksin vetää raaja pois. 

Jos selkäydin poikkileikataan, niin nähdään perhosen muotoinen harmaa alue. Tämän alueen etusarvissa liikehermoja ja takasarvessa tuntohermoja. Eli etusarvi välittää motorisia käskyjä ja tietoa, jotka tulevat keskushermostolta. Takasarvi kerää sensorista tietoa keskushermostolle ja näin siis aivoille. 

Selkäytimen refleksimäiset perustoiminnat esimerkiksi kävely, vapauttaa korkeamman tason työskentelyä vaativampiin ja tietoisuutta vaativiin tehtäviin. 

Hemisfäärien toiminta 

Isoaivot jaettiin kahteen osaan, eli oikeaan ja vasempaan aivopuoliskoon eli hemisfääriin. 

Kumpikin puoli ohjaa vastakkaisen kehon puolen tahdosta riippuvaa motoriikkaa sekä ottaa vastaan vastakkaisen kehonpuolen sensorista informaatiota. Kipu on kuitenkin aivoissa molemmin puolisesti prosessoitava asia.

Hemisfäärit ovatkin kykeneväisiä toimimaan ja käsittelemään eriasioita toisistaan riippumatta, mutta dominantti puoli hillitsee toisen puolen vastaavia toimintoja ja aktivoi rinnakkaista toimintaa. Toinen onkin yleensä vahvemmin motorisessa toiminnassa ja toinen sensorisessa. Samanaikainen rinnakkainen toiminta tarkoittaa myös sitä, että suoriudutaan multitasking tehtävistä vähemmällä kognitiivisella ponnistelulla. 

Aivot ja koko hermosto toimii verkostoperiaatteella - edellytys monimutkaiselle tiedonkäsittelylle. 

Eli useat alueet kommunikoivat keskenään ja muodostaa verkostoja - yksi hermoston alue on osa suurempaa toimintayksikköä.

Aivokuoren verkostot ovatkin hyvin mukautumiskykyisiä ja ne muuttuvatkin alati, kun opimme uutta sekä mahdollistaa kyvyn sopeutua, jos jonkin aivoalueen toiminta heikkenee. 

Eli sama periaate kuin lihas ja nivel järjestelmässä. Yhdellä lihaksella on usein monta tehtävä¨ä, vaikka sillä on myös jokin specifinenkin toiminta määrätty. Jos yhden lihaksen toiminta heikkenee, ei se vielä tarkoita, että jokin liike loppuu täysin. 

Perifeerinen, ääreishermosto

Ääreishermosto on nimensäkin perusteella keskushermoston ulkopuolella oleva hermoston osa. 

Ääreishermosto koostuu 12-parista aivohermoja sekä 31-parista selkäydinhermoja. Aivorungosta ja selkäytimestä nämä ääreishermot ulottuvat eri puolille kehoa välittäen keskushermoston käskyjä elimille sekä vastaanottavat sensorista informaatiota elimistöstä sekä mitä ympärillä tapahtuu. 

Ennen somaattisen ha autonomisen hermoston läpikäyntiä, käydään läpi mitä oleellisimpia sensorisia, proprioseptiivisiä aistinelimiä kehossa on liikkeen näkökulmasta ja mitä on afferentti ja efferentti viesti. Ääreishermosto siis pääosin tuo keskushermostolle afferenttia sensoritietoa, mutta aivojen alapinnassa olevat aivohermot vievät myös käskyjä mm. silmille ja muille elimille. 

Sensoriseen afferenttiin hermostoon kuuluu siis esimerkiksi:

• lihassukkulat → lihaksen pituus ja sen muutos
• Golgin jänne-elimet → lihaksen/jänteen jännitys
• nivelten proprioseptorit
• ihon mekanoreseptorit → kosketus, paine, värinä
• nosiseptorit → kipuun liittyvä informaatio
• lämpöreseptorit
• jne.

kaikki tuottavat sensorista eli afferenttia informaatiota, joka kulkee kohti keskushermostoa.

Autonomominen hermosto on luonnollisesti täysin omatoimista ja pitää yllä elintärkeitä elintoimintoja. 

Efferentti = motorinen eli vie käskyn keskushermostosta poispäin.

Muistisääntö:

Afferentti → aivoihin = sensorinen tieto sisään

Efferentti → elimestä ulos = motorinen käsky ulos

Aivohermot

Olivat siis aivoista ja aivorungosta lähteviä ääreishermoja. Aivohermoja oli 12-paria, joilla jokaisella on oma tärkeä tehtävä elimistön kokonaistoiminnassa. Aivohermot ovat sekä tunto-, että liikehermoja. 

Sensoriset tuntohermot osallistuu:

• näkö
• haistaminen
• kuuleminen
• pään alueen liike- ja asento
• ihotunto
• sisäelimien sensoristen infon välittäminen

Motoriset aivohermot liittyy keskeisesti autonomisiin toimintoihin, mutta osallistuu myös tahdonalaisiin motorisiin toimiin. Tahdonalaiset: silmien, kasvojen, kielen ja suun liikuttelu.

• Kaksi paria aivohermoja on aivorungossa
• neljä paria aivosillassa
• neljä paria ydinjatkeella
• Loput kaksi aivohermoparia, hajuhermo on etuaivoissa ja näköhermo väliaivoissa

Spinaalihermot, selkäydinhermot

Lähtevät nimensä mukaisesti selkäytimestä, 31 paria. Spinaalihermojen tehtävä on välittää somaattista ja autonomisia motorisia hermoimpulsseja eri kehon osiin ja myös vastaanottaa kehosta tulevia sensoritietoja, tunneaistimuksia.

Lähes kaikki kehon ja aivojen välinen viestintä kulkee selkäytimen, eli spinaalihermojen kautta. 

Jokainen spinaalihermo lähtee kahdella juurella selkäytimestä ja selkäydinhän oli selkärangassa, nikamien muodostamassa selkäydinkanavassa. Kanava kulkee nikamarunkojen, eli se pilari joiden väleissä on välilevyt, takana. Hermojuuret tulevat ulos kanavasta nikamien välisestä reiästä. 

Kaksi juurta ovat etu- ja takajuuri. Etujuuri vie motorisia viestejä ja takaosa vastaanottaa sensorisia viestejä. 

Takaosassa on paksunnos, joka onkin nyt liikkeen tuoton kannalta mielenkiintoinen. Yksi tälläinen solmuke voi sisältää useamman eri ääreishermojen soluja. Eli yksittäinen ääreishermon ongelma voi vaikuttaa useamman ääreishermon alueella.

Suomeksi: hermoärsytys esimerkiksi säären jollain puolella menee lannenikamaan, jossa koko säären ääreishermot menevät samaan "nippuun", eli tuohon takaosan paksunnokseen, ja riittävän voimakas ärsytys yhdessä hermossa voi levitä muihinkin.

Eli yksi käytännön mahdollisuus olisi, että koettu uhka säären etuosassa välittyy muille osille ja jäykkyyttä sääreen lisätään kokonaisvaltaisesti.

Spinaalihermot jaetaan viitoon osaan niiden sijainnin mukaan.

1. Kaularangan spinaalihermot - takaraivon, kaulan ja hartioiden sekä yläraajat
2. Rintarangan spinaalihermot - selkäytimestä rintakehän alueelle
3. Lannerangan spinaalihermot - alaselkä, lantio ja alaraajat
4. Ristiluun spinaalihermot - lantio ja alaraajat
5. Häntäluun spinaalihermo - yksi ainoa hermo menee genitaali ja peräaukon alueelle

Hermopunokset

Saman alueen useat spinaalihermot muodostavat hermopunoksia, plexuksia. Esim. kaularangan spinaalihermoista muodostuu lopulta hartiapunos, joka vastaa yläraajojen toiminnasta ja tuntoaistimuksista. Alaraajoissa vastaava merkittävä punos lähtee lannerangasta ja ristiselästä alaspäin alaraajaan. Punoksista haarautuu sitten uudellen ääreishermoja ympäri kehoa. 

Ääreishermot

Ääreishermoja on sensorisia tuntohermoja sekä motorisia liikehermoja, mutta myös sekahermoja. Sekahermo voi välittää molempia impulsseja edestakaisin. Ääreishermo voi sisältää satoja tai tuhansia yksittäisiä hermosäikeitä, jotka kuljettavat tietoa. 

Hermon ympärillä on epinerium, se on vahvin ja paksuin kerron hermojen ympärillä. Se suojaa puristukselta ja venytykseltä. Lue edellinen uudelleen, hermo ei lähtökohtaisesti siedä venymistä eikä puristumista. Se on pääasiassa tiheää sidekudosta. 

Autonominen hermosto

Toimii nimensäkin mukaisesti ilman tietoista kontrollia. 

• Kehon homeostaasi
• sydämen syke
• hengitys
• verenpaine
• ruuansulatus
• muut elintoiminnot

Kaksi päähaaraa: Sympaattinen ja parasympaattinen hermosto - toimivat usein vastakohtinaan ja vastaavat kehon reaktioista eri tilanteissa. 

Autonomisen hermoston keskeisimmät välittäjäaineet:

• noradrenaliini - symppaattisessa hermostossa
• asetyylikoliini - sympaattinen ja parasympaattinen

Stressireaktiot - taistele tai pakene. Autonominen hermosto on tämän käynnistäjä, se lisää sydämen sykettä ja verenpainetta ja ohjaa energiaa lihaksiin. 

Sympaattinen hermosto

enemmän aktiivinen fyysysissä ja psyykkisissä ponnistelua vaativissa tilanteissa, taistele ja pakene tilanteissa ja muuten stressitilanteissa. Se pitää elimistön käynnissä ja lisää tarvittasessa "kaasua". Sympaattiset hermot ovat yhteydessä selkäytimeet kuten muutkin. 

Parasympaattinen hermosto

Enemmän lepo ja ruuansulatus olosuhteissa. Päätehtävä:

• edistää ruuansulatusta
• hidastaa sykettä
• laskea verenpainetta

Tämä siis auttaa palautumaan stressitilanteista. Hakeutumaan homeostaasiin ja ylläpitämään lepoa ja rentoutumista. 

Vagushermo on yksi merkittävin parasympaattinen hermo aivoista aina suolistoon asti ja matkalla haaroja moniin elimiin. 

Enteerinen hermosto

Enteerinen on kolmas autonominen hermosto ja se toimii suolistossa. Vastaa ruuansulatus kanavan toiminnasta ja ruokahalun säätelystä. Muodostaa monimutkaisen verkoston suolen seinämään. Siihen vaikuttaa osittain sympaattinen ja parasympaattinen hermosto, mutta on myös osittain autonominen. 

Kun puhutaan "toisista aivoista" puhutaan juuri tästä suolistossa vaikuttavaan hermostosta. Enteerinen hermoston on tiiviissä vuorovaikutuksessa keskushermoston kanssa. Tunnetilat vaikuttavat sen toimintaan sekä päin vastoin. 

Lähdeviite

Koivisto, E & Luomajoki, H. 2026. Käytännön neurotiede 2.0 tuki- ja liikuntaelin terapiassa. VK-Kustannus.