Beyin ve özellikle beyin korteksi (kabuğu) insanın bilinç merkezini oluşturur. Bu, insanın tüm algılanmalarının ve kavrama işlemlerinin beyinde toplanarak orada değerlendirildiğini gösterir. Beyin insanın fiziksel işlevlerini de düzenler ve koordine eder. Beyindeki birçok bölgenin belirli işlevleri vardır. Örneğin, motor korteks tüm bilinçli kas hareketleri ile ilgilidir. Beyinde bedenin tüm diğer işlevleri için merkezler vardır. Bu merkezlerin her birinin, beynin çeşitli kısımları ile birçok bağlantıları bulunur.
İnsan beyni, hayvanların dünyası ile karşılaştırılmayacak ölçüde gelişmiştir ve beynin gelişimi hayvanlarla insanlar arasında en önemli fark olarak nitelendirilir. Beyin genellikle bilinçle ilgilidir.
Bilincin en kısa açıklamasını ünlü Fransız düşünürü Rene Descartes (1596-1650) yapmıştır: “Düşünüyorum, demek ki varım” (cogito ergo sum). Ancak bu tür felsefi tanımlar insan, hayvan, bitki ve cansızlar arasındaki ayarımı gösterme açısından işe yaramazlar, taşlar var olmuşlardı, fakat kanımızca hiçbir şey hissetmezler. En yeni teorilere göre hayvanların da bilinci vardır, fakat hiç kuşkusuz bu bilinç insanların kinden çok daha ilkeldir. Bir insan beyni ile hayvan beyninin yapısını ve gelişimini karşılaştırdığımızda, yapıdaki benzerlik dikkati çeker. Beyin sanki omurilikten gelişip büyümüş gibidir. Beyinde soğan ilik, arka beyin, orta beyin ve ön beyin ayırımını yaparız. Çok gelişmiş balıklarda ön beyin ayırımını yaparız. Çok gelişmiş balıklarda ön beyin oldukça gelişmiştir. Korteks adı verilen gri kabuk beyni kaplar. Memelilerde bu korteksin yerini neokorteks adı verilen daha gelişmiş bir gri madde alır. Maymun ve insanlarda neokorteks (genellikle kısaca korteks denir) üst kısımdaki asıl beyin (Serebrum) kaplar. Ön beyinden orta beyine uzanır ve talamus ile hipotalamusu içerir. Serebrum hücreleri, beynin diğer kısımlarının görevlerini birçoğunu üstlenmişlerdir ve bilinç işlemlerinin pek çoğu burada gerçekleşir.
Beynin işleyişi
Beyinde milyarlarca sinir hücresi vardır. Bunlar doğuştan vardırlar ve sayıları artmaz; zamanla ölmeye başlarlar ve sayıları azalır. Bu yaşlanma olayının başlangıcı olan ergenlik çağında başlar. Her gün ortalama 50.000 hücre ölür; yılda 20 milyon; 50 yılda bir milyar. Bu yüzden yaşlandıkça beyin işlevlerinin yozlaşmasına şaşmamak gerekir. Ancak insan beyninin kapasitesi kullanıldığından çok daha fazla olduğu için bu kaybın önemi görece azdır. Bedenin kontrolü için beynin kesin olarak ne kadarının kullanıldığı bilinmemektedir. Kullanılan kısım insanda da hayvanda da beden ağırlığı ile orantılıdır. Erkek beyninin dişi beyninden daha ağır olmasının nedeni de bu olabilir. Büyük bir olasılıkla, insanı düzgün yürümek, kol ve bacaklarını oynatmak gibi karmaşık işleri için beyinde ek alana gereksinimi vardır.
Hareket işlevleri için kullanılmayan alanın, örneğin düşünme gibi faaliyetler için insana ek bir kapasite sağladığı söylenebilir. Belki de düşünme için beyinde çok küçük bir yere gereksinme vardır. Beyin daha da geliştikçe torunlarımızın daha gelişmiş ve zenginleşmiş düşünme yetenekleri olacaktır. Düşünme olayı ile ilgili az şey bilinmektedir. Bu, bazen rastgele, bazen de çok kesin bir olay gibi görünür. Düşünme olayı genellikle çözmeleri için bir konu verilen kişiler üzerinde incelenir. Anılar ve hayal, düşünmenin ek yöntemleridir. Hayal şöyle tanımlanabilir: gerçekte var olmayan olaylar dizisini yaratma. Anılar ise geçmiş olaylarla ilgilidir. Soyutlamanın, düşünme olayının en önemli bölümünü oluşturduğu bir gerçektir.
Bir kurt köpeği ile küçük bir pekin köpeği birbirinden çok farklıdır ama biz her ikisine de köpek diyoruz. “Köpek” kavramı bir soyutlamadır ve yalnızca bizim beynimizde yer alır. Dilimiz temel taşları yaşamdaki her şeyin benzerliklere dayanan sınıflandırılmasıdır. Bizimkinden farklı bir kültürde yetişen kimse, bizimkinden farklı sınıflandırma ilkeleri öğrenir ve böylece farklı düşünme süreçleri gelişir. Yin ve yang kavramları bizim için hiçbir şey ifade etmemesine karşın, Çin kültürünün temelini oluşturur. İlke olarak beynimiz, bir bilgisayar gibi işler. Ne var ki, yeryüzünde şu ana kadar yaratılan tüm bilgisayarlardan daha karmaşıktır.
Beynin Yapısı
Beyin ve omurilik, beyin zarları (meninks) denilen üç örtücü zarla kaplıdır. Bu zarlardan en dışta bulunan en kalın olandır. Orta ve iç zarlar beyin ve omuriliğe yapışıktırlar ve daha ince bir yapıya sahiptirler. İç ve orta zarların arasında, beyin karıncıklarını birleştiren beyin-omurilik sıvısı bulunur. Bu sıvı pek çok işlevinin yanı sıra beyni sadmelere karşı korur. Normal durumda saydam olan bu sıvının içinde az sayıda hücre bulunur. Ağırlığı 150g civarında olan beyin-omurilik sıvısının incelenmesiyle, beyin hastalıklarının saptanmasında çok aydınlatıcı bulgular elde edilebilir.
Bu sıvı, beynin karıncıklarının duvarında bulunan ağsı kılcal damar sistemi tarafından salgılanır. Beyinde beyin sapı, beyincik (serebellum) ve ana beyin (serebrum) kısımları ayırt edilir. Beyin sapında soğan ilik vardır. Bu, alt kısmında arka ve orta beynin kısımlarına ve omuriliğe uzanır. Gözbebeğinin refleksleri ile her tür denge refleksleri, yutkunma ve öksürme de dâhil olmak üzere birçok refleksler beyin sapı tarafından düzenlenir. Terlemeyi, beyin sapındaki ilgili merkez düzenler. Kalbin ritmini, damar duvarlarındaki kasların gerilimini ve böylece kan dolaşımını beyin sapı etkiler. Beyin sapındaki uzun ve ağsı oluşum (formatio retikülaris) bilinci düzenler. Beyin zedelenmesi, zehir veya ilaçların etkisi bilinç kaybına yol açabilir.
Beyincik, orta beyinden çıkar ve beyin sapı üzerinde bir çıkıntı oluşturur. Beyinciğin diğer görevleri arasında bir hareketi oluşturan birçok kas hareketlerinin koordinasyonunu sağlamak vardır. Ana beyin, her birinde dört parça bulunan iki yan küreden oluşmuştur. Her iki yan, sinir liflerinde meydana gelen ve sağ ile sol yarıyı birleştiren bir şeritle (korpus kallosum) birbirine bağlıdırlar. Ana beyin (serebrum), beyin sapına ve omuriliğe orta beyin ve özellikle talamus ile bağlanır. Talamus her türlü acıyı ve bazı duygusal algılamaları yaratır. Ana beynin özel işlevleri olan kısımları olduğu sanılmaktadır. Ancak, bu bütünüyle doğru değildir. Beyinde sayısı bilinmeyen ortak bağlantılardan ötürü her işlevden yalnız bir bölgenin sorumluğu olduğu söylenemez. Ayrıca, beynin işlevleri, kısmen veya bütünü ile diğer kısımlar tarafından üstlenilebilir.
Beynin iyi bilinen kısımları motor korteks ve duysal kortekstir. Motor kortekste, kasların hareketini kontrol eden sinir demetlerinin başlangıcı bulunur. Bu korteksteki her kısım, bedendeki belirli bir bölgeyle ilgilidir. Bu, beyindeki alanların uyarılması ve kasların reaksiyonlarının incelenmesi ile saptanmıştır. Bedenin sol tarafı beynin sağ yarısı, bedenin sağ tarafı da beynin sol kısmı tarafından kontrol edilir.
Genellikle beynin bir yarısı diğer yarısından daha fazla gelişmiştir (örneğin sağ elini kullanan kişilerde beynin sol yarısı). Motor korteks motor demetleri, duysal korteks de duysal demetlerin uçlarını kapsar. Duysal korteks eller, dudaklar, dil gibi duyarlı organlarla ilgilidir. Korteksin diğer kısımları, örneğin görme ve duyma, el ve göz koordinasyonundan (premotorial korteks) sorumludur ve kişilik, karakter gibi niteliklerin merkezlerini (prefrontal korteks) içerir. Konuşma merkezi motor merkeze yakın bulunur. Konuşurken tüm ilgili organların (gırtlak, yutak, damak, dudak, diyafram) hareket koordinasyonu gerekir. Bu merkezin hücrelerinde işte bu hareketlere ilişkin mesajlar saklıdır. Ancak, yakınında bulunan motor merkezdeki bir hasar konuşma merkezini etkiler. Aynı şekilde, konuşma merkezi zarar gördüğünde motor işlevlerde bozukluk olur.
Tüm korteks, beyin hücrelerine daha fazla yer bırakma amacıyla geniş bir yüzey sağlamak için ileri derecede girintili çıkıntılıdır gri renkte olan korteks ana beynin yüzeyinde bulunur, sinir hücrelerinin gövdelerinden oluşur. Korteksin altındaki beyaz maddede, özel işlevleri olan birçok merkez vardır. Bu merkezler, korteksinkine benzeyen gri bir yapıdadır. Duyular ve bellek böyle bir merkezde yerleşmişlerdir. Beyindeki beyaz kısımda, daha derindeki merkezlerle korteksteki bölgeleri birleştiren sinir yollarının uzandığı görülür.
Beynin Sinirleri
Özellikle baş organlardan sorumlu olan on iki kafa siniri dışında sinirlerin çoğu, merkez sinir sisteminden omurilik yolu ile çıkarlar. Kafa sinirlerinin hepsi beyin sapından doğarlar. Duyu organlarına giden sinirler önemlidir. Görme, duyma ve koku alma sinirlerini içerirler. Bu sinirlerdeki bozukluklar duysal algılanmanın kaybolmasına yol açarlar. İyi çalışmayan kafa sinirlerinin belirtileri genellikle çok açıktır. Çünkü bu sinirlerin faaliyet alanı, omurilik sinirlerinde olduğu gibi, bedendeki diğer faaliyetlerle içice geçmez. Göz kaslarını en az üç kafa siniri düzenler. Diğer sinirler baş ve boynun duyularını, yüz hareketlerini, çene ve boyun kasları ile ses tellerinin kaslarını ayarlarlar. Ancak onuncu beyin siniri(çift) (nervus vagus) kalbe, mideye ve bağırsaklara gider. Sinirin uzantısı parasempatik sinir sistemine aittir.