Brodmann-gebieden zijn een divisie van de menselijke hersenschors op basis van cellulaire architectuur. Gebieden met dezelfde cellulaire structuur vormen een Brodmann-gebied. De hersenen is verdeeld in 52 Brodmann-gebieden.
Wat is een Brodmann-gebied?
De hersenen van alle levende wezens lijkt eentonig en vet massa, dus wit van kleur. Hoewel al sinds de oudheid wordt vermoed dat dit orgel de zetel is van waarnemingen en gedachten, was het tot de 19e eeuw onmogelijk om enig inzicht te krijgen in hoe deze vermogens konden worden gerealiseerd in de hersenen Alleen door speciale kleurtechnieken ontwikkeld door Antonio Golgi, Ramon y Cajal en Franz Nissl kon de structuur van hersencellen, neuronen genaamd, zichtbaar worden gemaakt. Golgi's kleuring onthulde de grote verscheidenheid aan vormen van neuronen en hun vele takken, dendrieten en axonen genaamd. Naast de diversiteit aan individuele celtypen zijn er grote lokale verschillen in de opstelling van deze cellen, die voorkomen in clusters of lagen van verschillende dikte en dichtheid Deze kwantitatieve verschillen kunnen goed worden gevisualiseerd met behulp van Nissl-kleuring, de methodologische basis van het werk van Korbinian Brodmann. Brodmann bekeek de opstelling, dichtheid, en de grootte van neuronen in de menselijke cortex en verdeelde het in 52 gebieden op basis van lokale verschillen.
Anatomie en structuur
Als je van buitenaf naar het menselijk brein kijkt, is het belangrijkste dat je ziet de cortex (Latijn voor schors) die de rest van de hersenen overgroeit, met zijn karakteristieke okkernoot vorm. De cortex kwam als laatste tevoorschijn in de evolutie van de hersenen en is het meest ontwikkeld bij mensen. De hersenen hebben een patroon van sulci (lat. Greppels) en gyri (gr. Coils) evenals de sulcus centralis (lat. Middelste greppel) die de twee hersenhelften scheidt. Op basis van deze kenmerken kan elke hersenhelft worden onderverdeeld in 4 lobben, de anterieure (frontale), de superieure (pariëtale), de posterieure (occipitale) en de laterale (temporale) lobben. Deze indeling is belangrijk voor het lokaliseren van neuronale hersenstructuren, maar niet voor het begrijpen van hun functie. Om de anatomie van de hersenschors beter te koppelen aan zijn functie, kleurde Korbinian Brodmann alle cellichamen met de Nissl-kleurstof en onderzocht hij hersencoupes met een microscoop. De cortex vertoont een gelaagdheid van cellen met 3 tot 5 lagen, waarvan de dikte en cel dichtheid kan variëren, evenals de grootte van de cellichamen. Op basis van deze microanatomie kon Brodmann 52 gebieden identificeren, die hij met opeenvolgende nummers aanduidde. Brodmann publiceerde zijn resultaten in 1909 in het artikel 'Comparative Localization Theory of the Cerebral Cortex'. Brodmann slaagde in deze classificatie zonder een beter begrip te ontwikkelen van de celtypen en hun onderlinge samenhang in de afzonderlijke gebieden. Het ontwikkelen van dit begrip is de belangrijkste taak van de moderne neurowetenschappen.
Functie en taken
Door de celstructuur van verschillende hersengebieden te vergelijken, kan de functie niet worden afgeleid, en in Brodmanns tijd was er weinig bekend over de precieze taak van verschillende hersengebieden bij mensen. In de jaren na het werk van Brodmann begon uitgebreide kennis over de functie van verschillende hersenregio's te worden verzameld. De effecten van hersenschade, die tijdens de twee wereldoorlogen in grote aantallen voorkwamen, waren de eerste uitgebreide bronnen van neuromedisch onderzoek. Na de Tweede Wereldoorlog diende gerichte elektrische stimulatie van verschillende hersengebieden tijdens en na operaties om de functie van verschillende hersengebieden op te helderen; deze werden aangevuld met dierproeven. Tegenwoordig kunnen precieze functies worden toegeschreven aan de meeste Brodmann-gebieden. Over het algemeen kunnen bepaalde soorten functies worden toegewezen aan de vier reeds besproken hersenkwabben. De frontale cortex wordt geassocieerd met onze persoonlijkheid en denken; schade aan dit hersengebied leidt tot persoonlijkheidsveranderingen en mentale vertraging De pariëtale pariëtale kwab omvat de motorische en sensorische functies van het lichaam, terwijl de achterhoofdskwab aan de achterkant van de hoofd bevat wat bekend staat als de visuele cortex. Aan de zijkanten, in de slaapkwab van de hersenen, het vermogen om te horen en te spreken, evenals delen van de geheugen Hier komt de motorische cortex die onze ledematen bestuurt overeen met Brodmann-gebied 7, ons vermogen om naar gebied 17 te kijken, en gebieden 44 en 45 komen overeen met het gebied van Broca, waarbij schade wordt geassocieerd met een verlies van taalkundige expressie.
Ziekten
De classificatie van Brodmann-gebieden is niet primair voor diagnostische doeleinden of voor enige therapeutische interventie. Door de overeenkomstige functies van Brodmann-gebieden te identificeren, zijn ze echter een belangrijk diagnostisch hulpmiddel geworden dat informatie kan geven over de locatie en omvang van hersenschade. Bijvoorbeeld door functie te corresponderen met hersengebied, de locatie van de hersenen beroerte kan worden bepaald bij patiënten met een beroerte op basis van de stoornis. In moderne beeldvormende technieken die hersenactiviteit registreren, zoals functioneel MRIis kennis van Brodmann-gebieden belangrijk omdat hierdoor signalen kunnen worden toegewezen aan hersenfuncties. Bij het plannen van chirurgische ingrepen aan de hersenen worden Brodmann-gebieden en hun functies gebruikt als basis om af te wegen hoe een ingreep kan worden uitgevoerd zonder bijzonder belangrijke hersenfuncties te beïnvloeden. De combinatie van state-of-the-art magnetische hersenstimulatietechnieken (transcraniële magnetische stimulatie) met beeldvormende technieken maakt het mogelijk om te beoordelen welke delen van een Brodmann-gebied al zijn vernietigd en dus operatief kunnen worden verwijderd en welke niet. De verdeling van de hersenen in Brodmann-gebieden wordt daarom veel gebruikt in moderne neurobiologische diagnostiek en onderzoek.
