Gerincesek agya

Három alapelv

1. Az agy és az idegrendszer alapvetően egy olyan rendszer, amely kapcsolatokat hoz létre. Az érzékszervek bemenete és az izmok kimenete.
   Számos módon kapcsolódik az endokrin rendszerhez, amely hormonokat termel, valamint az emésztőrendszerhez és a nemi rendszerhez. A hormonok lassan működnek, így ezek a változások fokozatosak.
2. Az agy egyfajta áruház. Vannak egymáshoz kapcsolódó részlegei, amelyek különböző dolgokat végeznek. Ezek mind segítik egymást az érzékek összegyűjtésében.
3. A test sok mindent nem tudatosan tesz. Az ember lélegzik, a szíve dobog, a belei emésztik, a haja nő, gondolatok ugranak be az elméjébe... Ezek egy részét az ember észreveheti, és egy részét (mint például a légzés) bizonyos mértékig befolyásolhatja. De alapvetően a test nagy része automatikusan működik, a vegetatív idegrendszer által szabályozva.
   Az agy is úgy végzi munkája nagy részét, hogy az ember észre sem veszi. A tudattalan elme azokra az agyi tevékenységekre utal, amelyeket ritkán veszünk észre.

Gerincesek agyi régiói

Számos agyterület a gerincesek egész sorában megőrizte identitását, a süllőktől az emberig. Az alábbiakban felsorolunk néhányat a legfontosabb területek közül, a jelenleg ismert funkcióik rövid leírásával. Ezek a funkciók bizonyos mértékig még vitatottak lehetnek. A hátulról (vagy az embernél az alulról) kiindulva a következő területek:

• A medulla (és a gerincvelő) számos kis maggal rendelkezik, amelyek különböző autonóm funkciókkal foglalkoznak. Ezek közé tartozik a szívverés és a vérnyomás, a légzés és a hányás. ^{44., 45. kk.}
• A pons egyfajta reléállomás, amely üzeneteket közvetít az agyvelő, a gerincvelő és a kisagy között.
• A hipotalamusz egy kis régió az előagy tövében. Ez az alvás/ébrenlét ciklusok, az evés és ivás, a hormonfelszabadulás és sok más funkció központi vezérlőállomása. Közvetlenül az agyalapi mirigy felett helyezkedik el, és hormonokat választ ki a mirigybe. Ezek a hormonok gátolják vagy serkentik az agyalapi mirigyet. A mirigy viszont olyan hormonokat állít elő, amelyek a szervezet többi részére hatnak.
• A talamusz a hipotalamusz felett és az agykéreg alatt helyezkedik el. Különböző funkciójú magok gyűjteménye. Reléállomásként működik, mindenféle érzékszervi információt összegyűjt (kivéve a szaglással kapcsolatosakat), és továbbítja az agykéregnek. Emellett szerepet játszik a tudatosságban és az alvásban is.
  Többféle viselkedési típushoz, többek között az evéshez, iváshoz, székletürítéshez és a kopulációhoz is
  vannak cselekvési rendszerek.
• A kisagy beállítja más agyi rendszerek kimenetét, hogy pontosabbá tegye azokat. A kisagy eltávolítása nem akadályozza meg az állatot abban, hogy bármit is tegyen, de a cselekvéseket tétovává és ügyetlenné teszi. Ez a precizitás nem beépített, hanem próbálgatással és tévedéssel tanulható. A biciklizés megtanulása példa az idegi plaszticitás egy olyan típusára, amely nagyrészt a kisagyban játszódhat le. ^{42. fejezet}
• A tektum, amelyet gyakran "optikai tektumnak" is neveznek, a cselekvéseket a tér pontjaira irányítja. Legjobban tanulmányozott funkciója a szemmozgások irányítása. A nyúlási mozdulatokat is irányítja. Erős vizuális ingereket kap, és más érzékszervektől is kap olyan ingereket, amelyek hasznosak a cselekvések irányításában, mint például a baglyoknál a hallás, a kígyóknál a hőérzékeny gödörszervek stb. által adott ingerek. Egyes halaknál, például a lampionhalaknál ez az agy legnagyobb része.
• A hippokampusz szigorúan véve csak az emlősökben található, de minden gerincesben vannak megfelelői. A halak, madarak, hüllők és emlősök esetében a térbeli emlékezetben és a navigációban vesz részt.
• A bazális ganglionok az előagyban található struktúrák csoportja, amelyek szoros kapcsolatban állnak az agykéreggel és a talamussal. Úgy tűnik, hogy a bazális ganglionok fő funkciója a cselekvések kiválasztása. Gátló jeleket küldenek az agy minden olyan részéhez, amely cselekvéseket képes létrehozni. Megfelelő körülmények között feloldják a gátlást, hogy a cselekvést generáló rendszerek végre tudják hajtani a cselekvéseiket. A jutalmak és a büntetések gyakorolják a legfontosabb idegi hatásokat a bazális ganglionokra.
• Az agykéreg egy szürke sejtekből álló réteg, amely az előagy felszínén található. Számos funkcióban vesz részt, többek között a szaglásban és a térbeli emlékezetben. Az emlősöknél, ahol az agyat uralja, számos szubkortikális terület funkcióit irányítja.
• A szaglógumó egy speciális struktúra, amely a szaglóérzékelő jeleket (szagokat) dolgozza fel, és a kimenetét az agykéreg szagló részébe küldi. Számos gerinces állatnál az agy egyik fő alkotóeleme, de a főemlősöknél sokkal kisebb mértékben.

Az emberi és a cápaagy megfelelő régiói láthatóak. Ami a cápa agyának hátsó részén (a medulla) található, az az emberi agy alján található. A cápa agyvelője (telenchephalon) elöl van, az emberi agyvelő pedig felül.

Agyméret

Az agyméret, a testméret és más változók közötti kapcsolatot számos gerinces fajnál vizsgálták. Az agy mérete a testmérettel együtt nő, de nem arányosan.

Emlősök

Az összes emlősre átlagolva ez egy hatványtörvényt követ, körülbelül 0,75-ös exponenssel. Ez a képlet az emlősök átlagos agyára érvényes, de az egyes családok eltérnek tőle, ami a viselkedésük kifinomultságát tükrözi. A főemlősök agya például 5-10-szer nagyobb, mint amit a képlet megjósol. A ragadozóknak általában nagyobb az agyuk. Amikor az emlősök agyának mérete növekszik, nem minden része nő ugyanolyan ütemben. Minél nagyobb egy faj agya, annál nagyobb a neokortex által elfoglalt rész.