Otak Manusia

perkembangan otak dimulai di akhir minggu ketiga masa kehamilan. neuron dilahirkan di satu lokasi di jaringan neural dan bermingrasi ke lokasi lain yang berkembang menjadi bagian-bagian otak. migrasi neuron dibantu oleh sel-sel glial dan neuron yang baru lahir memberikan informasi tentang tujuan neuron. kelebihan produksi neuron dimaksudkan untuk menjamin kecukupan jumlah neuron yang sampai ke tujuannya, namun neuron yang tidak mencapai tujuannya akan mati. tetapi ini terjadi dalam situasi yang tidak statis. cabang-cabang neuron (dendrite) timbul-tenggelam, putus sambung dengan neuron lainnya.

 neuron terkoneksi dalam sirkuit di mana dendrite mengumpulkan banyak sinyal dari neuron lain. mereka kemudian mentransmisikan sinyal ini ke axon melalui jalur penghubung yang disebut synapse. sinyal listrik ini ditransportasikan melalui synapse oleh zat kimia, yakni neurotransmitter, dalam proses ini, setiap neuron saling memberi sinyal dengan cara ini sampai bulan ketiga masa kehamilan. meskipun ilmuwan telah mengidentifikasi 50  transmitter, informasinya belum lengkap. salah satu kesulitannya adalah neurotransmitter dapat menimbulkan efek yang berbeda di wilayah otak yang berbeda. perkembangan otak normal dapat terganggu oleh beberapa faktor. di antaranya adalah malnutrisi (gizi buruk), cedera fisik, zat berbahaya yang ditelan ibu saat hamil, seperti alkohol.

otak manusia mengalami periode perkembangan yang panjang yang berlanjut sampai awal usia 20-an. pertumbuhan di otak adalah pemanjangan dan pencabangan axon neuronal (yang menambah dendrite dan synapse). di setiap wilayah cortical, periode pertumbuhan yang pesat diikuti dengan reduksi pada level dewasa. proses ini terjadi pada waktu yang berbeda didalam wilayah yang berbeda. periset menunjukkan bahwa kelebihan produksi adalah penting karena ia memungkinkan lingkungan individu untuk memengaruhi perkembangan otak.

istilah "plastisitas struktural" merujuk pada pola pertumbuhan axon dan synapse di bagian otak yang berbeda-beda dan juga pada perubahan di sepanjang rentang hidup. riset menunjukkan bahwa tantangan kognitif dala mhidup membantu menjaga fungsi mental.

galls pertama kali memperkenalkan konsep otak yang terdiri dari banyak organ, masing-masing bertanggung jawab atas reaksi tertentu. dua penemuan berikutnya mendukung keyakinan ini. yang pertama adalah area broca, yang berperan penting dalam produksi ucapan. yang kedua adalah area wernicke, yang berperan penting dalam memahami simbol dan ucapan lisan dan tertulis.namun, area otak lain juga terlibat dalam tugas-tugas tersebut.

kemudian, minat beralih ke kemungkinan perbedaan antara otak kiri dan otak kanan untuk menjelaskan tugas-tugas kognitif tertentu. namun, pernyataan bahwa otak kanan mengontrol kemampuan musik, individu analitis lebih banyak menggunakan otak kiri dan kreativitas berhubungan dengan otak kanan, adalah pernyataan "neuromitologi". pendapat saat ini mengenai fungsi kognitif adalah pandangan tentang sistem otak dimana area cortical dan subcortical berpartisipasi dalam pelaksanaan fungsi otak secara terpadu.

perkembangan metode neuroimaging yang dapat memonitor aktivitas otak selama tugas kognitif atau behavioral adalah penyebab utama dari munculnya neurosains kognitif. metode awal diantaranya adalah studi kasus terhadap pasien dengan kerusakan otak dan pengubahan otak hewan melalui pembedahan.

metode baru dapat memproduksi peta aktivitas otak berdasarkan perubahan dalam aktivitas elektrik (EEG), metabolisme otak (scan PET), atau blood oxygenation (fMRI).kelemahan antara lain akurasi aktivitas elektrik yang dicatat (EEG), hubungan hipotesis antara perubahan dalam darah atau level oksigen dengan aktivitas neural, metode substraksi citra, praktik konversi data ke citra otak standar, kekurangan dalam software analisis data, dan ketidakmampuan mendeteksi sinyal lemah.

beberapa studi yang dirancang dengan baik memberikan sedikit pengetahuan tentang potensi riset otak untuk perkembangan kognitif dan belajar. di antaranya adalah korelasi otak dengan pemikiran pra-operasional, relasi antara PKU dengan pemikiran pra-operasional, dan riset pemrosesan informasi dan memori episodik dan semantik. juga penemuan neuron cermin mengindikasikan sistem neural yang bereaksi pada : a) tugas tertentu yang dilakukan orang lain dan niat mereka; b) observasi dan pelaksanaan perilaku yang mengindikasikan rasa senang atau jijik. yang disebut belakangan tersebut adalah indikasi dari empati yang dirasakan individu terhadap individu lain. riset juga mengindikasikan bahwa neuron cermin dari individu autis hanya memberi sedikit reaksi atau tidak bereaksi sama sekali pada gerakanorang lain dan ekspresi wajah yang berbeda.