Ang isa sa mga kilalang modelo para sa pag-unawa sa istraktura ng utak ay ang ebolusyonaryong pag-unlad ng modelo ng utak. Ito ay binuo ng neuroscientist na si Paul MacLean at naging napaka-impluwensyado noong 1960s. Sa paglipas ng mga taon, gayunpaman, maraming mga elemento ng modelong ito ang kailangang baguhin sa liwanag ng mas kamakailang pag-aaral ng neuroanatomical. Ito ay kapaki-pakinabang pa rin para sa pag-unawa sa pag-andar ng utak sa mga pangkalahatang tuntunin. Ang orihinal na modelo ng MacLean ay nakilala ang tatlong magkakaibang utak na sunud-sunod na lumitaw sa panahon ng ebolusyon.

Ang maikling video na ito ng nangungunang biologist na si Robert Sapolsky ay nagpapaliwanag ng triune brain model:  Bakit ko ginawa yun?

Narito ang isa pang maikling video ng neuroscientist at psychiatrist na si Dr Dan Siegel kasama ang kanyang 'kamay' modelo ng utak na nagpapaliwanag ng konseptong ito sa isang madaling paraan upang matandaan din.

Para sa isang mas pormal na pangkalahatang-ideya ng mga bahagi at pag-andar ng utak, tangkilikin ang 5 minutong video na ito sa Utak ng Tao: Mga Pangunahing Tungkulin at Istraktura.

Ang Reptilian Brain

Ito ang pinakalumang bahagi ng utak. Ito ay binuo tungkol sa 400 milyong taon na ang nakaraan. Binubuo ito ng mga pangunahing istraktura na matatagpuan sa utak ng isang reptilya: ang stem ng utak at tserebellum. Ito ay matatagpuan malalim sa loob ng aming ulo at umaangkop sa tuktok ng aming utak ng galugod. Kinokontrol nito ang aming mga pangunahing pag-andar tulad ng aming rate ng puso, temperatura ng katawan, presyon ng dugo, paghinga at balanse. Tinutulungan din nito ang pakikipag-ugnay sa iba pang dalawang 'talino' sa aming ulo. Ang reptilya utak ay maaasahan ngunit tends na medyo matibay at mapilit.

Ang Limbic Brain. Ito ay tinatawag ding Mammalian Brain

Ang limbic brain na namamahala sa limbic system ng katawan. Ito ay binuo sa paligid 250 milyong taon na ang nakakaraan sa ebolusyon ng unang mammals. Ito ay maaaring magtala ng mga alaala ng mga pag-uugali na nagawa ng mga nakalulugod at hindi kanais-nais na mga karanasan, kaya responsable ito sa tinatawag na 'emosyon' sa mga tao. Ito ang bahagi ng utak kung saan tayo nahulog at wala sa pagmamahal, at nakikipagtulungan sa iba. Ito ang pangunahing ng sistema ng kasiyahan o gantimpala system sa mga tao. Ang mga mammal, kabilang ang mga tao, ay kailangang alagaan ang kanilang mga anak ng ilang oras bago sila handa na iwanan ang 'pugad' at palayain ang kanilang sarili. Hindi ito katulad ng karamihan sa mga reptilya ng sanggol na nakikipag-breakout lamang ng isang itlog at nag-scuttle.

Ang utak ng limbic ay ang upuan ng mga paniniwala at mga paghatol sa halaga na ginagawa namin, madalas na hindi nalalaman, na nagpapakita ng gayong malakas na impluwensiya sa aming pag-uugali.

Ang limbic system ay naglalaman ng anim na pangunahing bahagi - ang thalamus, hypothalamus, pituitary gland, amygdala, hippocampus, nucleus accumbens at ang VTA. Narito ang ginagawa nila.

Ang thalamus ay ang switchboard operator ng aming utak. Ang anumang madaling makaramdam na impormasyon (maliban para sa amoy) na nanggagaling sa ating katawan ay napupunta sa ating thalamus muna at ipinapadala ng thalamus ang impormasyon sa mga tamang bahagi ng ating utak upang maproseso.

Ang Hypothalamus ang sukat ng isang bean ng kape ngunit maaaring ang pinakamahalagang istraktura sa ating utak. Ito ay kasangkot sa pagkontrol ng uhaw; gutom; emosyon, temperatura ng katawan; sekswal na pagpukaw, circadian (pagtulog) rhythms at ang autonomic nervous system at endocrine (hormone) system. Bilang karagdagan, kinokontrol nito ang pituitary gland.

Ang pitiyuwitari ay madalas na tinutukoy bilang 'master gland', sapagkat gumagawa ito ng mga hormone na kumokontrol sa ilan sa iba pang mga endocrine o hormon glandula. Gumagawa ito ng paglago ng hormone, pagbibinata ng mga hormone, pagpapasigla ng hormon ng teroydeo, prolactin at adrenocorticotrophic hormone (ACTH, na nagpapasigla ng adrenal stress hormone, cortisol). Ginagawa rin nito ang fluid balanse ng hormon na tinatawag na anti-diuretic hormon (ADH).

Ang amygdala humahawak ng ilang pagpoproseso ng memorya, ngunit sa karamihan ay pinangangasiwaan ang mga pangunahing emosyon tulad ng takot, galit at paninibugho. Nasa ibaba ang isang maikling video ni Propesor Joseph Ledoux isa sa mga pinakasikat na mananaliksik sa amygdala.

Ang hippocampus ay kasangkot sa pagproseso ng memorya. Ang bahaging ito ng utak ay mahalaga para sa pag-aaral at memorya, para sa pag-convert ng maikling kataga ng memorya sa mas permanenteng memorya, at para sa pag-recall ng mga spatial na relasyon sa mundo tungkol sa atin.

Ang Nucleus Accumbens gumaganap ng isang sentral na tungkulin sa circuit ng gantimpala. Ang operasyon nito ay pangunahing nakabatay sa dalawang mahahalagang neurotransmitters: dopamine na nagtataguyod ng pagnanasa at pag-asa ng kasiyahan, at serotonin na ang mga epekto ay may kasamang kabusugan at pagsugpo. Maraming mga pag-aaral ng hayop ang nagpakita ng mga gamot sa pangkalahatan na nagdaragdag ng paggawa ng dopamine sa nucleus accumbens, habang binabawasan ang ng serotonin. Subalit ang nucleus accumbens ay hindi gumagana sa paghihiwalay. Ito ay nagpapanatili ng malapit na relasyon sa mga sentro ng iba na kasangkot sa mga mekanismo ng kasiyahan, at sa partikular, kasama ang ventral tegmental area, Na tinatawag din na VTA.

Matatagpuan sa kalagitnaan ng utak, sa tuktok ng utak stem, ang VTA ay isa sa mga pinaka primitive bahagi ng utak. Ito ay ang mga neurons ng VTA na gumagawa ng dopamine, kung saan ang kanilang mga axons ay ipinapadala sa nucleus accumbens. Ang VTA ay naiimpluwensyahan din ng endorphins na ang mga receptors ay naka-target sa pamamagitan ng mga opiate na gamot tulad ng heroin at morphine.

Ang Neocortex / cerebral cortex. Ito ay tinatawag ding Neomammalian Brain

Ito ang pinakabagong 'utak' na nagbabago. Ang cerebral cortex ay nahahati sa mga lugar na kinokontrol ang mga partikular na function. Ang iba't ibang lugar ay nagpoproseso ng impormasyon mula sa ating mga pandama, na nagpapagana sa atin na makita, madama, marinig, at lasa. Ang front bahagi ng cortex, ang frontal cortex o forebrain, ay ang sentro ng pag-iisip ng utak; ito ay nagbibigay kapangyarihan sa aming kakayahang mag-isip, magplano, malutas ang mga problema, mag-ehersisyo ang sarili at gumawa ng mga desisyon.

Ang unang neocortex ay nakatuon sa kahalagahan sa primates at nagtapos sa utak ng tao na may dalawang malalaking cerebral hemispheres na naglalaro tulad ng isang nangingibabaw na papel. Ang mga hemispheres ay naging responsable sa pag-unlad ng wika ng tao (c 15,000-70,000 taon na ang nakalilipas), abstract na pag-iisip, imahinasyon at malay. Ang neocortex ay may kakayahang umangkop at may halos walang katapusan na kakayahan sa pag-aaral. Ang neocortex ay nagpapahintulot sa kultura ng tao na bumuo.

Ang pinakabagong bahagi ng neocortex ay nagbabago ay ang prefrontal cortex na binuo tungkol sa 500,000 taon na ang nakaraan. Ito ay madalas na tinatawag na ehekutibong utak. Nagbibigay ito sa amin ng mga mekanismo para sa pagpipigil sa sarili, pagpaplano, kamalayan, makatwirang pag-iisip, kamalayan, at wika. Nag-uugnay din ito sa hinaharap, estratehikong at lohikal na pag-iisip at moralidad. Ito ay ang 'pag-iisip' ng mga mas lumang matalinong utak at nagbibigay-daan sa amin upang pagbawalan o ilagay ang preno sa walang ingat na pag-uugali. Ang mas bagong bahagi ng utak ay ang bahagi na pa rin sa ilalim ng konstruksiyon habang nagbibinata.

Integrated Brain

Ang tatlong bahagi ng utak, ang Reptilian, Limbic at Neocortex, ay hindi nagpapatakbo ng malaya sa isa't isa. Nagtatag sila ng maraming mga interconnections kung saan naimpluwensyahan nila ang isa pa. Ang neural pathways mula sa limbic system hanggang sa cortex, ay mahusay na binuo.

Ang mga emosyon ay napakalakas at nagdadala sa amin mula sa isang hindi malay na antas. Ang mga damdamin ay isang bagay na nangyari sa amin ng higit pa kaysa sa isang bagay na nagpasya namin na mangyari. Karamihan sa mga paliwanag para sa kawalan ng kontrol sa aming mga damdamin ay nakasalalay sa paraan na ang utak ng tao ay magkakaugnay.

Ang aming mga utak ay umunlad sa isang paraan na mayroon silang higit na koneksyon na tumatakbo mula sa mga emosyonal na sistema sa aming cortex (ang lokus ng malay-tao na kontrol) kaysa sa iba pang mga paraan sa paligid. Sa ibang salita, ang ingay ng lahat ng mabigat na trapiko sa mabilis na pangunahing highway na tumatakbo mula sa limbic system hanggang sa cortex ay maaaring malunod ang mas tahimik na tunog sa maliit na kalsada na tumatakbo sa kabilang direksyon.

Ang mga pagbabago sa utak na dulot ng pagkagumon ay kinabibilangan ng pagpapaikli ng abuhin (mga nerve cells) sa prefrontal cortex sa proseso na kilala bilang 'hypofrontality'. Binabawasan nito ang nagbabawal na mga signal pabalik sa limbic brain na halos imposible upang maiwasang gawin ang pag-uugali na ngayon ay naging mapusok at mapilit.

Pag-aaral kung paano palakasin ang prefrontal cortex, at kasama nito ang aming kontrol sa sarili, ay isang pangunahing kasanayan sa buhay at ang batayan ng tagumpay sa buhay. Ang isang hindi pinag-aralan na isip o isang utak na hindi timbang ng pagkagumon ay maaaring makamit ang napakaliit.