Структура, функції та патології неокортексу

The неокортексу або неокортеза являє собою структуру, розділену на тонкі шари, які покривають мозок ссавців. Ця відмінність у ссавців від мозку інших тварин, оскільки вона не присутній у птахів або рептилій. Крім того, він демонструє помітні відмінності між різними видами ссавців.

Наприклад, якщо порівнювати мозок миші, мавпи і людини; можна помітити, що розміри і звивини (повороти) дуже різні.

Таким чином, у мозку миші неокортекс займає лише верхню частину цього органу. Крім того, його поверхня тонка і навряд чи має повороти. Хоча в мозку мавп і людей ця область має численні звивини і оточує майже весь мозок.

Дельфіни - це ссавці, які мають більше нейронів. Хоча різниця між людьми та іншими видами полягає в тому, що товщина неокортексу набагато більша і має ще більше звивин. Це, здається, символізує здатність реалізувати набагато складніші пізнавальні навички.

Вона називається "нео", що означає "нова", тому що вона є еволюційно новою частиною кори головного мозку.

Однак його також можна назвати "isocórtex" або "neopalio". Деякі автори використовують неокортекс і кору головного мозку (або кори головного мозку) нечітко, хоча останні також включають підкоркові структури, такі як гіпокамп і перірхінальна кора..

У людському виду неокортекс є найбільшою частиною мозку і охоплює дві півкулі головного мозку. Решту конструкцій називають "розподільниками".

Неокортекс відповідає за різноманітні функції. Тому, коли в цій області трапляється якийсь вид травми, часто виникає втрата певних когнітивних здібностей..

Залежно від місця знаходження ушкодження, здатність ставитися до суспільства відповідним чином, розуміти мову, контроль рухів ... може погіршитися ... Крім того, візуальне і просторове сприйняття можуть бути змінені, серед іншого..

У минулому вони вивчали когнітивні функції та їхнє розташування в мозку, спостерігаючи за поведінкою пацієнтів з травмами.

Таким чином, якщо велика група пацієнтів, які пошкодили одну і ту саму ділянку неокортексу, зіткнулася з труднощами з виконанням тих самих завдань, було встановлено зв'язок між локалізацією мозку та навичками..

Завдяки цьому відомо, що неокортекс складається з декількох областей, які мають різні функції. Багато районів присутні в декількох видах ссавців. У той час як інші, такі як кольорове бачення або здатність говорити, тільки в декількох конкретних видів.

Теорія триєдиного мозку

Концепція неокортексу також поширилася на знамениту теорію триєдиного мозку Поля Макліна, розроблену в 50-ті роки..

Ця модель намагалася пояснити структуру людського мозку, пов'язану з еволюційною історією виду. Таким чином, Маклін захищав існування трьох типів головного мозку: мозку рептилій, лімбічної і неокортексу.

Перший є найстарішим і регулює основні життєво важливі функції організму, такі як температура, частота серцевих скорочень або баланс. У людини вона охоплює стовбур мозку і мозочок.

Лімбік пов'язаний зі ссавцями і пов'язаний з пам'яттю та емоціями. У людях вона включає такі структури, як гіпокамп, мигдалину і гіпоталамус.

У той час як неокортекс почав розвиватися у приматів і досягав свого максимального розвитку у людського виду.

Вона включає в себе дві півкулі головного мозку, на які ми зобов'язані появою мови, абстрактної думки, уяви, самоконтролю тощо. Тобто вищі когнітивні функції.

Ця структура є гнучкою і має практично нескінченні навички навчання та адаптації.

Ці три області мозку не діють самостійно, а працюють разом для досягнення цілей. Незліченні зв'язки між ними спостерігалися, впливаючи один на одного.

Наприклад, існують важливі зв'язки між лімбічної системою і неокортексом. Таким чином, дією неокортексу ми можемо контролювати свої емоції і пристосовувати їх до кожного контексту.

Структура неокортексу

Неокортекс має товщину від 2 до 4 міліметрів і має близько 30000 мільйонів нейронів. У приматів і у людей він повний борозен і хребтів (звивин). Ці складки виникли внаслідок великого збільшення розмірів.

У всіх людей є мозок з тією ж схемою звивин і канавок, хоча деякі деталі можуть дещо відрізнятися від однієї особи до іншої.

Крім того, є розлади нервово-розвитку, в яких ці повороти не розвиваються, оскільки вони повинні призводити до різних когнітивних змін. Крім того, вони можуть бути втрачені при дегенеративних захворюваннях, таких як хвороба Альцгеймера.

У людини неокортекс становить приблизно 76% від обсягу мозку. Ця структура виникає в ембріональній стадії спинного тельцефалону. Поступово вона ділиться на знамениті частки: потиличну, тім'яну, скроневу і лобову.

Ці лопаті відрізняються за своїми функціями. Таким чином, потилиця виділяється для первинної зорової кори (для обробки зору). Хоча тимчасовий, він має первинну слухову кору (для звуків). Парієтальна відповідає тактильним відчуттям, сприйняттю власного тіла і візуосвітові здібності.

У людському виді лобова частка має дуже складні і просунуті функції по відношенню до інших видів. Як і обробка мови (область Брока), соціально бажана поведінка і емоційний контроль.

Існують два типи кори головного мозку в неокортексі відповідно до архітектури клітинних тіл: сам неокортекс і прокортекс. Останній знаходиться в деяких частинах головного мозку, таких як поясна звивина, інсула, звивина гіпокампа або субколозна область.

Неокортекс є найбільш розвиненою мозковою тканиною, як це видно з її організації та кількості шарів.

Вона складається з сірої речовини, тобто тіла нервових клітин не миелинизируются. Вона охоплює більш глибоку область білої речовини, тобто аксони (розширення нейронів), заповнені мієліном.

Однак, незважаючи на те, що неокортекс виконує найскладніші функції мозку, практично немає клітинних відмінностей у порівнянні з іншими частинами головного мозку..

Отже, що робить так, щоб неокортекс був таким спеціалізованим? Очевидно, що відрізняє його здатність створювати, змінювати і контролювати велику кількість нейронних зв'язків. Він генерує таку динамічну та гнучку структуру, що дозволяє здійснювати великий обмін інформацією між різними нейрональними ланцюгами.

Шари неокортексу

Неокортекс має практично однорідну структуру, тому його також називають "ізоортом". Він складається з 6 горизонтальних шарів нервових клітин, пронумерованих від I до VI. Перший - найновіший, а шостий - найстаріший.

Вони організовані за філогенетичною перспективою, тобто кожен виникає з іншого моменту еволюції. Таким чином, у міру просування виду були розроблені нові шари.

Ці шари містять як збуджуючі (приблизно 80%), так і інгібуючі (20%) нейрони. Перші активують інші нейрони, тоді як останні блокують їх.

Переважно шари складаються з "типу клітин" або "щільних клітин", і зв'язків між ними. Шари диференційовані за типом переважаючих нервових клітин, їх розташуванням і зв'язками.

Шар IV менший, і він виявляється в первинної рухової кори. Це головний рецептор сенсорної інформації. Згодом вона передає цю інформацію іншим шарам таким чином, що вона обробляється і інтерпретується.

Таким чином, цей шар отримує більшу частину синаптичних зв'язків підкіркових структур, таких як таламус. Це пов'язано з тим, що таламус з'єднаний з різними органами почуттів, такими як вухо або очі.

Шари II і III посилають проекції переважно до інших частин неокортексу. У той час як шари V і VI зазвичай передають інформацію за межі кори, такі як таламус, стовбур мозку або спинний мозок.

Колони неокортексу

У неокортексі також розрізняють вертикальні структури, які називаються колонами. Вони є зонами діаметром приблизно 0,5 міліметра, глибиною 2 міліметри.

Мабуть, кожна колонка пов'язана з чуттєвим сприйняттям кожної частини тіла. Хоча є і деякі присвячені сприймати звуки або візуальні елементи.

У людських істотах, здається, близько 500 тисяч колон, у кожному з яких 60 тисяч нейронів.

Однак їх важко визначити і немає чіткого консенсусу щодо їх анатомії, розміру або конкретних функцій.

Функції неокортексу

Основними функціями неокортексу є:

- Сенсорне сприйняття: у неокортексі є області, які обробляють та інтерпретують інформацію, що надходить від наших органів почуттів.

- Створити моторні команди: Завдяки цій структурі мозку ми можемо робити послідовності рухів, які ми навіть не помічаємо. У цій області, наприклад, заплановані всі моделі двигуна, необхідні для ходьби, запису або відтворення інструменту.

- Просторове міркування: існують області неокортексу, що беруть участь у розумінні простору і діючих по відношенню до нього. Він також служить для керівництва і розміщення елементів.

- Мова: Це унікальна здатність людини, яка відрізняє нас від інших тварин. Існують ділянки неокортексу, які спонукають нас вивчати звуки мови з малих і виробляти їх. А також асоціювання певних груп звуків або письмових символів зі значенням.

- Так звані виконавчі функції такі як міркування, прийняття рішень, самоконтроль, концентрація, саморефлексія, вирішення проблем і т.д. Тобто здатність знати, як поводитися в кожну мить і здійснювати ряд поведінок для досягнення мети.

- Навчання, пам'ять і сон: доведено, що неокортекс також є необхідним для зберігання знань.

Насправді, певні частини неокортексу, здається, є місцем семантичної пам'яті, яка пов'язана з загальними знаннями про світ. Наприклад, що ми навчаємося в школі, як Париж, є столицею Франції.

Те ж саме відбувається з автобіографічною пам'яттю, яка пов'язана з важливими подіями нашого особистого життя.

Інструментальна інформація також зберігається, тобто така, що включає в себе автоматичну поведінку, наприклад, водіння або катання на велосипеді.

З іншого боку, певні нейрони неокортексу також активуються під час сну. Схоже, що неокортекс взаємодіє з гіпокампом під час сну, допомагаючи зміцнювати і виправляти те, що ми навчилися під час пробудження.

Неокортекс і еволюція

Для того, щоб неокортекс розвивався до більшого розміру, необхідно, щоб мозок виду був більшим, щоб він міг його підтримувати.

Неокортекс також присутній в інших приматах, крім homo sapiens. Більший розмір неокортексу порівняно з рештою мозку пов'язаний з різними соціальними змінними, такими як розмір групи, а також складність соціальних відносин (конкуренція, кооперація, союз тощо)..

Збільшення розміру неокортексу еволюційно пов'язане з більшим гальмуючим контролем. Це може пояснити трансформацію поведінки і більшу соціальну гармонію по відношенню до наших предків.

У людей є великий неокортекс порівняно з іншими ссавцями. Так, наприклад, існує відношення 30: 1 сірого речовини неокортеру до розміру кісткового мозку в стовбурі головного мозку шимпанзе. У людини це співвідношення становить 60: 1.

Патології або ураження в неокортексі

Оскільки неокортекс має велике поширення у людей, будь-яке придбане ураження легко втягнути в цю структуру. Як це може статися після травматичної черепно-мозкової травми, інсульту або пухлин.

Крім того, важливо відзначити, що в залежності від площі неокортексу, де відбувається пошкодження, симптоми будуть змінюватися. Можливо, що у пацієнта виникають труднощі у використанні мови, або для сприйняття предметів у просторі. Або, навпаки, страждають від проблем гальмування і виконують небажану поведінку.

Неокортекс також може впливати на нейродегенеративні захворювання. Як, наприклад, при хворобі Альцгеймера, відбувається переривання у передачі інформації від сенсорного неокортексу до префронтального неокортексу.

Це призводить до таких симптомів, як порушення когнітивних здібностей, зміни особистості та деменції..

Якщо дегенерація охоплює скроневу частку, може з'явитися семантична деменція. Тобто, прогресивне виродження пам'яті, пов'язане з семантичними фактами (речі, витягнуті з нашої культури, що ми навчаємо в школі, дані про використання мови тощо)

Список літератури

1. Isocortex (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з IMAIOS: imaios.com.
2. Neocortex. (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org.
3. Неокортекс (мозок). (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з Science daily: sciencedaily.com.
4. Proisocortex (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Мозок кори головного мозку (Neocortex). (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. ЕВОЛЮЦІЙНІ СЛОЯ ГОЛОВНОГО МОЗКУ. (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з головного мозку зверху вниз: thebrain.mcgill.ca.
7. Розмова між трьома регіонами мозку посилює наші спогади під час сну. (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з Trends 21: tendencias21.net.
8. Що таке неокортекс? (s.f.). Отримано 29 березня 2017 року, з BraInSitu: nibb.ac.jp.