Neokortexová funkce, struktura a patologie

4317
Abraham McLaughlin
Neokortexová funkce, struktura a patologie

The neokortex nebo neokortex je struktura rozdělená do tenkých vrstev, která pokrývá mozek savců, včetně lidí. Mezi jeho hlavní funkce patří mimo jiné smyslové vnímání, prostorové uvažování, jazyk, učení, paměť..

Zatímco v mozku opic a lidí má tato oblast četné spletitosti a obklopuje téměř celý mozek. Naopak u menších savců je to méně důležité a zabírá méně místa. V myším mozku tedy neokortex zabírá pouze horní část mozku. Kromě toho je jeho povrch jemný a téměř neexistují žádné zvraty.

Rozdíl v neokortexu mezi lidmi a jinými druhy spočívá v tom, že jeho tloušťka je mnohem větší a má více konvolucí. Zdá se, že to symbolizuje schopnost zavést do praxe mnohem složitější kognitivní dovednosti..

Říká se tomu „neo“, což znamená „nový“, protože je to evolučně novější část mozkové kůry. Může se však také nazývat „isocortex“ nebo „neopalyo“. Někteří autoři používají neokortex a mozkovou kůru (nebo mozkovou kůru) zaměnitelně, i když tato zahrnuje také subkortikální struktury, jako je hipokamp a perirrinální kůra..

Rejstřík článků

  • 1 Neokortex u lidí
  • 2 Struktura neokortexu
  • 3 vrstvy neokortexu
  • 4 sloupy neokortexu
  • 5 funkcí neokortexu
  • 6 Neokortex a evoluce
  • 7 Patologie nebo léze v neokortexu
  • 8 Reference

Neokortex u lidí

Cytoarchitektura vizuálního neokortexu: ve středu číslování vrstev jedna (I) až šest (VI). Levý sloupec: těla neuronových buněk označená fialovým Nisslovým barvivem. Pravý sloupec: glutamátergní neurony označené modře pro MR-GEF. Zdroj: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT a kol. [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] prostřednictvím Wikimedia Commons

U lidského druhu je neokortex největší částí mozku, pokrývající obě mozkové hemisféry. Zbytek struktur se nazývá „allocorteza“.

Neokortex plní širokou škálu funkcí. Z tohoto důvodu, když dojde v této oblasti k určitému druhu poranění, je ztráta určitých kognitivních schopností běžná..

V závislosti na místě poškození může být schopnost sociálně adekvátně souviset, rozumět jazyku, ovládat pohyby ... Kromě toho může být mimo jiné pozměněno vizuální a prostorové vnímání..

V dávných dobách studovali kognitivní funkce a jejich umístění v mozku pozorováním chování zraněných pacientů. Pokud tedy velká skupina pacientů, která poškodila stejnou oblast neokortexu, měla potíže provádět stejné úkoly, byl vytvořen vztah mezi umístěním mozku a schopnostmi.

Díky tomu je známo, že neokortex se skládá z několika oblastí, které mají různé funkce. Mnoho oblastí je přítomno u různých druhů savců. Zatímco jiní, například barevné vidění nebo schopnost mluvit, pouze u konkrétních druhů.

Struktura neokortexu

Neocortex a jeho gyri nebo gyri. Zdroj: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ a kol. (2008). [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)] prostřednictvím Wikimedia Commons

Neokortex je silný mezi 2 a 4 milimetry a má asi 30 miliard neuronů. U primátů a lidí je plná rýh a hřebenů (svinutí). Tyto záhyby vznikly v důsledku velkého zvětšení jejich velikosti.

Všichni lidé mají mozek se stejným vzorem konvolucí a sulků, i když některé podrobnosti se mohou u jednotlivých jedinců mírně lišit..

Kromě toho existují neurodevelopmentální poruchy, u nichž se tyto zákruty nevyvíjejí tak, jak by měly, což vede k různým kognitivním změnám. Podobně mohou být ztraceny při degenerativních onemocněních, jako je Alzheimerova choroba.

U lidí tvoří neokortex přibližně 76% objemu mozku. Tato struktura vzniká v embryonálním stadiu dorzálního telencephalonu. Postupně se dělí na slavné laloky: týlní, temenní, světský a čelní.

Frontální lalok (oranžový), temenní lalok (růžový), týlní lalok (fialový), temporální lalok (zelený).

Tyto laloky se vyznačují svými funkcemi. Týden tedy vyniká primární zrakovou kůrou (pro zpracování vidění). Zatímco dočasný, má primární sluchovou kůru (pro zvuky). Temenní odpovídá hmatovým vjemům, vnímání vlastního těla a vizuálním prostorovým schopnostem.

U lidského druhu má čelní lalok ve srovnání s jinými druhy velmi složité a pokročilé funkce. Například zpracování jazyka (oblast Broca), společensky žádoucí chování a emoční kontrola.

Podle architektury těl buněk existují v neokortexu dva typy kůry: samotný neokortex a proisocortex. Ten se nachází v některých částech mozku, jako je cingulate gyrus, insula, hipokampální gyrus nebo subcallosal area..

Neokortex je nejrozvinutější mozková tkáň, jak je vidět na její organizaci a počtu vrstev.

Skládá se z šedé hmoty, tj. Nemyelinizovaných těl nervových buněk. Pokrývá hlubší oblast bílé hmoty, to znamená axony (neuronální rozšíření) naplněné myelinem.

Přestože neokortex vykonává nejsložitější mozkové funkce, ve srovnání s jinými částmi mozku nejsou téměř žádné buněčné rozdíly pozorovány..

Čím je tedy neokortex tak specializovaný? Zdá se, že to, co ho odlišuje, je jeho schopnost vytvářet, upravovat a ovládat velké množství nervových spojení. Generuje takovou dynamickou a flexibilní strukturu, která umožňuje velkou výměnu informací mezi různými neurálními obvody.

Neokortexové vrstvy

Nervový systém a mozek

Neokortex má prakticky jednotnou strukturu, a proto se mu také říká „izokortex“. Skládá se ze 6 vodorovných vrstev nervových buněk očíslovaných od I do VI. První je nejnovější, zatímco šestý je nejstarší.

Jsou organizovány podle fylogenetické perspektivy, to znamená, že každá vychází z jiného okamžiku evoluce. Jak tedy druh pokročil, vyvinuly se nové vrstvy.

Tyto vrstvy obsahují jak excitační (přibližně 80%), tak inhibiční (20%) neurony. První aktivují další neurony, zatímco druhé je blokují.

Vrstvy se skládají hlavně z „typových buněk“ nebo „hustých buněk“ a spojení mezi nimi. Vrstvy jsou rozlišeny převládajícími typy nervových buněk, jejich uspořádáním a spojením.

Vrstva IV je menší a nachází se v primární motorické kůře. Je to hlavní receptor senzorických informací. Později přenáší tyto informace do dalších vrstev, aby byly zpracovány a interpretovány.

Tímto způsobem tato vrstva přijímá velkou část synaptických spojení ze subkortikálních struktur, jako je thalamus. Je to proto, že thalamus je spojen s různými smyslovými orgány, jako je ucho nebo oči..

Vrstvy II a III posílají projekce primárně do jiných částí neokortexu. Zatímco vrstvy V a VI obvykle přenášejí informace mimo mozkovou kůru, například do thalamu, mozkového kmene nebo míchy.

Sloupy neokortexu

Monkey vizuální kůra (Makak rhesus). Reprezentace kortikálního sloupu. Vlevo vrstvy neokortexu, římskými číslicemi od III do VI. Pyramidové buňky nab. Stelujte buňky trny Cd. Opakující se axonové hvězdicovité buňky aFG. Opakující se axonové pyramidové buňky hi. Aferentní senzorická vlákna v červené barvě F. Kresba preparátu obarveného Golgiho metodou. Zdroj: Mavavf [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] přes Wikimedia Commons

V neokortexu jsou také vertikální struktury zvané sloupy. Jsou to oblasti o průměru přibližně 0,5 milimetru a hloubce 2 milimetry.

Každý sloupec je zjevně spojen se smyslovým vnímáním každé části těla. I když existují i ​​některé věnované vnímání zvuků nebo vizuálních prvků.

U lidí se zdá být asi 500 tisíc sloupců, z nichž každý má asi 60 tisíc neuronů. Je však obtížné je definovat a neexistuje jasná shoda ohledně jejich specifické anatomie, velikosti nebo funkcí..

Funkce neokortexu

MRI mozku

Hlavní funkce neokortexu jsou:

- Smyslové vnímání: v neokortexu existují oblasti, které zpracovávají a interpretují informace pocházející z našich smyslů.

- Generovat objednávky motorů: Díky této struktuře mozku můžeme provádět sekvence pohybů, které si ani neuvědomujeme. V této oblasti jsou naplánovány například všechny motorické vzorce potřebné k chůzi, psaní nebo hraní na nástroj.

- Prostorové uvažování: existují oblasti neokortexu zapojené do porozumění vesmíru a jednání ve vztahu k němu. Slouží také k vedení a umisťování prvků.

- Jazyk: Jedná se o jedinečnou lidskou kapacitu, která nás odlišuje od ostatních zvířat. Existují oblasti neokortexu, které nás předurčují učit se zvuky jazyka od raného věku a vytvářet je. Stejně jako přiřazení určitých skupin zvuků nebo psaných symbolů k významu.

- Takzvané výkonné funkce jako je uvažování, rozhodování, sebeovládání, soustředění, sebereflexe, řešení problémů atd. To znamená schopnost vědět, jak se chovat za všech okolností a provádět řadu chování k dosažení cíle.

- Učení, paměť a spánek: Bylo také zjištěno, že neokortex je nezbytný pro ukládání znalostí.

Ve skutečnosti se některé části neokortexu zdají být sídlem sémantické paměti, která souvisí s obecnými znalostmi o světě. Například to, co se učíme ve škole, například ta, že Paříž je hlavním městem Francie.

Totéž se děje s autobiografickou pamětí, která je spojena s důležitými událostmi v našem osobním životě..

Ukládají se také instrumentální informace, tj. Informace, které zahrnují automatické chování, jako je řízení nebo jízda na kole..

Na druhou stranu jsou určité neurony v neokortexu také aktivovány během spánku. Zdá se, že neokortexové dialogy s hipokampem, když spíme, pomáhají upevňovat a napravovat to, co jsme se naučili během období bdění.

Neokortex a evoluce

Aby se neokortex vyvinul a dosáhl větší velikosti, je nutné, aby mozek druhu byl také větší, aby jej mohl podporovat.

Neokortex je přítomen také v jiných primátech Homo sapiens. Větší velikost neokortexu ve srovnání se zbytkem mozku souvisí s různými sociálními proměnnými, jako je velikost skupiny, a se složitostí sociálních vztahů (konkurence, spolupráce, unie atd.).

Evoluční zvětšení velikosti neokortexu implikovalo větší inhibiční kontrolu. To může vysvětlovat transformaci chování a větší sociální harmonii s ohledem na naše předky..

Lidé mají ve srovnání s jinými savci velký neokortex. Například v mozkovém kmeni šimpanzů je například poměr neokortikální šedé hmoty k poměru kostní dřeně 30: 1. U lidí je tento poměr 60: 1.

Patologie nebo léze v neokortexu

Protože neokortex má u lidí velké rozšíření, je snadné, aby jakékoli získané poranění zahrnovalo tuto strukturu. Jak k tomu může dojít po poranění hlavy, mrtvici nebo nádorech.

Kromě toho je důležité zmínit, že v závislosti na oblasti neokortexu, kde dochází k poškození, se příznaky budou lišit. Je možné, že pacient má potíže s používáním jazyka, s vnímáním předmětů v prostoru nebo že trpí problémy s inhibicí a má nežádoucí chování.

Neokortex může být také ovlivněn neurodegenerativními chorobami. Stejně jako například u Alzheimerovy choroby dochází k přerušení přenosu informací ze smyslového neokortexu do prefrontálního neokortexu.

To vede k příznakům, jako jsou zhoršené kognitivní schopnosti, změny osobnosti a demence..

Pokud degenerace zahrnuje temporální lalok, může se vyvinout sémantická demence. To znamená postupná degenerace paměti spojená se sémantickými událostmi (věci naučené z naší kultury, co nás ve škole učí, údaje o používání jazyka atd.)

Reference

  1. Isocortex. (s.f.). Citováno 29. března 2017 z IMAIOS: imaios.com.
  2. Neokortex. (s.f.). Citováno dne 29. března 2017 z Wikipedie: en.wikipedia.org.
  3. Neokortex (mozek). (s.f.). Citováno dne 29. března 2017 z Science daily: sciencedaily.com.
  4. Proisocortex. (s.f.). Citováno dne 29. března 2017 z Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
  5. Mozková mozková kůra (Neocortex). (s.f.). Citováno dne 29. března 2017 z webu MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
  6. EVOLUČNÍ VRSTVY ​​LIDSKÉHO MOZKU. (s.f.). Citováno dne 29. března 2017, z Mozku shora dolů: thebrain.mcgill.ca.
  7. Konverzace mezi třemi oblastmi mozku upevňuje naše vzpomínky během spánku. (s.f.). Citováno 29. března 2017 z Trends 21: trendy21.net.
  8. Co je neokortex? (s.f.). Citováno dne 29. března 2017 z webu BraInSitu: nibb.ac.jp.

Zatím žádné komentáře