НЕОКОРТЕКС: ФУНКЦИЯ, СТРОЕНИЕ И ПАТОЛОГИЯ - ГЕОГРАФИЯ - 2026

Неокортекс или неокортекс представляет собой структуру , разделен на тонкие слои , которые охватывают мозг млекопитающих, включая человек. Его основными функциями являются сенсорное восприятие, пространственное мышление, язык, обучение, память и другие.

В то время как в мозге обезьян и людей эта область имеет множество извилин и окружает почти весь мозг. Напротив, у более мелких млекопитающих он менее важен, занимая меньше места. Таким образом, в мозге мыши неокортекс занимает только верхнюю часть мозга. К тому же поверхность у него прекрасная и почти не изгибается.

Разница в неокортексе между людьми и другими видами заключается в том, что его толщина намного больше и в нем больше извилин. Кажется, это символизирует способность применять гораздо более сложные когнитивные навыки.

Его называют «нео», что означает «новый», потому что это эволюционно более новая часть коры головного мозга. Однако его также можно назвать «изокортексом» или «неопалио». Некоторые авторы используют неокортекс и кору головного мозга (или кору) как взаимозаменяемые, хотя последняя также включает подкорковые структуры, такие как гиппокамп и периринальная кора.

Неокортекс у человека

Цитоархитектура зрительного неокортекса: в центре нумерация слоев с первого (I) до шести (VI). Левая колонка: тела нейронных клеток, отмеченные фиолетовой окраской по Нисслю. Правый столбец: глутаматергические нейроны, отмеченные для MR-GEF синим цветом. Источник: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Eshops IP, Tsuang MT, et al. через Wikimedia Commons

У человека неокортекс является самой большой частью мозга и охватывает оба полушария головного мозга. Остальные структуры называются «allocortex».

Неокортекс выполняет самые разные функции. Поэтому, когда в этой области происходит какой-либо тип травмы, потеря определенных когнитивных способностей является обычным явлением.

В зависимости от места повреждения способность к социальным отношениям, пониманию языка, управлению движениями … Кроме того, среди прочего может изменяться визуальное и пространственное восприятие.

В прошлом они изучали когнитивные функции и их расположение в мозге, наблюдая за поведением травмированных пациентов. Таким образом, если большая группа пациентов, у которых была повреждена одна и та же область неокортекса, испытывала трудности с выполнением одних и тех же задач, устанавливалась связь между расположением мозга и способностями.

Благодаря этому известно, что неокортекс состоит из нескольких областей, выполняющих разные функции. На многих территориях присутствуют различные виды млекопитающих. В то время как другие, например цветовое зрение или способность говорить, только у определенных видов.

Строение неокортекса

Неокортекс и его извилины или извилины. Источник: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ и др. (2008). через Wikimedia Commons

Неокортекс имеет толщину от 2 до 4 миллиметров и насчитывает около 30 миллиардов нейронов. У приматов и людей он полон бороздок и гребней (извилин). Эти складки возникли из-за значительного увеличения их размера.

У всех людей мозг с одинаковым рисунком извилин и борозд, хотя некоторые детали могут незначительно отличаться от одного человека к другому.

Кроме того, существуют расстройства нервного развития, при которых эти искажения развиваются не так, как должны, что приводит к различным когнитивным изменениям. Точно так же они могут быть потеряны при дегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера.

У человека неокортекс составляет около 76% объема мозга. Эта структура возникает на эмбриональной стадии дорсального конечного мозга. Постепенно она делится на известные доли: затылочную, теменную, височную и лобную.

Лобная доля (оранжевый), теменная доля (розовый), затылочная доля (фиолетовый), височная доля (зеленый).

Эти доли различаются по функциям. Таким образом, затылок выделяется для первичной зрительной коры (для обработки зрения). В то время как височная, она имеет первичную слуховую кору (для звуков). Теменная часть соответствует тактильным ощущениям, восприятию собственного тела и зрительно-пространственным возможностям.

У людей лобная доля выполняет очень сложные и продвинутые функции по сравнению с другими видами. Такие как обработка речи (область Брока), социально желаемое поведение и контроль над эмоциями.

В соответствии с архитектурой тел клеток в неокортексе есть два типа коры: сам неокортекс и произокортекс. Последний обнаруживается в некоторых частях мозга, таких как поясная извилина, островок, гиппокампальная извилина или субкаллозальная область.

Неокортекс - наиболее развитая ткань мозга, что видно по ее организации и количеству слоев.

Он состоит из серого вещества, то есть немиелинизированных тел нервных клеток. Он покрывает более глубокую область белого вещества, то есть аксоны (отростки нейронов), заполненные миелином.

Однако, хотя неокортекс выполняет самые сложные функции мозга, практически не наблюдается каких-либо клеточных различий по сравнению с другими частями мозга.

Так что же делает неокортекс такой специализированной? Похоже, что его отличает способность создавать, изменять и контролировать большое количество нейронных связей. Он создает такую ​​динамическую и гибкую структуру, которая обеспечивает отличный обмен информацией между различными нейронными цепями.

Слои неокортекса

Нервная система и мозг

Неокортекс имеет практически однородное строение, поэтому его еще называют «изокортексом». Он состоит из 6 горизонтальных слоев нервных клеток, пронумерованных с I по VI. Первый - самый новый, а шестой - самый старый.

Они организованы в соответствии с филогенетической точкой зрения, то есть каждая возникает в разные моменты эволюции. Таким образом, по мере продвижения вида развивались новые слои.

Эти слои содержат как возбуждающие (примерно 80%), так и тормозные (20%) нейроны. Первые активируют другие нейроны, а вторые их блокируют.

Слои в основном состоят из «типовых ячеек» или «плотных ячеек» и связей между ними. Слои дифференцированы по преобладающим типам нервных клеток, их расположению и связям.

Слой IV меньше по размеру и находится в первичной моторной коре. Это главный рецептор сенсорной информации. Позже он передает эту информацию на другие уровни для обработки и интерпретации.

Таким образом, этот слой получает большую часть синаптических связей от подкорковых структур, таких как таламус. Это связано с тем, что таламус связан с различными органами чувств, такими как ухо или глаза.

Слои II и III посылают проекции в основном в другие части неокортекса. В то время как слои V и VI обычно передают информацию за пределы коры, например, в таламус, ствол мозга или спинной мозг.

Столбцы неокортекса

Зрительная кора головного мозга обезьяны (Macaca rhesus). Представление коркового столба. Слева слои неокортекса римскими цифрами от III до VI. Пирамидные клетки а , б . Звездчатые клетки с шипами c , d . Звездчатые клетки рекуррентного аксона e , f , g . Пирамидные клетки возвратного аксона h , i . Чувствительные афферентные волокна в красном F . Нанесение препарата, окрашенного по методу Гольджи. Источник: Mavavf через Wikimedia Commons

В неокортексе также есть вертикальные структуры, называемые столбцами. Это области примерно 0,5 миллиметра в диаметре и 2 миллиметра в глубину.

Судя по всему, каждый столбик связан с чувственным восприятием каждой части тела. Хотя есть и некоторые, предназначенные для восприятия звуков или визуальных элементов.

Кажется, что у людей существует около 500 тысяч столбцов, в каждой из которых около 60 тысяч нейронов. Однако их сложно определить, и нет четкого консенсуса относительно их конкретной анатомии, размера или функций.

Функции неокортекса

МРТ головного мозга

Основные функции неокортекса:

- Сенсорное восприятие: в неокортексе есть области, которые обрабатывают и интерпретируют информацию, поступающую от наших органов чувств.

- Генерация моторных команд: благодаря этой структуре мозга мы можем совершать последовательности движений, о которых даже не подозреваем. В этой области планируются все двигательные паттерны, необходимые, например, для ходьбы, письма или игры на музыкальном инструменте.

- Пространственное мышление: есть области неокортекса, участвующие в понимании пространства и действующих по отношению к нему. Он также служит нам для направления и размещения элементов.

- Язык: это уникальная человеческая способность, которая отличает нас от других животных. Есть области неокортекса, которые предрасполагают нас к изучению звуков языка с раннего возраста и воспроизведению их. А также связывание определенных групп звуков или письменных символов со смыслом.

- Так называемые исполнительные функции, такие как рассуждение, принятие решений, самоконтроль, концентрация, саморефлексия, решение проблем и т. Д. То есть способность знать, как вести себя в любое время и выполнять серию действий для достижения цели.

- Обучение, память и сон: доказано, что неокортекс также важен для хранения знаний.

Фактически, определенные части неокортекса кажутся средоточием семантической памяти, связанной с общими знаниями о мире. Например, то, что мы изучаем в школе, например, что Париж - столица Франции.

То же самое происходит с автобиографической памятью, которая связана с важными событиями в нашей личной жизни.

Также сохраняется инструментальная информация, то есть информация, которая включает автоматическое поведение, такое как вождение или езда на велосипеде.

С другой стороны, некоторые нейроны неокортекса также активируются во время сна. Кажется, что неокортекс ведет диалог с гиппокампом, пока мы спим, помогая закрепить и исправить то, что было изучено в периоды бодрствования.

Неокортекс и эволюция

Чтобы неокортекс развился до большего размера, необходимо, чтобы мозг этого вида также был больше, чтобы он мог его поддерживать.

Неокортекс также присутствует у других приматов, помимо Homo sapiens. Больший размер неокортекса по сравнению с остальной частью мозга связан с различными социальными переменными, такими как размер группы, а также сложность социальных отношений (конкуренция, сотрудничество, союз и т. Д.).

Эволюционное увеличение размера неокортекса подразумевает усиление тормозящего контроля. Этим можно объяснить изменение поведения и большую социальную гармонию по отношению к нашим предкам.

У людей более крупный неокортекс по сравнению с другими млекопитающими. Так, например, соотношение серого вещества неокортекса к размеру костного мозга в стволе мозга шимпанзе составляет 30: 1. У человека это соотношение составляет 60: 1.

Патологии или поражения неокортекса

Поскольку у людей неокортекс имеет большую протяженность, любая приобретенная травма легко может повлечь за собой поражение этой структуры. Как это может случиться после травмы головы, инсульта или опухолей.

Кроме того, важно упомянуть, что в зависимости от области неокортекса, где происходит повреждение, симптомы будут различаться. Возможно, что у пациента есть трудности с использованием языка, с восприятием объектов в пространстве или что он страдает от проблем с торможением и ведет себя нежелательно.

Неокортекс также может поражаться нейродегенеративными заболеваниями. Как, например, при болезни Альцгеймера, происходит прерывание передачи информации от сенсорного неокортекса к префронтальному неокортексу.

Это приводит к таким симптомам, как нарушение когнитивных способностей, изменения личности и слабоумие.

Если дегенерация охватывает височную долю, может развиться семантическая деменция. То есть прогрессирующая дегенерация памяти, связанная с семантическими фактами (вещами, извлеченными из нашей культуры, чему нас учат в школе, данными об использовании языка и т. Д.)

Ссылки

1. Изокортекс. (SF). Получено 29 марта 2017 г. с сайта IMAIOS: imaios.com.
2. Неокортекс. (SF). Получено 29 марта 2017 г. из Википедии: en.wikipedia.org.
3. Неокортекс (мозг). (SF). Получено 29 марта 2017 г. с сайта Science daily: sciencedaily.com.
4. Произокортекс. (SF). Получено 29 марта 2017 г. с сайта Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Кора головного мозга (неокортекс). (SF). Получено 29 марта 2017 г. с MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. ЭВОЛЮЦИОННЫЕ СЛОИ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО МОЗГА. (SF). Получено 29 марта 2017 г. из журнала The brain сверху вниз: thebrain.mcgill.ca.
7. Разговор между тремя областями мозга консолидирует наши воспоминания во время сна. (SF). Получено 29 марта 2017 г. с сайта Trends 21: Trends21.net.
8. Что такое неокортекс? (SF). Получено 29 марта 2017 г. с сайта BraInSitu: nibb.ac.jp.