NEOKORTEKSS: FUNKCIJA, STRUKTŪRA UN PATOLOĢIJA - GEOGRAFÍA - 2025

Neocortex vai neocortex ir struktūra, sadalīta plānās kārtās, kas aptver smadzenes zīdītāju, tai skaitā cilvēkiem. Tās galvenās funkcijas cita starpā ir maņu uztvere, telpiskā spriešana, valoda, mācīšanās, atmiņa.

Tā kā pērtiķu un cilvēku smadzenēs šai zonai ir daudz konvolūciju un tā ieskauj gandrīz visas smadzenes. Gluži pretēji, mazākiem zīdītājiem tas ir mazāk svarīgi, aizņem mazāk vietas. Tādējādi peles smadzenēs neokorteks aizņem tikai smadzeņu augšējo daļu. Turklāt tā virsma ir laba, un tajā nav gandrīz nekādu deformāciju.

Neokorta atšķirība starp cilvēkiem un citām sugām ir tāda, ka tā biezums ir daudz lielāks un tam ir vairāk konvolūciju. Šķiet, ka tas simbolizē spēju pielietot daudz sarežģītākas izziņas prasmes.

To sauc par “neo”, kas nozīmē “jauns”, jo tā ir evolucionāri jaunāka smadzeņu garozas daļa. Tomēr to var arī saukt par "izokorteksu" vai "neopalyo". Daži autori apmaiņā izmanto neokorteksu un smadzeņu garozu (vai garozu), lai gan pēdējā ietver arī subkortikālas struktūras, piemēram, hipokampu un peririnālo garozu.

Neokortekss cilvēkiem

Vizuālā neokorteksa citoarhitektūra: slāņu centrā numurēšana no viena (I) līdz sešiem (VI). Kreisā kolonna: neironu šūnu ķermeņi, kas marķēti ar violetu Nissl traipu. Labajā kolonnā: glutamaterģiskie neironi, kas MR-GEF marķēti zilā krāsā. Avots: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, E overall IP, Tsuang MT, et al. izmantojot Wikimedia Commons

Cilvēku sugās neokorteks ir lielākā smadzeņu daļa un aptver abas smadzeņu puslodes. Pārējās struktūras sauc par "allokorteksu".

Neokorteks veic ļoti dažādas funkcijas. Tāpēc, kad šajā jomā rodas kāda veida ievainojumi, bieži tiek zaudētas noteiktas kognitīvās spējas.

Atkarībā no bojājuma vietas, spēja adekvāti socializēties, saprast valodu, kontrolēt kustības … Turklāt, cita starpā, var mainīties arī vizuālā un telpiskā uztvere.

Iepriekšējos laikos viņi pētīja kognitīvās funkcijas un to atrašanās vietu smadzenēs, novērojot ievainoto pacientu izturēšanos. Tādējādi, ja lielai pacientu grupai, kurai bija vienāds bojātais neokorteks apgabals, bija grūtības izpildīt tos pašus uzdevumus, tika izveidota saistība starp smadzeņu atrašanās vietu un spējām.

Pateicoties tam, ir zināms, ka neokorteksu veido vairākas zonas, kurām ir dažādas funkcijas. Dažādās zīdītāju sugās ir sastopami daudzi apgabali. Kamēr citi, piemēram, krāsu redze vai spēja runāt, tikai noteiktām sugām.

Jaundzimušā struktūra

Neokortekss un tā giri vai konvolūcijas. Avots: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, et al. (2008). izmantojot Wikimedia Commons

Neokortekss ir no 2 līdz 4 milimetriem biezs, un tajā ir aptuveni 30 miljardi neironu. Primātiem un cilvēkiem tas ir pilns ar rievām un grēdām (konvolūcijām). Šīs krokas radās no lielā to lieluma palielināšanās.

Visiem cilvēkiem ir smadzenes ar vienādu konvolūciju un sulci modeli, kaut arī dažām detaļām indivīdi var nedaudz atšķirties.

Turklāt ir neirodegradējoši traucējumi, kuros šie deformējumi neattīstās tā, kā vajadzētu, kā rezultātā notiek dažādas kognitīvas izmaiņas. Tāpat tos var zaudēt ar deģeneratīvām slimībām, piemēram, Alcheimera slimību.

Cilvēkiem neokorteks veido apmēram 76% no smadzeņu apjoma. Šī struktūra rodas muguras telencefalona embrionālajā stadijā. Pamazām tas tiek sadalīts slavenajās daivās: pakauša, parietālajā, temporālajā un frontālajā.

Frontālā daiva (oranža), parietāla daiva (rozā), pakauša daiva (purpursarkana), īslaicīga daiva (zaļa).

Šīs daivas izceļas ar funkcijām. Tādējādi pakauša izceļas ar primāro redzes garozu (lai apstrādātu redzi). Laika ziņā tam ir primārais dzirdes garozs (skaņām). Parietāls atbilst taustes sajūtām, sava ķermeņa uztverei un visu telpiskajām spējām.

Cilvēka sugām frontālajai daivai ir ļoti sarežģītas un uzlabotas funkcijas salīdzinājumā ar citām sugām. Piemēram, valodas apstrāde (Brokas apgabals), sociāli vēlama uzvedība un emocionāla kontrole.

Neokorteksā ir divu veidu garozas veidi atbilstoši šūnu ķermeņu arhitektūrai: pats neokorteks un proisokortekss. Pēdējais ir atrodams dažās smadzeņu daļās, piemēram, cingulate gyrus, insula, hippokampa gyrus vai subcallosal rajonā.

Neokorteks ir visattīstītākie smadzeņu audi, kā redzams tā organizācijā un slāņu skaitā.

To veido pelēkā viela, tas ir, nemierināti nervu šūnu ķermeņi. Tas aptver dziļāku balto vielu zonu, tas ir, aksonus (neironu paplašinājumus), kas piepildīti ar mielīnu.

Tomēr, lai arī neokorteks veic vissarežģītākās smadzeņu funkcijas, salīdzinot šūnu ar citām smadzeņu daļām, šūnu atšķirības gandrīz nav novērotas.

Kas tad padara neokorteksu tik specializētu? Liekas, ka tas, kas viņu atšķir, ir viņa spēja radīt, modificēt un kontrolēt lielu skaitu neironu savienojumu. Tas rada tik dinamisku un elastīgu struktūru, kas ļauj lieliski apmainīties ar informāciju starp dažādām neironu ķēdēm.

Neocortex slāņi

Nervu sistēma un smadzenes

Neokorteksam ir praktiski vienveidīga struktūra, tāpēc to sauc arī par “izokorteksu”. To veido 6 nervu šūnu horizontālie slāņi, kas numurēti no I līdz VI. Pirmais ir jaunākais, savukārt sestais ir vecākais.

Tie ir sakārtoti pēc filoģenētiskās perspektīvas, tas ir, katrs no tiem rodas atšķirīgā evolūcijas brīdī. Tādējādi, tā kā suga ir progresējusi, ir izveidojušies jauni slāņi.

Šajos slāņos ir gan ierosinošie (aptuveni 80%), gan inhibējošie (20%) neironi. Pirmie aktivizē citus neironus, savukārt pēdējie tos bloķē.

Slāņus galvenokārt veido "tipa šūnas" vai "blīvas šūnas", un savienojumi starp tiem. Slāņus diferencē pēc dominējošajiem nervu šūnu veidiem, to izvietojuma un savienojumiem.

IV slānis ir mazāks, un tas atrodas primārajā motoriskajā garozā. Tas ir galvenais maņu informācijas uztvērējs. Vēlāk tā pārsūta šo informāciju citiem slāņiem, lai to apstrādātu un interpretētu.

Tādā veidā šis slānis lielu daļu sinaptisko savienojumu saņem no subkortikālām struktūrām, piemēram, talamusa. Tas notiek tāpēc, ka talamuss ir saistīts ar dažādiem maņu orgāniem, piemēram, ausi vai acīm.

II un III slānis pārsūta projekcijas galvenokārt uz citām neokorteksa daļām. Kamēr V un VI slānis parasti pārraida informāciju ārpus garozas, piemēram, talamuss, smadzenes vai muguras smadzenes.

Neokorteksa kolonnas

Pērtiķa (Macaca rhesus) redzes garozs. Kortikālās kolonnas attēlojums. Kreisajā pusē neokorteksa slāņi ar romiešu cipariem no III līdz VI. Piramīdveida šūnas a , b . Stellātu šūnas ar muguriņām c , d . Atkārtota aksona e , f , g zvaigžņu šūnas . Piramīdas šūnas recidivējošu aksonu h , i . Sensorās centrtieces šķiedras sarkanu F . Ar Golgi metodi iekrāsota preparāta rasējums. Avots: Mavavf, izmantojot Wikimedia Commons

Neokorteksā ir arī vertikālas struktūras, ko sauc par kolonnām. Tie ir aptuveni 0,5 milimetru diametra un 2 milimetru dziļi.

Acīmredzot katra kolonna ir saistīta ar katras ķermeņa daļas maņu uztveri. Lai gan ir arī daži, kas veltīti skaņu vai vizuālo elementu uztveršanai.

Cilvēkiem šķiet aptuveni 500 tūkstoši kolonnu, katrā no tām ir aptuveni 60 tūkstoši neironu. Tomēr tos ir grūti definēt, un nav skaidras vienprātības par to īpašo anatomiju, lielumu vai funkcijām.

Neokorteksa funkcijas

Smadzeņu MR

Neokorteksa galvenās funkcijas ir:

- Maņu uztvere: neokorteksā ir jomas, kas apstrādā un interpretē informāciju, kas nāk no mūsu maņām.

- Ģeneratoru komandu ģenerēšana: pateicoties šai smadzeņu struktūrai, mēs varam veikt kustību secības, kuras mēs pat neapzināmies. Šajā apgabalā tiek plānoti visi motoru raksti, kas nepieciešami, piemēram, staigāšanai, rakstīšanai vai instrumenta spēlēšanai.

- Telpiskā spriešana: ir neokorteksa reģioni, kas iesaistīti telpas izpratnē un darbojas attiecībā pret to. Tas kalpo arī, lai mūs vadītu un ievietotu elementus.

- Valoda: tā ir unikāli cilvēka spēja, kas mūs atšķir no citiem dzīvniekiem. Ir neokorteksa jomas, kas mūs mudina jau no mazotnes iemācīties valodas skaņas un tās radīt. Kā arī noteiktu skaņu vai rakstisku simbolu grupu saistīšana ar nozīmi.

- Tā sauktās izpildfunkcijas, piemēram , spriešana, lēmumu pieņemšana, paškontrole, koncentrēšanās, pašrefleksija, problēmu risināšana utt. Tas ir, spēja zināt, kā visu laiku izturēties un veikt virkni uzvedības, lai sasniegtu mērķi.

- Mācīšanās, atmiņa un miegs: ir pierādīts, ka neokorteks ir būtisks arī zināšanu glabāšanai.

Faktiski šķiet, ka noteiktas neokorteksa daļas ir semantiskās atmiņas mītne, kas ir saistīta ar vispārējām zināšanām par pasauli. Piemēram, tas, ko mēs mācāmies skolā, piemēram, ka Parīze ir Francijas galvaspilsēta.

Tas pats notiek ar autobiogrāfisko atmiņu, kas ir saistīta ar svarīgiem notikumiem mūsu personīgajā dzīvē.

Tiek saglabāta arī instrumentālā informācija, tas ir, informācija, kas saistīta ar automātiskām darbībām, piemēram, braucot vai braucot ar velosipēdu.

No otras puses, atsevišķi neokorta neironi tiek aktivizēti arī miega laikā. Šķiet, ka neokorteks dialogi ar hipokampu, kamēr mēs guļam, palīdz nostiprināt un nostiprināt to, kas iemācījies nomoda periodos.

Neokortekss un evolūcija

Lai neokorteks attīstītos lielāka izmēra, ir nepieciešams, lai arī sugas smadzenes būtu lielākas, lai tās varētu to atbalstīt.

Neokortekss ir sastopams arī citos primātos, izņemot Homo sapiens. Lielāks neokortekss salīdzinājumā ar pārējām smadzenēm ir saistīts ar dažādiem sociālajiem mainīgajiem, piemēram, grupas lielumu, kā arī ar sociālo attiecību sarežģītību (konkurence, sadarbība, savienība utt.).

Neokorteksa palielināšana evolucionāri nozīmē lielāku inhibējošo kontroli. Tas var izskaidrot uzvedības pārveidi un lielāku sociālo harmoniju attiecībā uz mūsu senčiem.

Cilvēkiem ir liels neokortekss, salīdzinot ar citiem zīdītājiem. Tā, piemēram, šimpanžu smadzeņu stumbrā ir neokortikālās pelēkās vielas un smadzeņu lieluma attiecība 30: 1. Cilvēkiem šī attiecība ir 60: 1.

Patoloģijas vai bojājumi neokorteksā

Tā kā neokorteksam ir liels pagarinājums cilvēkiem, viegli iegūti ievainojumi var iesaistīt šo struktūru. Kā tas var notikt pēc galvas traumas, insulta vai audzējiem.

Turklāt ir svarīgi pieminēt, ka atkarībā no neokorteks zonas, kurā rodas bojājums, simptomi būs atšķirīgi. Iespējams, ka pacientam ir grūtības ar valodas lietošanu, priekšmetu uztveri kosmosā vai arī viņš cieš no kavēšanas problēmām un veic nevēlamu uzvedību.

Neokorteksu var ietekmēt arī neirodeģeneratīvas slimības. Kā, piemēram, Alcheimera slimības gadījumā, tiek pārtraukta informācijas nodošana no sensoro neokorteksa uz prefrontālo neocortex.

Tas noved pie tādiem simptomiem kā traucētas kognitīvās spējas, personības izmaiņas un demence.

Ja deģenerācija aptver īslaicīgo daivu, var attīstīties semantiska demence. Tas ir, pakāpeniska atmiņas deģenerācija, kas saistīta ar semantiskiem faktiem (lietas, kas apgūtas no mūsu kultūras, ko viņi mums māca skolā, dati par valodas lietošanu utt.)

Atsauces

1. Izokorteks. (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no IMAIOS: imaios.com.
2. Neokorteks. (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no Wikipedia: en.wikipedia.org.
3. Neokortekss (smadzenes). (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no zinātnes dienas: sciencedaily.com.
4. Proisokortekss. (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Smadzeņu smadzeņu garozs (Neocortex). (sf). Iegūts 2017. gada 29. martā no vietnes MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. CILVĒKA smadzeņu evolucionārie slāņi. (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no smadzenēm no augšas uz leju: thebrain.mcgill.ca.
7. Saruna starp trim smadzeņu reģioniem nostiprina mūsu atmiņas miega laikā. (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no vietnes Trends 21: tendences21.net.
8. Kas ir neokortekss? (sf). Saņemts 2017. gada 29. martā no BraInSitu: nibb.ac.jp.