Die Großhirnrinde ist das Zentrum höherer nervöser (geistiger) menschlicher Aktivitäten und steuert die Ausführung einer Vielzahl lebenswichtiger Funktionen und Prozesse. Es bedeckt die gesamte Oberfläche der Gehirnhälften und nimmt etwa die Hälfte ihres Volumens ein.

Die zerebralen Hemisphären nehmen etwa 80% des Volumens des Schädels ein und bestehen aus weißer Substanz, deren Basis aus langen myelinisierten Axonen von Neuronen besteht. Draußen bedeckt die Hemisphäre die graue Substanz oder die Großhirnrinde, bestehend aus Neuronen, nicht myelinisierten Fasern und Gliazellen, die auch in der Dicke der Abteilungen dieses Organs enthalten sind.

Die Oberfläche der Hemisphären ist bedingt in mehrere Zonen unterteilt, deren Funktionalität darin besteht, den Körper auf der Ebene der Reflexe und Instinkte zu kontrollieren. Es enthält auch Zentren höherer geistiger Aktivität einer Person, die Bewusstsein, Assimilation der erhaltenen Informationen, Anpassung an die Umgebung ermöglichen, und dadurch wird das autonome Nervensystem (ANS) auf der unterbewussten Ebene vom Hypothalamus gesteuert , das die Organe Blutkreislauf, Atmung, Verdauung, Ausscheidung, Fortpflanzung und Stoffwechsel steuert.

Um zu verstehen, was die Großhirnrinde ist und wie ihre Arbeit ausgeführt wird, muss die Struktur auf zellulärer Ebene untersucht werden.

Funktionen

Der Kortex nimmt die meisten Gehirnhälften ein und seine Dicke ist nicht gleichmäßig über die gesamte Oberfläche. Diese Eigenschaft ist auf die große Anzahl von Verbindungskanälen mit dem Zentralnervensystem (ZNS) zurückzuführen, die die funktionelle Organisation der Großhirnrinde sicherstellen.

Dieser Teil des Gehirns beginnt sich während der fötalen Entwicklung zu bilden und verbessert sich im Laufe des Lebens, indem er Signale aus der Umwelt empfängt und verarbeitet. Somit ist es für folgende Funktionen des Gehirns verantwortlich:

• verbindet die Organe und Systeme des Körpers untereinander und mit der Umwelt und reagiert auch angemessen auf Veränderungen;
• verarbeitet die von den motorischen Zentren erhaltenen Informationen mit Hilfe von mentalen und kognitiven Prozessen;
• Bewusstsein, Denken werden darin gebildet, und es wird auch intellektuelle Arbeit verwirklicht;
• steuert die Sprachzentren und Prozesse, die den psycho-emotionalen Zustand einer Person charakterisieren.

Gleichzeitig werden Daten aufgrund einer beträchtlichen Anzahl von Impulsen empfangen, verarbeitet und gespeichert, die in Neuronen durchlaufen und gebildet werden, die durch lange Fortsätze oder Axone verbunden sind. Das Niveau der Zellaktivität kann durch den physiologischen und mentalen Zustand des Körpers bestimmt und anhand von Amplituden- und Frequenzindikatoren beschrieben werden, da die Natur dieser Signale elektrischen Impulsen ähnelt und ihre Dichte von dem Bereich abhängt, in dem der psychologische Prozess stattfindet .

Es ist noch unklar, wie der vordere Teil der Großhirnrinde die Funktion des Körpers beeinflusst, aber es ist bekannt, dass er nicht sehr anfällig für Prozesse ist, die in der äußeren Umgebung ablaufen, daher alle Experimente mit der Wirkung elektrischer Impulse auf diesen Teil des Gehirns finden keine klare Antwort in den Strukturen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass Menschen, deren Vorderteil beschädigt ist, Probleme bei der Kommunikation mit anderen Personen haben, sich in keiner Arbeitstätigkeit verwirklichen können und ihrem Aussehen und der Meinung Dritter gleichgültig gegenüberstehen. Manchmal gibt es andere Verstöße bei der Umsetzung der Funktionen dieser Stelle:

• mangelnde Konzentration auf Haushaltsgegenstände;
• Manifestation einer kreativen Dysfunktion;
• Verletzungen des psycho-emotionalen Zustands einer Person.

Die Oberfläche der Großhirnrinde ist in 4 Zonen unterteilt, die durch die klarsten und signifikantesten Windungen umrissen sind. Jeder der Teile steuert gleichzeitig die Hauptfunktionen der Großhirnrinde:

1. Parietalzone - verantwortlich für aktive Sensibilität und musikalische Wahrnehmung;
2. im Hinterkopf ist der primäre visuelle Bereich;
3. das Zeitliche oder Zeitliche ist verantwortlich für die Sprachzentren und die Wahrnehmung von Geräuschen aus der äußeren Umgebung, außerdem ist es an der Bildung emotionaler Manifestationen wie Freude, Wut, Vergnügen und Angst beteiligt;
4. Die Frontalzone steuert die motorische und geistige Aktivität sowie die sprachmotorischen Fähigkeiten.

Merkmale der Struktur der Großhirnrinde

Die anatomische Struktur der Großhirnrinde bestimmt ihre Eigenschaften und ermöglicht es ihr, die ihr zugewiesenen Funktionen auszuführen. Die Großhirnrinde hat die folgende Anzahl von Besonderheiten:

• Neuronen in ihrer Dicke sind in Schichten angeordnet;
• nervenzentren befinden sich an einem bestimmten Ort und sind für die Aktivität eines bestimmten Körperteils verantwortlich;
• das Aktivitätsniveau des Kortex hängt vom Einfluss seiner subkortikalen Strukturen ab;
• es hat Verbindungen mit allen zugrunde liegenden Strukturen des Zentralnervensystems;
• das Vorhandensein von Feldern unterschiedlicher Zellstruktur, was durch histologische Untersuchung bestätigt wird, wobei jedes Feld für die Ausführung einer höheren Nervenaktivität verantwortlich ist;
• das Vorhandensein spezialisierter assoziativer Bereiche ermöglicht es, eine kausale Beziehung zwischen äußeren Reizen und der Reaktion des Körpers darauf herzustellen;
• die Fähigkeit, beschädigte Bereiche durch nahe gelegene Strukturen zu ersetzen;
• Dieser Teil des Gehirns ist in der Lage, Spuren der Erregung von Neuronen zu speichern.

Die großen Hemisphären des Gehirns bestehen hauptsächlich aus langen Axonen und enthalten in ihrer Dicke auch Cluster von Neuronen, die die größten Kerne der Basis bilden, die Teil des extrapyramidalen Systems sind.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Bildung der Großhirnrinde bereits während der fötalen Entwicklung, und zunächst besteht die Rinde aus der unteren Zellschicht, und bereits mit 6 Monaten des Kindes werden alle Strukturen und Felder darin gebildet. Die endgültige Bildung von Neuronen erfolgt im Alter von 7 Jahren, und das Wachstum ihres Körpers ist im Alter von 18 Jahren abgeschlossen.

Eine interessante Tatsache ist, dass die Dicke der Kruste über ihre Länge nicht gleichmäßig ist und eine unterschiedliche Anzahl von Schichten umfasst: Beispielsweise erreicht sie im Bereich des zentralen Gyrus ihre maximale Größe und weist alle 6 Schichten und Bereiche auf alte und alte Kruste haben 2 bzw. 3 Schichten x Schichtstruktur.

Die Neuronen dieses Teils des Gehirns sind darauf programmiert, den beschädigten Bereich durch synoptische Kontakte zu reparieren, daher versucht jede der Zellen aktiv, die beschädigten Verbindungen zu reparieren, was die Plastizität der neuronalen kortikalen Netzwerke sicherstellt. Wenn beispielsweise das Kleinhirn entfernt wird oder eine Funktionsstörung auftritt, beginnen die Neuronen, die es mit dem letzten Abschnitt verbinden, in die Großhirnrinde hineinzuwachsen. Darüber hinaus manifestiert sich die kortikale Plastizität auch unter normalen Bedingungen, wenn eine neue Fähigkeit erlernt wird oder als Folge einer Pathologie, wenn die Funktionen des beschädigten Bereichs auf benachbarte Teile des Gehirns oder sogar die Hemisphäre übertragen werden.

Die Großhirnrinde hat die Fähigkeit, Spuren neuronaler Erregung lange zu speichern. Mit dieser Funktion können Sie lernen, sich erinnern und mit einer bestimmten Reaktion des Körpers auf äußere Reize reagieren. So findet die Bildung eines bedingten Reflexes statt, dessen Nervenbahn aus 3 hintereinander geschalteten Geräten besteht: einem Analysator, einem Schließapparat aus bedingten Reflexverbindungen und einem Arbeitsgerät. Eine Schwäche der Schließfunktion des Kortex und Spurenerscheinungen können bei Kindern mit schwerer geistiger Behinderung beobachtet werden, wenn die zwischen Neuronen gebildeten konditionierten Verbindungen brüchig und unzuverlässig sind, was zu Lernschwierigkeiten führt.

Die Großhirnrinde umfasst 11 Bereiche, bestehend aus 53 Feldern, denen in der Neurophysiologie jeweils eine Nummer zugeordnet ist.

Bereiche und Zonen des Kortex

Der Cortex ist ein relativ junger Teil des ZNS, der sich aus dem terminalen Teil des Gehirns entwickelt hat. Die evolutionäre Bildung dieses Organs erfolgte in Stufen, daher wird es normalerweise in 4 Typen unterteilt:

1. Der Archikortex oder Urkortex hat sich aufgrund einer Atrophie des Geruchssinns in eine Hippocampusformation verwandelt und besteht aus dem Hippocampus und den damit verbundenen Strukturen. Es reguliert Verhalten, Gefühle und Gedächtnis.
2. Der Paläokortex oder alte Kortex macht den Großteil der olfaktorischen Zone aus.
3. Der Neokortex oder Neocortex ist etwa 3-4 mm dick. Es ist ein funktioneller Teil und führt eine höhere Nervenaktivität aus: Es verarbeitet sensorische Informationen, gibt motorische Befehle und formt auch das bewusste Denken und Sprechen einer Person.
4. Der Mesokortex ist eine Zwischenvariante der ersten 3 Kortextypen.

Physiologie der Großhirnrinde

Die Großhirnrinde hat eine komplexe anatomische Struktur und umfasst Sinneszellen, Motoneuronen und Internone, die die Fähigkeit haben, das Signal zu stoppen und abhängig von den empfangenen Daten angeregt zu werden. Die Organisation dieses Teils des Gehirns basiert auf einem Säulenprinzip, bei dem die Säulen zu Mikromodulen gemacht werden, die eine homogene Struktur haben.

Das System der Mikromodule basiert auf Sternzellen und ihren Axonen, wobei alle Neuronen auf einen eingehenden afferenten Impuls gleich reagieren und synchron als Antwort auch ein efferentes Signal senden.

Die Bildung konditionierter Reflexe, die das volle Funktionieren des Körpers sicherstellen, erfolgt aufgrund der Verbindung des Gehirns mit Neuronen, die sich in verschiedenen Körperteilen befinden, und der Kortex sorgt für die Synchronisierung der geistigen Aktivität mit der Beweglichkeit der Organe und dem dafür verantwortlichen Bereich die Analyse eingehender Signale.

Die Signalübertragung in horizontaler Richtung erfolgt durch Querfasern, die sich in der Dicke des Kortex befinden, und überträgt Impulse von einer Säule zur anderen. Nach dem Prinzip der horizontalen Ausrichtung lässt sich die Großhirnrinde in folgende Bereiche einteilen:

• assoziativ;
• sensorisch (empfindlich);
• Motor.

Bei der Untersuchung dieser Zonen wurden verschiedene Methoden zur Beeinflussung der in ihrer Zusammensetzung enthaltenen Neuronen verwendet: chemische und physikalische Reizung, teilweise Entfernung von Bereichen sowie die Entwicklung konditionierter Reflexe und Registrierung von Bioströmen.

Die assoziative Zone verbindet die eingehenden sensorischen Informationen mit zuvor erworbenem Wissen. Nach der Verarbeitung erzeugt es ein Signal und überträgt es an die Motorzone. Daher ist es am Erinnern, Denken und Erlernen neuer Fähigkeiten beteiligt. Assoziative Bereiche der Großhirnrinde befinden sich in der Nähe des entsprechenden sensorischen Bereichs.

Die sensible oder sensorische Zone nimmt 20 % der Großhirnrinde ein. Es besteht auch aus mehreren Komponenten:

• somatosensorisch, in der parietalen Zone gelegen, ist für die taktile und autonome Sensibilität verantwortlich;
• visuell;
• auditiv;
• Geschmack;
• olfaktorisch.

Impulse von den Gliedmaßen und Tastorganen auf der linken Körperseite werden über afferente Bahnen zum gegenüberliegenden Lappen der Gehirnhälften zur weiteren Verarbeitung gesendet.

Die Neuronen der motorischen Zone werden durch Impulse von Muskelzellen angeregt und befinden sich im zentralen Gyrus des Frontallappens. Der Eingabemechanismus ähnelt dem des sensorischen Areals, da die motorischen Bahnen in der Medulla oblongata eine Überlappung bilden und zum gegenüberliegenden motorischen Areal folgen.

Knitterfurchen und Risse

Die Großhirnrinde besteht aus mehreren Schichten von Neuronen. Ein charakteristisches Merkmal dieses Teils des Gehirns ist eine große Anzahl von Falten oder Windungen, wodurch seine Fläche um ein Vielfaches größer ist als die Oberfläche der Hemisphären.

Kortikale architektonische Felder bestimmen die funktionale Struktur von Abschnitten der Großhirnrinde. Sie alle unterscheiden sich in morphologischen Merkmalen und regulieren unterschiedliche Funktionen. Somit werden 52 verschiedene Felder zugeordnet, die sich in bestimmten Bereichen befinden. Laut Brodman sieht diese Aufteilung folgendermaßen aus:

1. Der zentrale Sulcus trennt den Frontallappen von der Parietalregion, der präzentrale Gyrus liegt davor und der hintere zentrale Gyrus liegt dahinter.
2. Die seitliche Furche trennt die parietale Zone von der okzipitalen Zone. Wenn Sie die Seitenkanten spreizen, sehen Sie im Inneren ein Loch, in dessen Mitte sich eine Insel befindet.
3. Der Sulcus parieto-occipitalis trennt den Parietallappen vom Okzipitallappen.

Der Kern des Motoranalysators befindet sich im präzentralen Gyrus, während die oberen Teile des vorderen zentralen Gyrus zu den Muskeln der unteren Extremität gehören und die unteren Teile zu den Muskeln der Mundhöhle, des Rachens und des Kehlkopfs.

Der rechtsseitige Gyrus bildet eine Verbindung mit dem motorischen Apparat der linken Körperhälfte, der linke mit der rechten Seite.

Der retrozentrale Gyrus des 1. Hemisphärenlappens enthält den Kern des Analysators für taktile Empfindungen und ist auch mit dem gegenüberliegenden Körperteil verbunden.

Zellschichten

Die Großhirnrinde erfüllt ihre Funktionen durch die in ihrer Dicke befindlichen Neuronen. Darüber hinaus kann die Anzahl der Schichten dieser Zellen je nach Standort unterschiedlich sein, deren Abmessungen auch in Größe und Topographie variieren. Experten unterscheiden folgende Schichten der Großhirnrinde:

1. Die molekulare Oberflächenschicht wird hauptsächlich aus Dendriten gebildet, mit kleinen Neuronen, deren Prozesse die Schichtgrenze nicht verlassen.
2. Das äußere Granular besteht aus Pyramiden- und Sternneuronen, deren Fortsätze es mit der nächsten Schicht verbinden.
3. Die Pyramide wird von Pyramidenneuronen gebildet, deren Axone nach unten gerichtet sind, wo sie assoziative Fasern brechen oder bilden, und deren Dendriten diese Schicht mit der vorherigen verbinden.
4. Die innere Körnerschicht wird von sternförmigen und kleinen Pyramidenneuronen gebildet, deren Dendriten in die Pyramidenschicht gehen, und ihre langen Fasern gehen in die oberen Schichten oder in die weiße Substanz des Gehirns.
5. Ganglion besteht aus großen pyramidenförmigen Neurozyten, deren Axone über die Rinde hinausragen und verschiedene Strukturen und Abteilungen des zentralen Nervensystems miteinander verbinden.

Die multiforme Schicht wird von allen Arten von Neuronen gebildet, und ihre Dendriten sind auf die molekulare Schicht ausgerichtet, und die Axone durchdringen die vorherigen Schichten oder gehen über den Kortex hinaus und bilden assoziative Fasern, die eine Verbindung zwischen den Zellen der grauen Substanz und dem Rest bilden Funktionszentren des Gehirns.

Video: Großhirnrinde

Neue Rinde(Neocortex) ist eine Schicht aus grauer Substanz mit einer Gesamtfläche von 1500-2200 Quadratzentimetern, die die großen Hemisphären bedeckt. Der Neokortex macht etwa 72 % der Gesamtfläche des Kortex und etwa 40 % der Masse des Gehirns aus. Die neue Rinde enthält 14 Mio. Neuronen, und die Anzahl der Gliazellen ist etwa 10-mal größer.

Die Großhirnrinde ist stammesgeschichtlich die jüngste Nervenstruktur. Beim Menschen führt es die höchste Regulierung von Körperfunktionen und psychophysiologischen Prozessen durch, die verschiedene Verhaltensformen ermöglichen.

In Richtung von der Oberfläche des neuen Kortex in die Tiefe werden sechs horizontale Schichten unterschieden.

molekulare Schicht. Es hat sehr wenige Zellen, aber eine große Anzahl verzweigter Dendriten von Pyramidenzellen, die einen Plexus parallel zur Oberfläche bilden. Auf diesen Dendriten bilden afferente Fasern Synapsen, die aus den assoziativen und unspezifischen Kernen des Thalamus stammen.

Äußere Körnerschicht. Besteht hauptsächlich aus sternförmigen und teilweise pyramidenförmigen Zellen. Die Fasern der Zellen dieser Schicht befinden sich hauptsächlich entlang der Oberfläche der Kortikalis und bilden kortikokortikale Verbindungen.

äußere Pyramidenschicht. Besteht hauptsächlich aus Pyramidenzellen mittlerer Größe. Die Axone dieser Zellen bilden wie die Körnerzellen der 2. Schicht kortikokortikale assoziative Verbindungen.

Innere Körnerschicht. Durch die Art der Zellen (Sternzellen) und die Lage ihrer Fasern ähnelt sie der äußeren Körnerschicht. In dieser Schicht haben afferente Fasern synaptische Enden, die von Neuronen spezifischer Kerne des Thalamus und folglich von Rezeptoren sensorischer Systeme stammen.

Innere Pyramidenschicht. Gebildet von mittleren und großen Pyramidenzellen. Darüber hinaus befinden sich die riesigen Pyramidenzellen von Betz im motorischen Kortex. Die Axone dieser Zellen bilden die afferenten kortikospinalen und kortikobulbären motorischen Bahnen.

Schicht aus polymorphen Zellen. Es wird hauptsächlich von spindelförmigen Zellen gebildet, deren Axone die kortikothalamischen Bahnen bilden.

Betrachtet man die afferenten und efferenten Verbindungen des Neokortex als Ganzes, so ist zu beachten, dass in den Schichten 1 und 4 die Wahrnehmung und Verarbeitung von in den Kortex eintretenden Signalen erfolgt. Neuronen der 2. und 3. Schicht führen kortikokortikale assoziative Verbindungen durch. Die efferenten Bahnen, die den Kortex verlassen, werden hauptsächlich in der 5. und 6. Schicht gebildet.

Histologische Daten zeigen, dass die elementaren neuronalen Schaltkreise, die an der Informationsverarbeitung beteiligt sind, senkrecht zur Oberfläche des Kortex angeordnet sind. Gleichzeitig sind sie so angeordnet, dass sie alle Schichten der Hirnrinde erfassen. Solche Assoziationen von Neuronen wurden von Wissenschaftlern genannt. neurale Spalten. Benachbarte neurale Säulen können sich teilweise überlappen und auch miteinander interagieren.

Als zunehmend werden in der Phylogenese die Rolle der Großhirnrinde, die Analyse und Regulation von Körperfunktionen und die Unterordnung der zugrunde liegenden Teile des Zentralnervensystems von Wissenschaftlern definiert Kortikalisierung der Funktion(Union).

Neben der Kortikalisierung der Funktionen des Neocortex ist es üblich, die Lokalisierung seiner Funktionen herauszustellen. Der am häufigsten verwendete Ansatz zur funktionellen Aufteilung der Großhirnrinde ist die Zuordnung von sensorischen, assoziativen und motorischen Bereichen darin.

Sensorische Bereiche des Kortex - Zonen, in denen Sinnesreize projiziert werden. Sie befinden sich hauptsächlich im Parietal-, Temporal- und Okzipitallappen. Afferente Bahnen treten hauptsächlich von spezifischen sensorischen Kernen des Thalamus (zentral, posterior lateral und medial) in den sensorischen Kortex ein. Der sensorische Kortex hat gut definierte Schichten 2 und 4 und wird als körnig bezeichnet.

Als Bereiche der sensorischen Hirnrinde bezeichnet, deren Reizung oder Zerstörung deutliche und dauerhafte Veränderungen der Sensibilität des Körpers hervorruft Primäre sensorische Bereiche(nukleare Teile von Analysatoren, wie I. P. Pavlov glaubte). Sie bestehen hauptsächlich aus monomodalen Neuronen und bilden Empfindungen gleicher Qualität aus. Primäre sensorische Bereiche haben normalerweise eine klare räumliche (topografische) Darstellung von Körperteilen, ihren Rezeptorfeldern.

Um die primären sensorischen Bereiche herum sind weniger lokalisiert sekundäre sensorische Bereiche, dessen polymodale Neuronen auf die Wirkung mehrerer Reize reagieren.

Das wichtigste sensorische Areal ist der parietale Kortex des postzentralen Gyrus und der entsprechende Teil des postzentralen Läppchens auf der medialen Oberfläche der Hemisphären (Felder 1–3), der als bezeichnet wird somatosensorischer Bereich. Hier gibt es eine Projektion der Hautempfindlichkeit der gegenüberliegenden Körperseite von Tast-, Schmerz-, Temperaturrezeptoren, interozeptiver Empfindlichkeit und Empfindlichkeit des Bewegungsapparates von Muskel-, Gelenk- und Sehnenrezeptoren. Die Projektion von Körperteilen in diesem Bereich ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Projektion des Kopfes und der oberen Körperteile in den inferolateralen Bereichen des postzentralen Gyrus befindet, die Projektion der unteren Hälfte des Rumpfes und der Beine in der obere mediale Zonen des Gyrus, und die Projektion des unteren Teils des Unterschenkels und der Füße befindet sich in der Kortikalis des postzentralen Läppchens auf den medialen Oberflächenhemisphären (Abb. 12).

Gleichzeitig hat die Projektion der empfindlichsten Bereiche (Zunge, Kehlkopf, Finger usw.) im Vergleich zu anderen Körperteilen relativ große Zonen.

Reis. 12. Projektion von Teilen des menschlichen Körpers auf den Bereich des kortikalen Endes des Analysators mit allgemeiner Empfindlichkeit

(Schnitt des Gehirns in der Frontalebene)

In der Tiefe befindet sich die seitliche Nut auditiver Kortex(Kortex der transversalen temporalen Gyri von Heschl). In dieser Zone werden als Reaktion auf die Reizung der Hörrezeptoren des Corti-Organs Klangempfindungen gebildet, die sich in Lautstärke, Ton und anderen Qualitäten ändern. Hier gibt es eine klare thematische Projektion: In verschiedenen Teilen des Cortex sind verschiedene Teile des Corti-Organs vertreten. Der Projektionskortex des Temporallappens umfasst, wie Wissenschaftler vermuten, auch das Zentrum des vestibulären Analysators in den oberen und mittleren temporalen Gyri. Die verarbeiteten sensorischen Informationen werden verwendet, um die "Körperkarte" zu bilden und die Funktionen des Kleinhirns (Schläfenbrücken-Kleinhirn-Bahn) zu regulieren.

Ein weiterer Bereich des Neokortex befindet sich im Okzipitalkortex. Das Primärer visueller Bereich. Eine topische Darstellung der retinalen Rezeptoren gibt es hier. In diesem Fall entspricht jeder Punkt der Netzhaut einem eigenen Bereich des visuellen Kortex. In Verbindung mit der unvollständigen Besprechung der Sehbahnen werden die gleichen Hälften der Netzhaut in die Sehregion jeder Hemisphäre projiziert. Das Vorhandensein der Projektion der Netzhaut beider Augen in jeder Hemisphäre ist die Grundlage des binokularen Sehens. Eine Reizung der Großhirnrinde in diesem Bereich führt zum Auftreten von Lichtempfindungen. In der Nähe des primären visuellen Bereichs sekundärer visueller Bereich. Die Neuronen dieser Region sind polymodal und reagieren nicht nur auf Licht, sondern auch auf taktile und auditive Reize. Es ist kein Zufall, dass gerade in diesem visuellen Bereich die Synthese verschiedener Arten von Sensibilität stattfindet und komplexere visuelle Bilder und deren Identifizierung entstehen. Die Reizung dieses Bereichs des Kortex verursacht visuelle Halluzinationen, obsessive Empfindungen und Augenbewegungen.

Der Hauptteil der im sensorischen Kortex empfangenen Informationen über die Umwelt und das innere Umfeld des Körpers wird zur weiteren Verarbeitung an den assoziativen Kortex weitergeleitet.

Assoziationsareale des Kortex (intersensory, interanalyzer), umfasst Bereiche der neuen Großhirnrinde, die sich neben den sensorischen und motorischen Bereichen befinden, aber nicht direkt sensorische oder motorische Funktionen erfüllen. Die Grenzen dieser Bereiche sind nicht klar markiert, was den sekundären Projektionszonen zugeordnet ist, deren funktionale Eigenschaften zwischen den Eigenschaften der primären Projektion und den assoziativen Zonen übergehen. Der assoziative Cortex ist phylogenetisch der jüngste Bereich des Neocortex, der bei Primaten und Menschen die größte Entwicklung erfahren hat. Beim Menschen macht es etwa 50 % des gesamten Cortex oder 70 % des Neocortex aus.

Das wichtigste physiologische Merkmal der Neuronen des assoziativen Kortex, das sie von den Neuronen der Primärzonen unterscheidet, ist polysensorisch (Polymodalität). Sie reagieren mit fast der gleichen Schwelle nicht auf einen, sondern auf mehrere Reize - visuell, auditiv, Haut usw. Die polysensorische Natur der Neuronen des assoziativen Kortex wird sowohl durch ihre kortikokortikalen Verbindungen mit verschiedenen Projektionszonen als auch durch ihre wichtigsten erzeugt afferenter Input aus den assoziativen Kernen des Thalamus, in dem bereits eine komplexe Verarbeitung von Informationen aus verschiedenen Sinnesbahnen stattgefunden hat. Infolgedessen ist der assoziative Kortex ein leistungsstarker Apparat für die Konvergenz verschiedener sensorischer Erregungen, der es ermöglicht, eine komplexe Verarbeitung von Informationen über die äußere und innere Umgebung des Körpers durchzuführen und sie zur Umsetzung höherer mentaler Funktionen zu verwenden.

Gemäß thalamokortikalen Projektionen werden zwei assoziative Systeme des Gehirns unterschieden:

Thalamothemal;

talomotemporal.

thalamotenales System es wird durch assoziative Zonen des parietalen Kortex dargestellt, die die wichtigsten afferenten Eingänge von der hinteren Gruppe assoziativer Kerne des Thalamus (lateraler hinterer Kern und Kissen) erhalten. Der parietale Assoziationskortex hat afferente Ausgänge zu den Kernen des Thalamus und Hypothalamus, dem motorischen Kortex und den Kernen des extrapyramidalen Systems. Die Hauptfunktionen des thalamo-zeitlichen Systems sind Gnosis, die Bildung eines "Körperschemas" und Praxis.

Gnosis- das sind verschiedene Erkennungsarten: Formen, Größen, Bedeutungen von Objekten, Sprachverständnis etc. Gnostische Funktionen beinhalten die Einschätzung räumlicher Beziehungen, zB die relative Position von Objekten. Im parietalen Kortex ist das Zentrum der Stereognose isoliert (hinter den mittleren Abschnitten des postzentralen Gyrus). Es bietet die Fähigkeit, Objekte durch Berührung zu erkennen. Eine Variante der gnostischen Funktion ist auch die gedankliche Bildung eines dreidimensionalen Körpermodells („Körperschema“).

Unter Praxis zielgerichtetes Handeln verstehen. Das Praxiszentrum befindet sich im Gyrus supramarginalis und sorgt für die Speicherung und Durchführung des Programms motorisierter automatisierter Handlungen (z. B. Kämmen, Händeschütteln etc.).

Thalamolobisches System. Es wird durch assoziative Zonen des frontalen Cortex repräsentiert, die den wichtigsten afferenten Input vom Nucleus mediodorsal des Thalamus haben. Die Hauptfunktion des frontalen assoziativen Kortex ist die Bildung zielgerichteter Verhaltensprogramme, insbesondere in einer neuen Umgebung für eine Person. Die Implementierung dieser Funktion basiert auf anderen Funktionen des thalomolobischen Systems, wie zum Beispiel:

die Bildung der dominanten Motivation, die die Richtung des menschlichen Verhaltens vorgibt. Diese Funktion basiert auf den engen bilateralen Verbindungen des frontalen Kortex und des limbischen Systems und der Rolle des letzteren bei der Regulierung höherer menschlicher Emotionen, die mit seiner sozialen Aktivität und Kreativität verbunden sind;

Bereitstellung probabilistischer Vorhersagen, die sich in einer Verhaltensänderung als Reaktion auf Änderungen in der Umgebung und der vorherrschenden Motivation ausdrücken;

Selbstkontrolle von Handlungen durch ständigen Vergleich des Ergebnisses einer Handlung mit den ursprünglichen Absichten, was mit der Schaffung eines Vorausschauapparates verbunden ist (nach der Theorie des Funktionssystems von P. K. Anokhin, ein Akzeptor des Ergebnisses einer Handlung) .

Als Folge der medizinisch indizierten präfrontalen Lobotomie, bei der sich die Verbindungen zwischen Frontallappen und Thalamus kreuzen, kommt es zur Entwicklung von „emotionaler Dumpfheit“, Motivationslosigkeit, festen Absichten und auf Vorhersage basierenden Plänen. Solche Menschen werden unhöflich, taktlos, sie neigen dazu, motorische Handlungen zu wiederholen, obwohl die veränderte Situation die Ausführung völlig anderer Handlungen erfordert.

Zusammen mit dem thalamo-temporalen und dem thalamo-temporalen System schlagen einige Wissenschaftler vor, das thalamo-temporale System zu unterscheiden. Das Konzept des thalamotemporalen Systems wurde jedoch noch nicht bestätigt und ausreichend wissenschaftlich untersucht. Wissenschaftler stellen eine bestimmte Rolle des zeitlichen Kortex fest. So umfassen einige assoziative Zentren (z. B. Stereognosis und Praxis) auch Abschnitte des temporalen Cortex. Im temporalen Kortex befindet sich das Hörzentrum von Wernickes Sprache, das sich in den hinteren Abschnitten des oberen temporalen Gyrus befindet. Es ist dieses Zentrum, das die Sprachgnosis bereitstellt – die Erkennung und Speicherung mündlicher Sprache, sowohl der eigenen als auch der eines anderen. Im mittleren Teil des Gyrus temporalis superior befindet sich ein Zentrum zur Erkennung musikalischer Klänge und ihrer Kombinationen. An der Grenze der Temporal-, Parietal- und Okzipitallappen befindet sich ein Zentrum zum Lesen der geschriebenen Sprache, das die Erkennung und Speicherung von Bildern der geschriebenen Sprache ermöglicht.

Es sollte auch beachtet werden, dass die vom assoziativen Kortex ausgeführten psychophysiologischen Funktionen das Verhalten initiieren, dessen obligatorischer Bestandteil willkürliche und zielgerichtete Bewegungen sind, die unter obligatorischer Beteiligung des motorischen Kortex ausgeführt werden.

Motorische Bereiche des Kortex . Das Konzept des motorischen Kortex der Gehirnhälften begann sich in den 1980er Jahren zu bilden, als gezeigt wurde, dass die elektrische Stimulation bestimmter kortikaler Zonen bei Tieren eine Bewegung der Gliedmaßen der gegenüberliegenden Seite verursacht. Basierend auf moderner Forschung im motorischen Kortex ist es üblich, zwei motorische Bereiche zu unterscheiden: primäre und sekundäre.

BEIM primärer motorischer Kortex(präzentraler Gyrus) sind Neuronen, die die Motoneuronen der Gesichts-, Rumpf- und Gliedmaßenmuskeln innervieren. Es hat eine klare Topographie der Projektionen der Muskeln des Körpers. In diesem Fall befinden sich die Projektionen der Muskeln der unteren Extremitäten und des Rumpfes in den oberen Teilen des präzentralen Gyrus und nehmen eine relativ kleine Fläche ein, und die Projektion der Muskeln der oberen Extremitäten, des Gesichts und der Zunge befinden sich darin die unteren Teile des Gyrus und nehmen eine große Fläche ein. Das Hauptmuster der topografischen Darstellung besteht darin, dass die Regulierung der Aktivität von Muskeln, die die genauesten und vielfältigsten Bewegungen (Sprache, Schreiben, Gesichtsausdrücke) ermöglichen, die Beteiligung großer Bereiche des motorischen Kortex erfordert. Motorische Reaktionen auf die Stimulation des primären motorischen Kortex werden mit einer Mindestschwelle durchgeführt, was auf seine hohe Erregbarkeit hinweist. Sie (diese motorischen Reaktionen) werden durch elementare Kontraktionen der gegenüberliegenden Körperseite dargestellt. Mit der Niederlage dieser kortikalen Region geht die Fähigkeit zu fein koordinierten Bewegungen der Gliedmaßen, insbesondere der Finger, verloren.

sekundärer motorischer Kortex. Es befindet sich auf der Seitenfläche der Hemisphären vor dem präzentralen Gyrus (prämotorischer Kortex). Es führt höhere motorische Funktionen aus, die mit der Planung und Koordination willkürlicher Bewegungen verbunden sind. Der prämotorische Kortex erhält den Großteil der efferenten Impulse von den Basalganglien und dem Kleinhirn und ist an der Umcodierung von Informationen über den Plan komplexer Bewegungen beteiligt. Eine Reizung dieses Kortexbereichs verursacht komplexe koordinierte Bewegungen (z. B. Drehen von Kopf, Augen und Oberkörper in entgegengesetzte Richtungen). Im prämotorischen Kortex befinden sich motorische Zentren, die mit den sozialen Funktionen einer Person verbunden sind: im hinteren Teil des mittleren Frontalgyrus befindet sich das Zentrum der geschriebenen Sprache, im hinteren Teil des unteren Frontalgyrus das Zentrum der motorischen Sprache (Broca's Zentrum) sowie das musikalisch-motorische Zentrum, das die Tonalität der Sprache und die Fähigkeit zum Singen bestimmt.

Der motorische Kortex wird oft als agranulärer Kortex bezeichnet, weil die körnigen Schichten darin schlecht exprimiert sind, aber die Schicht, die die Riesenpyramidenzellen von Betz enthält, ausgeprägter ist. Motorkortexneuronen erhalten afferente Eingaben durch den Thalamus von Muskel-, Gelenk- und Hautrezeptoren sowie von den Basalganglien und dem Kleinhirn. Der wichtigste efferente Ausgang des motorischen Kortex zu den motorischen Zentren des Stammes und der Wirbelsäule wird durch Pyramidenzellen gebildet. Pyramidale und assoziierte interkalare Neuronen sind vertikal in Bezug auf die Oberfläche des Kortex angeordnet. Solche benachbarten neuronalen Komplexe, die ähnliche Funktionen erfüllen, werden genannt funktionelle Motorsäulen. Pyramidale Neuronen der motorischen Säule können Motoneuronen der Stamm- und Wirbelsäulenzentren anregen oder hemmen. Benachbarte Säulen überlappen sich funktionell, und Pyramidenneuronen, die die Aktivität eines Muskels regulieren, befinden sich normalerweise in mehreren Säulen.

Die wichtigsten efferenten Verbindungen des motorischen Kortex werden durch die pyramidenförmigen und extrapyramidalen Bahnen durchgeführt, beginnend mit den riesigen Pyramidenzellen von Betz und den kleineren Pyramidenzellen des Kortex des präzentralen Gyrus, des prämotorischen Kortex und des postzentralen Gyrus.

Pyramidenweg besteht aus 1 Million Fasern des kortikospinalen Trakts, ausgehend von der Kortikalis des oberen und mittleren Drittels des präzentralen Gyrus, und 20 Millionen Fasern des kortikobulbären Trakts, ausgehend von der Kortikalis des unteren Drittels des präzentralen Gyrus. Beliebige einfache und komplexe zielgerichtete motorische Programme werden über den motorischen Kortex und die Pyramidenbahnen ausgeführt (z. B. professionelle Fähigkeiten, deren Bildung in den Basalganglien beginnt und im sekundären motorischen Kortex endet). Die meisten Fasern der Pyramidenbahnen sind gekreuzt. Ein kleiner Teil von ihnen bleibt jedoch ungekreuzt, was dazu beiträgt, beeinträchtigte Bewegungsfunktionen bei einseitigen Läsionen auszugleichen. Über die Pyramidenbahnen erfüllt der prämotorische Kortex auch seine Funktionen (Motorik des Schreibens, Drehen des Kopfes und der Augen in die entgegengesetzte Richtung usw.).

Zu kortikal Extrapyramidale Bahnen umfassen kortikobulbäre und kortikoretikuläre Bahnen, die ungefähr im selben Bereich wie die Pyramidenbahnen beginnen. Die Fasern der corticobulbären Bahn enden an den Neuronen der roten Kerne des Mittelhirns, von denen aus die rubrospinalen Bahnen weitergehen. Die Fasern der kortikoretikulären Bahnen enden an den Neuronen der medialen Kerne der Formatio reticularis der Pons (von ihnen stammen die medialen retikulospinalen Bahnen) und an den Neuronen der retikulären Riesenzellkerne der Medulla oblongata, aus denen die lateralen retikulospinalen Wege entstehen. Durch diese Bahnen wird die Regulierung von Tonus und Körperhaltung durchgeführt, wodurch genaue gezielte Bewegungen ermöglicht werden. Kortikale extrapyramidale Bahnen sind eine Komponente des extrapyramidalen Systems des Gehirns, das das Kleinhirn, die Basalganglien und die motorischen Zentren des Hirnstamms umfasst. Dieses System reguliert Tonus, Körperhaltung, Koordination und Bewegungskorrektur.

Bei der allgemeinen Beurteilung der Rolle verschiedener Strukturen des Gehirns und des Rückenmarks bei der Regulierung komplexer gerichteter Bewegungen kann festgestellt werden, dass der Bewegungsimpuls (Motivation) im Frontalsystem erzeugt wird, in dem die Idee der Bewegung entsteht Der assoziative Kortex der Gehirnhälften, das Bewegungsprogramm wird in den Basalganglien, dem Kleinhirn und dem prämotorischen Kortex erstellt, und die Ausführung komplexer Bewegungen erfolgt durch den motorischen Kortex, die motorischen Zentren des Rumpfes und des Rückenmarks.

Interhemisphärische Beziehungen Interhemisphärische Beziehungen manifestieren sich beim Menschen in zwei Hauptformen:

funktionelle Asymmetrie der Gehirnhälften:

gemeinsame Aktivität der Gehirnhälften.

Funktionelle Asymmetrie der Hemisphären ist die wichtigste psychophysiologische Eigenschaft des menschlichen Gehirns. Das Studium der funktionellen Asymmetrie der Hemisphären begann Mitte des 19. Jahrhunderts, als die französischen Ärzte M. Dax und P. Broca zeigten, dass die Sprachstörung einer Person auftritt, wenn der Cortex des unteren Frontalgyrus, normalerweise der linken Hemisphäre, liegt beschädigt. Einige Zeit später entdeckte der deutsche Psychiater K. Wernicke ein auditives Sprachzentrum im hinteren Kortex des oberen temporalen Gyrus der linken Hemisphäre, dessen Niederlage zu einem beeinträchtigten Verständnis der mündlichen Sprache führt. Diese Daten und das Vorhandensein einer motorischen Asymmetrie (Rechtshändigkeit) trugen zur Bildung des Konzepts bei, wonach eine Person durch eine linkshemisphärische Dominanz gekennzeichnet ist, die sich evolutionär als Ergebnis der Arbeitstätigkeit gebildet hat und eine spezifische Eigenschaft von ihm ist Gehirn. Im 20. Jahrhundert wurde durch den Einsatz verschiedener klinischer Methoden (insbesondere bei der Untersuchung von Patienten mit Split Brain wurde der Corpus Callosum durchtrennt) gezeigt, dass bei einer Reihe psychophysiologischer Funktionen die rechte Hemisphäre dominiert in einer Person, nicht die linke. So entstand das Konzept der teilweisen Dominanz der Hemisphären (sein Autor ist R. Sperry).

Es ist üblich, zuzuteilen geistig, sensorisch und Motor- Interhemisphärische Asymmetrie des Gehirns. Auch hier wurde beim Studium der Sprache gezeigt, dass der verbale Informationskanal von der linken Hemisphäre und der nonverbale Kanal (Stimme, Intonation) von der rechten kontrolliert wird. Abstraktes Denken und Bewusstsein werden überwiegend mit der linken Hemisphäre in Verbindung gebracht. Bei der Entwicklung eines bedingten Reflexes dominiert in der Anfangsphase die rechte Hemisphäre und während der Übungen, dh der Verstärkung des Reflexes, dominiert die linke Hemisphäre. Die rechte Hemisphäre verarbeitet Informationen gleichzeitig statisch, nach dem Prinzip der Deduktion werden räumliche und relative Eigenschaften von Objekten besser wahrgenommen. Die linke Hemisphäre verarbeitet Informationen sequentiell, analytisch, nach dem Prinzip der Induktion, sie nimmt die absoluten Merkmale von Objekten und zeitlichen Beziehungen besser wahr. Im emotionalen Bereich bestimmt die rechte Hemisphäre hauptsächlich die älteren, negativen Emotionen und steuert die Manifestation starker Emotionen. Im Allgemeinen ist die rechte Hemisphäre „emotional“. Die linke Hemisphäre bestimmt hauptsächlich positive Emotionen und kontrolliert die Manifestation schwächerer Emotionen.

Im sensorischen Bereich manifestiert sich die Rolle der rechten und linken Hemisphäre am besten in der visuellen Wahrnehmung. Die rechte Hemisphäre nimmt das visuelle Bild ganzheitlich wahr, sofort in allen Details, es ist einfacher, das Problem der Unterscheidung von Objekten zu lösen und visuelle Bilder von Objekten zu identifizieren, die mit Worten schwer zu beschreiben sind, schafft die Voraussetzungen für konkret-sinnliches Denken. Die linke Hemisphäre wertet das sezierte visuelle Bild aus. Vertraute Gegenstände werden leichter erkannt und Ähnlichkeitsprobleme von Gegenständen gelöst, visuelle Bilder sind detailarm und haben einen hohen Abstraktionsgrad, die Voraussetzungen für logisches Denken werden geschaffen.

Die motorische Asymmetrie ist darauf zurückzuführen, dass die Muskeln der Hemisphären, die eine neue, höhere Regulationsebene komplexer Gehirnfunktionen bieten, gleichzeitig die Anforderungen an die Kombination der Aktivitäten beider Hemisphären erhöhen.

Gemeinsame Aktivität der Gehirnhälften wird durch das Vorhandensein des Kommissuralsystems (Corpus callosum, anterior und posterior, Hippocampus- und Habenularkommissuren, interthalamische Fusion) bereitgestellt, das die beiden Gehirnhälften anatomisch verbindet.

Klinische Studien haben gezeigt, dass es neben den transversalen Kommissuralfasern, die die Verbindung der Gehirnhälften herstellen, auch Längs- und vertikale Kommissuralfasern gibt.

Fragen zur Selbstkontrolle:

Allgemeine Merkmale des neuen Kortex.

Funktionen des neuen Kortex.

Die Struktur des neuen Kortex.

Was sind neurale Spalten?

Welche Bereiche des Kortex werden von Wissenschaftlern unterschieden?

Eigenschaften des sensorischen Kortex.

Was sind primäre sensorische Bereiche? Ihre Eigenschaft.

Was sind sekundäre sensorische Bereiche? Ihr funktionaler Zweck.

Was ist der somatosensorische Cortex und wo befindet er sich?

Eigenschaften des auditiven Kortex.

Primäre und sekundäre Sehbereiche. Ihre allgemeinen Eigenschaften.

Merkmale des Assoziationsgebiets des Kortex.

Eigenschaften der assoziativen Systeme des Gehirns.

Was ist das Thalamotenoid-System? Ihre Funktionen.

Was ist das thalamolobale System? Ihre Funktionen.

Allgemeine Merkmale des motorischen Kortex.

Primärer motorischer Kortex; ihr Merkmal.

sekundärer motorischer Kortex; ihr Merkmal.

Was sind funktionelle Motorsäulen?

Eigenschaften der kortikalen pyramidenförmigen und extrapyramidalen Bahnen.

Neokortex - evolutionär der jüngste Teil des Kortex, der den größten Teil der Oberfläche der Hemisphären einnimmt. Seine Dicke beträgt beim Menschen etwa 3 mm.

Die zelluläre Zusammensetzung des Neokortex ist sehr vielfältig, aber ungefähr drei Viertel der Neuronen des Kortex sind Pyramidenneuronen (Pyramiden), und daher werden sie in einer der Hauptklassifikationen kortikaler Neuronen in Pyramiden- und Nicht-Iramid-Neuronen (fusiform, sternförmig) unterteilt , körnige, Leuchterzellen, Martinotti-Zellen usw. .). Eine weitere Einteilung bezieht sich auf die Länge des Axons (siehe Abschnitt 2.4). Die Langaxon-Golgi-I-Zellen sind hauptsächlich Pyramiden und Spindeln, ihre Axone können den Kortex verlassen, der Rest der Zellen sind Kurzaxon-Golgi-II-Zellen.

Kortikale Neuronen unterscheiden sich auch in der Größe des Zellkörpers: Die Größe ultrakleiner Neuronen beträgt 6 x 5 Mikrometer, die Größe riesiger Neuronen beträgt mehr als 40 x 18. Die größten Neuronen sind die Betz-Pyramiden, ihre Größe beträgt 120 x 30- 60 Mikron.

Pyramidenneuronen (siehe Abb. 2.6, G) haben die Form eines Körpers in Form einer Pyramide, deren Spitze nach oben gerichtet ist. Ein apikaler Dendrit erstreckt sich von dieser Spitze und steigt in die darüber liegenden kortikalen Schichten auf. Basale Dendriten erstrecken sich vom Rest des Somas. Alle Dendriten haben Stacheln. Ein langes Axon geht von der Basis der Zelle aus und bildet zahlreiche Kollateralen, einschließlich wiederkehrender, die sich biegen und nach oben erheben. Sternzellen haben keinen apikalen Dendriten; Spinulae auf Dendriten fehlen in den meisten Fällen. In fusiformen Zellen gehen zwei große Dendriten von gegenüberliegenden Polen des Körpers aus, es gibt auch kleine Dendriten, die sich vom Rest des Körpers aus erstrecken. Dendriten haben Stacheln. Das Axon ist lang und leicht verzweigt.

Während der Embryonalentwicklung durchläuft der neue Kortex zwangsläufig das Stadium einer sechsschichtigen Struktur, mit der Reifung in einigen Bereichen kann die Anzahl der Schichten abnehmen. Die tiefen Schichten sind phylogenetisch älter, die äußeren Schichten jünger. Jede Schicht des Kortex ist durch ihre neuronale Zusammensetzung und Dicke gekennzeichnet, die sich in verschiedenen Bereichen des Kortex voneinander unterscheiden können.

Lassen Sie uns auflisten Schichten des Neokortex(Abb. 9.8).

Ich schichte - molekular- die äußerste, enthält eine kleine Anzahl von Neuronen und besteht hauptsächlich aus Fasern, die parallel zur Oberfläche verlaufen. Hier entstehen auch Dendriten von Neuronen, die sich in den darunter liegenden Schichten befinden.

II. Schicht - äußere körnig, oder äußere körnig, - besteht hauptsächlich aus kleinen Pyramidenneuronen und einer kleinen Anzahl mittelgroßer Sternzellen.

III-Schicht - äußere Pyramide - die breiteste und dickste Schicht, enthält hauptsächlich kleine und mittelgroße Pyramiden- und Sternneuronen. In den Tiefen der Schicht befinden sich große und riesige Pyramiden.

IV-Schicht - intern körnig, oder intern körnig, - besteht hauptsächlich aus kleinen Neuronen aller Art, es gibt auch einige große Pyramiden.

V-Schicht - innere Pyramide, oder ganglionär ein charakteristisches Merkmal davon ist das Vorhandensein großer und in einigen Bereichen (hauptsächlich in den Feldern 4 und 6; Abb. 9.9; Unterabschnitt 9.3.4) - riesiger Pyramidenneuronen (Betz-Pyramiden). Die apikalen Dendriten der Pyramiden erreichen in der Regel die erste Schicht.

VI-Schicht - polymorph, oder vielgestaltig, - enthält überwiegend spindelförmige Neuronen sowie Zellen aller anderen Formen. Diese Schicht ist in zwei Unterschichten unterteilt, die von einigen Forschern als eigenständige Schichten betrachtet werden und in diesem Fall von einer siebenschichtigen Rinde sprechen.

Reis. 9.8.

a- Neuronen werden als Ganzes gefärbt; b- nur die Körper von Neuronen sind gemalt; in- gemalt

nur Prozesse von Neuronen

Hauptfunktionen jede Schicht ist auch anders. Die Schichten I und II führen Verbindungen zwischen Neuronen verschiedener Schichten des Kortex durch. Kallosale und assoziative Fasern kommen hauptsächlich von den Pyramiden der Schicht III und kommen in Schicht II. Die wichtigsten afferenten Fasern, die vom Thalamus in den Cortex eintreten, enden auf Schicht-IV-Neuronen. Schicht V ist hauptsächlich mit dem System der absteigenden Projektionsfasern verbunden. Die Axone der Pyramiden dieser Schicht bilden die wichtigsten efferenten Bahnen der Großhirnrinde.

In den meisten kortikalen Feldern werden alle sechs Schichten gleich gut exprimiert. Eine solche Rinde wird genannt homotypisch. In einigen Bereichen kann sich jedoch die Schwere der Schichten während der Entwicklung ändern. Diese Rinde heißt heterotypisch. Es gibt zwei Arten:

Körner (Nullen 3, 17, 41; Abb. 9.9), bei denen die Zahl der Neuronen in den äußeren (II) und vor allem in den inneren (IV) Körnerschichten stark erhöht ist, wodurch die IV-Schicht geteilt wird in drei Unterschichten. Ein solcher Kortex ist charakteristisch für primäre sensorische Bereiche (siehe unten);

Agranulär (Felder 4 und 6 bzw. motorischer und prämotorischer Kortex; Abb. 9.9), bei denen dagegen eine sehr schmale II-Schicht und praktisch keine IV, aber sehr breite Pyramidenschichten, insbesondere die innere (V) vorhanden sind .

Neuer Cortex (Synonyme: Neocortex, Isocortex) (lat. Neocortex) - neue Bereiche der Großhirnrinde, die bei niederen Säugetieren nur umrissen sind und beim Menschen den Hauptteil der Großhirnrinde ausmachen. Die neue Hirnrinde befindet sich in der oberen Schicht der Großhirnhemisphären, ist 2-4 Millimeter dick und für höhere Nervenfunktionen zuständig – Sinneswahrnehmung, Ausführung motorischer Befehle, bewusstes Denken und beim Menschen Sprache.

Der Neokortex enthält zwei Haupttypen von Neuronen: Pyramidenneuronen (~ 80 % der neokortikalen Neuronen) und Interneuronen (~ 20 % der neokortikalen Neuronen).

Die Struktur des Neokortex ist relativ homogen (daher der Alternativname: „Isokortex“). Beim Menschen hat es sechs horizontale Schichten von Neuronen, die sich in Art und Art der Verbindungen unterscheiden. Vertikal sind Neuronen in sogenannten Säulen des Kortex organisiert. Bei Delphinen hat der Neocortex 3 horizontale Schichten von Neuronen.

Arbeitsprinzip

Eine grundlegend neue Theorie der Algorithmen des Neokortex wurde in Menlo Park, Kalifornien, USA (Silicon Valley), von Jeff Hawkins entwickelt. Die Theorie des hierarchischen temporären Speichers wurde in Software als Computeralgorithmus implementiert, der unter einer Lizenz von numenta.com verwendet werden kann.

Derselbe Algorithmus verarbeitet alle Sinne.

Die Funktion eines Neurons basiert auf dem Gedächtnis über die Zeit, so etwas wie kausale Beziehungen, die sich hierarchisch aus kleineren zu immer größeren Objekten entwickeln.

Frage 21

Die Wurzeln der Hirnnerven gehen von der Medulla oblongata aus: XII - Hypoglossus, XI - N. accessorius, X - N. vagus, IX - N. glossopharyngeus. Zwischen der Medulla oblongata und der Brücke treten die Wurzeln der VII. und VIII. Hirnnerven - Gesichts- und Gehörnerven - hervor. Die Wurzeln der VI- und V-Nerven treten aus der Brücke aus - der Abducens und der Trigeminus.

Im Hinterhirn sind die Wege vieler komplex koordinierter motorischer Reflexe geschlossen. Hier befinden sich lebenswichtige Zentren für die Regulierung der Atmung, der Herz-Kreislauf-Aktivität, der Funktionen der Verdauungsorgane und des Stoffwechsels. Die Kerne der Medulla oblongata sind an der Umsetzung solcher Reflexhandlungen wie der Trennung von Verdauungssäften, Kauen, Saugen, Schlucken, Erbrechen, Niesen beteiligt.

Bei einem Neugeborenen wiegt die Medulla oblongata zusammen mit der Brücke etwa 8 g, was 2% der Gehirnmasse entspricht (bei einem Erwachsenen - 1,6%). Die Kerne der Medulla oblongata beginnen sich in der vorgeburtlichen Entwicklungsphase zu bilden und sind bereits zum Zeitpunkt der Geburt gebildet. Die Reifung der Kerne der Medulla oblongata endet mit 7 Jahren.

Das IX-Paar - der Nervus glossopharyngeus, umfasst je nach Zusammensetzung der Fasern sowohl sensorische als auch motorische sowie sekretorische Fasern. Der N. glossopharyngeus entspringt aus vier Kernen, die sich in der Medulla oblongata befinden. Das neunte Nervenpaar ist eng mit dem zehnten Paar des Vagusnervs verbunden (einige Kerne werden mit dem Vagusnerv geteilt). Der Nervus glossopharyngeus versorgt das hintere Drittel der Zunge und des Gaumens mit sensorischen (gustatorischen) Fasern und innerviert zusammen mit dem Nervus vagus auch das Mittelohr und den Pharynx. Die motorischen Fasern dieses Nervs versorgen zusammen mit den Ästen des Vagusnervs die Muskeln des Pharynx.

Sekretionsfasern innervieren die Ohrspeicheldrüse. Wenn der Nervus glossopharyngeus betroffen ist, werden eine Reihe von Störungen beobachtet, beispielsweise Geschmacksstörungen, verminderte Empfindlichkeit im Rachen sowie leichte Krämpfe der Rachenmuskulatur. In einigen Fällen kann der Speichelfluss beeinträchtigt sein.

X-Paar - Vagusnerv. Geht von den Kernen aus, die sich in der Medulla oblongata befinden. Einige der Kerne werden mit dem neunten Paar geteilt. Der Vagusnerv erfüllt eine Reihe komplexer Funktionen sensibler, motorischer und sekretorischer Natur. So versorgt es die Muskeln des Pharynx (zusammen mit dem Nervus IX), des weichen Gaumens, des Kehlkopfs, der Epiglottis und der Stimmbänder mit motorischen und sensorischen Fasern (siehe Abb. 8). Im Gegensatz zu anderen Hirnnerven erstreckt sich dieser Nerv weit über den Schädel hinaus und innerviert Luftröhre, Bronchien, Lunge, Herz, Magen-Darm-Trakt und einige andere innere Organe sowie Blutgefäße. So nimmt der weitere Verlauf seiner Fasern an der autonomen Innervation teil und bildet eine Art System - Parasympathikus.

Bei Verletzung der Funktion des Vagusnervs (bei beidseitiger Teilschädigung) tritt eine Schluckstörung auf, eine Veränderung der Klangfarbe (nasal, nasal ton), bis hin zur vollständigen Anarthrie; Es gibt eine Reihe schwerer Erkrankungen des Herz-Kreislauf- und Atmungssystems. Bei vollständiger Abschaltung der Funktion des Vagusnervs kann der Tod durch Lähmung des Herzens und der Atemtätigkeit eintreten.

XI Paar - akzessorischer Nerv. Es ist ein motorischer Nerv. Seine Kerne befinden sich im Rückenmark und in der Medulla oblongata. Die Fasern dieses Nervs innervieren die Muskeln des Nacken- und Schultergürtels, in deren Zusammenhang Bewegungen wie das Drehen des Kopfes, das Anheben der Schultern und das Heranführen der Schulterblätter an die Wirbelsäule ausgeführt werden. Bei einer Schädigung des N. accessorius entwickelt sich eine atrophische Lähmung dieser Muskeln, wodurch es schwierig ist, den Kopf zu drehen, die Schulter abgesenkt wird. Ist der Nerv gereizt, kann es zu tonischen Krämpfen der Halsmuskulatur kommen, in deren Folge der Kopf gewaltsam zur Seite geneigt wird (Torticollis). Klonische Krämpfe in diesen Muskeln (beidseitig) verursachen heftige Nickbewegungen.

XII Paar - Nervus hypoglossus. Die Fasern gehen vom Kern aus, der sich am Boden der Rautengrube befindet. Sie innervieren die Muskeln der Zunge, was ihr maximale Flexibilität und Mobilität verleiht. Wenn der Nervus hypoglossus geschädigt ist, wird seine Bewegungsfähigkeit geschwächt, was notwendig ist, um die Sprachfunktion und die Essfunktion auszuführen. In solchen Fällen wird die Sprache unklar, es wird unmöglich, komplexe Wörter auszusprechen.

Bei beidseitiger Schädigung des N. hypoglossus wird das Sprechen unmöglich (Anarthrie). Ein typisches Bild von Sprach- und Stimmstörungen wird bei einer kombinierten Läsion der Nervenpaare IX, X und XII beobachtet, die als Bulbärparese bekannt ist.

In diesen Fällen sind die Kerne der Medulla oblongata oder die von ihnen ausgehenden Wurzeln und Nerven betroffen. Es gibt Lähmungen der Zunge, schwere Sprachstörungen sowie Schluckstörungen, Würgen, flüssige Nahrung strömt durch die Nase, die Stimme wird nasal.

Eine solche Lähmung wird von Muskelatrophie begleitet und trägt alle Zeichen einer peripheren Lähmung. Häufiger gibt es Fälle von Läsionen des zentralen Pfades (kortikal-bulbär). In der Kindheit, zum Beispiel nach einer parainfektiösen Enzephalitis, mit bilateraler Schädigung des kortikal-bulbären Trakts, entwickeln sich Phänomene, die äußerlich der Bulbarparese ähneln, sich jedoch in der Art der Lokalisation unterscheiden. Da diese Lähmung zentral ist, kommt es zu keiner Muskelatrophie. Diese Art von Störung ist als Pseudobulbärparalyse bekannt.

Frage 22. Hirnnerven der Brücke (V. VI. VII. VIII)

V-Paar - Trigeminusnerv (gemischt). Es bietet motorische und sensorische Innervation, leitet Empfindlichkeit von der Gesichtshaut, der vorderen Kopfhaut, der Schleimhaut der Nasen- und Mundhöhlen, der Zunge, des Augapfels und der Hirnhäute weiter. Die motorischen Fasern des Nervus trigeminus innervieren die Kaumuskulatur.

Die sensorischen Fasern des Trigeminusnervs beginnen wie die Spinalnerven im sensorischen Ganglion, das auf der Vorderfläche der Schläfenbeinpyramide liegt. Die peripheren Prozesse der Nervenzellen dieses Knotens enden in Rezeptoren im Gesicht, auf der Kopfhaut usw., und ihre zentralen Prozesse gehen zu den sensorischen Kernen des Trigeminusnervs, wo sich die zweiten Neuronen der sensorischen Bahnen vom Gesicht befinden . Die von ihnen kommenden Fasern bilden die sogenannte Trigeminusschleife, gehen dann auf die gegenüberliegende Seite und vereinigen sich mit der medialen Schleife (einem gemeinsamen sensorischen Weg vom Rückenmark zum Thalamus).

Das dritte Neuron liegt im Thalamus. Der Antriebskern befindet sich auf der Brücke. An der Hirnbasis tritt der Nervus trigeminus aus der Dicke der Brücke im Bereich des Kleinhirnbrückenwinkels aus. Vom Hesser-Knoten gehen drei Äste des Trigeminusnervs aus. Die Nerven verlassen den Schädel zur Gesichtsoberfläche und bilden drei Äste: a) ophthalmisch, b) zygomatisch, c) Unterkiefer.

Die ersten beiden Zweige sind empfindlich. Sie innervieren die Haut der oberen Gesichtsregion sowie die Schleimhäute von Nase, Augenlidern, Augapfel, Oberkiefer, Zahnfleisch und Zähnen. Ein Teil der Fasern versorgt die Hirnhäute.

Der dritte Ast des Trigeminusnervs ist hinsichtlich der Faserzusammensetzung gemischt. Seine sensorischen Fasern innervieren den unteren Teil der Hautoberfläche des Gesichts, die vorderen zwei Drittel der Zunge, die Schleimhaut des Mundes, die Zähne und das Zahnfleisch des Unterkiefers. Die motorischen Fasern dieses Astes innervieren die Kaumuskulatur und sind an der Umsetzung der Geschmacksfunktion beteiligt. Der Sympathikus spielt eine wichtige Rolle bei der Innervation des Trigeminusnervs.

Mit der Niederlage der peripheren Äste des Trigeminusnervs ist die Hautempfindlichkeit des Gesichts gestört. Aufgrund des entzündlichen Prozesses im Nerv kommt es zu quälenden Schmerzattacken (Trigeminalneuralgie). Störungen des motorischen Anteils der Fasern verursachen eine Lähmung der Kaumuskulatur, wodurch die Bewegungen des Unterkiefers stark eingeschränkt werden, was das Kauen von Nahrung erschwert und die gesunde Aussprache stört (Abb. 8).

VI-Paar - Abducens-Nerv (Motor), innerviert den äußeren Rectus-Muskel des Auges, der den Augapfel nach außen bewegt. Der Nervenkern befindet sich im hinteren Teil der Brücke am Boden der Rautengrube. An der Grenze zwischen Pons und Medulla oblongata treten Nervenfasern zur Basis des Gehirns aus. Durch die obere Augenhöhlenfissur verläuft der Nerv von der Schädelhöhle zur Augenhöhle.

VII Paar - der Gesichtsnerv (Motor), innerviert die mimischen Muskeln und Muskeln der Ohrmuschel. Der Nervenkern befindet sich an der Grenze zwischen der Brücke und der Medulla oblongata. Nervenfasern verlassen das Gehirn im Bereich des Kleinhirnbrückenwinkels und treten zusammen mit dem Nervus vestibulocochlearis (VIII-Paar) in die innere Gehöröffnung des Schläfenbeins und dann in den Kanal des Schläfenbeins ein.

Im Schläfenbeinkanal geht dieser Nerv mit dem Nervus intermedius zusammen, der sensorische Fasern der Geschmacksempfindlichkeit von den vorderen zwei Dritteln der Zunge und autonome Speichelfasern zu den sublingualen und submandibulären Speicheldrüsen führt. Der Gesichtsnerv verlässt den Schädel durch das Foramen stylomastoideus und teilt sich in eine Reihe von Endästen, die die Gesichtsmuskeln innervieren.

Bei einer einseitigen Läsion des Gesichtsnervs (oft als Folge einer Erkältung) entwickelt sich eine Nervenlähmung, bei der folgendes Bild zu beobachten ist: Eine niedrige Augenbrauenposition, die Lidspalte ist breiter als auf der gesunden Seite, die Augenlider nicht fest schließen, die Nasolabialfalte wird geglättet, der Mundwinkel hängt ab, willkürliche Bewegungen, es ist nicht möglich, die Stirn zu runzeln und die Augenbrauen zu heben, die Wangen gleichmäßig aufzublähen, mit den Lippen zu pfeifen oder das Geräusch „u“ zu machen. Gleichzeitig ist Taubheit in der betroffenen Gesichtshälfte zu spüren, Schmerzen. Aufgrund der Tatsache, dass die Zusammensetzung des Gesichtsnervs Sekretions- und Geschmacksfasern enthält, ist der Speichelfluss gestört, der Geschmack ist gestört.

VIII Paar - Hörnerv. Der Hörnerv beginnt im Innenohr mit zwei Ästen. Der erste Ast - der Hörnerv - verlässt das Spiralganglion in der Cochlea des Labyrinths. Die Zellen des Ganglion spirale sind bipolar, das heißt, sie haben zwei Fortsätze, wobei eine Gruppe von Fortsätzen (peripher) zu den Haarzellen des Corti-Organs geht, die andere den Hörnerv bildet.

Der zweite Ast des gemischten Hörnervs wird Nervus vestibularis genannt. Dieser Ast geht vom Vestibularapparat aus, der sich ebenfalls im Innenohr befindet und aus drei knöchernen Tubuli und zwei Säcken besteht. In den Kanälen zirkuliert eine Flüssigkeit - Endolymphe, in der Kalksteine ​​- Otolithen schwimmen.

Die innere Oberfläche der Säcke und Kanäle ist mit sensorischen Nervenenden ausgestattet, die vom Ganglion des Scarpov-Nervs stammen, das am Boden des inneren Gehörgangs liegt. Die langen Fortsätze des Knotens bilden den Nervus vestibularis. Beim Verlassen des Innenohrs verbinden sich Hör- und Vestibularast und bilden den sogenannten Hörnerv - das achte Paar.

Nachdem sie in die Höhle der Medulla oblongata eingetreten sind, nähern sich diese Nerven den hier liegenden Kernen, wonach sie wieder getrennt werden, wobei jeder seiner eigenen Richtung folgt. Von den Kernen der Medulla oblongata geht der Hörnerv bereits unter dem Namen Hörbahn aus. Darüber hinaus kreuzt ein Teil der Fasern auf der Höhe der Brücke und verläuft auf der anderen Seite. Der andere Teil verläuft an seiner Seite, einschließlich Neuronen aus einigen Kernformationen (Trapezkörper usw.). Dieser Abschnitt der Hörbahn wird als laterale Schleife bezeichnet. Es endet in den hinteren Tuberkel der Quadrigemina und den inneren Genikularkörpern. Auch hier passt die gekreuzte Hörbahn.

Von den inneren Genikularkörpern beginnt das dritte Segment der Hörbahn, das durch den inneren Beutel verläuft und sich dem Schläfenlappen nähert, wo sich der zentrale Kern des Höranalysators befindet. Bei einseitiger Schädigung des Hörnervs und seiner Kerne entwickelt sich Taubheit im gleichnamigen Ohr. Bei einseitiger Schädigung des Gehörgangs (laterale Schleife) sowie der kortikalen Hörzone bestehen keine ausgeprägten Hörstörungen, jedoch ein Hörverlust auf dem Gegenohr (durch doppelte Innervation). Eine vollständige kortikale Taubheit ist nur mit bilateralen Herden in den entsprechenden Hörzonen möglich. Der Vestibularapparat tritt, ausgehend vom Scarp-Knoten und nachdem er zusammen mit dem Gehörast eine Strecke zurückgelegt hat, in die Höhle der Medulla oblongata ein und nähert sich dem Winkelkern.

Der Winkelkern besteht aus dem lateralen Kern von Deiters, dem oberen Kern von Bechterew und dem inneren Kern. Vom Winkelkern gehen die Leiter zum Kleinhirnwurm (Zahn- und Dachkerne) zum Rückenmark entlang der Fasern des Vestibulo-Spinal- und hinteren Längsbündels, über die die Kommunikation mit dem Thalamus erfolgt. Wenn der Vestibularapparat beschädigt ist, ist das Gleichgewicht gestört, Schwindel, Übelkeit und Erbrechen treten auf.

Frage 23. Hirnnerven des Mittelhirns. (I. II. III. IV)

Die Hirnnerven haben ihren Ursprung im Hirnstamm, wo sich ihre Kerne befinden. Ausnahmen bilden die Riech-, Hör- und Sehnerven, deren erstes Neuron sich außerhalb des Hirnstamms befindet.

Von Natur aus sind die meisten Hirnnerven gemischt: Sie enthalten sowohl sensorische als auch motorische Fasern, wobei in einigen die sensorischen und in anderen die motorischen überwiegen. Es gibt zwölf Hirnnervenpaare.

ich paare- Geruchsnerv. Die Riechbahn beginnt in der Nasenschleimhaut in Form dünner Nervenfäden, die durch das Siebbein des Schädels verlaufen, an der Basis des Gehirns austreten und sich in der Riechbahn sammeln. Die meisten Riechfasern enden im Gyrus uncinatus an der Innenfläche der Rinde, im zentralen Kern des Riechanalysators.

II. Paar- Sehnerv. Die Sehbahn beginnt in der Netzhaut, die aus Zellen besteht, die Stäbchen und Zapfen genannt werden. Diese Zellen sind Rezeptoren, die verschiedene Licht- und Farbreize wahrnehmen. Neben diesen Zellen gibt es im Auge Ganglienzellen, deren Dendriten in Zapfen und Stäbchen enden und deren Axone den Sehnerv bilden. Die Sehnerven treten durch die knöcherne Öffnung in die Schädelhöhle ein und verlaufen entlang der Unterseite der Gehirnbasis. An der Basis des Gehirns bilden die Sehnerven eine halbe Decussation - Chiasma.

Nicht alle Nervenfasern werden gekreuzt, sondern nur Fasern, die von den inneren Hälften der Netzhaut kommen. Die Fasern, die von den äußeren Hälften kommen, kreuzen sich nicht, sie bleiben auf ihrer Seite. Das massive Bündel von Nervenbahnen, das sich nach dem Schnittpunkt der optischen Fasern bildet, wird als Sehtrakt bezeichnet. Im Sehtrakt auf jeder Seite verlaufen Nervenfasern nicht von einem Auge, sondern von denselben Hälften der Netzhaut beider Augen. Zum Beispiel im linken Sehtrakt von beiden linken Hälften der Netzhaut und im rechten Trakt von beiden rechten Hälften. Die meisten Nervenfasern des Sehtrakts gehen zu den äußeren Genikularkörpern, ein kleiner Teil der Nervenfasern nähert sich den Kernen der vorderen Tuberkel der Quadrigemina, dem Kissen des Tuberculum opticum. Von den Zellen des lateralen Genikularkörpers geht der Sehweg zur Großhirnrinde . Dieses Segment des Pfades wird Graziole-Strahl genannt. Der visuelle Weg endet im Cortex des Okzipitallappens, wo sich der zentrale Kern des visuellen Analysators befindet. Die Sehschärfe bei Kindern kann anhand einer speziellen Tabelle überprüft werden. Die Farbwahrnehmung wird auch durch eine Reihe von Farbbildern überprüft. Eine Schädigung der Sehbahn kann in jedem Segment auftreten. Abhängig davon wird auch ein unterschiedliches Krankheitsbild der Sehbehinderung beobachtet.

III-Paar- N. oculomotorius.

IV-Paar- Nervus trochlearis.

VI-Paar- Nerv abducens. Alle drei Hirnnervenpaare führen die Bewegungen des Augapfels aus und sind Okulomotoren. Diese Nerven leiten Impulse zu den Muskeln, die den Augapfel bewegen.

Es gibt Lähmungen der entsprechenden Muskeln und Einschränkungen der Bewegungen des Augapfels - Strabismus. Darüber hinaus werden bei Schädigung des dritten Hirnnervenpaares Ptosis (Hängen des oberen Augenlids) und Pupillenungleichheit beobachtet. Letzteres ist auch mit einer Schädigung des Sympathikusastes verbunden, der an der Innervation des Auges beteiligt ist.