Shoshina Vera Nikolaevna

Therapeut, Ausbildung: Northern Medical University. Berufserfahrung 10 Jahre.

Artikel geschrieben

Das Gehirn des modernen Menschen und seine komplexe Struktur sind die größte Errungenschaft dieser Art und ihr Vorteil im Gegensatz zu anderen Vertretern der lebenden Welt.

Die Großhirnrinde ist eine sehr dünne Schicht grauer Substanz, die 4,5 mm nicht überschreitet. Es befindet sich auf der Oberfläche und den Seiten der Gehirnhälften und bedeckt sie von oben und entlang der Peripherie.

Anatomie des Cortex oder Kortex, komplex. Jede Stelle erfüllt ihre Funktion und ist von großer Bedeutung bei der Umsetzung der Nervenaktivität. Diese Stätte kann als die höchste Errungenschaft der physiologischen Entwicklung der Menschheit angesehen werden.

Struktur und Blutversorgung

Die Großhirnrinde ist eine Schicht aus Zellen der grauen Substanz, die etwa 44 % des Gesamtvolumens der Hemisphäre ausmacht. Die Fläche des Kortex einer durchschnittlichen Person beträgt etwa 2200 Quadratzentimeter. Strukturelle Merkmale in Form von abwechselnden Furchen und Windungen sind darauf ausgelegt, die Größe der Kortikalis zu maximieren und gleichzeitig kompakt in den Schädel einzupassen.

Interessanterweise ist das Muster der Windungen und Furchen so individuell wie die Abdrücke von Papillarlinien auf den Fingern einer Person. Jedes Individuum ist individuell in Muster und.

Der Kortex der Hemisphären von den folgenden Oberflächen:

1. Obere seitliche. Es grenzt an die Innenseite der Schädelknochen (Gewölbe).
2. Niedriger. Sein vorderer und mittlerer Abschnitt befinden sich auf der Innenfläche der Schädelbasis, und die hinteren ruhen auf dem Kleinhirn.
3. medial. Es ist auf den Längsspalt des Gehirns gerichtet.

Die am stärksten hervorstehenden Stellen werden Pole genannt - frontal, okzipital und temporal.

Die Großhirnrinde ist symmetrisch in Lappen unterteilt:

• frontal;
• zeitlich;
• parietal;
• Hinterhaupt;
• Inselchen.

In der Struktur werden folgende Schichten der menschlichen Großhirnrinde unterschieden:

• molekular;
• externes Granulat;
• Schicht von Pyramidenneuronen;
• interne körnig;
• ganglionäre, interne Pyramiden- oder Betz-Zellschicht;
• eine Schicht aus multiformatierten, polymorphen oder spindelförmigen Zellen.

Jede Schicht ist keine separate unabhängige Formation, sondern stellt ein einzelnes, gut funktionierendes System dar.

Funktionsbereiche

Die Neurostimulation ergab, dass der Kortex in die folgenden Abschnitte der Großhirnrinde unterteilt ist:

1. Sensorisch (empfindlich, Projektion). Sie empfangen eingehende Signale von Rezeptoren, die sich in verschiedenen Organen und Geweben befinden.
2. Motor, ausgehende Signale, die an Effektoren gesendet werden.
3. Assoziative, Verarbeitung und Speicherung von Informationen. Sie werten zuvor gewonnene Daten (Erfahrungen) aus und geben darauf basierend eine Antwort.

Die strukturelle und funktionelle Organisation der Großhirnrinde umfasst die folgenden Elemente:

• visuell, im Hinterhauptslappen gelegen;
• auditiv, besetzt den Schläfenlappen und einen Teil des Scheitellappens;
• vestibulär ist weniger untersucht und stellt immer noch ein Problem für Forscher dar;
• olfaktorisch ist unten;
• der Geschmack befindet sich in den Schläfenregionen des Gehirns;
• Der somatosensorische Kortex erscheint in Form von zwei Bereichen - I und II, die sich im Parietallappen befinden.

Eine solch komplexe Struktur des Kortex legt nahe, dass die geringste Verletzung zu Folgen führen wird, die viele Funktionen des Körpers beeinträchtigen und Pathologien unterschiedlicher Intensität verursachen, abhängig von der Tiefe der Läsion und dem Ort der Stelle.

Wie ist der Kortex mit anderen Teilen des Gehirns verbunden?

Alle Bereiche des menschlichen Kortex existieren nicht isoliert, sie sind miteinander verbunden und bilden untrennbare bilaterale Ketten mit tieferen Hirnstrukturen.

Die wichtigste und bedeutendste ist die Verbindung zwischen Kortex und Thalamus. Wenn der Schädel verletzt ist, ist der Schaden viel größer, wenn der Thalamus zusammen mit der Kortikalis verletzt wird. Verletzungen des Kortex allein sind viel kleiner und haben weniger schwerwiegende Folgen für den Körper.

Nahezu alle Verbindungen aus verschiedenen Teilen des Kortex verlaufen durch den Thalamus, was Anlass gibt, diese Teile des Gehirns zum thalamokortikalen System zusammenzufassen. Die Unterbrechung der Verbindungen zwischen Thalamus und Kortex führt zum Funktionsverlust des entsprechenden Teils der Kortikalis.

Bahnen von Sinnesorganen und Rezeptoren zu den Rinden verlaufen auch durch den Thalamus, mit Ausnahme einiger olfaktorischer Bahnen.

Interessante Fakten über die Großhirnrinde

Das menschliche Gehirn ist eine einzigartige Schöpfung der Natur, die die Besitzer selbst, also die Menschen, noch nicht vollständig zu verstehen gelernt haben. Es ist nicht ganz fair, es mit einem Computer zu vergleichen, denn selbst die modernsten und leistungsstärksten Computer können die Menge an Aufgaben, die das Gehirn innerhalb einer Sekunde erledigt, nicht mehr bewältigen.

Wir sind es gewohnt, den üblichen Funktionen des Gehirns, die mit der Aufrechterhaltung unseres täglichen Lebens verbunden sind, keine Aufmerksamkeit zu schenken, aber selbst der kleinste Fehler, der in diesem Prozess auftritt, würden wir sofort "in unserer eigenen Haut" spüren.

„Kleine graue Zellen“, wie der unvergessliche Hercule Poirot sagte, oder aus wissenschaftlicher Sicht ist die Großhirnrinde ein Organ, das den Wissenschaftlern immer noch ein Rätsel bleibt. Wir haben viel herausgefunden, zum Beispiel wissen wir, dass die Größe des Gehirns das Intelligenzniveau in keiner Weise beeinflusst, weil das anerkannte Genie - Albert Einstein - ein unterdurchschnittliches Gehirn hatte, etwa 1230 Gramm. Gleichzeitig gibt es Kreaturen, die ähnlich aufgebaute und noch größere Gehirne haben, aber noch nicht das Niveau der menschlichen Entwicklung erreicht haben.

Ein markantes Beispiel sind die charismatischen und intelligenten Delfine. Einige Leute glauben, dass sich der Baum des Lebens einst in der tiefsten Antike in zwei Äste spaltete. Unsere Vorfahren gingen in die eine Richtung und Delfine in die andere Richtung, das heißt, wir hatten möglicherweise gemeinsame Vorfahren mit ihnen.

Ein Merkmal der Großhirnrinde ist ihre Unverzichtbarkeit. Obwohl das Gehirn in der Lage ist, sich an Verletzungen anzupassen und sogar seine Funktionalität teilweise oder vollständig wiederherzustellen, werden die verlorenen Funktionen nicht wiederhergestellt, wenn ein Teil des Kortex verloren geht. Darüber hinaus konnten Wissenschaftler den Schluss ziehen, dass dieser Teil die Persönlichkeit einer Person maßgeblich bestimmt.

Bei einer Verletzung des Frontallappens oder dem Vorhandensein eines Tumors hier, nach einer Operation und Entfernung des zerstörten Teils der Kortikalis, verändert sich der Patient radikal. Das heißt, die Veränderungen betreffen nicht nur sein Verhalten, sondern die Persönlichkeit insgesamt. Es gab Fälle, in denen sich ein guter Mensch in ein echtes Monster verwandelte.

Auf dieser Grundlage sind einige Psychologen und Kriminologen zu dem Schluss gekommen, dass eine intrauterine Schädigung der Großhirnrinde, insbesondere ihres Frontallappens, zur Geburt von Kindern mit antisozialem Verhalten und soziopathischen Tendenzen führt. Diese Kinder haben eine hohe Chance, kriminell und sogar wahnsinnig zu werden.

CHM-Pathologien und ihre Diagnostik

Alle Verletzungen der Struktur und Funktion des Gehirns und seines Kortex können in angeborene und erworbene unterteilt werden. Einige dieser Läsionen sind mit dem Leben nicht vereinbar, zum Beispiel Anenzephalie - das völlige Fehlen des Gehirns und Acrania - das Fehlen von Schädelknochen.

Andere Krankheiten lassen eine Überlebenschance, gehen aber mit psychischen Störungen einher, wie etwa der Enzephalozele, bei der ein Teil des Hirngewebes und seiner Membranen durch ein Loch im Schädel nach außen ragen. Zur selben Gruppe gehört auch ein unterentwickeltes kleines Gehirn, begleitet von verschiedenen Formen geistiger Retardierung (Oligophrenie, Idiotie) und körperlicher Entwicklung.

Eine seltenere Variante der Pathologie ist Makrozephalie, dh eine Zunahme des Gehirns. Die Pathologie äußert sich in geistiger Behinderung und Krämpfen. Damit kann die Zunahme des Gehirns partiell sein, dh asymmetrische Hypertrophie.

Pathologien, bei denen die Großhirnrinde betroffen ist, werden durch folgende Krankheiten repräsentiert:

1. Holoprosenzephalie ist ein Zustand, bei dem die Hemisphären nicht getrennt sind und es keine vollständige Aufteilung in Lappen gibt. Kinder mit einer solchen Krankheit werden tot geboren oder sterben am ersten Tag nach der Geburt.
2. Agyria ist die Unterentwicklung der Gyri, bei der die Funktionen des Kortex beeinträchtigt sind. Atrophie wird von multiplen Erkrankungen begleitet und führt in den ersten 12 Lebensmonaten zum Tod des Säuglings.
3. Pachygyrie ist ein Zustand, bei dem die primären Gyri zum Nachteil der anderen vergrößert sind. Gleichzeitig sind die Furchen kurz und begradigt, die Struktur des Kortex und der subkortikalen Strukturen ist gestört.
4. Mikropolygyrie, bei der das Gehirn mit kleinen Windungen bedeckt ist und der Kortex nicht 6 normale Schichten hat, sondern nur 4. Der Zustand ist diffus und lokal. Unreife führt zur Entwicklung von Plegie und Muskelparese, Epilepsie, die sich im ersten Jahr entwickelt, geistiger Behinderung.
5. Die fokale kortikale Dysplasie wird begleitet von der Anwesenheit pathologischer Bereiche mit riesigen und abnormalen Neuronen in den Temporal- und Frontallappen. Eine falsche Zellstruktur führt zu erhöhter Erregbarkeit und Krampfanfällen, begleitet von spezifischen Bewegungen.
6. Heterotopie ist eine Ansammlung von Nervenzellen, die im Laufe der Entwicklung ihren Platz in der Hirnrinde nicht erreicht haben. Ab dem 10. Lebensjahr kann ein solitärer Zustand auftreten, große Ansammlungen verursachen Krampfanfälle wie epileptische Anfälle und geistige Retardierung.

Erworbene Krankheiten sind vor allem die Folgen schwerer Entzündungen, Verletzungen und treten auch nach der Entstehung oder Entfernung eines gutartigen oder bösartigen Tumors auf. Unter solchen Bedingungen wird in der Regel der von der Rinde ausgehende Impuls zu den entsprechenden Organen unterbrochen.

Am gefährlichsten ist das sogenannte präfrontale Syndrom. Dieser Bereich ist eigentlich eine Projektion aller menschlichen Organe, daher führt eine Schädigung des Frontallappens zu Gedächtnis, Sprache, Bewegungen, Denken sowie zu einer teilweisen oder vollständigen Deformation und einer Veränderung der Persönlichkeit des Patienten.

Eine Reihe von Pathologien, die mit äußeren Veränderungen oder Abweichungen im Verhalten einhergehen, sind leicht zu diagnostizieren, andere erfordern eine sorgfältigere Untersuchung, und entfernte Tumore werden einer histologischen Untersuchung unterzogen, um eine bösartige Natur auszuschließen.

Alarmierende Indikationen für das Verfahren sind angeborene Pathologien oder Krankheiten in der Familie, fötale Hypoxie während der Schwangerschaft, Asphyxie während der Geburt und Geburtstrauma.

Methoden zur Diagnose angeborener Anomalien

Die moderne Medizin hilft, die Geburt von Kindern mit schweren Fehlbildungen der Großhirnrinde zu verhindern. Zu diesem Zweck wird im ersten Trimester der Schwangerschaft ein Screening durchgeführt, mit dem Sie Pathologien in der Struktur und Entwicklung des Gehirns in den frühesten Stadien erkennen können.

Bei einem Baby, das mit Verdacht auf eine Pathologie geboren wurde, wird eine Neurosonographie durch die "Fontanelle" durchgeführt, und ältere Kinder und Erwachsene werden durch Dirigieren untersucht. Diese Methode ermöglicht es nicht nur, einen Defekt zu erkennen, sondern auch seine Größe, Form und Lage zu visualisieren.

Wenn in der Familie erbliche Probleme im Zusammenhang mit der Struktur und Funktion der Großhirnrinde und des gesamten Gehirns bestanden, sind eine genetische Beratung und spezifische Untersuchungen und Analysen erforderlich.

Die berühmten „grauen Zellen“ sind die größte Errungenschaft der Evolution und das höchste Gut für den Menschen. Schäden können nicht nur durch Erbkrankheiten und Verletzungen verursacht werden, sondern auch durch erworbene Pathologien, die von der Person selbst hervorgerufen werden. Die Ärzte fordern Sie auf, auf Ihre Gesundheit zu achten, schlechte Angewohnheiten aufzugeben, Ihrem Körper und Ihrem Gehirn Ruhe zu gönnen und Ihren Geist nicht faul zu machen. Belastungen sind nicht nur für Muskeln und Gelenke sinnvoll – sie lassen Nervenzellen nicht altern und versagen. Wer studiert, arbeitet und sein Gehirn belastet, leidet weniger unter Verschleiß und kommt später zum Verlust geistiger Fähigkeiten.

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 fetalen 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 nicht über ihre gesamte Länge 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 laterale 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 Neuronen, die sich in ihrer Dicke befinden. 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 der bilden Funktionszentren des Gehirns.

Video: Großhirnrinde

Die Großhirnrinde wird durch eine einheitliche Schicht grauer Substanz mit einer Dicke von 1,3 bis 4,5 mm dargestellt, die aus mehr als 14 Milliarden Nervenzellen besteht. Aufgrund der Faltung der Rinde erreicht ihre Oberfläche große Größen - etwa 2200 cm 2.

Die Dicke der Kortikalis besteht aus sechs Zellschichten, die durch spezielle Färbung und Untersuchung unter dem Mikroskop unterschieden werden. Die Zellen der Schichten unterscheiden sich in Form und Größe. Von ihnen aus erstrecken sich Prozesse bis in die Tiefen des Gehirns.

Es wurde festgestellt, dass verschiedene Bereiche - Felder der Großhirnrinde sich in Struktur und Funktion unterscheiden. Solche Felder (auch Zonen oder Zentren genannt) werden von 50 bis 200 unterschieden. Es gibt keine strengen Grenzen zwischen den Zonen der Großhirnrinde. Sie bilden eine Vorrichtung, die den Empfang, die Verarbeitung eingehender Signale und die Reaktion auf eingehende Signale bereitstellt.

Im hinteren zentralen Gyrus befindet sich hinter dem zentralen Sulcus Hautzone und Gelenk-Muskel-Empfindlichkeit. Hier werden Signale wahrgenommen und analysiert, die beim Berühren unseres Körpers, bei Einwirkung von Kälte oder Hitze und Schmerzeinwirkung entstehen.

Im Gegensatz zu dieser Zone befindet sich der vordere zentrale Gyrus vor dem zentralen Sulcus motorische Zone. Es zeigte Bereiche, die die Bewegung der unteren Extremitäten, der Rumpfmuskulatur, der Arme und des Kopfes ermöglichen. Wird diese Zone durch einen elektrischen Strom gereizt, kommt es zu Kontraktionen der entsprechenden Muskelgruppen. Wunden oder andere Schäden am Kortex der motorischen Zone führen zu einer Lähmung der Körpermuskulatur.

Im Temporallappen ist auditive Zone. Impulse, die in den Rezeptoren der Cochlea des Innenohrs entstehen, werden hier empfangen und hier analysiert. Reizungen von Teilen der Hörzone verursachen Geräuschempfindungen, und wenn sie von der Krankheit betroffen sind, geht das Gehör verloren.

visueller Bereich befindet sich in der Rinde der Hinterhauptslappen der Hemisphären. Wenn es während einer Gehirnoperation durch einen elektrischen Strom gereizt wird, erlebt eine Person Empfindungen von Lichtblitzen und Dunkelheit. Wenn es von einer Krankheit betroffen ist, verschlechtert es sich und das Sehvermögen geht verloren.

In der Nähe befindet sich die seitliche Furche Geschmackszone, wo Geschmacksempfindungen analysiert und basierend auf Signalen gebildet werden, die in den Rezeptoren der Zunge auftreten. Olfaktorisch Die Zone befindet sich im sogenannten olfaktorischen Gehirn, an der Basis der Hemisphären. Wenn diese Bereiche während chirurgischer Eingriffe oder bei Entzündungen gereizt werden, riechen oder schmecken Menschen irgendwelche Substanzen.

Rein Sprechzone existiert nicht. Es ist im Cortex des Temporallappens, im unteren Frontalgyrus links und in Bereichen des Parietallappens vertreten. Ihre Erkrankungen werden von Sprachstörungen begleitet.

Erstes und zweites Signalsystem

Die Rolle der Großhirnrinde bei der Verbesserung des ersten Signalsystems und der Entwicklung des zweiten ist von unschätzbarem Wert. Diese Konzepte wurden von I. P. Pavlov entwickelt. Unter dem Signalsystem als Ganzem versteht man die Gesamtheit der Prozesse des Nervensystems, die die Wahrnehmung, Verarbeitung von Informationen und die Reaktion des Körpers durchführen. Es verbindet den Körper mit der Außenwelt.

Erste Signalanlage

Das erste Signalsystem bestimmt die Wahrnehmung sinnesspezifischer Bilder durch die Sinne. Es ist die Grundlage für die Bildung konditionierter Reflexe. Dieses System existiert sowohl bei Tieren als auch bei Menschen.

In der höheren Nerventätigkeit des Menschen hat sich ein Überbau in Form eines zweiten Signalsystems entwickelt. Es ist nur dem Menschen eigen und manifestiert sich durch verbale Kommunikation, Sprache und Konzepte. Mit dem Aufkommen dieses Signalsystems wurde das abstrakte Denken möglich, die Verallgemeinerung der unzähligen Signale des ersten Signalsystems. Laut I. P. Pavlov sind Worte zu „Signalen von Signalen“ geworden.

Zweites Signalsystem

Die Entstehung des zweiten Signalisierungssystems wurde durch die komplexen Arbeitsbeziehungen zwischen Menschen möglich, da dieses System ein Kommunikationsmittel, kollektive Arbeit ist. Verbale Kommunikation entwickelt sich nicht außerhalb der Gesellschaft. Das zweite Signalsystem führte zum abstrakten (abstrakten) Denken, Schreiben, Lesen, Zählen.

Worte werden auch von Tieren wahrgenommen, aber ganz anders als Menschen. Sie nehmen sie als Geräusche wahr und nicht als semantische Bedeutung, wie Menschen. Tiere haben also kein zweites Signalsystem. Beide menschlichen Signalsysteme sind miteinander verbunden. Sie organisieren menschliches Verhalten im weitesten Sinne des Wortes. Darüber hinaus änderte das zweite das erste Signalisierungssystem, da die Reaktionen des ersten stark vom sozialen Umfeld abzuhängen begannen. Eine Person ist in der Lage geworden, ihre unbedingten Reflexe, Instinkte, d.h. Erste Signalanlage.

Funktionen der Großhirnrinde

Die Bekanntschaft mit den wichtigsten physiologischen Funktionen der Großhirnrinde weist auf ihre außerordentliche Bedeutung im Leben hin. Der Kortex ist zusammen mit den ihm am nächsten liegenden subkortikalen Formationen eine Abteilung des zentralen Nervensystems von Tieren und Menschen.

Die Funktionen der Großhirnrinde sind die Umsetzung komplexer Reflexreaktionen, die die Grundlage für die höhere Nervenaktivität (Verhalten) eines Menschen bilden. Es ist kein Zufall, dass sie von ihm die größte Entwicklung erhielt. Die außergewöhnlichen Eigenschaften des Kortex sind das Bewusstsein (Denken, Gedächtnis), das zweite Signalsystem (Sprache), die hohe Organisation von Arbeit und Leben im Allgemeinen.

Der Mensch ist eine Oberflächenschicht, die die Gehirnhälfte bedeckt und hauptsächlich von vertikal ausgerichteten Nervenzellen (den sogenannten Neuronen) sowie deren Fortsätzen und abführenden (zentrifugalen), afferenten Bündeln (zentripetal) und Nervenfasern gebildet wird.

Darüber hinaus umfasst die Grundlage der Zusammensetzung des Kortex zusätzlich Zellen sowie Neuroglia.

Ein sehr signifikantes Merkmal der Struktur ist die horizontale dichte Schichtung, die hauptsächlich auf die gesamte geordnete Anordnung jedes Körpers von Nervenzellen und Fasern zurückzuführen ist. Es gibt 6 Hauptschichten, die sich hauptsächlich in ihrer eigenen Breite, der Gesamtdichte ihrer Lage, der Größe und Form aller konstituierenden externen Neuronen unterscheiden.

Vorwiegend, gerade wegen der vertikalen Ausrichtung ihrer Fortsätze, diese Bündel aller verschiedenen Nervenfasern, sowie die Körper von Neuronen, die eine vertikale Streifung aufweisen. Und für die vollwertige funktionelle Organisation der menschlichen Großhirnrinde ist hier die säulenartige, vertikale Lage absolut aller inneren Nervenzellen auf der Oberfläche der Großhirnrindenzone von großer Bedeutung.

Der Haupttyp aller Hauptnervenzellen, die Teil der Großhirnrinde sind, sind spezielle Pyramidenzellen. Der Körper dieser Zellen ähnelt einem gewöhnlichen Kegel, von dessen Höhe ein langer und dicker, apikaler Dendriten abzuweichen beginnt. Ein Axon und kürzere basale Dendriten gehen ebenfalls von der Basis des Körpers dieser Pyramidenzelle aus und gehen in eine vollwertige weiße Substanz, die sich direkt unter der Großhirnrinde befindet oder sich in der Rinde verzweigt.

Alle Dendriten der Pyramidenzellen tragen eine ziemlich große Anzahl von Stacheln, Auswüchsen, die am aktivsten an der vollständigen Bildung synaptischer Kontakte am Ende afferenter Fasern beteiligt sind, die von anderen subkortikalen Formationen und Abschnitten zur Großhirnrinde gelangen des Kortex. Die Axone dieser Zellen sind in der Lage, efferente Hauptwege zu bilden, die direkt von der C.G.M. Die Größe aller Pyramidenzellen kann von 5 bis 150 Mikrometer variieren (150 sind nach Betz benannte Riesenzellen). Zusätzlich zu Pyramidenneuronen, K.G.M. Die Zusammensetzung umfasst einige spindelförmige und sternförmige Arten von Interneuronen, die am Empfang eingehender afferenter Signale sowie an der Bildung interner funktioneller Verbindungen beteiligt sind.

Merkmale der Großhirnrinde

Basierend auf verschiedenen Phylogenesedaten wird die Großhirnrinde in alt (Paläokortex), alt (Archicortex) und neu (Neocortex) unterteilt. In der Phylogenie von K.G.M. Es gibt eine relative allgegenwärtige Zunahme des Territoriums der neuen Oberfläche der Kruste, mit einer leichten Abnahme des Gebiets der alten und alten.

Funktionell werden die Bereiche der Großhirnrinde in 3 Typen eingeteilt: assoziativ, motorisch und sensorisch. Darüber hinaus ist auch die Großhirnrinde für die entsprechenden Bereiche zuständig.

Wofür ist die Großhirnrinde zuständig?

Darüber hinaus ist es wichtig zu beachten, dass die gesamte Großhirnrinde zusätzlich zu all dem oben Genannten für alles verantwortlich ist. Als Teil der Zonen der Großhirnrinde sind dies Neuronen verschiedener Strukturen, darunter sternförmige, kleine und große Pyramiden, Körbe, Spindeln und andere. In einer funktionellen Beziehung werden alle Hauptneuronen in die folgenden Typen unterteilt:

1. Interkalare Neuronen (fusiform, kleine Pyramiden und andere). Interneurone haben auch Unterteilungen und können sowohl inhibitorisch als auch exzitatorisch sein (kleine und große Korbneuronen, Neuronen mit zystischen Neuronen und kandelaberförmigen Axonen)
2. Afferent (dies sind die sogenannten Sternzellen) - die Impulse von allen spezifischen Bahnen sowie verschiedene spezifische Empfindungen erhalten. Es sind diese Zellen, die Impulse direkt an die efferenten und interkalaren Neuronen übertragen. Gruppen von polysensorischen Neuronen erhalten jeweils unterschiedliche Impulse von den Tuberculum optici der assoziativen Kerne
3. Efferente Neuronen (sie werden große Pyramidenzellen genannt) - Impulse von diesen Zellen gehen an die sogenannte Peripherie, wo sie eine bestimmte Art von Aktivität bereitstellen

Neuronen sowie Prozesse auf der Oberfläche der Großhirnrinde sind ebenfalls in sechs Schichten angeordnet. Neuronen, die die gleichen Reflexfunktionen ausführen, liegen strikt übereinander. Daher werden einzelne Säulen als die Hauptstruktureinheit der Oberfläche der Großhirnrinde angesehen. Und die ausgeprägteste Verbindung zwischen der dritten, vierten und fünften Stufe der Schichten von K.G.M.

Pads der Großhirnrinde

Die folgenden Faktoren können auch als Beweis für das Vorhandensein von Säulen in der Großhirnrinde angesehen werden:
Mit der Einführung verschiedener Mikroelektroden in die K.G.M. ein Impuls wird streng senkrecht unter der vollen Wirkung einer ähnlichen Reflexreaktion aufgezeichnet (aufgezeichnet). Und wenn die Elektroden streng horizontal eingeführt werden, werden charakteristische Impulse für verschiedene Reflexreaktionen aufgezeichnet. Grundsätzlich beträgt der Durchmesser einer Säule 500 µm. Alle benachbarten Säulen sind in allen funktionellen Belangen eng miteinander verbunden und stehen auch oft in engen Wechselbeziehungen (manche hemmen, andere erregen) miteinander.

Wenn Reize auf die Antwort einwirken, sind auch viele Säulen beteiligt und es findet eine perfekte Synthese und Analyse der Reize statt – das ist das Screening-Prinzip.

Da die Großhirnrinde in der Peripherie wächst, sind alle oberflächlichen Schichten der Großhirnrinde vollständig mit allen Signalsystemen verbunden. Diese oberflächlichen Schichten bestehen aus einer sehr großen Anzahl von Nervenzellen (etwa 15 Milliarden) und zusammen mit ihren Prozessen, mit deren Hilfe die Möglichkeit solcher unbegrenzten Schließfunktionen geschaffen wird, werden breite Assoziationen geschaffen - das ist die Essenz aller Aktivitäten des signalisierenden zweiten Systems. Aber mit all dem ist die zweite s.s. funktioniert mit anderen Systemen.

Beachtung!

KORTEX (cortexencephali) - alle Oberflächen der Gehirnhälften, bedeckt mit einem Mantel (Pallium), der aus grauer Substanz besteht. Zusammen mit anderen Abteilungen von c. n. mit. Die Rinde ist an der Regulierung und Koordination aller Körperfunktionen beteiligt, spielt eine äußerst wichtige Rolle bei der geistigen oder höheren Nervenaktivität (siehe).

In Übereinstimmung mit den Stadien der evolutionären Entwicklung von c. n. mit. Die Rinde wird in alt und neu geteilt. Der alte Cortex (Archicortex - der alte Cortex selbst und Paläocortex - der alte Cortex) ist eine phylogenetisch ältere Formation als der neue Cortex (Neocortex), der während der Entwicklung der Großhirnhemisphären entstanden ist (siehe Architektonik der Großhirnrinde, Gehirn).

Morphologisch wird K. m. von Nervenzellen (siehe), ihren Fortsätzen und Neuroglia (siehe) gebildet, die eine unterstützende trophische Funktion haben. Bei Primaten und Menschen befinden sich im Kortex ca. 10 Milliarden Neurozyten (Neuronen). Je nach Form unterscheidet man pyramidenförmige und sternförmige Neurozyten, die sich durch große Diversität auszeichnen. Die Axone pyramidaler Neurozyten werden an die subkortikale weiße Substanz und ihre apikalen Dendriten an die äußere Schicht des Kortex gesendet. Sternförmige Neurozyten haben nur intrakortikale Axone. Dendriten und Axone sternförmiger Neurozyten verzweigen sich reichlich in der Nähe der Zellkörper; Einige der Axone nähern sich der äußeren Schicht der Rinde, wo sie horizontal folgend mit den Spitzen der apikalen Dendriten von Pyramidenneurozyten einen dichten Plexus bilden. Entlang der Oberfläche der Dendriten befinden sich reniforme Auswüchse oder Stacheln, die den Bereich der axodendritischen Synapsen darstellen (siehe). Die Zellkörpermembran ist der Bereich der axosomatischen Synapsen. In jedem Bereich des Cortex gibt es viele Input- (afferente) und Output- (efferente) Fasern. Die efferenten Fasern gehen in andere Gebiete K. m, zu podkorkowych die Bildungen oder zu den motorischen Zentren des Rückenmarks (siehe). Afferente Fasern treten aus den Zellen der subkortikalen Strukturen in den Kortex ein.

Der alte Kortex bei Menschen und höheren Säugetieren besteht aus einer einzelnen Zellschicht, die sich kaum von den darunter liegenden subkortikalen Strukturen unterscheidet. Eigentlich besteht die alte Rinde aus 2-3 Schichten.

Die neue Rinde ist komplexer aufgebaut und braucht (beim Menschen) ca. 96% der gesamten Oberfläche von K. g. m. Wenn sie daher von K. g. m. sprechen, meinen sie normalerweise eine neue Rinde, die in Stirn-, Schläfen-, Hinterhaupts- und Scheitellappen unterteilt ist. Diese Lappen werden in Bereiche und zytoarchitektonische Felder unterteilt (siehe Architektonik der Großhirnrinde).

Die Dicke der Rinde bei Primaten und Menschen variiert von 1,5 mm (auf der Oberfläche der Gyri) bis 3-5 mm (in der Tiefe der Furchen). Auf den durch Nissl gemalten Schnitten ist die Schichtstruktur der Rinde sichtbar, ein Schnitt hängt von der Gruppierung der Neurozyten auf ihren verschiedenen Ebenen (Schichten) ab. In der Rinde ist es üblich, 6 Schichten zu unterscheiden. Die erste Schicht ist arm an Zellkörpern; die zweite und dritte - enthalten kleine, mittlere und große Pyramidenneurozyten; die vierte Schicht ist die Zone der sternförmigen Neurozyten; die fünfte Schicht enthält Riesenpyramidenneurozyten (Riesenpyramidenzellen); Die sechste Schicht ist durch das Vorhandensein multiformer Neurozyten gekennzeichnet. Die sechsschichtige Organisation des Kortex ist jedoch nicht absolut, da es in Wirklichkeit in vielen Teilen des Kortex einen allmählichen und gleichmäßigen Übergang zwischen den Schichten gibt. Die Zellen aller Schichten, die sich in Bezug auf die Oberfläche der Kortikalis auf derselben Senkrechten befinden, sind eng miteinander und mit subkortikalen Formationen verbunden. Ein solcher Komplex wird als Zellsäule bezeichnet. Jede dieser Säulen ist für die Wahrnehmung überwiegend einer Art von Sensibilität verantwortlich. Beispielsweise nimmt eine der Spalten der kortikalen Darstellung des visuellen Analysators die Bewegung eines Objekts in einer horizontalen Ebene wahr, das benachbarte - in einer vertikalen usw.

Ähnliche Zellkomplexe des Neokortex haben eine horizontale Ausrichtung. Es wird angenommen, dass beispielsweise die kleinen Zellschichten II und IV hauptsächlich aus rezeptiven Zellen bestehen und „Eingänge“ zum Cortex sind, die große Zellschicht V ein „Ausgang“ vom Cortex zu subkortikalen Strukturen ist und die mittlere Zellschicht III dies ist assoziativ, verbindet verschiedene Bereiche des Cortex.

Somit können mehrere Arten von Direkt- und Rückkopplungsverbindungen zwischen den zellulären Elementen des Kortex und subkortikalen Formationen unterschieden werden: vertikale Faserbündel, die Informationen von subkortikalen Strukturen zum Kortex und zurück transportieren; intrakortikale (horizontale) Bündel assoziativer Fasern, die auf verschiedenen Ebenen des Kortex und der weißen Substanz verlaufen.

Die Variabilität und Originalität der Struktur von Neurozyten weist auf die extreme Komplexität des Apparats der intrakortikalen Umschaltung und der Methoden der Verbindungen zwischen Neurozyten hin. Dieses Merkmal der Struktur von K. g. m sollte als Morfol betrachtet werden, das Äquivalent seiner extremen Reaktivität und Funkts, Plastizität, die ihm höhere Nervenfunktionen verleiht.

In einem begrenzten Raum des Schädels kam es zu einer Zunahme der Masse des kortikalen Gewebes, weshalb die Oberfläche der Rinde, die bei niederen Säugetieren glatt war, bei höheren Säugetieren und Menschen in Windungen und Furchen umgewandelt wurde (Abb. 1). Mit der Entwicklung des Kortex haben Wissenschaftler bereits im letzten Jahrhundert Aspekte der Gehirnaktivität wie Gedächtnis (siehe), Intelligenz, Bewusstsein (siehe), Denken (siehe) usw. in Verbindung gebracht.

I. P. Pavlov definierte 1870 als das Jahr, "ab dem die wissenschaftlich fruchtbare Arbeit zur Erforschung der Gehirnhälften beginnt". In diesem Jahr haben Fritsch und Gitzig (G. Fritsch, E. Hitzig, 1870) gezeigt, dass die elektrische Stimulation bestimmter Bereiche des vorderen Abschnitts des CG von Hunden eine Kontraktion bestimmter Gruppen von Skelettmuskeln bewirkt. Viele Wissenschaftler glaubten, dass bei Stimulation durch K. m. die „Zentren“ der willkürlichen Bewegungen und des motorischen Gedächtnisses aktiviert werden. Ch. Sherrington zog es jedoch immer noch vor, Funkts, Interpretationen dieses Phänomens zu vermeiden, und beschränkte sich nur auf die Aussage, dass der Bereich der Rinde, der die Reizung der Schnitte verursacht, die Verringerung der Muskelgruppen verursacht, eng mit dem Rückenmark verbunden ist.

Die Richtungen der experimentellen Forschungen K. M Ende des letzten Jahrhunderts waren mit den Problemen des Keils, der Neurologie fast immer verbunden. Auf dieser Grundlage wurden Experimente mit teilweiser oder vollständiger Entrindung des Gehirns gestartet (siehe). Die erste vollständige Entrindung bei einem Hund wurde von Goltz (F. L. Goltz, 1892) durchgeführt. Der geschälte Hund erwies sich als lebensfähig, aber viele seiner wichtigsten Funktionen waren stark beeinträchtigt - Sehen, Hören, Orientierung im Raum, Bewegungskoordination usw. Bevor I. P. Pavlov das Phänomen des bedingten Reflexes entdeckte (siehe), Interpretation von Experimente mit beiden Teilexstirpationen der Rinde litten unter dem Fehlen eines objektiven Kriteriums für ihre Bewertung. Die Einführung der konditionierten Reflexmethode in die Praxis des Experimentierens mit Exstirpationen eröffnete eine neue Ära in Studien der strukturellen und funktionellen Organisation von CG m.

Gleichzeitig mit der Entdeckung des bedingten Reflexes stellte sich die Frage nach seiner materiellen Struktur. Da die ersten Versuche, bei entrindeten Hunden einen bedingten Reflex zu entwickeln, fehlschlugen, kam I. P. Pavlov zu dem Schluss, dass C. g. m. ein „Organ“ bedingter Reflexe ist. Weitere Studien zeigten jedoch die Möglichkeit, konditionierte Reflexe bei entrindeten Tieren zu entwickeln. Es wurde festgestellt, dass bedingte Reflexe während vertikaler Schnitte verschiedener Bereiche des K. g. m. und ihrer Trennung von subkortikalen Formationen nicht gestört werden. Diese Tatsachen zusammen mit elektrophysiologischen Daten gaben Anlass, den bedingten Reflex als Ergebnis der Bildung einer Mehrkanalverbindung zwischen verschiedenen kortikalen und subkortikalen Strukturen zu betrachten. Die Mängel der Exstirpationsmethode zur Untersuchung der Bedeutung von C. g. m bei der Organisation des Verhaltens veranlassten die Entwicklung von Methoden zum reversiblen, funktionellen Ausschluss des Cortex. Buresh und Bureshova (J. Bures, O. Buresova, 1962) wandten das Phänomen des sogenannten an. Verbreitung von Depressionen durch Auftragen von Kaliumchlorid oder anderen Reizstoffen auf den einen oder anderen Teil der Hirnrinde. Da sich Depressionen nicht durch die Furchen ausbreiten, kann diese Methode nur bei Tieren mit glatter Oberfläche K. g. m. (Ratten, Mäuse) angewendet werden.

Andersherum funkt, K.g.m. abschalten - seine Kühlung. Das von N. Yu Belenkov et al. (1969) besteht darin, dass in Übereinstimmung mit der Form der Oberfläche der zu schließenden kortikalen Bereiche Kapseln hergestellt werden, die über der Dura mater implantiert werden; während des Versuchs wird eine gekühlte Flüssigkeit durch die Kapsel geleitet, wodurch die Temperatur der Rindensubstanz unter der Kapsel auf 22-20°C sinkt. Die Zuordnung von Biopotentialen mit Hilfe von Mikroelektroden zeigt, dass bei einer solchen Temperatur die Impulsaktivität von Neuronen aufhört. Die bei hron angewandte Kaltschärfungsmethode zeigte in Tierversuchen die Wirkung einer Notabschaltung der neuen Rinde. Es stellte sich heraus, dass eine solche Abschaltung die Umsetzung zuvor entwickelter konditionierter Reflexe stoppt. Somit wurde gezeigt, dass K. g. m. eine notwendige Struktur für die Manifestation eines konditionierten Reflexes in einem intakten Gehirn ist. Folglich sind die beobachteten Tatsachen der Entwicklung bedingter Reflexe bei chirurgisch geschälten Tieren das Ergebnis von kompensatorischen Umlagerungen, die in dem Zeitintervall vom Moment der Operation bis zum Beginn der Untersuchung des Tieres im Experiment auftreten. Die kompensatorischen Phänomene finden statt und im Falle von Funkts, Abschaltungen einer neuen Rinde. Genau wie das Herunterfahren bei Kälte stört das akute Herunterfahren des Neocortex bei Ratten mit Hilfe der sich ausbreitenden Depression die konditionierte Reflexaktivität stark.

Eine vergleichende Auswertung der Auswirkungen der vollständigen und teilweisen Entrindung bei verschiedenen Tierarten zeigte, dass Affen diese Operationen schwerer ertragen als Katzen und Hunde. Der Grad der Dysfunktion während der Exstirpation derselben Bereiche des Cortex ist bei Tieren in verschiedenen Stadien der evolutionären Entwicklung unterschiedlich. Beispielsweise beeinträchtigt die Entfernung von Schläfenregionen bei Katzen und Hunden das Gehör weniger als bei Affen. In ähnlicher Weise ist das Sehvermögen nach Entfernung des Okzipitallappens der Rinde bei Affen stärker beeinträchtigt als bei Katzen und Hunden. Auf der Grundlage dieser Daten gab es eine Vorstellung von der Kortikolisierung von Funktionen im Laufe der Evolution von c. n. N der Seite, laut Angaben Krom gehen phylogenetisch frühere Glieder des Nervensystems auf die niedrigere Stufe der Hierarchie über. Gleichzeitig baut K. GM die Funktion dieser phylogenetisch älteren Strukturen entsprechend den Umwelteinflüssen plastisch wieder auf.

Die kortikalen Projektionen der afferenten Systeme K. m stellen die spezialisierten Endstationen der Wege von den Sinnesorganen dar. Efferente Bahnen gehen von K. m. zu den Motoneuronen des Rückenmarks als Teil der Pyramidenbahn. Sie stammen hauptsächlich aus dem motorischen Bereich des Kortex, der bei Primaten und Menschen durch den vorderen zentralen Gyrus dargestellt wird, der sich vor dem zentralen Sulcus befindet. Hinter dem zentralen Sulcus befindet sich der somatosensorische Bereich K. m. - der hintere zentrale Gyrus. Einzelne Teile der Skelettmuskulatur sind unterschiedlich stark kortikolisiert. Die unteren Gliedmaßen und der Rumpf sind im vorderen zentralen Gyrus am wenigsten differenziert dargestellt, die Darstellung der Handmuskulatur nimmt einen großen Bereich ein. Ein noch größerer Bereich entspricht der Muskulatur von Gesicht, Zunge und Kehlkopf. Im hinteren zentralen Gyrus werden im gleichen Verhältnis wie im vorderen zentralen Gyrus afferente Projektionen von Körperteilen präsentiert. Man kann sagen, dass der Organismus in diese Windungen gleichsam in Form eines abstrakten „Homunculus“ projiziert wird, der durch ein extremes Übergewicht zugunsten der vorderen Körpersegmente gekennzeichnet ist (Abb. 2 und 3). .

Darüber hinaus enthält der Kortex assoziative oder unspezifische Bereiche, die Informationen von Rezeptoren erhalten, die Reizungen verschiedener Modalitäten wahrnehmen, und von allen Projektionszonen. Die phylogenetische Entwicklung von C. g. m. ist vor allem durch das Wachstum assoziativer Zonen (Abb. 4) und deren Trennung von Projektionszonen gekennzeichnet. Bei niederen Säugetieren (Nagetieren) besteht fast die gesamte Rinde nur aus Projektionszonen, die gleichzeitig assoziative Funktionen erfüllen. Beim Menschen nehmen die Projektionszonen nur einen kleinen Teil des Cortex ein; alles andere ist für assoziative Zonen reserviert. Es wird angenommen, dass assoziative Zonen eine besonders wichtige Rolle bei der Umsetzung komplexer Formen in c spielen. n. d.

Bei Primaten und Menschen erreicht die frontale (präfrontale) Region die größte Entwicklung. Es ist phylogenetisch die jüngste Struktur, die in direktem Zusammenhang mit den höchsten mentalen Funktionen steht. Versuche, diese Funktionen auf getrennte Bereiche des Frontalkortex zu projizieren, waren jedoch nicht erfolgreich. Offensichtlich kann jeder Teil des Frontalkortex in die Implementierung jeder der Funktionen einbezogen werden. Die bei der Zerstörung verschiedener Teile dieses Bereichs beobachteten Effekte sind relativ kurzlebig oder fehlen oft vollständig (siehe Lobektomie).

Die Beschränkung der abgesonderten Strukturen K. m auf bestimmte Funktionen, betrachtet als Problem der Lokalisation der Funktionen, bleibt bis jetzt eines der schwierigsten Probleme der Neurologie. I. P. Pavlov stellte fest, dass bei Tieren nach dem Entfernen der klassischen Projektionszonen (auditiv, visuell) konditionierte Reflexe auf die entsprechenden Reize teilweise erhalten bleiben, und stellte die Hypothese auf, dass ein „Kern“ des Analysators und seiner Elemente vorhanden ist, der überall „verstreut“ ist C. G. Mit Hilfe der Methoden der Mikroelektrodenforschung (siehe) gelang es, die Aktivität der spezifischen Neurozyten, die auf die Reize einer bestimmten Berührungsmodalität reagieren, in verschiedenen Bereichen K. m zu registrieren. Die oberflächliche Zuordnung der bioelektrischen Potentiale bringt die Verteilung der primären evozierten Potentiale auf den beträchtlichen Gebieten K. m - außerhalb der entsprechenden Projektionszonen und der zytoarchitektonischen Felder an den Tag. Diese Tatsachen, zusammen mit der Polyfunktionalität von Störungen bei Entfernung jeglicher sensorischer Areale oder deren reversibler Abschaltung, weisen auf eine multiple Repräsentation von Funktionen im C.g.m. hin. Auch motorische Funktionen sind über große Bereiche des C.g.m.-Traktes verteilt, nicht nur in den motorischen Arealen angesiedelt, sondern auch über sie hinaus. Neben sensorischen und motorischen Zellen gibt es in K. m. auch Zwischenzellen oder Interneurozyten, die den Großteil von K. g. m. und konzentrierten ch. Arr. in Verbandsgebieten. Multimodale Erregungen konvergieren auf Interneurozyten.

Experimentelle Daten zeigen daher die Relativität der Lokalisierung von Funktionen in C. g. m., das Fehlen von kortikalen "Zentren", die für die eine oder andere Funktion reserviert sind. Am wenigsten differenziert in den Funkten, der Beziehung sind die assoziativen Gebiete, die über die besonders geäusserten Eigenschaften der Plastizität und der Austauschbarkeit verfügen. Daraus folgt jedoch nicht, dass assoziative Regionen äquipotentiell sind. Das von Lashley (K. S. Lashley) 1933 auf der Grundlage der Ergebnisse von Exstirpationen eines schlecht differenzierten Rattenkortex ausgedrückte Prinzip der Äquipotentialität des Kortex (der Äquivalenz seiner Strukturen) kann als Ganzes nicht auf die Organisation des Kortex ausgedehnt werden Aktivität bei höheren Tieren und Menschen. I. P. Pavlov kontrastierte das Prinzip der Äquipotentialität mit dem Konzept der dynamischen Lokalisierung von Funktionen in C.G.M.

Die Lösung des Problems der strukturellen und funktionellen Organisation von C. g. m. wird weitgehend durch die Identifizierung der Lokalisierung von Exstirpationssymptomen und Stimulationen bestimmter kortikaler Zonen mit der Lokalisierung der Funktionen von K. g. m. behindert. Diese Frage betrifft bereits die Methodik Aspekte von Neurophysiologie, Experiment, da von einem dialektischen Standpunkt aus gesehen jede strukturell-funktionelle Einheit in der Form, in der sie in jeder gegebenen Studie erscheint, ein Fragment ist, einer der Aspekte der Existenz des Ganzen, ein Produkt der Integration von Strukturen und Verbindungen des Gehirns. Zum Beispiel basiert die Position, dass die Funktion der motorischen Sprache im unteren Frontalgyrus der linken Hemisphäre "lokalisiert" ist, auf den Folgen einer Schädigung dieser Struktur. Gleichzeitig verursacht die elektrische Stimulation dieses "Sprachzentrums" niemals einen Artikulationsakt. Es stellt sich jedoch heraus, dass die Äußerung ganzer Sätze durch Stimulation des rostralen Thalamus induziert werden kann, der afferente Impulse an die linke Hemisphäre sendet. Durch solche Reize verursachte Phrasen haben nichts mit willkürlicher Rede zu tun und sind der Situation nicht angemessen. Dieser hochintegrierte Stimulationseffekt weist darauf hin, dass aufsteigende afferente Impulse in einen neuronalen Code umgewandelt werden, der für den höheren Koordinationsmechanismus der motorischen Sprache wirksam ist. In gleicher Weise werden komplex koordinierte Bewegungen, die durch Stimulation des motorischen Bereichs des Kortex verursacht werden, nicht von den Strukturen organisiert, die direkt einer Reizung ausgesetzt sind, sondern von benachbarten oder spinalen und extrapyramidalen Systemen, die entlang absteigender Bahnen angeregt werden. Diese Daten zeigen, dass eine enge Beziehung zwischen dem Kortex und den subkortikalen Formationen besteht. Daher ist es unmöglich, kortikale Mechanismen der Arbeit subkortikaler Strukturen entgegenzusetzen, aber es ist notwendig, spezifische Fälle ihrer Wechselwirkung zu berücksichtigen.

Bei elektrischer Stimulation einzelner kortikaler Bereiche ging die Aktivität des Herz-Kreislauf-Systems, des Atmungsapparats, zurück. ein Pfad und andere viszerale Systeme. K. M. Bykov begründete den Einfluss von C. m. auf die inneren Organe auch durch die Möglichkeit der Bildung viszeraler bedingter Reflexe, die er zusammen mit vegetativen Verschiebungen mit verschiedenen Emotionen als Grundlage für das Konzept der Existenz von legte kortiko-viszerale Beziehungen. Das Problem der kortiko-viszeralen Beziehungen wird gelöst, indem die Modulation der Aktivität subkortikaler Strukturen durch den Kortex untersucht wird, die in direktem Zusammenhang mit der Regulierung der inneren Umgebung des Körpers stehen.

Die wesentliche Rolle spielen die Verbindungen K. m mit dem Hypothalamus (siehe).

Das Aktivitätsniveau von K. m. wird hauptsächlich durch aufsteigende Einflüsse aus der Formatio reticularis (siehe) des Hirnstamms bestimmt, die durch kortikofugale Einflüsse gesteuert wird. Die Wirkung des Letzten hat dynamischen Charakter und ist eine Folge der laufenden afferenten Synthese (siehe). Studien mit Hilfe der Elektroenzephalographie (siehe), insbesondere Kortikographie (d. h. die Zuordnung von Biopotentialen direkt von K. g. m.), Es scheint, dass sie die Hypothese der Schließung der vorübergehenden Verbindung zwischen den Erregungsherden, die in der entstehen, bestätigt haben kortikale Projektionen des Signals und unbedingte Reize im Prozess der Bildung eines bedingten Reflexes. Es stellte sich jedoch heraus, dass die elektrografischen Zeichen der bedingten Verbindung verschwinden, wenn die Verhaltensmanifestationen des bedingten Reflexes stärker werden. Diese Krise der Technik der Elektroenzephalographie im Wissen um den Mechanismus des bedingten Reflexes wurde in den Studien von M. N. Livanov et al. überwunden. (1972). Sie zeigten, dass die Ausbreitung der Erregung entlang C. g. m. und die Manifestation eines konditionierten Reflexes vom Grad der entfernten Synchronisation von Biopotentialen abhängen, die von räumlich entfernten Punkten von C. g. m. genommen werden. Eine Erhöhung des Grades der räumlichen Synchronisation wird bei mentalem Stress beobachtet ( Abb. 5). In diesem Zustand sind Synchronisationsbereiche nicht in bestimmten Bereichen des Kortex konzentriert, sondern über dessen gesamte Fläche verteilt. Korrelationsbeziehungen umfassen Punkte des gesamten frontalen Cortex, aber gleichzeitig wird auch im präzentralen Gyrus, in der Parietalregion und in anderen Teilen des C. g. m.

Das Gehirn besteht aus zwei symmetrischen Teilen (Hemisphären), die durch aus Nervenfasern bestehende Kommissuren miteinander verbunden sind. Beide Gehirnhälften sind durch die größte Kommissur vereint - das Corpus Callosum (siehe). Seine Fasern verbinden identische Punkte des K. g. m. Der Corpus Callosum gewährleistet die Einheit der Funktion beider Hemisphären. Wenn es geschnitten wird, beginnt jede Hemisphäre unabhängig voneinander zu funktionieren.

Im Laufe der Evolution hat das menschliche Gehirn die Eigenschaft der Lateralisierung oder Asymmetrie erworben (siehe). Jede seiner Hemisphären ist darauf spezialisiert, bestimmte Funktionen auszuführen. Bei den meisten Menschen ist die linke Hemisphäre dominant und bietet die Funktion des Sprechens und die Kontrolle über die Aktion der rechten Hand. Die rechte Hemisphäre ist spezialisiert auf die Wahrnehmung von Form und Raum. Dabei funkt, die Differenzierung der Halbkugeln ist nicht absolut. Eine ausgedehnte Schädigung des linken Schläfenlappens wird jedoch normalerweise von sensorischen und motorischen Sprachstörungen begleitet. Offensichtlich basiert die Lateralisierung auf angeborenen Mechanismen. Das Potenzial der rechten Hemisphäre bei der Organisation der Sprachfunktion kann sich jedoch manifestieren, wenn die linke Hemisphäre bei Neugeborenen geschädigt ist.

Es gibt Gründe, die Lateralisierung als einen adaptiven Mechanismus zu betrachten, der sich als Ergebnis der Komplikation von Gehirnfunktionen auf der höchsten Stufe seiner Entwicklung entwickelt hat. Die Lateralisierung verhindert das Eingreifen verschiedener integrativer Mechanismen in der Zeit. Möglicherweise wirkt die kortikale Spezialisierung der Inkompatibilität verschiedener Funktionssysteme entgegen (siehe), erleichtert die Entscheidungsfindung über Zweck und Wirkungsweise. Die integrative Aktivität des Gehirns beschränkt sich also nicht auf die externe (summative) Integrität, verstanden als Interaktion der Aktivitäten unabhängiger Elemente (seien es Neurozyten oder ganze Gehirnformationen). Am Beispiel der Entwicklung der Lateralisierung kann man sehen, wie diese integrale, integrative Aktivität des Gehirns selbst zur Voraussetzung für die Differenzierung der Eigenschaften seiner einzelnen Elemente wird und ihnen Funktionalität und Spezifität verleiht. Folglich können die Funkts, der Beitrag jeder einzelnen Struktur des C. g. m., im Prinzip nicht isoliert von der Dynamik der integrativen Eigenschaften des gesamten Gehirns bewertet werden.

Pathologie

Die Großhirnrinde ist selten isoliert betroffen. Anzeichen seiner Niederlage in größerem oder geringerem Ausmaß begleiten normalerweise die Pathologie des Gehirns (siehe) und sind Teil seiner Symptome. Gewöhnlich ist patol, nicht nur K. m, sondern auch die weiße Substanz der Halbkugeln von den Prozessen erstaunt. Daher wird die Pathologie K. von m normalerweise als ihre primäre Läsion verstanden (diffus oder lokal, ohne strenge Grenze zwischen diesen Konzepten). Die umfangreichste und intensivste Läsion von K. m. geht mit dem Verschwinden der geistigen Aktivität einher, einem Komplex aus diffusen und lokalen Symptomen (siehe Apallic-Syndrom). Zusammen mit Nevrol, Symptomen einer Schädigung der motorischen und sensiblen Sphären, sind Symptome einer Schädigung verschiedener Analysatoren bei Kindern eine Verzögerung der Sprachentwicklung und sogar die völlige Unmöglichkeit der Bildung der Psyche. In diesem Fall werden Veränderungen in der Zytoarchitektonik in Form einer Verletzung der Schichtung bis zu ihrem vollständigen Verschwinden, Verlustherden von Neurozyten mit ihrem Ersatz durch Gliawachstum, Heterotopie von Neurozyten, Pathologie des synaptischen Apparats und anderen Pathomorpholveränderungen beobachtet . Läsionen von K. m. erbliche und degenerative Erkrankungen des Gehirns, Störungen der Hirndurchblutung usw.

Die Studie EEG beim Lokalisationspatol, des Herdes in K. m bringt das Vorherrschen der langsamen Herdwellen öfter an den Tag, die wie das Korrelat des Schutzbremsens (U.Walter, 1966) betrachtet werden. Die schwache Ausgeprägtheit der langsamen Wellen auf dem Feld, der Herd ist ein nützliches diagnostisches Merkmal in der Voroperationsbeurteilung des Zustandes der Patientinnen. Wie die gemeinsam mit den Neurochirurgen durchgeführten Forschungen N. P. Bechterewas (1974) vorgeführt haben, ist die Abwesenheit der langsamen Wellen im Feldpatrouillen-, Herd ein ungünstiges prognostisches Merkmal der Folgen des Chirurgieeingriffes. Für die Einschätzung patol, den Zustand K wird als Antwort auf die positiven und differenzierenden bedingten Reizerreger auch der Test auf die Zusammenwirkung EEG in der Zone der Herdinfektion mit der herbeigerufenen Aktivität verwendet. Der bioelektrische Effekt einer solchen Wechselwirkung kann sowohl eine Zunahme fokaler langsamer Wellen als auch eine Abschwächung ihrer Schwere oder eine Zunahme häufiger Oszillationen wie spitzer Betawellen sein.

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