A estrutura da crosta terrestre. Quais lobos estão isolados no córtex cerebral? Quais são as funções do córtex cerebral

O córtex cerebral é a formação mais jovem do sistema nervoso central.A atividade do córtex cerebral é baseada no princípio de um reflexo condicionado, por isso é chamado de reflexo condicionado. Proporciona uma conexão rápida com o ambiente externo e adaptação do corpo às mudanças nas condições ambientais.

Os sulcos profundos dividem cada hemisfério cerebral em lobos frontal, temporal, parietal, occipital e ínsula. A ilhota está localizada profundamente no sulco de Sylvian e é fechada de cima por partes dos lobos frontal e parietal do cérebro.

O córtex cerebral é dividido no antigo ( arquicórtex), velho (paleocórtex) e novo (neocórtex). O córtex antigo, juntamente com outras funções, está relacionado ao sentido do olfato e garante a interação dos sistemas cerebrais. O córtex antigo inclui o giro do cíngulo, o hipocampo. No novo córtex, o maior desenvolvimento de tamanho, a diferenciação de funções é observada em humanos. A espessura da nova casca é de 3-4 mm. A área total do córtex de um adulto é de 1700-2000 cm 2, e o número de neurônios - 14 bilhões (se estiverem dispostos em linha, forma-se uma cadeia de 1000 km de comprimento) - é gradualmente esgotada e por idade idade é de 10 bilhões (mais de 700 km). O córtex contém neurônios piramidais, estrelados e fusiformes.

Neurônios piramidais têm tamanhos diferentes, seus dendritos carregam um grande número de espinhos: o axônio do neurônio piramidal atravessa a substância branca para outras áreas do córtex ou estruturas do sistema nervoso central.

neurônios estrelados têm dendritos curtos e bem ramificados e um axônio curto que fornece conexões neuronais dentro do próprio córtex cerebral.

neurônios do fuso fornecem interconexões verticais ou horizontais de neurônios de diferentes camadas do córtex.

A estrutura do córtex cerebral

O córtex contém um grande número de células gliais que desempenham funções de suporte, metabólicas, secretoras e tróficas.

A superfície externa do córtex é dividida em quatro lobos: frontal, parietal, occipital e temporal. Cada lóbulo tem sua própria projeção e áreas associativas.

O córtex cerebral tem uma estrutura de seis camadas (Fig. 1-1):

  • camada molecular(1) luz, composta por fibras nervosas e possui um pequeno número de células nervosas;
  • camada granular externa(2) consiste em células estreladas, que determinam a duração da circulação de excitação no córtex cerebral, ou seja, relacionado com a memória
  • camada de marca de pirâmide(3) é formado a partir de pequenas células piramidais e, juntamente com a camada 2, fornece conexões córtico-corticais de várias circunvoluções do cérebro;
  • camada granular interna(4) consiste em células estreladas, vias talamocorticais específicas terminam aqui, ou seja, vias a partir de analisadores de receptores.
  • camada piramidal interna(5) consiste em células piramidais gigantes, que são os neurônios de saída, seus axônios vão para o tronco encefálico e medula espinhal;
  • camada de células polimórficas(6) consiste em células heterogêneas triangulares e fusiformes que formam as vias corticotalâmicas.

I - vias aferentes do tálamo: STA - aferentes talâmicos específicos; NTA - aferentes talâmicos inespecíficos; EMF - fibras motoras eferentes. Os números indicam as camadas do córtex; II - neurônio piramidal e a distribuição das terminações nele: A - fibras aferentes inespecíficas da formação reticular e; B — colaterais periódicos de axons de neurônios piramidais; B — fibras comissurais de células espelhadas do hemisfério oposto; D - fibras aferentes específicas dos núcleos sensoriais do tálamo

Arroz. 1-1. Conexões do córtex cerebral.

A composição celular do córtex em termos de diversidade de morfologia, funções e formas de comunicação não tem paralelo em outras partes do SNC. A composição neuronal, a distribuição sobre as camadas em diferentes áreas do córtex são diferentes. Isso possibilitou isolar 53 campos citoarquitetônicos no cérebro humano. A divisão do córtex cerebral em campos citoarquitetônicos é formada mais claramente à medida que sua função melhora na filogênese.

A unidade funcional do córtex é uma coluna vertical com cerca de 500 µm de diâmetro. Coluna - zona de distribuição de ramos de uma fibra talamocortical ascendente (aferente). Cada coluna contém até 1.000 conjuntos neurais. A excitação de uma coluna inibe as colunas vizinhas.

O trajeto ascendente passa por todas as camadas corticais (caminho específico). A via não específica também passa por todas as camadas corticais. A substância branca dos hemisférios está localizada entre o córtex e os gânglios da base. Consiste em um grande número de fibras que correm em diferentes direções. Estas são as vias do telencéfalo. Existem três tipos de caminhos.

  • projeção- conecta o córtex com o diencéfalo e outras partes do sistema nervoso central. Estes são caminhos ascendentes e descendentes;
  • comissural - suas fibras fazem parte das comissuras cerebrais que conectam as partes correspondentes dos hemisférios esquerdo e direito. Eles fazem parte do corpo caloso;
  • associativo - conecta áreas do córtex do mesmo hemisfério.

Áreas do córtex cerebral

De acordo com as características da composição celular, a superfície do córtex é dividida em unidades estruturais seguinte ordem: zonas, regiões, sub-regiões, campos.

As zonas do córtex cerebral são divididas em zonas de projeção primária, secundária e terciária. Eles contêm células nervosas especializadas, que recebem impulsos de certos receptores (auditivos, visuais, etc.). As zonas secundárias são seções periféricas dos núcleos do analisador. As zonas terciárias recebem informações processadas das zonas primária e secundária do córtex cerebral e desempenham um papel importante na regulação dos reflexos condicionados.

Na substância cinzenta do córtex cerebral, distinguem-se as zonas sensoriais, motoras e associativas:

  • áreas sensoriais do córtex cerebral -áreas do córtex em que as seções centrais dos analisadores estão localizadas:
    zona visual - lobo occipital do córtex cerebral;
    zona auditiva - lobo temporal do córtex cerebral;
    zona de sensações gustativas - o lobo parietal do córtex cerebral;
    zona de sensações olfativas - o hipocampo e o lobo temporal do córtex cerebral.

Zona somatossensorial localizado no giro central posterior, os impulsos nervosos dos proprioreceptores dos músculos, tendões, articulações e impulsos da temperatura, tátil e outros receptores da pele vêm aqui;

  • áreas motoras do córtex cerebraláreas do córtex, após a estimulação das quais aparecem reações motoras. Eles estão localizados no giro central anterior. Quando está danificado, são observados distúrbios de movimento significativos. Os caminhos pelos quais os impulsos vão dos hemisférios cerebrais aos músculos formam um cruzamento, portanto, quando a zona motora do lado direito do córtex é estimulada, ocorre uma contração dos músculos do lado esquerdo do corpo;
  • zonas associativas -áreas do córtex adjacentes às áreas sensoriais. Os impulsos nervosos que entram nas zonas sensoriais levam à excitação das zonas associativas. Sua peculiaridade é que a excitação pode ocorrer quando os impulsos são recebidos de vários receptores. A destruição de zonas associativas leva a sérios prejuízos de aprendizagem e memória.

A função da fala está associada a áreas sensoriais e motoras. Centro motor da fala (centro de Broca) localizado na parte inferior do lobo frontal esquerdo, quando é destruído, a articulação da fala é perturbada; enquanto o paciente entende a fala, mas não consegue falar.

Centro Auditivo da Fala (Wernicke Center) localizado no lobo temporal esquerdo do córtex cerebral, quando este é destruído, ocorre a surdez verbal: o paciente pode falar, expressar seus pensamentos oralmente, mas não entende a fala de outra pessoa; a audição é preservada, mas o paciente não reconhece as palavras, a fala escrita é perturbada.

As funções de fala associadas à fala escrita - leitura, escrita - são reguladas centro visual da fala localizado na borda dos lobos parietal, temporal e occipital do córtex cerebral. Sua derrota leva à impossibilidade de ler e escrever.

O lobo temporal contém o centro responsável pela camada de memorização. Um paciente com uma lesão nesta área não se lembra dos nomes dos objetos, ele precisa solicitar as palavras certas. Esquecendo o nome do objeto, o paciente lembra sua finalidade, propriedades e, portanto, descreve suas qualidades por um longo tempo, conta o que é feito com esse objeto, mas não consegue nomeá-lo. Por exemplo, em vez da palavra “gravata”, o paciente diz: “é isso que eles colocam no pescoço e amarram com um nó especial para que fique bonito quando forem visitar”.

Funções do lobo frontal:

  • gestão de respostas comportamentais inatas com a ajuda da experiência acumulada;
  • coordenação das motivações externas e internas do comportamento;
  • desenvolvimento de uma estratégia de comportamento e um programa de ação;
  • características mentais do indivíduo.

Composição do córtex cerebral

O córtex cerebral é a estrutura mais alta do sistema nervoso central e consiste em células nervosas, seus processos e neuroglia. O córtex contém neurônios estrelados, fusiformes e piramidais. Devido à presença de dobras, a casca tem uma grande área de superfície. O córtex antigo (arquicórtex) e o novo córtex (neocórtex) são distinguidos. A casca é composta por seis camadas (Fig. 2).

Arroz. 2. O córtex cerebral

A camada molecular superior é formada principalmente pelos dendritos das células piramidais das camadas subjacentes e pelos axônios dos núcleos inespecíficos do tálamo. Nesses dendritos, as sinapses são formadas por fibras aferentes provenientes dos núcleos associativos e inespecíficos do tálamo.

A camada granular externa é formada por pequenas células estreladas e parcialmente por pequenas células piramidais. As fibras das células dessa camada estão localizadas principalmente ao longo da superfície do córtex, formando conexões córtico-corticais.

Uma camada de células piramidais de tamanho pequeno.

Camada granular interna formada por células estreladas. Termina com fibras talamocorticais aferentes, a partir dos receptores dos analisadores.

A camada piramidal interna consiste em grandes células piramidais envolvidas na regulação de formas complexas de movimento.

A camada multiforme consiste em células verstenóides que formam as vias corticotalâmicas.

De acordo com seu significado funcional, os neurônios corticais são divididos em sensorial, percebendo impulsos aferentes dos núcleos do tálamo e receptores de sistemas sensoriais; motor, enviando impulsos para os núcleos subcorticais, intermediário, médio, medula oblonga, cerebelo, formação reticular e medula espinhal; e intermediário, que realizam a conexão entre os neurônios do córtex cerebral. Os neurônios do córtex cerebral estão em estado de constante excitação, que não desaparece nem durante o sono.

No córtex cerebral, os neurônios sensoriais recebem impulsos de todos os receptores do corpo através dos núcleos do tálamo. E cada órgão tem sua própria projeção ou representação cortical, localizada em determinadas áreas dos hemisférios cerebrais.

Existem quatro áreas sensoriais e quatro áreas motoras no córtex cerebral.

Os neurônios do córtex motor recebem impulsos aferentes através do tálamo de receptores musculares, articulares e cutâneos. As principais conexões eferentes do córtex motor são realizadas pelas vias piramidal e extrapiramidal.

Os animais têm a área frontal mais desenvolvida do córtex e seus neurônios estão envolvidos em fornecer um comportamento direcionado a objetivos. Se essa parte da casca for removida, o animal fica letárgico, sonolento. Na região temporal, o local da recepção auditiva é localizado e os impulsos nervosos dos receptores da cóclea do ouvido interno chegam aqui. A área de recepção visual está localizada nos lobos occipitais do córtex cerebral.

A região parietal, a zona extranuclear, desempenha um papel importante na organização de formas complexas de maior atividade nervosa. Aqui estão elementos dispersos dos analisadores visuais e de pele, a síntese entre analisadores é realizada.

As zonas associativas estão localizadas próximas às zonas de projeção, que realizam a conexão entre as zonas sensoriais e motoras. O córtex associativo participa da convergência de várias excitações sensoriais, o que permite o processamento complexo de informações sobre o ambiente externo e interno.

Uma característica da evolução da Terra é a diferenciação da matéria, cuja expressão é a estrutura da concha do nosso planeta. A litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera formam as principais conchas da Terra, diferindo na composição química, poder e estado da matéria.

A estrutura interna da Terra

A composição química da Terra(Fig. 1) é semelhante à composição de outros planetas terrestres, como Vênus ou Marte.

Em geral, predominam elementos como ferro, oxigênio, silício, magnésio e níquel. O conteúdo de elementos leves é baixo. A densidade média da matéria da Terra é de 5,5 g/cm 3 .

Há muito poucos dados confiáveis ​​sobre a estrutura interna da Terra. Considere a Fig. 2. Representa a estrutura interna da Terra. A Terra consiste na crosta terrestre, manto e núcleo.

Arroz. 1. A composição química da Terra

Arroz. 2. A estrutura interna da Terra

Núcleo

Núcleo(Fig. 3) está localizado no centro da Terra, seu raio é de cerca de 3,5 mil km. A temperatura central atinge 10.000 K, ou seja, é mais alta que a temperatura das camadas externas do Sol e sua densidade é de 13 g/cm 3 (compare: água - 1 g/cm 3). O núcleo presumivelmente consiste em ligas de ferro e níquel.

O núcleo externo da Terra tem uma potência maior que o núcleo interno (raio de 2200 km) e está em estado líquido (fundido). O núcleo interno está sob enorme pressão. As substâncias que o compõem estão em estado sólido.

Manto

Manto- a geosfera da Terra, que circunda o núcleo e compõe 83% do volume do nosso planeta (ver Fig. 3). Seu limite inferior está localizado a uma profundidade de 2900 km. O manto é dividido em uma parte superior menos densa e plástica (800-900 km), da qual magma(traduzido do grego significa "pomada grossa"; esta é a substância fundida do interior da terra - uma mistura de compostos e elementos químicos, incluindo gases, em um estado semi-líquido especial); e um cristalino inferior, com cerca de 2.000 km de espessura.

Arroz. 3. Estrutura da Terra: núcleo, manto e crosta terrestre

crosta terrestre

Crosta terrestre - a camada externa da litosfera (ver Fig. 3). Sua densidade é aproximadamente duas vezes menor que a densidade média da Terra - 3 g/cm 3 .

Separa a crosta terrestre do manto fronteira de Mohorović(é frequentemente chamado de limite de Moho), caracterizado por um aumento acentuado nas velocidades das ondas sísmicas. Foi instalado em 1909 por um cientista croata Andrey Mohorovichich (1857- 1936).

Como os processos que ocorrem na parte superior do manto afetam o movimento da matéria na crosta terrestre, eles são combinados sob o nome geral litosfera(concha de pedra). A espessura da litosfera varia de 50 a 200 km.

Abaixo da litosfera está astenosfera- menos duro e menos viscoso, mas mais plástico com uma temperatura de 1200 °C. Pode cruzar a fronteira de Moho, penetrando na crosta terrestre. A astenosfera é a fonte do vulcanismo. Ele contém bolsões de magma derretido, que é introduzido na crosta terrestre ou derramado na superfície da Terra.

A composição e estrutura da crosta terrestre

Comparada com o manto e o núcleo, a crosta terrestre é uma camada muito fina, dura e quebradiça. É composto por uma substância mais leve, que contém atualmente cerca de 90 elementos químicos naturais. Esses elementos não estão igualmente representados na crosta terrestre. Sete elementos — oxigênio, alumínio, ferro, cálcio, sódio, potássio e magnésio — respondem por 98% da massa da crosta terrestre (veja a Figura 5).

Combinações peculiares de elementos químicos formam várias rochas e minerais. Os mais antigos têm pelo menos 4,5 bilhões de anos.

Arroz. 4. A estrutura da crosta terrestre

Arroz. 5. A composição da crosta terrestre

Mineralé relativamente homogêneo em sua composição e propriedades de um corpo natural, formado tanto nas profundezas quanto na superfície da litosfera. Exemplos de minerais são diamante, quartzo, gesso, talco, etc. (Você encontrará uma descrição das propriedades físicas de vários minerais no Apêndice 2.) A composição dos minerais da Terra é mostrada na fig. 6.

Arroz. 6. Composição mineral geral da Terra

Rochas são formados por minerais. Eles podem ser compostos de um ou mais minerais.

Rochas sedimentares - argila, calcário, giz, arenito, etc. - formados pela precipitação de substâncias no meio aquático e em terra. Eles ficam em camadas. Os geólogos os chamam de páginas da história da Terra, porque podem aprender sobre as condições naturais que existiam em nosso planeta nos tempos antigos.

Entre as rochas sedimentares, destacam-se as organogênicas e inorgânicas (detríticas e quimiogênicas).

Organogênico rochas são formadas como resultado do acúmulo de restos de animais e plantas.

Rochas clásticas são formados como resultado do intemperismo, a formação de produtos de destruição de rochas previamente formadas com a ajuda de água, gelo ou vento (Tabela 1).

Tabela 1. Rochas clásticas em função do tamanho dos fragmentos

Nome da raça

Tamanho da chatice (partículas)

Acima de 50cm

5mm - 1cm

1mm - 5mm

Areia e arenitos

0,005 mm - 1 mm

Menos de 0,005 mm

Quimiogênico rochas são formadas como resultado da sedimentação das águas dos mares e lagos de substâncias dissolvidas neles.

Na espessura da crosta terrestre, o magma se forma Rochas ígneas(Fig. 7), como granito e basalto.

Rochas sedimentares e ígneas, quando imersas a grandes profundidades sob a influência de pressões e altas temperaturas, sofrem mudanças significativas, transformando-se em rochas metamórficas. Assim, por exemplo, o calcário se transforma em mármore, o arenito de quartzo em quartzito.

Três camadas são distinguidas na estrutura da crosta terrestre: sedimentar, "granito", "basalto".

Camada sedimentar(ver Fig. 8) é formado principalmente por rochas sedimentares. Aqui predominam argilas e xistos, rochas arenosas, carbonáticas e vulcânicas estão amplamente representadas. Na camada sedimentar há depósitos de tais mineral, como carvão, gás, petróleo. Todos eles são de origem orgânica. Por exemplo, o carvão é um produto da transformação de plantas dos tempos antigos. A espessura da camada sedimentar varia amplamente - desde a ausência completa em algumas áreas de terra até 20-25 km em depressões profundas.

Arroz. 7. Classificação das rochas por origem

camada "granito" consiste em rochas metamórficas e ígneas semelhantes em suas propriedades ao granito. Os mais comuns aqui são gnaisses, granitos, xistos cristalinos, etc. A camada de granito não se encontra em todos os lugares, mas nos continentes, onde é bem expressa, sua espessura máxima pode chegar a várias dezenas de quilômetros.

camada "basalto" formada por rochas próximas aos basaltos. São rochas ígneas metamorfoseadas, mais densas que as rochas da camada de "granito".

A espessura e a estrutura vertical da crosta terrestre são diferentes. Existem vários tipos de crosta terrestre (Fig. 8). De acordo com a classificação mais simples, distinguem-se as crostas oceânicas e continentais.

A crosta continental e oceânica são diferentes em espessura. Assim, a espessura máxima da crosta terrestre é observada sob sistemas montanhosos. São cerca de 70 km. Sob as planícies, a espessura da crosta terrestre é de 30 a 40 km, e sob os oceanos é a mais fina - apenas 5 a 10 km.

Arroz. 8. Tipos de crosta terrestre: 1 - água; 2 - camada sedimentar; 3 - intercalação de rochas sedimentares e basaltos; 4, basaltos e rochas ultramáficas cristalinas; 5, camada granito-metamórfica; 6 - camada granulito-máfica; 7 - manto normal; 8 - manto descomprimido

A diferença entre a crosta continental e a oceânica em termos de composição rochosa se manifesta na ausência de uma camada de granito na crosta oceânica. Sim, e a camada de basalto da crosta oceânica é muito peculiar. Em termos de composição da rocha, difere da camada análoga da crosta continental.

A fronteira entre terra e oceano (marca zero) não fixa a transição da crosta continental para a oceânica. A substituição da crosta continental pela oceânica ocorre no oceano aproximadamente a uma profundidade de 2450 m.

Arroz. 9. A estrutura da crosta continental e oceânica

Existem também tipos de transição da crosta terrestre - suboceânica e subcontinental.

crosta suboceânica localizadas ao longo das encostas continentais e contrafortes, podem ser encontradas nos mares marginais e mediterrâneos. É uma crosta continental de até 15-20 km de espessura.

crosta subcontinental localizada, por exemplo, em arcos de ilhas vulcânicas.

Baseado em materiais sondagem sísmica - velocidade da onda sísmica - obtemos dados sobre a estrutura profunda da crosta terrestre. Assim, o poço superprofundo Kola, que pela primeira vez possibilitou ver amostras de rochas a uma profundidade de mais de 12 km, trouxe muitas coisas inesperadas. Supunha-se que, a uma profundidade de 7 km, uma camada de “basalto” deveria começar. Na realidade, porém, não foi descoberto, e os gnaisses predominaram entre as rochas.

Mudança na temperatura da crosta terrestre com a profundidade. A camada superficial da crosta terrestre tem uma temperatura determinada pelo calor solar. isto camada heliométrica(do grego Helio - o Sol), experimentando flutuações sazonais de temperatura. Sua espessura média é de cerca de 30 m.

Abaixo está uma camada ainda mais fina, cuja característica é uma temperatura constante correspondente à temperatura média anual do local de observação. A profundidade desta camada aumenta no clima continental.

Ainda mais profundamente na crosta terrestre, distingue-se uma camada geotérmica, cuja temperatura é determinada pelo calor interno da Terra e aumenta com a profundidade.

O aumento da temperatura ocorre principalmente devido ao decaimento dos elementos radioativos que compõem as rochas, principalmente rádio e urânio.

A magnitude do aumento da temperatura das rochas com a profundidade é chamada gradiente geotérmico. Varia em uma faixa bastante ampla - de 0,1 a 0,01 ° C / m - e depende da composição das rochas, das condições de sua ocorrência e de vários outros fatores. Sob os oceanos, a temperatura aumenta mais rapidamente com a profundidade do que nos continentes. Em média, a cada 100 m de profundidade torna-se mais quente em 3°C.

O recíproco do gradiente geotérmico é chamado passo geotérmico.É medido em m/°C.

O calor da crosta terrestre é uma importante fonte de energia.

A parte da crosta terrestre que se estende até as profundidades disponíveis para formas de estudo geológico entranhas da terra. As entranhas da Terra requerem proteção especial e uso razoável.

células da glia; está localizado em algumas partes das estruturas cerebrais profundas, o córtex dos hemisférios cerebrais (assim como o cerebelo) é formado a partir dessa substância.

Cada hemisfério é dividido em cinco lobos, sendo quatro (frontal, parietal, occipital e temporal) adjacentes aos ossos correspondentes da abóbada craniana, e um (insular) localizado em profundidade, na fossa que separa o frontal e o temporal. lobos.

O córtex cerebral tem uma espessura de 1,5 a 4,5 mm, sua área aumenta devido à presença de sulcos; está conectado com outras partes do sistema nervoso central, graças aos impulsos que os neurônios conduzem.

Os hemisférios constituem aproximadamente 80% da massa total do cérebro. Eles realizam a regulação das funções mentais superiores, enquanto o tronco cerebral é inferior, que estão associados à atividade dos órgãos internos.

Três regiões principais são distinguidas na superfície hemisférica:

  • lateral superior convexa, que é adjacente à superfície interna da abóbada craniana;
  • inferior, com as seções anterior e média localizadas na face interna da base do crânio e as posteriores na região do cerebelo;
  • o medial está localizado na fissura longitudinal do cérebro.

Recursos do dispositivo e atividades

O córtex cerebral é dividido em 4 tipos:

  • antigo - ocupa pouco mais de 0,5% de toda a superfície dos hemisférios;
  • velhos - 2,2%;
  • novo - mais de 95%;
  • a média é de cerca de 1,5%.

O córtex cerebral filogeneticamente antigo, representado por grupos de grandes neurônios, é empurrado pelo novo para a base dos hemisférios, tornando-se uma faixa estreita. E o antigo, composto por três camadas de células, se aproxima do meio. A principal região do córtex antigo é o hipocampo, que é o departamento central do sistema límbico. A crosta média (intermediária) é uma formação do tipo transicional, pois a transformação de estruturas antigas em novas é realizada gradualmente.

O córtex cerebral humano, ao contrário dos mamíferos, também é responsável pelo trabalho coordenado dos órgãos internos. Tal fenômeno, em que aumenta o papel do córtex na implementação de todas as atividades funcionais do corpo, é chamado de corticalização das funções.

Uma das características do córtex é sua atividade elétrica, que ocorre espontaneamente. As células nervosas localizadas nesta seção têm uma certa atividade rítmica, refletindo processos bioquímicos e biofísicos. A atividade tem uma amplitude e frequência diferentes (ritmos alfa, beta, delta, teta), que dependem da influência de vários fatores (meditação, fases do sono, estresse, presença de convulsões, neoplasias).

Estrutura

O córtex cerebral é uma formação de múltiplas camadas: cada uma das camadas tem sua própria composição específica de neurócitos, uma orientação específica e a localização dos processos.

A posição sistemática dos neurônios no córtex é chamada de "citoarquitetônica", as fibras dispostas em uma determinada ordem são chamadas de "mieloarquitetônica".

O córtex cerebral consiste em seis camadas citoarquitetônicas.

  1. Molecular de superfície, em que não há muitas células nervosas. Seus processos estão localizados nele mesmo, e não vão além.
  2. O granular externo é formado por neurócitos piramidais e estrelados. Os processos saem desta camada e vão para as seguintes.
  3. O piramidal consiste em células piramidais. Seus axônios descem onde terminam ou formam fibras de associação, e seus dendritos sobem até a segunda camada.
  4. O granular interno é formado por células estreladas e pequenas piramidais. Os dendritos vão para a primeira camada, os processos laterais se ramificam dentro de sua própria camada. Os axônios se estendem para as camadas superiores ou para a substância branca.
  5. Ganglionar é formado por grandes células piramidais. Aqui estão os maiores neurócitos do córtex. Os dendritos são direcionados para a primeira camada ou distribuídos em suas próprias. Os axônios deixam o córtex e passam a ser fibras que conectam vários departamentos e estruturas do sistema nervoso central entre si.
  6. Multiforme - consiste em várias células. Os dendritos vão para a camada molecular (alguns apenas até a quarta ou quinta camadas). Os axônios são enviados para as camadas sobrejacentes ou saem do córtex como fibras de associação.

O córtex cerebral é dividido em regiões - a chamada organização horizontal. São 11 no total e incluem 52 campos, cada um com seu próprio número de série.

Organização vertical

Há também uma divisão vertical - em colunas de neurônios. Nesse caso, as colunas pequenas são combinadas em colunas macro, que são chamadas de módulo funcional. No coração de tais sistemas estão as células estreladas - seus axônios, bem como suas conexões horizontais com os axônios laterais dos neurócitos piramidais. Todas as células nervosas nas colunas verticais respondem ao impulso aferente da mesma maneira e juntas enviam um sinal eferente. A excitação na direção horizontal é devida à atividade das fibras transversais que seguem de uma coluna para outra.

Ele descobriu pela primeira vez unidades que unem neurônios de diferentes camadas verticalmente em 1943. Lorente de No - com a ajuda da histologia. Posteriormente, isso foi confirmado usando métodos de eletrofisiologia em animais por W. Mountcastle.

O desenvolvimento do córtex no desenvolvimento fetal começa cedo: a partir de 8 semanas, o embrião tem uma placa cortical. Primeiro, as camadas inferiores se diferenciam e, aos 6 meses, o nascituro tem todos os campos presentes em um adulto. As características citoarquitetônicas do córtex estão totalmente formadas aos 7 anos de idade, mas os corpos dos neurócitos aumentam até os 18 anos. Para a formação do córtex, é necessário o movimento coordenado e a divisão das células precursoras das quais os neurônios emergem. Foi estabelecido que este processo é influenciado por um gene especial.

Organização horizontal

Costuma-se dividir as áreas do córtex cerebral em:

  • associativo;
  • sensorial (sensível);
  • motor.

Ao estudar áreas localizadas e suas características funcionais, os cientistas usaram uma variedade de métodos: irritação química ou física, remoção parcial de áreas cerebrais, desenvolvimento de reflexos condicionados, registro de biocorrentes cerebrais.

confidencial

Essas áreas ocupam aproximadamente 20% do córtex. A derrota de tais zonas leva a uma violação da sensibilidade (redução da visão, audição, olfato, etc.). A área da zona depende diretamente do número de células nervosas que percebem o impulso de certos receptores: quanto mais houver, maior a sensibilidade. Alocar zonas:

  • somatossensorial (responsável pela sensibilidade cutânea, proprioceptiva, autonômica) - localiza-se no lobo parietal (giro pós-central);
  • dano visual bilateral que leva à cegueira completa - localizado no lobo occipital;
  • auditivo (localizado no lobo temporal);
  • paladar, localizado no lobo parietal (localização - giro pós-central);
  • violação olfativa, bilateral, que leva à perda do olfato (localizado no giro hipocampal).

A violação da zona auditiva não leva à surdez, mas aparecem outros sintomas. Por exemplo, a impossibilidade de distinguir sons curtos, o significado de ruídos cotidianos (passos, água derramando, etc.), mantendo a diferença de sons em altura, duração e timbre. Também pode ocorrer amusia, que consiste na incapacidade de reconhecer, reproduzir melodias e também distinguir entre elas. A música também pode ser acompanhada de sensações desagradáveis.

Os impulsos que viajam ao longo das fibras aferentes do lado esquerdo do corpo são percebidos pelo hemisfério direito e do lado direito - pelo esquerdo (danos no hemisfério esquerdo causarão uma violação da sensibilidade no lado direito e vice-versa). Isso se deve ao fato de que cada giro pós-central está conectado à parte oposta do corpo.

Motor

As áreas motoras, cuja irritação causa o movimento dos músculos, estão localizadas no giro central anterior do lobo frontal. As áreas motoras se comunicam com as áreas sensoriais.

As vias motoras na medula oblonga (e parcialmente na medula espinhal) formam uma decussação com uma transição para o lado oposto. Isso leva ao fato de que a irritação que ocorre no hemisfério esquerdo entra na metade direita do corpo e vice-versa. Portanto, danos ao córtex de um dos hemisférios levam a uma violação da função motora dos músculos do lado oposto do corpo.

As áreas motoras e sensoriais, localizadas na região do sulco central, são combinadas em uma formação - a zona sensório-motora.

A neurologia e a neuropsicologia acumularam muitas informações sobre como a derrota dessas áreas leva não apenas a distúrbios elementares do movimento (paralisia, paresia, tremores), mas também a distúrbios nos movimentos voluntários e ações com objetos - apraxia. Quando eles aparecem, os movimentos durante a escrita podem ser perturbados, as representações espaciais podem ser perturbadas e podem aparecer movimentos padronizados descontrolados.

Associativo

Essas zonas são responsáveis ​​por vincular a informação sensorial recebida com aquela que foi previamente recebida e armazenada na memória. Além disso, eles permitem comparar informações provenientes de diferentes receptores. A resposta ao sinal é formada na zona associativa e transmitida para a zona motora. Assim, cada área associativa é responsável pelos processos de memória, aprendizagem e pensamento.. Grandes zonas associativas estão localizadas próximas às zonas sensoriais funcionais correspondentes. Por exemplo, qualquer função visual associativa é controlada pela área de associação visual, localizada próxima à área visual sensorial.

Estabelecer as leis do cérebro, analisar seus distúrbios locais e verificar sua atividade é realizado pela ciência da neuropsicologia, localizada na interseção da neurobiologia, psicologia, psiquiatria e informática.

Recursos de localização por campos

O córtex cerebral é plástico, o que afeta a transição das funções de um departamento, se estiver perturbado, para outro. Isso se deve ao fato de que os analisadores no córtex têm um núcleo, onde ocorre a maior atividade, e uma periferia, que é responsável pelos processos de análise e síntese de forma primitiva. Entre os núcleos do analisador existem elementos que pertencem a diferentes analisadores. Se o dano toca o núcleo, os componentes periféricos começam a se responsabilizar por sua atividade.

Assim, a localização das funções do córtex cerebral é um conceito relativo, pois não há limites definidos. No entanto, a citoarquitetônica sugere a presença de 52 campos que se comunicam entre si por meio de vias:

  • associativo (esse tipo de fibras nervosas é responsável pela atividade do córtex na região de um hemisfério);
  • comissural (conecta áreas simétricas de ambos os hemisférios);
  • projeção (contribuir para a comunicação do córtex, estruturas subcorticais com outros órgãos).

tabela 1

Campos relevantes

Motor

confidencial

visual

Olfativo

Gosto

Motor de fala, que inclui centros:

Wernicke, que permite que você perceba a fala oral

Broca - responsável pelo movimento dos músculos da língua; derrota ameaça com uma perda completa da fala

Percepção da fala na escrita

Assim, a estrutura do córtex cerebral envolve considerá-lo em uma orientação horizontal e vertical. Dependendo disso, são distinguidas colunas verticais de neurônios e zonas localizadas no plano horizontal. As principais funções desempenhadas pelo córtex se reduzem à implementação do comportamento, regulação do pensamento, consciência. Além disso, garante a interação do corpo com o ambiente externo e participa do controle do trabalho dos órgãos internos.

1. Qual é a estrutura do córtex cerebral?

O córtex cerebral é uma camada de substância cinzenta com 2-4 mm de espessura. É formado por células nervosas (cerca de 14 bilhões) localizadas na superfície do prosencéfalo. Sulcos (recessos), circunvoluções (dobras) aumentam a área de superfície do córtex (até 2000-2500 cm 2).

2. Quais lobos estão isolados no córtex cerebral?

O córtex cerebral é dividido em lobos por sulcos profundos. Em cada hemisfério, distinguem-se o lobo frontal, parietal, temporal e occipital. O lobo frontal é separado do parietal por um sulco central. O lobo temporal é separado do frontal e parietal por um sulco lateral, sulco parieto-occipital.

3. Que funções desempenha o córtex cerebral?

O córtex cerebral é responsável pela percepção de todas as informações que entram no cérebro (visual, auditiva, tátil, gustativa, etc.), para gerenciar todos os movimentos musculares complexos. As funções mentais (memória, fala, pensamento, etc.) estão associadas ao trabalho dos grandes hemisférios.

4. Qual a localização das áreas responsáveis ​​pela execução das funções do córtex?

No córtex cerebral, distinguem-se zonas sensoriais, motoras e associativas.

Nas zonas sensoriais estão as seções centrais dos analisadores, ou seja, há um processamento de informações provenientes dos sentidos. A zona somatossensorial (sensibilidade da pele) está localizada no giro central posterior, atrás do sulco central. Esta zona recebe impulsos dos músculos esqueléticos, tendões e articulações, bem como impulsos dos receptores táteis, de temperatura e outros receptores da pele. O hemisfério direito recebe impulsos da metade esquerda do corpo e o hemisfério esquerdo recebe impulsos da direita. A zona visual está localizada na região occipital do córtex. Esta zona recebe impulsos da retina. A zona auditiva está localizada na região temporal. A irritação desta área causa uma sensação de sons baixos ou altos, altos ou silenciosos. A zona de sensações gustativas está localizada na região parietal, na parte inferior do giro central posterior. Quando está irritado, surgem várias sensações gustativas. materiais do site

As zonas motoras são as partes do córtex cerebral que, quando irritadas, causam movimento. A zona motora está localizada na veia central anterior (em frente ao sulco central). A parte superior dos hemisférios está ligada à regulação dos movimentos das extremidades inferiores, depois o tronco, ainda mais baixo que o braço, e depois os músculos da face e da cabeça. O maior espaço é ocupado pela zona motora da mão e dedos e músculos do rosto, o menor - pelos músculos do corpo. Os caminhos pelos quais os impulsos vão dos hemisférios cerebrais aos músculos formam um cruzamento, portanto, quando a zona motora do lado direito do córtex é estimulada, os músculos do lado esquerdo do corpo se contraem.

As zonas associativas (em particular, o lobo parietal) conectam várias áreas do córtex. A atividade dessas zonas está subjacente às funções mentais superiores de uma pessoa. Ao mesmo tempo, o hemisfério direito é responsável pelo pensamento figurativo (reconhecimento de pessoas, percepção da música, criatividade artística), o esquerdo pelo pensamento abstrato (fala escrita e oral, operações matemáticas).

A atividade de cada órgão humano está sob o controle do córtex cerebral.

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