Funcionamento normal do cérebro e seu córtex. A estrutura e 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 fila, 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 de 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 uma cruz, portanto, quando a zona motora do lado direito do córtex é estimulada, os músculos do lado esquerdo do corpo se contraem;
  • 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 das zonas associativas leva a sérios problemas de aprendizado 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, portanto, descreve suas qualidades por muito tempo, conta o que é feito com esse objeto, mas não pode 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 do córtex 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.

O cérebro é um órgão misterioso que está sendo constantemente estudado por cientistas e ainda não foi totalmente explorado. O sistema estrutural não é simples e é uma combinação de células neuronais que são agrupadas em seções separadas. O córtex cerebral está presente na maioria dos animais e mamíferos, mas é no corpo humano que ele tem recebido maior desenvolvimento. Isso foi facilitado pela atividade laboral.

Por que o cérebro é chamado de massa cinzenta ou massa cinzenta? É acinzentado, mas tem as cores branco, vermelho e preto. A substância cinzenta representa diferentes tipos de células e a substância branca representa a matéria nervosa. O vermelho são os vasos sanguíneos e o preto é o pigmento melanina, responsável pela cor do cabelo e da pele.

A estrutura do cérebro

O corpo principal é dividido em cinco partes principais. A primeira parte é oblonga. É uma extensão da medula espinhal, que controla a comunicação com as atividades do corpo e é composta por uma substância cinza e branca. A segunda, do meio, inclui quatro outeiros, dos quais dois são responsáveis ​​pela função auditiva e dois pela função visual. O terceiro, posterior, inclui a ponte e o cerebelo ou cerebelo. Quarto, tampão hipotálamo e tálamo. Quinto, final, que forma dois hemisférios.

A superfície consiste em sulcos e cérebros cobertos com uma concha. Este departamento representa 80% do peso total de uma pessoa. Além disso, o cérebro pode ser dividido em três partes: cerebelo, tronco e hemisférios. É coberto com três camadas que protegem e nutrem o órgão principal. Esta é uma camada aracnóide na qual o fluido cerebral circula, macio contém vasos sanguíneos, duro perto do cérebro e o protege de danos.

Funções cerebrais


A atividade cerebral inclui as funções básicas da matéria cinzenta. São reações sensoriais, visuais, auditivas, olfativas, táteis e funções motoras. No entanto, todos os principais centros de controle estão localizados na parte oblonga, onde são coordenadas as atividades do sistema cardiovascular, as reações de defesa e a atividade muscular.

As vias motoras do órgão oblongo criam um cruzamento com uma transição para o lado oposto. Isso leva ao fato de que os receptores são formados primeiro na região direita, após o que os impulsos chegam à região esquerda. A fala é realizada nos hemisférios cerebrais. A seção posterior é responsável pelo aparelho vestibular.

O córtex cerebral é uma estrutura cerebral multinível em humanos e muitos mamíferos, consistindo de massa cinzenta e localizada no espaço periférico dos hemisférios (a massa cinzenta do córtex os cobre). A estrutura controla funções e processos importantes no cérebro e outros órgãos internos.

(hemisférios) do cérebro no crânio ocupam cerca de 4/5 de todo o espaço. Seu componente é a substância branca, que inclui longos axônios mielinizados de células nervosas. Do lado de fora, os hemisférios são cobertos pelo córtex cerebral, que também consiste em neurônios, além de células gliais e fibras não mielinizadas.

Costuma-se dividir a superfície dos hemisférios em algumas zonas, cada uma das quais é responsável por realizar certas funções no corpo (na maioria das vezes, são atividades e reações reflexas e instintivas).

Existe uma coisa - "latido antigo". É evolutivamente a estrutura mais antiga do manto do córtex cerebral em todos os mamíferos. Eles também distinguem o “novo córtex”, que nos mamíferos inferiores é apenas delineado, e nos humanos forma a maior parte do córtex cerebral (há também um “córtex antigo”, que é mais novo que o “antigo”, mas mais antigo que o "novo").

Funções do córtex

O córtex cerebral humano é responsável por controlar uma variedade de funções que são utilizadas em vários aspectos da vida do corpo humano. Sua espessura é de cerca de 3-4 mm e o volume é bastante impressionante devido à presença de canais que se conectam ao sistema nervoso central. Como a informação é percebida, processada, as decisões são tomadas através da rede elétrica com a ajuda de células nervosas com processos.

Dentro do córtex cerebral são produzidos vários sinais elétricos (cujo tipo depende do estado atual da pessoa). A atividade desses sinais elétricos depende do bem-estar de uma pessoa. Tecnicamente, os sinais elétricos desse tipo são descritos usando indicadores de frequência e amplitude. Mais conexões e localizadas em locais responsáveis ​​por prover os processos mais complexos. Ao mesmo tempo, o córtex cerebral continua a se desenvolver ativamente ao longo da vida de uma pessoa (pelo menos até o momento em que seu intelecto se desenvolve).

No processo de processamento de informações que entram no cérebro, reações (mentais, comportamentais, fisiológicas etc.) são formadas no córtex.

As funções mais importantes do córtex cerebral são:

  • A interação de órgãos e sistemas internos com o meio ambiente, bem como entre si, o curso correto dos processos metabólicos dentro do corpo.
  • Recepção e processamento de alta qualidade das informações recebidas de fora, conscientização das informações recebidas devido ao fluxo de processos de pensamento. A alta sensibilidade a qualquer informação recebida é alcançada devido ao grande número de células nervosas com processos.
  • Suporte para a relação contínua entre vários órgãos, tecidos, estruturas e sistemas do corpo.
  • Formação e trabalho correto da consciência humana, o fluxo do pensamento criativo e intelectual.
  • Implementação do controle sobre a atividade do centro da fala e processos associados a várias situações mentais e emocionais.
  • Interação com a medula espinhal e outros sistemas e órgãos do corpo humano.

O córtex cerebral em sua estrutura possui as seções anteriores (frontais) dos hemisférios, que atualmente são as menos estudadas pela ciência moderna. Essas áreas são conhecidas por serem virtualmente imunes a influências externas. Por exemplo, se esses departamentos forem afetados por impulsos elétricos externos, eles não darão nenhuma reação.

Alguns cientistas têm certeza de que as partes anteriores dos hemisférios cerebrais são responsáveis ​​pela autoconsciência de uma pessoa, por seus traços de caráter específicos. É um fato bem conhecido que as pessoas em que as seções anteriores são afetadas em um grau ou outro experimentam certas dificuldades de socialização, praticamente não prestam atenção à sua aparência, não estão interessadas na atividade laboral, não estão interessadas em as opiniões dos outros.

Do ponto de vista da fisiologia, é difícil superestimar a importância de cada departamento dos hemisférios cerebrais. Mesmo aqueles que atualmente não são totalmente compreendidos.

Camadas do córtex cerebral

O córtex cerebral é formado por várias camadas, cada uma com uma estrutura única e responsável por realizar determinadas funções. Todos eles interagem entre si, realizando um trabalho comum. É costume distinguir várias camadas principais do córtex:

  • Molecular. Nesta camada, forma-se um grande número de formações dendríticas, que se entrelaçam de maneira caótica. As neurites estão orientadas paralelamente, formando uma camada de fibras. Há relativamente poucas células nervosas aqui. Acredita-se que a principal função dessa camada seja a percepção associativa.
  • Externo. Muitas células nervosas com processos estão concentradas aqui. Os neurônios variam em forma. Nada se sabe exatamente sobre as funções desta camada.
  • Pirâmide externo. Contém muitas células nervosas com processos que variam em tamanho. Os neurônios são predominantemente de forma cônica. O dendrito é grande.
  • granular interno. Inclui um pequeno número de pequenos neurônios localizados a alguma distância. Entre as células nervosas existem estruturas fibrosas agrupadas.
  • piramidal interno. As células nervosas com processos que entram são grandes e de tamanho médio. A parte superior dos dendritos pode estar em contato com a camada molecular.
  • Cobrir. Inclui células nervosas fusiformes. Para os neurônios dessa estrutura, é característico que a parte inferior das células nervosas com processos atinja a substância branca.

O córtex cerebral inclui várias camadas que diferem em forma, localização e componente funcional de seus elementos. Nas camadas existem neurônios dos tipos piramidal, fusiforme, estelar, ramificado. Juntos, eles criam mais de cinquenta campos. Apesar de os campos não terem limites claramente definidos, sua interação entre si permite regular um grande número de processos associados ao recebimento e processamento de impulsos (ou seja, informações recebidas), criando uma resposta à influência dos estímulos .

A estrutura do córtex é extremamente complexa e não totalmente compreendida, então os cientistas não podem dizer exatamente como alguns elementos do cérebro funcionam.

O nível das habilidades intelectuais de uma criança está relacionado ao tamanho do cérebro e à qualidade da circulação sanguínea nas estruturas cerebrais. Muitas crianças com lesões de nascimento ocultas na região da coluna vertebral têm um córtex cerebral visivelmente menor do que seus pares saudáveis.

córtex pré-frontal

Uma grande seção do córtex cerebral, que se apresenta na forma de seções anteriores dos lobos frontais. Com sua ajuda, são realizados controle, gerenciamento, foco de quaisquer ações que uma pessoa realiza. Este departamento nos permite alocar adequadamente nosso tempo. O conhecido psiquiatra T. Goltieri descreveu este site como uma ferramenta com a qual as pessoas estabelecem metas e desenvolvem planos. Ele estava convencido de que um córtex pré-frontal funcionando adequadamente e bem desenvolvido é o fator mais importante na eficácia de um indivíduo.

As principais funções do córtex pré-frontal também são comumente referidas como:

  • Concentração de atenção, concentrando-se em obter apenas as informações necessárias para uma pessoa, ignorando pensamentos e sentimentos externos.
  • A capacidade de "reinicializar" a consciência, direcionando-a na direção correta do pensamento.
  • Perseverança no processo de execução de determinadas tarefas, esforçando-se para obter o resultado pretendido, apesar das circunstâncias que surgem.
  • Análise da situação atual.
  • Pensamento crítico, que permite criar um conjunto de ações para buscar dados verificados e confiáveis ​​(verificar as informações recebidas antes de usá-las).
  • Planejamento, desenvolvimento de determinadas medidas e ações para atingir os objetivos.
  • Previsão de eventos.

Separadamente, observa-se a capacidade deste departamento de gerenciar as emoções humanas. Aqui, os processos que ocorrem no sistema límbico são percebidos e traduzidos em emoções e sentimentos específicos (alegria, amor, desejo, tristeza, ódio, etc.).

Diferentes estruturas do córtex cerebral são atribuídas a diferentes funções. Ainda não há consenso sobre esta questão. A comunidade médica internacional está agora chegando à conclusão de que o córtex pode ser dividido em várias grandes zonas, incluindo campos corticais. Assim, tendo em conta as funções destas zonas, costuma-se distinguir três departamentos principais.

Zona responsável pelo processamento de pulso

Os impulsos vindos dos receptores dos centros táteis, olfativos e visuais vão exatamente para essa zona. Quase todos os reflexos associados às habilidades motoras são fornecidos pelos neurônios piramidais.

Aqui está o departamento responsável por receber impulsos e informações do sistema muscular, interage ativamente com diferentes camadas do córtex. Ele recebe e processa todos os impulsos que vêm dos músculos.

Se, por algum motivo, o córtex da cabeça estiver danificado nessa área, a pessoa terá problemas com o funcionamento do sistema sensorial, problemas com habilidades motoras e com o trabalho de outros sistemas associados aos centros sensoriais. Externamente, tais violações se manifestarão na forma de movimentos involuntários constantes, convulsões (de gravidade variável), paralisia parcial ou completa (em casos graves).

Área sensorial

Esta área é responsável pelo processamento de sinais elétricos para o cérebro. Vários departamentos estão localizados aqui ao mesmo tempo, o que garante a suscetibilidade do cérebro humano a impulsos provenientes de outros órgãos e sistemas.

  • Occipital (processa impulsos provenientes do centro visual).
  • Temporal (realiza o processamento das informações provenientes do centro fonoaudiológico).
  • Hipocampo (analisa impulsos do centro olfativo).
  • Parietal (processa os dados recebidos das papilas gustativas).

Na zona de percepção sensorial, existem departamentos que também recebem e processam sinais táteis. Quanto mais conexões neurais houver em cada departamento, maior será sua capacidade sensorial de receber e processar informações.

Os departamentos mencionados acima ocupam cerca de 20-25% de todo o córtex cerebral. Se a área de percepção sensorial estiver de alguma forma danificada, uma pessoa pode ter problemas de audição, visão, olfato e tato. Os pulsos recebidos não alcançarão ou serão processados ​​incorretamente.

As violações da zona sensorial nem sempre levam à perda de algum tipo de sentimento. Por exemplo, se o centro auditivo estiver danificado, isso nem sempre levará à surdez completa. No entanto, uma pessoa quase certamente terá certas dificuldades com a percepção correta das informações sonoras recebidas.

zona de associação

Na estrutura do córtex cerebral existe também uma zona associativa, que proporciona o contato entre os sinais dos neurônios da zona sensorial e o centro motor, e também fornece os sinais de feedback necessários a esses centros. A zona associativa forma reflexos comportamentais, participa dos processos de sua efetiva implementação. Ocupa uma parte significativa (comparativamente) do córtex cerebral, cobrindo os departamentos incluídos nas partes frontal e posterior dos hemisférios cerebrais (occipital, parietal, temporal).

O cérebro humano é projetado de tal forma que, em termos de percepção associativa, as partes posteriores dos hemisférios cerebrais são especialmente bem desenvolvidas (o desenvolvimento ocorre ao longo da vida). Eles controlam a fala (sua compreensão e reprodução).

Se as seções anterior ou posterior da zona de associação estiverem danificadas, isso pode levar a certos problemas. Por exemplo, em caso de derrota dos departamentos listados acima, uma pessoa perderá a capacidade de analisar corretamente as informações recebidas, não poderá fornecer as previsões mais simples para o futuro, começar pelos fatos nos processos de pensamento, usar a experiência adquirida anteriormente, depositada na memória. Também pode haver problemas com orientação no espaço, pensamento abstrato.

O córtex cerebral atua como um integrador superior de impulsos, enquanto as emoções se concentram na zona subcortical (hipotálamo e outros departamentos).

Diferentes áreas do córtex cerebral são responsáveis ​​por realizar certas funções. Existem vários métodos para considerar e determinar a diferença: neuroimagem, comparação de padrões de atividade elétrica, estudo da estrutura celular, etc.

No início do século 20, K. Brodmann (pesquisador alemão da anatomia do cérebro humano) criou uma classificação especial, dividindo o córtex em 51 seções, baseando seu trabalho na citoarquitetônica das células nervosas. Ao longo do século 20, os campos descritos por Brodmann foram discutidos, refinados, renomeados, mas ainda são usados ​​para descrever o córtex cerebral em humanos e grandes mamíferos.

Muitos campos de Brodmann foram inicialmente determinados com base na organização dos neurônios neles, mas depois seus limites foram refinados de acordo com a correlação com diferentes funções do córtex cerebral. Por exemplo, o primeiro, segundo e terceiro campos são definidos como o córtex somatossensorial primário, o quarto campo é o córtex motor primário e o décimo sétimo campo é o córtex visual primário.

Ao mesmo tempo, alguns campos de Brodmann (por exemplo, a área 25 do cérebro, bem como os campos 12-16, 26, 27, 29-31 e muitos outros) não foram totalmente estudados.

Zona motora de fala

Uma área bem estudada do córtex cerebral, que também é chamada de centro da fala. A zona é condicionalmente dividida em três departamentos principais:

  1. Centro motor da fala de Broca. Forma a capacidade de uma pessoa de falar. Localiza-se no giro posterior da parte anterior dos hemisférios cerebrais. O centro de Broca e o centro motor dos músculos motores da fala são estruturas diferentes. Por exemplo, se o centro motor estiver danificado de alguma forma, a pessoa não perderá a capacidade de falar, o componente semântico de sua fala não sofrerá, mas a fala deixará de ser clara e a voz ficará levemente modulada (em outras palavras, a qualidade da pronúncia dos sons será perdida). Se o centro de Broca estiver danificado, a pessoa não poderá falar (como um bebê nos primeiros meses de vida). Tais distúrbios são chamados de afasia motora.
  2. Centro sensorial de Wernicke. Localiza-se na região temporal, é responsável pelas funções de recepção e processamento da fala oral. Se o centro de Wernicke estiver danificado, a afasia sensorial é formada - o paciente não será capaz de entender a fala dirigida a ele (e não apenas de outra pessoa, mas também da sua). O proferido pelo paciente será um conjunto de sons incoerentes. Se houver uma derrota simultânea dos centros de Wernicke e Broca (geralmente isso ocorre com um derrame), nesses casos o desenvolvimento de afasia motora e sensorial é observado ao mesmo tempo.
  3. Centro de Percepção da Fala Escrita. Está localizado na parte visual do córtex cerebral (campo nº 18 de acordo com Brodman). Se estiver danificado, a pessoa terá agrafia - a perda da capacidade de escrever.

Espessura

Todos os mamíferos que têm tamanhos cerebrais relativamente grandes (em termos gerais, não comparados ao tamanho do corpo) têm um córtex cerebral bastante espesso. Por exemplo, em camundongos de campo, sua espessura é de cerca de 0,5 mm e em humanos - cerca de 2,5 mm. Os cientistas também identificam uma certa dependência da espessura da casca com o peso do animal.


O córtex cerebral faz parte da maioria das criaturas da Terra, mas é nos humanos que essa área atingiu o maior desenvolvimento. Especialistas dizem que isso contribuiu para a atividade laboral milenar que nos acompanha ao longo de nossas vidas.

Neste artigo, veremos a estrutura, bem como o que o córtex cerebral é responsável.

A parte cortical do cérebro desempenha o principal papel de funcionamento do corpo humano como um todo e consiste em neurônios, seus processos e células gliais. O córtex consiste em células nervosas estreladas, piramidais e fusiformes. Devido à presença de armazéns, a área cortical ocupa uma superfície bastante grande.

A estrutura do córtex cerebral inclui uma classificação em camadas, que é dividida nas seguintes camadas:

  • Molecular. Possui diferenças distintas, o que se reflete no baixo nível celular. Um pequeno número dessas células, consistindo de fibras, estão intimamente interligados
  • granular externo. As substâncias celulares desta camada são enviadas para a camada molecular
  • camada de neurônios piramidais. É a camada mais larga. Atingiu o maior desenvolvimento no giro pré-central. O número de células piramidais aumenta em 20-30 mícrons da zona externa dessa camada para a interna.
  • granular interno. Diretamente, o córtex visual do cérebro é a área onde a camada granular interna atingiu seu desenvolvimento máximo.
  • piramidal interno. Consiste em grandes células piramidais. Estas células são transportadas para a camada molecular
  • Camada de células multimórficas. Essa camada é formada por células nervosas de natureza diferente, mas principalmente do tipo fusiforme. A zona externa é caracterizada pela presença de células maiores. As células da seção interna são caracterizadas por um pequeno tamanho

Se considerarmos o nível estratificado com mais cuidado, podemos ver que o córtex cerebral dos hemisférios cerebrais assume as projeções de cada um dos níveis que ocorrem em diferentes partes do SNC.

Áreas do córtex cerebral

As características da estrutura celular da parte cortical do cérebro são divididas em unidades estruturais, a saber: zonas, campos, regiões e sub-regiões.

O córtex cerebral é classificado nas seguintes zonas de projeção:

  • Primário
  • Secundário
  • Terciário

Na zona primária, estão localizadas certas células neuronais, às quais um impulso receptor (auditivo, visual) é constantemente fornecido. O departamento secundário é caracterizado pela presença de departamentos de analisadores periféricos. O terciário recebe os dados processados ​​das zonas primária e secundária, sendo ele próprio responsável pelos reflexos condicionados.

Além disso, o córtex cerebral é dividido em vários departamentos ou zonas que permitem regular muitas funções humanas.

Aloca as seguintes zonas:

  • Sensorial - áreas nas quais as zonas do córtex cerebral estão localizadas:
    • visual
    • Auditivo
    • Aromatizante
    • Olfativo
  • Motor. Estas são áreas corticais, cuja estimulação pode levar a certas reações motoras. Eles estão localizados no giro central anterior. Seu dano pode levar a um comprometimento motor significativo.
  • Associativo. Essas regiões corticais estão localizadas próximas às áreas sensoriais. Impulsos de células nervosas que são enviados para a zona sensorial formam um excitante processo de divisões associativas. Sua derrota acarreta grave comprometimento do processo de aprendizagem e das funções da memória.

Funções dos lobos do córtex cerebral

O córtex cerebral e o subcórtex desempenham várias funções humanas. Diretamente, os próprios lobos do córtex cerebral contêm centros necessários como:

  • Motor, centro da fala (centro de Broca). Localiza-se na região inferior do lobo frontal. Seu dano pode atrapalhar completamente a articulação da fala, ou seja, o paciente consegue entender o que está sendo dito a ele, mas não consegue responder
  • Auditivo, centro da fala (centro de Wernicke). Localizado no lobo temporal esquerdo. Danos a essa área podem resultar na incapacidade da pessoa de entender o que a outra pessoa está dizendo, enquanto ainda permanece capaz de se expressar. Também neste caso, a fala escrita é seriamente prejudicada.

As funções da fala são desempenhadas por áreas sensoriais e motoras. As suas funções estão relacionadas com a fala escrita, nomeadamente a leitura e a escrita. O córtex visual e o cérebro regulam essa função.

Danos ao centro visual dos hemisférios cerebrais levam a uma perda completa das habilidades de leitura e escrita, bem como a uma possível perda de visão.

No lobo temporal existe um centro responsável pelo processo de memorização. Um paciente com uma lesão nesta área não consegue lembrar os nomes de certas coisas. No entanto, ele entende o próprio significado e funções do objeto e pode descrevê-los.

Por exemplo, em vez da palavra "copo", uma pessoa diz: "aqui é onde o líquido é derramado para depois beber".

Patologias do córtex cerebral

Há um grande número de doenças que afetam o cérebro humano, incluindo sua estrutura cortical. Danos ao córtex levam à interrupção de seus processos-chave e também reduzem seu desempenho.

As doenças mais comuns da parte cortical incluem:

  • Doença de Pick. Desenvolve-se em pessoas na velhice e é caracterizada pela morte das células nervosas. Ao mesmo tempo, as manifestações externas desta doença são quase idênticas à doença de Alzheimer, que pode ser vista na fase do diagnóstico, quando o cérebro se parece com uma noz seca. Também vale a pena notar que a doença é incurável, a única coisa que a terapia visa é a supressão ou eliminação dos sintomas.
  • Meningite. Esta doença infecciosa afeta indiretamente as partes do córtex cerebral. Ocorre como resultado de danos ao córtex por infecção por pneumococo e vários outros. É caracterizada por dores de cabeça, febre, dor nos olhos, sonolência, náuseas
  • Doença hipertônica. Com esta doença, focos de excitação começam a se formar no córtex cerebral e os impulsos de saída desse foco começam a contrair os vasos sanguíneos, o que leva a saltos acentuados na pressão arterial.
  • Falta de oxigênio do córtex cerebral (hipóxia). Essa condição patológica geralmente se desenvolve na infância. Ocorre devido à falta de oxigênio ou uma violação do fluxo sanguíneo no cérebro. Pode levar a alterações irreversíveis no tecido neuronal ou morte

A maioria das patologias do cérebro e do córtex não pode ser determinada com base nos sintomas e sinais externos que aparecem. Para identificá-los, você precisa passar por métodos de diagnóstico especiais que permitem explorar quase todos, mesmo os lugares mais inacessíveis e, posteriormente, determinar o estado de uma área específica, além de analisar seu trabalho.

A área cortical é diagnosticada usando várias técnicas, que discutiremos com mais detalhes no próximo capítulo.

Realização de uma pesquisa

Para o exame de alta precisão do córtex cerebral, métodos como:

  • Ressonância Magnética e Tomografia Computadorizada
  • Encefalografia
  • Tomografia por emissão de pósitrons
  • Radiografia

Um exame de ultrassom do cérebro também é usado, mas esse método é o menos eficaz em comparação com os métodos acima. Das vantagens do ultrassom, destacam-se o preço e a rapidez do exame.

Na maioria dos casos, os pacientes são diagnosticados com circulação cerebral. Para isso, uma série adicional de diagnósticos pode ser utilizada, a saber;

  • Ultrassom Doppler. Permite identificar os vasos afetados e as alterações na velocidade do fluxo sanguíneo neles. O método é altamente informativo e absolutamente seguro para a saúde.
  • Reoencefalografia. O trabalho desse método é registrar a resistência elétrica dos tecidos, o que permite formar uma linha de fluxo sanguíneo pulsado. Permite determinar o estado dos vasos sanguíneos, seu tom e vários outros dados. Menos informativo que o método ultrassônico
  • Angiografia de raios-X. Este é um exame de raio-X padrão, que é realizado adicionalmente com a administração intravenosa de um agente de contraste. Em seguida, o raio-X é feito. Como resultado da disseminação da substância por todo o corpo, todos os fluxos de sangue no cérebro são destacados na tela.

Esses métodos fornecem informações precisas sobre o estado do cérebro, córtex e parâmetros de fluxo sanguíneo. Existem também outros métodos que são usados ​​dependendo da natureza da doença, condição do paciente e outros fatores.

O cérebro humano é o órgão mais complexo, e muitos recursos são gastos para estudá-lo. No entanto, mesmo na era dos métodos inovadores de sua pesquisa, não é possível estudar certas partes dela.

O poder de processamento dos processos no cérebro é tão significativo que mesmo um supercomputador não chega nem perto dos indicadores correspondentes.

O córtex cerebral e o próprio cérebro são constantemente explorados, pelo que a descoberta de vários novos fatos sobre ele se torna cada vez mais. As descobertas mais comuns:

  • Em 2017, foi realizado um experimento no qual uma pessoa e um supercomputador estavam envolvidos. Descobriu-se que mesmo o equipamento mais tecnicamente equipado é capaz de simular apenas 1 segundo de atividade cerebral. Foram necessários 40 minutos para completar a tarefa.
  • A quantidade de memória humana em uma unidade eletrônica de medida da quantidade de dados é de cerca de 1000 terabytes.
  • O cérebro humano consiste em mais de 100 mil plexos vasculares, 85 bilhões de células nervosas. Também no cérebro existem cerca de 100 trilhões. conexões neurais que processam memórias humanas. Assim, ao aprender algo novo, a parte estrutural do cérebro também muda.
  • Quando uma pessoa acorda, o cérebro acumula um campo elétrico com potência de 25 watts. Esta potência é suficiente para acender uma lâmpada incandescente
  • A massa do cérebro é apenas 2% da massa total de uma pessoa, no entanto, o cérebro consome cerca de 16% da energia do corpo e mais de 17% do oxigênio
  • O cérebro é 80% água e 60% gordura. Portanto, para manter a função cerebral normal, uma dieta saudável é essencial. Coma alimentos que contenham ácidos graxos ômega-3 (peixe, azeite, nozes) e beba a quantidade necessária de líquidos diariamente
  • Os cientistas descobriram que, se uma pessoa "se senta" em uma dieta, o cérebro começa a comer a si mesmo. E baixos níveis de oxigênio no sangue por vários minutos podem levar a consequências indesejáveis.
  • O esquecimento humano é um processo natural, e a destruição de informações desnecessárias no cérebro permite que ele permaneça flexível. Além disso, o esquecimento pode ocorrer artificialmente, por exemplo, ao beber álcool, o que inibe os processos naturais no cérebro.

A ativação de processos mentais possibilita a geração de tecido cerebral adicional que substitui o danificado. Portanto, é necessário desenvolver-se mentalmente constantemente, o que reduzirá significativamente o risco de demência na velhice.

Camada de substância cinzenta que cobre os hemisférios cerebrais do cérebro. O córtex cerebral é dividido em quatro lobos: frontal, occipital, temporal e parietal. A parte do córtex que cobre a maior parte da superfície dos hemisférios cerebrais é chamada de neocórtex porque foi formada durante os estágios finais da evolução humana. O neocórtex pode ser dividido em zonas de acordo com suas funções. Diferentes partes do neocórtex estão associadas a funções sensoriais e motoras; as áreas correspondentes do córtex cerebral estão envolvidas no planejamento dos movimentos (lobos frontais) ou estão associadas à memória e percepção (lobos occipitais).

Córtex

Especificidade. A camada superior dos hemisférios cerebrais, consiste principalmente de células nervosas com orientação vertical (células piramidais), bem como feixes de fibras nervosas aferentes (centrípetas) e eferentes (centrífugas). Em termos neuroanatômicos, caracteriza-se pela presença de camadas horizontais que diferem em largura, densidade, forma e tamanho das células nervosas nelas incluídas.

Estrutura. O córtex cerebral é dividido em várias áreas, por exemplo, na classificação mais comum de formações citoarquitetônicas de K. Brodman, 11 áreas e 52 campos são identificados no córtex cerebral humano. Com base em dados de filogênese, um novo córtex, ou neocórtex, antigo, ou arquicórtex, e antigo, ou paleocórtex, são distinguidos. De acordo com o critério funcional, distinguem-se três tipos de áreas: áreas sensoriais que fornecem recepção e análise de sinais aferentes provenientes de núcleos retransmissores específicos do tálamo, áreas motoras que possuem conexões intracorticais bilaterais com todas as áreas sensoriais para a interação de funções sensoriais e motoras. áreas e áreas associativas que não possuem conexões aferentes ou eferentes diretas com a periferia, mas associadas a áreas sensoriais e motoras.

CÓRTEX

A superfície que cobre a matéria cinzenta que forma o nível superior do cérebro. Em um sentido evolutivo, esta é a mais nova formação neural, e aproximadamente 9-12 bilhões de suas células são responsáveis ​​pelas funções sensoriais básicas, coordenação motora e controle, participação na regulação do comportamento integrador coordenado e, mais importante, pela -chamados "processos mentais superiores" da fala. , pensamento, resolução de problemas, etc.

CÓRTEX

Inglês córtex cerebral) - a camada superficial que cobre os hemisférios cerebrais, formada principalmente por células nervosas orientadas verticalmente (neurônios) e seus processos, bem como feixes de fibras nervosas aferentes (centrípetas) e eferentes (centrífugas). Além disso, o córtex inclui células da neuroglia.

Uma característica da estrutura do C. g. m. é a estratificação horizontal, devido ao arranjo ordenado dos corpos das células nervosas e das fibras nervosas. Em K. m., 6 (segundo alguns autores, 7) camadas são distinguidas, diferindo em largura, densidade de arranjo, forma e tamanho de seus neurônios constituintes. Devido à orientação predominantemente vertical dos corpos e processos dos neurônios, bem como dos feixes de fibras nervosas, K. m. tem uma estriação vertical. Para a organização funcional de K. m., o arranjo vertical e colunar das células nervosas é de grande importância.

O principal tipo de células nervosas que compõem o K. m. são as células piramidais. O corpo dessas células assemelha-se a um cone, do topo do qual parte um dendrito apical espesso e longo; indo em direção à superfície do K. g. m., torna-se mais fino e em forma de leque dividido em ramos terminais mais finos. Dendritos basais mais curtos e um axônio partem da base do corpo da célula piramidal, em direção à substância branca, localizada sob o K. m., ou ramificando-se dentro do córtex. Os dendritos das células piramidais carregam um grande número de excrescências, os chamados. espinhos, que participam da formação de contatos sinápticos com as terminações de fibras aferentes que chegam a K. m. de outras seções do córtex e formações subcorticais (ver Sinapses). Os axônios das células piramidais formam as principais vias eferentes provenientes do C. g. m. O tamanho das células piramidais varia de 5-10 mícrons a 120-150 mícrons (células gigantes de Betz). Além dos neurônios piramidais, fazem parte do GC os neurônios estrelados, fusiformes e alguns outros tipos de interneurônios que participam da recepção de sinais aferentes e da formação de conexões interneuronais funcionais.

Com base nas peculiaridades da distribuição nas camadas do córtex de células nervosas e fibras de vários tamanhos e formas, todo o território dos campos K. g. que diferem em sua estrutura celular e significado funcional. A classificação das formações citoarquitetônicas de K. g. m., proposta por K. Brodman, que dividiu todo o K. g. m. de uma pessoa em 11 regiões e 52 campos, é geralmente aceita.

Com base nos dados de filogênese, K. g. m. é dividido em novo (neocórtex), antigo (arquicórtex) e antigo (paleocórtex). Na filogênese do KGM, há um aumento absoluto e relativo nos territórios da nova crosta, com uma diminuição relativa na área da antiga e antiga. Nos humanos, o novo córtex é responsável por 95,6%, enquanto o antigo ocupa 0,6% e o antigo - 2,2% de todo o território cortical.

Funcionalmente, existem 3 tipos de áreas no córtex: sensoriais, motoras e associativas.

As zonas corticais sensoriais (ou de projeção) recebem e analisam sinais aferentes ao longo das fibras provenientes de núcleos retransmissores específicos do tálamo. As zonas sensoriais estão localizadas em certas áreas do córtex: visual está localizado no occipital (campos 17, 18, 19), auditivo nas partes superiores da região temporal (campos 41, 42), somatossensorial, analisando o impulso proveniente do receptores da pele, músculos, articulações, - na região do giro pós-central (campos 1, 2, 3). As sensações olfativas estão associadas à função de partes filogeneticamente mais antigas do córtex (paleocórtex) - o giro hipocampal.

A área do motor (motor) - campo 4 de acordo com Brodman - está localizada no giro pré-central. O córtex motor é caracterizado pela presença na camada V de células piramidais gigantes de Betz, cujos axônios formam o trato piramidal, o trato motor principal descende para os centros motores do tronco encefálico e medula espinhal e fornecendo controle cortical das contrações musculares voluntárias. . O córtex motor possui conexões intracorticais bilaterais com todas as áreas sensoriais, o que garante uma estreita interação entre as áreas sensoriais e motoras.

áreas de associação. O córtex cerebral humano é caracterizado pela presença de um vasto território que não possui conexões diretas aferentes e eferentes com a periferia. Essas áreas, conectadas por um extenso sistema de fibras associativas com áreas sensoriais e motoras, são chamadas de áreas corticais associativas (ou terciárias). No córtex posterior, localizam-se entre as áreas sensitivas parietal, occipital e temporal e, no anterior, ocupam a superfície principal dos lobos frontais. O córtex associativo está ausente ou pouco desenvolvido em todos os mamíferos até os primatas. Nos humanos, o córtex associativo posterior ocupa cerca de metade e as regiões frontais um quarto de toda a superfície do córtex. Em termos de estrutura, eles se distinguem por um desenvolvimento particularmente poderoso das camadas associativas superiores de células em comparação com o sistema de neurônios aferentes e eferentes. Sua característica também é a presença de neurônios polissensoriais - células que percebem informações de vários sistemas sensoriais.

No córtex associativo também existem centros associados à atividade da fala (ver centro de Broca e centro de Wernicke). As áreas associativas do córtex são consideradas como estruturas responsáveis ​​pela síntese das informações recebidas e como um aparato necessário para a transição da percepção visual para os processos simbólicos abstratos.

Estudos neuropsicológicos clínicos mostram que danos nas áreas associativas posteriores interrompem formas complexas de orientação no espaço, atividade construtiva, dificultam a realização de todas as operações intelectuais realizadas com a participação da análise espacial (contagem, percepção de imagens semânticas complexas). Com a derrota das zonas de fala, a capacidade de perceber e reproduzir a fala é prejudicada. Danos nas áreas frontais do córtex levam à impossibilidade de implementar programas comportamentais complexos que exigem a seleção de sinais significativos com base na experiência passada e na previsão do futuro. Veja Blocos do cérebro, Corpicalização, Cérebro, Sistema nervoso, Desenvolvimento do córtex cerebral, Síndromes neuropsicológicas. (D. A. Farber.)