Nová kôra. Tri mozgové systémy

Mozgová kôra sa delí na starodávne ( archikortex), starý ( paleokortex) a nové ( neokortex) na fylogenetickom základe, to znamená v poradí výskytu u zvierat v procese evolúcie. Tieto oblasti kôry tvoria rozsiahle spojenia v rámci limbického systému. U fylogeneticky dávnejších zvierat bol za čuch zodpovedný predovšetkým starodávny a starý kortex, podobne ako celý limbický systém. U ľudí plní limbický systém oveľa širšie funkcie spojené s emocionálnou a motivačnou sférou regulácie správania. Na výkone týchto funkcií sa podieľajú všetky tri oblasti kôry.

starodávna kôra spolu s ďalšími funkciami súvisí s čuchom a zabezpečením interakcie mozgových systémov. Staroveká kôra zahŕňa čuchové bulby, ktoré prijímajú aferentné vlákna z čuchového epitelu nosnej sliznice; čuchové dráhy umiestnené na spodnom povrchu predného laloku, čuchové tuberkuly, v ktorých sú umiestnené sekundárne čuchové centrá. Toto je fylogeneticky najskoršia časť kôry, ktorá zaberá priľahlé oblasti predných a temporálnych lalokov na spodných a stredných povrchoch hemisfér.

stará kôra zahŕňa gyrus cingulate, hippocampus a amygdala.

Pásový gyrus. Má početné spojenia s kôrou a kmeňovými centrami a pôsobí ako hlavný integrátor rôzne systémy mozog, ktorý vytvára emócie.

Mandľa tiež vytvára rozsiahle spojenia s čuchovým bulbom. Prostredníctvom týchto spojení sa čuch u zvierat podieľa na kontrole reprodukčného správania.

U primátov, vrátane človeka, poškodenie amygdaly znižuje emocionálne zafarbenie reakcií, navyše u nich úplne vymiznú agresívne afekty. Elektrická stimulácia amygdaly spôsobuje predovšetkým negatívne emócie- hnev, hnev, strach. Obojstranné odstránenie mandlí prudko znižuje agresivitu zvierat. Pokojné zvieratá sa naopak môžu stať nekontrolovateľne agresívnymi. U takýchto zvierat schopnosť vyhodnocovať prichádzajúce informácie a korelovať ich s emocionálne správanie. Amygdala je zapojená do procesu identifikácie dominantných emócií a motivácií a výberu správania v súlade s nimi. Amygdala je silný modifikátor emócií.

Hipokampus sa nachádza v strednej časti spánkového laloku. Hipokampus prijíma aferentné vstupy z gyru hippocampu (prijíma vstupy takmer zo všetkých oblastí neokortexu a iných častí GM), z vizuálneho, čuchového a sluchové sústavy. Poškodenie hipokampu vedie k charakteristike poruchy pamäti a učenia. Činnosťou hipokampu je upevňovanie pamäte – prechod krátkodobá pamäť z dlhodobého hľadiska. Poškodenie hipokampu spôsobuje ťažkú ​​malabsorpciu nové informácie, tvorba krátkodobej a dlhodobej pamäte. Preto hipokampus, rovnako ako ostatné štruktúry limbického systému, výrazne ovplyvňuje funkcie neokortexu a proces učenia. Tento vplyv sa uskutočňuje predovšetkým prostredníctvom tvorby emocionálne pozadie, čo do značnej miery ovplyvňuje rýchlosť tvorby akéhokoľvek podmieneného reflexu.

Dráhy z temporálneho kortexu vedú do amygdaly a hipokampu, pričom prenášajú informácie zo zrakového, sluchového a somatického zmyslového systému. Boli vytvorené spojenia limbického systému s prednými lalokmi kôry predného mozgu.

o nová kôra najväčší rozvoj veľkosť, diferenciácia funkcií sa pozoruje u ľudí. Hrúbka novej kôry sa pohybuje od 1,5 do 4,5 mm a je maximálna v prednom centrálnom gyre. v limbickom systéme a všeobecne nervová činnosť kôra je zapojená vyššie funkcie organizáciu aktivít.

Porážka predný lalok spôsobuje emocionálnu tuposť, ťažkosti so zmenou emócií. Práve s porážkou tejto oblasti dochádza k takzvanému frontálnemu syndrómu. Prefrontálna oblasť a jej pridružené subkortikálne štruktúry (hlava jadra caudate, mediodorzálne jadro talamu) tvoria prefrontálny systém zodpovedný za komplexné kognitívne a behaviorálne funkcie. Dráhy sa zbiehajú v orbitofrontálnom kortexe z asociačných oblastí kortexu, paralimbických oblastí kortexu a limbických oblastí kortexu. Teda prefrontálny systém a limbický systém. Takáto organizácia určuje zapojenie prefrontálneho systému do komplexné formy správania, kde je nevyhnutná koordinácia kognitívnych, emocionálnych a motivačných procesov. Jeho integrita je potrebná na posúdenie súčasnej situácie, možné akcie a ich dôsledkov a tým aj pre rozhodovanie a rozvoj programov správania.

Odstránenie temporálnych lalokov spôsobuje hypersexualitu u opíc a ich sexuálna aktivita môže smerovať aj k neživým predmetom. Napokon k pooperačnému syndrómu sa pridružuje aj tzv duševná slepota. Zvieratá strácajú svoju schopnosť správne posúdenie zrakové a sluchové informácie, pričom tieto informácie nie sú v žiadnom prípade spojené s vlastnými emocionálne rozpoloženie opice.

Spánkové laloky úzko súvisia so štruktúrami hipokampu a amygdaly a sú tiež zodpovedné za ukladanie informácií a dlhodobá pamäť a hrať kľúčová úloha v procese premeny krátkodobej pamäte na dlhodobú pamäť. Časová kôra je tiež zodpovedná za kombinovanie uložených stôp.

Neokortex je racionálny mozog

Najnovšia vonkajšia časť mozgu je neokortex alebo racionálny mozog. Toto je vrchol evolúcie mozgu, ako aj schránka slobodná vôľa a vedomé pochopenie. Je zodpovedný za naše vyššie kognitívne funkcie (hovorenie, písanie, riešenie problémov) a riadi aj analytické a matematické myslenie. Neokortex, nazývaný aj neokortex, alebo skrátene len kôra, je tvorený početnými záhybmi a ryhami, rozdelenými na pravú a ľavá hemisféra. Pravá hemisféra je zodpovedný za priestorovú predstavivosť, kreativitu a abstraktné myslenie a ľavica myslí viac lineárne, racionálne, pomocou slov. Emocionálny mozog určuje význam a neokortex dáva racionálny význam pocitom a emóciám generovaným hlbšími, podvedomými oblasťami mozgu, snažiac sa vysvetliť príčiny a dôsledky našich vnemov.

McLean nazval mozgovú kôru „matkou kreativity a otcom abstraktné myslenie» Táto časť mozgu zahŕňa prefrontálny kortex, najrozvinutejší a ťažká časť mozog, ktorý určuje rozdiel medzi človekom a inými živými bytosťami. Prefrontálny kortex nám umožňuje plánovať správanie alebo vytvárať nové možnosti tým, že fungujeme ako mentálny stimulátor rôznych realít, aby sme si vedeli predstaviť a predvídať dôsledky našich činov. Prefrontálny kortex nám umožňuje bez testovania pochopiť, že zariadenie ťažšie ako vzduch môže lietať a zmrzlina s pečeňovou príchuťou je zlý nápad.

Prefrontálny kortex je tiež zodpovedný za logiku a komparatívna analýza, čo ilustruje dialóg v našej hlave. Keď prechádzame okolo regálov obchodu vnútorný hlasúvaha: "Vezmi si to alebo tamto?" Schopnosť predvídať pozitívne a negatívne výsledky poskytuje príležitosť na vedomé konanie a rozumnú voľbu, vedie morálna voľba ako keď potláčame neprimerané fyzické potreby. Prefrontálny kortex nám tiež umožňuje najprv premýšľať a konať až neskôr, napríklad keď sa rozbehnú racionálne brzdy, ktoré nám zabránia kúpiť si kabriolet BMW, kabelku Gucci za 2 500 dolárov alebo zjesť ďalšiu Godivu.

Okrem toho táto časť mozgu vytvára pocit vlastného „ja“, osobnosť, vedomú predstavu o sebe. Umožňuje spoznať, že odrazom v zrkadle ste skutočne vy, a ako úložisko osobnosti určuje naše miesto v spoločenskej hierarchii a to, ako sa prezentujeme svetu okolo nás.

V procese evolúcie sa racionálny mozog objavil ako posledný, v myslení vyššia moc hrá hlavnú úlohu. Chápe a usporadúva svet, racionálne interpretuje predmety, dáva pocitom a nevedomým reakciám vedomý, subjektívny význam. Napriek tomu má tento vrchol evolúcie mozgu minimálny vplyv na naše správanie a zďaleka nie je vždy príťažlivý a nevyhnutný pre akciu.

Keď lúštite krížovku, porovnajte si informácie na etiketách produktov, učte sa cudzí jazyk s pomocou programu Rosetta Stone alebo sa rozhodnúť ísť na týždeň do Las Vegas, vtedy aktívne využívate svoj neokortex, čiže racionálny mozog. Často sa odvolávame racionálny mozog v marketingu, keď publiku povieme čísla a fakty, napríklad na porovnanie značiek. Hoci tieto logické fakty samy osebe nie sú primárnymi príčinami motivácie, hrajú sa dôležitá úloha pri vydávaní povolenia, aby sa vo svojom konaní riadili emóciami alebo fyzickými potrebami. V reklame a marketingu teda racionálne informácie zohrávajú druhoradú, no napriek tomu dôležitú úlohu. V niektorých prípadoch však môže racionálny prístup, akým je vytrvalý dôraz na hospodárnosť, robiť zázraky s novými značkami, ktoré nemajú vysoký emocionálny náboj konkurentov, ktorí majú na trhu silné postavenie. Pred pár rokmi, keď som robil strategické plánovanie pre telekomunikačnú spoločnosť MCI (dnes Verizon) v newyorskej pobočke Euro RSCG, prvé, čo som si všimol, bolo, aké inteligentné, racionálne nástroje (ako napr. tarifné plány„Päť centov v nedeľu“ alebo „Priatelia a rodina“, zľavy pre často volajúcich) účinne spochybňovali monopol AT&T a podkopávali jej postavenie. AT&T existovala pohodlne a umiestnila sa ako popredná, dobre známa značka, ktorá pomáha udržiavať sociálne kontakty, ale MCI vsadilo na hospodárnosť.

Mozgová kôra je viacúrovňová štruktúra mozgu u ľudí a mnohých cicavcov, ktorá pozostáva z šedá hmota a nachádzajú sa v periférnom priestore hemisfér (sivá hmota kôry ich pokrýva). Štruktúra riadi dôležité funkcie a procesy v mozgu a iných vnútorných orgánoch.

(hemisféry) mozgu v lebke zaberajú asi 4/5 celého priestoru. Ich súčasťou je Biela hmota, ktorý zahŕňa dlhé myelinizované axóny nervových buniek. S vonku hemisféry sú pokryté mozgovou kôrou, ktorá sa tiež skladá z neurónov, ako aj gliových buniek a nemyelinizovaných vlákien.

Je zvykom rozdeliť povrch hemisfér na niekoľko zón, z ktorých každá je zodpovedná za vykonávanie určitých funkcií v tele (z väčšej časti ide o reflexné a inštinktívne činnosti a reakcie).

Existuje taká vec - "starodávna kôra". Je to evolučne najstaršia stavba mysu. telencephalonštekať hemisféry u všetkých cicavcov. Rozlišujú tiež „novú kôru“, ktorá je u nižších cicavcov len obrysová a u ľudí tvorí väčšinu mozgovej kôry (existuje aj „stará kôra“, ktorá je novšia ako „stará“, ale staršia ako "Nový").

Funkcie kôry

Ľudská mozgová kôra je zodpovedná za riadenie rôznych funkcií, ktoré sa využívajú v rôznych aspektoch života ľudského tela. Jeho hrúbka je asi 3-4 mm a objem je dosť pôsobivý vďaka prítomnosti kanálov spojených s centrálnym nervovým systémom. Ako prebieha vnímanie, spracovanie informácií, rozhodovanie cez elektrickú sieť pomocou nervových buniek s procesmi.

Vo vnútri mozgovej kôry sa vytvárajú rôzne elektrické signály (typ závisí od Aktuálny stav osoba). Aktivita týchto elektrických signálov závisí od pohody človeka. Technicky sú elektrické signály tohto typu opísané pomocou indikátorov frekvencie a amplitúdy. Veľká kvantita spojenia a lokalizované na miestach, ktoré sú zodpovedné za poskytovanie najviac zložité procesy. Zároveň sa mozgová kôra naďalej aktívne rozvíja počas celého života človeka (podľa najmenej kým sa jeho intelekt nevyvinie).

V procese spracovania informácií vstupujúcich do mozgu sa v kôre vytvárajú reakcie (mentálne, behaviorálne, fyziologické atď.).

Väčšina dôležité funkcie mozgová kôra sú:

  • Interakcia vnútorné orgány a systémov s prostredím, ako aj navzájom, správny priebeh metabolických procesov v tele.
  • Kvalitný príjem a spracovanie informácií prijatých zvonku, uvedomenie si prijatých informácií vďaka toku procesov myslenia. Vysoká citlivosť na akékoľvek prijaté informácie sa dosahuje vďaka veľkému počtu nervových buniek s procesmi.
  • Udržujte bezproblémovú komunikáciu medzi rôzne telá tkanivá, štruktúry a systémy tela.
  • Formácia a správna prácaľudské vedomie, tok tvorivého a intelektuálneho myslenia.
  • Realizácia kontroly činnosti rečového centra a procesov spojených s rôznymi psychickými a emocionálnymi situáciami.
  • Interakcia s miechou a inými systémami a orgánmi ľudského tela.

Mozgová kôra má vo svojej štruktúre predné (predné) časti hemisfér, ktoré sú na tento moment moderná vedaštudoval v najmenší stupeň. O týchto oblastiach je známe, že sú prakticky imúnne voči vonkajším vplyvom. Napríklad, ak sú tieto oddelenia ovplyvnené vonkajšími elektrickými impulzmi, neposkytnú žiadnu reakciu.

Niektorí vedci sú si istí, že predné časti mozgových hemisfér sú zodpovedné za sebauvedomenie človeka, za jeho špecifické charakterové vlastnosti. Je známym faktom, že ľudia, ktorých predné úseky sú tak či onak postihnuté, majú určité ťažkosti so socializáciou, prakticky nevenujú pozornosť svojim vzhľad, nemajú záujem pracovná činnosť nezaujímajú sa o názory iných.

Z hľadiska fyziológie je ťažké preceňovať dôležitosť každého oddelenia mozgových hemisfér. Aj tie, ktoré v súčasnosti nie sú úplne pochopené.

Vrstvy mozgovej kôry

Mozgová kôra je tvorená niekoľkými vrstvami, z ktorých každá má jedinečnú štruktúru a je zodpovedná za vykonávanie určitých funkcií. Všetci sa navzájom ovplyvňujú, vystupujú spoločná práca. Je obvyklé rozlišovať niekoľko hlavných vrstiev kôry:

  • Molekulárna. Táto vrstva sa tvorí veľké množstvo dendritické útvary, ktoré sú navzájom prepletené chaotickým spôsobom. Neurity sú orientované paralelne a tvoria vrstvu vlákien. Nervových buniek je tu pomerne málo. Predpokladá sa, že hlavnou funkciou tejto vrstvy je asociatívne vnímanie.
  • Vonkajšie. Sústreďuje sa tu množstvo nervových buniek s procesmi. Neuróny sa líšia tvarom. O funkciách tejto vrstvy nie je presne známe.
  • Vonkajšia pyramída. Obsahuje veľa nervových buniek s procesmi, ktoré sa líšia veľkosťou. Neuróny majú prevažne kužeľovitý tvar. Dendrit je veľký.
  • Vnútorné zrnité. Zahŕňa nie veľký počet malé neuróny umiestnené v určitej vzdialenosti. Medzi nervovými bunkami sú vláknité zoskupené štruktúry.
  • Vnútorná pyramída. Nervové bunky s procesmi, ktoré do nich vstupujú, sú veľké a stredne veľké. Vrchná časť dendrity môžu prísť do kontaktu s molekulárnou vrstvou.
  • Kryt. Zahŕňa nervové bunky v tvare vretienka. Neuróny v tejto štruktúre sa vyznačujú tým, že Spodná časť nervové bunky s výbežkami siahajú až do bielej hmoty.

Mozgová kôra obsahuje rôzne vrstvy, ktoré sa líšia tvarom, umiestnením a funkčnou zložkou svojich prvkov. Vo vrstvách sú neuróny pyramídového, vretenovitého, hviezdicového, rozvetveného typu. Spolu vytvárajú viac ako päťdesiat polí. Napriek tomu, že polia nemajú jasne definované hranice, ich vzájomná interakcia umožňuje regulovať obrovské množstvo procesov spojených s prijímaním a spracovaním impulzov (t. j. prichádzajúcich informácií), čím vzniká odpoveď na vplyv podnetov. .

Štruktúra kôry je mimoriadne zložitá a nie je úplne pochopená, takže vedci nevedia presne povedať, ako niektoré prvky mozgu fungujú.

Úroveň intelektových schopností dieťaťa súvisí s veľkosťou mozgu a kvalitou prekrvenia mozgových štruktúr. Mnohé deti, ktoré mali skryté pôrodné poranenia v oblasti chrbtice, majú výrazne menšiu mozgovú kôru ako ich zdraví rovesníci.

prefrontálny kortex

Veľká časť mozgovej kôry, ktorá je prezentovaná vo forme predných častí čelných lalokov. S jeho pomocou sa vykonáva kontrola, riadenie, zameranie akýchkoľvek akcií, ktoré človek vykonáva. Toto oddelenie nám umožňuje správne si rozvrhnúť čas. Známy psychiater T. Goltieri označil túto stránku za nástroj, pomocou ktorého si ľudia stanovujú ciele a rozvíjajú plány. Bol presvedčený, že správne fungujúci a dobre vyvinutý prefrontálny kortex - najdôležitejším faktorom efektívnosť osobnosti.

Hlavné funkcie prefrontálneho kortexu sa tiež bežne označujú ako:

  • Koncentrácia pozornosti, zameranie sa len na získanie informácií potrebných pre človeka, ignorovanie vonkajších myšlienok a pocitov.
  • Schopnosť „reštartovať“ vedomie a nasmerovať ho správnym myšlienkovým smerom.
  • Vytrvalosť v procese vykonávania určitých úloh, snaha o dosiahnutie zamýšľaného výsledku, napriek okolnostiam, ktoré nastanú.
  • Analýza súčasného stavu.
  • Kritické myslenie, ktoré vám umožňuje vytvoriť súbor akcií na vyhľadávanie overených a spoľahlivých údajov (kontrola prijatých informácií pred ich použitím).
  • Plánovanie, vývoj určitých opatrení a činností na dosiahnutie cieľov.
  • Predpovedanie udalostí.

Samostatne je zaznamenaná schopnosť tohto oddelenia riadiť ľudské emócie. Tu sa vnímajú a prekladajú procesy prebiehajúce v limbickom systéme špecifické emócie a pocity (radosť, láska, túžba, smútok, nenávisť atď.).

Pripisujú sa rôzne štruktúry mozgovej kôry rôzne funkcie. V tejto otázke stále neexistuje konsenzus. Medzinárodná lekárska komunita teraz prichádza k záveru, že kôru možno rozdeliť na niekoľko veľkých zón, vrátane kortikálnych polí. Preto, berúc do úvahy funkcie týchto zón, je obvyklé rozlišovať tri hlavné oddelenia.

Zóna zodpovedná za spracovanie impulzov

Impulzy prichádzajúce cez receptory hmatových, čuchových, zrakových centier smerujú presne do tejto zóny. Takmer všetky reflexy spojené s motorickými schopnosťami zabezpečujú pyramídové neuróny.

Existuje aj oddelenie, ktoré je zodpovedné za príjem impulzov a informácií svalový systém aktívne interaguje s rôznymi vrstvami kôry. Prijíma a spracováva všetky impulzy, ktoré prichádzajú zo svalov.

Ak je z nejakého dôvodu poškodená kôra hlavy v tejto oblasti, potom bude mať osoba problémy s fungovaním. zmyslový systém, problémy s motorikou a prácou iných systémov, ktoré sú spojené so zmyslovými centrami. Navonok sa takéto porušenia prejavia vo forme trvalých svojvoľné pohyby, kŕče ( rôznej miere závažnosť), čiastočná alebo úplná paralýza (v závažných prípadoch).

Senzorická zóna

Táto oblasť je zodpovedná za spracovanie elektrických signálov do mozgu. Nachádza sa tu niekoľko oddelení naraz, ktoré zabezpečujú náchylnosť ľudského mozgu na impulzy prichádzajúce z iných orgánov a systémov.

  • Okcipitálny (spracováva impulzy prichádzajúce z vizuálneho centra).
  • Temporal (vykonáva spracovanie informácií prichádzajúcich z rečového a sluchového centra).
  • Hippocampus (analyzuje impulzy z čuchového centra).
  • Parietálny (spracúva údaje prijaté z chuťových pohárikov).

V zóne zmyslového vnímania sa nachádzajú oddelenia, ktoré prijímajú a spracúvajú aj hmatové signály. O to viac ich bude neurónové spojenia v každom oddelení tým vyššia bude jeho zmyslová schopnosť prijímať a spracovávať informácie.

Vyššie uvedené oddelenia zaberajú asi 20-25% celej mozgovej kôry. Ak je oblasť zmyslového vnímania nejako poškodená, potom môže mať človek problémy so sluchom, zrakom, čuchom a pocitom dotyku. Prijaté impulzy buď nedosiahnu, alebo budú spracované nesprávne.

Porušenie zmyslovej zóny nevedie vždy k strate nejakého pocitu. Ak je napríklad poškodené sluchové centrum, nie vždy to povedie k úplnej hluchote. So správnym vnímaním prijímanej zvukovej informácie však bude mať človek takmer určite isté ťažkosti.

asociačná zóna

V štruktúre mozgovej kôry je tiež asociatívna zóna, ktorá zabezpečuje kontakt medzi signálmi neurónov senzorickej zóny a motorického centra a tiež dáva týmto centrám potrebné signály spätnej väzby. Asociačná zóna tvorí behaviorálne reflexy, zúčastňuje sa procesov ich skutočnej implementácie. Zaberá významnú (pomerne) časť mozgovej kôry a pokrýva oddelenia zahrnuté v prednej aj zadnej časti mozgových hemisfér (okcipitálna, parietálna, temporálna).

Ľudský mozog je navrhnutý tak, že z hľadiska asociatívneho vnímania sú najmä zadné časti mozgových hemisfér dobre vyvinuté (vývoj prebieha počas celého života). Ovládajú reč (jej porozumenie a reprodukciu).

Ak sú predné alebo zadné časti asociačnej zóny poškodené, môže to viesť k určitým problémom. Napríklad v prípade porážky vyššie uvedených oddelení človek stratí schopnosť správne analyzovať prijaté informácie, nebude schopný poskytnúť najjednoduchšie predpovede do budúcnosti, začať od faktov v procesoch myslenia, používať skôr získané skúsenosti, uložené v pamäti. Problémy môžu byť aj s orientáciou v priestore, abstraktným myslením.

Mozgová kôra pôsobí ako vyšší integrátor impulzov, pričom emócie sú sústredené v subkortikálnej zóne (hypotalamus a iné oddelenia).

Rôzne oblasti mozgovej kôry sú zodpovedné za vykonávanie určitých funkcií. Rozdiel môžete zvážiť a určiť niekoľkými spôsobmi: neuroimaging, porovnávanie vzorcov elektrickej aktivity, štúdium bunkovej štruktúry atď.

Začiatkom 20. storočia vytvoril K. Brodmann (nemecký bádateľ v oblasti anatómie ľudského mozgu) špeciálnu klasifikáciu, ktorá rozdelil kôru na 51 sekcií, pričom svoju prácu založil na cytoarchitektonike nervových buniek. V priebehu 20. storočia sa o poliach, ktoré Brodmann popísal, diskutovalo, spresňovalo, premenovávalo, no stále sa používajú na opis mozgovej kôry u ľudí a veľkých cicavcov.

Mnohé Brodmannove polia boli pôvodne určené na základe organizácie neurónov v nich, ale neskôr sa ich hranice spresnili v súlade s koreláciou s rôznymi funkciami mozgovej kôry. Napríklad prvé, druhé a tretie pole sú definované ako primárna somatosenzorická kôra, štvrté pole je primárna motorická kôra a sedemnáste pole je primárna vizuálna kôra.

Zároveň niektoré Brodmannove polia (napríklad oblasť 25 mozgu, ako aj polia 12-16, 26, 27, 29-31 a mnohé ďalšie) neboli úplne preštudované.

Motorická zóna reči

Dobre preštudovaná oblasť mozgovej kôry, ktorá sa nazýva aj centrum reči. Zóna je podmienečne rozdelená na tri hlavné oddelenia:

  1. Brocovo motorické centrum reči. Formuje schopnosť človeka hovoriť. Nachádza sa v zadnom gyruse prednej časti mozgových hemisfér. Brocovo centrum a motorické centrum rečových motorických svalov sú odlišné štruktúry. Napríklad, ak je motorické centrum nejakým spôsobom poškodené, potom človek nestratí schopnosť hovoriť, neutrpí sémantická zložka jeho reči, ale reč prestane byť jasná a hlas bude mierne modulovaný. (inými slovami, kvalita výslovnosti zvukov sa stratí). Ak je Brocovo centrum poškodené, potom osoba nebude môcť hovoriť (rovnako ako dieťa v prvých mesiacoch života). Takéto poruchy sa nazývajú motorická afázia.
  2. Wernickeho zmyslové centrum. Nachádza sa v časovej oblasti, je zodpovedný za funkcie prijímania a spracovania ústnej reči. Ak dôjde k poškodeniu Wernickeho centra, potom sa vytvorí senzorická afázia - pacient nebude schopný porozumieť reči, ktorá je mu adresovaná (a to nielen od inej osoby, ale ani od jeho vlastnej). To, čo vysloví pacient, bude súborom nesúrodých zvukov. Ak dôjde k súčasnej porážke centier Wernicke a Broca (zvyčajne k tomu dochádza pri mŕtvici), potom sa v týchto prípadoch súčasne pozoruje vývoj motorickej a senzorickej afázie.
  3. centrum vnímania písanie. Nachádza sa vo zrakovej časti mozgovej kôry (pole č. 18 podľa Brodmana). Ak sa ukáže, že je poškodený, tak má človek agrafiu – stratu schopnosti písať.

Hrúbka

Všetky cicavce, ktoré majú relatívne veľké mozgy (v spoločné porozumenie a nie v porovnaní s veľkosťou tela), majú dostatočne hrubú mozgovú kôru. Napríklad u poľných myší je jeho hrúbka asi 0,5 mm a u ľudí - asi 2,5 mm. Vedci tiež identifikujú určitú závislosť hrúbky kôry od hmotnosti zvieraťa.

Človek je jediný druh na Zemi, ktorý je schopný okrem uspokojovania potrieb diktovaných inštinktami vykonávať aj emocionálne, tvorivé a duševnej činnosti. Jedinečnosť ľudí spočíva v prítomnosti rozsiahlych, vysoko vyvinutých a komplexne konštruovaných oblastí mozgu, ktoré majú zovšeobecnený názov neokortex. Preto sú pri štúdiu človeka ako druhu na najvyššom stupni evolúcie hlavnými smermi otázky o štruktúre a funkciách tejto časti centrálneho nervového systému.

Všeobecné informácie

Neokortex (nový kortex, izokortex alebo lat. Neokortex) je oblasť mozgovej kôry, ktorá zaberá asi 96% povrchu hemisfér a má hrúbku 1,5 - 4 mm, ktoré sú zodpovedné za vnímanie okolitého sveta, motoriky, myslenia a reči.

Neokortex tvoria tri hlavné typy neurónov – pyramídové, hviezdicové a vretenovité. Prvá, najpočetnejšia skupina, ktorá tvorí asi 70 – 80 % z celkového množstva v mozgu. Podiel hviezdicových neurónov je na úrovni 15-25% a vretenovitých - asi 5%.

Štruktúra neokortexu je takmer homogénna a pozostáva zo 6 horizontálnych vrstiev a vertikálnych stĺpcov kôry. Vrstvy novej kôry majú nasledujúcu štruktúru:

  1. Molekulárne, pozostávajúce z vlákien a malého počtu malých hviezdicových neurónov. Vlákna tvoria tangenciálny plexus.
  2. Vonkajšie zrnité, tvorené malými neurónmi rôznych tvarov, ktoré sú spojené s molekulárnou vrstvou vo všetkých oblastiach. Na samom konci vrstvy sú malé pyramídové bunky.
  3. Vonkajšie pyramídové, pozostávajúce z malých, stredných a veľkých pyramídových neurónov. Procesy týchto buniek môžu byť spojené s vrstvou 1 aj bielou hmotou.
  4. Vnútorný zrnitý, ktorý pozostáva hlavne z hviezdicových buniek. Táto vrstva sa vyznačuje nehustým usporiadaním neurónov v nej.
  5. Vnútorná pyramída, tvorená strednými a veľkými pyramídovými bunkami, ktorých procesy sú spojené so všetkými ostatnými vrstvami.
  6. Polymorfný, ktorého základom sú vretenovité neuróny spojené procesmi s 5. vrstvou a bielou hmotou.

Okrem toho je nová kôra rozdelená na oblasti, ktoré sú zase rozdelené na polia Brodmann. Rozlišujú sa tieto oblasti:

  1. Tylový (17,18 a 19 polí).
  2. Horná parietálna (5 a 7).
  3. Dolná parietálna (39 a 40).
  4. Postcentrálne (1, 2, 3 a 43).
  5. Precentrálne (4 a 6).
  6. Predné (5, 9, 10, 11, 12, 32, 44, 45, 46 a 47).
  7. Časové (20, 21, 22, 37, 41 a 42).
  8. Limbické (23, 24, 25 a 31).
  9. Ostrovček (13 a 14).

Stĺpce kôry sú skupinou neurónov, ktoré sú kolmé na mozgovú kôru. V rámci malého stĺpca fungujú všetky bunky rovnakú úlohu. Ale hyperstĺpec pozostávajúci z 50-100 ministĺpcov môže mať jednu alebo viacero funkcií.

neokortexové funkcie

Nová kôra je zodpovedná za vykonávanie vyšších nervové funkcie(myslenie, reč, spracovanie informácií zo zmyslov, kreativita a pod.). Klinické štúdie ukázali, že za každú oblasť mozgovej kôry je prísne zodpovedná určité funkcie. Napríklad ľudskú reč riadi ľavý frontálny gyrus. Ak je však niektorá z oblastí poškodená, jej funkciu môže prevziať susedná, hoci si to vyžaduje dlhé obdobiečas. Bežne existujú tri hlavné skupiny funkcií, ktoré neokortex vykonáva - senzorické, motorické a asociatívne.

dotyk

Do tejto skupiny patrí súbor funkcií, pomocou ktorých je človek schopný vnímať informácie zmyslami.

Každý pocit je analyzovaný samostatnou oblasťou, ale do úvahy sa berú aj signály z iných.

Signály z kože spracováva zadný centrálny gyrus. Okrem toho informácie z dolných končatín vstupujú do hornej časti gyrusu, z tela - do stredu, z hlavy a rúk - do dolnej časti. Zároveň zadný centrálny gyrus spracováva iba pocity bolesti a teploty. Hmat je riadený hornou parietálnou oblasťou.

Vízia je riadená okcipitálnou oblasťou. Informácie sa prijímajú v 17. poli av 18. a 19. sa spracujú, to znamená, že sa analyzuje farba, veľkosť, tvar a ďalšie parametre.

Sluch sa spracováva v časovej oblasti.

kúzlo a chuťové vnemy ovládaný hipokampálnym gyrusom, ktorý na rozdiel všeobecná štruktúra Neokortex má iba 3 horizontálne vrstvy.

Treba si uvedomiť, že popri zónach priameho príjmu informácií zo zmyslov sú vedľa nich sekundárne, v ktorých prebieha pomer prijatých obrázkov s tými, ktoré sú uložené v pamäti. Pri poškodení týchto oblastí mozgu človek úplne stráca schopnosť rozpoznať prichádzajúce dáta.

Motor

Táto skupina zahŕňa funkcie novej kôry, pomocou ktorej sa vykonáva akýkoľvek pohyb ľudských končatín. Motorické schopnosti sú kontrolované a kontrolované precentrálnou oblasťou. Dolné končatiny závisia od horných častí centrálneho gyru a horné končatiny závisia od dolných. Okrem precentrálnej sa na pohybe podieľajú čelové, okcipitálne a horné parietálne oblasti. Dôležitá vlastnosť výkon motorických funkcií spočíva v tom, že ich nemožno vykonávať bez neustáleho spojenia so zmyslovými oblasťami.

Asociatívne

Táto skupina funkcií neokortexu je zodpovedná za také zložité prvky vedomia, ako je myslenie, plánovanie, emočná kontrola, pamäť, empatia a mnohé iné.

Asociatívne funkcie vykonávajú čelné, časové a parietálne oblasti.

V týchto častiach mozgu sa vytvára reakcia na údaje prichádzajúce zo zmyslových orgánov a príkazové signály sa posielajú do motorickej a zmyslovej zóny.

Na príjem a kontrolu sú všetky senzorické a motorické oblasti mozgovej kôry obklopené asociatívnymi poľami, v ktorých prebieha analýza prijatých informácií. Zároveň však treba brať do úvahy, že údaje prichádzajúce do týchto polí sú už prvotne spracované v senzorickej a motorickej oblasti. Napríklad, ak dôjde k poruche v práci takejto stránky vo vizuálnej oblasti, človek vidí a chápe, že existuje objekt, ale nemôže ho pomenovať a podľa toho rozhodnúť o svojom ďalšom správaní.

Predný lalok kôry je navyše veľmi pevne spojený s limbickým systémom, čo mu umožňuje kontrolovať a riadiť emocionálne správy a reflexy. To umožňuje človeku konať ako osoba.

Výkon asociatívnych funkcií v neokortexe je možný vďaka skutočnosti, že neuróny tejto časti centrálneho nervového systému sú schopné zachovať stopy excitácie podľa princípu spätnej väzby. dlho(od niekoľkých rokov až po celý život). Touto schopnosťou je pamäť, s pomocou ktorej asociatívne odkazy prijaté informácie.

Úloha neokortexu v emóciách a stereogenéze

Emócie sa u ľudí spočiatku objavujú v limbickom systéme mozgu. Ale v tomto prípade sú reprezentované primitívnymi konceptmi, ktoré sa po vstupe do novej kôry spracovávajú pomocou asociatívnej funkcie. Vďaka tomu môže človek operovať emóciami na viac vysoký stupeň, čo umožňuje zaviesť také pojmy ako radosť, smútok, láska, hnev atď.

Neokortex má tiež schopnosť tlmiť silné výbuchy emócií v limbickom systéme vysielaním upokojujúcich signálov do oblastí s vysokým neurónovým vzrušením. To vedie k tomu, že u človeka hrá dominantnú úlohu v správaní myseľ, a nie inštinktívne reflexy.

Rozdiely od starej kôry

Stará kôra (archicortex) je skôr vznikajúca oblasť mozgovej kôry ako neokortex. Ale v procese evolúcie sa nová kôra stala rozvinutejšou a rozsiahlejšou. V tomto ohľade archicortex prestal hrať dominantnú úlohu a stal sa jedným z základné časti.

Ak porovnáme staré a vykonávané funkcie, potom prvému je priradená úloha vykonávania vrodené reflexy a motivácia a druhá - riadenie emócií a akcií na vyššej úrovni.

Okrem toho je neokortex oveľa väčší ako stará kôra. Prvý teda zaberá asi 96 % percent spoločný povrch hemisféry a veľkosť druhej - nie viac ako 3%. Tento pomer ukazuje, že archikortex nemôže vykonávať vyššie nervové funkcie.

Cortex. Neurónová organizácia neokortexu. Kortikalizácia funkcie

Nová kôra (neokortex)- ide o vrstvu šedej hmoty, ktorej celková plocha v dôsledku záhybov dosahuje 2 000 cm 2; Neokortex pokrýva mozgové hemisféry a tvorí asi 70% celkovej plochy kôry. V smere od povrchu do hĺbky má neokortex 6 horizontálnych vrstiev(pozri obr. 72), archiokortex - 3, paleokortex - 4-5.

Funkčné vrstvy novej mozgovej kôry.

ja molekulárna vrstva má málo buniek, ale obsahuje veľké množstvo rozvetvených, vzostupných dendritov pyramídových buniek, na ktorých vlákna tvoria synapsie pochádzajúce z asociatívnych a nešpecifických jadier talamu a regulácia úrovne excitability kôry.

Ryža. 72. Štruktúra mozgovej kôry. I - molekulárna vrstva; II - vonkajšia zrnitá vrstva; III - vrstva pyramídových buniek; IV - vnútorná zrnitá vrstva; V - vrstva veľkých pyramídových buniek; VI - vrstva vretenovitých buniek (polymorfná vrstva) (Guyton, 2008)

II. Vonkajšia zrnitá vrstva obsahuje hlavne hviezdicovité bunky a čiastočne aj malé pyramídové bunky. Vlákna jeho buniek sú umiestnené hlavne pozdĺž povrchu kôry, vytváranie kortiko-kortikálnych spojení.

III. pyramídová vrstva tvorené predovšetkým z pyramídových buniek stredná veľkosť, ktorého axóny tvoria kortiko-kortikálne asociácie, ako aj zrnité bunky vrstvy II.

IV. Vnútorná zrnitá vrstva tvorené hviezdicovými bunkami, ktoré majú synapsie z neurónových vlákien špecifické jadrá talamu a metatalamus, ložisko informácie zo zmyslových receptorov.

v. Gangliová vrstva reprezentované strednými a veľkými pyramídovými bunkami. Betzove obrovské pyramídové bunky sa navyše nachádzajú v motorickej kôre, ich axónoch tvoria pyramídové dráhy - kortikobulbárne a kortikospinálne motorické dráhy (pyramídové dráhy).

VI. Vrstva polymorfných buniek, ktorého axóny tvoria kortikotalamické dráhy.

Vo vrstvách I a IV novej kôry prebieha vnímanie a spracovanie prichádzajúcich signálov. Neuróny vrstiev II a III vykonávajú kortiko-kortikálne asociatívne spojenia. Neuróny vrstiev V a VI tvoria zostupné dráhy.

Funkčné neurónové stĺpce nová mozgová kôra. V mozgovej kôre sú funkčné asociácie neurónov umiestnené vo valci s priemerom 0,5-1,0 mm, ktorý zahŕňa všetky vrstvy kôry a obsahuje niekoľko stoviek neurónov ( neurónové stĺpce). Dokazujú to najmä elektrofyziologické štúdie W. Mountcastla (1957) s ponorením mikroelektród kolmo na povrch somatosenzorickej kôry. V tomto prípade všetky neuróny, s ktorými sa na ceste stretnete, reagujú na podnet len ​​jedného typu (napríklad svetlo). Keď bola elektróda ponorená pod uhlom, v jej dráhe sa stretli neuróny rôznej citlivosti. Stĺpce sa nachádzajú v motorickej kôre a rôznych oblastiach senzorickej kôry. Stĺpcové neuróny môžu vykonávať samoreguláciu podľa typu rekurentnej inhibície. Susedné neurónové stĺpce sa môžu čiastočne prekrývať a vzájomne pôsobiť prostredníctvom mechanizmu laterálnej inhibície.

Kortikalizácia funkcie. Kortikalizácia funkcií sa chápe ako zvýšenie fylogenézy úlohy mozgovej kôry v regulácii funkcií tela a podriadení základných častí centrálneho nervového systému pri poskytovaní duševnej činnosti organizmu. Napríklad regulácia pohybového aparátu motorické funkcie(skákanie, chôdza, beh) a rektifikačné reflexy u nižších stavovcov úplne zabezpečuje mozgový kmeň a odstránením mozgových hemisfér sa prakticky nemení. U mačiek je po pretnutí trupu medzi stredným mozgom a diencefalom lokomócia zachovaná len čiastočne. Vypnutie mozgovej kôry pri pokuse u opíc av patologických prípadoch u ľudí vedie k strate nielen vôľových pohybov, lokomócie, ale aj rektifikačných reflexov.