Struktura kory mózgowej, funkcje i patologie

The kora nowa lub neokorteza to struktura podzielona na cienkie warstwy, które pokrywają mózg ssaków. Różni to mózgi ssaków od mózgów innych zwierząt, ponieważ nie występuje u ptaków lub gadów. Ponadto przedstawia wyraźne różnice między różnymi gatunkami ssaków.

Na przykład, jeśli porównamy mózg myszy, małpy i człowieka; można zaobserwować, że rozmiar i zwoje (zwoje) są bardzo różne.

Zatem w mózgu myszy kora nowa zajmuje tylko górną część tego narządu. Ponadto jego powierzchnia jest cienka i prawie nie ma skrętów. Podczas gdy w mózgach małp i ludzi ten obszar ma liczne zwoje i otacza prawie cały mózg.

Delfiny to ssaki, które mają więcej neuronów korowych. Chociaż różnica między ludźmi a innymi gatunkami jest taka, że ​​grubość kory nowej jest znacznie większa i ma jeszcze więcej zwojów. Wydaje się to symbolizować zdolność do wdrażania znacznie bardziej złożonych umiejętności poznawczych.

Nazywa się „neo”, co oznacza „nowy”, ponieważ jest ewolucyjnie nową częścią kory mózgowej.

Jednak może być również nazywany „izocórtex” lub „neopalio”. Niektórzy autorzy niewyraźnie używają kory mózgowej i kory mózgowej (lub kory mózgowej), chociaż ta ostatnia obejmuje również struktury podkorowe, takie jak hipokamp i kora okołowierzchołkowa..

W gatunku ludzkim kora nowa jest największą częścią mózgu i pokrywa dwie półkule mózgowe. Reszta struktur nazywa się „allocorteza”.

Kora nowa jest odpowiedzialna za wiele funkcji. Dlatego, gdy w tym obszarze pojawia się jakiś rodzaj urazu, powszechna jest utrata pewnych zdolności poznawczych..

W zależności od miejsca uszkodzenia, zdolność do społecznego powiązania w odpowiedni sposób, rozumienia języka, ruchów kontrolnych ... może ulec pogorszeniu ... Ponadto, wizualna i przestrzenna percepcja może zostać zmieniona, między innymi..

W przeszłości badali funkcje poznawcze i ich lokalizację w mózgu, obserwując zachowanie pacjentów z urazami.

Zatem, jeśli duża grupa pacjentów, którzy uszkodzili ten sam obszar kory nowej, miała trudności z wykonaniem tych samych zadań, ustalono związek między lokalizacją mózgu a umiejętnościami..

Dzięki temu wiadomo, że kora nowa składa się z kilku obszarów o różnych funkcjach. Wiele obszarów występuje u kilku gatunków ssaków. Podczas gdy inne, takie jak widzenie kolorów lub umiejętność mówienia, tylko w kilku określonych gatunkach.

Teoria mózgu trójjednego

Koncepcja kory nowej została również rozszerzona o słynną teorię trójjedynego mózgu Paula MacLeana opracowaną w latach 50-tych.

Model ten próbował wyjaśnić strukturę ludzkiego mózgu związaną z ewolucyjną historią gatunku. W ten sposób MacLean bronił istnienia trzech rodzajów mózgu: mózgu gada, limbicznej i kory nowej.

Pierwszy jest najstarszy i reguluje najbardziej podstawowe funkcje życiowe organizmu, takie jak temperatura, tętno lub równowaga. U ludzi obejmuje pień mózgu i móżdżek.

Limbiczny jest związany ze ssakami i wiąże się z pamięcią i emocjami. U ludzi obejmuje struktury takie jak hipokamp, ​​ciało migdałowate i podwzgórze.

Podczas gdy kora nowa zaczęła się rozwijać u naczelnych i osiągnęła maksymalny rozwój u gatunku ludzkiego.

Obejmuje dwie półkule mózgowe, którym zawdzięczamy pojawienie się języka, myśli abstrakcyjnej, wyobraźni, samokontroli itp. Oznacza to, że wyższe funkcje poznawcze.

Ta struktura jest elastyczna i ma praktycznie nieograniczone umiejętności uczenia się i adaptacji.

Te trzy obszary mózgu nie działają niezależnie, ale pracują razem, aby osiągnąć cele. Obserwowano niezliczone połączenia między nimi, wpływając na siebie nawzajem.

Na przykład istnieją ważne powiązania między układem limbicznym a kory nowej. Dzięki działaniu kory nowej jesteśmy w stanie kontrolować nasze emocje i dostosowywać je do każdego kontekstu.

Struktura kory nowej

Kora nowa mierzy od 2 do 4 milimetrów grubości i ma około 30000 milionów neuronów. U naczelnych i ludzi jest pełna bruzd i grzbietów (zwojów). Te fałdy powstały w wyniku dużego wzrostu rozmiaru.

Wszyscy ludzie mają mózg o tym samym wzorze zwojów i rowków, chociaż niektóre szczegóły mogą się nieznacznie różnić w zależności od osoby.

Ponadto istnieją zaburzenia neurorozwojowe, w których te zmiany nie rozwijają się, ponieważ powinny prowadzić do różnych zmian poznawczych. Podobnie mogą zostać utracone z powodu chorób zwyrodnieniowych, takich jak choroba Alzheimera.

U ludzi kora nowa stanowi około 76% objętości mózgu. Ta struktura powstaje w stadium embrionalnym grzbietowego telencephalon. Krok po kroku dzieli się na słynne płaty: potyliczny, ciemieniowy, skroniowy i czołowy.

Płaty te są rozróżniane przez ich funkcje. Zatem potylica wyróżnia się jako pierwotna kora wzrokowa (do przetwarzania widzenia). Podczas gdy jest on tymczasowy, ma główną korę słuchową (dla dźwięków). Ścianka cieniowa odpowiada wrażeniom dotykowym, percepcji własnego ciała i zdolnościom wzrokowo-przestrzennym.

W gatunku ludzkim płat czołowy ma bardzo złożone i zaawansowane funkcje w stosunku do innych gatunków. Podobnie jak przetwarzanie języka (obszar Broca), społecznie pożądane zachowanie i kontrola emocjonalna.

Istnieją dwa rodzaje kory w korze nowej, zgodnie z architekturą ciał komórkowych: samą neokortex i prokorteks. Ta ostatnia występuje w niektórych częściach mózgu, takich jak zakręt zakrętu obręczy, wyspa, zakręt hipokampa lub obszar subkalosealny.

Kora nowa jest najbardziej rozwiniętą tkanką mózgową, co widać w jej organizacji i liczbie warstw.

Składa się z istoty szarej, czyli ciał komórek nerwowych, które nie uległy mielinizacji. Obejmuje głębszy obszar istoty białej, czyli aksony (przedłużenia neuronów) wypełnione mieliną.

Jednak mimo że kora nowa wykonuje najbardziej złożone funkcje mózgu, nie ma prawie żadnych różnic komórkowych w porównaniu z innymi częściami mózgu.

Co sprawia, że ​​kora nowa jest tak wyspecjalizowana? Najwyraźniej wyróżnia go umiejętność tworzenia, modyfikowania i kontrolowania dużej liczby połączeń neuronowych. Generuje strukturę tak dynamiczną i elastyczną, że pozwala na wielką wymianę informacji między różnymi obwodami neuronowymi.

Warstwy kory nowej

Kora nowa ma praktycznie jednolitą strukturę, dlatego nazywa się ją również „izoortex”. Składa się z 6 poziomych warstw komórek nerwowych ponumerowanych od I do VI. Pierwszy to najnowszy, a szósty jest najstarszy.

Są one zorganizowane zgodnie z perspektywą filogenetyczną, to znaczy każda z nich powstaje z innego momentu ewolucji. W związku z tym, w miarę rozwoju gatunku, opracowano nowe warstwy.

Warstwy te zawierają zarówno neurony pobudzające (około 80%), jak i hamujące (20%). Te pierwsze aktywują inne neurony, podczas gdy te drugie je blokują.

Głównie warstwy składają się z „komórek typu” lub „gęstych komórek” i połączeń między nimi. Warstwy są zróżnicowane na podstawie dominujących typów komórek nerwowych, ich rozmieszczenia i połączeń.

Warstwa IV jest mniejsza i znajduje się w pierwotnej korze ruchowej. Jest głównym receptorem informacji sensorycznej. Następnie przesyła te informacje do innych warstw, aby były przetwarzane i interpretowane.

W ten sposób warstwa ta otrzymuje wiele synaptycznych połączeń struktur podkorowych, takich jak wzgórze. Dzieje się tak, ponieważ wzgórze jest połączone z różnymi organami czuciowymi, takimi jak ucho lub oczy.

Warstwy II i III wysyłają projekcje głównie do innych części kory nowej. Podczas gdy warstwy V i VI zazwyczaj przekazują informacje poza korą mózgową, takie jak wzgórze, pień mózgu lub rdzeń kręgowy.

Kolumny kory nowej

W korze nowej wyróżnia się również pionowe struktury zwane kolumnami. Są to strefy o średnicy około 0,5 milimetra i głębokości 2 milimetrów.

Najwyraźniej każda kolumna jest związana z zmysłowym postrzeganiem każdej części ciała. Chociaż są też takie, które postrzegają dźwięki lub elementy wizualne.

Wydaje się, że u ludzi jest około 500 tysięcy kolumn, w każdym z nich znajduje się 60 tysięcy neuronów.

Jednak są one trudne do zdefiniowania i nie ma jednoznacznego konsensusu co do ich anatomii, rozmiaru ani konkretnych funkcji.

Funkcje kory nowej

Główne funkcje kory nowej to:

- Percepcja zmysłowa: w korze mózgowej są obszary, które przetwarzają i interpretują informacje pochodzące z naszych zmysłów.

- Generuj polecenia silnika: Dzięki tej strukturze mózgu możemy tworzyć sekwencje ruchów, których nawet nie zauważamy. W tym obszarze planowane są wszystkie wzorce ruchowe niezbędne do chodzenia, pisania lub grania na instrumencie.

- Rozumowanie przestrzenne: istnieją obszary kory nowej zaangażowane w zrozumienie przestrzeni i działanie w stosunku do niej. Służy również do prowadzenia i lokalizacji elementów.

- Język: To wyjątkowa zdolność człowieka, która odróżnia nas od reszty zwierząt. Są obszary kory nowej, które predysponują nas do poznawania dźwięków języka z małych i produkują je. Jak również kojarzenie pewnych grup dźwięków lub symboli pisanych ze znaczeniem.

- Tak zwane funkcje wykonawcze takie jak rozumowanie, podejmowanie decyzji, samokontrola, koncentracja, autorefleksja, rozwiązywanie problemów itp. Oznacza to umiejętność zachowania się w każdej chwili i przeprowadzenia szeregu zachowań, aby osiągnąć cel.

- Nauka, pamięć i sen: udowodniono, że kora nowa jest również niezbędna do przechowywania wiedzy.

W rzeczywistości niektóre części kory nowej wydają się być miejscem pamięci semantycznej, która jest związana z ogólną wiedzą o świecie. Na przykład, czego uczymy się w szkole, jak Paryż jest stolicą Francji.

To samo dzieje się z pamięcią autobiograficzną, która jest związana z ważnymi wydarzeniami naszego życia osobistego.

Przechowywane są również informacje o typie instrumentalnym, czyli takie, które obejmują automatyczne zachowania, takie jak prowadzenie samochodu lub jazda na rowerze.

Z drugiej strony niektóre neurony kory nowej aktywują się również podczas snu. Wydaje się, że kora nowa współdziała z hipokampem podczas snu, pomagając skonsolidować i naprawić to, czego nauczyliśmy się podczas czuwania.

Kora mózgowa i ewolucja

Aby kora nowa ewoluowała do większego rozmiaru, konieczne jest, aby mózg gatunku był większy, aby mógł go podtrzymywać.

Kora nowa występuje także u innych naczelnych oprócz homo sapiens. Większy rozmiar kory nowej w porównaniu z resztą mózgu jest związany z różnymi zmiennymi społecznymi, takimi jak wielkość grupy, a także złożoność relacji społecznych (konkurencja, współpraca, związek itp.)..

Wzrost wielkości kory nowej ewolucyjnie wiązał się z większą kontrolą hamowania. Może to tłumaczyć transformację zachowań i większą harmonię społeczną w odniesieniu do naszych przodków.

Ludzie mają dużą kory nowej w porównaniu do innych ssaków. Tak więc, na przykład, istnieje stosunek 30: 1 kory szarej do wielkości szpiku w pniu mózgu szympansów. U ludzi stosunek ten wynosi 60: 1.

Patologie lub zmiany w korze nowej

Ponieważ kora nowa ma duże rozszerzenie u ludzi, łatwo jest, aby każda nabyta zmiana obejmowała tę strukturę. Jak może się zdarzyć po urazie mózgu, udarze lub guzach.

Ponadto ważne jest, aby wspomnieć, że w zależności od obszaru kory nowej, w której występuje uszkodzenie, objawy będą się różnić. Możliwe, że pacjent ma trudności w używaniu języka lub postrzeganiu obiektów w przestrzeni. Lub, przeciwnie, cierpią z powodu problemów z hamowaniem i zachowują się niepożądanie.

Kora nowa może być również dotknięta chorobami neurodegeneracyjnymi. Jak na przykład w chorobie Alzheimera następuje przerwa w przekazywaniu informacji z kory nowej czuciowej do kory przedczołowej.

Prowadzi to do objawów, takich jak upośledzenie zdolności poznawczych, zmiany osobowości i demencja..

Jeśli zwyrodnienie obejmuje płat skroniowy, może pojawić się demencja semantyczna. Oznacza to postępującą degenerację pamięci związaną z faktami semantycznymi (rzeczy wyniesione z naszej kultury, tego, czego uczymy się w szkole, dane dotyczące używania języka itp.)

Referencje

1. Isocortex (s.f.). Pobrano 29 marca 2017 r. Z IMAIOS: imaios.com.
2. Kora mózgowa. (s.f.). Pobrane 29 marca 2017 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org.
3. Kora mózgowa (mózg). (s.f.). Pobrane 29 marca 2017 r. Z Science codziennie: sciencedaily.com.
4. Proisocortex (s.f.). Pobrane 29 marca 2017 r. Od Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Kora mózgowa mózgu (kora mózgowa). (s.f.). Pobrane 29 marca 2017 r. Z MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. EWOLUCYJNE WARSTWY LUDZKIEGO MÓZGU. (s.f.). Pobrane 29 marca 2017 r. Z mózgu od góry do dołu: thebrain.mcgill.ca.
7. Rozmowa między trzema obszarami mózgu konsoliduje nasze wspomnienia podczas snu. (s.f.). Źródło: 29 marca 2017 r. Z Trends 21: tendencias21.net.
8. Co to jest kora nowa? (s.f.). Źródło: 29 marca 2017 r. Z BraInSitu: nibb.ac.jp.