НЕОКОРТЕКС: ФУНКЦІЯ, БУДОВА ТА ПАТОЛОГІЯ - GEOGRAFÍA - 2025

Неокортекс або неокортекс є структурою , розділений на тонкі шари , які охоплюють мозок ссавців, включаючи людей. Основними його функціями є сенсорне сприйняття, просторове міркування, мова, навчання, пам’ять, серед інших.

Тоді як у мозку мавп і людей ця область має численні звивини і оточує майже весь мозок. Навпаки, у дрібних ссавців це менш важливо, займаючи менше місця. Таким чином, в мозку миші неокортекс займає лише верхню частину мозку. Крім того, поверхня її тонка, і поворотів майже немає.

Різниця неокортексу між людьми та іншими видами полягає в тому, що його товщина набагато більша і у неї більше згортків. Це, здається, символізує здатність застосовувати набагато складніші пізнавальні навички.

Його називають "нео", що означає "нове", оскільки це еволюційно новіша частина кори головного мозку. Однак його також можна назвати "ізокортекс" або "неопаліо". Деякі автори використовують неокортекс та кору головного мозку (або кору головного мозку) взаємозамінно, хоча останній також включає підкіркові структури, такі як гіпокамп та кора перирінал.

Неокортекс у людини

Цитоархітектура зорового неокортексу: у центрі нумерація шарів від одного (I) до шести (VI). Лівий стовпчик: тіла клітин нейрона, позначені фіолетовою плямою Ніссл. Правий стовпчик: глутаматергічні нейрони синьою міткою для MR-GEF. Джерело: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT та ін. через Wikimedia Commons

У людського виду неокортекс є найбільшою частиною мозку і охоплює обидва півкулі головного мозку. Решта структур називають "аллокортексами".

Неокортекс виконує найрізноманітніші функції. Тому, коли в цій області трапляється якийсь тип травми, втрата певних когнітивних здібностей є загальною.

Залежно від місця пошкодження, здатність до адекватного соціального відношення, розуміння мови, керування рухами … Крім того, візуальне та просторове сприйняття може бути змінено, серед іншого.

У минулі часи вони вивчали когнітивні функції та їх розташування в мозку, спостерігаючи за поведінкою травмованих пацієнтів. Таким чином, якщо великій групі пацієнтів, які пошкодили ту саму ділянку неокортексу, було важко виконувати ті самі завдання, було встановлено взаємозв'язок між розташуванням мозку та здібностями.

Завдяки цьому відомо, що неокортекс складається з декількох областей, що мають різні функції. Багато районів є у різних видів ссавців. У той час як інші, наприклад, кольоровий зір або здатність говорити, лише у конкретних видів.

Будова неокортексу

Неокортекс та його гірі або згортки. Джерело: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ та ін. (2008). через Wikimedia Commons

Неокортекс товщиною від 2 до 4 міліметрів і має близько 30 мільярдів нейронів. У приматів і людини вона рясна канавками і хребтами (звивинами). Ці складки виникли від великого збільшення їх розмірів.

У всіх людей є мозок з однаковою схемою згортків і сурків, хоча деякі деталі можуть дещо відрізнятися від однієї людини до іншої.

Крім того, існують нейророзвиваючі розлади, при яких ці повороти розвиваються не так, як слід, що призводить до різних когнітивних змін. Так само їх можна втратити при дегенеративних захворюваннях, таких як Альцгеймер.

У людини неокортекс становить близько 76% об'єму мозку. Ця структура виникає в ембріональній стадії спинного теленцефалону. Потроху вона поділяється на відомі частки: потиличну, тім'яну, скроневу та лобову.

Лобова частка (помаранчева), тім'яна частка (рожева), потилична частка (фіолетова), скронева частка (зелена).

Ці часточки відрізняються своїми функціями. Таким чином, потилиця виділяється для первинної зорової кори (для обробки зору). У той час як темпоральний, у нього є первинна слухова кора (для звуків). Парієтальний відповідає тактильним відчуттям, сприйняттю власного тіла та візуально-просторовим здібностям.

У людського виду лобова частка має дуже складні та вдосконалені функції стосовно інших видів. Такі як обробка мови (область Брока), соціально бажана поведінка та емоційний контроль.

Існує два типи кори в неокортексі за архітектурою клітинних тіл: сам неокортекс і проізокорттекс. Остання виявляється в деяких частинах мозку, таких як звивинна звивина, інсула, гіпокампа, звивина або підкіркова область.

Неокортекс є найбільш розвиненою тканиною мозку, що видно з його організації та кількості шарів.

Він складається з сірої речовини, тобто немелінізованих тіл нервових клітин. Він охоплює глибшу область білої речовини, тобто аксони (нейронні розширення), наповнені мієліном.

Однак, хоча неокортекс виконує найскладніші функції мозку, навряд чи спостерігаються клітинні відмінності в порівнянні з іншими частинами мозку.

Отже, що робить неокортекс таким спеціалізованим? Здається, що його відрізняє - це його здатність створювати, змінювати та контролювати велику кількість нейронних зв’язків. Він створює таку динамічну та гнучку структуру, яка дозволяє чудово обмінюватися інформацією між різними нейронними ланцюгами.

Шари неокортексу

Нервова система та мозок

Неокортекс має практично однорідну структуру, тому його ще називають «ізокортексом». Він складається з 6 горизонтальних шарів нервових клітин, що пронумеровані I по VI. Перший - найновіший, а шостий - найдавніший.

Вони організовані відповідно до філогенетичної точки зору, тобто кожен виникає з іншого моменту еволюції. Таким чином, по мірі розвитку виду розвиваються нові шари.

Ці шари містять як збудливі (приблизно 80%), так і інгібуючі (20%) нейрони. Перші активують інші нейрони, а другі блокують їх.

Шари в основному складаються з "типів клітин" або "щільних клітин", і з'єднань між ними. Шари диференціюються за переважаючими типами нервових клітин, їх розташуванням та зв’язками.

Шар IV менший і знаходиться в первинній руховій корі. Це основний рецептор сенсорної інформації. Пізніше вона передає цю інформацію іншим шарам, щоб вона оброблялася та інтерпретувалася.

Таким чином цей шар отримує значну частину синаптичних з'єднань від підкіркових структур, таких як таламус. Це відбувається тому, що таламус пов'язаний з різними органами чуття, такими як вухо чи очі.

Шари II і III надсилають проекції в основному в інші частини неокортексу. У той час як шари V і VI зазвичай передають інформацію за межами кори, наприклад таламуса, стовбура мозку або спинного мозку.

Стовпи неокортексу

Зорова кора мавпи (Macaca rhesus). Представлення кіркового стовпа. Зліва шари неокортексу, в римських цифрах від III до VI. Пірамідні клітини a , b . Зоряні клітини з шипами c , d . Зоряні клітини повторюваних аксонів e , f , g . Пірамідні клітини рецидивуючого аксона h , i . Чутливі аферентні волокна в червоному F . Нанесення препарату, забарвленого методом Гольджі. Джерело: Mavavf через Wikimedia Commons

У неокортексі також є вертикальні структури, звані колонами. Вони мають ділянки діаметром приблизно 0,5 міліметра і глибиною 2 міліметри.

Мабуть, кожен стовпчик пов’язаний із сенсорним сприйняттям кожної частини тіла. Хоча є й деякі присвячені сприйняттю звуків чи візуальних елементів.

У людей, здається, близько 500 тис. Стовпців, кожна з яких має близько 60 тис. Нейронів. Однак їх важко визначити, і немає чіткої консенсусу щодо їх конкретної анатомії, розміру чи функцій.

Неокортексні функції

МРТ головного мозку

Основними функціями неокортексу є:

- Сенсорне сприйняття: в неокортексі є області, які обробляють та інтерпретують інформацію, що надходить з наших органів чуття.

- Створюйте рухові команди: завдяки цій структурі мозку ми можемо робити послідовності рухів, про які ми навіть не усвідомлюємо. У цій області заплановано, наприклад, усі рухові схеми, необхідні для ходьби, письма чи гри на інструменті.

- Просторові міркування: є регіони неокортексу, які беруть участь у розумінні простору та діють стосовно нього. Він також служить для того, щоб нас орієнтувати та розміщувати елементи.

- Мова: це унікально людська здатність, яка відрізняє нас від інших тварин. Є ділянки неокортексу, які схильні нас з раннього віку вивчати звуки мови та виробляти їх. А також асоціювання певних груп звуків чи письмових символів зі значенням.

- так звані виконавчі функції, такі як міркування, прийняття рішень, самоконтроль, зосередженість, саморефлексія, вирішення проблем тощо. Тобто здатність знати, як вести себе у будь-який час та здійснювати низку поведінки для досягнення мети.

- Навчання, пам’ять і сон: доведено, що неокортекс також має важливе значення для зберігання знань.

Насправді певні частини неокортексу, здається, є місцем смислової пам’яті, що стосується загальних знань про світ. Наприклад, те, що ми дізнаємось у школі, наприклад, що Париж - столиця Франції.

Те саме відбувається з автобіографічною пам’яттю, яка пов’язана з важливими подіями в особистому житті.

Також зберігається інструментальна інформація, тобто інформація, яка передбачає автоматичну поведінку, таку як водіння чи їзда на велосипеді.

З іншого боку, певні нейрони в неокортезі також активізуються під час сну. Здається, що діалог неокортексу з гіпокампом, коли ми спимо, допомагає закріпити і зафіксувати те, що було вивчено в періоди неспання.

Неокортекс та еволюція

Щоб неокортекс еволюціонував до більшого розміру, необхідно, щоб мозок виду був також більшим, щоб він міг його підтримувати.

Неокортекс присутній і в інших приматів, крім Homo sapiens. Більший розмір неокортексу порівняно з рештою мозку пов'язаний з різними соціальними змінними, такими як розмір групи, а також зі складністю соціальних відносин (конкуренція, співпраця, союз тощо).

Еволюційно збільшення розміру неокортексу передбачало більш високий гальмівний контроль. Це може пояснити трансформацію поведінки та більшу соціальну гармонію стосовно наших предків.

У людей великий неокортекс порівняно з іншими ссавцями. Так, наприклад, у стовбурі мозку шимпанзе існує співвідношення неокортикальної сірої речовини до розміру мозку 30: 1. У людей це співвідношення становить 60: 1.

Патології або ураження в неокортексі

Оскільки неокортекс має велике розширення у людини, будь-яка здобута травма може залучати цю структуру. Як це може статися після травми голови, інсульту або пухлин.

Крім того, важливо згадати, що залежно від області неокортексу, де відбувається пошкодження, симптоми будуть різними. Можливо, що у пацієнта виникають труднощі у використанні мови, у сприйнятті предметів у просторі або він страждає від проблем гальмування та виконує небажану поведінку.

Неокортекс також може бути уражений нейродегенеративними захворюваннями. Як, наприклад, при хворобі Альцгеймера спостерігається перерва в передачі інформації від сенсорного неокортексу до префронтального неокортексу.

Це призводить до таких симптомів, як порушення когнітивних здібностей, зміни особистості та недоумство.

Якщо дегенерація охоплює скроневу долю, може розвинутися смислова деменція. Тобто прогресуюча дегенерація пам’яті, пов’язана з семантичними фактами (речі, засвоєні з нашої культури, те, чого вони вчать нас у школі, дані про використання мови тощо)

Список літератури

1. Ізокортекс. (sf). Отримано 29 березня 2017 року з IMAIOS: imaios.com.
2. Неокортекс. (sf). Отримано 29 березня 2017 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org.
3. Неокортекс (мозок). (sf). Отримано 29 березня 2017 року з Science daily: sciencedaily.com.
4. Пройзокортекс. (sf). Отримано 29 березня 2017 року з Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Кора головного мозку (Неокортекс). (sf). Отримано 29 березня 2017 року з MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. ЕВОЛЮЦІЙНІ РОЗВИТКИ ЛЮДИНИ. (sf). Отримано 29 березня 2017 року з "Мозок зверху вниз": thebrain.mcgill.ca.
7. Бесіда між трьома областями мозку закріплює наші спогади під час сну. (sf). Отримано 29 березня 2017 року з Тренди 21: trend21.net.
8. Що таке неокортекс? (sf). Отримано 29 березня 2017 року з BraInSitu: nibb.ac.jp.