Kora mózgowa. Funkcje i budowa kory mózgowej

Kora mózgowa jest częścią większości stworzeń na Ziemi, ale to u ludzi obszar ten osiągnął swój największy rozwój. Eksperci twierdzą, że ułatwiły to wieki aktywności zawodowej, która towarzyszy nam przez całe życie.

W tym artykule przyjrzymy się budowie i za co odpowiada kora mózgowa.

Korowa część mózgu odgrywa główną rolę funkcjonalną dla całego organizmu ludzkiego i składa się z neuronów, ich procesów i komórek glejowych. Kora zawiera komórki nerwowe gwiaździste, piramidalne i wrzecionowate. Ze względu na obecność magazynów obszar korowy zajmuje dość dużą powierzchnię.

Struktura kory mózgowej obejmuje klasyfikację warstwa po warstwie, która jest podzielona na następujące warstwy:

Molekularny. Ma charakterystyczne różnice, które znajdują odzwierciedlenie w niskim poziomie komórkowym. Niewielka liczba tych komórek składających się z włókien jest ściśle ze sobą połączona
Zewnętrzny granulat. Substancje komórkowe tej warstwy kierowane są do warstwy molekularnej
Warstwa neuronów piramidalnych. Jest to najszersza warstwa. Największy rozwój osiągnął w zakręcie przedśrodkowym. Liczba komórek piramidalnych wzrasta w odległości 20-30 µm od zewnętrznej strefy tej warstwy do wewnętrznej
Wewnątrz ziarnisty. Sama kora wzrokowa jest obszarem, w którym wewnętrzna warstwa ziarnista osiągnęła maksymalny rozwój
Wewnętrzna piramida. Składa się z dużych komórek piramidalnych. Komórki te są transportowane do warstwy molekularnej
Warstwa komórek wielopostaciowych. Warstwa ta zbudowana jest z komórek nerwowych różnego typu, ale najczęściej typu wrzecionowatego. Strefa zewnętrzna charakteryzuje się obecnością większych komórek. Komórki przedziału wewnętrznego charakteryzują się niewielkimi rozmiarami

Jeśli dokładniej przyjrzymy się poziomowi warstwa po warstwie, zobaczymy, że kora mózgowa półkul mózgowych przejmuje projekcje każdego z poziomów występujących w różnych częściach ośrodkowego układu nerwowego.

Obszary korowe półkul mózgowych

Cechy struktury komórkowej korowej części mózgu są podzielone na jednostki strukturalne, a mianowicie: strefy, pola, regiony i podregiony.

Kora mózgowa dzieli się na następujące strefy projekcyjne:

Podstawowy
Wtórny
Trzeciorzędowy

W strefie pierwotnej znajdują się pewne komórki neuronowe, które stale odbierają impulsy receptorowe (słuchowe, wzrokowe). Sekcja wtórna charakteryzuje się obecnością sekcji peryferyjnych analizatora. Strefa trzeciorzędna otrzymuje przetworzone dane ze strefy pierwotnej i wtórnej i sama jest odpowiedzialna za odruchy warunkowe.

Ponadto kora mózgowa jest podzielona na szereg sekcji lub stref, które umożliwiają regulację wielu funkcji człowieka.

Wybiera następujące strefy:

Sensoryczne - obszary, w których zlokalizowane są obszary kory mózgowej:
- Wizualny
- Słuchowy
- Przyprawa
- Węchowy
Silnik. Są to obszary korowe, których podrażnienie może prowadzić do określonych reakcji motorycznych. Znajduje się w przednim zakręcie centralnym. Uszkodzenie go może prowadzić do znacznych zaburzeń motorycznych.
Asocjacyjny. Te obszary korowe znajdują się obok obszarów czuciowych. Impulsy z komórek nerwowych wysyłane do strefy sensorycznej tworzą ekscytujący proces sekcji skojarzeniowych. Ich porażka pociąga za sobą poważne upośledzenie procesu uczenia się i funkcji pamięci

Funkcje płatów kory mózgowej

Kora i podkora mózgowa pełnią szereg funkcji u człowieka. Same płaty kory mózgowej zawierają takie niezbędne ośrodki, jak:

Motoryczny, ośrodek mowy (ośrodek Broki). Znajduje się w dolnej części płata czołowego. Jego uszkodzenie może całkowicie zakłócić artykulację mowy, to znaczy pacjent rozumie, co się do niego mówi, ale nie może odpowiedzieć
Ośrodek słuchowy, mowy (ośrodek Wernickego). Znajduje się w lewym płacie skroniowym. Uszkodzenie tego obszaru może spowodować, że dana osoba nie będzie w stanie zrozumieć, co mówi inna osoba, ale nadal zachowa zdolność wyrażania swoich myśli. Również w tym przypadku mowa pisana jest poważnie upośledzona

Funkcje mowy pełnią obszary czuciowe i motoryczne. Jego funkcje są związane z mową pisaną, czyli czytaniem i pisaniem. Kora wzrokowa i mózg regulują tę funkcję.

Uszkodzenie wizualnego środka półkul mózgowych prowadzi do całkowitej utraty umiejętności czytania i pisania, a także możliwej utraty wzroku.

W płacie skroniowym znajduje się ośrodek odpowiedzialny za proces zapamiętywania. Pacjent dotknięty tym obszarem nie pamięta nazw niektórych rzeczy. Rozumie jednak samo znaczenie i funkcje przedmiotu oraz potrafi je opisać.

Na przykład zamiast słowa „kubek” ktoś mówi: „to coś, do czego nalewa się płyn, aby go wypić”.

Patologie kory mózgowej

Istnieje ogromna liczba chorób wpływających na ludzki mózg, w tym na jego strukturę korową. Uszkodzenie kory mózgowej prowadzi do zakłócenia jej kluczowych procesów, a także zmniejsza jej wydajność.

Do najczęstszych chorób kory mózgowej należą:

choroba Picka. Rozwija się u osób starszych i charakteryzuje się śmiercią komórek nerwowych. Co więcej, zewnętrzne objawy tej choroby są prawie identyczne z chorobą Alzheimera, co można zauważyć na etapie diagnostycznym, kiedy mózg wygląda jak suszony orzech włoski. Warto też zaznaczyć, że choroba jest nieuleczalna, terapia ma jedynie na celu tłumienie lub eliminację objawów
Zapalenie opon mózgowych. Ta choroba zakaźna pośrednio wpływa na części kory mózgowej. Występuje w wyniku uszkodzenia kory przez infekcję pneumokokami i wieloma innymi. Charakteryzuje się bólami głowy, gorączką, bólem oczu, sennością, nudnościami
Choroba hipertoniczna. W przypadku tej choroby w korze mózgowej zaczynają tworzyć się ogniska pobudzenia, a wychodzące impulsy z tych ognisk zaczynają zwężać naczynia krwionośne, co prowadzi do gwałtownych skoków ciśnienia krwi
Głód tlenu w korze mózgowej (niedotlenienie). Ten stan patologiczny najczęściej rozwija się w dzieciństwie. Występuje z powodu braku tlenu lub upośledzonego przepływu krwi w mózgu. Może powodować trwałe zmiany w tkance nerwowej lub śmierć

Większości patologii mózgu i kory mózgowej nie można określić na podstawie objawów i oznak zewnętrznych. Aby je zidentyfikować, należy poddać się specjalnym metodom diagnostycznym, które pozwalają zbadać niemal każde, nawet najbardziej niedostępne miejsce, a następnie określić stan danego obszaru, a także przeanalizować jego pracę.

Obszar korowy diagnozuje się za pomocą różnych technik, które omówimy szerzej w następnym rozdziale.

Przeprowadzenie ankiety

Do bardzo precyzyjnych badań kory mózgowej stosuje się metody takie jak:

Rezonans magnetyczny i tomografia komputerowa
Encefalografia
Pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa
Radiografia

Stosuje się również badanie ultrasonograficzne mózgu, ale metoda ta jest najmniej skuteczna w porównaniu z powyższymi metodami. Do zalet badania USG należy cena i szybkość badania.

W większości przypadków u pacjentów diagnozuje się udar naczyniowo-mózgowy. W tym celu można zastosować dodatkowy zakres diagnostyki, a mianowicie;

USG Dopplera. Pozwala zidentyfikować dotknięte naczynia i zmiany w prędkości przepływu krwi w nich. Metoda ma charakter wysoce pouczający i jest całkowicie bezpieczna dla zdrowia.
Reoencefalografia. Zadaniem tej metody jest rejestracja oporu elektrycznego tkanek, co pozwala na utworzenie linii pulsacyjnego przepływu krwi. Pozwala określić stan naczyń krwionośnych, ich napięcie i szereg innych danych. Zawiera mniej informacji niż metoda ultradźwiękowa
Angiografia rentgenowska. Jest to standardowe badanie RTG, które dodatkowo przeprowadza się poprzez dożylne podanie środka kontrastowego. Następnie wykonuje się samo prześwietlenie. W wyniku rozprzestrzenienia się substancji po organizmie na ekranie podświetlony zostaje cały przepływ krwi w mózgu

Metody te pozwalają na uzyskanie dokładnych informacji o stanie mózgu, kory mózgowej i wskaźnikach przepływu krwi. Istnieją również inne metody, które stosuje się w zależności od charakteru choroby, stanu pacjenta i innych czynników.

Ludzki mózg jest najbardziej złożonym organem i na jego badanie przeznacza się wiele zasobów. Jednak nawet w dobie innowacyjnych metod jej badań nie jest możliwe zbadanie niektórych jej obszarów.

Moc obliczeniowa procesów w mózgu jest tak znacząca, że nawet superkomputer nie jest w stanie nawet zbliżyć się do odpowiednich wskaźników.

Kora mózgowa i sam mózg są stale badane, w wyniku czego rośnie liczba odkrywanych różnych nowych faktów na jej temat. Najczęstsze odkrycia:

W 2017 roku przeprowadzono eksperyment z udziałem człowieka i superkomputera. Okazało się, że nawet najbardziej technicznie wyposażony sprzęt jest w stanie symulować zaledwie 1 sekundę aktywności mózgu. Zadanie zajęło pełne 40 minut
Objętość pamięci ludzkiej w elektronicznej jednostce miary ilości danych wynosi około 1000 terabajtów
Ludzki mózg składa się z ponad 100 tysięcy splotów naczyniówkowych i 85 miliardów komórek nerwowych. Również w mózgu jest ich około 100 bilionów. połączenia neuronowe przetwarzające ludzkie wspomnienia. Zatem podczas uczenia się czegoś nowego zmienia się również strukturalna część mózgu
Kiedy człowiek się budzi, mózg gromadzi pole elektryczne o mocy 25 W. Ta moc wystarczy, aby zapalić żarówkę
Masa mózgu stanowi tylko 2% całkowitej masy człowieka, jednak mózg zużywa około 16% energii w organizmie i ponad 17% tlenu
Mózg składa się w 80% z wody i w 60% z tłuszczu. Dlatego mózg potrzebuje zdrowej diety, aby utrzymać normalne funkcje. Jedz produkty zawierające kwasy tłuszczowe omega-3 (ryby, oliwa z oliwek, orzechy) i pij codziennie odpowiednią ilość płynów
Naukowcy odkryli, że jeśli ktoś „siedzi” na jakiejkolwiek diecie, mózg zaczyna sam się zjadać. A niski poziom tlenu we krwi przez kilka minut może prowadzić do niepożądanych konsekwencji
Zapominanie człowieka jest procesem naturalnym, a eliminacja niepotrzebnych informacji w mózgu pozwala mu zachować elastyczność. Zapominanie może również nastąpić sztucznie, na przykład podczas picia alkoholu, który hamuje naturalne procesy zachodzące w mózgu.

Aktywacja procesów mentalnych umożliwia wygenerowanie dodatkowej tkanki mózgowej, która zastępuje uszkodzoną. Dlatego niezbędny jest ciągły rozwój psychiczny, co znacząco zmniejszy ryzyko wystąpienia demencji w starszym wieku.

komórki glejowe; znajduje się w niektórych częściach głębokich struktur mózgu, z tej substancji powstaje kora mózgowa (a także móżdżek).

Każda półkula jest podzielona na pięć płatów, z których cztery (czołowy, ciemieniowy, potyliczny i skroniowy) przylegają do odpowiednich kości sklepienia czaszki, a jeden (wyspowy) znajduje się głęboko, w dole oddzielającym część czołową i skroniową płaty.

Kora mózgowa ma grubość 1,5–4,5 mm, jej powierzchnia zwiększa się z powodu obecności rowków; jest połączony z innymi częściami centralnego układu nerwowego dzięki impulsom przenoszonym przez neurony.

Półkule osiągają około 80% całkowitej masy mózgu. Regulują wyższe funkcje psychiczne, natomiast pień mózgu reguluje niższe, związane z pracą narządów wewnętrznych.

Na powierzchni półkuli wyróżnia się trzy główne obszary:

wypukły superboczny, który przylega do wewnętrznej powierzchni sklepienia czaszki;
dolne, z przednią i środkową częścią umieszczoną na wewnętrznej powierzchni podstawy czaszki, a tylną w okolicy namiotu móżdżku;
środkowy znajduje się w szczelinie podłużnej mózgu.

Funkcje urządzenia i działanie

Kora mózgowa dzieli się na 4 typy:

starożytny - zajmuje nieco ponad 0,5% całej powierzchni półkul;
stare – 2,2%;
nowe – ponad 95%;
średnia wynosi około 1,5%.

Filogenetycznie starożytna kora mózgowa, reprezentowana przez grupy dużych neuronów, zostaje odepchnięta przez nową do podstawy półkul, stając się wąskim paskiem. A stary, składający się z trzech warstw komórkowych, przesuwa się bliżej środka. Głównym obszarem starej kory jest hipokamp, który jest centralną częścią układu limbicznego. Kora środkowa (pośrednia) jest formacją typu przejściowego, ponieważ przemiana starych struktur w nowe następuje stopniowo.

Kora mózgowa u ludzi, w przeciwieństwie do ssaków, odpowiada także za skoordynowane funkcjonowanie narządów wewnętrznych. Zjawisko to, w którym wzrasta rola kory w realizacji wszystkich czynności funkcjonalnych organizmu, nazywa się kortyzacją funkcji.

Jedną z cech kory jest jej aktywność elektryczna, która zachodzi samoistnie. Komórki nerwowe znajdujące się w tej części mają pewną rytmiczną aktywność, odzwierciedlającą procesy biochemiczne i biofizyczne. Aktywność ma różną amplitudę i częstotliwość (rytmy alfa, beta, delta, theta), co zależy od wpływu wielu czynników (medytacja, fazy snu, stres, obecność drgawek, nowotwory).

Struktura

Kora mózgowa jest formacją wielowarstwową: każda warstwa ma swój specyficzny skład neurocytów, określoną orientację i lokalizację procesów.

Systematyczne położenie neuronów w korze nazywa się „cytoarchitekturą”, a włókna ułożone w określonej kolejności nazywa się „mieloarchitekturą”.

Kora mózgowa składa się z sześciu warstw cytoarchitektonicznych.

Powierzchnia molekularna, w której nie ma zbyt wielu komórek nerwowych. Ich procesy umiejscowione są w sobie i nie wykraczają poza nie.
Zewnętrzny ziarnisty jest utworzony z neurocytów piramidalnych i gwiaździstych. Procesy wychodzą z tej warstwy i przechodzą do kolejnych.
Piramida składa się z komórek piramidalnych. Ich aksony schodzą w dół, gdzie kończą się lub tworzą włókna asocjacyjne, a ich dendryty idą w górę do drugiej warstwy.
Wewnętrzna komórka ziarnista składa się z komórek gwiaździstych i małych komórek piramidalnych. Dendryty przechodzą do pierwszej warstwy, w ich warstwie rozgałęziają się procesy boczne. Aksony rozciągają się do górnych warstw lub do istoty białej.
Zwój tworzą duże komórki piramidalne. Tutaj znajdują się największe neurocyty kory. Dendryty są kierowane do pierwszej warstwy lub rozprowadzane osobno. Aksony wyłaniają się z kory i zaczynają przekształcać się w włókna łączące ze sobą różne odcinki i struktury centralnego układu nerwowego.
Multiform - składa się z różnych komórek. Dendryty trafiają do warstwy molekularnej (niektóre dopiero do warstwy czwartej lub piątej). Aksony są kierowane do leżących nad nimi warstw lub opuszczają korę jako włókna asocjacyjne.

Kora mózgowa jest podzielona na obszary - tak zwaną organizację poziomą. Jest ich w sumie 11 i obejmują 52 pola, z których każde ma swój własny numer seryjny.

Organizacja pionowa

Istnieje również podział pionowy - na kolumny neuronów. W tym przypadku małe kolumny łączone są w makrokolumny, które nazywane są modułem funkcjonalnym. Sercem takich układów są komórki gwiaździste - ich aksony, a także ich poziome połączenia z bocznymi aksonami neurocytów piramidalnych. Wszystkie komórki nerwowe kolumn pionowych reagują w ten sam sposób na impuls doprowadzający i razem wysyłają sygnał eferentny. Wzbudzenie w kierunku poziomym wynika z aktywności włókien poprzecznych, które przechodzą z jednej kolumny na drugą.

Po raz pierwszy odkrył jednostki łączące neurony różnych warstw w pionie w 1943 roku. Lorente de No - za pomocą histologii. Zostało to następnie potwierdzone metodami elektrofizjologicznymi na zwierzętach przez V. Mountcastle'a.

Rozwój kory w rozwoju wewnątrzmacicznym rozpoczyna się wcześnie: już w 8 tygodniu zarodek ma płytkę korową. Po pierwsze, dolne warstwy są zróżnicowane i po 6 miesiącach nienarodzone dziecko ma wszystkie pola obecne u osoby dorosłej. Cechy cytoarchitektoniczne kory kształtują się w pełni do 7. roku życia, ale ciała neurocytów zwiększają się nawet do 18. roku życia. Do powstania kory niezbędny jest skoordynowany ruch i podział komórek prekursorowych, z których powstają neurony. Ustalono, że na proces ten wpływa specjalny gen.

Organizacja pozioma

Zwyczajowo dzieli się obszary kory mózgowej na:

asocjacyjny;
sensoryczny (wrażliwy);
silnik.

Naukowcy badając zlokalizowane obszary i ich cechy funkcjonalne, stosowali różne metody: podrażnienie chemiczne lub fizyczne, częściowe usuwanie obszarów mózgu, rozwój odruchów warunkowych, rejestrację bioprądów mózgowych.

Wrażliwy

Obszary te zajmują około 20% kory. Uszkodzenie takich obszarów prowadzi do upośledzenia wrażliwości (pogorszenie wzroku, słuchu, węchu itp.). Obszar strefy zależy bezpośrednio od liczby komórek nerwowych, które odbierają impulsy z niektórych receptorów: im więcej, tym wyższa czułość. Wyróżnia się strefy:

somatosensoryczny (odpowiedzialny za wrażliwość skórną, proprioceptywną, wegetatywną) - zlokalizowany jest w płacie ciemieniowym (zakręcie postcentralnym);
wizualne, obustronne uszkodzenie prowadzące do całkowitej ślepoty, zlokalizowane jest w płacie potylicznym;
słuchowy (znajdujący się w płacie skroniowym);
smakowy, zlokalizowany w płacie ciemieniowym (lokalizacja - zakręt postcentralny);
węchowy, którego obustronne upośledzenie prowadzi do utraty węchu (zlokalizowanego w zakręcie hipokampa).

Zakłócenie strefy słuchowej nie prowadzi do głuchoty, ale pojawiają się inne objawy. Np. niemożność rozróżnienia krótkich dźwięków, znaczenia odgłosów życia codziennego (kroki, lewanie wody itp.) przy jednoczesnym zachowaniu różnic w dźwiękach pod względem wysokości, czasu trwania i barwy. Może również wystąpić amusia, czyli niemożność rozpoznawania, odtwarzania melodii, a także ich rozróżniania. Muzyce mogą towarzyszyć także nieprzyjemne doznania.

Impulsy przemieszczające się wzdłuż włókien doprowadzających po lewej stronie ciała odbierane są przez prawą półkulę, a po prawej przez lewą (uszkodzenie lewej półkuli spowoduje naruszenie wrażliwości po prawej stronie i odwrotnie). Wynika to z faktu, że każdy zakręt postcentralny jest połączony z przeciwną częścią ciała.

Silnik

Obszary motoryczne, których podrażnienie powoduje ruch mięśni, znajdują się w przednim środkowym zakręcie płata czołowego. Obszary motoryczne komunikują się z obszarami czuciowymi.

Drogi motoryczne w rdzeniu przedłużonym (i częściowo w rdzeniu kręgowym) tworzą dyskusję z przejściem na przeciwną stronę. Prowadzi to do tego, że podrażnienie występujące w lewej półkuli przedostaje się do prawej połowy ciała i odwrotnie. Dlatego uszkodzenie kory jednej z półkul prowadzi do zakłócenia funkcji motorycznych mięśni po przeciwnej stronie ciała.

Obszary motoryczne i czuciowe, które znajdują się w obszarze bruzdy środkowej, są połączone w jedną formację - strefę sensomotoryczną.

Neurologia i neuropsychologia zgromadziły wiele informacji na temat tego, jak uszkodzenie tych obszarów prowadzi nie tylko do elementarnych zaburzeń ruchu (paraliż, niedowład, drżenie), ale także do zaburzeń dobrowolnych ruchów i działania z przedmiotami - apraksja. Kiedy się pojawią, mogą zostać zakłócone ruchy podczas pisania, reprezentacje przestrzenne mogą zostać zakłócone i mogą pojawić się niekontrolowane, wzorzyste ruchy.

Asocjacyjny

Strefy te odpowiadają za łączenie napływających informacji zmysłowych z tymi, które zostały wcześniej odebrane i zapisane w pamięci. Dodatkowo umożliwiają porównywanie informacji pochodzących z różnych receptorów. Odpowiedź na sygnał tworzona jest w strefie asocjacyjnej i przekazywana do strefy motorycznej. Zatem każdy obszar skojarzeniowy jest odpowiedzialny za procesy pamięci, uczenia się i myślenia. Duże strefy skojarzeń znajdują się obok odpowiednich funkcjonalnych stref sensorycznych. Na przykład każda skojarzeniowa funkcja wzrokowa jest kontrolowana przez wzrokowy obszar skojarzeniowy, który znajduje się obok sensorycznego obszaru wzrokowego.

Ustalaniem wzorców funkcjonowania mózgu, analizą jego lokalnych zaburzeń i sprawdzaniem jego aktywności zajmuje się nauka o neuropsychologii, będąca na styku neurobiologii, psychologii, psychiatrii i informatyki.

Funkcje lokalizacji według pól

Kora mózgowa jest plastyczna, co wpływa na przejście funkcji jednej sekcji, jeśli zostanie zakłócona, na drugą. Wynika to z faktu, że analizatory w korze mózgowej mają rdzeń, w którym występuje większa aktywność, oraz obwód, który w pierwotnej formie odpowiada za procesy analizy i syntezy. Pomiędzy rdzeniami analizatorów znajdują się elementy należące do różnych analizatorów. Jeżeli uszkodzenie dotyczy jądra, za jego działanie zaczynają odpowiadać elementy peryferyjne.

Zatem lokalizacja funkcji, które posiada kora mózgowa, jest koncepcją względną, ponieważ nie ma określonych granic. Jednak cytoarchitektonika sugeruje obecność 52 pól, które komunikują się ze sobą ścieżkami przewodzącymi:

asocjacyjne (ten rodzaj włókien nerwowych odpowiada za aktywność kory w jednej półkuli);
spoidłowy (łączący symetryczne obszary obu półkul);
projekcja (promuje komunikację między korą i strukturami podkorowymi oraz innymi narządami).

Tabela 1

		Odpowiednie pola
Silnik
Wrażliwy
Wizualny
Węchowy
Przyprawa
Silnik mowy, który obejmuje ośrodki:	Wernickego, który pozwala na postrzeganie języka mówionego
	Broca – odpowiedzialna za ruch mięśni językowych; porażka grozi całkowitą utratą mowy
	Percepcja mowy w piśmie

Zatem struktura kory mózgowej wymaga oglądania jej w orientacji poziomej i pionowej. W zależności od tego wyróżnia się pionowe kolumny neuronów i strefy zlokalizowane w płaszczyźnie poziomej. Główne funkcje wykonywane przez korę to realizacja zachowań, regulacja myślenia i świadomości. Ponadto zapewnia interakcję organizmu ze środowiskiem zewnętrznym oraz bierze udział w kontrolowaniu funkcjonowania narządów wewnętrznych.

Jednym z najważniejszych organów zapewniających pełne funkcjonowanie organizmu człowieka jest mózg, który jest połączony z obszarem kręgosłupa oraz siecią neuronów w różnych częściach ciała. Dzięki temu połączeniu zapewniona jest synchronizacja aktywności umysłowej z odruchami motorycznymi i obszarem odpowiedzialnym za analizę przychodzących sygnałów. Kora mózgowa jest formacją warstwową w kierunku poziomym. Zawiera 6 różnych struktur, każda z nich ma określoną gęstość, liczbę i wielkość neuronów. Neurony to zakończenia nerwowe, które pełnią funkcję połączeń między częściami układu nerwowego podczas przekazywania impulsu lub w reakcji na działanie bodźca. Oprócz poziomo warstwowej struktury, kora mózgowa jest penetrowana przez wiele gałęzi neuronów, zlokalizowanych głównie pionowo.

Pionowy kierunek gałęzi neuronów tworzy strukturę w kształcie piramidy lub gwiazdki. Wiele gałęzi typu krótkiego, prostego lub rozgałęzionego przenika zarówno przez warstwy kory w kierunku pionowym, zapewniając połączenie ze sobą różnych części narządu, jak i w płaszczyźnie poziomej. W oparciu o kierunek orientacji komórek nerwowych zwyczajowo rozróżnia się kierunki komunikacji odśrodkowe i dośrodkowe. Ogólnie rzecz biorąc, fizjologiczną funkcją kory, oprócz wspierania procesu myślenia i zachowania, jest ochrona półkul mózgowych. Ponadto, zdaniem naukowców, w wyniku ewolucji struktura kory rozwinęła się i stała się bardziej złożona. Jednocześnie zaobserwowano powikłanie w budowie narządu w wyniku tworzenia się nowych połączeń pomiędzy neuronami, dendrytami i aksonami. Charakterystyczne jest, że wraz z rozwojem ludzkiej inteligencji pojawianie się nowych połączeń neuronowych następowało w głąb struktury kory mózgowej, od powierzchni zewnętrznej do obszarów znajdujących się poniżej.

Funkcje kory

Kora mózgowa ma średnią grubość 3 mm i dość dużą powierzchnię ze względu na obecność kanałów łączących z centralnym układem nerwowym. Percepcja, odbiór informacji, jej przetwarzanie, podejmowanie decyzji i ich realizacja zachodzą dzięki wielu impulsom przechodzącym przez neurony niczym obwód elektryczny. W zależności od wielu czynników w korze mózgowej generowane są sygnały elektryczne o mocy dochodzącej do 23 W. Stopień ich aktywności zależy od stanu osoby i jest opisywany wskaźnikami amplitudy i częstotliwości. Wiadomo, że większa liczba połączeń zlokalizowana jest w obszarach zapewniających bardziej złożone procesy. Jednocześnie kora mózgowa nie jest kompletną strukturą i rozwija się przez całe życie człowieka w miarę rozwoju jego intelektu. Odbieranie i przetwarzanie informacji docierających do mózgu zapewnia szereg reakcji fizjologicznych, behawioralnych i psychicznych wynikających z funkcji kory mózgowej, w tym:

Zapewnienie połączenia narządów i układów organizmu człowieka ze światem zewnętrznym i między sobą, prawidłowy przebieg procesów metabolicznych.
Prawidłowe postrzeganie napływających informacji, ich świadomość poprzez proces myślenia.
Wspomaga współdziałanie różnych tkanek i struktur tworzących narządy organizmu człowieka.
Kształtowanie się i działanie świadomości, działalność intelektualna i twórcza człowieka.
Sterowanie aktywnością mowy i procesami związanymi z aktywnością umysłową.

Należy zauważyć, że wiedza na temat miejsca i roli kory przedniej w zapewnieniu funkcjonowania organizmu człowieka jest niewystarczająca. Wiadomo, że obszary te są mało wrażliwe na wpływy zewnętrzne. Na przykład działanie na nie impulsów elektrycznych nie spowodowało wyraźnej reakcji. Według niektórych ekspertów funkcje tych obszarów kory obejmują samoświadomość jednostki, obecność i charakter jej specyficznych cech. Osoby z uszkodzonymi przednimi obszarami kory doświadczają procesów asocjalizacji, utraty zainteresowań w dziedzinie pracy, własnego wyglądu i opinii w oczach innych ludzi. Inne możliwe skutki mogą obejmować:

utrata koncentracji;
częściowa lub całkowita utrata zdolności twórczych;
głębokie zaburzenia osobowości psychicznej.

Struktura warstw kory mózgowej

Funkcje wykonywane przez narząd, takie jak koordynacja półkul, aktywność umysłowa i praca, są w dużej mierze zdeterminowane strukturą jego struktury. Eksperci wyróżniają 6 różnych typów warstw, których interakcja zapewnia działanie systemu jako całości, a wśród nich:

pokrywa molekularna tworzy wiele chaotycznie splecionych formacji dendrytycznych z małą liczbą komórek wrzecionowych odpowiedzialnych za funkcję asocjacyjną;
zewnętrzną osłonę reprezentuje wiele neuronów o różnych kształtach i dużej koncentracji, za nimi znajdują się zewnętrzne granice struktur w kształcie piramidy;
zewnętrzna osłona typu piramidalnego składa się z małych i dużych neuronów z głębszym umiejscowieniem tego ostatniego. Kształt tych komórek jest stożkowy, od wierzchołka odgałęzia się dendryt o największej długości i grubości, który dzieląc się na mniejsze formacje, łączy neurony z istotą szarą. W miarę zbliżania się do kory mózgowej gałęzie charakteryzują się mniejszą grubością i tworzą wachlarzowatą strukturę;
wewnętrzna osłona typu ziarnistego składa się z komórek nerwowych o małych wymiarach, umieszczonych w pewnej odległości, pomiędzy którymi zgrupowane są struktury typu włóknistego;
wewnętrzna osłona o kształcie piramidy składa się z neuronów średniej i dużej wielkości, przy czym górne końce dendrytów osiągają poziom osłony molekularnej;
osłona złożona z wrzecionowatych komórek neuronowych charakteryzuje się tym, że jej najniżej położona część sięga poziomu istoty białej.

Poszczególne warstwy tworzące korę różnią się od siebie kształtem, położeniem i przeznaczeniem struktur składowych. Wzajemne połączenia neuronów typu gwiaździstego, piramidalnego, rozgałęzionego i wrzecionowatego pomiędzy różnymi powłokami tworzą ponad 5 tuzinów tak zwanych pól. Pomimo braku wyraźnych granic pól, ich wspólne działanie pozwala regulować wiele procesów związanych z odbieraniem impulsów nerwowych, przetwarzaniem informacji i kształtowaniem reakcji na bodźce.

Obszary kory mózgowej

Ze względu na funkcje pełnione w rozpatrywanej konstrukcji można wyróżnić trzy obszary:

Obszar związany z przetwarzaniem impulsów otrzymywanych przez system receptorów z ludzkich narządów wzroku, węchu i dotyku. Ogólnie rzecz biorąc, większość odruchów związanych ze zdolnościami motorycznymi jest zapewniana przez komórki o strukturze piramidalnej. Zapewnia komunikację z włóknami mięśniowymi i kanałem kręgowym poprzez struktury dendrytyczne i aksony. W obszarze odpowiedzialnym za odbiór informacji mięśniowych nawiązane zostały kontakty pomiędzy różnymi warstwami kory, co jest istotne na etapie prawidłowej interpretacji napływających impulsów. Jeśli kora mózgowa zostanie uszkodzona w tym obszarze, może to doprowadzić do zakłócenia koordynacji funkcji sensorycznych i czynności motorycznych. Wizualnie zaburzenia motoryczne mogą objawiać się odtwarzaniem mimowolnych ruchów, drgań, drgawek, a w bardziej złożonej formie prowadzić do unieruchomienia.
Obszar percepcji zmysłowej jest odpowiedzialny za przetwarzanie przychodzących sygnałów. Strukturalnie jest to połączony system analizatorów służący do ustalania informacji zwrotnej na temat działania stymulatora. Eksperci identyfikują szereg obszarów odpowiedzialnych za zapewnienie wrażliwości na sygnały. Wśród nich obszar potyliczny zapewnia percepcję wzrokową, obszar skroniowy jest powiązany z receptorami słuchowymi, a strefa hipokampa z odruchami węchowymi. Obszar odpowiedzialny za analizę informacji pochodzących ze stymulantów smaku znajduje się w obszarze korony. Znajdują się tam również ośrodki odpowiedzialne za odbieranie i przetwarzanie sygnałów dotykowych. Zdolność sensoryczna jest bezpośrednio zależna od liczby połączeń nerwowych w tym obszarze, na ogół strefy te zajmują do jednej piątej całkowitej objętości kory. Uszkodzenie tej strefy pociąga za sobą zniekształcenie percepcji, co nie pozwala na wytworzenie sygnału reakcji adekwatnego do działającego na nią bodźca. Na przykład zaburzenie strefy słuchowej niekoniecznie prowadzi do głuchoty, ale może powodować szereg skutków, które zniekształcają prawidłowe postrzeganie informacji. Może to wyrażać się w niemożności uchwycenia długości lub częstotliwości sygnałów dźwiękowych, ich czasu trwania i barwy oraz naruszeniu rejestracji wpływów o krótkim czasie działania.
Strefa asocjacji umożliwia kontakt pomiędzy sygnałami odbieranymi przez neurony w obszarze sensorycznym a aktywnością ruchową, co jest odpowiedzią. Obszar ten tworzy znaczące odruchy behawioralne, zapewnia ich praktyczną realizację i zajmuje większość kory. Na podstawie obszaru lokalizacji można wyróżnić obszary przednie, zlokalizowane w częściach czołowych i tylne, które zajmują przestrzeń pomiędzy skroniami, koroną i tyłem głowy. Ludzie charakteryzują się większym rozwojem tylnych części obszarów percepcji skojarzeniowej. Centra asocjacyjne odgrywają inną ważną rolę, zapewniając realizację i postrzeganie aktywności mowy. Uszkodzenie przedniego pola skojarzonego prowadzi do upośledzenia możliwości wykonywania funkcji analitycznych i przewidywania na podstawie dostępnych faktów lub wcześniejszych doświadczeń. Zakłócenie tylnej strefy skojarzeń utrudnia orientację w przestrzeni. Komplikuje to także pracę abstrakcyjnego trójwymiarowego myślenia, konstruowania i prawidłowej interpretacji złożonych modeli wizualnych.

Konsekwencje uszkodzenia kory mózgowej

Nie zostało do końca zbadane, czy zapominanie jest jednym z zaburzeń związanych z uszkodzeniem kory mózgowej? Lub zmiany te są związane z normalnym funkcjonowaniem systemu zgodnie z zasadą niszczenia nieużywanych połączeń. Naukowcy udowodnili, że dzięki wzajemnemu połączeniu struktur nerwowych, w przypadku uszkodzenia jednego z tych obszarów, można zaobserwować częściowe lub nawet całkowite odtworzenie jego funkcji przez inne struktury. W przypadku częściowej utraty możliwości postrzegania, przetwarzania informacji lub odtwarzania sygnałów, system może przez pewien czas działać, mając ograniczone funkcje. Dzieje się tak w wyniku przywrócenia połączeń między obszarami neuronów, które nie zostały naruszone negatywnie, zgodnie z zasadą systemu dystrybucji. Możliwy jest jednak także efekt odwrotny, w którym uszkodzenie jednej ze stref korowych może doprowadzić do zakłócenia kilku funkcji. W każdym razie zakłócenie normalnego funkcjonowania tego ważnego narządu jest poważnym odchyleniem, jeśli wystąpi, należy natychmiast zwrócić się o pomoc do specjalistów, aby uniknąć dalszego rozwoju zaburzenia.

Do najniebezpieczniejszych zaburzeń w funkcjonowaniu tej struktury należy zanik związany z procesami starzenia i śmierci niektórych neuronów. Do najczęściej stosowanych metod diagnostycznych zalicza się obrazowanie komputerowe i rezonans magnetyczny, encefalografię, badania USG, RTG i angiografię. Należy zauważyć, że nowoczesne metody diagnostyczne pozwalają wykryć procesy patologiczne w funkcjonowaniu mózgu na dość wczesnym etapie, jeśli skontaktujesz się ze specjalistą w odpowiednim czasie, w zależności od rodzaju zaburzenia, istnieje możliwość przywrócenia o upośledzonych funkcjach.

Czytanie wzmacnia połączenia nerwowe:

lekarz

strona internetowa

Kora mózgowa jest reprezentowana przez jednolitą warstwę istoty szarej o grubości 1,3–4,5 mm, składającą się z ponad 14 miliardów komórek nerwowych. Ze względu na fałdowanie kory jej powierzchnia osiąga duże rozmiary - około 2200 cm 2.

Grubość kory składa się z sześciu warstw komórek, które wyróżniają się specjalnym barwieniem i badaniem pod mikroskopem. Komórki warstw różnią się kształtem i rozmiarem. Od nich procesy sięgają głęboko do mózgu.

Stwierdzono, że różne obszary – pola kory mózgowej różnią się budową i funkcją. Takich pól (zwanych także strefami lub ośrodkami) jest od 50 do 200. Nie ma ścisłych granic pomiędzy strefami kory mózgowej. Stanowią aparat zapewniający odbiór, przetwarzanie przychodzących sygnałów i reakcję na przychodzące sygnały.

W tylnym zakręcie centralnym, za bruzdą środkową, znajduje się obszar wrażliwości skóry i stawów i mięśni. Tutaj odbierane i analizowane są sygnały, które pojawiają się podczas dotykania naszego ciała, gdy jest ono wystawione na działanie zimna lub ciepła lub gdy odczuwa ból.

W przeciwieństwie do tej strefy, w przednim zakręcie środkowym, przed bruzdą środkową, znajduje się obszar motoryczny. Identyfikuje obszary zapewniające ruch kończyn dolnych, mięśni tułowia, ramion i głowy. Kiedy ten obszar jest podrażniony prądem elektrycznym, dochodzi do skurczów odpowiednich grup mięśni. Urazy lub inne uszkodzenia kory ruchowej prowadzą do paraliżu mięśni ciała.

W płacie skroniowym znajduje się strefa słuchowa. Tutaj odbierane i analizowane są impulsy powstające w receptorach ślimaka ucha wewnętrznego. Podrażnienie obszarów strefy słuchowej powoduje odczuwanie dźwięków, a gdy są one dotknięte chorobą, następuje utrata słuchu.

Obszar wizualny znajduje się w korze płatów potylicznych półkul. Kiedy podczas operacji mózgu zostanie podrażniony prądem elektrycznym, osoba doświadcza wrażeń błysków światła i ciemności. Gdy dotknie go jakakolwiek choroba, wzrok ulega pogorszeniu i utracie.

W pobliżu bruzdy bocznej znajduje się strefa smakowa, gdzie doznania smakowe są analizowane i kształtowane na podstawie sygnałów powstających w receptorach języka. Węchowy strefa ta zlokalizowana jest w tzw. mózgu węchowym, u podstawy półkul. Kiedy te obszary zostaną podrażnione podczas zabiegu chirurgicznego lub podczas stanu zapalnego, ludzie coś poczują lub posmakują.

Czysto strefa mowy nie istnieje. Jest reprezentowany w korze płata skroniowego, dolnym zakręcie czołowym po lewej stronie i częściach płata ciemieniowego. Ich chorobom towarzyszą zaburzenia mowy.

Pierwszy i drugi system sygnalizacji

Rola kory mózgowej w usprawnianiu pierwszego układu sygnalizacyjnego i rozwoju drugiego jest nieoceniona. Koncepcje te zostały opracowane przez I.P. Pavlova. Przez system sygnalizacyjny jako całość rozumie się cały zestaw procesów układu nerwowego, które realizują percepcję, przetwarzanie informacji i reakcję organizmu. Łączy ciało ze światem zewnętrznym.

Pierwszy system sygnalizacji

Pierwszy system sygnalizacji określa postrzeganie przez zmysły obrazów specyficznych dla zmysłów. Jest podstawą powstawania odruchów warunkowych. System ten występuje zarówno u zwierząt, jak i u ludzi.

W wyższej aktywności nerwowej człowieka rozwinęła się nadbudowa w postaci drugiego systemu sygnalizacyjnego. Jest charakterystyczny tylko dla ludzi i objawia się poprzez komunikację werbalną, mowę i koncepcje. Wraz z pojawieniem się tego systemu sygnalizacji możliwe stało się abstrakcyjne myślenie i uogólnianie niezliczonych sygnałów z pierwszego systemu sygnalizacji. Według I.P. Pawłowa słowa zamieniły się w „sygnały sygnałów”.

Drugi system sygnalizacji

Pojawienie się drugiego systemu sygnalizacji stało się możliwe dzięki złożonym stosunkom pracy między ludźmi, ponieważ system ten jest środkiem komunikacji i pracy zbiorowej. Komunikacja werbalna nie rozwija się poza społeczeństwem. Drugi system sygnalizacyjny dał początek abstrakcyjnemu (abstrakcyjnemu) myśleniu, pisaniu, czytaniu, liczeniu.

Słowa są odbierane przez zwierzęta, ale zupełnie inaczej niż ludzie. Postrzegają je jako dźwięki, a nie ich znaczenie semantyczne, jak ludzie. Dlatego zwierzęta nie mają drugiego systemu sygnalizacyjnego. Obydwa ludzkie systemy sygnalizacyjne są ze sobą powiązane. Organizują ludzkie zachowanie w szerokim tego słowa znaczeniu. Co więcej, drugi zmienił pierwszy system sygnalizacji, ponieważ reakcje pierwszego zaczęły w dużej mierze zależeć od otoczenia społecznego. Osoba stała się w stanie kontrolować swoje bezwarunkowe odruchy, instynkty, tj. pierwszy system sygnalizacji.

Funkcje kory mózgowej

Znajomość najważniejszych funkcji fizjologicznych kory mózgowej wskazuje na jej niezwykłe znaczenie w życiu. Kora wraz z najbliższymi jej formacjami podkorowymi jest oddziałem centralnego układu nerwowego zwierząt i ludzi.

Funkcje kory mózgowej polegają na realizacji złożonych reakcji odruchowych, które stanowią podstawę wyższej aktywności nerwowej (zachowania) człowieka. To nie przypadek, że otrzymał od niego największy rozwój. Wyłącznymi właściwościami kory są świadomość (myślenie, pamięć), drugi system sygnalizacyjny (mowa) oraz ogólnie wysoka organizacja pracy i życia.

Kora mózgowa - warstwa szare komórki na powierzchni półkul mózgowych o grubości 2-5 mm, tworząc liczne bruzdy i zwoje znacznie zwiększające jej powierzchnię. Korę tworzą ciała neuronów i komórek glejowych ułożone warstwowo (organizacja typu „ekranowego”). Pod spodem leży Biała materia reprezentowane przez włókna nerwowe.

Kora jest najmłodszą filogenetycznie i najbardziej złożoną organizacją morfofunkcjonalną mózgu. Jest to miejsce wyższej analizy i syntezy wszelkich informacji docierających do mózgu. Tutaj następuje integracja wszystkich złożonych form zachowań. Kora mózgowa odpowiada za świadomość, myślenie, pamięć, „aktywność heurystyczną” (zdolność do dokonywania uogólnień i odkryć). Kora zawiera ponad 10 miliardów neuronów i 100 miliardów komórek glejowych.

Neurony korowe pod względem liczby procesów są one tylko wielobiegunowe, ale pod względem miejsca w łukach odruchowych i funkcji, jakie pełnią, wszystkie są interkalarne i asocjacyjne. W oparciu o funkcję i strukturę wyróżnia się ponad 60 typów neuronów w korze mózgowej. Ze względu na kształt wyróżnia się dwie główne grupy: piramidalne i niepiramidalne. Piramida neurony są głównym typem neuronów w korze mózgowej. Rozmiary ich perykarionów wahają się od 10 do 140 mikronów, w przekroju poprzecznym mają kształt piramidy. Z ich górnego rogu wystaje długi (wierzchołkowy) dendryt, który w warstwie molekularnej jest podzielony w kształcie litery T. Boczne dendryty wystają z bocznych powierzchni ciała neuronu. Dendryty i ciało komórkowe neuronu mają liczne synapsy z innymi neuronami. Akson rozciąga się od podstawy komórki i dociera do innych części kory lub do innych części mózgu i rdzenia kręgowego. Wśród neuronów kory mózgowej znajdują się asocjacyjny– łączenie obszarów kory w obrębie jednej półkuli, komisowy– ich aksony idą na drugą półkulę, i występ– ich aksony docierają do leżących poniżej części mózgu.

Wśród niepiramidalny Najczęstszymi typami neuronów są komórki gwiaździste i wrzecionowe. W kształcie gwiazdy neurony to małe komórki z krótkimi, silnie rozgałęzionymi dendrytami i aksonami, które tworzą połączenia wewnątrzkorowe. Niektóre z nich działają hamująco, inne pobudzająco na neurony piramidowe. Wrzecionowaty neurony mają długi akson, który może poruszać się w kierunku pionowym lub poziomym. Kora zbudowana jest wg ekran typu, to znaczy neurony o podobnej strukturze i funkcji są ułożone w warstwy (ryc. 9-7). W korze istnieje sześć takich warstw:

1.Molekularny warstwa - najbardziej zewnętrzny. Zawiera splot włókien nerwowych zlokalizowanych równolegle do powierzchni kory. Większość tych włókien to gałęzie wierzchołkowych dendrytów neuronów piramidowych leżących poniżej warstw kory. Dochodzą tu także włókna doprowadzające ze wzgórza wzrokowego, regulujące pobudliwość neuronów korowych. Neurony w warstwie molekularnej są przeważnie małe i wrzecionowate.

2. Zewnętrzna warstwa ziarnista. Składa się z dużej liczby komórek gwiaździstych. Ich dendryty sięgają do warstwy molekularnej i tworzą synapsy z doprowadzającymi włóknami nerwowymi wzgórzowo-korowymi. Boczne dendryty komunikują się z sąsiadującymi neuronami tej samej warstwy. Aksony tworzą włókna asocjacyjne, które przemieszczają się przez istotę białą do sąsiednich obszarów kory i tam tworzą synapsy.

3. Zewnętrzna warstwa neuronów piramidalnych(warstwa piramidalna). Tworzą go średniej wielkości neurony piramidalne. Podobnie jak neurony warstwy drugiej, ich dendryty trafiają do warstwy molekularnej, a aksony do istoty białej.

4. Wewnętrzna warstwa ziarnista. Zawiera wiele neuronów gwiaździstych. Są to neurony asocjacyjne, doprowadzające. Tworzą liczne połączenia z innymi neuronami korowymi. Oto kolejna warstwa poziomych włókien.

5. Wewnętrzna warstwa neuronów piramidalnych(warstwa zwojowa). Tworzą go duże neurony piramidalne. Te ostatnie są szczególnie duże w korze ruchowej (zakręcie przedśrodkowym), gdzie mierzą do 140 mikronów i nazywane są komórkami Betza. Ich wierzchołkowe dendryty wznoszą się do warstwy molekularnej, boczne dendryty tworzą połączenia z sąsiadującymi komórkami Betza, a aksony są odprowadzającymi włóknami projekcyjnymi biegnącymi do rdzenia przedłużonego i rdzenia kręgowego.

6. Warstwa neuronów wrzecionowatych(warstwa komórek polimorficznych) składa się głównie z neuronów wrzecionowych. Ich dendryty trafiają do warstwy molekularnej, a aksony do wizualnych wzgórków.

Sześciowarstwowa struktura kory jest charakterystyczna dla całej kory, jednak w różnych jej częściach nasilenie warstw, a także kształt i lokalizacja neuronów i włókien nerwowych znacznie się różnią. Na podstawie tych cech K. Brodman zidentyfikował 50 cytoarchitektoniki w korze mózgowej pola. Pola te różnią się także funkcją i metabolizmem.

Nazywa się specyficzną organizacją neuronów cytoarchitektonika. Zatem w strefach czuciowych kory warstwy piramidalne i zwojowe są słabo wyrażone, a warstwy ziarniste są dobrze wyrażone. Ten rodzaj kory nazywa się ziarnisty. Przeciwnie, w strefach motorycznych warstwy ziarniste są słabo rozwinięte, podczas gdy warstwy piramidalne są dobrze rozwinięte. Ten typ agranulowany kora.

Ponadto istnieje koncepcja mieloarchitektura. Jest to specyficzna organizacja włókien nerwowych. Zatem w korze mózgowej znajdują się pionowe i trzy poziome wiązki mielinowanych włókien nerwowych. Wśród włókien nerwowych kory mózgowej znajdują się asocjacyjny– łączenie obszarów kory jednej półkuli, komisowy– połączenie kory różnych półkul i występ włókna – łączą korę z jądrami pnia mózgu.

Ryż. 9-7. Kora dużych półkul ludzkiego mózgu.

A, B. Lokalizacja komórki (cytoarchitektura).

B. Lokalizacja włókien mielinowych (mieloarchitektura).