Мозкова кора. Функції та будова кори головного мозку

Мозкова кора входить до складу більшості істот на землі, однак саме у людини ця область досягла найбільшого розвитку. Фахівці стверджують, що це сприяло вікову трудову діяльність, яка супроводжує нас протягом усього життя.

У цій статті ми розглянемо будову і за що відповідає кора мозку.

Коркова частина мозку грає головну функціонувальну роль людського організму загалом і складається з нейронів, їх відростків і гліальних клітин. До складу кори входять зірчасті, пірамідні та веретеноподібні нервові клітини. Внаслідок наявності складів коркова область займає досить велику поверхню.

У будову кори головного мозку включається пошарова класифікація, яка поділяється на такі шари:

Молекулярні. Має відмінні відмінності, що відбивається на низькому клітинному рівні. Низький показник кількості цих клітин, що складаються з волокон, тісно взаємопов'язані між собою
Зовнішній зернистий. Клітинні субстанції цього шару прямують у молекулярний шар
Шар пірамідальних нейронів. Є найширшим шаром. Досяг найбільшої розвиненості в прецентральній звивині. Кількість пірамідних клітин збільшується в межах 20-30 мкм від зовнішньої зони даного шару до внутрішнього.
Внутрішній зернистий. Безпосередньо зорова кора головного мозку є тією ділянкою, де внутрішній зернистий шар досяг максимального розвитку
Внутрішній пірамідний. До його складу входять пірамідні клітини, що мають великий розмір. Ці клітини переносяться до молекулярного шару
Шар мультиморфних клітин. Даний шар сформований нервовими клітинами різного характеру, але переважно веретеноподібного типу. Зовнішня зона характеризується наявністю більших клітин. Клітини внутрішнього відділу характеризуються незначним розміром

Якщо розглядати пошаровий рівень ретельніше, можна побачити, що кора великого мозку великих півкуль приймає він проекції кожного з рівнів, які у різних відділах ЦНС.

Зони кори великих півкуль

Особливості клітинної будови кіркової частини мозку поділяється на структурні одиниці, а саме: зони, поля, області та підобласті.

Кора мозку класифікується на такі проекційні зони:

Первинні
Вторинні
Третинні

У первинній зоні розташовуються певні нейронні клітини, яких постійно надходить рецепторний імпульс (слуховий, зоровий). Вторинний відділ характеризується наявністю периферичних відділів-аналізаторів. Третинна приймає оброблені дані від первинної та вторинної зони, а сама відповідає за умовні рефлекси.

Також кора півкуль головного мозку поділяється на ряд відділів чи зон, які дозволяють регулювати безліч людських функцій.

Виділяє такі зони:

Сенсорні ділянки, в яких розташовуються зони кори головного мозку:
- Зорові
- Слухові
- Смакові
- Нюхові
Моторні. Це кіркові області, подразнення яких може призвести до певних рухових реакцій. Знаходяться у передній центральній звивині. Її пошкодження може призвести до суттєвих рухових порушень.
Асоціативні. Дані кіркові відділи знаходяться поряд із сенсорними зонами. Імпульси нервових клітин, які прямують у сенсорну зону, формують збуджуючий процес асоціативних відділів. Їхня поразка тягне за собою тяжкі порушення процесу навчання та функцій пам'яті

Функції часток кори головного мозку

Кора великого мозку та підкорка виконують низку людських функцій. Безпосередньо самі частки кори головного мозку містять такі необхідні центри, як:

Двигун, центр мовлення (центр Брока). Розташовується у нижній області лобової частки. Його пошкодження може повністю порушити мовну артикуляцію, тобто хворий може розуміти, що йому кажуть, проте не може відповісти
Слуховий, мовний центр (центр Верніке). Знаходиться в лівій скроневій частці. Пошкодження цієї галузі може призвести до того, що людина буде не здатна зрозуміти, що говорить інша людина, при цьому здатність викладати свої думки залишається. Також у цьому випадку серйозно порушується письмове мовлення

Функції мовлення виконуються сенсорними та руховими зонами. Її функції пов'язані з письмовою промовою, саме читанням і листом. Зорова кора та головний мозок регулюють цю функцію.

Пошкодження зорового центру півкуль головного мозку веде до повної втрати навичок читання та письма, а також до можливої втрати зору.

У скроневій частині розташований центр, який відповідає за процес запам'ятовування. Пацієнт із поразкою даної ділянки не може запам'ятати назви певних речей. Однак саме значення та функції предмета він розуміє і може їх описати.

Наприклад, замість слова «кухоль» людина каже: «це те, куди наливають рідину, щоб потім випити».

Патології кори мозку

Існує безліч захворювань, що вражають мозок людини і в тому числі його кіркову структуру. Поразка кори призводить до порушення роботи її ключових процесів, а також знижує її працездатність.

До найпоширеніших захворювань кіркової частини відносяться:

Хвороба Піка. Розвивається у людей похилого віку і характеризується відмиранням нервових клітин. При цьому зовнішні прояви при цьому захворюванні практично ідентичні хворобі Альцгеймера, що можна помітити на етапі діагностування, коли мозок схожий на висушений волоський горіх. Варто також відзначити, що захворювання невиліковне, єдине, на що спрямована терапія, так це на придушення або усунення симптоматики.
Менінгіт. Це інфекційне захворювання опосередковано зачіпає відділи кори мозку. Виникає внаслідок ураження кори інфекцією пневмокока та інших. Характеризується головними болями, підвищеною температурою, різьбою в очах, сонливістю, нудотою
Гіпертонічна хвороба. При цьому захворюванні в корі мозку починають формуватися вогнища збудження, а вихідні імпульси від цього вогнища починають звужувати судини, що призводить до різких стрибків артеріального тиску.
Кисне голодування кори головного мозку (гіпоксія). Даний патологічний стан найчастіше розвивається у дитячому віці. Виникає внаслідок нестачі кисню або порушення кровотоку в головному мозку. Може призвести до безповоротних змін нейронної тканини або смерті.

Більшість патологій мозку і кори неможливо визначити виходячи з симптоматики, що виявляється, і зовнішніх ознак. Для їх виявлення потрібне проходження спеціальних діагностичних методів, які дозволяють досліджувати практично будь-які, навіть важкодоступні місця і згодом визначити стан тієї чи іншої ділянки, а також проаналізувати його роботу.

Область кори діагностується за допомогою різних методик, про які ми детальніше розповімо в наступному розділі.

Проведення обстеження

Для високоточного обстеження кори головного мозку використовуються такі методи, як:

Магнітно-резонансна та комп'ютерна томографія
Енцефалографія
Позитронно-емісійна томографія
Рентгенографія

Також використовується ультразвукове дослідження мозку, проте цей метод є найменш ефективним у порівнянні з перерахованими вище методами. З переваг ультразвукового дослідження виділяють ціну та швидкість обстеження.

Найчастіше пацієнтам проводиться діагностування мозкового кровообігу. Для цього можуть використовуватись додатковий ряд діагностик, а саме;

Ультразвукова доплерографія. Дозволяє виявити уражені судини та зміни швидкості кровотоку в них. Метод має високу інформативність і абсолютну безпеку для здоров'я
Реоенцефалографія. Робота цього методу полягає у реєстрації електричного опору тканин, що дозволяє сформувати лінію пульсового кровотоку. Дозволяє визначити стан судин, їх тонус та низку інших даних. Має меншу інформативність, ніж ультразвуковий спосіб
Рентгенівська ангіографія. Це стандартне рентгенологічне дослідження, яке додатково проводиться за допомогою внутрішньовенного контрастного введення. Потім проводиться сам рентген. Внаслідок поширення речовини по всьому організму, на екрані підсвічуються всі потоки крові в головному мозку

Дані методи дозволяють надати точну інформацію про стан мозку, кори та показники кровотоку. Також існують інші способи, які застосовуються залежно від характеру захворювання, стану пацієнта та інших факторів.

Мозок людини є найскладнішим органом, але в його вивчення витрачаються численні ресурси. Однак навіть в епоху інноваційних методик його дослідження, вивчити певні його ділянки неможливо.

Потужність обробки процесів у головному мозку настільки значна, що навіть суперкомп'ютер не в змозі навіть близько наблизитись за відповідними показниками.

Кора великого мозку і сам головний мозок постійно досліджуються, внаслідок чого відкриття різних нових фактів про нього стає дедалі більше. Найбільш поширені відкриття:

У 2017 році було проведено експеримент, в якому були задіяні людина та суперкомп'ютер. З'ясувалося, що навіть найтехнічніша оснащена техніка здатна зімітувати лише 1 секунду мозкової активності. На завдання пішло цілих 40 хвилин
Обсяг людської пам'яті в електронній одиниці вимірювання кількості даних становить близько 1000 терабайт
Мозок людини складається з понад 100 тисяч судинних сплетень, 85 млрд. нервових клітин. Також у мозку є близько 100 трлн. нейронних зв'язків, що обробляють людські спогади. Таким чином, при пізнанні чогось нового структурна частина мозку також змінюється
Коли людина прокидається, головний мозок накопичує електричне поле потужністю 25 ВТ. Цій потужності достатньо, що запалити лампу розжарювання
Маса мозку складає всього 2% від загальної маси людини, проте мозок витрачає близько 16% енергії в тілі і більше 17% кисню
Головний мозок складається на 80% із води та на 60% із жиру. Тому для підтримки нормальних функцій мозку потрібне здорове харчування. Вживайте ті продукти, які містять омега-3 жирні кислоти (риба, оливкова олія, горіхи) і щодня випивайте необхідну кількість рідини
Вчені з'ясували, що якщо людина «сидить» на будь-якій дієті, то мозок починає їсти сам себе. А низькі показники кисню в крові протягом кількох хвилин можуть призвести до небажаних наслідків.
Забудькуватість людини є природним процесом, а знищення непотрібної інформації в мозку дозволяє йому залишатися гнучким. Також забудькуватість може виникати штучно, наприклад, при вживанні алкоголю, який загальмовує природні процеси в мозку

Активізація розумових процесів дає можливість генерувати додаткову мозкову тканину, яка замінює пошкоджену. Тому необхідно постійно розумово розвиватися, що значно знизить ризик виникнення недоумства у літньому віці.

гліальні клітини; воно розташоване в деяких відділах глибинних мозкових структур, з цієї речовини сформована кора великих півкуль (а також мозочка).

Кожна півкуля розділяється на п'ять часток, чотири з яких (лобова, тім'яна, потилична і скронева) примикають до відповідних кісток черепного склепіння, а одна (острівцева) знаходиться в глибині, в ямці, яка поділяє лобову та скроневу частки.

Кора великого мозку має товщину 1,5-4,5 мм, її площа збільшується за рахунок присутності борозен; вона пов'язана з іншими відділами ЦНС завдяки імпульсам, які проводять нейрони.

Півкулі досягають приблизно 80% від загальної маси головного мозку. Вони здійснюють регуляцію вищих психічних функцій, тоді як мозковий стовбур - нижчі, пов'язані з діяльністю внутрішніх органів.

Три основні області виділяють на півкульній поверхні:

опукла верхньолатеральна, яка примикає до внутрішньої поверхні черепного склепіння;
нижня, з розташовуються передніми та середніми відділами на внутрішній поверхні черепної основи та задніми в області шатку мозочка;
медіальна розташована біля поздовжньої щілини мозку.

Особливості устрою та діяльності

Кора великого мозку поділяється на 4 види:

давня - займає трохи більше 0,5% усієї поверхні півкуль;
стара – 2,2%;
нова – понад 95%;
середня – приблизно 1,5%.

Філогенетично давня кора великого мозку, представлена групами великих нейронів, відтісняється новою до основи півкуль, стаючи вузькою смужкою. А стара, що складається із трьох клітинних шарів, зміщується ближче до середини. Головна область старої кори - гіпокамп, що є центральним відділом лімбічної системи. Середня (проміжна) кора є утворення перехідного типу, оскільки трансформація старих структур на нові здійснюється поступово.

Кора головного мозку у людини, на відміну від такої у ссавців, також є відповідальною за узгоджену роботу внутрішніх органів. Таке явище, у якому, зростає роль кори у здійсненні всієї функціональної діяльності організму, зветься кортикалізація функцій.

Однією з особливостей кори є її електрична активність, що відбувається спонтанно. Нервові клітини, розташовані в цьому відділі, мають певну ритмічну активність, що відображає біохімічні, біофізичні процеси. Активність має різну амплітуду і частоту (альфа-, бета-, дельта-, тета-ритми), що залежить від впливу численних факторів (медитації, фази сну, переживання стресу, наявності судом, новоутворення).

Структура

Кора головного мозку є багатошаровим утворенням: кожен із шарів має свій певний склад нейроцитів, конкретну орієнтацію, розташування відростків.

Систематичне становище нейронів у корі зветься «цитоархітектоніка», розташовані у порядку волокна – «мієлоархітектоніка».

Кора великих півкуль головного мозку складається з цитоархітектонічних шести шарів.

Поверхневий молекулярний, у якому нервових клітин не дуже багато. Їхні відростки розташовані в ньому самому, і вони не виходять за межі.
Зовнішній зернистий сформований із пірамідальних та зірчастих нейроцитів. Відростки виходять із цього шару і йдуть у наступні.
Пірамідальний складається із пірамідних клітин. Їхні аксони прямують донизу, де закінчуються або формують асоціативні волокна, а дендрити йдуть вгору, у другий шар.
Внутрішній зернистий утворений зірчастими клітинами та малими пірамідними. Дендрити йдуть у перший шар, бічні відростки розгалужуються у межах свого шару. Аксони простягаються у верхні шари або білу речовину.
Гангліонарний утворений великими пірамідними клітинами. Тут знаходяться найбільші нейроцити кори. Дендрити спрямовані в перший шар або розподілені у своєму. Аксони виходять із кори і починають бути волокнами, що зв'язують різні відділи і структури ЦНС між собою.
Мультиформний – складається із різних клітин. Дендрити йдуть до молекулярного шару (деякі лише до четвертого чи п'ятого шарів). Аксони направляються у вищележачі шари або виходять із кори як асоціативні волокна.

Кора головного мозку поділяється на області – так звана горизонтальна організація. Усього їх налічується 11, і вони включають 52 поля, кожне з яких має свій порядковий номер.

Вертикальна організація

Існує і вертикальний поділ - на колонки нейронів. При цьому маленькі колонки поєднуються в макроколонки, які називають функціональним модулем. В основі таких систем знаходяться зірчасті клітини – їх аксони, а також горизонтальні зв'язки їх із бічними аксонами пірамідальних нейроцитів. Усі нервові клітини вертикальних колонок реагують на аферентний імпульс однаково разом посилають еферентний сигнал. Порушення у горизонтальному напрямі обумовлено діяльністю поперечних волокон, які випливають від однієї колонки до іншої.

Вперше виявив одиниці, які поєднують нейрони різних верств по вертикалі, в 1943р. Лоренте де Але – за допомогою гістології. Згодом це було підтверджено за допомогою методів електрофізіології на тваринах В. Маунткаслом.

Розвиток кори у внутрішньоутробному розвитку починається рано: вже 8 тижнів у ембріона з'являється коркова пластина. Спочатку диференціюються нижні шари, а в 6 місяців у майбутньої дитини з'являються всі поля, які є і у дорослої людини. Цитоархітектонічні особливості кори до 7 років повністю формуються, але тіла нейроцитів збільшуються ще до 18. Для утворення кори необхідне узгоджене переміщення та поділ клітин-попередниць, з яких виникають нейрони. Встановлено, що цей процес впливає спеціальний ген.

Горизонтальна організація

Прийнято розділяти зони кори головного мозку на:

асоціативні;
сенсорні (чутливі);
моторні.

Вченими щодо локалізованих ділянок та його функціональних особливостей застосовувалися різноманітні способи: подразнення хімічне чи фізичне, часткове видалення мозкових ділянок, вироблення умовних рефлексів, реєстрація біострумів мозку.

Чутливі

Ці області займають приблизно 20% кори. Поразка таких зон веде до порушення чутливості (зниження зору, слуху, нюху тощо). Площа зони безпосередньо залежить від кількості нервових клітин, які сприймають імпульс від певних рецепторів: чим їх більше, тим вища сензитивність. Виділяють зони:

соматосенсорну (відповідає за шкірну, пропріоцептивну, вегетативну чутливість) – вона розташована у тім'яній частці (постцентральна звивина);
зорову, двостороннє пошкодження, що призводить до повної сліпоті, – знаходиться в потиличній частці;
слухову (розташована у скроневій частці);
смакову, що знаходиться в тім'яній частці (локалізація – постцентральна звивина);
нюхову, двостороннє порушення якої призводить до втрати нюху (розташована в гіпокамповій звивині).

Порушення слухової зони не призводить до глухоти, але виникають інші симптоми. Наприклад, неможливість розрізнення коротких звуків, сенсу побутових шумів (кроків, води, що ллється і т. п.) при збереженні відмінності звуків по висоті, тривалості, тембру. Також може відбуватися амузія, що полягає в нездатності впізнавати, відтворювати мелодії, а також розрізняти їх між собою. Музика також може супроводжуватись неприємними відчуттями.

Імпульси, що йдуть аферентними волокнами з лівого боку тіла, сприймаються правою півкулею, а з правого боку - лівим (ушкодження лівої півкулі викличе порушення чутливості з правого боку і навпаки). Це з тим, кожна постцентральна звивина пов'язані з протилежної частиною тіла.

Двигуни

Двигуни, роздратування яких викликає рух мускулатури, розташовуються в передній центральній звивині лобової частки. Рухові зони повідомляються із сенсорними.

Двигуни в довгастому мозку (і частково в спинному) утворюють перехрест з переходом на протилежний бік. Це призводить до того, що роздратування, яке виникає у лівій півкулі, надходить у праву половину тулуба, і навпаки. Тому ураження ділянки кори однієї з півкуль веде до порушення рухової функції м'язів із протилежного боку тулуба.

Моторна та сенсорна області, які розташовані в районі центральної борозни, поєднуються в одну освіту – сенсомоторну зону.

Неврологія та нейропсихологія накопичили безліч відомостей про те, як ураження цих областей призводить не тільки до елементарних рухових розладів (паралічів, парезів, треморів), а й до порушень довільних рухів та дій з предметами – апраксія. При появі можуть порушуватися руху під час листи, відбуватися розлади просторових уявлень, з'являтися безконтрольні шаблонні руху.

Асоціативні

Ці зони відповідальні за зв'язування сенсорної інформації, що надходить, з тієї, яка була отримана раніше і зберігається в пам'яті. Крім того, вони дозволяють порівнювати між собою інформацію, яка походить від різних рецепторів. Реакція у відповідь на сигнал формується в асоціативній зоні і передається в зону рухову. Таким чином, кожна асоціативна галузь відповідає за процеси пам'яті, навчання та мислення. Великі асоціативні зони знаходяться поруч із відповідними функціонально сенсорними зонами. Наприклад, яка-небудь асоціативна зорова функція контролюється зорової асоціативною зоною, яка розташована поряд із сенсорною зоровою ділянкою.

Встановлення закономірностей роботи мозку, аналіз його локальних порушень та перевірку його активності здійснює наука нейропсихологія, що знаходиться на стику нейробіології, психології, психіатрії та інформатики.

Особливості локалізації по полях

Кора великого мозку пластична, що позначається на переході функцій одного відділу, якщо відбулося його порушення, до іншого. Це зумовлено тим, що аналізатори в корі мають ядро, де відбувається вища діяльність, та периферію, яка відповідає за процеси аналізу та синтезу у примітивному вигляді. Між ядрами аналізаторів є елементи, які належать різним аналізаторам. Якщо ушкодження стосується ядра, його діяльність починають відповідати периферичні складові.

Отже, локалізація функцій, якими має кора мозку, – поняття відносне, оскільки певних кордонів немає. Тим не менш, цитоархітектоніка передбачає наявність 52 полів, які повідомляються один з одним шляхом, що проводять:

асоціативними (цей тип нервових волокон відповідає за діяльність кори в області однієї півкулі);
комісуральними (пов'язують симетричні області обох півкуль);
проекційними (сприяють повідомленню кори, підкіркових структур з іншими органами).

Таблиця 1

		Відповідні поля
Двигуна
Чутлива
Зорова
Нюхальна
Смакова
Речедвигательная, що включає центри:	Вернику, що дозволяє сприймати усне мовлення
	Брока - відповідає за рух мовних м'язів; поразка загрожує повною втратою мови
	Сприйняття мови на листі

Отже, будова кори мозку передбачає розгляд їх у горизонтальній і вертикальної орієнтації. Залежно від цього виділяють вертикальні колонки нейронів і зони, розташовані в горизонтальній площині. Основні функції, які виконує кора, зводяться до поведінки, регуляції мислення, свідомості. Крім того, вона забезпечує взаємодію організму із зовнішнім середовищем та бере участь у контролі роботи внутрішніх органів.

Одним із найважливіших органів, що забезпечують повноцінне функціонування людського організму, є головний мозок, пов'язаний зі спинним відділом та мережею нейронів у різних частинах тіла. Завдяки такому зв'язку забезпечується синхронізація розумової активності з моторними рефлексами і областю, що відповідає за аналіз сигналів, що надходять. Кора головного мозку є шаруватим у горизонтальному напрямку освітою. У його складі знаходяться 6 різних структур, кожна з них має специфічну щільність розташування, кількість та розміри нейронів. Нейрони є нервові закінчення виконують функцію зв'язку між частинами нервової системи при проходженні імпульсу або як реакцію дію подразника. Крім шаруватої в горизонтальному напрямку структури, кора головного мозку пронизана безліччю відгалужень нейронів, розташованих переважно вертикально.

Вертикальна спрямованість відгалужень нейронів формує структуру пірамідальної форми чи освіти як зірочки. Багато відгалужень короткого прямого або розгалуженого типів пронизують, як шари кори у вертикальному напрямку, забезпечуючи зв'язок різних відділів органу між собою, так і в горизонтальній площині. За напрямом орієнтації нервових клітин прийнято виділяти відцентрові та доцентрові напрями зв'язку. Загалом, фізіологічна функція кори крім забезпечення процесу мислення та поведінки полягає у захисті півкуль головного мозку. Крім цього, на думку вчених у результаті еволюції мало місце розвиток та ускладнення структури кори. У цьому спостерігалося ускладнення будови органу з налагодження нових зв'язків між нейронами, дендритами і аксонами. Характерно те, що в міру розвитку інтелекту людини виникнення нових нейронних зв'язків відбувалося вглиб структури кори від зовнішньої поверхні до ділянок розташованих нижче.

Функції кори

Кора головного мозку має середню товщину 3 мм і досить велику площу за рахунок наявності сполучних каналів із центральною нервовою системою. Сприйняття, отримання інформації, її обробка, прийняття рішення та його здійснення відбувається завдяки безлічі імпульсів, що проходять через нейрони на кшталт електричної ланцюга. Залежно від багатьох факторів у корі відбувається генерація електричних сигналів потужністю до 23 Вт. Ступінь їх активності визначається станом людини та описується показниками амплітуди та частоти. Відомо, що більше зв'язків перебуває у областях, які забезпечують складніші процеси. При цьому кора головного мозку не є завершеною структурою і знаходиться в розвитку протягом усього життя людини в міру розвитку її інтелекту. Отримання та обробка інформації, що надходить у мозок, забезпечує ряд фізіологічних, поведінкових, психічних реакцій завдяки функціям кори, серед яких:

Забезпечення зв'язку органів та систем тіла людини із зовнішнім світом та між собою, правильне протікання обмінних процесів.
Правильність сприйняття інформації, що надходить, її усвідомлення через процес мислення.
Підтримка взаємодії різних тканин та структур, що становлять органи людського тіла.
Формування та робота свідомості, інтелектуальна та творча діяльність людини.
Контроль мовної активності та процесів, пов'язаних із психічною діяльністю.

Слід зазначити недостатню вивченість місця та ролі передніх відділів кори забезпечення функціонування людського організму. Про ці ділянки відомо про їхню низьку чутливість до зовнішніх впливів. Наприклад, дія ними електричних імпульсів не викликало прояви вираженої реакції. На думку деяких фахівців, до функцій цих ділянок кори належить самосвідомість особистості, наявність та характер її специфічних особливостей. У людей із пошкодженими передніми ділянками кори спостерігаються процеси асоціалізації, втрата інтересів у сфері трудової діяльності, власного зовнішнього вигляду та думки в очах інших людей. Іншими можливими ефектами можуть стати:

втрата здатності концентрації;
часткова чи повна втрата творчих здібностей;
глибинні психічні розлади особистості.

Будова шарів кори головного мозку

Функції, що виконуються органом, такі як координація півкуль, розумова і трудова діяльність багато в чому обумовлена будовою його структури. Фахівці виділяють 6 різних типів шарів, взаємодія між якими забезпечує роботу системи загалом, серед них:

молекулярний покрив утворює безліч хаотично переплетених дендритних утворень з низькою кількістю веретеноподібних клітин, які відповідають за асоціативну функцію;
зовнішній покрив представлений безліччю нейронів, що мають різну форму та високу концентрацію, за ними розташовуються зовнішні межі структур пірамідальної форми;
зовнішній покрив пірамідального типу складається з нейронів дрібного та великого розмірів при глибшому розташуванні останніх. Форма цих клітин має конічну форму, від його вершини відгалужується дендрит, що має найбільшу довжину та товщину, який шляхом поділу на дрібніші утворення пов'язує нейрони із сірою речовиною. У міру наближення до кори головного мозку розгалуження характеризуються меншою товщиною та утворюють віялоподібну структуру;
внутрішній покрив зернистого типу складається з нервових клітин, що мають невеликі габарити, розташовані на певній дистанції, між якими проходять згруповані структури волокнистого типу;
внутрішній покрив пірамідальної форми складається з нейронів, які мають середні та великі розміри, причому верхні закінчення дендритів досягають рівня молекулярного покриву;
покрив, що складається з нейронних клітин, що мають форму веретена, характеризується тим, що його частина, розташована в найнижчій точці, досягає рівня білої речовини.

Різні шари, що входять до складу кори відрізняються між собою формою, розташуванням та призначенням складових їх структур. Взаємозв'язок нейронів зірчастого, пірамідального, гіллястого та веретеноподібного типів між різними покривами утворюють понад 5 десятків, так званих полів. Незважаючи на те, що чіткі межі полів відсутні, їх спільна дія дозволяє регулювати безліч процесів пов'язаних з отриманням нервових імпульсів, обробкою інформації та виробленням реакцій у відповідь на подразник.

Області кори головного мозку

По виконуваних функцій у структурі, що розглядається, можна виділити три області:

Зона, що з обробкою імпульсів, одержуваних через систему рецепторів від органів зору, нюху, дотику людини. За великим рахунком, більшість рефлексів пов'язаних з моторикою забезпечують клітини пірамідальної структури. Забезпечують за допомогою дендритних структур та аксонів зв'язок з м'язовими волокнами та спинномозковим каналом. Ділянка, що відповідає за прийом м'язової інформації, має налагоджені контакти між різними шарами кори, що важливо на етапі коректного трактування імпульсів, що надходять. Якщо кора мозку уражається на цій ділянці, це може призвести до розладу узгодженої роботи сенсорних функцій і дій, пов'язаних з моторикою. Візуально розлади рухового відділу можуть виявлятися у відтворенні мимовільних рухів, посмикувань, судом, у складнішій формі призводити до знешкодження.
Область сенсорного сприйняття відповідає за обробку сигналів, що надійшли. За структурою вона є взаємозалежною системою аналізаторів для встановлення зворотного зв'язку на дію стимулятора. Фахівці виділяють низку областей, які відповідають за забезпечення чутливості до сигналів. Серед них, потилична забезпечує зорове сприйняття, скронева-пов'язана зі слуховими рецепторами, зона гіпокампа з нюховими рефлексами. Район, що відповідає за аналіз інформації смакових стимуляторів, розташований у темряві. Там же локалізуються центри, які відповідають за отримання та обробку тактильних сигналів. Сенсорна здатність знаходиться у прямій залежності від кількості нейронних зв'язків у цій ділянці, загалом ці зони займають до п'ятої частини загального обсягу кори. Ушкодження цієї зони тягне у себе спотворення сприйняття, що дозволяє виробити відповідний сигнал адекватний діючому нею подразнику. Наприклад, порушення роботи слухової зони не обов'язково призводить до глухоти, але може викликати ряд ефектів, що спотворюють коректне сприйняття інформації. Це може виражатися в нездатності вловлювати довжину або частотність звукових сигналів, їх тривалість і тембр, порушення фіксації впливів з невеликим часом дії.
Асоціативна зона здійснює контакт між сигналами, одержуваними нейронами в сенсорній області і моторикою, що є реакцією у відповідь. Ця ділянка формує осмислені поведінкові рефлекси, забезпечує їхню практичну реалізацію і займає більшу частину кори. По району локалізації можна виділити передні ділянки, розташовані в лобових частинах та задні, які займають простір між зоною скронь, темряви та потилиці. Для людини характерний розвиток задніх ділянок районів асоціативного сприйняття. Асоціативні центри грають ще одну важливу роль, забезпечують реалізацію та сприйняття мовної діяльності. Ушкодження передньоасоціативної області призводить до порушення можливості виконання аналітичних функцій, прогнозування на підставі наявних фактів чи попереднього досвіду. Порушення роботи зони задньої асоціації ускладнює орієнтацію людини у просторі. Також ускладнює роботу абстрактного об'ємного мислення, конструювання та правильного трактування складних зорових моделей.

Наслідки пошкоджень кори мозку

До кінця, чи не вивчено чи є забудькуватість одним із порушень, пов'язаних з пошкодженням кори головного мозку? Або ці зміни пов'язані з нормальним функціонуванням системи за принципом руйнування зв'язків, що не використовуються. Вченими доведено, що з допомогою взаємозв'язку нейронних структур між собою у разі пошкодження однієї з названих областей може спостерігатися часткове і навіть повне відтворення її функцій іншими структурами. У разі часткової втрати здатності до сприйняття, переробки інформації або відтворення сигналів система може деякий час залишатися працездатною, володіючи обмеженими функціями. Це відбувається за рахунок відновлення зв'язків між ділянками нейронів, що не зазнали негативного впливу, за принципом розподільчої системи. Однак, можливий і зворотний ефект, при якому пошкодження однієї з зон кори може призвести до розладу кількох функцій. У будь-якому випадку порушення нормальної роботи цього важливого органу є серйозним відхиленням, при виникненні якого необхідно негайно вдатися до допомоги фахівців, щоб уникнути подальшого розвитку розладу.

Серед найбільш небезпечних порушень роботи цієї структури можна виділити атрофію, пов'язану з процесами старіння та відмирання частини нейронів. Найбільш використовуваними методами діагностики є комп'ютерна та магнітно-резонансні види томографії, енцефалографія, дослідження за допомогою ультразвуку, проведення рентгену та ангіографії. Слід зазначити, що сучасні методи діагностики дозволяють виявити патологічні процеси в роботі мозку на ранньому етапі, при своєчасному зверненні до фахівця в залежності від виду порушення існує ймовірність відновлення порушених функцій.

Читання зміцнює нейронні зв'язки:

doctor

сайт

Кора великого мозку представлена рівномірним шаром сірої речовини товщиною 1,3-4,5 мм, що складається з більш ніж 14 млрд. нервових клітин. Завдяки складчастості кори її поверхня досягає великих розмірів – близько 2200 см 2 .

Товща кори складається із шести шарів клітин, які розрізняють при спеціальному забарвленні та дослідженні під мікроскопом. Клітини шарів різні за формою та розмірами. Від них углиб мозку відходять відростки.

Було встановлено, що різні ділянки - поля кори півкуль різняться за будовою та функціями. Таких полів (називаються ще зонами, чи центрами) виділяють від 50 до 200. Суворих кордонів між зонами кори великого мозку немає. Вони складають апарат, що забезпечує прийом, переробку сигналів, що приходять, і реакцію у відповідь на надійшли сигнали.

У задній центральній звивині, позаду центральної борозни, розташовується зона шкірної та суглобово-м'язової чутливості. Тут сприймаються та аналізуються сигнали, що виникають при дотику до нашого тіла, при впливі на нього холоду або тепла, больових впливах.

На противагу цій зоні - у передній центральній звивині, спереду від центральної борозни, розташована рухова зона. У ній виявлено ділянки, які забезпечують рух нижніх кінцівок, м'язів тулуба, рук, голови. При подразненні цієї зони електрострумом виникають скорочення відповідних груп м'язів. Поранення або інші пошкодження кори рухової зони спричиняють параліч м'язів тіла.

У скроневій частці знаходиться слухова зона. Сюди надходять і тут аналізуються імпульси, що виникають у рецепторах равлика внутрішнього вуха. Роздратування ділянок слухової зони викликають відчуття звуків, а при ураженні їх хворобою втрачається слух.

Зорова зонарозташована в корі потиличних часток півкуль. При її подразненні електричним струмом під час операцій на мозку людина відчуває відчуття спалахів світла та темряви. При поразці її хворобою погіршується і втрачається зір.

Поблизу бічної борозни розташована смакова зона, де аналізуються та формуються відчуття смаку на підставі сигналів, що виникають у рецепторах мови. Нюхальназона розташована в так званому нюховому мозку, біля основи півкуль. При подразненні цих зон під час хірургічних операцій або запалення люди відчувають запах чи смак будь-яких речовин.

Чисто мовної зонинемає. Вона представлена в корі скроневої частки, нижній лобовій звивині зліва, ділянках тім'яної частки. Їхні поразки хворобами супроводжуються розладами мови.

Перша та друга сигнальні системи

Неоціненна роль кори великого мозку у вдосконаленні першої сигнальної системи та розвитку другої. Ці поняття розроблено І.П.Павловим. Під сигнальною системою в цілому розуміють всю сукупність процесів нервової системи, що здійснюють сприйняття, переробку інформації та реакцію у відповідь організму. Вона пов'язує організм із зовнішнім світом.

Перша сигнальна система

Перша сигнальна система обумовлює сприйняття у вигляді органів чуття чуттєво-конкретних образів. Вона є основою освіти умовних рефлексів. Ця система існує як у тварин, і у людини.

У вищій нервовій діяльності розвинулася надбудова у вигляді другої сигнальної системи. Вона властива лише людині і проявляється словесним спілкуванням, мовленням, поняттями. З появою цієї сигнальної системи стали можливими абстрактне мислення, узагальнення незліченних сигналів першої сигнальної системи. За І.П.Павловим, слова перетворилися на «сигнали сигналів».

Друга сигнальна система

Виникнення другої сигнальної системи стало можливим завдяки складним трудовим взаєминам для людей, оскільки ця система є засобом спілкування, колективної праці. Словесне спілкування не розвивається поза суспільством. Друга сигнальна система породила абстрактне (абстрактне) мислення, письмо, читання, рахунок.

Слова сприймаються і тваринами, але зовсім від людей. Вони сприймають їх як звуки, а не їхнє смислове значення, як люди. Отже, тварин немає другої сигнальної системи. Обидві сигнальні системи взаємопов'язані. Вони організують поведінку людини у сенсі слова. Причому друга змінила першу сигнальну систему, оскільки реакції першої стали значною мірою залежати від соціального середовища. Людина стала здатна управляти своїми безумовними рефлексами, інстинктами, тобто. першою сигнальною системою.

Функції кори мозку

Знайомство з найважливішими фізіологічними функціями кори великого мозку свідчить про надзвичайне її значення у життєдіяльності. Кора разом із найближчими до неї підкірковими утвореннями є відділом центральної нервової системи тварин та людини.

Функції кори мозку - здійснення складних рефлекторних реакцій, складових основу вищої нервової діяльності (поведінки) людини. Не випадково вона отримала найбільше розвиток. Винятковою властивістю кори є свідомість (мислення, пам'ять), друга сигнальна система (мова), висока організація праці та життя загалом.

Кора мозку – пласт сірої речовинина поверхні великих півкуль, товщиною 2-5 мм, що утворює численні борозни, звивини значно збільшують її площу. Кора утворена тілами нейронів та гліальних клітин, розташованих пошарово («екранний» тип організації). Під нею лежить біла речовина,представлене нервовими волокнами.

Кора є наймолодшим філогенетично і найскладнішим по морфофункціональній організації відділом мозку. Це місце вищого аналізу та синтезу всієї інформації, що надходить у мозок. Тут відбувається інтеграція всіх складних форм поведінки. Кора мозку відповідає за свідомість, мислення, пам'ять, «евристичну діяльність» (здатність до узагальнення, відкриття). У корі міститься понад 10 млрд. нейронів та 100 млрд. гліальних клітин.

Нейрони кориза кількістю відростків тільки мультиполярні, а за їх місцем в рефлекторних дугах і функцій, що виконуються, всі вони вставкові, асоціативні. За функцією та будовою в корі виділяють понад 60 типів нейронів. За формою розрізняють дві їх основні групи: пірамідні та непірамідні. Піраміднінейрони є основним типом нейронів кори. Розміри перикаріонів від 10 до 140 мкм, на зрізі вони мають пірамідну форму. Від їхнього верхнього кута вгору відходить довгий (апікальний) дендрит, який Т-подібно ділиться в молекулярному шарі. Від бічних поверхонь тіла нейрона відходять бічні дендрити. На дендритах і тілі нейрона є численні синапс інших нейронів. Від основи клітини відходить аксон, який або йде в інші ділянки кори, або до інших відділів головного та спинного мозку. Серед нейронів кори мозку розрізняють асоціативні– зв'язуючі ділянки кори всередині однієї півкулі, комісуральні- їх аксони йдуть в іншу півкулю, і проекційні– їхні аксони йдуть у відділи мозку, що знаходяться нижче.

Серед непіраміднихнейронів найчастіше зустрічаються зірчасті та веретеноподібні клітини. Зірчастінейрони - це дрібні клітини з короткими дендритами, що сильно гілкуються, і аксонами, що утворюють внутрішньокіркові зв'язки. Одні з них гальмують, а інші - збуджуючий вплив на пірамідні нейрони. Веретеноподібнінейрони мають довгий аксон, який може йти у вертикальному чи горизонтальному напрямку. Кора побудована за екранномутипу, тобто нейрони, подібні за структурою та функцією розташовані шарами (рис. 9-7). Таких шарів у корі шість:

1.Молекулярний шар -найзовнішній. У ньому знаходиться сплетення нервових волокон, розташованих паралельно поверхні кори. Основну масу цих волокон становлять розгалуження апікальних дендритів пірамідних нейронів нижчих шарів кори. Сюди ж приходять аферентні волокна від зорових горбів, що регулюють збудливість кіркових нейронів. Нейрони в молекулярному шарі переважно дрібні, веретеноподібні.

2. Зовнішній зернистий шар.Складається з великої кількості зірчастих клітин. Їх дендрити йдуть у молекулярний шар і утворюють синапси з таламо-кортикальними аферентними нервовими волокнами. Бічні дендрити зв'язуються із сусідніми нейронами цього ж шару. Аксони утворюють асоціативні волокна, які йдуть через білу речовину до сусідніх ділянок кори і там утворюють синапси.

3. Зовнішній шар пірамідних нейронів(Пірамідний шар). Він утворений пірамідними нейронами середньої величини. Так само, як у нейронів другого шару, їх дендрити йдуть у молекулярний шар, а аксони – у білу речовину.

4. Внутрішній шар зернистий.Він містить багато зірчастих нейронів. Це асоціативні, аферентні нейрони. Вони утворюють численні зв'язки з іншими нейронами кори. Тут є ще один шар горизонтальних волокон.

5. Внутрішній шар пірамідних нейронів(Гангліонарний шар). Він утворений великими пірамідними нейронами. Останні особливо великі у моторній корі (прецентральній звивині), де мають розміри до 140 мкм та називаються клітинами Беца. Їхні апікальні дендрити піднімаються в молекулярний шар, бічні дендрити утворюють зв'язки з сусідніми клітинами Беца, а аксони – проекційні еферентні волокна, що йдуть у довгастий і спинний мозок.

6. Шар веретеновидних нейронів(Шар поліморфних клітин) складається в основному з веретеноподібних нейронів. Їх дендрити йдуть у молекулярний шар, а аксони – до зорових пагорбів.

Шестишаровий тип будови кори характерний для всієї кори, однак у різних її ділянках вираженість шарів, а також форма та розташування нейронів, нервових волокон значно різняться. За цими ознаками К. Бродман виділив у корі 50 цитоархітектонічних полів. Ці поля також відрізняються за функцією та обміном речовин.

Специфічну організацію нейронів називають цитоархітектонікою.Так, у сенсорних зонах кори пірамідний та гангліозний шари виражені слабо, а зернисті шари – добре. Такий тип кори називається гранулярним.У моторних зонах, навпаки, зернисті шари розвинені погано, а пірамідні добре. Це агранулярний типкори.

Крім того, існує поняття мієлоархітектоніка. Це певна організація нервових волокон. Так, у корі мозку розрізняють вертикальні та три горизонтальні пучки мієлінових нервових волокон. Серед нервових волокон кори мозку розрізняють асоціативні– зв'язуючі ділянки кори однієї півкулі, комісуральні- що з'єднують кору різних півкуль і проекційніволокна – що зв'язують кору з ядрами стовбура мозку.

Мал. 9-7. Кора великих півкуль головного мозку людини.

А. Б. Розташування клітин (цитоархітектоніка).

В. Розташування мієлінових волокон (мієлоархітектоніка).