Funksjoner av den menneskelige hjernebarken kort. cerebral cortex, områder av hjernebarken

Lag av grå substans som dekker hjernehalvdelene i storhjernen. Hjernebarken er delt inn i fire lober: frontal, occipital, temporal og parietal. En del av barken som dekker mest overflaten av hjernehalvdelene, kalles neocortex, slik den ble dannet i de siste stadiene av menneskelig evolusjon. Neocortex kan deles inn i soner i henhold til deres funksjoner. Ulike deler av neocortex er assosiert med sensoriske og motoriske funksjoner; de tilsvarende områdene i hjernebarken er involvert i planleggingen av bevegelser (frontallappene) eller er assosiert med hukommelse og persepsjon (occipital lober).

Cortex

Spesifisitet. Det øvre laget av hjernehalvdelene, bestående primært av nerveceller med vertikal orientering (pyramidale celler), samt bunter av afferente (sentripetale) og efferente (sentrifugale) nervefibre. I neuroanatomiske termer er det preget av tilstedeværelsen av horisontale lag som er forskjellige i bredde, tetthet, form og størrelse på nervecellene som er inkludert i dem.

Struktur. Hjernebarken er delt inn i en rekke områder, for eksempel i den vanligste klassifiseringen av cytoarkitektoniske formasjoner av K. Brodman, identifiseres 11 områder og 52 felt i den menneskelige hjernebarken. Basert på fylogenesedata skilles en ny cortex, eller neocortex, gammel eller archicortex, og eldgamle, eller paleocortex, ut. I henhold til det funksjonelle kriteriet skilles det mellom tre typer områder: sensoriske områder som gir mottak og analyse av afferente signaler som kommer fra spesifikke relékjerner i thalamus, motoriske områder som har bilaterale intrakortikale forbindelser med alle sensoriske områder for interaksjon av sensorisk og motorisk områder, og assosiative områder som ikke har direkte afferente eller efferente forbindelser med periferien, men knyttet til sensoriske og motoriske områder.

CORTEX

Overflaten som dekker den grå substansen som utgjør det øverste nivået av hjernen. I en evolusjonær forstand er dette den nyeste nervedannelse, og omtrent 9-12 milliarder av cellene er ansvarlige for grunnleggende sensoriske funksjoner, motorisk koordinering og kontroll, deltakelse i reguleringen av integrerende, koordinert atferd og, viktigst av alt, for den såkalte "høyere mentale prosesser"tale, tenkning, problemløsning, etc.

CORTEX

Engelsk cerebral cortex) - overflatelaget som dekker hjernehalvdelene, hovedsakelig dannet av vertikalt orienterte nerveceller (nevroner) og deres prosesser, samt bunter av afferente (sentripetale) og efferente (sentrifugale) nervefibre. I tillegg inkluderer cortex neurogliaceller.

Et karakteristisk trekk ved strukturen til C. g. m. er horisontal lagdeling, på grunn av det ordnede arrangementet av kroppene til nerveceller og nervefibre. I K. m. skilles 6 (ifølge noen forfattere, 7) lag, som er forskjellige i bredde, arrangementstetthet, form og størrelse på deres konstituerende nevroner. På grunn av den overveiende vertikale orienteringen av kroppene og prosessene til nevroner, samt bunter av nervefibre, har K. m. en vertikal stripe. For den funksjonelle organiseringen av K. g. m. veldig viktig har et vertikalt, søyleformet arrangement av nerveceller.

Hovedtypen av nerveceller som utgjør K. m. er pyramideceller. Kroppen til disse cellene ligner en kjegle, fra toppen av hvilken en tykk og lang, apikal dendritt går ut; på vei mot overflaten av K. g. m., blir den tynnere og vifteformet oppdelt i tynnere endegrener. Kortere basale dendritter og et akson avviker fra bunnen av kroppen til pyramidalcellen, og går til den hvite substansen, som ligger under K. m., eller forgrener seg i cortex. Dendrittene til pyramidecellene bærer et stort nummer av utvekster, såkalte. spines, som deltar i dannelsen av synaptiske kontakter med endene av afferente fibre som kommer til K. m. fra andre deler av cortex og subkortikale formasjoner (se Synapser). Aksonene til de pyramidale cellene danner de viktigste efferente banene som kommer fra C. g. m. Størrelsen på de pyramidale cellene varierer fra 5-10 mikron til 120-150 mikron (Betz kjempeceller). I tillegg til pyramidale nevroner er stellate, fusiforme og noen andre typer interneuroner, som er involvert i mottak av afferente signaler og dannelsen av funksjonelle interneuronale forbindelser, en del av cgm.

Basert på særegenhetene ved fordelingen i lagene i cortex av nerveceller og fibre av forskjellige størrelser og former, er hele territoriet til K. g.-feltene som er forskjellige i deres cellestruktur og funksjonell verdi. Klassifiseringen av cytoarkitektoniske formasjoner av K. g. m., foreslått av K. Brodman, som delte hele K. g. m. til en person i 11 regioner og 52 felt, er generelt akseptert.

Basert på data fra fylogenese er K. g. m. delt inn i ny (neocortex), gammel (archicortex) og gammel (paleocortex). I fylogenesen til KGM er det en absolutt og relativ økning i territoriene til den nye skorpen, med en relativ reduksjon i området til den gamle og den gamle. Hos mennesker utgjør den nye cortex 95,6%, mens den gamle okkuperer 0,6%, og den gamle - 2,2% av hele kortikale territorium.

Funksjonelt er det 3 typer områder i cortex: sensorisk, motorisk og assosiativ.

Sensoriske (eller projeksjons) kortikale soner mottar og analyserer afferente signaler langs fibre som kommer fra spesifikke relékjerner i thalamus. Sensoriske soner er lokalisert i visse områder av cortex: visuell er lokalisert i occipital (felt 17, 18, 19), auditiv i de øvre delene av den temporale regionen (felt 41, 42), somatosensorisk, analyserer impulsen som kommer fra reseptorer av hud, muskler, ledd, - i området av den postsentrale gyrus (felt 1, 2, 3). Olfaktoriske opplevelser er assosiert med funksjonen til fylogenetisk eldre deler av cortex (paleocortex) - hippocampus gyrus.

Motorområdet (motor) - felt 4 ifølge Brodman - ligger på den presentrale gyrusen. Den motoriske cortex er preget av tilstedeværelsen i lag V av gigantiske Betz-pyramideceller, hvis aksoner danner pyramidekanalen, den motoriske hovedkanalen som går ned til de motoriske sentrene i hjernestammen og ryggmargen og gir kortikal kontroll av frivillige muskelsammentrekninger . Den motoriske cortex har bilaterale intrakortikale forbindelser med alle sensoriske områder, noe som gir nært samspill sensoriske og motoriske områder.

foreningsområder. Den menneskelige hjernebarken er preget av tilstedeværelsen av et stort territorium som ikke har direkte afferente og efferente forbindelser med periferien. Disse områdene, forbundet gjennom et omfattende system av assosiative fibre med sensoriske og motoriske områder, kalles assosiative (eller tertiære) kortikale områder. I bakre cortex er de plassert mellom parietale, occipitale og temporale sensoriske områder, og i fremre okkuperer de hovedoverflaten av frontallappene. Den assosiative cortex er enten fraværende eller dårlig utviklet hos alle pattedyr opp til primater. Hos mennesker opptar den bakre assosiative cortex omtrent halvparten, og frontalområdene en fjerdedel av hele overflaten av cortex. Når det gjelder struktur, utmerker de seg ved en spesielt kraftig utvikling av de øvre assosiative lagene av celler sammenlignet med systemet med afferente og efferente nevroner. Deres funksjon er også tilstedeværelsen av polysensoriske nevroner - celler som oppfatter informasjon fra ulike sensoriske systemer.

Association cortex inneholder også sentre tilknyttet taleaktivitet(se Brocas sentrum og Wernickes sentrum). Assosiative områder av cortex betraktes som strukturer som er ansvarlige for syntesen av innkommende informasjon, og som et apparat som er nødvendig for overgangen fra visuell persepsjon til abstrakte symbolske prosesser.

Kliniske nevropsykologiske studier viser at når de bakre assosiasjonsområdene påvirkes, komplekse former orientering i rommet, konstruktiv aktivitet, det er vanskelig å utføre alle intellektuelle operasjoner som utføres med deltakelse romlig analyse(telling, oppfatning av komplekse semantiske bilder). Når beseiret talesoner evnen til å oppfatte og gjengi tale er svekket. Skader på de frontale områdene av cortex fører til umuligheten av å implementere komplekse atferdsprogrammer som krever utvelgelse av betydelige signaler basert på tidligere erfaringer og forutse fremtiden. Se Blokker av hjernen, Kortpicalisering, Hjerne, Nervesystem, Utvikling av hjernebarken, Nevropsykologiske syndromer. (D.A. Farber.)

Shoshina Vera Nikolaevna

Terapeut, utdanning: Northern Medical University. Arbeidserfaring 10 år.

Artikler skrevet

Hjerne moderne mann og hans kompleks struktur er den største prestasjonen til denne arten og dens fordel, forskjellen fra andre representanter for den levende verden.

Hjernebarken er et veldig tynt lag av grå substans som ikke overstiger 4,5 mm. Den ligger på overflaten og sidene av hjernehalvdelene, og dekker dem ovenfra og langs periferien.

Anatomi av cortex eller cortex, kompleks. Hvert nettsted utfører sin funksjon og er av stor betydning i implementeringen av nervøs aktivitet. Dette nettstedet kan betraktes som den høyeste prestasjonen for menneskehetens fysiologiske utvikling.

Struktur og blodtilførsel

Hjernebarken er et lag av gråstoffceller som utgjør omtrent 44 % av det totale volumet av halvkulen. Arealet av cortex av en gjennomsnittlig person er omtrent 2200 kvadratcentimeter. Strukturelle egenskaper i form av vekslende furer og viklinger er designet for å maksimere størrelsen på cortex og samtidig passe kompakt inne i kraniet.

Interessant nok er mønsteret av viklinger og furer like individuelt som utskriftene av papillære linjer på en persons fingre. Hvert individ er individuelt i mønster og.

Cortex av halvkulene fra følgende overflater:

Øvre lateral. Den grenser til den indre siden av beinene i skallen (hvelvet).
Nedre. Dens fremre og midtre seksjoner er plassert på indre overflate bunnen av hodeskallen, og de bakre hviler på lillehjernen.
medialt. Det er rettet mot den langsgående sprekken i hjernen.

De mest utstående stedene kalles poler - frontal, occipital og temporal.

Cerebral cortex er symmetrisk delt inn i lapper:

frontal;
tidsmessig;
parietal;
occipital;
holme.

I strukturen skilles følgende lag av den menneskelige hjernebarken:

molekylær;
ekstern granulær;
lag av pyramidale nevroner;
indre granulær;
ganglioniske, indre pyramidale eller Betz-cellelag;
et lag med multiformat, polymorfe eller spindelformede celler.

Hvert lag er ikke en separat uavhengig formasjon, men representerer et enkelt, velfungerende system.

Funksjonelle områder

Nevrostimulering avslørte at cortex er delt inn i følgende deler av cerebral cortex:

Sensorisk (sensitiv, projeksjon). De mottar innkommende signaler fra reseptorer lokalisert i ulike organer og vev.
Motor, utgående signaler sendt til effektorer.
Assosierende, bearbeiding og lagring av informasjon. De vurderer tidligere innhentede data (erfaring) og gir et svar basert på dem.

Den strukturelle og funksjonelle organiseringen av hjernebarken inkluderer følgende elementer:

visuell, lokalisert i occipitallappen;
auditiv, okkuperer tinninglappen og en del av parietal;
vestibulær er mindre studert og er fortsatt et problem for forskere;
olfactory er på bunnen;
smak er lokalisert i de temporale områdene i hjernen;
den somatosensoriske cortex vises i form av to områder - I og II, lokalisert i parietallappen.

En slik kompleks struktur av cortex antyder at det minste brudd vil føre til konsekvenser som påvirker mange funksjoner i kroppen og forårsaker patologier av varierende intensitet, avhengig av dybden av lesjonen og plasseringen av stedet.

Hvordan er cortex koblet til andre deler av hjernen?

Alle områder av den menneskelige cortex eksisterer ikke isolert, de er sammenkoblet og danner uløselige bilaterale kjeder med dypere hjernestrukturer.

Den viktigste og mest betydningsfulle er forbindelsen mellom cortex og thalamus. Når hodeskallen er skadet, er skaden mye mer betydelig hvis thalamus også er skadet sammen med cortex. Skader på cortex alene viser seg å være mye mindre og har mindre betydelige konsekvenser for kroppen.

Nesten alle forbindelser fra ulike deler av cortex går gjennom thalamus, noe som gir grunn til å kombinere disse delene av hjernen inn i det thalamokortikale systemet. Avbrudd av forbindelser mellom thalamus og cortex fører til tap av funksjoner i den tilsvarende delen av cortex.

Baner fra sensoriske organer og reseptorer til cortes går også gjennom thalamus, med unntak av noen luktveier.

Interessante fakta om hjernebarken

Den menneskelige hjernen er en unik skapelse av naturen, som eierne selv, det vil si mennesker, ennå ikke har lært å forstå fullt ut. Det er ikke helt rettferdig å sammenligne det med en datamaskin, for nå kan selv de mest moderne og kraftige datamaskinene ikke takle volumet av oppgaver som utføres av hjernen i løpet av et sekund.

Vi er vant til å ikke ta hensyn til de vanlige funksjonene i hjernen knyttet til vedlikeholdet av vårt daglige liv, men selv den minste feilen skjedde i denne prosessen, vi ville umiddelbart føle det "i vår egen hud".

"Små grå celler," som den uforglemmelige Hercule Poirot sa, eller fra et vitenskapelig synspunkt, er hjernebarken et organ som fortsatt er et mysterium for forskere. Vi fant ut mye, for eksempel vet vi at størrelsen på hjernen ikke påvirker intelligensnivået på noen måte, fordi det anerkjente geniet – Albert Einstein – hadde en hjerne som var under gjennomsnittet, ca 1230 gram. Samtidig er det vesener som har hjerner av lignende struktur og enda større størrelse, men som ennå ikke har nådd nivået for menneskelig utvikling.

Et slående eksempel er de karismatiske og intelligente delfinene. Noen tror at en gang i den dypeste antikken delte livets tre seg i to grener. Våre forfedre gikk den ene veien, og delfiner gikk den andre veien, det vil si at vi kan ha hatt felles forfedre med dem.

Et trekk ved hjernebarken er dens uunnværlighet. Selv om hjernen er i stand til å tilpasse seg skade og til og med delvis eller fullstendig gjenopprette funksjonaliteten, gjenopprettes ikke de tapte funksjonene hvis en del av cortex går tapt. Dessuten var forskere i stand til å konkludere med at denne delen i stor grad bestemmer personligheten til en person.

Med en skade på frontallappen eller tilstedeværelsen av en svulst her, etter operasjonen og fjerning av den ødelagte delen av cortex, endres pasienten radikalt. Det vil si at endringene gjelder ikke bare hans oppførsel, men også personligheten som helhet. Det har vært tilfeller hvor gode snill person forvandlet til et ekte monster.

Basert på dette har noen psykologer og kriminologer konkludert med at intrauterin skade på hjernebarken, spesielt frontallappen, fører til fødsel av barn med antisosial atferd, med sosiopatiske tendenser. Disse barna har stor sjanse for å bli kriminelle og til og med gale.

CHM-patologier og deres diagnostikk

Alle brudd på strukturen og funksjonen til hjernen og dens cortex kan deles inn i medfødt og ervervet. Noen av disse lesjonene er uforenlige med livet, for eksempel anencefali - det fullstendige fraværet av hjernen og akranien - fraværet av kraniebein.

Andre sykdommer gir en sjanse for å overleve, men er ledsaget av lidelser mental utvikling, for eksempel en encephalocele, hvor en del av hjernevevet og dets membraner stikker utover gjennom et hull i skallen. Den samme gruppen inkluderer også en underutviklet liten hjerne, ledsaget av ulike former for mental retardasjon (oligofreni, idioti) og fysisk utvikling.

En sjeldnere variant av patologien er makrocefali, det vil si en økning i hjernen. Patologi manifesteres ved mental retardasjon og kramper. Med det kan økningen i hjernen være delvis, det vil si asymmetrisk hypertrofi.

Patologier der hjernebarken er påvirket er representert av følgende sykdommer:

Holoprosencephaly er en tilstand der halvkulene ikke er separert og det ikke er full oppdeling i lapper. Barn med en slik sykdom blir født døde eller dør den første dagen etter fødselen.
Agyria er underutviklingen av gyri, der funksjonene til cortex er svekket. Atrofi er ledsaget av flere lidelser og fører til at spedbarnet dør i løpet av de første 12 månedene av livet.
Pachygyria er en tilstand der den primære gyrien forstørres til skade for de andre. Samtidig er furene korte og rettet, strukturen i cortex og subkortikale strukturer er forstyrret.
Mikropolygyri, hvor hjernen er dekket med små viklinger, og cortex ikke har 6 normale lag, men kun 4. Tilstanden er diffus og lokal. Umodenhet fører til utvikling av plegi og muskelparese, epilepsi, som utvikler seg i det første året, mental retardasjon.
Fokal kortikal dysplasi er ledsaget av tilstedeværelsen i tinning- og frontallappene til patologiske områder med store nevroner og unormale. Feil cellestruktur fører til økt eksitabilitet og anfall, ledsaget av spesifikke bevegelser.
Heterotopia er en opphopning av nerveceller som i utviklingsprosessen ikke nådde sin plass i cortex. En ensom tilstand kan oppstå etter fylte ti år, store ansamlinger forårsaker anfall som epileptiske anfall og mental retardasjon.

Ervervede sykdommer er hovedsakelig konsekvensene av alvorlige betennelser, skader, og vises også etter utvikling eller fjerning av en svulst - godartet eller ondartet. Under slike forhold blir som regel impulsen som kommer fra cortex til de tilsvarende organene avbrutt.

Det farligste er det såkalte prefrontale syndromet. Dette området er faktisk en projeksjon av alle menneskelige organer, derfor fører skade på frontallappen til hukommelse, tale, bevegelser, tenkning, samt delvis eller fullstendig deformasjon og en endring i pasientens personlighet.

En rekke patologier ledsaget av ytre endringer eller avvik i atferd er enkle å diagnostisere, andre krever mer nøye studie, og fjernede svulster blir utsatt for histologisk undersøkelse for å utelukke en ondartet natur.

Alarmerende indikasjoner for prosedyren er tilstedeværelsen av medfødte patologier eller sykdommer i familien, føtal hypoksi under graviditet, asfyksi under fødsel og fødselstraumer.

Metoder for å diagnostisere medfødte abnormiteter

Moderne medisin bidrar til å forhindre fødsel av barn med alvorlige misdannelser i hjernebarken. For dette utføres screening i første trimester av svangerskapet, noe som gjør det mulig å identifisere patologier i strukturen og utviklingen av hjernen på de tidligste stadiene.

Hos en baby født med mistanke om patologi, utføres nevrosonografi gjennom "fontanellen", og eldre barn og voksne undersøkes ved å gjennomføre. Denne metoden gjør det ikke bare mulig å oppdage en defekt, men også å visualisere dens størrelse, form og plassering.

Dersom familien møtte arvelige problemer knyttet til struktur og funksjon av cortex og hele hjernen, kreves en genetisk konsultasjon og spesifikke undersøkelser og analyser.

De berømte "grå cellene" - største prestasjon evolusjon og det høyeste gode for mennesket. Skader kan være forårsaket ikke bare av arvelige sykdommer og skader, men også av ervervede patologier provosert av personen selv. Leger oppfordrer deg til å ta vare på helsen din, gi opp dårlige vaner, la kroppen og hjernen hvile og ikke la sinnet være lat. Belastninger er nyttige ikke bare for muskler og ledd - de lar ikke nerveceller bli gamle og svikte. Den som studerer, jobber og belaster hjernen, lider mindre av slitasje og kommer senere til tap av mentale evner.

Den retikulære dannelsen av hjernestammen inntar en sentral posisjon i medulla oblongata, pons varolii, midbrain og diencephalon.

Nevronene i den retikulære formasjonen har ikke direkte kontakt med kroppens reseptorer. Nerveimpulser, når reseptorene er opphisset, kommer til den retikulære formasjonen langs collateralene til de autonome og somatiske fibrene. nervesystemet.

Fysiologisk rolle. Den retikulære dannelsen av hjernestammen har en stigende effekt på cellene i hjernebarken og en synkende effekt på de motoriske nevronene i ryggmargen. Begge disse påvirkningene av retikulær formasjon kan være aktiverende eller hemmende.

Afferente impulser til hjernebarken kommer på to måter: spesifikke og uspesifikke. spesifikk nevrale vei passerer nødvendigvis gjennom de visuelle tuberkler og bærer nerveimpulser til visse områder av hjernebarken, som et resultat utføres enhver spesifikk aktivitet. For eksempel, når fotoreseptorene i øynene stimuleres, kommer impulser gjennom de visuelle tuberklene inn i den occipitale regionen av hjernebarken og visuelle opplevelser oppstår hos en person.

Uspesifikk nevrale vei passerer nødvendigvis gjennom nevronene i den retikulære dannelsen av hjernestammen. Impulser til den retikulære formasjonen kommer gjennom kollateralene til en spesifikk nervebane. På grunn av mange synapser på samme nevron i retikulærformasjonen, kan impulser av forskjellige verdier (lys, lyd, etc.) konvergere (konvergere), mens de mister sin spesifisitet. Fra nevronene i den retikulære formasjonen kommer disse impulsene ikke til noe bestemt område av hjernebarken, men sprer seg som en vifte gjennom cellene, øker deres eksitabilitet og letter utførelsen av en spesifikk funksjon.

I eksperimenter på katter med elektroder implantert i området for den retikulære dannelsen av hjernestammen, ble det vist at stimulering av nevronene forårsaker oppvåkning av et sovende dyr. Med ødeleggelsen av den retikulære formasjonen faller dyret inn i en lang søvnig tilstand. Disse dataene indikerer den viktige rollen til retikulær formasjon i reguleringen av søvn og våkenhet. Den retikulære formasjonen påvirker ikke bare hjernebarken, men sender også hemmende og eksitatoriske impulser til ryggmargen til dens motoriske nevroner. På grunn av dette er det involvert i reguleringen av skjelettmuskeltonen.

I ryggmargen, som allerede nevnt, er det også nevroner av retikulær formasjon. Det antas at de opprettholder et høyt aktivitetsnivå av nevroner i ryggmargen. Den funksjonelle tilstanden til selve retikulærformasjonen reguleres av hjernebarken.

Lillehjernen

Funksjoner av strukturen til lillehjernen. Forbindelser av lillehjernen med andre deler av sentralnervesystemet. Lillehjernen er en uparet formasjon; den ligger bak medulla oblongata og pons, grenser til quadrigemina, er dekket ovenfra av de oksipitale lappene i hjernehalvdelene, den midtre delen skiller seg ut i lillehjernen - mark og plassert på sidene av den to halvkule. Overflaten av lillehjernen består av grå materie kalt cortex, som inkluderer kroppene til nerveceller. Inne i lillehjernen er Hvit substans, som representerer prosessene til disse nevronene.

Lillehjernen har omfattende forbindelser med ulike deler av sentralnervesystemet på grunn av tre par ben. underbena koble lillehjernen til ryggmargen og medulla oblongata medium- med pons og gjennom det med det motoriske området av hjernebarken, øverste med mellomhjernen og hypothalamus.

Funksjonene til lillehjernen ble studert hos dyr der lillehjernen ble fjernet helt eller delvis, samt ved å registrere dens bioelektriske aktivitet i hvile og under stimulering.

Når halvparten av lillehjernen fjernes, noteres en økning i tonen i ekstensormusklene, derfor utvides lemmene til dyret, stammen bøyes og hodet vippes til den opererte siden, og noen ganger gyngende bevegelser av dyret. hodet blir observert. Ofte gjøres bevegelsene i en sirkel i den opererte retningen ("manegebevegelser"). Gradvis blir de markante bruddene jevnet ut, men det gjenstår noe klossete bevegelser.

Når hele lillehjernen fjernes, oppstår mer uttalte bevegelsesforstyrrelser. De første dagene etter operasjonen ligger dyret urørlig med hodet kastet bakover og langstrakte lemmer. Gradvis svekkes tonen i ekstensormusklene, skjelving av musklene vises, spesielt de livmorhalsene. I fremtiden gjenopprettes motoriske funksjoner delvis. Men til slutten av livet forblir dyret en motorisk ugyldig: når de går, sprer slike dyr lemmene bredt, løfter potene høyt, det vil si at de har nedsatt koordinering av bevegelser.

Bevegelsesforstyrrelser under fjerning av lillehjernen ble beskrevet av den berømte italienske fysiologen Luciani. De viktigste er: aton og jeg - forsvinning eller svekkelse av muskeltonus; asthen og jeg - en reduksjon i styrken til muskelsammentrekninger. Et slikt dyr er preget av raskt innsettende muskeltretthet; en stasis - tap av evnen til kontinuerlig tetaniske sammentrekninger Hos dyr observeres skjelvende bevegelser av lemmer og hode. Hunden etter fjerning av lillehjernen kan ikke umiddelbart heve potene, dyret gjør en rekke oscillerende bevegelser med labben før den løftes. Hvis du setter en slik hund, så svaier kroppen og hodet hele tiden fra side til side.

Som et resultat av atoni, asteni og astasia blir dyrets koordinering av bevegelser forstyrret: en skjelven gangart, feiende, vanskelige, unøyaktige bevegelser noteres. Hele komplekset av motoriske forstyrrelser i lesjonen i lillehjernen kalles cerebellar ataksi.

Lignende lidelser er observert hos mennesker med skade på lillehjernen.

En tid etter fjerning av lillehjernen, som allerede nevnt, jevnes alle bevegelsesforstyrrelser gradvis ut. Hvis det motoriske området til hjernebarken fjernes fra slike dyr, øker de motoriske forstyrrelsene igjen. Følgelig utføres kompensasjon (gjenoppretting) av bevegelsesforstyrrelser i tilfelle skade på lillehjernen med deltakelse av hjernebarken, dets motoriske område.

Studiene til L. A. Orbeli viste at når lillehjernen fjernes, observeres ikke bare et fall i muskeltonus (atoni), men også dens feilfordeling (dystoni). L. L. Orbeli fant at lillehjernen også påvirker tilstanden til reseptorapparatet, så vel som autonome prosesser. Lillehjernen har en adaptiv-trofisk effekt på alle deler av hjernen gjennom det sympatiske nervesystemet, den regulerer stoffskiftet i hjernen og bidrar derved til nervesystemets tilpasning til endrede eksistensforhold.

Således er hovedfunksjonene til lillehjernen koordinering av bevegelser, normal fordeling av muskeltonus og regulering av autonome funksjoner. Lillehjernen innser sin innflytelse gjennom kjerneformasjonene i midten og medulla oblongata, gjennom de motoriske nevronene i ryggmargen. En stor rolle i denne påvirkningen tilhører den bilaterale forbindelsen av lillehjernen med det motoriske området i hjernebarken og den retikulære dannelsen av hjernestammen.

Strukturelle trekk ved hjernebarken.

Cerebral cortex er fylogenetisk den høyeste og yngste delen av sentralnervesystemet.

Cerebral cortex består av nerveceller, deres prosesser og neuroglia. Hos en voksen er tykkelsen på cortex i de fleste områder omtrent 3 mm. Arealet av hjernebarken på grunn av mange folder og furer er 2500 cm 2. De fleste områder av hjernebarken er preget av et seks-lags arrangement av nevroner. Cerebral cortex består av 14-17 milliarder celler. De cellulære strukturene til hjernebarken er representert pyramideformet,spindel- og stjernenevroner.

stjerneceller utføre hovedsakelig en afferent funksjon. Pyramidal og fusiformceller er hovedsakelig efferente nevroner.

I hjernebarken er det høyt spesialiserte nerveceller som mottar afferente impulser fra visse reseptorer (for eksempel fra visuelle, auditive, taktile, etc.). Det er også nevroner som blir opphisset av nerveimpulser som kommer fra forskjellige reseptorer i kroppen. Dette er de såkalte polysensoriske nevronene.

Prosessene til nervecellene i hjernebarken forbinder dens ulike seksjoner med hverandre eller etablerer kontakter mellom hjernebarken og de underliggende seksjonene av sentralnervesystemet. Prosessene til nerveceller som forbinder forskjellige deler av samme halvkule kalles assosiativ, som oftest forbinder de samme delene av de to halvkulene - kommissær og gi kontakter til hjernebarken med andre deler av sentralnervesystemet og gjennom dem med alle organer og vev i kroppen - ledende(sentrifugal). Et diagram over disse banene er vist i figuren.

Skjema av forløpet av nervefibre i hjernehalvdelene.

1 - korte assosiative fibre; 2 - lange assosiative fibre; 3 - commissural fiber; 4 - sentrifugale fibre.

Neuroglia celler utføre en rekke viktige funksjoner: de er et støttevev, deltar i metabolismen av hjernen, regulerer blodstrømmen inne i hjernen, skiller ut en nevrosekret som regulerer eksitabiliteten til nevroner i hjernebarken.

Funksjoner av hjernebarken.

1) Hjernebarken utfører samspillet mellom organismen og miljøet på grunn av ubetingede og betingede reflekser;

2) det er grunnlaget for den høyere nervøse aktiviteten (atferden) til kroppen;

3) på grunn av aktiviteten til hjernebarken, utføres høyere mentale funksjoner: tenkning og bevissthet;

4) hjernebarken regulerer og integrerer arbeidet til alle Indre organer og regulerer slike intime prosesser som metabolisme.

Således, med utseendet til hjernebarken, begynner den å kontrollere alle prosessene som skjer i kroppen, så vel som alle menneskelige aktiviteter, det vil si at det oppstår kortikolisering av funksjoner. IP Pavlov, som karakteriserer viktigheten av hjernebarken, påpekte at den er lederen og distributøren av alle aktivitetene til dyre- og menneskekroppen.

Funksjonell betydning av ulike områder av cortex hjerne . Lokalisering av funksjoner i hjernebarken hjerne . Rollen til individuelle områder av hjernebarken ble først studert i 1870 av de tyske forskerne Fritsch og Gitzig. De viste at stimulering av ulike deler av den fremre sentrale gyrus og selve frontallappene forårsaker sammentrekning av visse muskelgrupper på den motsatte siden av stimuleringen. Deretter ble den funksjonelle tvetydigheten av forskjellige områder av cortex avslørt. Det ble funnet at tinninglappene i hjernebarken er assosiert med auditive funksjoner, occipitallappene med visuelle funksjoner, og så videre. Disse studiene førte til konklusjonen at ulike deler av hjernebarken har ansvaret for visse funksjoner. Læren om lokalisering av funksjoner i hjernebarken ble opprettet.

I følge moderne konsepter er det tre typer soner i hjernebarken: primære projeksjonssoner, sekundære og tertiære (assosiative).

Primære projeksjonssoner- dette er de sentrale delene av analysatorkjernene. De inneholder svært differensierte og spesialiserte nerveceller, som mottar impulser fra visse reseptorer (visuelle, auditive, luktende, etc.). I disse sonene finner en subtil analyse av afferente impulser sted. ulike betydninger. Nederlaget til disse områdene fører til forstyrrelser i sensoriske eller motoriske funksjoner.

Sekundære soner - perifere avdelinger analysatorkjerner. Her foregår videre bearbeiding av informasjon, det etableres sammenhenger mellom stimuli av ulik karakter. Når sekundærsonene påvirkes, oppstår komplekse perseptuelle forstyrrelser.

Tertiære soner (assosiativ) . Nevronene i disse sonene kan bli begeistret under påvirkning av impulser som kommer fra reseptorer av forskjellige verdier (fra hørselsreseptorer, fotoreseptorer, hudreseptorer, etc.). Dette er de såkalte polysensoriske nevronene, på grunn av hvilke forbindelser etableres mellom ulike analysatorer. Associative soner mottar bearbeidet informasjon fra de primære og sekundære sonene i hjernebarken. Tertiære soner spiller en viktig rolle i dannelsen av betingede reflekser; de gir komplekse former for erkjennelse av den omkringliggende virkeligheten.

Betydningen av ulike områder av hjernebarken . Sensoriske og motoriske områder i hjernebarken

Sensoriske områder av cortex . (projektiv cortex, kortikale seksjoner av analysatorer). Dette er soner som sansestimuli projiseres inn i. De er hovedsakelig lokalisert i parietal-, temporal- og occipitallappene. Afferente baner i sensorisk cortex kommer hovedsakelig fra relé-sansekjernene i thalamus - ventral posterior, lateral og medial. De sensoriske områdene i cortex dannes av projeksjons- og assosiative soner til hovedanalysatorene.

Område for hudmottak(den cerebrale enden av hudanalysatoren) representeres hovedsakelig av den bakre sentrale gyrusen. Cellene i dette området oppfatter impulser fra taktile, smerte- og temperaturreseptorer i huden. Projeksjonen av hudfølsomhet i den bakre sentrale gyrusen er lik den for motorsonen. De øvre delene av den bakre sentrale gyrusen er assosiert med reseptorene i huden på underekstremitetene, de midtre delene med reseptorene på stammen og hendene, og de nedre delene med reseptorene til huden på hodet og ansiktet. Irritasjon av dette området hos en person under nevrokirurgiske operasjoner forårsaker følelse av berøring, prikking, nummenhet, mens uttalt smerte aldri observeres.

Område for visuell mottak(den cerebrale enden av den visuelle analysatoren) er lokalisert i occipitallappene i hjernebarken på begge halvkuler. Dette området bør betraktes som en projeksjon av netthinnen.

Område for auditiv mottak(den cerebrale enden av den auditive analysatoren) er lokalisert i tinninglappene i hjernebarken. Det er her nerveimpulser kommer fra reseptorer i sneglehuset i det indre øret. Hvis denne sonen er skadet, kan musikalsk og verbal døvhet oppstå når en person hører, men ikke forstår betydningen av ord; Bilateral skade på hørselsregionen fører til fullstendig døvhet.

Området for smaksmottak(den cerebrale enden av smaksanalysatoren) er plassert i de nedre lappene av den sentrale gyrusen. Dette området mottar nerveimpulser fra smaksløkene i munnslimhinnen.

Luktmottak(den cerebrale enden av lukteanalysatoren) er plassert i den fremre delen av den piriforme lappen i hjernebarken. Det er her nerveimpulser kommer fra luktreseptorene i neseslimhinnen.

I hjernebarken, flere soner med ansvar for talens funksjon(hjerneenden av den motoriske taleanalysatoren). I frontalområdet på venstre hjernehalvdel (hos høyrehendte) er det motoriske senteret for tale (Brocas sentrum). Med hans nederlag er tale vanskelig eller til og med umulig. I den temporale regionen er det sensoriske senteret for tale (Wernickes sentrum). Skader på dette området fører til taleoppfatningsforstyrrelser: pasienten forstår ikke betydningen av ord, selv om evnen til å uttale ord er bevart. I occipitallappen i hjernebarken er det soner som gir oppfatningen av skriftlig (visuell) tale. Med nederlaget til disse områdene forstår ikke pasienten hva som står.

PÅ parietal cortex hjerneender av analysatorene ble ikke funnet i hjernehalvdelene, det refereres til assosiative soner. Blant nervecellene i parietalregionen ble det funnet et stort antall polysensoriske nevroner, som bidrar til etablering av forbindelser mellom ulike analysatorer og spiller en viktig rolle i dannelsen av refleksbuer av betingede reflekser.

motoriske områder av cortex Ideen om rollen til den motoriske cortex er todelt. På den ene siden har det vist seg at elektrisk stimulering av visse kortikale soner hos dyr forårsaker bevegelse av lemmer. motsatt side kropp, som indikerte at cortex er direkte involvert i implementeringen av motoriske funksjoner. Samtidig erkjennes det at motorområdet er en analysator, dvs. representerer den kortikale delen av motoranalysatoren.

Hjerneseksjonen til motoranalysatoren er representert av den fremre sentrale gyrusen og delene av frontalregionen som ligger i nærheten av den. Når den er irritert oppstår ulike sammentrekninger av skjelettmuskulaturen på motsatt side. Det er etablert samsvar mellom visse soner i den fremre sentrale gyrus og skjelettmuskulaturen. I de øvre delene av denne sonen projiseres musklene i bena, i midten - overkroppen, i den nedre - hodet.

Av spesiell interesse er selve frontregionen, som når sin største utvikling hos mennesker. Når frontalområdene påvirkes hos en person, forstyrres komplekse motoriske funksjoner som sikrer arbeidsaktivitet og tale, samt adaptive atferdsreaksjoner i kroppen.

Ethvert funksjonelt område av hjernebarken er i både anatomisk og funksjonell kontakt med andre områder av hjernebarken, med subkortikale kjerner, med formasjoner av diencephalon og retikulær formasjon, noe som sikrer perfeksjon av funksjonene deres.

1. Strukturelle og funksjonelle trekk ved CNS i prenatal perioden.

Hos fosteret når antallet CNS-neuroner et maksimum innen 20-24. uke og forblir i postnatale perioden uten en kraftig nedgang til alderdommen. Nevroner er små i størrelse og det totale arealet av den synaptiske membranen.

Aksoner utvikles før dendritter, prosesser av nevroner vokser intensivt og forgrener seg. Det er en økning i lengde, diameter og myelinisering av aksoner mot slutten av svangerskapsperioden.

Fylogenetisk gamle veier myeliniseres tidligere enn fylogenetisk nye; for eksempel vestibulospinale kanaler fra 4. måned av intrauterin utvikling, rubrospinale kanaler fra 5.-8. måned, pyramidale kanaler etter fødsel.

Na- og K-kanaler er jevnt fordelt i membranen til myelin og ikke-myelinfibre.

Eksitabilitet, ledningsevne, labilitet av nervefibre er mye lavere enn hos voksne.

Syntesen av de fleste mediatorer begynner under fosterutviklingen. Gamma-aminosmørsyre i antenatalperioden er en eksitatorisk mediator og har, gjennom Ca2-mekanismen, morfogene effekter - den akselererer veksten av aksoner og dendritter, synaptogenese og uttrykket av pitoreseptorer.

Ved fødselstidspunktet slutter prosessen med differensiering av nevroner i kjernene til medulla oblongata og mellomhjernen, broen.

Det er strukturell og funksjonell umodenhet av gliaceller.

2. Funksjoner av CNS i neonatalperioden.

> Graden av myelinisering av nervefibre øker, deres antall er 1/3 av nivået til en voksen organisme (for eksempel er rubrospinalbanen fullstendig myelinisert).

> Permeabiliteten til cellemembraner for ioner avtar. Nevroner har en lavere MP-amplitude - ca. 50 mV (hos voksne, ca. 70 mV).

> Det er færre synapser på nevroner enn hos voksne, nevronmembranen har reseptorer for syntetiserte mediatorer (acetylkolin, GAM K, serotonin, noradrenalin til dopamin). Innholdet av mediatorer i nevronene i hjernen til nyfødte er lavt og utgjør 10-50% av mediatorer hos voksne.

> Utviklingen av det piggete apparatet til nevroner og axospinøse synapser er notert; EPSP og IPSP har lengre varighet og lavere amplitude enn hos voksne. Antall hemmende synapser på nevroner er mindre enn hos voksne.

> Økt eksitabilitet av kortikale nevroner.

> Forsvinner (mer presist, kraftig avtar) mitotisk aktivitet og muligheten for regenerering av nevroner. Spredning og funksjonell modning av gliocytter fortsetter.

Z. Funksjoner ved sentralnervesystemet i spedbarnsalderen.

CNS-modningen utvikler seg raskt. Den mest intense myelineringen av CNS-neuroner skjer på slutten av det første året etter fødselen (for eksempel er myelinisering av nervefibrene i cerebellare hemisfærer fullført innen 6 måneder).

Hastigheten for ledning av eksitasjon langs aksoner øker.

Det er en reduksjon i varigheten av AP av nevroner, de absolutte og relative refraktære fasene forkortes (varigheten av absolutt refraktæritet er 5-8 ms, relative 40-60 ms i tidlig postnatal ontogenese, hos voksne, henholdsvis 0,5-2,0 og 2-10 ms).

Blodtilførselen til hjernen hos barn er relativt større enn hos voksne.

4. Funksjoner ved utviklingen av sentralnervesystemet i andre aldersperioder.

1) Strukturelle og funksjonelle endringer i nervefibre:

En økning i diametrene til aksiale sylindre (med 4-9 år). Myelinisering i alle perifere nervefibre er nær ferdigstillelse etter 9 år, og pyramidale kanaler er fullført etter 4 år;

Ionekanalene er konsentrert i regionen til nodene til Ranvier, avstanden mellom nodene øker. Kontinuerlig ledning av eksitasjon erstattes av salt, hastigheten på dens ledning etter 5-9 år er nesten den samme som hastigheten hos voksne (50-70 m/s);

Det er lav labilitet av nervefibre hos barn i de første leveårene; med alderen øker det (hos barn 5-9 år nærmer det seg normen for voksne - 300-1000 impulser).

2) Strukturelle og funksjonelle endringer i synapser:

Betydelig modning av nerveender (nevromuskulære synapser) skjer etter 7-8 år;

De terminale konsekvensene av aksonet og det totale arealet av avslutningene øker.

Profilmateriale for studenter ved pediatrisk fakultet

1. Utvikling av hjernen i den postnatale perioden.

I den postnatale perioden spilles hovedrollen i utviklingen av hjernen av strømmene av afferente impulser gjennom ulike sensoriske systemer (rollen som et informasjonsberiket ytre miljø). Fraværet av disse eksterne signalene, spesielt i kritiske perioder, kan føre til langsom modning, underutvikling av funksjon, eller til og med fravær.

Den kritiske perioden i postnatal utvikling er preget av intens morfologisk og funksjonell modning av hjernen og toppen av dannelsen av NYE forbindelser mellom nevroner.

Den generelle regelmessigheten i utviklingen av den menneskelige hjernen er heterokronien av modning: fvlogetisk eldre seksjoner utvikler seg tidligere enn yngre.

Medulla oblongata til en nyfødt er funksjonelt mer utviklet enn andre avdelinger: NESTEN alle sentrene er aktive - respirasjon, regulering av hjerte og blodårer, suging, svelging, hosting, nysing, tyggesenteret begynner å fungere noe senere. regulering av muskeltonus, aktiviteten til de vestibulære kjernene er redusert (redusert ekstensortonus) Ved en alder av 6 fullfører disse sentrene differensieringen av nevroner, myelinisering av fibre, og koordinasjonsaktiviteten til sentrene forbedres.

Mellomhjernen hos nyfødte er funksjonelt mindre moden. For eksempel utføres orienteringsrefleksen og aktiviteten til sentrene som kontrollerer bevegelsen av øynene og DEM i spedbarnsalderen. Funksjonen til Substance Black som en del av det striopallidære systemet når perfeksjon i en alder av 7.

Lillehjernen hos en nyfødt er strukturelt og funksjonelt underutviklet i spedbarnsalderen, dens økte vekst og differensiering av nevroner oppstår, og lillehjernens forbindelser med andre motorsentre øker. Funksjonell modning av lillehjernen begynner vanligvis ved 7 års alder og fullføres ved 16 år.

Modning av diencephalon inkluderer utvikling av sensoriske kjerner i thalamus og sentre i hypothalamus

Funksjonen til de sensoriske kjernene til thalamus utføres allerede i den nyfødte, som lar barnet skille mellom smak, temperatur, taktil og smertefølelse. Funksjonene til de uspesifikke kjernene i thalamus og den stigende aktiverende retikulære dannelsen av hjernestammen i de første månedene av livet er dårlig utviklet, noe som fører til en kort tid med våkenhet i løpet av dagen. Thalamuskjernene utvikles endelig funksjonelt ved 14 års alder.

Sentrene til hypothalamus hos en nyfødt er dårlig utviklet, noe som fører til ufullkommenhet i prosessene med termoregulering, regulering av vann-elektrolytt og andre typer metabolisme og behovsmotivasjonssfæren. De fleste hypotalamiske sentrene er funksjonelt modne etter 4 år. Senest (ved fylte 16 år) begynner de seksuelle hypotalamiske sentrene å fungere.

Ved fødselstidspunktet har basalkjernene en annen grad av funksjonell aktivitet. Den fylogenetisk eldre strukturen, globus pallidus, er funksjonelt godt utviklet, mens funksjonen til striatum manifesterer seg ved slutten av 1 år. I denne forbindelse er bevegelsene til nyfødte og spedbarn generaliserte, dårlig koordinert. Etter hvert som striopalidar-systemet utvikler seg, utfører barnet mer og mer presise og koordinerte bevegelser, lager motoriske programmer av frivillige bevegelser. Strukturell og funksjonell modning av basalkjernene er fullført ved 7 års alder.

Cerebral cortex i tidlig ontogenese modnes senere i strukturelle og funksjonelle termer. Den motoriske og sensoriske cortex utvikler seg tidligst, hvis modning avsluttes ved 3. leveår (auditiv og visuell cortex noe senere). Den kritiske perioden i utviklingen av den assosiative cortex begynner i en alder av 7 år og fortsetter til puberteten. Samtidig dannes kortikale-subkortikale sammenkoblinger intensivt. Hjernebarken gir kortikalisering av kroppsfunksjoner, regulering av frivillige bevegelser, opprettelse av motoriske stereotyper for implementering og høyere psykofysiologiske prosesser. Modningen og implementeringen av funksjonene til hjernebarken er beskrevet i detalj i spesialiserte materialer for studenter ved det pediatriske fakultetet i emne 11, v. 3, emner 1-8.

Hematolikør- og blod-hjerne-barrierene i den postnatale perioden har en rekke trekk.

I den tidlige postnatale perioden dannes store årer i choroid plexusene i hjerneventriklene, som kan avsette en betydelig mengde blod 14, og dermed delta i reguleringen av intrakranielt trykk.

30.07.2013

Dannet av nevroner, er det et lag av grå substans som dekker hjernehalvdelene. Tykkelsen er 1,5 - 4,5 mm, området hos en voksen er 1700 - 2200 cm 2. Myeliniserte fibre, danner den hvite substansen i telencephalon, koble cortex med resten avdelinger i . Omtrent 95 prosent av overflaten av halvkulene er neocortex, eller neocortex, som fylogenetisk anses som den mest sen utdanning hjerne. Archiocortex (gammel cortex) og paleocortex (gammel cortex) har en mer primitiv struktur, de er preget av en uklar inndeling i lag (svak stratifisering).

Strukturen til barken.

Neocortex er dannet av seks lag med celler: den molekylære lamina, den ytre granulære lamina, den ytre pyramidale lamina, de indre granulære og pyramidale laminae og lamina multiforme. Hvert lag er preget av tilstedeværelsen av nerveceller av en viss størrelse og form.

Det første laget er den molekylære platen, som er dannet av et lite antall horisontalt orienterte celler. Inneholder forgrenende dendritter av pyramidale nevroner i de underliggende lagene.

Det andre laget er den ytre granulære platen, som består av kroppene til stjernenevroner og pyramidale celler. Dette inkluderer også et nettverk av tynne nervefibre.

Det tredje laget - den ytre pyramideplaten består av kroppene til pyramidale nevroner og prosesser som ikke danner lange baner.

Det fjerde laget - den indre granulære platen er dannet av tett avstand fra stjernenevroner. De er ved siden av thalamokortikale fibre. Dette laget inkluderer bunter av myelinfibre.

Det femte laget - den indre pyramideplaten er hovedsakelig dannet av store Betz-pyramideceller.

Det sjette laget er en multiform plate, bestående av et stort antall små polymorfe celler. Dette laget passerer jevnt inn i den hvite substansen i hjernehalvdelene.

Furer cortex hver av halvkulene er delt inn i fire lober.

Den sentrale sulcus begynner på den indre overflaten, går nedover halvkulen og skiller frontallappen fra parietalen. Sidesporet stammer fra den nedre overflaten av halvkulen, stiger skrått til toppen og ender midt på den øvre sideflaten. Den parietale-occipitale sulcus er lokalisert på baksiden av halvkulen.

Frontallappen.

Frontallappen har følgende strukturelle elementer: frontal pol, presentral gyrus, superior frontal gyrus, midtre frontal gyrus, inferior frontal gyrus, operculum, trekantede og orbitale deler. Den presentrale gyrusen er sentrum for alle motoriske handlinger: fra elementære funksjoner og slutter med komplekse, komplekse handlinger. Jo rikere og mer differensiert handlingen er, desto større sone okkuperer det gitte senteret. Intellektuell aktivitet styres av sidedelingene. De mediale og orbitale overflatene er ansvarlige for emosjonell atferd og autonom aktivitet.

Parietallapp.

Innenfor sine grenser skilles den postsentrale gyrus, intraparietal sulcus, paracentral lobule, superior og inferior parietal lobules, supramarginal og angular gyrus. Somatisk sensitiv cortex er lokalisert i den postcentrale gyrusen, et vesentlig trekk ved plasseringen av funksjoner her er den somatotopiske disseksjonen. Hele den gjenværende parietallappen er okkupert av den assosiative cortex. Den er ansvarlig for gjenkjennelsen av somatisk sensitivitet og dens forhold til ulike former for sensorisk informasjon.

Bakhode lapp.

Den er den minste i størrelse og inkluderer lunate og spore sulci, cingulate gyrus og det kileformede området. Her er det kortikale synssenteret. Takket være dette kan en person oppfatte visuelle bilder, gjenkjenne og evaluere dem.

Den tidsmessige andelen.

På sideoverflaten kan tre temporale gyri skilles: superior, middle og inferior, samt flere tverrgående og to occipitotemporale gyri. Her er i tillegg gyrusen til hippocampus, som regnes som sentrum for smak og lukt. Den transversale temporale gyrusen er en sone som kontrollerer auditiv persepsjon og tolkning av lyder.

limbisk kompleks.

Den forener en gruppe strukturer som er lokalisert i marginalsonen til hjernebarken og den visuelle haugen til diencephalon. Det er limbisk cortex, dentate gyrus, amygdala, septalkompleks, mastoidlegemer, fremre kjerner, luktepærer, bunter av bindende myelinfibre. Hovedfunksjonen til dette komplekset er kontroll av følelser, atferd og stimuli, samt minnefunksjoner.

De viktigste bruddene på funksjonene til cortex.

De viktigste lidelsene som cortex, delt inn i fokal og diffus. Av fokuset er de vanligste:

Afasi - en lidelse eller fullstendig tap av talefunksjon;

Anomia - manglende evne til å navngi forskjellige objekter;

Dysartri - artikulasjonsforstyrrelse;

Prosodi - brudd på talerytmen og plassering av stress;

Apraksi - manglende evne til å utføre vanlige bevegelser;

Agnosia - tap av evnen til å gjenkjenne gjenstander ved hjelp av syn eller berøring;

Amnesi er en hukommelsessvikt, som uttrykkes ved en liten eller fullstendig manglende evne til å reprodusere informasjon mottatt av en person i fortiden.

Diffuse lidelser inkluderer: bedøvelse, stupor, koma, delirium og demens.

Cortex - den høyeste avdelingen av sentralnervesystemet, som sikrer funksjonen til kroppen som helhet i dens interaksjon med omgivelsene.

hjerne (hjernebark, ny bark) er et lag av grå substans, bestående av 10-20 milliarder og dekker de store halvkulene (fig. 1). Den grå substansen i cortex utgjør mer enn halvparten av den totale grå substansen i CNS. Det totale arealet av det grå stoffet i cortex er omtrent 0,2 m 2, som oppnås ved den buktende foldingen av overflaten og tilstedeværelsen av furer med forskjellige dybder. Tykkelsen på cortex i dens forskjellige deler varierer fra 1,3 til 4,5 mm (i den fremre sentrale gyrus). Nevronene i cortex er arrangert i seks lag orientert parallelt med overflaten.

I områdene av cortex relatert til, er det soner med et trelags og femlags arrangement av nevroner i strukturen til den grå substansen. Disse områdene av den fylogenetisk eldgamle cortex opptar omtrent 10% av overflaten av hjernehalvdelene, de resterende 90% er den nye cortex.

Ris. 1. Føflekk på den laterale overflaten av hjernebarken (ifølge Brodman)

Strukturen til hjernebarken

Hjernebarken har en seks-lags struktur

Nevroner av forskjellige lag er forskjellige i cytologiske egenskaper og funksjonelle egenskaper.

molekylært lag- den mest overfladiske. Det er representert av et lite antall nevroner og mange forgrenende dendritter av pyramidale nevroner som ligger i dypere lag.

Ytre kornet lag dannet av mange små nevroner med tett avstand i forskjellige former. Prosessene til cellene i dette laget danner kortikokortikale forbindelser.

Ytre pyramidelag består av pyramidale nevroner av middels størrelse, hvis prosesser også er involvert i dannelsen av kortikokortikale forbindelser mellom tilstøtende områder av cortex.

Indre granulært lag lik det andre laget når det gjelder celletype og fiberarrangement. I laget er det bunter av fibre som forbinder ulike deler av cortex.

Signaler fra spesifikke kjerner i thalamus føres til nevronene i dette laget. Laget er veldig godt representert i de sensoriske områdene i cortex.

Indre pyramidale lag dannet av mellomstore og store pyramidale nevroner. I det motoriske området av cortex er disse nevronene spesielt store (50-100 mikron) og kalles gigantiske, pyramideformede Betz-celler. Aksonene til disse cellene danner hurtigledende (opptil 120 m/s) fibre i pyramidekanalen.

Lag av polymorfe celler Det er hovedsakelig representert av celler hvis aksoner danner kortikotalamiske veier.

Nevroner i 2. og 4. lag av cortex er involvert i persepsjonen, behandling av signaler som kommer til dem fra nevronene i de assosiative områdene i cortex. Sensoriske signaler fra koblingskjernene til thalamus kommer hovedsakelig til nevronene i det 4. laget, hvis alvorlighetsgrad er størst i de primære sensoriske områdene i cortex. Nevronene i 1. og andre lag av cortex mottar signaler fra andre kjerner i thalamus, basalgangliene og hjernestammen. Nevroner i 3., 5. og 6. lag danner efferente signaler som sendes til andre områder av cortex og nedstrøms til de underliggende delene av CNS. Spesielt danner nevronene i det 6. laget fibre som følger til thalamus.

Det er betydelige forskjeller i den nevronale sammensetningen og de cytologiske egenskapene til forskjellige deler av cortex. I henhold til disse forskjellene delte Brodman cortex inn i 53 cytoarkitektoniske felt (se fig. 1).

Plasseringen av mange av disse feltene, identifisert på grunnlag av histologiske data, sammenfaller i topografi med plasseringen av kortikale sentrene, identifisert på grunnlag av deres funksjoner. Andre tilnærminger til å dele inn cortex i regioner brukes også, for eksempel basert på innholdet av visse markører i nevroner, i henhold til arten av nevronal aktivitet og andre kriterier.

Den hvite substansen i hjernehalvdelene består av nervefibre. Tildele assosiasjonsfibre, delt inn i bueformede fibre, men som signaler overføres mellom nevroner av tilstøtende gyri og lange langsgående bunter av fibre som leverer signaler til nevroner i fjernere deler av halvkulen med samme navn.

Commissural fiber - tverrgående fibre som overfører signaler mellom nevroner i venstre og høyre hemisfære.

Projeksjonsfibre - lede signaler mellom nevronene i cortex og andre deler av hjernen.

De listede fibertypene er involvert i dannelsen av nevrale kretser og nettverk, hvis nevroner er plassert i betydelig avstand fra hverandre. Det er også en spesiell type lokale nevronale kretser i cortex, dannet i nærheten lokaliserte nevroner. Disse nevrale strukturene kalles funksjonelle kortikale kolonner. Nevronsøyler er dannet av grupper av nevroner plassert over hverandre vinkelrett på overflaten av cortex. Tilhørigheten av nevroner til samme kolonne kan bestemmes av økningen i deres elektriske aktivitet som respons på stimulering av det samme mottakelige feltet. Slik aktivitet registreres når registreringselektroden sakte beveges i cortex i en vinkelrett retning. Hvis vi registrerer den elektriske aktiviteten til nevroner lokalisert i horisontalt plan cortex, så er det en økning i aktiviteten deres når de blir irritert av ulike mottakelige felt.

Diameteren på funksjonssøylen er opptil 1 mm. Nevronene i en funksjonell kolonne mottar signaler fra den samme afferente thalamokortikale fiberen. Nevronene i tilstøtende kolonner er forbundet med hverandre ved prosesser som de utveksler informasjon gjennom. Tilstedeværelsen av slike sammenkoblede funksjonelle kolonner i cortex øker påliteligheten til persepsjon og analyse av informasjon som kommer til cortex.

Effektivitet av persepsjon, behandling og bruk av informasjon av cortex for regulering fysiologiske prosesser også gitt somatotopisk organisasjonsprinsipp sensoriske og motoriske felt i cortex. Essensen av en slik organisasjon er at i et visst (projektivt) område av cortex, er ikke noen, men topografisk skisserte områder av det mottakelige feltet på kroppens overflate, muskler, ledd eller indre organer representert. Så, for eksempel, i den somatosensoriske cortex, projiseres overflaten av menneskekroppen i form av et skjema, når mottakelige felt av et spesifikt område av kroppsoverflaten presenteres på et bestemt punkt i cortex. Efferente nevroner er representert på en streng topografisk måte i den primære motoriske cortex, hvis aktivering forårsaker sammentrekning av visse muskler i kroppen.

Feltene i cortex er også iboende skjermdriftsprinsipp. I dette tilfellet sender reseptornevronet et signal ikke til et enkelt nevron eller til et enkelt punkt i det kortikale senteret, men til et nettverk eller felt av nevroner forbundet med prosesser. De funksjonelle cellene i dette feltet (skjermen) er kolonner av nevroner.

Hjernebarken, som dannes i de senere stadier av den evolusjonære utviklingen av høyere organismer, er til en viss grad underordnet seg selv alle de underliggende delene av CNS og er i stand til å korrigere funksjonene deres. Samtidig bestemmes den funksjonelle aktiviteten til hjernebarken av tilstrømningen av signaler til den fra nevronene i den retikulære dannelsen av hjernestammen og signaler fra de mottakelige feltene til kroppens sensoriske systemer.

Funksjonelle områder av hjernebarken

I henhold til funksjonsgrunnlaget skilles sensoriske, assosiative og motoriske områder i cortex.

Sensoriske (sensitive, projeksjon) områder av cortex

De består av soner som inneholder nevroner, aktivering av disse ved afferente impulser fra sensoriske reseptorer eller direkte eksponering for stimuli forårsaker fremkomsten av spesifikke opplevelser. Disse sonene er tilstede i occipital (felt 17-19), parietal (null 1-3) og temporal (felt 21-22, 41-42) av cortex.

PÅ sanseområder cortex fremhever sentrale projeksjonsfelt som gir en subtil, klar oppfatning av opplevelser av visse modaliteter (lys, lyd, berøring, varme, kulde) og sekundære projeksjonsfelt. Sistnevntes funksjon er å gi en forståelse av sammenhengen mellom den primære sansningen og andre objekter og fenomener i omverdenen.

Representasjonsområdene for mottakelige felt i de sensoriske områdene i cortex overlapper i stor grad. Et trekk ved nervesentrene i området med sekundære projeksjonsfelt i cortex er deres plastisitet, som manifesteres av muligheten for å restrukturere spesialisering og gjenopprette funksjoner etter skade på noen av sentrene. Disse kompensatoriske egenskapene til nervesentrene er spesielt uttalt i barndom. Samtidig er skade på de sentrale projeksjonsfeltene etter å ha lidd av en sykdom ledsaget av et grovt brudd på følsomhetsfunksjonene og ofte umuligheten av dens utvinning.

visuell cortex

Den primære visuelle cortex (VI, felt 17) er lokalisert på begge sider av sporsporet på den mediale overflaten av hjernens occipitallapp. I samsvar med identifiseringen av vekslende hvite og mørke striper på ufargede deler av den visuelle cortex, kalles det også den striate (striated) cortex. Nevronene i den laterale genikulære kroppen sender visuelle signaler til nevronene i den primære visuelle cortex, som mottar signaler fra ganglioncellene i netthinnen. Den visuelle cortex på hver halvkule mottar visuelle signaler fra de ipsilaterale og kontralaterale halvdelene av netthinnen i begge øyne, og deres strømning til nevronene i cortex er organisert i henhold til det somatotopiske prinsippet. Nevroner som mottar visuelle signaler fra fotoreseptorer er topografisk lokalisert i synsbarken, på lik linje med reseptorer i netthinnen. Samtidig har området av makulaen på netthinnen en relativt stor representasjonssone i cortex enn andre områder av netthinnen.

Nevronene til den primære visuelle cortex er ansvarlige for visuell persepsjon, som, basert på analyse av inngangssignaler, manifesteres av deres evne til å oppdage en visuell stimulus, bestemme den bestemt form og orientering i rommet. På en forenklet måte er det mulig å forestille seg synsbarkens sensoriske funksjon i å løse et problem og svare på spørsmålet om hva som utgjør et visuelt objekt.

I analysen av andre kvaliteter ved visuelle signaler (for eksempel plassering i rommet, bevegelse, forbindelse med andre hendelser osv.) deltar nevroner i felt 18 og 19 i den ekstrastriate cortex, som ligger ved siden av null 17. Informasjon om signalene som mottas av de sensoriske visuelle sonene i cortex, vil bli overført for videre analyse og bruk av syn for å utføre andre hjernefunksjoner i de assosiative områdene av cortex og andre deler av hjernen.

auditiv cortex

Den er lokalisert i lateral sulcus av tinninglappen i regionen til Heschl gyrus (AI, felt 41-42). Nevronene i den primære auditive cortex mottar signaler fra nevronene i de mediale genikulære kroppene. Fibrene i de auditive banene som leder lydsignaler til den auditive cortex er organisert tonotopisk, og dette gjør at kortikale nevroner kan motta signaler fra visse auditive reseptorceller i organet til Corti. Den auditive cortex regulerer følsomheten til auditive celler.

I den primære auditive cortex dannes lydfornemmelser og de individuelle kvalitetene til lyder analyseres for å svare på spørsmålet om hva den oppfattede lyden er. Primær auditiv cortex spiller viktig rolle i analyse korte lyder, intervaller mellom lydsignaler, rytme, lydsekvens. Mer kompleks analyse lyder utføres i de assosiative områdene av cortex ved siden av den primære auditive. Basert på samspillet mellom nevroner i disse områdene av cortex, utføres binaural hørsel, karakteristikkene til tonehøyde, klang, lydvolum, lydtilhørighet bestemmes, og en idé om et tredimensjonalt lydrom dannes.

vestibulær cortex

Den ligger i øvre og midtre temporale gyri (felt 21-22). Dens nevroner mottar signaler fra nevronene til de vestibulære kjernene i hjernestammen, forbundet med afferente forbindelser med reseptorene til de halvsirkulære kanalene til det vestibulære apparatet. I den vestibulære cortex dannes en følelse om kroppens plassering i rommet og akselerasjon av bevegelser. Den vestibulære cortex samhandler med lillehjernen (gjennom temporo-pontocerebellarbanen), deltar i reguleringen av kroppsbalansen, tilpasning av holdningen til implementering av målrettede bevegelser. Basert på samspillet mellom dette området og de somatosensoriske og assosiative områdene i cortex, oppstår bevissthet om kroppsskjemaet.

Olfaktorisk cortex

Den ligger i regionen av den øvre delen av tinninglappen (krok, nuller 34, 28). Cortex inkluderer en rekke kjerner og tilhører strukturene i det limbiske systemet. Dens nevroner er lokalisert i tre lag og mottar afferente signaler fra mitralcellene til luktepæren, forbundet med afferente forbindelser med luktreseptorneuroner. I olfactory cortex, primær kvalitativ analyse lukt og en subjektiv følelse av lukt, dens intensitet, tilhørighet dannes. Skader på cortex fører til en reduksjon i luktesansen eller til utvikling av anosmia - tap av lukt. Med kunstig stimulering av dette området er det opplevelser av ulike lukter som hallusinasjoner.

smak bark

Den ligger i den nedre delen av den somatosensoriske gyrusen, rett foran ansiktsprojeksjonsområdet (felt 43). Dens nevroner mottar afferente signaler fra reléneuroner i thalamus, som er assosiert med nevroner i kjernen i den ensomme kanalen i medulla oblongata. Nevronene i denne kjernen mottar signaler direkte fra sensoriske nevroner som danner synapser på cellene til smaksløkene. Primæranalyse utføres i smaksbarken smakelighet bitter, salt, sur, søt, og på grunnlag av deres summering dannes en subjektiv følelse av smak, dens intensitet, tilhørighet.

Lukt- og smakssignaler når nevronene i den fremre insulære cortex, hvor det, basert på deres integrering, dannes en ny, mer kompleks kvalitet på sensasjoner som bestemmer vårt forhold til lukt- eller smakskildene (for eksempel til mat).

Somatosensorisk cortex

Den okkuperer regionen til den postsentrale gyrusen (SI, felt 1-3), inkludert den parasentrale lobulen på den mediale siden av halvkulene (fig. 9.14). Det somatosensoriske området mottar sensoriske signaler fra thalamus-nevroner forbundet med spinothalamiske veier med hudreseptorer (taktil, temperatur, smertefølsomhet), proprioseptorer (muskelspindler, leddposer, sener) og interoreseptorer (indre organer).

Ris. 9.14. De viktigste sentrene og områdene i hjernebarken

På grunn av skjæringspunktet mellom afferente veier, kommer signalering til den somatosensoriske sonen i venstre hjernehalvdel fra henholdsvis høyre side av kroppen til høyre hjernehalvdel fra venstre side av kroppen. I dette sensoriske området av cortex er alle deler av kroppen somatotopisk representert, men de viktigste mottakelige sonene i fingrene, leppene, huden i ansiktet, tungen og strupehodet opptar relativt større områder enn projeksjonene til en slik kropp. overflater som baksiden, forsiden av torsoen og bena.

Plasseringen av representasjonen av sensitiviteten til kroppsdeler langs den postsentrale gyrus kalles ofte "invertert homunculus", siden projeksjonen av hodet og nakken er i den nedre delen av den postsentrale gyrusen, og projeksjonen av den kaudale delen av bagasjerommet og bena er i den øvre delen. I dette tilfellet projiseres følsomheten til bena og føttene på cortex av den parasentrale lobulen på den mediale overflaten av halvkulene. Innenfor den primære somatosensoriske cortex er det en viss spesialisering av nevroner. For eksempel mottar felt 3 nevroner hovedsakelig signaler fra muskelspindler og mekanoreseptorer i huden, felt 2 - fra leddreseptorer.

Den postcentrale gyrus cortex omtales som det primære somatosensoriske området (SI). Dens nevroner sender behandlede signaler til nevroner i den sekundære somatosensoriske cortex (SII). Den ligger bak den postsentrale gyrus i parietal cortex (felt 5 og 7) og tilhører assosiasjonsbarken. SII-nevroner mottar ikke direkte afferente signaler fra thalamus-nevroner. De er assosiert med SI-nevroner og nevroner i andre områder av hjernebarken. Dette gjør det mulig å foreta en integrert vurdering av signaler som kommer inn i cortex langs spinothalamic banen med signaler som kommer fra andre (visuelle, auditive, vestibulære, etc.) sensoriske systemer. Den viktigste funksjonen disse feltene i parietal cortex er oppfatningen av rom og transformasjonen av sensoriske signaler til motoriske koordinater. I parietal cortex dannes et ønske (intensjon, impuls) om å utføre en motorisk handling, som er grunnlaget for begynnelsen av planleggingen for den kommende motoriske aktiviteten i den.

Integreringen av ulike sensoriske signaler er assosiert med dannelsen av ulike sensasjoner adressert til ulike deler av kroppen. Disse følelsene brukes både til å danne mentale og andre reaksjoner, eksempler på disse kan være bevegelser med samtidig deltakelse av musklene på begge sider av kroppen (for eksempel bevegelse, kjennskap med begge hender, griping, ensrettet bevegelse med begge hender) . Funksjonen til dette området er nødvendig for å gjenkjenne objekter ved berøring og bestemme den romlige plasseringen av disse objektene.

Den normale funksjonen til de somatosensoriske områdene i cortex er viktig tilstand dannelsen av slike opplevelser som varme, kulde, smerte og deres adressering til en viss del av kroppen.

Skader på nevroner i området til den primære somatosensoriske cortex fører til en reduksjon forskjellige typer følelse på motsatt side av kroppen, og lokal skade - tap av følelse i en viss del av kroppen. Diskriminerende følsomhet i huden er spesielt sårbar når nevronene i den primære somatosensoriske cortex er skadet, og den minst følsomme er smerte. Skade på nevroner i det sekundære somatosensoriske området av cortex kan være ledsaget av et brudd på evnen til å gjenkjenne objekter ved berøring (taktil agnosi) og ferdigheter i bruk av objekter (apraksi).

Motoriske områder av cortex

For rundt 130 år siden fant forskere, som brukte punktstimulering på hjernebarken med en elektrisk strøm, at påvirkningen på overflaten av den fremre sentrale gyrus forårsaker sammentrekning av musklene på motsatt side av kroppen. Dermed ble tilstedeværelsen av et av de motoriske områdene i hjernebarken oppdaget. Deretter viste det seg at flere områder av hjernebarken og dens andre strukturer er relatert til organisering av bevegelser, og i områdene av motorisk cortex er det ikke bare motoriske nevroner, men også nevroner som utfører andre funksjoner.

primær motorisk cortex

primær motorisk cortex lokalisert i fremre sentrale gyrus (MI, felt 4). Dens nevroner mottar de viktigste afferente signalene fra nevronene i den somatosensoriske cortex - felt 1, 2, 5, premotorisk cortex og thalamus. I tillegg sender cerebellare nevroner signaler til MI via den ventrolaterale thalamus.

Efferente fibre i den pyramidale banen begynner fra de pyramidale nevronene Ml. Noen av fibrene i denne banen går til de motoriske nevronene i kjernene til kranienervene i hjernestammen (corticobulbar traktus), noen til nevronene i stammens motorkjerner (rød kjerne, kjerner i retikulær formasjon, stammekjerner assosiert med lillehjernen) og noen til de inter- og motoriske nevronene i ryggmargen, hjernen (kortikospinalkanalen).

Det er en somatotop organisering av plasseringen av nevroner i MI som kontrollerer sammentrekningen av forskjellige muskelgrupper i kroppen. Nevronene som kontrollerer musklene i bena og stammen er lokalisert i de øvre delene av gyrusen og okkuperer relativt lite område, og de kontrollerende musklene i hendene, spesielt fingrene, ansiktet, tungen og svelget er lokalisert i de nedre regionene og okkuperer et stort område. Således, i den primære motoriske cortex, er et relativt stort område okkupert av de nevrale gruppene som kontrollerer musklene som utfører forskjellige, presise, små, finregulerte bevegelser.

Siden mange Ml-nevroner øker den elektriske aktiviteten rett før utbruddet av frivillige sammentrekninger, er den primære motoriske cortex tildelt den ledende rollen i å kontrollere aktiviteten til motorkjernene i stammen og ryggmargen motoneuroner og sette i gang frivillige, målrettede bevegelser. Skader på Ml-feltet fører til muskelparese og umuligheten av fine, frivillige bevegelser.

sekundær motorisk cortex

Inkluderer områder av premotorisk og supplerende motorisk cortex (MII, felt 6). premotorisk cortex lokalisert i felt 6, på sideoverflaten av hjernen, foran den primære motoriske cortex. Nevronene mottar afferente signaler gjennom thalamus fra occipital, somatosensoriske, parietal assosiative, prefrontale områder av cortex og cerebellum. Signalene som behandles i den sendes av nevronene i cortex langs de efferente fibrene til den motoriske cortex MI, et lite antall - til ryggmargen og et større antall - til de røde kjernene, kjernene i retikulær formasjon, basal ganglia og lillehjernen. Den premotoriske cortex spiller en stor rolle i programmeringen og organiseringen av bevegelser under kontroll av synet. Cortex er involvert i organiseringen av holdning og hjelpebevegelser for handlingene utført av de distale musklene i lemmene. Skader på den visuelle cortex forårsaker ofte en tendens til å gjenoppta den igangsatte bevegelsen (utholdenhet), selv om den fullførte bevegelsen har nådd målet.

I den nedre delen av den premotoriske cortex av venstre frontallapp, umiddelbart foran regionen til den primære motoriske cortex, der nevronene som kontrollerer musklene i ansiktet er representert, er lokalisert. taleområdet , eller motorisk senter for Brocas tale. Brudd på funksjonen er ledsaget av et brudd på artikulasjonen av tale, eller motorisk afasi.

Ekstra motorisk cortex lokalisert i den øvre delen av felt 6. Dens nevroner mottar afferente signaler fra somatossensoren, parietale og prefrontale områder av hjernebarken. Signalene som behandles i den sendes av nevronene i cortex langs de efferente fibrene til den primære motoriske cortex MI, ryggmargen og stammemotorkjernene. Aktiviteten til nevronene i den supplerende motoriske cortex øker tidligere enn nevronene i MI-cortex, og hovedsakelig i forbindelse med implementering av komplekse bevegelser. Samtidig er en økning i nevral aktivitet i den ekstra motoriske cortex ikke assosiert med bevegelser som sådan; for dette er det nok å mentalt forestille seg en modell av kommende komplekse bevegelser. Den supplerende motoriske cortex er involvert i dannelsen av et program med kommende komplekse bevegelser og i organiseringen av motoriske reaksjoner på spesifisiteten til sensoriske stimuli.

Siden nevronene i den sekundære motoriske cortex sender mange aksoner til MI-feltet, anses det å være mer i hierarkiet av motoriske sentre for å organisere bevegelser. høy struktur stående over de motoriske sentrene til den motoriske cortex MI. Nervesentrene i den sekundære motoriske cortex kan påvirke aktiviteten til motoriske nevroner i ryggmargen på to måter: direkte gjennom kortikospinalbanen og gjennom MI-feltet. Derfor kalles de noen ganger supramotoriske felt, hvis funksjon er å instruere sentrene til MI-feltet.

Fra kliniske observasjoner er det kjent at opprettholdelse av normal funksjon av sekundærmotorisk cortex er viktig for gjennomføring av presise håndbevegelser, og spesielt for utførelse av rytmiske bevegelser. Så, for eksempel, hvis de er skadet, slutter pianisten å føle rytmen og opprettholde intervallet. Evnen til å utføre motsatte håndbevegelser (manipulasjon med begge hender) er svekket.

Ved samtidig skade på de motoriske områdene MI og MII i cortex går evnen til finkoordinerte bevegelser tapt. Punktirritasjoner i disse områdene av motorsonen er ledsaget av aktivering ikke av individuelle muskler, men av en hel gruppe muskler som forårsaker rettet bevegelse i leddene. Disse observasjonene førte til konklusjonen at den motoriske cortex ikke er representert så mye av muskler som av bevegelser.

prefrontal cortex

Den er lokalisert i regionen felt 8. Dens nevroner mottar de viktigste afferente signalene fra occipital visuelle, parietal assosiative cortex, superior colliculi av quadrigemina. De behandlede signalene overføres via efferente fibre til premotorisk cortex, superior colliculus og stammemotoriske sentre. Cortex spiller en avgjørende rolle i organiseringen av bevegelser under kontroll av synet og er direkte involvert i initiering og kontroll av øye- og hodebevegelser.

Mekanismene som implementerer transformasjonen av ideen om bevegelse til et spesifikt motorprogram, til utbrudd av impulser sendt til visse muskelgrupper, forblir utilstrekkelig forstått. Det antas at ideen om bevegelse er dannet på grunn av funksjonene til assosiative og andre områder av cortex, som samhandler med mange hjernestrukturer.

Informasjon om intensjonen med bevegelse overføres til de motoriske områdene i frontal cortex. Den motoriske cortex aktiverer gjennom synkende baner systemer som sikrer utvikling og bruk av nye motoriske programmer eller bruk av gamle som allerede er utarbeidet i praksis og lagret i minnet. En integrert del av disse systemene er basalgangliene og lillehjernen (se deres funksjoner ovenfor). Bevegelsesprogrammer utviklet med deltagelse av lillehjernen og basalgangliene overføres gjennom thalamus til de motoriske områdene og fremfor alt til den primære motoriske cortex. Dette området starter direkte utførelsen av bevegelser, kobler visse muskler til det og gir en sekvens av endringer i deres sammentrekning og avslapning. Kortikale kommandoer overføres til de motoriske sentrene i hjernestammen, spinale motoriske nevroner og motoriske nevroner i kranienervekjernene. Motoriske nevroner i implementeringen av bevegelser spiller en rolle siste vei gjennom hvilke motoriske kommandoer overføres direkte til musklene. Funksjoner ved signaloverføring fra cortex til motorsentrene i stammen og ryggmargen er beskrevet i kapittelet om sentralnervesystemet (hjernestammen, ryggmargen).

Assosiasjonsområder av cortex

Hos mennesker okkuperer de assosiative områdene av cortex omtrent 50% av arealet av hele hjernebarken. De befinner seg i områdene mellom sensorisk og motoriske områder bark. Assosiative områder har ikke klare grenser mot sekundære sanseområder, både når det gjelder morfologiske og funksjonelle trekk. Tildel parietale, temporale og frontale assosiative områder av hjernebarken.

Parietal assosiasjonsområde i cortex. Den er lokalisert i felt 5 og 7 i øvre og nedre parietallapper i hjernen. Regionen grenser anteriort til den somatosensoriske cortex, bakover mot den visuelle og auditiv cortex. Visuelle, lyd-, taktile, proprioseptive, smerte, signaler fra minneapparatet og andre signaler kan gå inn i og aktivere nevronene i det parietale assosiative området. Noen nevroner er polysensoriske og kan øke aktiviteten når de mottar somatosensoriske og visuelle signaler. Graden av økning i aktiviteten til nevroner i den assosiative cortex som respons på afferente signaler avhenger imidlertid av den aktuelle motivasjonen, oppmerksomheten til emnet og informasjon hentet fra hukommelsen. Det forblir ubetydelig hvis signalet som kommer fra de sensoriske områdene i hjernen er likegyldig til motivet, og øker betydelig hvis det falt sammen med den eksisterende motivasjonen og tiltrakk seg oppmerksomheten hans. For eksempel, når en ape blir presentert for en banan, forblir aktiviteten til nevroner i den assosiative parietale cortex lav hvis dyret er mett, og omvendt øker aktiviteten kraftig hos sultne dyr som liker bananer.

Nevronene i parietal assosiasjonsbarken er forbundet med efferente forbindelser med nevronene i de prefrontale, premotoriske, motoriske områdene i frontallappen og cingulate gyrus. Basert på eksperimentelle og kliniske observasjoner er det generelt akseptert at en av funksjonene til felt 5 cortex er bruken av somatosensorisk informasjon for implementering av målrettede frivillige bevegelser og manipulering av objekter. Funksjonen til felt 7 cortex er integrering av visuelle og somatosensoriske signaler for å koordinere øyebevegelser og visuelt guidede håndbevegelser.

Brudd på disse funksjonene til den parietale assosiative cortex i tilfelle skade på dens forbindelser med cortex av frontallappen eller sykdom i frontallappen selv, forklarer symptomene på konsekvensene av sykdommer lokalisert i regionen av parietal assosiativ cortex. De kan manifesteres ved vanskeligheter med å forstå det semantiske innholdet i signaler (agnosia), et eksempel på dette kan være tap av evnen til å gjenkjenne formen og den romlige plasseringen til et objekt. Prosessene med transformasjon av sensoriske signaler til tilstrekkelige motoriske handlinger kan bli forstyrret. I sistnevnte tilfelle mister pasienten ferdigheter praktisk bruk kjente verktøy og gjenstander (apraksi), og kan utvikle en manglende evne til å gjøre visuelt guidede bevegelser (f.eks. bevege en hånd mot et objekt).

Frontalt assosiasjonsområde av cortex. Den er lokalisert i den prefrontale cortex, som er en del av cortex i frontallappen, lokalisert foran felt 6 og 8. Nevronene i frontal assosiasjonsbarken mottar behandlede sensoriske signaler via afferente forbindelser fra nevronene i cortex of occipital. , parietale, tinninglapper i hjernen og fra nevronene i cingulate gyrus. Frontalforeningen cortex mottar signaler om den aktuelle motivasjons- og følelsesmessige tilstander fra kjernene i thalamus, limbiske og andre hjernestrukturer. I tillegg kan frontal cortex operere med abstrakte, virtuelle signaler. Den assosiative frontale cortex sender efferente signaler tilbake til hjernestrukturene de ble mottatt fra, til de motoriske områdene av frontal cortex, caudatkjernen i basalgangliene og hypothalamus.

Dette området av cortex spiller en primær rolle i dannelsen av høyere mentale funksjoner person. Det gir dannelse av målinnstillinger og programmer for bevisste atferdsreaksjoner, gjenkjennelse og semantisk evaluering av objekter og fenomener, forståelse av tale, logisk tenkning. Etter omfattende skade på frontal cortex, kan pasienter utvikle apati, redusert emosjonell bakgrunn, en kritisk holdning til egne handlinger og andres handlinger, selvtilfredshet, et brudd på muligheten for å bruke tidligere erfaringer til å endre atferd. Pasientenes atferd kan bli uforutsigbar og utilstrekkelig.

Temporalt assosiasjonsområde i cortex. Den ligger i felt 20, 21, 22. Kortikale nevroner mottar sensoriske signaler fra nevroner i den auditive, ekstrastriate visuelle og prefrontale cortex, hippocampus og amygdala.

Etter en bilateral sykdom i de tidsmessige assosiative områdene med involvering av hippocampus eller forbindelser med den i den patologiske prosessen, kan pasienter utvikle alvorlig hukommelsessvikt, emosjonell atferd, manglende evne til å konsentrere seg (fravær). Noen mennesker med skade på den nedre temporale regionen, hvor sentrum for ansiktsgjenkjenning visstnok er lokalisert, kan utvikle visuell agnosi - manglende evne til å gjenkjenne ansiktene til kjente mennesker, gjenstander, samtidig som synet opprettholdes.

På grensen til de temporale, visuelle og parietale områdene av cortex i den nedre parietale og bakre delen av temporallappen, er det et assosiativt område av cortex, kalt sansesenter for tale, eller Wernickes sentrum. Etter skaden utvikler det seg et brudd på funksjonen til å forstå tale mens den talemotoriske funksjonen bevares.