hovedområdene i cortex. Funksjoner og struktur av hjernebarken

Cerebral cortex er det ytre laget nervevev hjernen til mennesker og andre pattedyr. Hjernebarken er delt av en langsgående sprekk (lat. Fissura longitudinalis) i to store deler, som kalles hjernehalvdelene eller halvkulene – høyre og venstre. Begge halvkulene er forbundet nedenfra med corpus callosum (lat. Corpus callosum). Cerebral cortex spiller en nøkkelrolle i utførelsen av hjernefunksjoner som hukommelse, oppmerksomhet, persepsjon, tenkning, tale, bevissthet.

Hos store pattedyr er hjernebarken satt sammen til mesenteri, noe som gir et stort område av overflaten i samme volum av skallen. Krusningene kalles viklinger, og mellom dem ligger furer og dypere sprekker.

To tredjedeler av den menneskelige hjernen er skjult i furer og sprekker.

Cerebral cortex er 2 til 4 mm tykk.

Cortex er dannet av grå substans, som hovedsakelig består av cellelegemer, hovedsakelig astrocytter, og kapillærer. Derfor, selv visuelt, skiller vevet i cortex seg fra den hvite substansen, som ligger dypere og består hovedsakelig av hvite myelinfibre - axoner av nevroner.

Den ytre delen av cortex, den såkalte neocortex (lat. Neocortex), den mest evolusjonært unge delen av cortex hos pattedyr, har opptil seks cellelag. Nevroner fra forskjellige lag er sammenkoblet i kortikale minikolonner. Ulike områder av cortex, kjent som Brodmanns felt, er forskjellige i cytoarkitektonikk (histologisk struktur) og funksjonell rolle i sensitivitet, tenkning, bevissthet og erkjennelse.

Utvikling

Hjernebarken utvikler seg fra den embryonale ektodermen, nemlig fra den fremre delen av nevrale platen. Nevralplaten folder seg og danner nevralrøret. Fra hulrommet inne i nevralrøret oppstår ventrikkelsystemet, og fra epitelcellene i veggene - nevroner og glia. Fra den fremre delen av nevraleplaten dannes forhjernen, hjernehalvdelene og deretter cortex.

Vekstsonen til kortikale nevroner, den såkalte "S"-sonen, ligger ved siden av hjernens ventrikulære system. Denne sonen inneholder stamceller, som senere i differensieringsprosessen blir til gliaceller og nevroner. Glialfibre dannet i de første divisjonene av stamceller, radialt orientert, dekker tykkelsen av cortex fra ventrikkelsonen til pia mater (lat. Pia mater) og danner "skinner" for migrering av nevroner utover fra ventrikkelsonen. Disse datternervecellene blir pyramidecellene i cortex. Utviklingsprosessen er tydelig regulert i tid og styrt av hundrevis av gener og mekanismer for energiregulering. I utviklingsprosessen dannes også en lagdelt struktur av cortex.

Utvikling av cortex mellom 26 og 39 uker (menneskelig embryo)

Cellelag

Hvert av cellelagene har en karakteristisk tetthet av nerveceller og forbindelser med andre områder. Det er direkte forbindelser mellom ulike deler av cortex og indirekte forbindelser, for eksempel gjennom thalamus. Et typisk mønster for kortikal disseksjon er Gennaris strek i den primære visuelle cortex. Denne tråden er visuelt hvitere enn vev, synlig for det blotte øye ved bunnen av sporesporet (lat. Sulcus calcarinus) i occipitallappen (lat. Lobus occipitalis). Streken til Gennari består av aksoner som bærer visuell informasjon fra thalamus til det fjerde laget av visuell cortex.

Farging av cellesøyler og deres aksoner tillot nevroanatomer på begynnelsen av 1900-tallet. lage en detaljert beskrivelse av den lagdelte strukturen til cortex i forskjellige typer. Etter arbeidet til Korbinian Brodmann (1909) ble nevronene i cortex gruppert i seks hovedlag - fra det ytre, ved siden av pia mater; til indre grensende hvit substans:

Lag I, det molekylære laget, inneholder flere spredte nevroner og består hovedsakelig av vertikalt (apikalt) orienterte pyramidale nevroner og horisontalt orienterte aksoner, og gliaceller. Under utviklingen inneholder dette laget Cajal-Retzius-celler og subpialceller (celler plassert rett under (pia mater) granulære lag. Spiny astrocytter finnes også her av og til. Apikale dendritiske bunter antas å ha veldig viktig for gjensidige forbindelser ("feedback") i hjernebarken, og er involvert i utførelsen av funksjonene assosiativ læring og oppmerksomhet.
Lag II, det ytre granulære laget inneholder små pyramidale nevroner og tallrike stjernenevroner (hvis dendritter kommer fra ulike partier cellekropp, danner en stjerneform).
Lag III, det ytre pyramidale laget, inneholder overveiende små til middels pyramidale og ikke-pyramidale nevroner med vertikalt orienterte intrakortikale (de i cortex). Cellulære lag fra I til III er hovedmålene for intraspinale afferenter, og lag III er hovedkilden til kortiko-kortikale forbindelser.
Lag IV, det indre granulære laget, inneholder forskjellige typer pyramidale og stjerneformede nevroner og fungerer som hovedmålet for thalamokortikale (thalamus til cortex) afferente fibre.
Lag V, det indre pyramidale laget, inneholder store pyramidale nevroner hvis aksoner forlater meslingene og reiser til subkortikale strukturer (som basalgangliene. I den primære motoriske cortex inneholder dette laget Betz-celler hvis aksoner går gjennom den indre kapselen, hjernestammen, og ryggmargen og danner en kortikospinal bane som kontrollerer frivillige bevegelser.
Lag VI, det polymorfe eller multiforme laget, inneholder få pyramidale nevroner og mange polymorfe nevroner; efferente fibre fra dette laget går til thalamus, og etablerer en omvendt (resiprok) forbindelse mellom thalamus og cortex.

Den ytre overflaten av hjernen, som områdene er markert på, forsynes med blod fra hjernearteriene. Tomten merket med blått tilsvarer fronten cerebral arterie. Seksjonen av den bakre cerebrale arterie er markert med gult

De kortikale lagene er ikke bare stablet én på én. Det er karakteristiske sammenhenger mellom ulike lag og celletyper i dem, som gjennomsyrer hele tykkelsen av cortex. Den grunnleggende funksjonelle enheten i cortex regnes for å være en kortikal minikolonne (en vertikal kolonne av nevroner i hjernebarken som passerer gjennom lagene. Minikolonner inkluderer fra 80 til 120 nevroner i alle områder av hjernen, bortsett fra den primære visuelle cortex av primater).

Områder av cortex uten et fjerde (indre granulært) lag kalles agranulært, med et rudimentært granulært lag - dysgranulært. Hastigheten på informasjonsbehandlingen innenfor hvert lag er forskjellig. Så i II og III - sakte, med en frekvens (2 Hz), mens i frekvensen av oscillasjoner i lag V er mye raskere - 10-15 Hz.

Kortikale soner

Anatomisk kan cortex deles inn i fire deler, som har navn som tilsvarer navnene på beinene i skallen som dekker:

Frontallappen (hjerne), (lat. Lobus frontalis)
Temporallapp, (lat. Lobus temporalis)
Parietallapp, (lat. Lobus parietalis)
Occipitallapp, (lat. Lobus occipitalis)

Gitt egenskapene til den laminære (lagdelte) strukturen, er cortex delt inn i neocortex og alocortex:

Neocortex (lat. Neocortex, andre navn - isocortex, lat. Isocortex og neopallium, lat. Neopallium) - en del av den modne hjernebarken med seks cellelag. Et eksempel på en neokortikal region er Brodmanns område 4, også kjent som den primære motoriske cortex, primære visuelle cortex eller Brodmanns område 17. Neocortex er delt inn i to typer: isocortex (den faktiske neocortex, prøver av dette, Brodmanns felt 24) , 25 og 32 er kun tatt i betraktning) og prosokortex, som er representert spesielt ved Brodmanns felt 24, Brodmanns felt 25 og Brodmanns felt 32
Alocortex (lat. Allocortex) - en del av cortex med et antall cellelag mindre enn seks, også delt i to deler: paleocortex (lat. Paleocortex) med en trelags, archicortex (lat. Archicortex) på fire til fem , og perialocortex ved siden av dem (lat. piallocortex). Eksempler på områder med en slik lagdelt struktur er olfaktorisk cortex: hvelvet gyrus (lat. Gyrus fornicatus) med krok (lat. Uncus), hippocampus (lat. Hippocampus) og strukturer nær denne.

Det er også en "overgangs" (mellom alocortex og neocortex) cortex, som kalles paralimbisk, hvor cellelag 2,3 og 4 smelter sammen. Denne sonen inneholder prosocortex (fra neocortex) og perialocortex (fra alocortex).

Cortex. (ifølge Poirier fr. Poirier.). Livooruch - grupper av celler, til høyre - fibre.

Brodmann felt

Ulike deler av cortex er involvert i forskjellige funksjoner. Du kan se og fikse denne forskjellen på forskjellige måter - ved å visuelt påvirke visse områder, sammenligne mønstre for elektrisk aktivitet, bruke nevroimaging-teknikker, studere cellestrukturen. Basert på disse forskjellene klassifiserer forskere områder av cortex.

Den mest kjente og siterte i et århundre er klassifiseringen, som ble opprettet i 1905-1909 av den tyske forskeren Korbinian Brodmann. Han delte hjernebarken inn i 51 regioner basert på neuronal cytoarkitektonikk, som han studerte i hjernebarken ved å bruke Nissl-cellefarging. Brodman publiserte sine kart over kortikale områder hos mennesker, aper og andre arter i 1909.

Brodmann-feltene har blitt aktivt og omfattende diskutert, diskutert, foredlet og omdøpt i nesten et århundre og er fortsatt de mest kjente og ofte siterte strukturene i den cytoarkitektoniske organiseringen av den menneskelige hjernebarken.

Mange av Brodmann-feltene, opprinnelig definert utelukkende av deres nevronorganisering, ble senere assosiert i henhold til korrelasjon med forskjellige kortikale funksjoner. For eksempel er felt 3, 1 og 2 den primære somatosensoriske cortex; felt 4 er den primære motoriske cortex; felt 17 er primært til den visuelle cortex, og felt 41 og 42 er mer korrelert med den primære auditive cortex. Bestemme overholdelse av prosesser med det Høyere nervøs aktivitet til områder av hjernebarken og binding til spesifikke Brodmann-felt utføres ved bruk av nevrofysiologiske studier, funksjonell magnetisk resonansavbildning og andre teknikker (slik det for eksempel ble gjort med bindingen av Brocas tale- og språksoner i Brodmanns felt 44 og 45). Ved hjelp av funksjonell avbildning er det imidlertid kun mulig å tilnærmet bestemme lokaliseringen av aktiveringen av hjerneprosesser i Brodmann-feltene. Og for å nøyaktig bestemme grensene deres i hver enkelt hjerne, er det nødvendig med en histologisk studie.

Noen av de viktige Brodmann-feltene. Hvor: Primær somatosensorisk cortex - primær somatosensorisk cortex Primær motorisk cortex - primær motorisk (motorisk) cortex; Wernickes område - Wernickes område; Primært visuelt område - primært visuelt område; Primær auditiv cortex - primær auditiv cortex; Brocas område - Brocas område.

barktykkelse

Hos pattedyrarter med store hjernestørrelser (i absolutte termer, ikke bare i forhold til kroppsstørrelsen), har cortex en tendens til å være tykkere hos meslinger. Utvalget er imidlertid ikke veldig stort. Små pattedyr som spissmus har en neocortex ca. 0,5 mm tykk; og arter med de største hjernene, som mennesker og hvaler, er 2,3–2,8 mm tykke. Det er en tilnærmet logaritmisk sammenheng mellom hjernevekt og kortikal tykkelse.

Magnetisk resonansavbildning (MRI) av hjernen muliggjør intravitale målinger av tykkelsen på cortex og justeringen med hensyn til kroppsstørrelse. Tykkelsen på forskjellige områder er variabel, men generelt er sensoriske (sensitive) områder av cortex tynnere enn motoriske (motoriske). En av studiene viser avhengigheten av tykkelsen av cortex på intelligensnivået. En annen studie viste større kortikal tykkelse hos migrenepasienter. Andre studier viser imidlertid ingen slik sammenheng.

Konvolusjoner, furer og sprekker

Sammen skaper disse tre elementene - viklinger, furer og sprekker - et stort overflateareal av hjernen til mennesker og andre pattedyr. Når man ser på den menneskelige hjernen, er det merkbart at to tredjedeler av overflaten er skjult i sporene. Både furer og sprekker er fordypninger i cortex, men de varierer i størrelse. Sulcus er et grunt spor som omgir gyri. Fissuren er en stor rille som deler hjernen i deler, samt i to halvkuler, for eksempel den mediale langsgående sprekken. Dette skillet er imidlertid ikke alltid entydig. For eksempel er lateral sulcus også kjent som lateral fissur og som "Sylvian sulcus" og "central sulcus", også kjent som den sentrale fissuren og som "Rolands sulcus".

Dette er svært viktig i forhold der hjernestørrelsen er begrenset av den indre størrelsen på skallen. En økning i overflaten av hjernebarken ved hjelp av et system av viklinger og furer øker antallet celler som er involvert i utførelsen av hjernefunksjoner som hukommelse, oppmerksomhet, persepsjon, tenkning, tale og bevissthet.

blodforsyning

Tilførselen av arterielt blod til hjernen og cortex, spesielt, skjer gjennom to arterielle bassenger - de indre halspulsårene og vertebrale arterier. Den terminale delen av den indre halspulsåren forgrener seg til grener - de fremre cerebrale og midtre cerebrale arteriene. I de nedre (basale) delene av hjernen danner arteriene sirkelen til Willis, på grunn av hvilken arteriell blod omfordeles mellom arteriebassengene.

Midt cerebral arterie

Den midtre cerebrale arterien (lat. A. Cerebri media) er den største grenen av den indre halspulsåren. Brudd på blodsirkulasjonen i det kan føre til utvikling av iskemisk slag og midtre cerebralt arteriesyndrom med følgende symptomer:

Lammelse, plegi eller parese av motsatte muskler i ansikt og arm
Tap av sensorisk følelse mot musklene i ansiktet og armen
Skade på den dominerende halvkulen (ofte til venstre) av hjernen og utvikling av Brocas afasi eller Wernickes afasi
Skade på den ikke-dominante hjernehalvdelen (ofte til høyre) i hjernen fører til unilateral romlig agnosi fra den fjerne siden av lesjonen
Hjerteinfarkt i sonen av den midterste cerebrale arterien fører til deviation conjuguée, når pupillene i øynene beveger seg mot siden av hjernelesjonen.

Fremre cerebral arterie

Den fremre cerebrale arterien er en mindre gren av den indre halspulsåren. Etter å ha nådd den mediale overflaten av hjernehalvdelene, går den fremre hjernearterie til occipitallappen. Den forsyner de mediale delene av halvkulene til nivået av parietal-occipital sulcus, området til den øvre frontale gyrus, området til parietallappen, og også områdene til de nedre mediale delene av orbital gyri . Symptomer på hennes nederlag:

Parese av benet eller hemiparese med en primær lesjon av benet på motsatt side.
Blokkering av de parasentrale grenene fører til monoparese av foten, som ligner perifer parese. Urinretensjon eller inkontinens kan forekomme. Det er reflekser av oral automatisme og gripende fenomener, patologiske fotbøyereflekser: Rossolimo, Bekhterev, Zhukovsky. Det er endringer mental tilstand forårsaket av skade på frontallappen: redusert kritikk, hukommelse, umotivert atferd.

Posterior cerebral arterie

Et dampkar som leverer blod til de bakre delene av hjernen (occipitallappen). Har en anastomose med den midtre cerebrale arterien. Dens lesjoner fører til:

Homonym (eller øvre kvadrant) hemianopi (tap av en del av synsfeltet)
Metamorfopsi (brudd på visuell oppfatning av størrelsen eller formen til gjenstander og rom) og visuell agnosi,
Alexia,
sensorisk afasi,
Forbigående (forbigående) hukommelsestap;
rørformet syn,
Kortikal blindhet (mens en reaksjon på lys opprettholdes),
prosopagnosia,
Desorientering i rommet
Tap av topografisk hukommelse
Ervervet achromatopsia - fargesynsmangel
Korsakovs syndrom (brudd på arbeidsminnet)
Emosjonelt - affektive lidelser

Hjernebarken er en hjernestruktur på flere nivåer hos mennesker og mange pattedyr, bestående av grå substans og lokalisert i det perifere rom av halvkulene (den grå substansen i cortex dekker dem). Struktur styrer viktige funksjoner og prosesser i hjernen og andre indre organer.

(halvkuler) av hjernen i kraniet opptar omtrent 4/5 av hele plassen. Komponenten deres er hvit substans, som inkluderer lange myeliniserte aksoner av nerveceller. Fra utsiden er halvkulene dekket av hjernebarken, som også består av nevroner, samt gliaceller og ikke-myeliniserte fibre.

Det er vanlig å dele overflaten av halvkulene i noen soner, som hver er ansvarlig for å utføre visse funksjoner i kroppen (for det meste er dette refleks og instinktive aktiviteter og reaksjoner).

Det er en slik ting - "gammel bark". Det er evolusjonært sett den eldste kappestrukturen til hjernebarken hos alle pattedyr. De skiller også ut den "nye cortex", som hos lavere pattedyr bare er skissert, og hos mennesker danner den mesteparten av hjernebarken (det er også en "gammel cortex", som er nyere enn den "gamle", men eldre enn den "ny").

Funksjoner av cortex

Den menneskelige hjernebarken er ansvarlig for å kontrollere en rekke funksjoner som brukes i ulike aspekter livet til menneskekroppen. Tykkelsen er omtrent 3-4 mm, og volumet er ganske imponerende på grunn av tilstedeværelsen av kanaler som forbinder med sentralnervesystemet. Hvordan persepsjon, prosessering av informasjon, beslutningstaking foregår gjennom det elektriske nettverket ved hjelp av nerveceller med prosesser.

Inne i hjernebarken produseres forskjellige elektriske signaler (hvilke type avhenger av nåværende tilstand person). Aktiviteten til disse elektriske signalene avhenger av en persons velvære. Teknisk er elektriske signaler av denne typen beskrevet ved hjelp av frekvens- og amplitudeindikatorer. Flere forbindelser og lokalisert på steder som er ansvarlige for å tilby de mest komplekse prosessene. Samtidig fortsetter hjernebarken å aktivt utvikle seg gjennom en persons liv (i hvert fall til det øyeblikket hans intellekt utvikler seg).

I prosessen med å behandle informasjon som kommer inn i hjernen, dannes reaksjoner (mentale, atferdsmessige, fysiologiske, etc.) i cortex.

De viktigste funksjonene til hjernebarken er:

Interaksjon av indre organer og systemer med miljø, så vel som med hverandre, det riktige løpet av metabolske prosesser inne i kroppen.
Høykvalitets mottak og behandling av informasjon mottatt utenfra, bevissthet om informasjonen som mottas på grunn av flyten av tenkeprosesser. Høy følsomhet til enhver informasjon mottatt oppnås gjennom et stort antall nerveceller med prosesser.
Støtte for det kontinuerlige forholdet mellom ulike organer, vev, strukturer og systemer i kroppen.
Dannelse og riktig jobb menneskelig bevissthet, flyten av kreativ og intellektuell tenkning.
Implementering av kontroll over aktiviteten til talesenteret og prosesser knyttet til ulike mentale og emosjonelle situasjoner.
Interaksjon med ryggmargen og andre systemer og organer i menneskekroppen.

Hjernebarken i sin struktur har de fremre (frontale) delene av halvkulene, som er på dette øyeblikket moderne vitenskap minst studert. Disse områdene er kjent for å være tilnærmet immune mot ytre påvirkninger. Hvis disse avdelingene for eksempel blir påvirket av eksterne elektriske impulser, vil de ikke gi noen reaksjon.

Noen forskere er sikre på at de fremre delene av hjernehalvdelene er ansvarlige for selvbevisstheten til en person, for hans spesifikke karaktertrekk. Det er et kjent faktum at personer som de fremre delene er påvirket i en eller annen grad opplever visse vanskeligheter med sosialisering, de tar praktisk talt ikke hensyn til utseendet, de er ikke interessert i arbeidsaktivitet, de er ikke interessert i meningene. av andre.

Fra et fysiologisk synspunkt er viktigheten av hver avdeling av hjernehalvdelene vanskelig å overvurdere. Selv de som foreløpig ikke er fullt ut forstått.

Lag av hjernebarken

Cerebral cortex er dannet av flere lag, som hver har en unik struktur og er ansvarlig for å utføre visse funksjoner. Alle samhandler med hverandre og utfører en felles jobb. Det er vanlig å skille mellom flere hovedlag i cortex:

Molekylær. Dette laget dannes stor mengde dendritiske formasjoner, som er vevd sammen på en kaotisk måte. Neurittene er orientert parallelt, og danner et lag med fibre. Det er relativt få nerveceller her. Det antas at hovedfunksjonen til dette laget er assosiativ persepsjon.
Utvendig. Her er mange nerveceller med prosesser konsentrert. Nevroner varierer i form. Ingenting er kjent nøyaktig om funksjonene til dette laget.
Utvendig pyramideformet. Inneholder mange nerveceller med prosesser som varierer i størrelse. Nevroner er hovedsakelig koniske i form. Dendritten er stor.
Innvendig granulert. Inkluderer et lite antall nevroner liten størrelse som ligger i et stykke avstand. Mellom nervecellene er det fibrøse grupperte strukturer.
Innvendig pyramideformet. Nerveceller med prosesser som kommer inn i den er store og middels store. Øverste del dendritter kan komme i kontakt med det molekylære laget.
Dekke. Inkluderer spindelformede nerveceller. Nevronene i denne strukturen er preget av det faktum at Nedre del nerveceller med prosesser når opp til den hvite substansen.

Hjernebarken inkluderer forskjellige lag som er forskjellige i form, plassering og den funksjonelle komponenten i elementene deres. I lagene er det nevroner av pyramidale, spindel-, stjerne-, forgrenede typer. Sammen skaper de mer enn femti felt. Til tross for at feltene ikke har klart definerte grenser, gjør deres interaksjon med hverandre det mulig å regulere et stort antall prosesser knyttet til mottak og behandling av impulser (det vil si innkommende informasjon), opprettelsen av et svar på påvirkning av stimuli.

Strukturen til cortex er ekstremt kompleks og ikke fullt ut forstått, så forskere kan ikke si nøyaktig hvordan enkelte elementer i hjernen fungerer.

Nivået på et barns intellektuelle evner er relatert til størrelsen på hjernen og kvaliteten på blodsirkulasjonen i hjernestrukturene. Mange barn som hadde skjulte fødselsskader i ryggraden har en merkbart mindre hjernebark enn sine friske jevnaldrende.

prefrontal cortex

En stor del av hjernebarken, som presenteres i form av fremre deler av frontallappene. Med dens hjelp utføres kontroll, ledelse, fokusering av alle handlinger som en person utfører. Denne avdelingen lar oss fordele tiden på riktig måte. Den kjente psykiateren T. Goltieri beskrev denne siden som et verktøy som folk setter mål og utvikler planer med. Han var overbevist om at en riktig fungerende og velutviklet prefrontal cortex er den viktigste faktoren for effektiviteten til et individ.

Hovedfunksjonene til den prefrontale cortex blir også ofte referert til som:

Konsentrasjon av oppmerksomhet, fokus på kun å få den informasjonen som er nødvendig for en person, ignorere tanker og følelser utenfor.
Evnen til å "starte på nytt" bevissthet, lede den i riktig tankeretning.
Utholdenhet i prosessen med å utføre visse oppgaver, strever etter å oppnå det tiltenkte resultatet, til tross for omstendighetene som oppstår.
Analyse av dagens situasjon.
Kritisk tenkning, som lar deg lage et sett med handlinger for å søke etter bekreftede og pålitelige data (sjekke informasjonen mottatt før du bruker den).
Planlegging, utvikling av enkelte tiltak og handlinger for å nå målene.
Hendelsesprognoser.

Separat noteres denne avdelingens evne til å håndtere menneskelige følelser. Her blir prosessene som skjer i det limbiske systemet oppfattet og oversatt til spesifikke følelser og følelser (glede, kjærlighet, begjær, sorg, hat, etc.).

Ulike strukturer i hjernebarken er tildelt forskjellige funksjoner. Det er fortsatt ingen konsensus om dette spørsmålet. Det internasjonale medisinske miljøet kommer nå frem til at cortex kan deles inn i flere store områder, inkludert kortikale felt. Derfor, med tanke på funksjonene til disse sonene, er det vanlig å skille mellom tre hovedavdelinger.

Sone ansvarlig for pulsbehandling

Impulser som kommer gjennom reseptorene til de taktile, olfaktoriske, visuelle sentrene går nøyaktig til denne sonen. Nesten alle reflekser assosiert med motoriske ferdigheter leveres av pyramidale nevroner.

Her er avdelingen som har ansvar for å motta impulser og informasjon fra muskelsystemet, aktivt samhandler med ulike lag i cortex. Den mottar og behandler alle impulsene som kommer fra musklene.

Hvis hodebarken av en eller annen grunn er skadet i dette området, vil personen oppleve problemer med sansesystemets funksjon, problemer med motoriske ferdigheter og arbeidet med andre systemer som er knyttet til sensoriske sentre. Utad vil slike krenkelser manifestere seg i form av konstante ufrivillige bevegelser, kramper ( varierende grader alvorlighetsgrad), delvis eller fullstendig lammelse (i alvorlige tilfeller).

Sanseområde

Dette området er ansvarlig for å behandle elektriske signaler til hjernen. Her er det lokalisert flere avdelinger på en gang, som sikrer den menneskelige hjernens mottakelighet for impulser som kommer fra andre organer og systemer.

Occipital (behandler impulser som kommer fra synssenteret).
Temporal (utfører behandlingen av informasjon som kommer fra tale- og hørselssentralen).
Hippocampus (analyserer impulser fra luktsenteret).
Parietal (behandler data mottatt fra smaksløker).

I sonen for sensorisk persepsjon er det avdelinger som også mottar og behandler taktile signaler. Jo flere nevrale forbindelser det er i hver avdeling, jo høyere vil dens sensoriske evne til å motta og behandle informasjon være.

Avdelingene nevnt ovenfor opptar omtrent 20-25% av hele hjernebarken. Hvis området med sensorisk oppfatning på en eller annen måte er skadet, kan en person ha problemer med hørsel, syn, lukt og berøring. De mottatte pulsene vil enten ikke nå, eller vil bli behandlet feil.

Ikke alltid brudd sensorisk sone vil føre til tap av en følelse. Hvis for eksempel hørselssenteret er skadet, vil dette ikke alltid føre til fullstendig døvhet. Imidlertid vil en person nesten helt sikkert ha visse problemer med riktig oppfatning av den mottatte lydinformasjonen.

foreningssone

Strukturen til hjernebarken inneholder også en assosiativ sone, som gir kontakt mellom signalene til nevronene i sensorisk sone og senteret for motilitet, og gir også den nødvendige retursignaler til disse sentrene. Den assosiative sonen danner atferdsreflekser, tar del i prosessene for deres faktiske implementering. Det opptar en betydelig (forholdsvis) del av hjernebarken, og dekker avdelingene som er inkludert i både frontale og bakre deler av hjernehalvdelene (occipital, parietal, temporal).

Menneskehjernen er utformet på en slik måte at når det gjelder assosiativ persepsjon, er de bakre delene av hjernehalvdelene spesielt godt utviklet (utvikling skjer gjennom hele livet). De kontrollerer tale (forståelse og reproduksjon).

Hvis de fremre eller bakre delene av assosiasjonssonen er skadet, kan dette føre til visse problemer. For eksempel, i tilfelle skade på avdelingene som er oppført ovenfor, vil en person miste evnen til å analysere informasjonen som er mottatt korrekt, vil ikke være i stand til å gi de enkleste prognosene for fremtiden, starte fra fakta i tenkningsprosessene, bruke erfaringen som er oppnådd tidligere, lagt i minnet. Det kan også være problemer med orientering i rommet, abstrakt tenkning.

Hjernebarken fungerer som en høyere integrator av impulser, mens følelsene er konsentrert i den subkortikale sonen (hypothalamus og andre avdelinger).

Ulike områder av hjernebarken er ansvarlige for å utføre visse funksjoner. Det er flere metoder for å vurdere og bestemme forskjellen: neuroimaging, sammenligning av elektriske aktivitetsmønstre, studere den cellulære strukturen, etc.

På begynnelsen av 1900-tallet skapte K. Brodmann (en tysk forsker i menneskehjernens anatomi) en spesiell klassifisering, og delte inn cortex i 51 seksjoner, og baserte arbeidet sitt på nervecellenes cytoarkitektonikk. Utover på 1900-tallet ble feltene beskrevet av Brodmann diskutert, foredlet, omdøpt, men de brukes fortsatt til å beskrive hjernebarken hos mennesker og store pattedyr.

Mange Brodmann-felt ble opprinnelig bestemt på grunnlag av organiseringen av nevroner i dem, men senere ble grensene deres raffinert i samsvar med korrelasjonen med forskjellige funksjoner i hjernebarken. For eksempel er det første, andre og tredje feltet definert som den primære somatosensoriske cortex, det fjerde feltet er den primære motoriske cortex, og det syttende feltet er den primære visuelle cortex.

Samtidig er noen Brodmann-felt (for eksempel område 25 i hjernen, samt felt 12-16, 26, 27, 29-31 og mange andre) ikke fullt ut studert.

Talemotorisk sone

Et godt studert område av hjernebarken, som også kalles talesenter. Sonen er betinget delt inn i tre hovedavdelinger:

Brocas talemotorsenter. Danner en persons evne til å snakke. Den ligger i den bakre gyrusen i den fremre delen av hjernehalvdelene. Brocas senter og det motoriske senteret for talemotoriske muskler er forskjellige strukturer. For eksempel, hvis motorsenteret er skadet på en eller annen måte, vil personen ikke miste evnen til å snakke, den semantiske komponenten i talen hans vil ikke lide, men talen vil slutte å være klar, og stemmen vil bli litt modulert (med andre ord, kvaliteten på uttalen av lyder vil gå tapt). Hvis Brocas senter er skadet, vil personen ikke kunne snakke (akkurat som en baby i de første månedene av livet). Slike lidelser kalles motorisk afasi.
Wernickes sansesenter. Den ligger i den tidsmessige regionen, er ansvarlig for funksjonene for å motta og behandle muntlig tale. Hvis Wernickes senter er skadet, dannes sensorisk afasi - pasienten vil ikke være i stand til å forstå talen adressert til ham (og ikke bare fra en annen person, men også hans egen). Det som ytres av pasienten vil være et sett med usammenhengende lyder. Hvis det er et samtidig nederlag av sentrene til Wernicke og Broca (vanligvis skjer dette med et slag), observeres i disse tilfellene utviklingen av motorisk og sensorisk afasi samtidig.
Senter for oppfatning av skriftlig tale. Den ligger i den visuelle delen av hjernebarken (felt nr. 18 ifølge Brodman). Hvis det viser seg å være skadet, har personen agrafi - tapet av evnen til å skrive.

Tykkelse

Alle pattedyr som har relativt store hjernestørrelser (i generelle termer, ikke sammenlignet med kroppsstørrelse) har en ganske tykk hjernebark. For eksempel, i feltmus er tykkelsen omtrent 0,5 mm, og hos mennesker - omtrent 2,5 mm. Forskere identifiserer også en viss avhengighet av tykkelsen på barken på vekten av dyret.

CORTEX (cortexencephali) - alle overflater av hjernehalvdelene, dekket med en kappe (pallium), dannet av grå substans. Sammen med andre avdelinger i c. n. Med. cortex er involvert i regulering og koordinering av alle kroppsfunksjoner, spiller utelukkende viktig rolle i mental, eller høyere nervøs aktivitet (se).

I samsvar med stadiene av evolusjonær utvikling av c. n. Med. barken er delt inn i gammelt og nytt. Gammel bark (archicortex - faktisk gammel bark og paleocortex - eldgammel bark) - fylogenetisk mer gammel utdanning enn den nye cortex (neocortex), som dukket opp under utviklingen av hjernehalvdelene (se Architectonics of the cerebral cortex, Brain).

Morfologisk er K. m. dannet av nerveceller (se), deres prosesser og neuroglia (se), som har en støtte-trofisk funksjon. Hos primater og mennesker i cortex er det ca. 10 milliarder nevrocytter (nevroner). Avhengig av formen skilles pyramidale og stellatenevrocytter, som er preget av stort mangfold. Aksonene til pyramidale nevrocytter sendes til den subkortikale hvite substansen, og deres apikale dendritter - til det ytre laget av cortex. Stjerneformede nevrocytter har bare intrakortikale aksoner. Dendritter og aksoner av stjernenevrocytter forgrener seg rikelig nær cellelegemene; noen av aksonene nærmer seg det ytre laget av cortex, hvor de følger horisontalt danner en tett plexus med toppen av de apikale dendrittene til pyramidale nevrocytter. Langs overflaten av dendrittene er det reniforme utvekster, eller spines, som representerer regionen av aksodendritiske synapser (se). Cellekroppsmembranen er området for aksosomatiske synapser. I hvert område av cortex er det mange input (afferente) og output (efferente) fibre. Efferente fibre går til andre områder K. av m, til subcrustal-utdanninger eller til motivsentrene til en ryggmarg (se). Afferente fibre kommer inn i cortex fra cellene i de subkortikale strukturene.

Den eldgamle cortex hos mennesker og høyerestående pattedyr består av et enkelt cellelag, dårlig differensiert fra de underliggende subkortikale strukturene. Egentlig består den gamle barken av 2-3 lag.

Den nye barken har en mer kompleks struktur og tar (hos mennesker) ca. 96% av hele overflaten av K. g. m. Derfor, når de snakker om K. g. m., mener de vanligvis en ny bark, som er delt inn i frontal-, temporal-, occipital- og parietallappene. Disse lappene er delt inn i områder og cytoarkitektoniske felt (se Architectonics of the cerebral cortex).

Tykkelsen på cortex hos primater og mennesker varierer fra 1,5 mm (på overflaten av gyri) til 3-5 mm (i dybden av furene). På seksjonene malt over Nissl er den lagdelte strukturen av bark synlig, et kutt avhenger av gruppering av nevrocytter på de forskjellige nivåene (lag). I barken er det vanlig å skille 6 lag. Det første laget er fattig på cellekropper; den andre og tredje - inneholder små, mellomstore og store pyramidale nevrocytter; det fjerde laget er sonen av stellate neurocytter; det femte laget inneholder gigantiske pyramidale nevrocytter (gigantiske pyramidale celler); det sjette laget er preget av tilstedeværelsen av multiforme nevrocytter. Sekslagsorganiseringen av cortex er imidlertid ikke absolutt, siden det i virkeligheten i mange deler av cortex er en gradvis og jevn overgang mellom lagene. Cellene i alle lag, plassert på samme vinkelrett med hensyn til overflaten av cortex, er nært forbundet med hverandre og med subkortikale formasjoner. Et slikt kompleks kalles en kolonne med celler. Hver slik kolonne er ansvarlig for oppfatningen av hovedsakelig én type følsomhet. For eksempel, en av kolonnene i den kortikale representasjonen av den visuelle analysatoren oppfatter bevegelsen til et objekt i horisontalt plan, nabo - i vertikal, etc.

Lignende cellekomplekser av neocortex har en horisontal orientering. Det antas at for eksempel små cellelag II og IV hovedsakelig består av reseptive celler og er «innganger» til cortex, store cellelag V er en «utgang» fra cortex til subkortikale strukturer, og midtre cellelag III er assosiativ, forbinder ulike områder av cortex.

Dermed kan flere typer direkte- og tilbakemeldingsforbindelser mellom de cellulære elementene i cortex og subkortikale formasjoner skilles: vertikale bunter av fibre som bærer informasjon fra subkortikale strukturer til cortex og tilbake; intrakortikale (horisontale) bunter av assosiative fibre som passerer på forskjellige nivåer av cortex og hvit substans.

Variabiliteten og originaliteten til strukturen til nevrocytter indikerer den ekstreme kompleksiteten til apparatet for intracortical switching og metodene for forbindelser mellom nevrocytter. Denne egenskapen til strukturen til K. g. m bør betraktes som morfol, som tilsvarer dens ekstreme reaktivitet og funksjoner, plastisitet, og gir den høyere nervefunksjoner.

En økning i massen av det kortikale vevet skjedde i et begrenset rom i hodeskallen, så overflaten av cortex, som var glatt hos lavere pattedyr, ble transformert til viklinger og furer hos høyere pattedyr og mennesker (fig. 1). Det var med utviklingen av cortex allerede i forrige århundre at forskere assosierte slike aspekter av hjerneaktivitet som hukommelse (se), intelligens, bevissthet (se), tenkning (se), etc.

I. P. Pavlov definerte 1870 som året "fra hvilket vitenskapelig fruktbart arbeid med studiet av hjernehalvdelene begynner." I år viste Fritsch og Gitzig (G. Fritsch, E. Hitzig, 1870) at elektrisk stimulering av visse områder av den fremre delen av CG hos hunder forårsaker en sammentrekning av visse grupper av skjelettmuskler. Mange forskere trodde at når stimulert av K. m., aktiveres "sentrene" for frivillige bevegelser og motorisk minne. Men fortsatt foretrakk Ch. Sherrington å unngå funkts, tolkninger av dette fenomenet og var bare begrenset av utsagnet om at barkområdet, irritasjon og kutt forårsaker reduksjon av muskelgrupper, er nært forbundet med en ryggmarg.

Veibeskrivelse eksperimentelle studier K. m på slutten av forrige århundre var nesten alltid forbundet med problemer en kile, nevrologi. På dette grunnlaget ble det startet forsøk med delvis eller fullstendig dekortisering av hjernen (se). Den første komplette dekortiseringen i en hund ble laget av Goltz (F. L. Goltz, 1892). Den dekorerte hunden viste seg å være levedyktig, men mange av dens viktigste funksjoner var sterkt svekket - syn, hørsel, orientering i rommet, koordinering av bevegelser, osv. Delvis eksstirpasjoner av cortex led av fraværet av et objektivt kriterium for deres evaluering . Innføringen av den betingede refleksmetoden i praksisen med å eksperimentere med eksstirpasjoner åpnet for en ny æra i studier av den strukturelle og funksjonelle organiseringen av CG m.

Samtidig med oppdagelsen av den betingede refleksen, oppsto spørsmålet om dens materielle struktur. Siden de første forsøkene på å utvikle en betinget refleks hos dekorerte hunder mislyktes, kom I. P. Pavlov til den konklusjon at C. g. m. er et "organ" betingede reflekser. men videre forskning muligheten for å utvikle betingede reflekser hos dekorerte dyr ble vist. Det ble funnet at betingede reflekser ikke forstyrres under vertikale kutt av forskjellige områder av K. g. m. og deres separasjon fra subkortikale formasjoner. Disse fakta, sammen med elektrofysiologiske data, ga grunn til å vurdere den betingede refleksen som et resultat av dannelsen av en flerkanalsforbindelse mellom ulike kortikale og subkortikale strukturer. Manglene ved eksstirpasjonsmetoden for å studere betydningen av C. g. m i organiseringen av atferd førte til utviklingen av metoder for reversibel, funksjonell, ekskludering av cortex. Buresh og Bureshova (J. Bures, O. Buresova, 1962) anvendte fenomenet den såkalte. spre depresjon ved å påføre kaliumklorid eller andre irriterende stoffer på en eller annen del av cortex. Siden depresjon ikke sprer seg gjennom furene, kan denne metoden kun brukes på dyr med glatt overflate K. g. m. (rotter, mus).

Andre måter funkts, slå av K. m. - dets kjøling. Metoden utviklet av N. Yu. Belenkov et al. (1969), består i det faktum at det, i samsvar med formen på overflaten av de kortikale områdene som er planlagt for avstengning, lages kapsler som implanteres over dura mater; under forsøket føres en avkjølt væske gjennom kapselen, som et resultat av at temperaturen på det kortikale stoffet under kapselen synker til 22-20°C. Tildelingen av biopotensialer ved hjelp av mikroelektroder viser at ved en slik temperatur stopper impulsaktiviteten til nevroner. Den kalde dekortiseringsmetoden som ble brukt i hron, eksperimenter på dyr demonstrerte effekten av en nødstenging av den nye cortex. Det viste seg at en slik utkobling stopper implementeringen av tidligere utviklede betingede reflekser. Dermed ble det vist at K. g. m. er en nødvendig struktur for manifestasjon av en betinget refleks i en intakt hjerne. Følgelig er de observerte fakta om utviklingen av betingede reflekser hos kirurgisk dekorerte dyr et resultat av kompenserende omorganiseringer som skjer i tidsintervallet fra operasjonsøyeblikket til begynnelsen av studiet av dyret i hron, eksperiment. Kompensasjonsfenomenene finner sted og i tilfelle funkts, utkoblinger av en ny bark. Akkurat som kaldavstenging, forstyrrer akutt stans av neocortex hos rotter ved hjelp av spredning av depresjon kraftig betinget refleksaktivitet.

En komparativ evaluering av effekten av fullstendig og delvis dekortisering hos forskjellige dyrearter viste at aper tåler disse operasjonene vanskeligere enn katter og hunder. Graden av dysfunksjon under ekstirpasjon av de samme områdene av cortex er forskjellig hos dyr på forskjellige stadier av evolusjonær utvikling. Fjerning av temporale områder hos katter og hunder svekker for eksempel hørselen mindre enn hos aper. Tilsvarende påvirkes synet etter fjerning av occipitallappen i cortex i større grad hos aper enn hos katter og hunder. På grunnlag av disse dataene var det en idé om kortikolisering av funksjoner i løpet av utviklingen av ca. n. s., ifølge Krom fylogenetisk tidligere lenker nervesystemet gå videre til mer lavt nivå hierarki. Samtidig gjenoppbygger K. g. m. plastisk funksjonen til disse fylogenetisk eldre strukturene i samsvar med miljøets påvirkning.

Kortikale projeksjoner av afferente systemer K. av m representerer spesialiserte endestasjoner av veier fra sanseorganer. Fra K. g. m. til motoneuroner ryggmarg pyramidalkanalen inneholder efferente veier. De stammer hovedsakelig fra det motoriske området av cortex, som hos primater og mennesker er representert av den fremre sentrale gyrusen, plassert foran den sentrale sulcus. Bak den sentrale sulcus er det somatosensoriske området K. m. - den bakre sentrale gyrus. Enkelte deler av skjelettmuskulaturen kortikoliseres i varierende grad. Underekstremitetene og stammen er representert minst differensiert i den fremre sentrale gyrusen, representasjonen av musklene i hånden opptar et stort område. Et enda større område tilsvarer muskulaturen i ansiktet, tungen og strupehodet. I den bakre sentrale gyrusen, i samme forhold som i den fremre sentrale gyrusen, presenteres afferente projeksjoner av kroppsdeler. Man kan si at organismen så å si projiseres inn i disse viklingene i form av en abstrakt "homonculus", som er preget av en ekstrem overvekt til fordel for de fremre delene av kroppen (fig. 2 og 3). .

I tillegg inkluderer cortex assosiative, eller ikke-spesifikke, områder som mottar informasjon fra reseptorer som oppfatter irritasjoner av ulike modaliteter, og fra alle projeksjonssoner. Den fylogenetiske utviklingen av C. g. m. karakteriseres først og fremst av veksten av assosiative soner (fig. 4) og deres separasjon fra projeksjonssoner. Hos lavere pattedyr (gnagere) består nesten hele cortex av projeksjonssoner alene, som samtidig utfører assosiative funksjoner. Hos mennesker opptar projeksjonssonene bare en liten del av cortex; alt annet er forbeholdt assosiative soner. Det antas at assosiative soner spiller en spesielt viktig rolle i implementeringen av komplekse former i ca. n. d.

Hos primater og mennesker når den frontale (prefrontale) regionen den største utviklingen. Det er fylogenetisk den yngste strukturen som er direkte relatert til de høyeste mentale funksjonene. Forsøk imidlertid å projisere disse funksjonene på separate seksjoner frontal cortex er ikke vellykket. Åpenbart kan enhver del av frontal cortex inkluderes i implementeringen av hvilken som helst av funksjonene. Effektene observert under ødeleggelsen av ulike deler av dette området er relativt kortvarige eller ofte helt fraværende (se Lobektomi).

Begrensningen av individuelle strukturer av C.G.M. til visse funksjoner, betraktet som problemet med lokalisering av funksjoner, er fortsatt en av de mest vanskelige problemer nevrologi. I. P. Pavlov la merke til at hos dyr, etter fjerning av de klassiske projeksjonssonene (auditiv, visuell), er betingede reflekser til de tilsvarende stimuli delvis bevart, antok I. P. Pavlov eksistensen av en "kjerne" av analysatoren og dens elementer, "spredt" utover C. g. Ved hjelp av mikroelektrodeforskningsmetoder (se) var det mulig å registrere seg i ulike områder K. g. m. aktivitet av spesifikke nevrocytter som reagerer på stimuli av en viss sensorisk modalitet. Overfladisk tildeling av bioelektriske potensialer avslører fordeling av primære fremkalte potensialer på de betydelige områdene K. av m - utenfor de tilsvarende projeksjonssonene og cytoarkitektoniske feltene. Disse fakta, sammen med polyfunksjonaliteten til forstyrrelser ved fjerning av ethvert sensorisk område eller dets reversible avstengning, indikerer en multippel representasjon av funksjoner i C.g.m. Motoriske funksjoner er også fordelt over store områder av C.g.m.-kanalen, er ikke bare lokalisert i de motoriske områdene , men også utover dem. I tillegg til sensoriske og motoriske celler er det i K. m. også intermediære celler, eller interneurocytter, som utgjør hoveddelen av K. g. m. og konsentrert kap. arr. i foreningsområder. Multimodale eksitasjoner konvergerer på interneurocytter.

Eksperimentelle data indikerer dermed relativiteten til lokaliseringen av funksjoner i C. g. m., fraværet av kortikale "sentre" reservert for en eller annen funksjon. Den minst differensierte i funkts, relasjonen er de assosiative områdene som har spesielt uttrykte egenskaper av plastisitet og utskiftbarhet. Det følger imidlertid ikke av dette at assosiative regioner er ekvipotensiale. Prinsippet om ekvipotensialitet av cortex (ekvivalensen av dens strukturer), uttrykt av Lashley (K.S. Lashley) i 1933 på grunnlag av resultatene av eksstirpasjoner av en dårlig differensiert rottebark, kan som helhet ikke utvides til organisering av cortex. aktivitet hos høyerestående dyr og mennesker. I. P. Pavlov kontrasterte prinsippet om ekvipotensialitet med konseptet om dynamisk lokalisering av funksjoner i C.G.M.

Å løse problemet med den strukturelle og funksjonelle organiseringen av C. g. m. er i stor grad hemmet av identifiseringen av lokaliseringen av symptomer på eksstirpasjoner og stimuleringer av visse kortikale soner med lokaliseringen av funksjonene til K. g. m. Dette spørsmålet angår allerede de metodologiske aspektene ved neurophysiol, eksperiment, siden fra et dialektisk synspunkt Fra synspunktet til enhver strukturell-funksjonell enhet i den formen den opptrer i hver gitt studie, er den et fragment, en av aspektene ved eksistensen av helheten, et produkt av integrering av strukturer og forbindelser i hjernen. For eksempel er posisjonen at funksjonen til motorisk tale "lokalisert" i den nedre frontale gyrusen i venstre hjernehalvdel basert på resultatene av skade på denne strukturen. Samtidig forårsaker elektrisk stimulering av dette "senteret" av tale aldri en artikulasjonshandling. Det viser seg imidlertid at ytring av hele fraser kan induseres ved stimulering av den rostrale thalamus, som sender afferente impulser til venstre hjernehalvdel. Fraser forårsaket av slik stimulering har ingenting å gjøre med vilkårlig tale og er ikke tilstrekkelig for situasjonen. Denne svært integrerte stimuleringseffekten indikerer at stigende afferente impulser blir transformert til en nevronal kode som er effektiv for den høyere koordinasjonsmekanismen til motorisk tale. På samme måte er komplekst koordinerte bevegelser forårsaket av stimulering av det motoriske området i cortex organisert ikke av de strukturene som er direkte utsatt for irritasjon, men av nabo- eller spinal- og ekstrapyramidale systemer som er begeistret langs synkende stier. Disse dataene viser at mellom cortex og subkortikale formasjoner er det nær forbindelse. Derfor er det umulig å motsette kortikale mekanismer arbeidet med subkortikale strukturer, men det er nødvendig å vurdere spesifikke tilfeller av deres interaksjon.

Med elektrisk stimulering av individuelle kortikale områder gikk aktiviteten til det kardiovaskulære systemet, åndedrettsapparatet - kish. en sti og andre viscerale systemer. Påvirkning av K. g. m. på Indre organer K. M. Bykov underbygget også muligheten for dannelse av viscerale betingede reflekser, som sammen med vegetative skift med forskjellige følelser ble satt av ham som grunnlaget for konseptet om eksistensen av kortiko-viscerale forhold. Problemet med kortiko-viscerale relasjoner er løst når det gjelder å studere moduleringen av cortex av aktiviteten til subkortikale strukturer som er direkte relatert til reguleringen av det indre miljøet i kroppen.

En viktig rolle spilles av kommunikasjon K. av m med en hypothalamus (se).

Aktivitetsnivået til K. m. bestemmes hovedsakelig av stigende påvirkninger fra den retikulære formasjonen (se) av hjernestammen, som styres av cortico-fugal påvirkning. Effekten av den siste har dynamisk karakter og er en konsekvens av den nåværende afferente syntesen (se). Studier ved hjelp av elektroencefalografi (se), spesielt kortikografi (dvs. tildeling av biopotensialer direkte fra K. g. m.), Det ser ut til at de bekreftet hypotesen om lukking av den midlertidige forbindelsen mellom fokusene til eksitasjoner som oppstår i kortikale projeksjoner av signalet og ubetingede stimuli i prosessen med dannelse av en betinget refleks. Imidlertid viste det seg at etter hvert som de atferdsmessige manifestasjonene av den betingede refleksen blir sterkere, forsvinner de elektrografiske tegnene på den betingede forbindelsen. Denne krisen med teknikken for elektroencefalografi i kunnskapen om mekanismen til den betingede refleksen ble overvunnet i studiene til M. N. Livanov et al. (1972). De viste at spredningen av eksitasjon langs C. g. m. og manifestasjonen av en betinget refleks avhenger av nivået av fjernsynkronisering av biopotensialer tatt bort fra romlig fjerntliggende punkter av C. g. m. En økning i nivået av romlig synkronisering observeres med mental stress (Fig. 5). I denne tilstanden er synkroniseringsområder ikke konsentrert i visse områder av cortex, men er fordelt over hele området. Korrelasjonsrelasjoner dekker punkter i hele frontalbarken, men samtidig registreres økt synkroni også i presentral gyrus, i parietalregionen og i andre deler av C. g. m.

Hjernen består av to symmetriske deler (halvkuler), forbundet med kommissurer, bestående av nervefibre. Begge hjernehalvdelene er forent av den største kommissuren - corpus callosum (se). Dens fibre forbinder identiske punkter i K. g. m. Corpus callosum sikrer enheten i funksjonen til begge halvkuler. Når den kuttes, begynner hver halvkule å fungere uavhengig av hverandre.

I evolusjonsprosessen fikk den menneskelige hjernen egenskapen til lateralisering, eller asymmetri (se). Hver av dens halvkuler spesialiserte seg til å utføre visse funksjoner. Hos de fleste er venstre hjernehalvdel dominerende, og gir funksjonen tale og kontroll over handling. høyre hånd. Høyre hjernehalvdel spesialisert for oppfatning av form og rom. Samtidig funkts, er differensiering av halvkuler ikke absolutt. Imidlertid er omfattende skader på venstre temporallapp vanligvis ledsaget av sensoriske og motoriske taleforstyrrelser. Åpenbart er lateralisering basert på medfødte mekanismer. Imidlertid kan potensialet til høyre hjernehalvdel for å organisere funksjonen til tale manifestere seg når venstre hjernehalvdel er skadet hos nyfødte.

Det er grunner til å betrakte lateralisering som en adaptiv mekanisme som utviklet seg som et resultat av komplikasjonen av hjernefunksjoner på det høyeste stadiet av utviklingen. Lateralisering forhindrer interferens av ulike integrerende mekanismer i tid. Det er mulig at kortikal spesialisering motvirker inkompatibiliteten til ulike funksjonssystemer (se), letter beslutningstaking om formål og virkemåte. Den integrerende aktiviteten til hjernen er derfor ikke begrenset til ekstern (summativ) integritet, forstått som samspillet mellom aktivitetene til uavhengige elementer (det være seg nevrocytter eller hele hjerneformasjoner). Ved å bruke eksempelet på utviklingen av lateralisering, kan man se hvordan denne integrerte, integrerende aktiviteten til selve hjernen blir en forutsetning for differensiering av egenskapene til dens individuelle elementer, og gir dem funksjonalitet og spesifisitet. Følgelig kan funktene, bidraget til hver enkelt struktur av C. g. m., i prinsippet ikke vurderes isolert fra dynamikken til de integrerende egenskapene til hele hjernen.

Patologi

Hjernebarken påvirkes sjelden isolert. Tegn på dens nederlag i større eller mindre grad følger vanligvis hjernens patologi (se) og er en del av symptomene. Vanligvis patol, ikke bare K. av m, men også hvit substans av halvkuler er overrasket av prosesser. Derfor er patologi K. av m vanligvis forstått som dens primære lesjon (diffus eller lokal, uten en streng grense mellom disse konseptene). Det mest omfattende og intense nederlaget til K. m. er ledsaget av forsvinningen mental aktivitet, et kompleks av både diffuse og lokale symptomer (se Apallisk syndrom). Sammen med nevrol er symptomer på skade på motoriske og sensitive sfærer, symptomer på skade på forskjellige analysatorer hos barn en forsinkelse i utviklingen av tale og til og med den fullstendige umuligheten av dannelsen av psyken. I dette tilfellet observeres endringer i cytoarkitektonikk i form av brudd på lagdeling, opp til dens fullstendige forsvinning, foci for tap av nevrocytter med deres erstatning med vekster av glia, heterotopi av nevrocytter, patologi til det synaptiske apparatet og andre patomorfolendringer . Lesjoner av K. m. arvelige og degenerative sykdommer i hjernen, forstyrrelser i cerebral sirkulasjon, etc.

Studering av EEG ved lokaliseringspatol, senteret i K. of m avslører dominans av fokale langsomme bølger som oftere betraktes som en korrelat av vaktbremsing (U. Walter, 1966). Svak uttrykksevne av langsomme bølger i feltpatoljen, senteret er et nyttig diagnostisk tegn i en preoperativ vurdering av en tilstand til pasienter. Som N. P. Bekhterevas undersøkelser (1974) utført sammen med nevrokirurger viste, er fraværet av langsomme bølger i området patol, fokuset er et ugunstig prognostisk tegn på konsekvensene av kirurgisk inngrep. For en vurderingspatolje brukes K.s tilstand m også testen for interaksjon av EEG i en sone med fokalt nederlag med den forårsaket aktivitet som respons på positive og differensierende betingede irritanter. Den bioelektriske effekten av en slik interaksjon kan være både en økning i fokale langsomme bølger, og en svekkelse av deres alvorlighetsgrad eller en økning i hyppige oscillasjoner som spisse betabølger.

Bibliografi: Anokhin P.K. Biology and neurophysiology of the conditioned reflex, M., 1968, bibliogr.; Belenkov N. Yu. Strukturell integrasjonsfaktor i hjerneaktivitet, Usp. fiziol, vitenskaper, t. 6, århundre. 1, s. 3, 1975, bibliogr.; Bekhtereva N. P. Nevrofysiologiske aspekter av menneskelig mental aktivitet, L., 1974; Gray Walter, The Living Brain, overs. fra engelsk, M., 1966; Livanov MN Romlig organisering av hjerneprosesser, M., 1972, bibliogr.; Luria A. R. Høyere kortikale funksjoner til en person og deres forstyrrelser i lokale lesjoner i hjernen, M., 1969, bibliogr.; Pavlov I.P. komplett samling verk, bind 3-4, M.-L., 1951; Penfield V. og Roberts L. Tale og hjernemekanismer, trans. fra engelsk, L., 1964, bibliografi; Polyakov G. I. Fundamentals of the systematics of neurons in the new human cerebral cortex, M., 1973, bibliogr.; Cytoarkitektonikk av den menneskelige hjernebarken, red. S. A. Sarkisova og andre, s. 187, 203, M., 1949; Sade J. og Ford D. Fundamentals of neurology, trans. fra engelsk, s. 284, M., 1976; M a s t e g t o n R. B. a. B e r k 1 e y M. A. Hjernefunksjon, Ann. Rev. Psykol., kl. 25, s. 277, 1974, bibliogr.; S h ca 1 1 D. A. Organiseringen av hjernebarken, L.-N. Y., 1956, bibliogr.; Sperry R. W. Hemisphere-frakobling og enhet i bevisst bevissthet, Amer. Psychol., v. 23, s. 723, 1968.

H. Yu. Belenkov.

Et av de viktigste organene som sikrer at menneskekroppen fungerer fullt ut, er hjernen, forbundet med ryggraden og et nettverk av nevroner i ulike deler kropp. Takket være denne forbindelsen sikres synkronisering av mental aktivitet med motoriske reflekser og området som er ansvarlig for analysen av innkommende signaler. Cerebral cortex er en lagdelt formasjon i horisontal retning. Den består av 6 forskjellige strukturer, hver av dem har en spesifikk tetthet, antall og størrelse på nevroner. Nevroner er nerveender som utfører funksjonen av kommunikasjon mellom deler av nervesystemet under passering av en impuls eller som en reaksjon på virkningen av en stimulus. I tillegg til sin horisontale lagdelte struktur, er hjernebarken gjennomsyret av mange grener av nevroner, hovedsakelig plassert vertikalt.

Den vertikale orienteringen av nevronenes grener danner en struktur av en pyramideformet form eller formasjon i form av en stjerne. Mange grener av korte rette eller forgrenede typer trenger gjennom som lag av cortex i vertikal retning, og gir en forbindelse mellom de forskjellige delene av organet seg imellom og i horisontalplanet. I retning av orientering av nerveceller er det vanlig å skille sentrifugale og sentripetale kommunikasjonsretninger. Generelt er den fysiologiske funksjonen til cortex, i tillegg til å gi prosessen med tenkning og atferd, å beskytte hjernehalvdelene. I tillegg, ifølge forskere, som et resultat av evolusjon, skjedde utviklingen og komplikasjonen av strukturen til cortex. Samtidig ble det observert en komplikasjon av organets struktur da det ble etablert nye forbindelser mellom nevroner, dendritter og aksoner. Karakteristisk, ettersom det menneskelige intellektet utviklet seg, skjedde fremveksten av nye nevrale forbindelser dypt inn i strukturen til cortex fra den ytre overflaten til områdene som ligger under.

Funksjoner av cortex

Hjernebarken har en gjennomsnittlig tykkelse på 3 mm og et ganske stort område på grunn av tilstedeværelsen av forbindelseskanaler med sentralnervesystemet. Persepsjon, mottak av informasjon, prosessering, beslutningstaking og implementering skjer på grunn av de mange impulsene som passerer gjennom nevroner som en elektrisk krets. Avhengig av mange faktorer genereres elektriske signaler opp til 23 W i cortex. Graden av deres aktivitet bestemmes av personens tilstand og beskrives av amplitude- og frekvensindikatorer. Det er kjent at flere forbindelser ligger i områder som gir mer komplekse prosesser. Samtidig er hjernebarken ikke en komplett struktur og er i utvikling gjennom en persons liv ettersom hans intellekt utvikler seg. Mottak og behandling av informasjon som kommer inn i hjernen gir en rekke fysiologiske, atferdsmessige, mentale reaksjoner på grunn av funksjonene til cortex, inkludert:

Sikre forbindelsen mellom organer og systemer i menneskekroppen med omverdenen og seg imellom, riktig flyt av metabolske prosesser.
Den riktige oppfatningen av innkommende informasjon, dens bevissthet gjennom prosessen med å tenke.
Støtt samspillet mellom ulike vev og strukturer som utgjør organene i menneskekroppen.
Dannelse og arbeid av bevissthet, intellektuell og kreativ aktivitet av en person.
Styre taleaktivitet og prosesser knyttet til mental aktivitet.

Det skal bemerkes at stedet og rollen til den fremre cortex for å sikre funksjonen til menneskekroppen er utilstrekkelig studert. Disse områdene er kjent for sin lave følsomhet for ytre påvirkninger. For eksempel forårsaket ikke virkningen av elektriske impulser på dem en uttalt reaksjon. Ifølge noen eksperter inkluderer funksjonene til disse områdene av cortex individets selvbevissthet, tilstedeværelsen og naturen til dens spesifikke funksjoner. Hos personer med skadede fremre områder av cortex, asosialiseringsprosesser, tap av interesser innen arbeidsaktivitet, deres egen utseende og meninger i andre menneskers øyne. Andre mulige effekter kan være:

tap av evne til å konsentrere seg;
delvis eller fullstendig tap av kreative evner;
dyp psykiske lidelser personlighet.

Strukturen til lagene i hjernebarken

Funksjonene som utføres av kroppen, som koordinering av halvkulene, mental aktivitet og arbeidsaktivitet, skyldes i stor grad strukturen til dens struktur. Eksperter identifiserer 6 forskjellige typer lag, hvor interaksjonen mellom sikrer driften av systemet som helhet, blant dem:

det molekylære dekket danner mange kaotisk sammenvevde dendrittiske formasjoner med et lavt antall spindelformede celler som er ansvarlige for den assosiative funksjonen;
det ytre dekselet er representert av mange nevroner som har en annen form og høy konsentrasjon, bak dem er de ytre grensene til pyramidale strukturer;
det ytre dekselet av den pyramidale typen består av nevroner av små og store størrelser med en dypere plassering av sistnevnte. Formen på disse cellene har en konisk form, en dendritt forgrener seg fra toppen, har største lengde og tykkelse, som ved å dele seg i mindre formasjoner forbinder nevroner med grå substans. Når de nærmer seg hjernebarken, er forgreningene preget av en mindre tykkelse og danner en vifteformet struktur;
det indre dekselet til den granulære typen består av nerveceller med små dimensjoner, plassert i en viss avstand, mellom hvilke det er grupperte strukturer av fibrøs type;
det indre dekselet av pyramideformen består av nevroner av middels og store størrelser, og de øvre endene av dendrittene når nivået av det molekylære dekselet;
dekselet, som består av spindelformede nevronceller, er preget av det faktum at dens del, som ligger på det laveste punktet, når nivået av hvit substans.

De ulike lagene som utgjør cortex, skiller seg fra hverandre i form, plassering og formål med deres konstituerende strukturer. Forholdet mellom nevroner av stellate, pyramidale, forgrenede og spindelformede typer mellom forskjellige integumenter danner mer enn 5 dusin såkalte felt. Til tross for at det ikke er klare markgrenser, har de felles aksjon lar deg regulere mange prosesser knyttet til innhenting nerveimpulser behandle informasjon og utvikle responser på stimuli.

Områder av hjernebarken

I henhold til funksjonene som utføres i strukturen under vurdering, kan tre områder skilles:

Sonen knyttet til behandlingen av impulser mottatt gjennom systemet av reseptorer fra organene for syn, lukt, berøring av en person. Stort sett er de fleste av refleksene knyttet til motoriske ferdigheter gitt av cellene i pyramidestrukturen. Gir kommunikasjon med muskelfibre og spinalkanalen gjennom dendrittiske strukturer og aksoner. Området som er ansvarlig for å motta muskelinformasjon har veletablerte kontakter mellom ulike lag av cortex, noe som er viktig på stadiet med korrekt tolkning av innkommende impulser. Hvis hjernebarken er påvirket i dette området, kan det føre til sammenbrudd i det koordinerte arbeidet med sansefunksjoner og motoriske aktiviteter. Visuelt kan forstyrrelser i motorisk avdeling vise seg i reproduksjon av ufrivillige bevegelser, rykninger, kramper, i flere kompleks form føre til immobilisering.
Området med sensorisk persepsjon er ansvarlig for å behandle de innkommende signalene. Av struktur er det et sammenkoblet system av analysatorer for å angi tilbakemelding på stimulatorens handling. Eksperter identifiserer en rekke områder som er ansvarlige for å gi følsomhet for signaler. Blant dem gir occipital visuell persepsjon, den temporale er assosiert med auditive reseptorer, hippocampus sonen med olfaktoriske reflekser. Området som er ansvarlig for analysen av smaksinformasjon er lokalisert i regionen av kronen. Sentrene som er ansvarlige for å motta og behandle taktile signaler er også lokalisert der. Sensorisk evne er direkte avhengig av antall nevrale forbindelser i dette området; generelt opptar disse sonene opptil en femtedel av det totale volumet av cortex. Skade på denne sonen innebærer en forvrengning av persepsjonen, som ikke tillater utvikling av et responssignal som er tilstrekkelig til stimulansen som virker på den. For eksempel fører forstyrrelse av den auditive sonen ikke nødvendigvis til døvhet, men kan forårsake en rekke effekter som forvrenger den korrekte oppfatningen av informasjon. Dette kan komme til uttrykk i manglende evne til å fange lengden eller frekvensen av lydsignaler, deres varighet og klangfarge, brudd på fikseringen av påvirkninger med kort handlingsvarighet.
Assosiasjonssonen tar kontakt mellom signalene mottatt av nevroner i det sensoriske området og den motoriske aktiviteten, som er en respons. Dette området danner meningsfulle atferdsreflekser, sikrer deres praktiske gjennomføring og opptar en stor del av cortex. I henhold til lokaliseringsområdet er det mulig å skille de fremre områdene i frontdelene og de bakre, som opptar rommet mellom sonen til templene, kronen og bakhodet. En person er preget av en større utvikling av de bakre delene av områdene med assosiativ persepsjon. Associative sentre spiller en annen viktig rolle, de sikrer gjennomføringen og oppfatningen taleaktivitet. Skader på det fremre assosiative området fører til brudd på evnen til å utføre analytiske funksjoner, prognoser basert på tilgjengelige fakta eller tidligere erfaring. Brudd på den bakre assosiasjonssonen gjør det vanskelig for en person å orientere seg i rommet. Det kompliserer også arbeidet med abstrakt tredimensjonal tenkning, konstruksjon og korrekt tolkning av komplekse visuelle modeller.

Konsekvensene av skade på hjernebarken

Inntil slutten, om glemsel er en av lidelsene forbundet med skade på hjernebarken har ikke blitt studert? Eller disse endringene er forbundet med den normale funksjonen til systemet i henhold til prinsippet om ødeleggelse av ubrukte lenker. Forskere har bevist at på grunn av sammenkoblingen av nevrale strukturer med hverandre, hvis et av disse områdene er skadet, kan delvis og til og med fullstendig reproduksjon av funksjonene av andre strukturer observeres. Ved delvis tap av evnen til å oppfatte, behandle informasjon eller reprodusere signaler, kan systemet forbli operativt en stund, med begrensede funksjoner. Dette skjer på grunn av gjenoppretting av koblinger mellom de upåvirkede negativ påvirkning seksjoner av nevroner i henhold til prinsippet om distribusjonssystemet. Imidlertid er den motsatte effekten også mulig, hvor skade på en av de kortikale sonene kan føre til sammenbrudd i flere funksjoner. I alle fall forstyrrelse av normal drift av denne viktig kropp er et alvorlig avvik, i tilfelle det er nødvendig å umiddelbart ty til hjelp fra spesialister for å unngå videre utvikling av lidelsen.

Blant de farligste forstyrrelsene i funksjonen til denne strukturen, kan man skille ut atrofi assosiert med prosessene med aldring og døden til noen nevroner. De mest brukte diagnostiske metodene er datatomografi og magnetisk resonansavbildning, encefalografi, ultralydstudier, røntgen og angiografi. Det skal bemerkes at moderne diagnostiske metoder gjør det mulig å identifisere patologiske prosesser i hjernen på et ganske tidlig stadium, med rettidig tilgang til en spesialist, avhengig av type lidelse, er det en mulighet for å gjenopprette svekkede funksjoner.

Lesing styrker nevrale forbindelser:

doktor

nettsted

Hjernebarken er representert av et jevnt lag av grå substans 1,3-4,5 mm tykt, bestående av mer enn 14 milliarder nerveceller. På grunn av brettingen av barken når overflaten store størrelser - omtrent 2200 cm 2.

Tykkelsen på cortex består av seks lag med celler, som utmerker seg ved spesiell farging og undersøkelse under et mikroskop. Cellene i lagene er forskjellige i form og størrelse. Fra dem strekker prosesser seg inn i dypet av hjernen.

Det ble funnet at forskjellige områder - felt i hjernebarken er forskjellige i struktur og funksjon. Slike felt (også kalt soner, eller sentre) skilles fra 50 til 200. Det er ingen strenge grenser mellom sonene i hjernebarken. De utgjør et apparat som gir mottak, behandling av innkommende signaler og respons på innkommende signaler.

I den bakre sentrale gyrus, bak den sentrale sulcus, er lokalisert sone for hud og ledd-muskulær følsomhet. Her oppfattes og analyseres signaler som oppstår ved berøring av kroppen vår, når den utsettes for kulde eller varme, eller smertepåvirkning.

I motsetning til denne sonen - i den fremre sentrale gyrus, foran den sentrale sulcus, ligger motorsone. Det avslørte områder som gir bevegelse av underekstremitetene, muskler i stammen, armer, hode. Når denne sonen er irritert av en elektrisk strøm, oppstår sammentrekninger av de tilsvarende muskelgruppene. Sår eller annen skade på cortex i motorsonen medfører lammelse av kroppens muskler.

I tinninglappen er auditiv sone. Impulser som oppstår i reseptorene til cochlea i det indre øret mottas her og analyseres her. Irritasjoner av deler av hørselssonen forårsaker sansninger av lyder, og når de blir påvirket av sykdommen, går hørselen tapt.

visuelt område lokalisert i cortex av occipitallappene i halvkulene. Når det er irritert av en elektrisk strøm under hjernekirurgi, opplever en person opplevelser av lysglimt og mørke. Hvis den er rammet av en sykdom, forverres den og synet går tapt.

I nærheten av sidefuren er plassert smakssone, hvor smaksfølelsene analyseres og dannes basert på signalene som oppstår i tungens reseptorer. Olfactory sonen ligger i den såkalte olfaktoriske hjernen, ved bunnen av halvkulene. Når disse områdene er irriterte under kirurgiske operasjoner eller under betennelse, lukter eller smaker folk stoffer.

Rent talesone eksisterer ikke. Det er representert i cortex av tinninglappen, den nedre frontale gyrus til venstre og i områder av parietallappen. Sykdommene deres er ledsaget av taleforstyrrelser.

Første og andre signalsystem

Hjernebarkens rolle i forbedringen av det første signalsystemet og utviklingen av det andre er uvurderlig. Disse konseptene ble utviklet av I.P. Pavlov. Signalsystemet som helhet forstås som helheten av prosessene i nervesystemet som utfører persepsjonen, behandlingen av informasjon og kroppens respons. Det forbinder kroppen med omverdenen.

Første signalsystem

Først signalsystem bestemmer oppfatningen gjennom sansene til sansekonkrete bilder. Det er grunnlaget for dannelsen av betingede reflekser. Dette systemet finnes både hos dyr og mennesker.

I den høyere nerveaktiviteten til mennesket har det utviklet seg en overbygning i form av et andre signalsystem. Det er særegent bare for mennesket og manifesteres av verbal kommunikasjon, tale, konsepter. Med ankomsten av dette signalsystemet ble abstrakt tenkning mulig, generaliseringen av de utallige signalene til det første signalsystemet. I følge I.P. Pavlov har ord blitt til "signaler om signaler".

Andre signalsystem

Fremveksten av det andre signalsystemet ble mulig på grunn av de komplekse arbeidsforholdene mellom mennesker, siden dette systemet er et kommunikasjonsmiddel, kollektivt arbeid. Verbal kommunikasjon utvikles ikke utenfor samfunnet. Det andre signalsystemet ga opphav til abstrakt (abstrakt) tenkning, skriving, lesing, telling.

Ord oppfattes også av dyr, men helt annerledes enn mennesker. De oppfatter dem som lyder, ikke dem betydning som mennesker. Derfor har ikke dyr et andre signalsystem. Begge menneskelige signalsystemer er sammenkoblet. De organiserer menneskelig atferd i ordets videste forstand. Dessuten endret det andre det første signalsystemet, siden reaksjonene til det første begynte å i stor grad avhenge av sosialt miljø. En person har blitt i stand til å kontrollere sine ubetingede reflekser, instinkter, dvs. første signalsystem.

Funksjoner av hjernebarken

Introduksjon til det viktigste fysiologiske funksjoner hjernebarken vitner om dens ekstraordinære betydning i livet. Cortex er sammen med de subkortikale formasjonene nærmest den en avdeling av sentralnervesystemet til dyr og mennesker.

Funksjonene til hjernebarken er implementeringen av komplekse refleksreaksjoner som danner grunnlaget for den høyere nervøse aktiviteten (atferden) til en person. Det er ikke tilfeldig at hun fikk den største utviklingen fra ham. De eksepsjonelle egenskapene til cortex er bevissthet (tenkning, hukommelse), det andre signalsystemet (tale), høy organisering av arbeid og livet generelt.