NEOKORTEX: FUNKCIA, ŠTRUKTÚRA A PATOLÓGIA - GEOGRAFIA - 2025

Neokortex alebo mozgová kôra je štruktúra, rozdelený do tenkých vrstiev, ktorý zahŕňa mozog cicavcov, vrátane ľudí. Jeho hlavnými funkciami sú okrem iného zmyslové vnímanie, priestorové uvažovanie, jazyk, učenie, pamäť.

Zatiaľ čo v mozgu opíc a ľudí má táto oblasť početné krivdy a obklopuje takmer celý mozog. Naopak, u menších cicavcov je to menej dôležité a zaberá menej miesta. V mozgu myši teda neokortex zaberá iba hornú časť mozgu. Okrem toho má povrch jemný povrch a takmer žiadne zvraty.

Rozdiel v neokortexe medzi ľuďmi a inými druhmi je v tom, že jeho hrúbka je omnoho väčšia a má väčšie stočenia. Zdá sa, že to symbolizuje schopnosť aplikovať oveľa komplexnejšie kognitívne zručnosti.

Nazýva sa „neo“, čo znamená „nové“, pretože je to evolučne novšia časť mozgovej kôry. Môže sa však nazývať aj „izocortex“ alebo „neopalyo“. Niektorí autori používajú neokortex a mozgovú kôru (alebo kôru) zameniteľne, hoci tá druhá obsahuje aj subkortikálne štruktúry, ako je hippocampus a perirrinálna kôra.

Neokortex u ľudí

Cytoarchitektúra vizuálneho neokortexu: v strede číslovania vrstiev jedna (I) až šesť (VI). Ľavý stĺpec: telá neurónových buniek označené fialovou farbou Nissl. Pravý stĺpec: glutamatergické neuróny označené modrou farbou pre MR-GEF. Zdroj: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT, a kol. prostredníctvom Wikimedia Commons

V ľudskom druhu je neokortex najväčšou časťou mozgu a pokrýva obidve mozgové hemisféry. Zvyšok štruktúr sa nazýva „alocortex“.

Neokortex vykonáva širokú škálu funkcií. Preto, keď sa v tejto oblasti vyskytne nejaký druh zranenia, je strata určitých kognitívnych schopností bežná.

V závislosti od miesta poškodenia sa môže spoločensky vhodne spojiť, porozumieť jazyku, ovládať pohyby … Okrem toho sa môže zmeniť, okrem iného, ​​aj vizuálne a priestorové vnímanie.

V minulosti skúmali kognitívne funkcie a ich umiestnenie v mozgu pozorovaním správania zranených pacientov. Ak teda veľká skupina pacientov, ktorí poškodili tú istú oblasť neokortexu, mala ťažkosti s vykonávaním rovnakých úloh, bol zistený vzťah medzi umiestnením mozgu a schopnosťami.

Vďaka tomu je známe, že neokortex je tvorený niekoľkými oblasťami, ktoré majú rôzne funkcie. Mnoho druhov cicavcov sa nachádza v mnohých oblastiach. Zatiaľ čo iné, napríklad farebné videnie alebo schopnosť hovoriť, iba u konkrétnych druhov.

Štruktúra neokortexu

Neokortex a jeho gyri alebo stočenia. Zdroj: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, a kol. (2008). prostredníctvom Wikimedia Commons

Neokortex je hrubý 2 až 4 milimetre a má asi 30 miliárd neurónov. U primátov a ľudí je plný drážok a hrebeňov (konvolúcie). Tieto záhyby vyplynuli z veľkého zväčšenia ich veľkosti.

Všetci ľudia majú mozog s rovnakým vzorom stočenia a sulci, hoci niektoré podrobnosti sa môžu medzi jednotlivými jedincami mierne líšiť.

Okrem toho existujú neurodevelopmentálne poruchy, pri ktorých sa tieto zákruty nevyvíjajú tak, ako by mali, čo vedie k rôznym kognitívnym zmenám. Podobne sa môžu stratiť pri degeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba.

U ľudí tvorí neokortex asi 76% objemu mozgu. Táto štruktúra vzniká v embryonálnom štádiu dorzálneho telencefalonu. Postupne sa delí na slávne laloky: týlne, parietálne, temporálne a frontálne.

Predný lalok (oranžový), parietálny lalok (ružový), týlový lalok (purpurový), temporálny lalok (zelený).

Tieto laloky sa vyznačujú svojimi funkciami. Týždeň sa teda vyznačuje primárnym vizuálnym kortexom (na spracovanie videnia). Kým je časný, má primárnu zvukovú kôru (pre zvuky). Parietal zodpovedá dotykovým pocitom, vnímaniu vlastného tela a vizuospatiálnym schopnostiam.

V prípade ľudských druhov má frontálny lalok veľmi komplexné a pokročilé funkcie vo vzťahu k iným druhom. Napríklad spracovanie jazyka (oblasť Broca), spoločensky žiaduce správanie a emocionálna kontrola.

V neokortexe existujú dva typy kôry podľa architektúry bunkových tiel: samotná neokortex a proizortex. Ten sa nachádza v niektorých častiach mozgu, ako je napríklad gingus cingulate, ostrovček, hippocampálny gyrus alebo subkallosálna oblasť.

Neokortex je najrozvinutejšie mozgové tkanivo, ako je zrejmé z jeho organizácie a počtu vrstiev.

Pozostáva zo sivej hmoty, to znamená z nemyelinizovaných nervových buniek. Pokrýva hlbšiu oblasť bielej hmoty, to znamená axónov (neuronálnych extenzií) naplnených myelínom.

Napriek tomu, že neokortex vykonáva najzložitejšie mozgové funkcie, pri porovnaní s inými časťami mozgu sú takmer žiadne bunkové rozdiely pozorované.

Čo robí neokortex tak špecializovaným? Zdá sa, že to, čo ho odlišuje, je jeho schopnosť vytvárať, upravovať a kontrolovať veľké množstvo neurálnych spojení. Vytvára takú dynamickú a flexibilnú štruktúru, ktorá umožňuje veľkú výmenu informácií medzi rôznymi nervovými obvodmi.

Vrstvy neokortexu

Nervový systém a mozog

Neokortex má prakticky jednotnú štruktúru, preto sa nazýva aj „izocortex“. Pozostáva zo 6 horizontálnych vrstiev nervových buniek označených I až VI. Prvý je najnovší, šiesty je najstarší.

Sú usporiadané podľa fylogenetickej perspektívy, to znamená, že každá z nich vzniká z iného momentu vývoja. Tak, ako druh postupoval, vyvíjali sa nové vrstvy.

Tieto vrstvy obsahujú excitačné (približne 80%) aj inhibičné (20%) neuróny. Prvý aktivuje ďalšie neuróny, zatiaľ čo druhý blokuje ich.

Vrstvy sa skladajú hlavne z „typov buniek“ alebo „hustých buniek“ a spojení medzi nimi. Vrstvy sa líšia podľa prevažujúcich typov nervových buniek, ich usporiadania a spojení.

Vrstva IV je menšia a nachádza sa v primárnej motorickej kôre. Je hlavným receptorom senzorických informácií. Neskôr prenáša tieto informácie do iných vrstiev, aby sa spracovali a interpretovali.

Týmto spôsobom táto vrstva prijíma veľkú časť synaptických spojení zo subkortikálnych štruktúr, ako je napríklad talamus. Je to preto, že talamus je spojený s rôznymi senzorickými orgánmi, ako sú ucho alebo oči.

Vrstvy II a III posielajú projekcie primárne do iných častí neokortexu. Zatiaľ čo vrstvy V a VI zvyčajne prenášajú informácie mimo kôry, ako je talamus, brainstém alebo miecha.

Stĺpce neokortexu

Vizuálna kôra opice (Macaca rhesus). Reprezentácia kortikálneho stĺpca. Vľavo vrstvy neokortexu, v rímskych čísliciach od III do VI. Pyramidálne bunky a , b . Hviezdicové bunky s ostnami c , d . Stelátujte bunky rekurentného axónu e , f , g . Pyramidálne bunky rekurentného axónu h , t . Senzorické aferentné vlákna v červenom F . Kresba prípravku zafarbeného metódou Golgiho. Zdroj: Mavavf prostredníctvom Wikimedia Commons

V neokorte sú tiež zvislé štruktúry nazývané stĺpce. Sú to plochy s priemerom približne 0,5 milimetra a hĺbkou 2 milimetre.

Každý stĺpec je zjavne spojený so zmyslovým vnímaním každej časti tela. Aj keď existujú aj niektoré venované vnímaniu zvukov alebo vizuálnych prvkov.

Zdá sa, že u ľudí existuje asi 500 tisíc stĺpcov, z ktorých každý má asi 60 tisíc neurónov. Je však ťažké ich definovať a neexistuje jednoznačná zhoda o ich konkrétnej anatómii, veľkosti alebo funkciách.

Neokortexové funkcie

MRI mozgu

Hlavné funkcie neokortexu sú:

- Zmyslové vnímanie: v neokortexe existujú oblasti, ktoré spracúvajú a interpretujú informácie, ktoré pochádzajú z našich zmyslov.

- Vytvárajte motorické príkazy: vďaka tejto štruktúre mozgu dokážeme robiť sledy pohybov, o ktorých ani nevieme. V tejto oblasti sa plánujú všetky vzory motorov potrebné napríklad na chôdzu, písanie alebo hranie na nástroj.

- Priestorové zdôvodnenie: existujú oblasti neokortexu zapojené do porozumenia priestoru a konania v súvislosti s ním. Slúži tiež na usmerňovanie a umiestňovanie prvkov.

- Jazyk: je to jedinečná ľudská schopnosť, ktorá nás odlišuje od ostatných zvierat. Existujú oblasti neokortexu, ktoré nás predurčujú učiť sa zvuky jazyka od útleho veku a vytvárať ich. Rovnako ako spájanie určitých skupín zvukov alebo písaných symbolov s významom.

- tzv. Výkonné funkcie, ako napríklad zdôvodnenie, rozhodovanie, sebakontrola, koncentrácia, sebareflexia, riešenie problémov atď. To znamená, že schopnosť vedieť, ako sa vždy správať a vykonávať sériu krokov na dosiahnutie cieľa.

- Učenie, pamäť a spánok: preukázalo sa, že neokortex je nevyhnutný aj na uchovávanie vedomostí.

V skutočnosti sa zdá, že určité časti neokortexu sú sídlom sémantickej pamäte, ktorá súvisí so všeobecnými znalosťami o svete. Napríklad to, čo sa učíme v škole, ako napríklad to, že Paríž je hlavným mestom Francúzska.

To isté sa deje s autobiografickou pamäťou, ktorá je spojená s dôležitými udalosťami v našom osobnom živote.

Uložené sú aj inštrumentálne informácie, to znamená informácie, ktoré zahŕňajú automatické správanie, ako je riadenie vozidla alebo jazda na bicykli.

Na druhej strane určité neuróny v neokortexe sú tiež aktivované počas spánku. Zdá sa, že neokortex dialóguje s hippocampom, keď spíme, čo pomáha upevňovať a opravovať to, čo sa naučilo počas bdelých období.

Neokortex a evolúcia

Aby sa neokortex vyvíjal na väčšiu veľkosť, je potrebné, aby bol mozog druhu tiež väčší, aby ho mohol podporovať.

Neokortex je okrem Homo sapiens prítomný aj u iných primátov. Väčšia veľkosť neokortexu v porovnaní so zvyškom mozgu súvisí s rôznymi sociálnymi premennými, ako je veľkosť skupiny, ako aj so zložitosťou sociálnych vzťahov (konkurencia, spolupráca, odbor atď.).

Evolučné zväčšenie veľkosti neokortexu viedlo k väčšej inhibičnej kontrole. Môže to vysvetliť transformáciu správania a väčšiu sociálnu harmóniu s ohľadom na našich predkov.

Ľudia majú v porovnaní s inými cicavcami veľký neokortex. Napríklad v mozgovom kmeni šimpanzov je napríklad pomer neokortikálnej šedej hmoty k veľkosti drene 30: 1. U ľudí je tento pomer 60: 1.

Patológie alebo lézie v neokortexe

Pretože neokortex má veľké rozšírenie u ľudí, je ľahké pre každé získané zranenie zahrnúť túto štruktúru. Môže sa to stať po poranení hlavy, mozgovej príhode alebo nádoroch.

Okrem toho je dôležité uviesť, že v závislosti od oblasti neokortexu, kde dôjde k poškodeniu, sa príznaky budú líšiť. Je možné, že pacient má ťažkosti s používaním jazyka, s vnímaním predmetov vo vesmíre alebo trpí problémami s inhibíciou a vykonáva nežiaduce správanie.

Neokortex môže byť tiež ovplyvnený neurodegeneratívnymi chorobami. Napríklad pri Alzheimerovej chorobe dochádza k prerušeniu prenosu informácií zo zmyslového neokortexu do prefrontálneho neokortexu.

To vedie k symptómom, ako sú zhoršené kognitívne schopnosti, zmeny osobnosti a demencia.

Ak degenerácia zahŕňa spánkový lalok, môže sa vyvinúť sémantická demencia. To znamená postupná degenerácia pamäti spojená s významovými skutočnosťami (veci získané z našej kultúry, to, čo sa v škole učíme, údaje o používaní jazyka atď.)

Referencie

1. Isocortex. (SF). Načítané 29. marca 2017, z IMAIOS: imaios.com.
2. Neokortexu. (SF). Zdroj: 29. marca 2017, z Wikipédie: en.wikipedia.org.
3. Neokortex (mozog). (SF). Citované dňa 29. marca 2017, z denníka Science: sciencingaily.com.
4. Proisocortex. (SF). Našiel sa 29. marca 2017, z Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Mozgová mozgová kôra (neokortex). (SF). Citované z 29. marca 2017, z MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. VÝVOJNÉ ZÁKONY ĽUDSKEJ BRAINOVINY. (SF). Našiel sa 29. marca 2017, z mozgu zhora nadol: thebrain.mcgill.ca.
7. Rozhovor medzi tromi oblasťami mozgu upevňuje naše spomienky počas spánku. (SF). Zdroj: 29. marca 2017, z Trendov 21: trendy21.net.
8. Čo je neokortex? (SF). Zdroj: 29. marca 2017, z BraInSitu: nibb.ac.jp.