Štruktúra Neocortex, funkcie a patológie

neokortexu alebo neocorteza je štruktúra rozdelená na tenké vrstvy, ktoré pokrývajú mozog cicavcov. Tento rozdiel cicavcov mozog od iných zvierat, pretože nie je prítomný v vtákoch alebo plazoch. Okrem toho predstavuje výrazné rozdiely medzi rôznymi druhmi cicavcov.

Napríklad, ak porovnáme mozog myši, opice a človeka; je možné pozorovať, že veľkosť a konvulácie sú veľmi odlišné.

V mozgu myši teda neokortex zaberá iba hornú časť tohto orgánu. Okrem toho je jeho povrch tenký a sotva sa otáča. Kým v mozgu opíc a ľudí, táto oblasť má početné zvraty a obklopuje takmer celý mozog.

Delfíny sú cicavce, ktorí majú viac neokortikálnych neurónov. Hoci rozdiel medzi ľuďmi a inými druhmi, je to, že hrúbka neokortexu je oveľa väčšia a má ešte viac konvolácií. Zdá sa, že to symbolizuje schopnosť realizovať oveľa komplexnejšie kognitívne zručnosti.

Nazýva sa "neo", čo znamená "nový", pretože je to evolučne nová časť mozgovej kôry.

Môže sa však tiež nazývať "isocórtex" alebo "neopalio". Niektorí autori používajú neokortex a mozgovú kôru (alebo kôru), bez ohľadu na to, či tieto zahŕňajú aj subkortikálne štruktúry, ako je hipokampus a perirhinal cortex..

V ľudskom druhu je neokortex najväčšou časťou mozgu a pokrýva dve mozgové hemisféry. Zvyšok štruktúr sa nazýva "allocorteza".

Neokortex je zodpovedný za rôzne funkcie. Preto, ak sa v tejto oblasti vyskytne nejaký typ poranenia, strata určitých kognitívnych schopností je bežná..

V závislosti od umiestnenia škody, schopnosti spoločensky sa vhodným spôsobom vzťahovať, chápať jazyk, ovládať pohyby ... sa môže zhoršiť ... Okrem toho, vizuálne a priestorové vnímanie sa môže zmeniť okrem iného..

V časoch minulosti študovali kognitívne funkcie a ich umiestnenie v mozgu pozorovaním správania pacientov so zraneniami.

Ak teda veľká skupina pacientov, ktorí poškodili tú istú oblasť neokortexu, mala ťažkosti s plnením rovnakých úloh, zistil sa vzťah medzi lokalizáciou mozgu a zručnosťami..

Vďaka tomu je známe, že neokortex sa skladá z niekoľkých oblastí, ktoré majú rôzne funkcie. Mnohé oblasti sú prítomné v niekoľkých druhoch cicavcov. Zatiaľ čo iní, ako napríklad farebné videnie alebo schopnosť hovoriť, len u niekoľkých špecifických druhov.

Teória trojjediného mozgu

Koncept neokortexu bol rozšírený aj o slávnu teóriu trojjediného mozgu Paula MacLeana vyvinutého v 50. rokoch..

Tento model sa snažil vysvetliť štruktúru ľudského mozgu spojenú s evolučnou históriou tohto druhu. Týmto spôsobom MacLean obhájil existenciu troch typov mozgu: plazového mozgu, limbického a neokortexu.

Prvá je najstaršia a reguluje najzákladnejšie vitálne funkcie tela, ako je teplota, srdcová frekvencia alebo rovnováha. U ľudí zahŕňa mozgový kmeň a mozoček.

Limbic je spojený s cicavcami a je spojený s pamäťou a emóciami. U ľudí zahŕňa štruktúry ako je hipokampus, amygdala a hypotalamus.

Zatiaľ čo neokortex sa začal vyvíjať u primátov a dosiahol svoj maximálny vývoj u ľudských druhov.

Zahŕňa dve mozgové hemisféry, ktorým dlhujeme vzhľad jazyka, abstraktné myslenie, predstavivosť, sebaovládanie atď. To znamená, že vyššie kognitívne funkcie.

Táto štruktúra je flexibilná a má prakticky nekonečné učebné a adaptačné zručnosti.

Tieto tri oblasti mozgu nekonajú nezávisle, ale spolupracujú na dosiahnutí cieľov. Boli pozorované nespočetné spojenia medzi nimi.

Existujú napríklad dôležité väzby medzi limbickým systémom a neokortexom. Takže pôsobením neokortexu sme schopní kontrolovať naše emócie a prispôsobiť ich každému kontextu.

Štruktúra neokortexu

Neokortex meria hrúbku 2 až 4 milimetre a má približne 30000 miliónov neurónov. U primátov a ľudí je plná brázdy a hrebeňov. Tieto záhyby vznikli z veľkého nárastu veľkosti.

Všetci ľudia majú mozog s rovnakým vzorom závratov a drážok, hoci niektoré detaily sa môžu mierne líšiť od jedného jednotlivca k druhému.

Okrem toho existujú neurodevelopmentálne poruchy, pri ktorých sa tieto obraty nevyvíjajú, pretože by mali viesť k rôznym kognitívnym zmenám. Podobne sa môžu stratiť pri degeneratívnych ochoreniach, ako je Alzheimerova choroba.

U ľudí tvorí neokortex približne 76% objemu mozgu. Táto štruktúra vzniká v embryonálnom štádiu dorzálneho telencefalonu. Postupne sa delí na slávne laloky: týlny, parietálny, temporálny a frontálny.

Tieto laloky sa vyznačujú ich funkciami. Teda týlny vyniká pre primárnu vizuálnu kôru (procesné videnie). Zatiaľ čo časová, má primárnu sluchovú kôru (pre zvuky). Parietal zodpovedá hmatovým vnemom, vnímaniu vlastného tela a vizuospatickým schopnostiam.

V ľudskom druhu má frontálny lalok veľmi komplexné a pokročilé funkcie vo vzťahu k iným druhom. Rovnako ako spracovanie jazyka (oblasť Broca), spoločensky žiaduce správanie a emocionálna kontrola.

Existujú dva typy kortexu v neokortexe podľa architektúry bunkových telies: samotný neokortex a procortex. Posledne uvedené sa nachádza v niektorých častiach mozgu, ako je cingulózny gyrus, ostrovček, hipokampálny gyrus alebo subkalcózna oblasť..

Neokortex je najrozvinutejšie mozgové tkanivo, ako je vidieť v jeho organizácii a počte vrstiev.

Pozostáva zo šedej hmoty, tzn. Z telies nervových buniek, ktoré nie sú myelinizované. Pokrýva hlbšiu oblasť bielej hmoty, to znamená, axóny (neuronálne extenzie) naplnené myelínom.

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

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

Vrstvy neokortexu

Neokortex má prakticky jednotnú štruktúru, preto sa nazýva aj "izoortex". Skladá sa zo 6 horizontálnych vrstiev nervových buniek očíslovaných od I do VI. Prvý je najnovší, zatiaľ čo šiesty je najstarší.

Sú organizované podľa fylogenetického hľadiska, to znamená, že každý vzniká z iného vývojového momentu. Tak, ako tento druh pokročil, boli vyvinuté nové vrstvy.

Tieto vrstvy obsahujú excitačné (približne 80%) a inhibičné (20%) neuróny. Bývalý aktivovať iné neuróny, zatiaľ čo druhý blokovať.

Vrstvy sa skladajú najmä z "typových buniek" alebo "hustých buniek" a ich vzájomného spojenia. Vrstvy sú diferencované typmi nervových buniek, ktoré prevládajú, ich usporiadaním a spojením.

Vrstva IV je menšia a nachádza sa v primárnej motorickej kôre. Je to hlavný receptor zmyslových informácií. Následne tieto informácie prenáša do iných vrstiev tak, aby boli spracované a interpretované.

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

Vrstvy II a III posielajú projekcie väčšinou do iných častí neokortexu. Zatiaľ čo vrstvy V a VI zvyčajne prenášajú informácie mimo kortexu, ako je talamus, mozgový kmeň alebo miecha.

Stĺpce neokortexu

V neokortexe sa rozlišujú aj zvislé štruktúry nazývané stĺpce. Sú to zóny s priemerom približne 0,5 milimetra a hĺbkou 2 milimetre.

Zdá sa, že každý stĺpec je spojený so zmyslovým vnímaním každej časti tela. Aj keď sú aj niektoré venované vnímaniu zvukov alebo vizuálnych prvkov.

Zdá sa, že v ľudských bytostiach je asi 500 tisíc stĺpcov, pričom v každej z nich je 60 tisíc neurónov.

Je však ťažké ich definovať a neexistuje jednoznačný konsenzus o ich anatómii, veľkosti alebo špecifických funkciách.

Funkcie neokortexu

Hlavné funkcie neokortexu sú:

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

- Generovanie príkazov motora: Vďaka tejto štruktúre mozgu môžeme robiť sekvencie pohybov, ktoré si ani nevšimneme. V tejto oblasti sú napríklad naplánované všetky modely motorov potrebné na chodenie, písanie alebo hranie nástroja.

- Priestorové odôvodnenie: existujú oblasti neokortexu, ktoré sa podieľajú na porozumení priestoru a pôsobia vo vzťahu k nemu. Slúži tiež na usmerňovanie a umiestňovanie prvkov.

- jazyk: Toto je jedinečná ľudská schopnosť, ktorá nás odlišuje od zvyšku zvierat. Existujú oblasti neokortexu, ktoré nás predurčujú, aby sme sa naučili zvuky jazyka od malých a vyrábali ich. Rovnako ako spájanie určitých skupín zvukov alebo písaných symbolov s významom.

- Takzvané výkonné funkcie ako je uvažovanie, rozhodovanie, sebaovládanie, koncentrácia, sebareflexia, riešenie problémov atď. To znamená schopnosť vedieť, ako sa správať v každom momente a vykonávať sériu správania na dosiahnutie cieľa.

- Učenie, pamäť a spánok: bolo dokázané, že neokortex je nevyhnutný aj na uchovávanie poznatkov.

V skutočnosti, niektoré časti neokortexu sa javia ako sídlo sémantickej pamäte, ktorá súvisí so všeobecnými poznatkami o svete. Napríklad to, čo sa učíme v škole, ako je Paríž, je hlavným mestom Francúzska.

To isté sa deje s autobiografickou pamäťou, ktorá je spojená s dôležitými udalosťami nášho osobného života.

Ukladajú sa aj informácie o inštrumentálnom type, to znamená informácie, ktoré zahŕňajú automatické správanie, ako je riadenie vozidla alebo jazda na bicykli.

Na druhej strane, niektoré neuróny neokortexu sa tiež aktivujú počas spánku. Zdá sa, že neokortex spolupracuje s hipokampom počas spánku, pomáha konsolidovať a opravovať to, čo sme sa naučili počas bdelosti.

Neokortex a evolúcia

Aby sa neokortex vyvíjal do väčšej veľkosti, je nevyhnutné, aby bol mozog tohto druhu väčší, aby ho mohol podporovať..

Neocortex je tiež prítomný v iných primátoch okrem homo sapiens. Väčší rozmer neokortexu v porovnaní so zvyškom mozgu súvisí s rôznymi sociálnymi premennými, ako je napríklad veľkosť skupiny, ako aj zložitosť sociálnych vzťahov (konkurencia, spolupráca, únia atď.)..

Zvýšenie veľkosti neokortexu vyvolalo evolučne väčšiu inhibičnú kontrolu. To môže vysvetliť transformáciu správania a väčšiu spoločenskú harmóniu voči našim predkom.

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

Patológie alebo lézie v neokortexe

Pretože neokortex má veľké rozšírenie u ľudí, pre akúkoľvek získanú léziu je ľahké zahrnúť túto štruktúru. Ako sa to môže stať po traumatickom poranení mozgu, mŕtvici alebo nádoroch.

Okrem toho je dôležité uviesť, že v závislosti od oblasti neokortexu, kde dochádza k poškodeniu, sa príznaky budú líšiť. Je možné, že pacient má ťažkosti pri používaní jazyka alebo vnímať predmety v priestore. Alebo naopak, ktoré majú problémy s inhibíciou a vykonávajú nežiaduce správanie.

Neokortex môže byť tiež ovplyvnený neurodegeneratívnymi ochoreniami. Ako napríklad pri Alzheimerovej chorobe, dochádza k prerušeniu prenosu informácií zo senzorického neokortexu na prefrontálny neokortex.

To vedie k symptómom, ako je zhoršenie kognitívnych schopností, zmeny osobnosti a demencia..

Ak degenerácia zahŕňa temporálny lalok, môže sa objaviť sémantická demencia. Ide o progresívnu degeneráciu pamäti spojenú so sémantickými faktami (veci, ktoré sme sa naučili z našej kultúry, čo sme učili v škole, údaje o používaní jazyka atď.)

referencie

1. Isocortex. (N. D.). Získané dňa 29. marca 2017 od spoločnosti IMAIOS: imaios.com.
2. Neokortexu. (N. D.). Zdroj: 29. marca 2017, z Wikipédie: sk.wikipedia.org.
3. Neokortex (mozog). (N. D.). Získané dňa 29. marca 2017, z denníka Science: sciencedaily.com.
4. Proisocortex. (N. D.). Zdroj: marec 29, 2017, od Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Mozgová mozgová kôra (Neocortex). (N. D.). Zdroj: 29. marec 2017, z MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. EVOLUČNÉ VRSTVY ​​ĽUDSKEJ BRZDY. (N. D.). Zdroj: marec 29, 2017, od The brain from top down: thebrain.mcgill.ca.
7. Rozhovor medzi tromi oblasťami mozgu konsoliduje naše spomienky počas spánku. (N. D.). Zdroj: 29. marec 2017, z Trendy 21: tendencias21.net.
8. Čo je neokortex? (N. D.). Získané dňa 29. marca 2017 od spoločnosti BraInSitu: nibb.ac.jp.