Die Großhirnrinde. Histologie des Gehirns, Funktionen, Struktur, was gebildet wird

Die Großhirnhemisphären sind schwierig organisiertes Nervenzentrum. Die histologische Struktur des Kortex wird durch verschiedene Schichten dargestellt, in denen es bis zu 16 Milliarden gibt. Neuronen.

Charakteristisch

Das Bild des Gehirns ist jedem Menschen bekannt - es ist eine helmförmige Struktur, deren Oberfläche, die von Windungen und Rillen durchzogen ist, eine charakteristische Falte aufweist.

Die Großhirnrinde ist die äußerste Schicht des Nervengewebes, die einen Menschen einzigartig macht. Die Hemisphären konzentrieren sich auf die Regulation freiwilliger Handlungen, sensorischer Verarbeitung, Lernen und Gedächtnis.

Bestimmte Bereiche des Gehirns erhalten Informationen direkt von sensorischen Inputs - Augen, Nase, Haut, Mund, Ohren, Muskeln, Organe – sie können aber auch durch Gedächtnis- und emotionale Zentren moduliert werden Gehirn. Möglich wurde dies durch die Windungen und tiefen Rillen.

Eine große Fläche konzentriert sich auf kleinem Raum, wie ein zerknittertes Handtuch eine Spielerei ist Evolution, die es ermöglicht, bei einem begrenzten Schädelvolumen dem Gehirn genügend Raum zur Verfügung zu stellen, um verschiedene Aufgaben. Die minimierte Schädelgröße ist mit der begrenzten Breite des weiblichen Geburtskanals verbunden.

Der evolutionäre Prozess führte dazu, dass die menschliche Großhirnrinde im Laufe der Zeit einen Prozess durchlief Kortikalisierung oder Faltenbildung, die mit dem enormen Wissen verbunden ist, das das menschliche Gehirn im Laufe des Kurses angesammelt hat Zeit.

Die äußere Schicht des Gehirns besteht aus grauer Substanz, die Neuronen enthält. Die graue Substanz ist wie ein "Generator", in dem Strom (Pulse) erzeugt und dann an andere Teile des zentralen Nervensystems oder Körpers übertragen wird.

Die Großhirnrinde (die Histologie des Gehirns wird im medizinischen Atlas ausführlich dargestellt) ist in 4 Lappen unterteilt, von denen jeder eine bestimmte Funktion erfüllt.

Funktionen

Die Großhirnrinde ist nur die äußerste Schicht der grauen Substanz, in der der Großteil der eigentlichen Informationsverarbeitung stattfindet. Die Hemisphären decken sensorische und motorische Bereiche ab. Erstere erhalten Daten aus dem Thalamus und verarbeiten Informationen über die Sinne.

Innerhalb der Sinneszonen gibt es assoziative Zonen, die Empfindungen eine Bedeutung geben und sie mit bestimmten Handlungen in Verbindung bringen. Die Großhirnrinde ist strukturell (Rillen) und histologisch durch zelluläre Organisation (Schichten) in kleinere Bereiche unterteilt. Letzteres führt zum Auftreten von Brodmann-Zonen. Zusammen geben diese Informationen Einblicke in die Funktionen von Bereichen des Gehirns.

Die wichtigsten sind:

Frontallappen	Der Ort, an dem "Entscheidungen getroffen werden". Spielt eine wichtige Rolle bei der Planung, Entscheidungsfindung und Bewegung, einschließlich der Sprache.
Parietallappen	Verantwortlich für somatische Sinnesverarbeitung oder Gefühle.
Temporallappen	Verantwortlich für die Verarbeitung der Hörsinne (Fühlen und Hören).
Occipitallappen	Verantwortlich für die Verarbeitung visueller Informationen (Vision).
Sonderzonen von Brodmann	Für den Sprachfluss ist die Wernicke-Zone verantwortlich. Broca-Zone - für die motorische Sprache.

Die Großhirnrinde ist die jüngste, aber auch die komplexeste Schicht, in der die höchste Analyse und Synthese aller eingehenden Informationen stattfindet.

Frontallappen

Es ist der Teil des Gehirns, der wichtige kognitive Fähigkeiten des Menschen wie emotionalen Ausdruck, Problemlösung, Gedächtnis, Sprache, Urteilsvermögen und Sexualverhalten steuert. Tatsächlich ist es ein "Kontrollpanel" der Persönlichkeits- und Kommunikationsfähigkeiten.

Es ist auch verantwortlich für die primäre motorische Funktion oder die Fähigkeit, Muskeln bewusst zu bewegen, und zwei Schlüsselbereiche, die mit der Sprache verbunden sind, einschließlich des Broca-Bereichs.

Parietallappen

Dies ist der Bereich, in dem Impulse der Haut wie Hitze, Kälte, Schmerz und Berührung interpretiert werden. Wie beim primären motorischen Bereich im Frontallappen kommen hier mehr sensorische Informationen Körperbereiche, zum Beispiel von den Fingern, desto größer ist die Oberfläche des Parietallappens an der Verarbeitung beteiligt Information.

Der Parietallappen ist auch eine wichtige räumliche Information, die es ermöglicht, Größe, Entfernung und Form zu beurteilen. Ein spezieller dreieckiger Bereich, der parietale assoziative Kortex, ermöglicht es, geschriebene Sprache zu verstehen und mathematische Probleme zu lösen.

Occipitallappen

Der okzipitale Kortex befindet sich am Hinterkopf. Einer der wichtigsten Teile dieses Lappens ist der primäre visuelle Kortex, der Daten von der Netzhaut empfängt. Hier interpretiert der Geist Farbe und andere wichtige Aspekte des Sehens.

Der Okzipitallappen enthält verschiedene Bereiche, die mit der visuellen Kommunikation zusammenhängen. Ein Bereich ist der Ort, an dem visuelle Bilder der Sprache erhalten werden (Bereich der visuellen Wahrnehmung), und der andere ist der Ort ihrer Interpretation (Bereich der visuellen Assoziationen).

Dies ist wichtig für das Lesen und das Leseverständnis. Wenn eine Person beispielsweise Wörter in einer anderen Sprache sieht, diese aber nicht versteht, verwendet sie nur den visuellen Empfangsbereich.

Temporallappen

Die Schläfenlappen der Kortikalis befinden sich auf beiden Seiten des Kopfes, bündig mit den Ohren.

Sie koordinieren spezifische Funktionen, einschließlich des visuellen Gedächtnisses (Gesichtererkennung), des verbalen Gedächtnisses (Sprachverständnis) und der Interpretation der Emotionen und Reaktionen anderer.

Neuronen

Die Großhirnrinde (die Histologie und funktionelle Bedeutung von Neuronen wird ständig untersucht) besteht aus einer großen Anzahl Neuronen, und sie alle repräsentieren verschiedene Variationen von 3 morphologischen Formen: pyramidenförmig, spindelförmig und sternförmig (körnige Zellen).

Nach Funktion und Struktur werden Neuronen durch 60 Typen repräsentiert (Leuchterzelle, mit einem doppelten Bouquet von Dendriten, Körbchen, Säulenkörbchen und viele andere). In der Form sind sie nur pyramidenförmig und nicht pyramidenförmig. Andere im Kortex beobachtete Zelltypen sind Modifikationen einer von 3 morphologischen Arten.

Pyramidenförmig

Das charakteristische Neuron der grauen Substanz der Großhirnrinde ist die Pyramidenzelle, die ihren Namen von ihrem dreieckigen Zellkörper hat. Diese Neuronen machen bis zu 75% der zellulären Komponente des Kortex aus und sind die Haupttypen von Neuronen.

Sie variieren in der Größe und können klein oder riesig sein. Diese Zellen haben einen dicken, verzweigten Dendriten (verzweigt sich wie Baumäste), der sich bis zur Oberfläche der Rinde erstreckt, und mehrere basale (darunter liegende) Dendriten.

Die Anzahl der basalen Dendriten variiert stark, aber es gibt normalerweise mehr als 3-4 primäre Dendriten, die in die nächsten Generationen von Dendriten (sekundär, tertiär) verzweigen.

Sie alle verzweigen sich in der Nähe des Zellkörpers. Auf der gegenüberliegenden Seite der Zelle steigt ein Axon (Neurit, ein langer, zylindrischer Fortsatz) vom dicken Dendriten ab, der den Kortex verlässt und in die subkortikale weiße Substanz eindringt. Das Axon ist schwer zu erkennen und möglicherweise nicht in allen Zellen vorhanden.

Sowohl kleine als auch große Pyramidenzellen führen hauptsächlich bewegungsbezogene Aktivitäten aus.

Sternförmig

Sternzellen (Körnchen) sind normalerweise klein, und da ihre Fortsätze in alle Ebenen projiziert werden, ähneln sie einem Stern. Sie befinden sich in der gesamten Rinde, mit Ausnahme der äußersten Schicht. Ihre Fortsätze sind sehr kurz und ragen lokal an der Oberfläche des Gehirns hervor.

Sie sind in der Lage, die Energie anderer Neuronen im Kortex zu hemmen oder zu aktivieren. Je nachdem, ob ihre Dendriten Stacheln (kleine zytoplasmatische Vorsprünge) haben, werden sie in Stachel- und Espenzellen (ohne dendritische Stacheln) unterteilt.

Dornen befinden sich hauptsächlich in Schicht IV, wo sie Glutamat absondern, einen erregenden Neurotransmitter, also funktionell erregende Interneurone. Aspinate setzen Gamma-Aminobuttersäure (GABA) frei, den stärksten hemmenden Neurotransmitter im Zentralnervensystem, sodass sie als hemmende Interneuronen wirken.

Fusiform

Fusiforme Zellen befinden sich normalerweise in der tiefsten kortikalen Schicht. Ihre Dendriten werden auf die Oberfläche der Rinde projiziert und ihre langen Axone sind vertikal oder horizontal ausgerichtet.

Unter Neuronen kann man kommissurale Zellen (deren Axone in die andere Hemisphäre gehen), assoziative (deren Axone verbinden Bereiche des Kortex innerhalb einer Hemisphäre) oder projektionsorientiert (Axone, die auf die unteren Teile des Gehirns gerichtet sind).

Andere Arten von Zellen

Cajal-Zellen, kleine, spindelförmige, horizontal angeordnete Neuronen, befinden sich in der äußersten Schicht der Großhirnrinde. Sie sind sehr selten, und nur wenige von ihnen können auf der Oberfläche des erwachsenen Gehirns gefunden werden. Diese Zellen sind in der Lage, das Glykoprotein Reelin zu synthetisieren und abzusondern, ein Protein, das im Gehirn vorkommt und für das Funktionieren von Gedächtnis- und Lernmechanismen verantwortlich ist.

Martinotti-Zellen sind multipolare Neuronen, die sich am dichtesten in der tiefsten Schicht des Kortex befinden. Ihre zahlreichen Axone und Dendriten zeigen zur Oberfläche der Rinde, wo sie sich in die Molekularschicht verzweigen.

Lagen

Die Großhirnrinde, deren Histologie ständig untersucht wird, ist dem Bildschirmtyp entsprechend aufgebaut. Das bedeutet, dass Neuronen strukturell und funktionell in Schichten oder Platten angeordnet sind. Die sechs Schichten dieses Teils des Kortex sind mit römischen Ziffern nummeriert, und jede kortikale (äußere) Schicht enthält Neuronen unterschiedlicher Form, Größe und Dichte sowie verschiedene Nervenfaserorganisationen.

Funktionell lassen sich die Schichten in 3 Teile unterteilen.

Supragranulare Schichten

Die Gruppe umfasst die Schichten, die über dem Niveau von Schicht IV liegen: die molekulare Platte (Schicht I), in der es wenige Neuronen gibt, die äußere granuläre (Schicht II), die äußere Pyramidenplatte (Schicht III).

Sie sind die Vervollständigung intrakortikaler Verbindungen, die entweder assoziativ sind (assoziiert mit anderen Bereichen derselben Hemisphäre) oder kommissural (mit Verbindungen zur gegenüberliegenden Hemisphäre, hauptsächlich durch das Corpus callosum Karosserie).

Innere körnige Schicht

Schicht IV, körnig, innen, besteht hauptsächlich aus Sternneuronen. Die Zellen in dieser Schicht senden ihre Dendriten an verschiedene Schichten des Kortex, insbesondere die molekulare Schicht, während ihre Axone tiefer in den Kortex eindringen.

Zusätzlich zur intrakortikalen Synapse können die Axone dieser Schicht lang genug sein, um sich zu bilden assoziative Fasern, die die weiße Substanz durchdringen und in verschiedenen Strukturen des zentralen Nervensystems.

Infragranulare Schichten

Die Gruppe umfasst Schichten unter Schicht IV: Schicht V - die innere Pyramidenplatte und Schicht VI - eine multimorphe Platte, sie verbinden hauptsächlich die Großhirnrinde mit der subkortikalen Bereiche. Diese Schichten sind in den motorischen Bereichen des Kortex am stärksten entwickelt.

Die motorischen Bereiche haben sehr kleine Körnerschichten und werden oft als „agranularer Kortex“ bezeichnet. Schicht V führt zu allen wichtigen kortikalen efferenten (motorischen) Projektionen der Basalganglien des Hirnstamms und des Rückenmarks. Schicht VI projiziert hauptsächlich auf den Thalamus.

Zytoarchitektonische Felder

Die Histologie des Gehirns, das erst nach der Schaffung eines Lichtmikroskops seine wahre Entwicklung erhielt, bestimmte die Unterschiede in den Teilen der grauen Substanz in der Großhirnrinde. Da das menschliche Gehirn eine große Anzahl von Neuronen enthält, ist es definitiv eine der komplexesten Strukturen im menschlichen Körper.

Nicht nur die Art der Nervenzellen, sondern auch ihre Verwandtschaft ist in verschiedenen Teilen der Rinde heterogen. Die Spezifität der Organisation von Neuronen wird als Zytoarchitektonik bezeichnet. Die Karte der Großhirnrinde wurde im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert erstellt. Der deutsche Neurologe K. Brodman identifizierte 52 zytoarchitektonische Felder der Großhirnrinde.

Dies ist ein komplexer Nervenmechanismus, bestehend aus Rezeptoren, Leitern des Gehirnzentrums und Nervenimpulsen, in dem alle von der Umwelt und dem Körper ausgehenden Reize analysiert und aktiviert werden Person.

Wissenschaftler haben die anatomische und genetische Hirnrinde untersucht und eine zytoarchitektonische Karte des Gehirns erstellt.

Im Laufe der Evolution haben sich genetisch getrennte 5 Zonen der Kruste gebildet:

• Neokortex;
• Archicortex;
• Paläokortex;
• Periarchikortex;
• peripaleocortex.

Die allererste nimmt 95% der Fläche der gesamten Oberfläche der Großhirnhemisphären ein. Seine Struktur ist geschichtet, bestehend aus 6 Schichten. Der neue Kortex ist ebenfalls in Bereiche unterteilt: okzipital, temporal, parietal, frontal. Jeder der Bereiche ist wiederum in Felder unterteilt, die laut K. Brodmann, über 50.

Nervenstränge

In jeder Zellschicht befinden sich zusätzlich zu Nerven- und Gliazellen Nervenfasern - Auswüchse von Zellen einer bestimmten Schicht oder Teilen des Gehirns. Die Struktur und Dichte der Fasern sind in verschiedenen Teilen des Kortex nicht gleich. Die faserige Struktur des Kortex entspricht seiner zellulären Zusammensetzung.

Die Großhirnrinde enthält eine Vielzahl von Zellkörpern, aus denen sich Fasern unterschiedlicher Komplexität erstrecken. Sie sind in 3 Kategorien unterteilt.

Assoziativ

Bündel von Nervenfasern, die einen Bereich der Großhirnrinde mit einem anderen Bereich derselben Hemisphäre verbinden. Aus der Großhirnrinde austretende assoziative Nervenfasern liegen in einer Hemisphäre und verbinden verschiedene Funktionszentren. Lange Fasern verbinden verschiedene Hemisphärenlappen und kurze assoziative Fasern verbinden die Windungen innerhalb einer Hälfte.

Projektion

Nervenfasern übertragen Impulse zum und vom Kortex. Einige Projektionsbahnen von Fasern verbinden die Großhirnrinde mit dem Hirnstamm, Zwischenhirn und Rückenmark. Andere leiten Signale die Großhirnrinde hinauf. Solche Faserbahnen bilden eine breite Schicht um den Thalamus und die Basalkerne. Dies ist eine innere Kapsel, die sich später in bestimmte Bereiche der Kortikalis auffächert.

Kommissarisch

Nerven- oder Kommissuralfasern verbinden eine Hemisphäre mit der anderen. Der größte Knotenpunkt ist der Corpus Callosum, der aus etwa 300 Tausend Kubikmetern besteht. Fasern. Eine Beschädigung dieses Weges kann bei manchen Menschen zu einem gespaltenen Gehirn führen, bei dem eine Person buchstäblich das Gefühl hat, zwei Köpfe zu haben.

Die vordere Kommissur ist eine kleinere Verbindung zwischen den Hemisphären, die die Strukturen des vorderen Temporallappens einschließlich der Amygdala und anderer Strukturen des Riechlappens verbindet.

Modulares Organisationsprinzip

Die Großhirnrinde hat nicht nur horizontale Strukturen, sondern auch vertikale Formationen, die Säulen oder Säulen genannt werden. Tatsächlich sind sie funktionelle Einheiten der Großhirnrinde oder des Moduls. Jede Säule ist senkrecht zur Kortexoberfläche ausgerichtet und besteht aus allen 6 Zellschichten.

Neuronen sind innerhalb einer einzigen Säule eng verbunden, obwohl sie gemeinsame Verbindungen mit benachbarten und entfernten Säulen sowie mit subkortikalen Strukturen, insbesondere dem Thalamus, teilen. Diese Spalten sind in der Lage, sich Beziehungen zu merken und komplexere Operationen durchzuführen als ein einzelnes Neuron.

Das Modul hat 3 Abteilungen:

• Der Eingang, der von Fasern gebildet wird, die Informationen aus dem visuellen und anderen Teilen des Kortex transportieren.
• Informativer Verarbeitungsbereich. Es ist ein System von miteinander verbundenen Stern- und Pyramidenneuronen.
• Ein Ausgang, der aus pyramidalen Neuronen-Axonen besteht, die Nervenimpulse außerhalb der Säule übertragen.

Module sind in der Lage, abhängig vom aktuellen Zustand und der Art der empfangenen Eingangssignale eine Aktion auszuwählen. Diese Fähigkeit ist für die richtige Problemlösung unerlässlich. Der Prozess des Lösens von Problemen in Spalten kann mit dem gleichen Prozess in der künstlichen Intelligenz verglichen werden.

Daher sollte jede Spalte:

• Setzen Sie sich ein Ziel und initiieren Sie den Zustand, der erforderlich ist, um dieses Ziel zu erreichen
• Definieren Sie eine Reihe möglicher Aktionen, mit denen Sie von einem Status in einen anderen wechseln können.
• Zwischen-Teilziele festlegen (Punkte, die beim Erreichen des Endziels erreicht werden müssen)
• Schließlich erreichen Sie das Ziel aus dem Anfangszustand heraus, indem Sie Zwischen-Teilziele erfüllen und sich jedes Mal dem Endziel nähern.

Dies bedeutet, dass die Großhirnrinde zu jedem Zeitpunkt viele Probleme bewältigen kann und gleichzeitig posiert mehrere Ziele und Definition mehrerer Anfangszustände mit gleichzeitiger und voneinander abhängiger Aktivierung unterschiedlicher Mengen kortikale Säulen.

Mögliche Krankheiten und Pathologien

Die Großhirnrinde (Histologie zeigt verschiedene Pathologien) ist selten isoliert betroffen. Die Krankheitssymptome sind normalerweise mit dem Gehirn verbunden und treten gleichzeitig mit einer Schädigung der weißen Substanz der Hemisphären auf.

Die größte Schädigung der Großhirnrinde geht mit dem Verschwinden der geistigen Aktivität einher.

Eine Reihe von Erkrankungen treten als Folge einer Schädigung oder des Absterbens der Gehirnzellen des Kortex auf. Die auftretenden Symptome hängen vom betroffenen Bereich ab.

• Apraxie Ist eine Gruppe von Störungen, die durch die Unfähigkeit gekennzeichnet sind, bestimmte motorische Aufgaben auszuführen, obwohl die motorische oder sensorische Funktion der Nerven nicht beeinträchtigt ist. Menschen können Schwierigkeiten beim Gehen haben und möglicherweise nicht in der Lage sein, sich anzuziehen oder normale Gegenstände richtig zu benutzen. Apraxie tritt häufig bei Menschen mit Alzheimer-Krankheit, Parkinsonismus und Erkrankungen des Frontallappens auf.
• Agrafia, Dies ist eine Schädigung des Parietallappens der Großhirnrinde. Gleichzeitig haben Menschen Schwierigkeiten beim Schreiben oder können überhaupt nicht schreiben.
• Ataxia. Eine Schädigung der Großhirnrinde kann auch zu einem Mangel an Muskelkontrolle oder Koordination von willkürlichen Bewegungen wie Gehen oder Heben von Gegenständen führen. Ataxie, die ein Symptom einer zugrunde liegenden Erkrankung ist, kann verschiedene Bewegungen beeinträchtigen und zu Sprach-, Augenbewegungs- und Schluckbeschwerden führen.

Verletzungen in diesem Bereich des Gehirns tragen zur Entwicklung von depressiven Störungen, Entscheidungsschwierigkeiten, mangelnder Kontrolle von Impulsen, Gedächtnis- und Aufmerksamkeitsproblemen bei.

Die Großhirnrinde ist die äußere Schicht der Großhirnhemisphären. Es ist in Bereiche mit spezifischen Funktionen wie Sehen, Hören, Riechen und Empfinden unterteilt und steuert höhere mentale Prozesse wie Sprechen, Denken und Gedächtnis.

Das Studium der Morphologie, histologische Studien helfen zu verstehen, wie verschiedene Teile des Gehirns funktionieren, sowie zu verstehen, wie eine Krankheit oder Verletzung bestimmte Funktionen beeinflusst.

Video über die Großhirnrinde

Die Großhirnrinde: