Neocortex (nová kôra): štruktúra a funkcia, rozdiely od starej kôry

Človek je jediný druh na zemi, ktorý okrem uspokojovania potrieb diktovaných inštinktami je schopný vykonávať emocionálnu, tvorivú a duševnú činnosť. Jedinečnosť ľudí spočíva v prítomnosti rozsiahlych, vysoko vyvinutých a komplexne konštruovaných oblastí mozgu, ktoré sa súhrnne nazývajú neokrtex. Preto sú pri štúdiu človeka ako druhu na najvyššom stupni evolúcie hlavnými smermi otázky o štruktúre a funkciách tejto časti centrálneho nervového systému.

Všeobecné informácie

Neocortex (nová kôra, izokortex alebo lat. neokortex) je oblasť mozgovej kôry, ktorá zaberá asi 96 % povrchu hemisfér a majúce hrúbku 1,5 - 4 mm, ktoré sú zodpovedné za vnímanie okolitého sveta, motoriku, myslenie a reč.

Nová kôra pozostáva z troch hlavných typov neurónov – pyramídové, hviezdicové a vretenovité. Prvá, najpočetnejšia skupina, ktorá tvorí asi 70 – 80 % z celkového množstva v mozgu. Podiel hviezdicových neurónov je na úrovni 15-25% a fusiformných - asi 5%.

Štruktúra neokortexu je prakticky homogénna a pozostáva zo 6 horizontálnych vrstiev a vertikálnych stĺpcov kôry. Nové vrstvy kôry majú nasledujúcu štruktúru:

1. Molekulárne, zložené z vlákien a malého počtu malých hviezdicových neurónov. Vlákna tvoria tangenciálny plexus.
2. Vonkajšie zrnité, tvorené malými neurónmi rôznych tvarov, ktoré sú spojené s molekulárnou vrstvou vo všetkých oblastiach. Na samom konci vrstvy sú malé pyramídové bunky.
3. Vonkajšie pyramídové, pozostávajúce z malých, stredných a veľkých pyramídových neurónov. Procesy týchto buniek môžu byť spojené s vrstvou 1 aj bielou hmotou.
4. Vnútorný zrnitý, ktorý pozostáva hlavne z hviezdicových buniek. Táto vrstva sa vyznačuje nie hustým usporiadaním neurónov v nej.
5. Vnútorné pyramídové, tvorené strednými a veľkými pyramídovými bunkami, ktorých procesy sú spojené so všetkými ostatnými vrstvami.
6. Polymorfný, ktorého základ tvoria fusiformné neuróny spojené procesmi s 5. vrstvou a bielou hmotou.

Okrem toho je nová kôra rozdelená na oblasti, ktoré sú zase rozdelené na polia Brodmann. Rozlišujú sa tieto oblasti:

1. Tylový (17, 18 a 19 polí).
2. Horná parietálna (5 a 7).
3. Dolná parietálna (39 a 40).
4. Postcentrálna (1, 2, 3 a 43).
5. Precentrálne (4 a 6).
6. Predné (5, 9, 10, 11, 12, 32, 44, 45, 46 a 47).
7. Časové (20, 21, 22, 37, 41 a 42).
8. Limbické (23, 24, 25 a 31).
9. Ostrovkovaya (13 a 14).

Stĺpce kôry sú skupinou neurónov, ktoré sú kolmé na mozgovú kôru. V malom stĺpci vykonávajú všetky bunky rovnakú úlohu. Ale hyperstĺpec pozostávajúci z 50-100 ministĺpcov môže mať jednu alebo viacero funkcií.

Neokortexové funkcie

Nová kôra je zodpovedná za výkon vyšších nervových funkcií (myslenie, reč, spracovanie informácií zo zmyslov, kreativita atď.). Klinické štúdie ukázali, že každá oblasť mozgovej kôry je zodpovedná za dobre definované funkcie. Napríklad ľudskú reč riadi ľavý frontálny gyrus. Ak je však niektorá z oblastí poškodená, susedná oblasť môže prevziať jej funkciu, hoci si to vyžaduje dlhý čas. Bežne existujú tri hlavné skupiny funkcií vykonávaných neokortexom - senzorické, motorické a asociatívne.

Senzorické

Táto skupina zahŕňa súbor funkcií, pomocou ktorých je človek schopný vnímať informácie zo zmyslov.

Každý pocit je analyzovaný samostatnou oblasťou, no zároveň sa berú do úvahy signály od ostatných.

Signály z kože spracováva zadný centrálny gyrus. Navyše informácie z dolných končatín idú do horného gyrusu, z tela do stredu, z hlavy a rúk do dolného. V tomto prípade sa zadným centrálnym gyrusom spracúvajú iba pocity bolesti a teploty. Dotyk je riadený hornou parietálnou oblasťou.

Vízia je riadená okcipitálnou oblasťou. Informácie sa prijímajú v 17 poliach av 18 a 19 sa spracúvajú, to znamená, že prebieha analýza farby, veľkosti, tvaru a ďalších parametrov.

Sluch sa spracováva v časovej oblasti.

Šarm a chuťové vnemy sú riadené gyrusom hipokampu, ktorý má na rozdiel od všeobecnej štruktúry neokortexu iba 3 horizontálne vrstvy.

Stojí za zmienku, že okrem oblastí priameho príjmu informácií zo zmyslov sú vedľa nich sekundárne, v ktorých sú prijaté obrazy korelované s tými, ktoré sú uložené v pamäti. V prípade poškodenia týchto častí mozgu človek úplne stráca schopnosť rozpoznať prichádzajúce dáta.

Motor

Táto skupina zahŕňa funkcie neokortexu, pomocou ktorého sa vykonáva akýkoľvek pohyb ľudských končatín. Motoriku kontroluje a monitoruje precentrálna oblasť. Dolné končatiny závisia od horných častí centrálneho gyrusu a horné od dolných. Okrem precentrálnej sa do pohybu zapája frontálna, okcipitálna a horná parietálna oblasť. Dôležitým znakom výkonu motorických funkcií je, že ich nemožno vykonávať bez neustáleho spojenia so zmyslovými oblasťami.

Asociatívne

Táto skupina funkcií neokortexu je zodpovedná za také zložité prvky vedomia, ako je myslenie, plánovanie, emocionálna kontrola, pamäť, empatia a mnohé ďalšie.

Asociatívne funkcie vykonávajú čelné, časové a parietálne oblasti.

V týchto častiach mozgu sa vytvára reakcia na dáta prichádzajúce zo zmyslov a príkazové signály sa posielajú do motorickej a zmyslovej zóny.

Na príjem a kontrolu sú všetky senzorické a motorické oblasti mozgovej kôry obklopené asociatívnymi poľami, v ktorých sa analyzujú prijaté informácie. Zároveň však treba mať na pamäti, že údaje prichádzajúce do týchto polí už boli primárne spracované v senzorickej a motorickej oblasti. Napríklad, ak dôjde k porušeniu práce takejto sekcie vo vizuálnej oblasti, človek to vidí a chápe existuje predmet, ale nevie ho pomenovať a podľa toho rozhodnúť o svojom ďalšom správanie.

Predný lalok kôry je navyše veľmi pevne spojený s limbickým systémom, čo mu umožňuje kontrolovať a riadiť emocionálne správy a reflexy. To umožňuje, aby sa osoba konala ako osoba.

Výkon asociatívnych funkcií v neokortexe je možný vďaka skutočnosti, že neuróny tejto časti centrálneho nervového systému schopný udržať stopy excitácie podľa princípu spätnej väzby môže pretrvávať dlhú dobu (od niekoľkých rokov až po celý život). Touto schopnosťou je pamäť, pomocou ktorej sa budujú asociatívne väzby prijatých informácií.

Úloha neokortexu v emóciách a stereoogenéze

Emócie sa u ľudí spočiatku objavujú v limbickom systéme mozgu. V tomto prípade sú však reprezentované primitívnymi pojmami, ktoré sa po páde do novej kôry spracúvajú pomocou asociatívnej funkcie. Vďaka tomu môže človek operovať s emóciami na vyššej úrovni, čo umožňuje zaviesť pojmy ako radosť, smútok, láska, hnev atď.

Neokortex má tiež schopnosť tlmiť silné výbuchy emócií v limbickom systéme vysielaním upokojujúcich signálov v oblastiach s vysokou neuronálnou paľbou. To vedie k tomu, že u človeka hrá dominantnú úlohu v správaní myseľ a nie inštinktívne reflexy.

Rozdiely od starej kôry

Stará kôra (archicortex) je skôr vyvinutá oblasť mozgovej kôry ako neokortex. Ale v procese evolúcie sa nová kôra stala rozvinutejšou a rozsiahlejšou. V tomto ohľade archicortex prestal hrať dominantnú úlohu a stal sa jednou zo základných častí limbický systém.

Ak porovnáme staré a vykonávané funkcie, potom prvej je priradená úloha vykonávania vrodených reflexov a motivácie a druhá je kontrola emócií a akcií na vyššej úrovni.

Okrem toho je neokortex oveľa väčší ako starý kortex. Takže prvý zaberá asi 96% celkového povrchu hemisfér a veľkosť druhého - nie viac ako 3%. Tento pomer ukazuje, že v archikortexe nemôže vykonávať vyššie nervové funkcie.