Funcția, structura și patologia neocortexului

4793
Abraham McLaughlin
Funcția, structura și patologia neocortexului

neocortex sau neocortexul este o structură împărțită în straturi subțiri care acoperă creierul mamiferelor, inclusiv al oamenilor. Funcțiile sale principale sunt percepția senzorială, raționamentul spațial, limbajul, învățarea, memoria, printre altele..

În timp ce, în creierul maimuțelor și al oamenilor, această zonă are numeroase contururi și înconjoară aproape întregul creier. Dimpotrivă, la mamiferele mai mici este mai puțin important, ocupând mai puțin spațiu. Astfel, într-un creier de șoarece, neocortexul ocupă doar partea superioară a creierului. În plus, suprafața sa este fină și nu există aproape nici o răsucire.

Diferența în neocortex între oameni și alte specii este că grosimea acestuia este mult mai mare și are mai multe circumvoluții. Acest lucru pare să simbolizeze abilitatea de a pune în practică abilități cognitive mult mai complexe..

Se numește „neo”, care înseamnă „nou”, deoarece este partea evolutivă a cortexului cerebral. Cu toate acestea, poate fi numit și „isocortex” sau „neopalyo”. Unii autori folosesc neocortexul și cortexul cerebral (sau cortexul) în mod interschimbabil, deși acesta din urmă include și structuri subcorticale, cum ar fi hipocampul și cortexul perirrinal..

Indice articol

  • 1 Neocortex la om
  • 2 Structura neocortexului
  • 3 Straturi ale neocortexului
  • 4 Coloane ale Neocortexului
  • 5 Funcțiile neocortexului
  • 6 Neocortex și evoluție
  • 7 Patologii sau leziuni în neocortex
  • 8 Referințe

Neocortex la om

Citoarhitectura neocortexului vizual: în centru numerotarea straturilor de la unu (I) la șase (VI). Coloana din stânga: corpurile celulelor neuronice marcate de pata violet Nissl. Coloana dreaptă: neuroni glutamatergici marcați pentru MR-GEF în albastru. Sursă: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT și colab. [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] prin Wikimedia Commons

La specia umană, neocortexul este cea mai mare parte a creierului, acoperind ambele emisfere cerebrale. Restul structurilor se numesc „alocorteza”.

Neocortexul îndeplinește o mare varietate de funcții. Din acest motiv, atunci când apare un anumit tip de leziune în această zonă, pierderea anumitor abilități cognitive este frecventă..

În funcție de localizarea daunelor, capacitatea de a relaționa social adecvat, de a înțelege limbajul, de a controla mișcările ... În plus, percepția vizuală și spațială poate fi modificată, printre altele..

În epocile trecute, au studiat funcțiile cognitive și localizarea lor în creier, observând comportamentul pacienților răniți. Astfel, dacă un grup mare de pacienți care au afectat aceeași zonă a neocortexului au avut dificultăți în îndeplinirea acelorași sarcini, s-a stabilit o relație între localizarea creierului și abilități.

Datorită acestui fapt, se știe că neocortexul este alcătuit din mai multe zone care au funcții diferite. Multe zone sunt prezente la diferite specii de mamifere. În timp ce altele, cum ar fi viziunea culorilor sau capacitatea de a vorbi, numai la anumite specii.

Structura neocortexului

Neocortex și gyri sau gyri. Sursă: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ și colab. (2008). [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)] prin Wikimedia Commons

Neocortexul are o grosime cuprinsă între 2 și 4 milimetri și are aproximativ 30 de miliarde de neuroni. La primate și oameni este plin de caneluri și creste (circumvoluții). Aceste falduri au apărut datorită creșterii mari a dimensiunii lor.

Toți oamenii au un creier cu același model de circumvoluții și sulci, deși unele detalii pot varia ușor de la un individ la altul..

În plus, există tulburări de neurodezvoltare în care aceste răsuciri nu se dezvoltă așa cum ar trebui, ducând la diverse modificări cognitive. La fel, se pot pierde cu boli degenerative, cum ar fi Alzheimer.

La om, neocortexul reprezintă aproximativ 76% din volumul creierului. Această structură apare în stadiul embrionar al telencefalului dorsal. Încetul cu încetul se împarte în faimoșii lobi: occipital, parietal, temporal și frontal.

Lob frontal (portocaliu), lob parietal (roz), lob occipital (violet), lob temporal (verde).

Acești lobi se disting prin funcțiile lor. Astfel, occiputul se remarcă prin cortexul vizual primar (pentru a procesa vederea). În timp ce este temporal, are cortexul auditiv primar (pentru sunete). Parietalul corespunde senzațiilor tactile, percepției propriului corp și abilităților vizuo-spațiale.

La specia umană, lobul frontal are funcții foarte complexe și avansate în raport cu alte specii. Cum ar fi procesarea limbajului (zona Broca), comportamentul social dorit și controlul emoțional.

Există două tipuri de cortex în neocortex în conformitate cu arhitectura corpurilor celulare: neocortexul în sine și proisocortexul. Acesta din urmă se găsește în unele părți ale creierului, cum ar fi girusul cingulat, insula, girusul hipocampic sau zona subcalosală..

Neocortexul este cel mai dezvoltat țesut cerebral, așa cum se poate observa în organizarea și numărul de straturi.

Este alcătuit din substanță cenușie, adică corpuri de celule nervoase nemelinizate. Acoperă o zonă mai profundă de substanță albă, adică axoni (extensii neuronale) umplute cu mielină.

Cu toate acestea, deși neocortexul îndeplinește cele mai complexe funcții ale creierului, cu greu se observă diferențe celulare în comparație cu alte părți ale creierului.

Deci, ce face neocortexul atât de specializat? Se pare că ceea ce îl diferențiază este capacitatea sa de a crea, modifica și controla un număr mare de conexiuni neuronale. Generează o astfel de structură dinamică și flexibilă, care permite un mare schimb de informații între diferitele circuite neuronale.

Straturi de neocortex

Sistemul nervos și creierul

Neocortexul are o structură practic uniformă, motiv pentru care este numit și „isocortex”. Este compus din 6 straturi orizontale de celule nervoase numerotate de la I la VI. Primul este cel mai nou, în timp ce al șaselea este cel mai vechi.

Acestea sunt organizate după o perspectivă filogenetică, adică fiecare apare dintr-un moment diferit al evoluției. Astfel, pe măsură ce specia a avansat, s-au dezvoltat noi straturi.

Aceste straturi conțin atât neuroni excitatori (aproximativ 80%), cât și inhibitori (20%). Primii activează alți neuroni, în timp ce al doilea îi blochează.

Straturile sunt formate în principal din „celule tip” sau „celule dense” și conexiuni între ele. Straturile sunt diferențiate de tipurile predominante de celule nervoase, dispunerea și conexiunile lor.

Stratul IV este mai mic și se găsește în cortexul motor primar. Este principalul receptor al informațiilor senzoriale. Mai târziu, transmite acele informații către alte straturi, astfel încât să fie procesate și interpretate.

În acest fel, acest strat primește o mare parte din conexiunile sinaptice de la structuri subcorticale, cum ar fi talamusul. Acest lucru se datorează faptului că talamusul este conectat la diferite organe senzoriale, cum ar fi urechea sau ochii..

Straturile II și III trimit proiecții în principal către alte părți ale neocortexului. În timp ce straturile V și VI transmit de obicei informații în afara cortexului, cum ar fi talamusul, trunchiul cerebral sau măduva spinării.

Coloanele neocortexului

Cortexul vizual al maimuței (Macacul Rhesus). Reprezentarea unei coloane corticale. În stânga straturile neocortexului, în cifre romane de la III la VI. Celule piramidale lab. Celule stelate cu spini cd. Celule stelate axonice recurente șiFg. Celule piramidale axonice recurente heu. Fibre senzoriale aferente în roșu F. Desenarea unui preparat colorat prin metoda Golgi. Sursă: Mavavf [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] prin Wikimedia Commons

În neocortex există și structuri verticale numite coloane. Sunt zone de aproximativ 0,5 milimetri în diametru și o adâncime de 2 milimetri.

Aparent, fiecare coloană este asociată cu percepția senzorială a fiecărei părți a corpului. Deși există și unele dedicate percepției sunetelor sau elementelor vizuale.

La om se pare că există aproximativ 500 de mii de coloane, fiecare având aproximativ 60 de mii de neuroni. Cu toate acestea, acestea sunt dificil de definit și nu există un consens clar cu privire la anatomia, dimensiunea sau funcțiile lor specifice..

Funcțiile neocortexului

RMN al creierului

Principalele funcții ale neocortexului sunt:

- Perceptie senzoriala: în neocortex există zone care procesează și interpretează informațiile care provin din simțurile noastre.

- Generați comenzi cu motor: Datorită acestei structuri cerebrale, putem realiza secvențe de mișcări de care nici măcar nu suntem conștienți. În această zonă, de exemplu sunt planificate toate tiparele motorii necesare pentru a merge, a scrie sau a cânta la un instrument.

- Raționament spațial: există regiuni ale neocortexului implicate în înțelegerea spațiului și acționarea în raport cu acesta. De asemenea, servește pentru a ne ghida și a plasa elemente.

- Limba: Aceasta este o capacitate umană unică, care ne distinge de alte animale. Există zone ale neocortexului care ne predispun să învățăm sunetele limbii de la o vârstă fragedă și să le producem. Precum și asocierea anumitor grupuri de sunete sau simboluri scrise cu o semnificație.

- Așa-numitele funcții executive precum raționamentul, luarea deciziilor, autocontrolul, concentrarea, auto-reflectarea, rezolvarea problemelor etc. Adică abilitatea de a ști să se comporte în orice moment și de a efectua o serie de comportamente pentru a atinge un obiectiv.

- Învățare, memorie și somn: Neocortexul sa dovedit, de asemenea, esențial pentru stocarea cunoștințelor.

De fapt, anumite părți ale neocortexului par a fi sediul memoriei semantice, care este cea legată de cunoștințele generale despre lume. De exemplu, ceea ce învățăm la școală, cum ar fi că Parisul este capitala Franței.

La fel se întâmplă și cu memoria autobiografică, care este asociată cu evenimente importante din viața noastră personală..

Informațiile instrumentale sunt, de asemenea, stocate, adică informații care implică comportamente automate precum conducerea sau mersul pe bicicletă..

Pe de altă parte, anumiți neuroni din neocortex sunt de asemenea activați în timpul somnului. Se pare că neocortexul dialogează cu hipocampul în timp ce dormim, ajutând la consolidarea și fixarea a ceea ce a fost învățat în perioadele de veghe.

Neocortex și evoluție

Pentru ca neocortexul să evolueze atingând o dimensiune mai mare, este necesar ca și creierul speciei să fie mai mare, astfel încât să îl poată susține.

Neocortexul este prezent și în alte primate pe lângă Homo sapiens. O dimensiune mai mare a neocortexului în comparație cu restul creierului este legată de diferite variabile sociale, cum ar fi dimensiunea grupului, precum și de complexitatea relațiilor sociale (concurență, cooperare, uniune etc.).

Creșterea evolutivă a dimensiunii neocortexului a implicat un control inhibitor mai mare. Acest lucru poate explica transformarea comportamentelor și o mai mare armonie socială față de strămoșii noștri..

Oamenii au un neocortex mare în comparație cu alte mamifere. Astfel, de exemplu, există un raport 30: 1 dintre substanța cenușie neocorticală și dimensiunea măduvei în tulpina creierului cimpanzeilor. La om, acest raport este de 60: 1.

Patologii sau leziuni în neocortex

Deoarece neocortexul are o mare extensie la om, este ușor ca orice leziune dobândită să implice această structură. Cum se poate întâmpla după un traumatism cranian, accident vascular cerebral sau tumori.

În plus, este important de menționat faptul că, în funcție de zona neocortexului în care apare afectarea, simptomele vor varia. Este posibil ca pacientul să aibă dificultăți în utilizarea limbajului, să perceapă obiecte în spațiu sau să sufere de probleme de inhibare și să efectueze comportamente nedorite.

Neocortexul poate fi, de asemenea, afectat de boli neurodegenerative. Ca, de exemplu, în boala Alzheimer, există o întrerupere a transmiterii informațiilor din neocortexul senzorial către neocortexul prefrontal.

Acest lucru duce la simptome precum abilități cognitive afectate, modificări ale personalității și demență..

Dacă degenerarea cuprinde lobul temporal, se poate dezvolta demență semantică. Adică, o degenerare progresivă a memoriei asociată cu evenimente semantice (lucruri învățate din cultura noastră, ceea ce ne învață la școală, date despre utilizarea limbii etc.)

Referințe

  1. Isocortex. (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de pe IMAIOS: imaios.com.
  2. Neocortex. (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de pe Wikipedia: en.wikipedia.org.
  3. Neocortex (creier). (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de la Daily Science: sciencedaily.com.
  4. Proisocortex. (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de pe Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
  5. Cortexul cerebral al creierului (Neocortex). (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de la MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
  6. STRATURILE EVOLUȚIONARE A CREIERULUI OMULUI. (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de la Creierul de sus în jos: thebrain.mcgill.ca.
  7. O conversație între trei regiuni ale creierului ne consolidează amintirile în timpul somnului. (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, din Trends 21: trends21.net.
  8. Ce este neocortexul? (s.f.). Adus pe 29 martie 2017, de la BraInSitu: nibb.ac.jp.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.