Neocortex struktur, funktioner og patologier

den neocortex eller neocorteza er en struktur opdelt i tynde lag, der dækker hjernen hos pattedyr. Denne forskel pattedyrs hjerner fra andre dyrs dyr, da den ikke er til stede hos fugle eller krybdyr. Derudover præsenterer det markante forskelle mellem de forskellige dyrepattedyr.

For eksempel, hvis vi sammenligner hjernen hos en mus, en abe og et menneske; det er muligt at bemærke, at størrelsen og svingningerne (sving) er meget forskellige.

I hjernen af ​​en mus optager neocortex kun den øvre del af dette organ. Desuden er dens overflade tynd og knap skiftes. I hjernen hos aber og mennesker har dette område mange forvandlinger og omgiver næsten hele hjernen.

Delfiner er pattedyr, der har mere neocortical neuroner. Selv om forskellen mellem mennesker og andre arter er, at tykkelsen af ​​neocortex er meget større, og den har endnu flere omgange. Dette synes at symbolisere evnen til at gennemføre langt mere komplekse kognitive færdigheder.

Det hedder "neo", hvilket betyder "nyt", fordi det er den evolutionært nye del af hjernebarken.

Det kan dog også kaldes "isocórtex" eller "neopalio". Nogle forfattere bruger neocortex og cerebral cortex (eller cortex) usædvanligt, selvom sidstnævnte også omfatter subkortiske strukturer som hippocampus og perirhinal cortex..

I den menneskelige art er neocortex den største del af hjernen og dækker de to cerebrale halvkugler. Resten af ​​strukturerne hedder "allocorteza".

Neocortex er ansvarlig for en række funktioner. Derfor, når der opstår en form for skade på dette område, er tabet af visse kognitive evner almindeligt..

Afhængigt af skades beliggenhed kan evnen til at relatere socialt på en passende måde forstå sproget, kontrolbevægelser ... kan forringes. Derudover kan visuel og rumlig opfattelse ændres blandt andet..

Tidligere har de studeret kognitive funktioner og deres placering i hjernen ved at observere adfærd hos patienter med skader.

Hvis en stor gruppe patienter, der havde beskadiget det samme område af neocortex, havde vanskeligheder med at udføre de samme opgaver, blev der således etableret et forhold mellem hjerne lokalisering og færdigheder..

Takket være det er det kendt, at neocortex består af flere områder, der har forskellige funktioner. Mange områder er til stede i flere arter af pattedyr. Mens andre, såsom farvevision eller evnen til at tale, kun i nogle få bestemte arter.

Theory of the Triune Brain

Begrebet neocortex er også blevet udvidet med den berømte teori om Paul MacLeans trehjems hjerne, der blev udviklet på 50'erne.

Denne model forsøgte at forklare strukturen af ​​den menneskelige hjerne forbundet med artens evolutionære historie. På denne måde forsvarede MacLean eksistensen af ​​tre typer af hjerner: den reptilske hjerne, limbic og neocortex.

Den første er den ældste og regulerer kroppens mest grundlæggende vitalfunktioner som temperatur, puls eller balance. Hos mennesker omfatter det hjernestammen og cerebellumet.

Limbic er forbundet med pattedyr og er forbundet med hukommelse og følelser. Hos mennesker indbefatter det strukturer som hippocampus, amygdala og hypothalamus.

Mens neocortex begyndte at udvikle sig i primater og nåede sin maksimale udvikling i den humane art.

Det omfatter de to hjernehalvfugle, som vi skylder udseende af sprog, abstrakt tanke, fantasi, selvkontroll osv. Det vil sige højere kognitive funktioner.

Denne struktur er fleksibel og har praktisk talt uendelige lærings- og tilpasningsfærdigheder.

Disse tre områder i hjernen virker ikke selvstændigt, men arbejder sammen for at nå mål. Der er blevet observeret utallige forbindelser mellem dem, der påvirker hinanden.

For eksempel er der vigtige forbindelser mellem det limbiske system og neocortex. Således er vi i stand til at styre vores følelser og tilpasse dem til hver kontekst ved hjælp af neocortex'ens handling.

Strukturen af ​​neocortex

Neocortex måler mellem 2 og 4 mm tykt og har ca. 30000 millioner neuroner. I primater og mennesker er det fyldt med furrows og kamme (vinkler). Disse folder opstod fra den store stigning i størrelse.

Alle mennesker har en hjerne med samme mønster af svingninger og spor, selv om nogle detaljer kan variere lidt fra individ til person.

Derudover er der neurodevelopmental lidelser, hvor disse sving ikke udvikler sig, da de burde føre til forskellige kognitive ændringer. Ligeledes kan de gå tabt med degenerative sygdomme som Alzheimers.

Hos mennesker udgør neocortex ca. 76% af hjernens volumen. Denne struktur opstår i embryonale fase af dorsal telencephalon. Lidt efter lidt er det opdelt i de berømte lobes: occipital, parietal, temporal og frontal.

Disse lobes kendetegnes af deres funktioner. Således springer occiputet ud for den primære visuelle cortex (for at behandle syn). Mens den tidsmæssige har den den primære auditiv cortex (for lyde). Parietalen svarer til de taktile fornemmelser, opfattelsen af ​​egen krop og visuospatiale evner.

I den menneskelige art har frontalsken meget komplekse og avancerede funktioner i forhold til andre arter. Ligesom sprogbehandlingen (Broca's område), socialt ønskelig adfærd og følelsesmæssig kontrol.

Der er to typer cortex i neocortex ifølge cellelegemets arkitektur: selve neocortex og procortex. Sidstnævnte findes i nogle dele af hjernen, såsom cingulate gyrus, insulaen, hippocampal gyrus eller subcallose området.

Neocortex er det mest udviklede hjernevæv, som det ses i organisationen og antallet af lag.

Det består af gråt materiale, det vil sige, at cellerne i nerveceller ikke myelineres. Det dækker et dybere område af hvidt stof, det vil sige axoner (neuronale forlængelser) fyldt med myelin.

Men selv om neocortex udfører de mest komplekse hjernefunktioner, er der næppe nogen cellulære forskelle i forhold til andre dele af hjernen.

Så hvad gør Neocortex så specialiseret? Tilsyneladende, hvad der skiller ham fra hinanden er hans evne til at oprette, ændre og styre et stort antal neurale forbindelser. Det genererer en så dynamisk og fleksibel struktur, at den giver mulighed for en stor udveksling af information mellem de forskellige neuronledninger.

Lag af neocortex

Neocortex har en praktisk ensartet struktur, hvorfor den også kaldes "isoortex". Den består af 6 vandrette lag af nerveceller nummereret fra I til VI. Den første er den nyeste, mens den sjette er den ældste.

De er organiseret efter et fylogenetisk perspektiv, det vil sige, hver opstår fra et andet evolutionsmoment. Således som arten er avanceret, er der blevet udviklet nye lag.

Disse lag indeholder både excitatoriske (ca. 80%) og hæmmende (20%) neuroner. Den første aktiverer andre neuroner, mens sidstnævnte blokkerer dem.

Lagene består hovedsagelig af "type celler" eller "tætte celler" og forbindelser mellem dem. Lagene er differentieret af de typer af nerveceller, der dominerer, deres arrangement og forbindelser.

Layer IV er mindre og findes i den primære motor cortex. Det er den vigtigste receptor af sensoriske informationer. Derefter overfører den denne information til andre lag, så den behandles og tolkes.

På denne måde modtager dette lag meget af de synaptiske forbindelser af subkortiske strukturer, såsom thalamus. Dette skyldes, at thalamus er forbundet med forskellige sensoriske organer som øret eller øjnene.

Lag II og III sender fremskrivninger hovedsagelig til andre dele af neocortex. Mens lag V og VI transmitterer normalt information uden for cortex, såsom thalamus, hjernestammen eller rygmarven.

Kolonner af neocortex

I neocortex er også lodrette strukturer kaldet kolonner kendetegnet. De er zoner med en diameter på ca. 0,5 mm og med en dybde på 2 millimeter.

Tilsyneladende er hver søjle forbundet med den sensoriske opfattelse af hver del af kroppen. Selvom der også er nogle dedikeret til at opfatte lyde eller visuelle elementer.

I mennesker synes der at være omkring 500 tusind kolonner, med 60 tusind neuroner i hver af dem.

Men de er vanskelige at definere, og der er ingen klar konsensus om deres anatomi, størrelse eller specifikke funktioner.

Funktioner af neocortex

Hovedfunktionerne i neocortex er:

- Sensorisk opfattelse: i neocortex er der områder, der behandler og fortolker de oplysninger, der kommer fra vores sanser.

- Generer motorkommandoer: Takket være denne hjernestruktur kan vi lave sekvenser af bevægelser, som vi ikke engang mærker. På dette område er alle motormønstre, der er nødvendige for at gå, skrive eller spille et instrument, for eksempel planlagt.

- Rumlig begrundelse: der er områder af neocortex involveret i at forstå rum og handle i forhold til det. Det tjener også til at lede og placere elementer.

- sprog: Dette er en unik menneskelig kapacitet, der adskiller os fra resten af ​​dyrene. Der er områder af neocortexen, der predisponerer os for at lære sprogets lyde fra små og producere dem. Samt at associere bestemte grupper af lyde eller skrevne symboler med en mening.

- De såkaldte udøvende funktioner såsom ræsonnement, beslutningstagning, selvkontrol, koncentration, selvrefleksion, problemløsning osv. Det vil sige evnen til at vide, hvordan man opfører sig i hvert øjeblik og udfører en række adfærd for at nå et mål.

- Læring, hukommelse og søvn: Det har vist sig, at neocortex også er afgørende for opbevaring af viden.

Faktisk synes visse dele af neocortex at være sæden til semantisk hukommelse, som er relateret til generel viden om verden. For eksempel, hvad vi lærer i skolen, som Paris er hovedstaden i Frankrig.

Det samme sker med selvbiografisk hukommelse, som er den der er forbundet med vigtige begivenheder i vores personlige liv.

Oplysninger om instrumenttype lagres også, det vil sige en, der involverer automatisk adfærd som kørsel eller cykling.

På den anden side aktiverer visse neuroner af neocortex også under søvn. Det ser ud til, at neocortex interagerer med hippocampus mens vi sover, hjælper med at konsolidere og ordne det, vi har lært under vågne perioder.

Neocortex og evolution

For at neocortex skal udvikle sig til en større størrelse, er det nødvendigt, at arternes hjerne er større, så den kan understøtte den.

Neocortex er også til stede i andre primater ud over homo sapiens. En større størrelse af neocortex sammenlignet med resten af ​​hjernen er relateret til forskellige sociale variabler som gruppens størrelse samt kompleksiteten af ​​sociale relationer (konkurrence, samarbejde, union osv.)..

Forøgelsen i størrelsen af ​​neocortex har evolutionært involveret en større hæmmende kontrol. Dette kan forklare transformationen af ​​adfærd og større social harmoni i forhold til vores forfædre.

Mennesker har en stor neocortex sammenlignet med andre pattedyr. Således er der for eksempel et 30: 1 forhold af neokortisk gråstof til marvets størrelse i hjernestammen af ​​chimpanser. Hos mennesker er forholdet 60: 1.

Patologier eller læsioner i neocortex

Da neocortex har en stor forlængelse hos mennesker, er det nemt for enhver erhvervet læsion at involvere denne struktur. Som det kan ske efter en traumatisk hjerneskade, slagtilfælde eller svulster.

Derudover er det vigtigt at nævne, at afhængigt af det område af neocortex hvor skaden opstår, vil symptomerne variere. Det er muligt, at patienten har problemer med brugen af ​​sprog eller at opfatte objekter i rummet. Eller tværtimod lider det af inhiberingsproblemer og udfører uønsket adfærd.

Neocortex kan også påvirkes af neurodegenerative sygdomme. Som for eksempel i Alzheimers sygdom er der en afbrydelse i transmissionen af ​​information fra den sensoriske neocortex til den præfrontale neocortex.

Dette fører til symptomer som forringelse af kognitive evner, personlighedsændringer og demens..

Hvis degeneration omfatter den tidlige lobe, kan semantisk demens forekomme. Det vil sige en progressiv degeneration af hukommelse i forbindelse med semantiske fakta (ting, der læres af vores kultur, det vi lærer i skolen, data om sprogbrug osv.)

referencer

1. Isocortex. (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra IMAIOS: imaios.com.
2. Neocortex. (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
3. Neocortex (hjerne). (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra Science dagligt: ​​sciencedaily.com.
4. Proisocortex. (N.D.). Hentet den 29. marts 2017 fra Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Hjernens cerebrale cortex (Neocortex). (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. DE EVOLUTIONÆRE LAGER AF MENNESKEN. (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra hjernen fra top til bund: thebrain.mcgill.ca.
7. En samtale mellem tre hjerneområder konsoliderer vores minder under søvn. (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra Trends 21: tendencias21.net.
8. Hvad er neocortex? (N.D.). Hentet den 29. marts 2017, fra BraInSitu: nibb.ac.jp.