NEOCORTEX: FUNKCIÓ, SZERKEZET ÉS PATOLÓGIA - GEOGRAFÍA - 2025

A neocortex vagy neocortex vékony rétegekre osztott struktúra, amely lefedi az emlősök, köztük az emberek agyát. Fő funkciói az érzékszervi észlelés, a térbeli érvelés, a nyelv, a tanulás, az emlékezet.

Míg a majmok és az emberek agyában ez a terület számos felfordulással rendelkezik, és szinte az egész agyat körülveszi. Éppen ellenkezőleg, a kisebb emlősöknél ez kevésbé fontos, kevesebb helyet foglal el. Így egy egér agyban a neocortex az agy csak a felső részét foglalja el. Ezen felül, a felülete finom, és nincs csavarodás.

Az emberek és más fajok neocortexében az a különbség, hogy vastagsága sokkal nagyobb és több hulláma van. Úgy tűnik, ez szimbolizálja a sokkal összetettebb kognitív képességek alkalmazásának képességét.

Neo-nak hívják, ami "újnak" jelent, mert az agykéreg evolúciós újabb része. Ugyanakkor "isocortex" vagy "neopalyo" -nak is nevezhető. Egyes szerzők a neocortexet és az agykéreg (vagy cortex) felcserélhetőségét használják, bár az utóbbi szubkortikális struktúrákat is tartalmaz, mint például a hippokampusz és a perirrinális kéreg.

Neocortex emberben

A vizuális neocortex citoarhitektúrája: a rétegek központjában számozása egy (I) - hat (VI). Bal oszlop: lila Nissl folttal megjelölt neuronsejttestek. Jobb oszlop: glutamaterg neuronok, kékkel jelölve az MR-GEF-re. Forrás: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, E overall IP, Tsuang MT, et al. keresztül Wikimedia Commons

Az emberi fajokban a neocortex az agy legnagyobb része, és mindkét agyféltekét lefedi. A többi struktúrát "allocortex" -nek nevezzük.

A neocortex sokféle funkciót lát el. Ezért, amikor valamilyen típusú sérülés jelentkezik ezen a területen, bizonyos kognitív képességek elvesztése gyakori.

A károsodás helyétől függően képes a megfelelő társadalmi kapcsolat, a nyelv megértése, az ellenőrzési mozgások… Ezen felül, többek között, a vizuális és a térbeli észlelés is megváltozhat.

A múltban a sérült betegek viselkedésének megfigyelésével tanulmányozták a kognitív funkciókat és az agyban elhelyezkedést. Így ha egy olyan betegcsoportnak, aki megsérült a neocortex ugyanazon területén, nehézségeket okozott ugyanazon feladatok elvégzése, kapcsolat alakult ki az agy elhelyezkedése és képességei között.

Ennek köszönhetően ismert, hogy a neocortex több olyan területből áll, amelyek különböző funkciókkal rendelkeznek. Számos terület jelen van az emlősök különféle fajaiban. Míg mások, például a színlátás vagy a beszédképesség, csak bizonyos fajokban.

A neocortex felépítése

Neocortex és annak girri vagy konvolúciói. Forrás: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, et al. (2008). keresztül Wikimedia Commons

A neocortex vastagsága 2-4 mm, körülbelül 30 milliárd neuronnal rendelkezik. A főemlősökben és az emberekben tele van barázdákkal és gerincekkel (konvolúciókkal). Ezek a redők a méretük nagymértékű növekedéséből adódtak.

Minden ember agya azonos a konvolúciók és szulci mintázatokkal, bár egyes részletek egyénenként eltérhetnek.

Ezen kívül vannak olyan neurodevelopmental rendellenességek, amelyekben ezek a csavarodások nem úgy fejlődnek ki, ahogyan kellene, különféle kognitív változásokhoz vezetve. Hasonlóképpen elveszhetnek olyan degeneratív betegségekkel, mint például az Alzheimer-kór.

Emberekben a neocortex az agy térfogatának körülbelül 76% -át teszi ki. Ez a szerkezet a dorsalis telencephalon embrionális stádiumában merül fel. Alig apránként fel van osztva a híres lebenyekre: okcitalis, parietális, időbeli és frontális.

Elülső lebeny (narancssárga), parietális lebeny (rózsaszín), okklipitalis lebeny (lila), ideiglenes lebeny (zöld).

Ezeket a lebenyeket funkciójuk alapján különböztetjük meg. Így a nyaki lyuk kiemelkedik az elsődleges vizuális kéregben (a látás feldolgozása érdekében). Miközben az idő, az elsődleges hallókéreggel rendelkezik (a hangokhoz). A parietális a tapintható érzéseknek, a saját testének észlelése és a teljes térbeli képességeknek felel meg.

Az emberi fajban a frontális lebeny nagyon összetett és fejlett funkcióval rendelkezik más fajokkal összehasonlítva. Mint például a nyelvfeldolgozás (Broca területe), társadalmilag kívánatos viselkedés és érzelmi kontroll.

A sejttestek architektúrája szerint a neocortexben kétféle cortex létezik: maga a neocortex és a proisocortex. Ez utóbbi az agy bizonyos részeiben található, mint például a cingulate gyrus, az insula, a hippokampusz gyrus vagy a subcallosal terület.

A neocortex a legfejlettebb agyszövet, amint az a szervezetében és a rétegek számában is látható.

Szürke anyagból, azaz nem emlősített idegsejttestekből áll. Lefedi a fehér anyag mélyebb területét, azaz a myelinnel töltött axoneket (neuron kiterjesztéseket).

Noha a neocortex a legösszetettebb agyi funkciókat látja el, alig észlelhető sejtes különbség az agy más részeivel összehasonlítva.

Tehát mi teszi a neocortex olyan specializálódottvá? Úgy tűnik, hogy megkülönbözteti őt az a képessége, hogy számos idegi kapcsolatot létesítsen, módosítson és irányítson. Olyan dinamikus és rugalmas struktúrát generál, amely nagyszerű információcserét tesz lehetővé a különböző idegi áramkörök között.

A neocortex rétegei

Idegrendszer és agy

A neocortex gyakorlatilag egységes szerkezetű, ezért isocortexnek is nevezik. 6 vízszintes idegsejt rétegből áll, amelyek I – VI számozással vannak ellátva. Az első a legújabb, míg a hatodik a legrégebbi.

Filogenetikai szempontból vannak rendezve, azaz mindegyik evolúció más pillanatából merül fel. Így a faj előrehaladtával új rétegek fejlődtek ki.

Ezek a rétegek mind gerjesztő (kb. 80%), mind gátló (20%) neuronokat tartalmaznak. Az előbbi aktiválja a többi neuront, míg az utóbbi blokkolja őket.

A rétegeket elsősorban "típusú cellák" vagy "sűrű cellák" és azok közötti kapcsolatok alkotják. A rétegeket megkülönböztetik az uralkodó idegsejtek típusai, elrendezése és kapcsolatai.

A IV. Réteg kisebb, és megtalálható az elsődleges motorkéregben. Ez a szenzoros információk fő receptora. Később továbbítja ezt az információt más rétegekre, hogy feldolgozzuk és értelmezzük.

Ily módon ez a réteg a szinaptikus kapcsolatok nagy részét olyan szubkortikális struktúrákból kapja, mint például a talamus. Ennek oka az, hogy a talamusz különböző érzékszervekkel, például fülmel vagy szemmel kapcsolódik össze.

A II. És a III. Réteg előrejelzéseket küld elsősorban a neocortex más részeire. Míg az V és VI réteg általában információt továbbít a kéregről, például a talamusról, az agytörzsről vagy a gerincvelőről.

A neocortex oszlopai

A majom vizuális kéregét (Macaca rhesus). A kéregoszlop ábrázolása. A bal oldalon a neocortex rétegei, római számokkal, III – VI. Piramissejtek a, b. Stella sejtek gerincvel c, d. A visszatérő axon csillagsejtjei e, f, g. Piramissejtek rekurrens axon h, i. Szenzoros érzéki rostok vörös F-ben. A Golgi módszerrel festett készítmény rajza. Forrás: Mavavf a Wikimedia Commonson keresztül

A neocortexben vannak vertikális struktúrák is, amelyeket oszlopoknak hívnak. Ezek körülbelül 0,5 mm átmérőjű és 2 mm mélyek.

Úgy tűnik, hogy az egyes oszlopok a test egyes részeinek szenzoros észlelésével vannak kapcsolatban. Bár vannak olyanok is, amelyek a hangok vagy a vizuális elemek észlelésére szolgálnak.

Az emberekben úgy tűnik, hogy körülbelül 500 ezer oszlop van, mindegyik körülbelül 60 ezer neuronnal rendelkezik. Ezeket azonban nehéz meghatározni, és nincs egyértelmű egyetértés sajátos anatómiájukkal, méretükkel vagy funkcióikkal kapcsolatban.

Neocortex funkciók

Az agy MR

A neocortex fő funkciói:

- Szenzoros észlelés: A neokortexben vannak olyan területek, amelyek feldolgozzák és értelmezik az érzékeinkből származó információkat.

- Motoros parancsok generálása: ennek az agyszerkezetnek köszönhetően olyan mozgássorozatokat készíthetünk, amelyekre még nem is vagyunk tudatában. Ezen a területen megtervezik az összes motoros mintát, például a sétahoz, íráshoz vagy hangszer lejátszásához.

- Területi érvelés: vannak olyan neokortex régiók, amelyek részt vesznek a tér megértésében és az ahhoz kapcsolódó cselekedetekben. Arra is irányul, hogy elemeket helyezze el.

- Nyelv: ez egyedülállóan emberi képesség, amely megkülönböztet bennünket más állatoktól. Vannak olyan neokortex területek, amelyek hajlamosak arra, hogy a nyelv hangjait már korán megtanuljuk és előállítsuk. Valamint a hangok vagy az írott szimbólumok egyes csoportjainak a jelentéssel való társítása.

- Az úgynevezett végrehajtó funkciók, például érvelés, döntéshozatal, önkontroll, koncentráció, önreflexió, problémamegoldás stb. Vagyis az a képesség, hogy tudjuk, hogyan kell mindig viselkedni, és viselkedés-sorozatokat végezzünk el egy cél elérése érdekében.

- Tanulás, memória és alvás: bebizonyosodott, hogy a neocortex elengedhetetlen a tudás tárolásához.

Valójában a neocortex egyes részei a szemantikai memória székhelyének tűnnek, ami a világgal kapcsolatos általános ismeretekhez kapcsolódik. Például, amit megtanulunk az iskolában, például hogy Párizs Franciaország fővárosa.

Ugyanez történik az önéletrajzi emlékezettel, amely a személyes életünk fontos eseményeihez kapcsolódik.

A műszeres információkat is tárolják, azaz olyan információkat, amelyek automatikus viselkedést tartalmaznak, például vezetés vagy kerékpár vezetés.

Másrészről, a neocortex bizonyos neuronjai alvás közben is aktiválódnak. Úgy tűnik, hogy a neocortex párbeszédet folytat a hippokampussal alvás közben, segítve az ébrenléti időszakban megtanultak megszilárdítását és rögzítését.

Neocortex és evolúció

A neocortex nagyobb méretű fejlődéséhez szükséges, hogy a faj agya is nagyobb legyen, hogy támogassa azt.

A neocortex a Homo sapiens mellett más főemlősökben is megtalálható. A neocortex nagyobb mérete az agy többi részéhez képest különféle társadalmi változókhoz kapcsolódik, például a csoport méretéhez, valamint a társadalmi kapcsolatok összetettségéhez (verseny, együttműködés, unió stb.).

A neocortex méretének evolúciós növekedése fokozottabb gátló kontrollt jelent. Ez magyarázhatja a viselkedés átalakulását és a nagyobb társadalmi harmóniát őseinkkel szemben.

Az embereknek nagy agykéregük van, mint más emlősöknél. Így például a csimpánzok agytörzsében a neocorticalis szürkeanyag és a csontvelő méretének 30: 1 aránya van. Az embereknél ez az arány 60: 1.

Patológiák vagy sérülések a neocortexben

Mivel a neocortex nagy kiterjedésű az emberekben, minden szerzett sérülés esetén könnyen bevonható ez a szerkezet. Mint fejfájás, stroke vagy daganatok után fordulhat elő.

Fontos továbbá megemlíteni, hogy a neocortex azon területétől függően, ahol a károsodás bekövetkezik, a tünetek változnak. Lehetséges, hogy a betegnek nehézségekbe ütközik a nyelv használata, a térben lévő tárgyak érzékelése, vagy gátlási problémákat szenved, és nemkívánatos viselkedést visel.

A neocortexet neurodegeneratív betegségek is befolyásolhatják. Mint például az Alzheimer-kórban, megszakad az információ átadása a szenzoros neortortexből a prefrontalis neocortexbe.

Ez olyan tünetekhez vezet, mint a csökkent kognitív képességek, a személyiség megváltozása és a demencia.

Ha a degeneráció az időbeli lebenyt magában foglalja, akkor szemantikus demencia alakulhat ki. Vagyis a memória fokozatos degenerálódása a szemantikai tényekkel (kultúránkból megtanult dolgok, mit tanítanak az iskolában, nyelvhasználati adatok stb.)

Irodalom

1. Isocortex. (Sf). Beérkezett 2017. március 29-én, az IMAIOS-tól: imaios.com.
2. Agykéregben. (Sf). Visszakeresve: 2017. március 29-én, a Wikipedia-ról: en.wikipedia.org.
3. Neocortex (agy). (Sf). Beolvasva 2017. március 29-én, a Science daily webhelyről: sciencedaily.com.
4. Proisocortex. (Sf). Beolvasva: 2017. március 29-én, a Braininfo-tól: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Az agyi agykéreg (Neocortex). (Sf). Beolvasva 2017. március 29-én, a MyBrainNotes oldalról: mybrainnotes.com.
6. AZ Emberi Agy kinevező rétegei. (Sf). Beolvasva: 2017. március 29., Az agy felől lefelé: thebrain.mcgill.ca.
7. A három agyrégió közötti beszélgetés megszilárdítja emlékeinket alvás közben. (Sf). Beolvasva 2017. március 29-én, a Trends 21-ből: trend21.net.
8. Mi a neocortex? (Sf). Beolvasva 2017. március 29-én, a BraInSitu-tól: nibb.ac.jp.