Grundlæggende funktioner i hjernebarken. Funktioner af hjernebarken: hvad er de

Hjernebarken er en del af de fleste skabninger på jorden, men det er hos mennesker, at dette område har nået den største udvikling. Eksperter siger, at dette bidrog til den ældgamle arbejdsaktivitet, der følger os gennem hele vores liv.

I denne artikel vil vi se på strukturen, samt hvad hjernebarken er ansvarlig for.

Den kortikale del af hjernen spiller hovedrollen for den menneskelige krop som helhed og består af neuroner, deres processer og gliaceller. Cortex består af stjerne-, pyramide- og spindelformede nerveceller. På grund af tilstedeværelsen af ​​varehuse optager det kortikale område en ret stor overflade.

Strukturen af ​​hjernebarken inkluderer en lagdelt klassifikation, som er opdelt i følgende lag:

• Molekylær. Det har markante forskelle, hvilket afspejles i det lave celleniveau. Et lavt antal af disse celler, der består af fibre, er tæt forbundet
• Ekstern granulær. De cellulære stoffer i dette lag sendes til det molekylære lag
• lag af pyramidale neuroner. Det er det bredeste lag. Nåede den største udvikling i den præcentrale gyrus. Antallet af pyramidale celler stiger inden for 20-30 mikron fra den ydre zone af dette lag til den indre
• Indvendig granulær. Direkte er hjernens visuelle cortex det område, hvor det indre granulære lag har nået sin maksimale udvikling.
• Indvendig pyramideformet. Den består af store pyramideformede celler. Disse celler føres ned til det molekylære lag
• Lag af multimorfe celler. Dette lag er dannet af nerveceller af forskellig natur, men for det meste af en spindelformet type. Den ydre zone er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​større celler. Cellerne i den indre sektion er kendetegnet ved en lille størrelse

Hvis vi overvejer det lagdelte niveau mere omhyggeligt, kan vi se, at hjernebarken i hjernehalvdelene påtager sig projektionerne af hvert af niveauerne, der forekommer i forskellige dele af CNS.

Områder af hjernebarken

Funktioner af den cellulære struktur af den kortikale del af hjernen er opdelt i strukturelle enheder, nemlig: zoner, felter, regioner og underregioner.

Cerebral cortex er klassificeret i følgende projektionszoner:

• Primær
• Sekundær
• Tertiære

I den primære zone findes visse neuronceller, hvortil der konstant tilføres en receptorimpuls (auditiv, visuel). Den sekundære afdeling er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​perifere analysatorafdelinger. Tertiæren modtager behandlede data fra de primære og sekundære zoner og er selv ansvarlig for betingede reflekser.

Også hjernebarken er opdelt i en række afdelinger eller zoner, der giver dig mulighed for at regulere mange menneskelige funktioner.

Tildeler følgende zoner:

• Sensorisk - områder, hvor zonerne i hjernebarken er placeret:
  • visuel
  • Auditiv
  • Aromastof
  • Lugt
• Motor. Disse er kortikale områder, hvis stimulering kan føre til visse motoriske reaktioner. De er placeret i den forreste centrale gyrus. Dens skade kan føre til betydelig motorisk svækkelse.
• Associativ. Disse kortikale regioner er placeret ved siden af ​​sensoriske områder. Impulser af nerveceller, der sendes til sansezonen, danner en spændende proces med associative opdelinger. Deres nederlag medfører alvorlig svækkelse af læreprocessen og hukommelsesfunktionerne.

Funktioner af hjernebarkens lapper

Cerebral cortex og subcortex udfører en række menneskelige funktioner. Selve hjernebarkens lober indeholder sådanne nødvendige centre som:

• Motor, talecenter (Brocas centrum). Den er placeret i den nederste del af frontallappen. Dens skade kan fuldstændig forstyrre taleartikulation, det vil sige, at patienten kan forstå, hvad der bliver sagt til ham, men kan ikke svare
• Auditivt, talecenter (Wernickes centrum). Placeret i venstre temporallap. Beskadigelse af dette område kan resultere i, at en person ikke er i stand til at forstå, hvad den anden person siger, mens den forbliver i stand til at udtrykke sine tanker. Også i dette tilfælde er skriftlig tale alvorligt svækket.

Talefunktioner udføres af sensoriske og motoriske områder. Dens funktioner er relateret til skriftlig tale, nemlig læsning og skrivning. Den visuelle cortex og hjernen regulerer denne funktion.

Beskadigelse af det visuelle center af hjernehalvdelene fører til et fuldstændigt tab af læse- og skrivefærdigheder, samt til et muligt tab af synet.

I tindingelappen er der et center, der er ansvarlig for memoreringsprocessen. En patient med en læsion i dette område kan ikke huske navnene på visse ting. Han forstår dog selve genstandens betydning og funktioner og kan beskrive dem.

For eksempel, i stedet for ordet "kop", siger en person: "det er her, der hældes væske for derefter at drikke."

Patologier i hjernebarken

Der er et stort antal sygdomme, der påvirker den menneskelige hjerne, herunder dens kortikale struktur. Beskadigelse af cortex fører til forstyrrelse af dens nøgleprocesser og reducerer også dens ydeevne.

De mest almindelige sygdomme i den kortikale del omfatter:

• Picks sygdom. Det udvikler sig hos mennesker i alderdommen og er karakteriseret ved nervecellers død. Samtidig er de ydre manifestationer af denne sygdom næsten identiske med Alzheimers sygdom, som kan ses på diagnosestadiet, hvor hjernen ligner en tørret valnød. Det er også værd at bemærke, at sygdommen er uhelbredelig, det eneste, terapien er rettet mod, er undertrykkelse eller eliminering af symptomer.
• Meningitis. Denne infektionssygdom påvirker indirekte dele af hjernebarken. Det opstår som følge af beskadigelse af cortex ved infektion med pneumococcus og en række andre. Det er karakteriseret ved hovedpine, feber, smerter i øjnene, døsighed, kvalme
• Hypertonisk sygdom. Med denne sygdom begynder excitationsfokus at dannes i hjernebarken, og udgående impulser fra dette fokus begynder at trække blodkarrene sammen, hvilket fører til skarpe spring i blodtrykket
• Iltsult i hjernebarken (hypoxi). Denne patologiske tilstand udvikler sig oftest i barndommen. Det opstår på grund af mangel på ilt eller en krænkelse af blodgennemstrømningen i hjernen. Kan føre til irreversible ændringer i neuronalt væv eller død

De fleste patologier i hjernen og cortex kan ikke bestemmes ud fra de symptomer og ydre tegn, der opstår. For at identificere dem skal du gennemgå specielle diagnostiske metoder, der giver dig mulighed for at udforske næsten alle, selv de mest utilgængelige steder og efterfølgende bestemme tilstanden af ​​et bestemt område samt analysere dets arbejde.

Det kortikale område diagnosticeres ved hjælp af forskellige teknikker, som vi vil komme nærmere ind på i næste kapitel.

Udførelse af en undersøgelse

Til højpræcisionsundersøgelse af hjernebarken, metoder som:

• Magnetisk resonans og computertomografi
• Encefalografi
• Positron emissionstomografi
• Radiografi

Der anvendes også en ultralydsundersøgelse af hjernen, men denne metode er den mindst effektive i sammenligning med ovenstående metoder. Af fordelene ved ultralyd skelnes prisen og hastigheden af ​​undersøgelsen.

I de fleste tilfælde er patienter diagnosticeret med cerebral cirkulation. Til dette kan en yderligere række diagnostik anvendes, nemlig;

• Doppler ultralyd. Giver dig mulighed for at identificere de berørte kar og ændringer i blodgennemstrømningshastigheden i dem. Metoden er meget informativ og absolut sikker for helbredet.
• Rheoencefalografi. Arbejdet med denne metode er at registrere den elektriske modstand af væv, som giver dig mulighed for at danne en linje med pulserende blodgennemstrømning. Giver dig mulighed for at bestemme tilstanden af ​​blodkar, deres tone og en række andre data. Mindre informativ end ultralydsmetoden
• Røntgen angiografi. Dette er en standard røntgenundersøgelse, som desuden udføres ved hjælp af intravenøs administration af et kontrastmiddel. Derefter tages røntgenbilledet. Som følge af stoffets spredning i hele kroppen fremhæves alle blodstrømme i hjernen på skærmen.

Disse metoder giver nøjagtige oplysninger om tilstanden af ​​hjernen, cortex og blodgennemstrømningsparametre. Der er også andre metoder, der bruges afhængigt af sygdommens art, patientens tilstand og andre faktorer.

Den menneskelige hjerne er det mest komplekse organ, og der bruges mange ressourcer på at studere det. Men selv i en tid med innovative metoder til sin forskning, er det ikke muligt at studere visse dele af det.

Kraften i at behandle processer i hjernen er så betydelig, at selv en supercomputer ikke engang er i stand til at komme tæt på med hensyn til de tilsvarende indikatorer.

Hjernebarken og selve hjernen bliver konstant udforsket, som et resultat af, at opdagelsen af ​​forskellige nye fakta om den bliver mere og mere. De mest almindelige opdagelser:

• I 2017 blev der gennemført et eksperiment, hvor en person og en supercomputer var involveret. Det viste sig, at selv det mest teknisk udstyrede udstyr kun er i stand til at simulere 1 sekunds hjerneaktivitet. Det tog 40 minutter at fuldføre opgaven.
• Mængden af ​​menneskelig hukommelse i en elektronisk måleenhed for mængden af ​​data er omkring 1000 terabyte.
• Den menneskelige hjerne består af mere end 100 tusinde vaskulære plexuser, 85 milliarder nerveceller. Også i hjernen er der omkring 100 billioner. neurale forbindelser, der behandler menneskelige erindringer. Når man lærer noget nyt, ændres den strukturelle del af hjernen således også.
• Når en person vågner, akkumulerer hjernen et elektrisk felt med en effekt på 25 watt. Denne kraft er nok til at tænde en glødelampe
• Hjernens masse er kun 2% af den samlede masse af en person, dog forbruger hjernen omkring 16% af energien i kroppen og mere end 17% ilt
• Hjernen består af 80 % vand og 60 % fedt. Derfor er en sund kost afgørende for at opretholde normal hjernefunktion. Spis fødevarer, der indeholder omega-3 fedtsyrer (fisk, olivenolie, nødder) og drik den nødvendige mængde væske dagligt
• Forskere har fundet ud af, at hvis en person "sidder" på en diæt, begynder hjernen at spise sig selv. Og lave niveauer af ilt i blodet i flere minutter kan føre til uønskede konsekvenser.
• Menneskets glemsomhed er en naturlig proces, og ødelæggelsen af ​​unødvendig information i hjernen gør det muligt for den at forblive fleksibel. Også glemsomhed kan opstå kunstigt, for eksempel når man drikker alkohol, som hæmmer naturlige processer i hjernen.

Aktiveringen af ​​mentale processer gør det muligt at generere yderligere hjernevæv, der erstatter det beskadigede. Derfor er det nødvendigt hele tiden at udvikle sig mentalt, hvilket vil reducere risikoen for demens i høj alder markant.

Cerebral cortex , et lag af gråt stof 1-5 mm tykt, der dækker hjernehalvdelene hos pattedyr og mennesker. Denne del af hjernen, som udviklede sig i de senere stadier af udviklingen af ​​dyreverdenen, spiller en yderst vigtig rolle i implementeringen af ​​mental eller højere nervøs aktivitet, selvom denne aktivitet er resultatet af hjernens arbejde som en hel. På grund af bilaterale forbindelser med de underliggende dele af nervesystemet kan cortex deltage i reguleringen og koordineringen af ​​alle kropsfunktioner. Hos mennesker udgør cortex i gennemsnit 44% af volumen af ​​hele halvkuglen som helhed. Dens overflade når 1468-1670 cm2.

Barkens struktur . Et karakteristisk træk ved strukturen af ​​cortex er den orienterede, horisontale-lodrette fordeling af dens konstituerende nerveceller i lag og søjler; således er den kortikale struktur kendetegnet ved et rumligt ordnet arrangement af fungerende enheder og forbindelser mellem dem. Rummet mellem kroppe og processer i nervecellerne i cortex er fyldt med neuroglia og det vaskulære netværk (kapillærer). Kortikale neuroner er opdelt i 3 hovedtyper: pyramidale (80-90% af alle corticale celler), stellate og fusiforme. Det vigtigste funktionelle element i cortex er den afferente-efferente (dvs. opfatter centripetal og sender centrifugale stimuli) lang-axon pyramidale neuron. Stjerneceller er kendetegnet ved svag udvikling af dendritter og kraftig udvikling af axoner, som ikke strækker sig ud over diameteren af ​​cortex og dækker grupper af pyramideceller med deres forgreninger. Stjerneceller spiller rollen som at opfatte og synkronisere elementer, der er i stand til at koordinere (samtidigt hæmmende eller spændende) rumligt tætte grupper af pyramidale neuroner. En kortikal neuron er karakteriseret ved en kompleks submikroskopisk struktur. Topografisk forskellige områder af cortex adskiller sig i cellernes tæthed, deres størrelse og andre karakteristika ved den lagdelte og søjleformede struktur. Alle disse indikatorer bestemmer arkitekturen af ​​cortex, eller dens cytoarkitektonik.De største divisioner af cortex territorium er den gamle (paleocortex), gamle (archicortex), nye (neocortex) og interstitielle cortex. Overfladen af ​​den nye cortex hos mennesker fylder 95,6 %, den gamle 2,2 %, den gamle 0,6 %, den mellemliggende 1,6 %.

Hvis vi forestiller os hjernebarken som et enkelt dække (kappe), der dækker overfladen af ​​halvkuglerne, så vil den vigtigste centrale del af det være den nye cortex, mens den gamle, gamle og mellemliggende vil finde sted i periferien, dvs. kanterne af denne kappe. Den gamle cortex hos mennesker og højere pattedyr består af et enkelt cellelag, utydeligt adskilt fra de underliggende subkortikale kerner; den gamle bark er fuldstændig adskilt fra sidstnævnte og er repræsenteret af 2-3 lag; den nye cortex består som regel af 6-7 lag af celler; mellemliggende formationer - overgangsstrukturer mellem felterne af den gamle og nye skorpe, samt den gamle og nye skorpe - fra 4-5 lag af celler. Neocortex er underopdelt i følgende regioner: præcentral, postcentral, temporal, inferior parietal, superior parietal, temporo-parietal-occipital, occipital, insulær og limbisk. Til gengæld er områderne opdelt i delområder og felter. Hovedtypen af ​​direkte og feedback-forbindelser af den nye cortex er lodrette bundter af fibre, der bringer information fra de subkortikale strukturer til cortex og sender den fra cortex til de samme subkortikale formationer. Sammen med lodrette forbindelser er der intrakortikale - vandrette - bundter af associative fibre, der passerer på forskellige niveauer af cortex og i det hvide stof under cortex. Horisontale bundter er mest karakteristiske for lag I og III i cortex, og i nogle felter for lag V.

Horisontale bundter giver informationsudveksling både mellem felter placeret på tilstødende gyri og mellem fjerne områder af cortex (for eksempel frontal og occipital).

Funktionelle træk ved cortex bestemmes af fordelingen af ​​nerveceller og deres forbindelser i lag og søjler nævnt ovenfor. Konvergens (konvergens) af impulser fra forskellige sanseorganer er mulig på kortikale neuroner. Ifølge moderne koncepter er en sådan konvergens af heterogene excitationer en neurofysiologisk mekanisme for hjernens integrative aktivitet, dvs. analyse og syntese af kroppens responsaktivitet. Det er også vigtigt, at neuronerne kombineres i komplekser, tilsyneladende at realisere resultaterne af konvergensen af ​​excitationer til individuelle neuroner. En af de vigtigste morfo-funktionelle enheder i cortex er et kompleks kaldet en kolonne af celler, som passerer gennem alle de kortikale lag og består af celler placeret på en vinkelret på overfladen af ​​cortex. Cellerne i søjlen er tæt forbundet og modtager en fælles afferent gren fra subcortex. Hver kolonne af celler er ansvarlig for opfattelsen af ​​overvejende én type følsomhed. For eksempel, hvis en af ​​søjlerne i den kortikale ende af hudanalysatoren reagerer på at røre huden, så den anden - på bevægelsen af ​​lemmen i leddet. I den visuelle analysator er funktionerne til opfattelse af visuelle billeder også fordelt i kolonner. For eksempel opfatter en af ​​søjlerne bevægelsen af ​​et objekt i et vandret plan, den tilstødende - i et lodret, osv.

Det andet kompleks af celler i den nye cortex - laget - er orienteret i det vandrette plan. Det menes, at de små cellelag II og IV hovedsageligt består af receptive elementer og er "indgange" til cortex. Det store cellelag V er udgangen fra cortex til subcortex, og det mellemste cellelag III er associativt og forbinder forskellige corticale zoner.

Lokaliseringen af ​​funktioner i cortex er karakteriseret ved dynamik på grund af, at der på den ene side er strengt lokaliserede og rumligt afgrænsede kortikale zoner forbundet med opfattelsen af ​​information fra et bestemt sanseorgan, og på den anden side cortex er et enkelt apparat, hvor individuelle strukturer er tæt forbundet, og om nødvendigt kan de ombyttes (den såkaldte plasticitet af kortikale funktioner). Derudover kan kortikale strukturer (neuroner, felter, regioner) på ethvert givet tidspunkt danne koordinerede komplekser, hvis sammensætning ændres afhængigt af specifikke og uspecifikke stimuli, der bestemmer fordelingen af ​​hæmning og excitation i cortex. Endelig er der en tæt indbyrdes afhængighed mellem den funktionelle tilstand af de kortikale zoner og aktiviteten af ​​de subkortikale strukturer. Skorpens territorier adskiller sig skarpt i deres funktioner. Det meste af den gamle cortex er inkluderet i det olfaktoriske analysatorsystem. Den gamle og mellemliggende cortex, der er nært beslægtet med den gamle cortex både ved systemer af forbindelser og evolutionært, er ikke direkte relateret til lugtesansen. De er en del af det system, der styrer reguleringen af ​​vegetative reaktioner og følelsesmæssige tilstande. Ny cortex - et sæt sidste led af forskellige opfattende (sensoriske) systemer (kortikale ender af analysatorer).

Det er sædvanligt at udskille projektions- eller primære og sekundære felter såvel som tertiære felter eller associative zoner i zonen af ​​en eller anden analysator. Primære felter modtager information medieret gennem det mindste antal kontakter i subcortex (i den optiske tuberkel eller thalamus, diencephalon). På disse felter er overfladen af ​​perifere receptorer så at sige projiceret. I lyset af moderne data kan projektionszoner ikke betragtes som enheder, der opfatter "punkt til punkt" irritationer. I disse zoner opfattes visse parametre for objekter, dvs. billeder skabes (integreret), da disse dele af hjernen reagerer på visse ændringer i objekter, på deres form, orientering, bevægelseshastighed osv.

Kortikale strukturer spiller en primær rolle i indlæringen af ​​dyr og mennesker. Imidlertid kan dannelsen af ​​nogle simple betingede reflekser, hovedsageligt fra de indre organer, tilvejebringes af subkortikale mekanismer. Disse reflekser kan også dannes på lavere udviklingsniveauer, når der endnu ikke er nogen cortex. Komplekse konditionerede reflekser, der ligger til grund for integrerede adfærdshandlinger, kræver bevarelse af kortikale strukturer og deltagelse af ikke kun de primære zoner i de kortikale ender af analysatorerne, men også de associative - tertiære zoner. Kortikale strukturer er direkte relateret til hukommelsens mekanismer. Elektrisk stimulering af visse områder af cortex (for eksempel den tidsmæssige) fremkalder komplekse billeder af minder hos mennesker.

Et karakteristisk træk ved aktiviteten af ​​cortex er dens spontane elektriske aktivitet, registreret i form af et elektroencefalogram (EEG). Generelt har cortex og dens neuroner rytmisk aktivitet, som afspejler de biokemiske og biofysiske processer, der finder sted i dem. Denne aktivitet har en varieret amplitude og frekvens (fra 1 til 60 Hz) og ændringer under indflydelse af forskellige faktorer.

Den rytmiske aktivitet af cortex er uregelmæssig, men det er muligt at skelne flere forskellige typer af det (alfa-, beta-, delta- og theta-rytmer) ved frekvensen af ​​potentialer. EEG'et gennemgår karakteristiske ændringer i mange fysiologiske og patologiske tilstande (forskellige søvnfaser, tumorer, anfald osv.). Rytmen, det vil sige frekvensen og amplituden af ​​de bioelektriske potentialer i cortex er sat af subkortikale strukturer, der synkroniserer arbejdet i grupper af kortikale neuroner, hvilket skaber betingelserne for deres koordinerede udladninger. Denne rytme er forbundet med de apikale (apikale) dendritter i pyramidecellerne. Den rytmiske aktivitet af cortex er overlejret af påvirkninger, der kommer fra sanseorganerne. Så et lysglimt, et klik eller et tryk på huden forårsager den såkaldte. den primære respons, bestående af en række positive bølger (den nedadgående afbøjning af elektronstrålen på oscilloskopskærmen) og en negativ bølge (den opadgående afbøjning af strålen). Disse bølger afspejler aktiviteten af ​​strukturerne i et givet område af cortex og ændringer i dets forskellige lag.

Fylogeni og ontogeni af cortex . Barken er et produkt af en lang evolutionær udvikling, hvor den ældgamle bark først dukker op, opstået i forbindelse med udviklingen af ​​lugteanalysatoren hos fisk. Med frigivelse af dyr fra vandet til land, den såkaldte. en kappelignende del af cortex, fuldstændig adskilt fra subcortex, som består af gammel og ny cortex. Dannelsen af ​​disse strukturer i processen med tilpasning til de komplekse og forskelligartede betingelser for jordisk eksistens er forbundet (ved forbedring og interaktion mellem forskellige opfattende og motoriske systemer. Hos padder er cortex repræsenteret af det gamle og rudimentet af det gamle cortex, hos krybdyr er den ældgamle og gamle cortex veludviklet og rudimentet af den nye cortex vises. Den største udvikling når den nye cortex hos pattedyr, og blandt dem hos primater (aber og mennesker), snabel (elefanter) og hvaler (delfiner) , hvaler).På grund af den ujævne vækst af individuelle strukturer i den nye cortex bliver dens overflade foldet, dækket af furer og viklinger.Forbedring af cortex telencephalon hos pattedyr er uløseligt forbundet med udviklingen af ​​alle dele af centralnervesystemet. Denne proces er ledsaget af en intensiv vækst af direkte og feedback-forbindelser, der forbinder kortikale og subkortikale strukturer. Således begynder funktionerne af subkortikale formationer ved højere evolutionsstadier at blive kontrolleret af corticale strukturer. Dette fænomen kaldes kortikolisering af funktioner. Som et resultat af corticolization danner hjernestammen et enkelt kompleks med de kortikale strukturer, og beskadigelse af cortex på de højere stadier af evolutionen fører til en krænkelse af kroppens vitale funktioner. Associative zoner undergår de største ændringer og øges under udviklingen af ​​neocortex, mens de primære, sansefelter falder i relativ størrelse. Væksten af ​​den nye cortex fører til forskydning af de gamle og gamle på hjernens nedre og mediane overflade.

Moderne videnskabsmænd ved med sikkerhed, at takket være hjernens funktion er sådanne evner som bevidsthed om signaler modtaget fra det ydre miljø, mental aktivitet og huske af tænkning mulige.

En persons evne til at være opmærksom på sine egne forhold til andre mennesker er direkte relateret til processen med excitation af neurale netværk. Og vi taler om de neurale netværk, der er placeret i cortex. Det er det strukturelle grundlag for bevidsthed og intellekt.

I denne artikel vil vi overveje, hvordan hjernebarken er arrangeret, zonerne i hjernebarken vil blive beskrevet i detaljer.

neocortex

Cortex omfatter omkring fjorten milliarder neuroner. Det er takket være dem, at hovedzonernes funktion udføres. Langt de fleste neuroner, op til halvfems procent, danner neocortex. Det er en del af den somatiske NS og dens højeste integrerende afdeling. De vigtigste funktioner i hjernebarken er opfattelsen, bearbejdningen, fortolkningen af ​​information, som en person modtager ved hjælp af forskellige sanseorganer.

Derudover styrer neocortex de komplekse bevægelser af den menneskelige krops muskelsystem. Den indeholder centre, der deltager i processen med tale, hukommelseslagring, abstrakt tænkning. De fleste af de processer, der finder sted i den, danner det neurofysiske grundlag for den menneskelige bevidsthed.

Hvilke dele af hjernebarken består af? Områderne af hjernebarken vil blive diskuteret nedenfor.

paleocortex

Det er en anden stor og vigtig del af cortex. Sammenlignet med neocortex har paleocortex en enklere struktur. De processer, der finder sted her, afspejles sjældent i bevidstheden. I denne del af cortex er de højere vegetative centre lokaliseret.

Kommunikation af det kortikale lag med andre dele af hjernen

Det er vigtigt at overveje den forbindelse, der er mellem de underliggende dele af hjernen og hjernebarken, for eksempel med thalamus, bro, mellembro, basalganglier. Denne forbindelse udføres ved hjælp af store bundter af fibre, der danner den indre kapsel. Fiberbundterne er repræsenteret af brede lag, som er sammensat af hvidt stof. De indeholder et stort antal nervefibre. Nogle af disse fibre giver overførsel af nervesignaler til cortex. Resten af ​​bundterne transmitterer nerveimpulser til nervecentrene placeret nedenfor.

Hvordan er hjernebarken opbygget? Områderne af hjernebarken vil blive præsenteret nedenfor.

Barkens struktur

Den største del af hjernen er dens cortex. Desuden er kortikale zoner kun én type dele, der skelnes i cortex. Derudover er cortex opdelt i to halvkugler - højre og venstre. Mellem dem er halvkuglerne forbundet med bundter af hvidt stof, der danner corpus callosum. Dens funktion er at sikre koordineringen af ​​aktiviteterne i begge halvkugler.

Klassificering af områder af hjernebarken i henhold til deres placering

På trods af det faktum, at barken har et stort antal folder, er placeringen af ​​dens individuelle viklinger og furer generelt konstant. De vigtigste er en rettesnor i udvælgelsen af ​​områder af cortex. Disse zoner (lapper) omfatter - occipital, temporal, frontal, parietal. Selvom de er klassificeret efter placering, har hver af dem sine egne specifikke funktioner.

det auditive område af hjernebarken

For eksempel er den tidsmæssige zone det center, hvori den kortikale del af høreanalysatoren er placeret. Hvis der er skade på denne del af cortex, kan der opstå døvhed. Derudover ligger Wernickes talecenter i den auditive zone. Hvis det er beskadiget, så mister personen evnen til at opfatte mundtlig tale. Personen opfatter det som simpel støj. Også i tindingelappen er der neuronale centre, der hører til det vestibulære apparat. Hvis de er beskadigede, forstyrres balancesansen.

Taleområder i hjernebarken

Talezonerne er koncentreret i cortex frontallap. Her ligger også talemotorcentret. Hvis det er beskadiget i højre hjernehalvdel, så mister personen evnen til at ændre klangen og intonationen af ​​sin egen tale, hvilket bliver monotont. Hvis skaden på talecentret opstod i venstre hjernehalvdel, så forsvinder artikulation, evnen til at artikulere tale og sang. Hvad er hjernebarken ellers lavet af? Områderne i hjernebarken har forskellige funktioner.

visuelle zoner

I occipitallappen er den visuelle zone, hvori der er et center, som reagerer på vores syn som sådan. Opfattelsen af ​​den omgivende verden sker netop med denne del af hjernen, og ikke med øjnene. Det er den occipitale cortex, der er ansvarlig for synet, og beskadigelse af det kan føre til delvist eller fuldstændigt tab af synet. Det visuelle område af hjernebarken overvejes. Hvad er det næste?

Parietallappen har også sine egne specifikke funktioner. Det er denne zone, der er ansvarlig for evnen til at analysere information, der relaterer sig til taktil, temperatur og smertefølsomhed. Hvis der er skade på parietalregionen, forstyrres hjernens reflekser. En person kan ikke genkende genstande ved berøring.

Motor zone

Lad os tale om motorzonen separat. Det skal bemærkes, at dette område af cortex ikke på nogen måde korrelerer med de ovenfor diskuterede lapper. Det er en del af cortex, der indeholder direkte forbindelser til motoriske neuroner i rygmarven. Dette navn gives til neuroner, der direkte styrer aktiviteten af ​​kroppens muskler.

Det vigtigste motoriske område af hjernebarken er placeret i gyrusen, som kaldes den præcentrale. Denne gyrus er et spejlbillede af sanseområdet på mange måder. Mellem dem er der en kontralateral innervation. Innerveringen er med andre ord rettet mod de muskler, der er placeret på den anden side af kroppen. En undtagelse er ansigtsområdet, som er karakteriseret ved bilateral muskelkontrol placeret på kæben, undersiden.

Lidt under hovedmotorzonen er en ekstra zone. Forskere mener, at det har uafhængige funktioner, der er forbundet med processen med at udsende motorimpulser. Den ekstra motoriske zone er også blevet undersøgt af specialister. Eksperimenter, der blev udført på dyr, viser, at stimulering af denne zone fremkalder forekomsten af ​​motoriske reaktioner. Et kendetegn er, at sådanne reaktioner opstår, selvom hovedmotorzonen var isoleret eller fuldstændig ødelagt. Det er også involveret i planlægning af bevægelser og motiverende tale i den dominerende halvkugle. Forskere mener, at hvis den ekstra motor er beskadiget, kan der opstå dynamisk afasi. Hjernens reflekser lider.

Klassificering efter strukturen og funktionerne af hjernebarken

Fysiologiske eksperimenter og kliniske forsøg, som blev udført i slutningen af ​​det nittende århundrede, gjorde det muligt at etablere grænserne mellem områder, hvorpå forskellige receptoroverflader er projiceret. Blandt dem er der sanseorganer, der er rettet mod omverdenen (hudfølsomhed, hørelse, syn), receptorer indlejret direkte i bevægelsesorganerne (motoriske eller kinetiske analysatorer).

De områder af cortex, hvori forskellige analysatorer er placeret, kan klassificeres efter deres struktur og funktioner. Så der er tre af dem. Disse omfatter: primære, sekundære, tertiære områder af hjernebarken. Udviklingen af ​​embryoet involverer kun lægning af primære zoner, karakteriseret ved simpel cytoarkitektonik. Dernæst kommer udviklingen af ​​sekundær, tertiær udvikling i det allersidste sving. Tertiære zoner er karakteriseret ved den mest komplekse struktur. Lad os overveje hver af dem lidt mere detaljeret.

Midterfelter

Gennem årene med klinisk forskning har forskere formået at akkumulere betydelig erfaring. Observationer gjorde det for eksempel muligt at fastslå, at skader på forskellige felter, som en del af kortikale sektioner af forskellige analysatorer, langt fra kan afspejles i det samlede kliniske billede. Hvis vi betragter alle disse felter, så kan der skelnes mellem dem, som indtager en central position i den nukleare zone. Et sådant felt kaldes det centrale eller primære. Det er placeret samtidigt i den visuelle zone, i den kinæstetiske zone, i den auditive zone. Skader på primærmarken har meget alvorlige konsekvenser. En person kan ikke opfatte og udføre den mest subtile differentiering af stimuli, der påvirker de tilsvarende analysatorer. Hvordan klassificeres områder af hjernebarken ellers?

Primære zoner

I de primære zoner er der et kompleks af neuroner, der er mest disponeret for at give bilaterale forbindelser mellem de kortikale og subkortikale zoner. Det er dette kompleks, der forbinder hjernebarken med en række forskellige sanseorganer på den mest direkte og korteste måde. I denne henseende har disse zoner evnen til meget detaljeret identifikation af stimuli.

Et vigtigt fællestræk for primærområdernes funktionelle og strukturelle organisering er, at de alle har en klar somatisk fremskrivning. Dette betyder, at individuelle perifere punkter, for eksempel hudoverflader, nethinde, skeletmuskler, cochlea i det indre øre, har deres egen projektion i strengt begrænsede, tilsvarende punkter, der er placeret i de primære zoner af cortex af de tilsvarende analysatorer . I denne henseende fik de navnet på projektionszonerne i hjernebarken.

Sekundære zoner

På en anden måde kaldes disse zoner perifere. Dette navn fik dem ikke tilfældigt. De er placeret i de perifere sektioner af cortex. Sekundære zoner adskiller sig fra de centrale (primære) zoner i deres neuronale organisation, fysiologiske manifestationer og arkitektoniske træk.

Lad os prøve at finde ud af, hvilke effekter der opstår, hvis de sekundære zoner påvirkes af en elektrisk stimulus, eller hvis de er beskadiget. De virkninger, der opstår, vedrører hovedsageligt de mest komplekse typer af processer i psyken. I tilfælde af at sekundære zoner er beskadiget, forbliver elementære fornemmelser relativt intakte. Grundlæggende er der krænkelser i evnen til korrekt at afspejle de gensidige relationer og hele komplekser af elementer, der udgør de forskellige objekter, som vi opfatter. For eksempel, hvis de sekundære zoner af den visuelle og auditive cortex blev beskadiget, så kan man observere forekomsten af ​​auditive og visuelle hallucinationer, der udfolder sig i en vis tidsmæssig og rumlig sekvens.

Sekundære områder er af væsentlig betydning i implementeringen af ​​de gensidige forbindelser af stimuli, der skelnes ved hjælp af de primære områder af cortex. Derudover spiller de en væsentlig rolle i integrationen af ​​funktioner, der udføres af de nukleare felter af forskellige analysatorer som et resultat af at kombinere i komplekse komplekser af receptioner.

Sekundære zoner er således af særlig betydning for implementeringen af ​​mentale processer i mere komplekse former, der kræver koordinering og er forbundet med en detaljeret analyse af forholdet mellem objektive stimuli. Under denne proces etableres specifikke forbindelser, som kaldes associative. Afferente impulser, der kommer ind i cortex fra receptorerne fra forskellige eksterne sanseorganer, når de sekundære felter gennem mange yderligere kontakter i den associative kerne af thalamus, som også kaldes thalamus thalamus. Afferente impulser, der følger i de primære zoner, følger i modsætning til impulser i de sekundære zoner, når dem på en måde, der er kortere. Det implementeres ved hjælp af en relækerne i thalamus.

Vi fandt ud af, hvad hjernebarken er ansvarlig for.

Hvad er thalamus?

Fra thalamuskernerne nærmer fibre sig hver lap af hjernehalvdelene. Thalamus er en visuel høj placeret i den centrale del af den forreste del af hjernen, består af et stort antal kerner, som hver sender en impuls til bestemte områder af cortex.

Alle signaler, der kommer ind i cortex (den eneste undtagelse er olfaktoriske) passerer gennem relæet og integrative kerner i thalamus opticus. Fra thalamus-kernerne sendes fibrene til sansezonerne. Smag og somatosensoriske zoner er placeret i parietallappen, auditiv sensorisk zone - i temporallappen, visuel - i occipitallappen.

Impulser kommer til dem henholdsvis fra de ventrobasale komplekser, mediale og laterale kerner. Motoriske zoner er forbundet med de ventrale og ventrolaterale kerner i thalamus.

EEG desynkronisering

Hvad sker der, hvis en meget stærk stimulus virker på en person, der er i en tilstand af fuldstændig hvile? Naturligvis vil en person helt koncentrere sig om denne stimulus. Overgangen af ​​mental aktivitet, som udføres fra hviletilstand til aktivitetstilstand, afspejles på EEG'et af en beta-rytme, som erstatter alfarytmen. Udsvingene bliver hyppigere. Denne overgang kaldes EEG-desynkronisering; den vises som et resultat af sensorisk excitation, der kommer ind i cortex fra uspecifikke kerner i thalamus.

aktiverende retikulære system

Det diffuse nervesystem består af uspecifikke kerner. Dette system er placeret i de mediale dele af thalamus. Det er den forreste del af det aktiverende retikulære system, der regulerer excitabiliteten af ​​cortex. En række sensoriske signaler kan aktivere dette system. Sensoriske signaler kan være både visuelle og olfaktoriske, somatosensoriske, vestibulære, auditive. Det retikulære aktiverende system er en kanal, der transmitterer signaldata til overfladelaget af cortex gennem ikke-specifikke kerner placeret i thalamus. Ophidselsen af ​​ARS er nødvendig for en person for at kunne opretholde en tilstand af vågenhed. Hvis der opstår forstyrrelser i dette system, kan koma-lignende søvnlignende tilstande observeres.

Tertiære zoner

Der er funktionelle forhold mellem hjernebarkens analysatorer, som har en endnu mere kompleks struktur end den ovenfor beskrevne. I vækstprocessen overlapper analysatorernes felter. Sådanne overlapningszoner, som er dannet i enderne af analysatorerne, kaldes tertiære zoner. De er de mest komplekse typer af kombination af aktiviteterne fra de auditive, visuelle, hudkinæstetiske analysatorer. De tertiære zoner er placeret uden for grænserne af analysatorernes egne zoner. I denne henseende har skader på dem ikke en udtalt effekt.

Tertiære zoner er specielle kortikale områder, hvor spredte elementer fra forskellige analysatorer er opsamlet. De besætter et meget stort område, som er opdelt i regioner.

Den øvre parietale region integrerer hele kroppens bevægelser med den visuelle analysator og danner et skema af kroppe. Den nedre parietale region kombinerer generaliserede former for signalering, som er forbundet med differentierede subjekt- og talehandlinger.

Ikke mindre vigtigt er den temporo-parieto-occipitale region. Hun er ansvarlig for den komplicerede integration af auditive og visuelle analysatorer med mundtlig og skriftlig tale.

Det skal bemærkes, at i sammenligning med de to første zoner er de tertiære kendetegnet ved de mest komplekse kæder af interaktion.

Baseret på alt ovenstående materiale kan vi konkludere, at de primære, sekundære, tertiære zoner i den menneskelige cortex er højt specialiserede. Hver for sig er det værd at understrege, at alle tre kortikale zoner, som vi betragtede, i en normalt fungerende hjerne, sammen med forbindelsessystemer og formationer af den subkortikale lokalitet, fungerer som en enkelt differentieret helhed.

Vi undersøgte i detaljer zonerne og sektionerne af hjernebarken.

Cortex arbejder sammen med andre strukturer. Denne del af kroppen har visse funktioner forbundet med dens specifikke aktivitet. Den vigtigste grundlæggende funktion af cortex er analysen af ​​information, der kommer fra organerne og lagringen af ​​de modtagne data, såvel som deres transmission til andre dele af kroppen. Hjernebarken udfører kommunikation med informationsreceptorer, som fungerer som modtagere af signaler, der kommer ind i hjernen.

Blandt receptorerne er der sanseorganer samt organer og væv, der udfører kommandoer, som igen overføres fra cortex.

For eksempel sendes visuel information, der kommer fra, langs nerverne gennem cortex til den occipitale region, som er ansvarlig for synet. Hvis billedet ikke er statisk, analyseres det i parietalzonen, hvor bevægelsesretningen af ​​de observerede objekter bestemmes. Parietallapperne er også involveret i dannelsen af ​​artikuleret tale og en persons opfattelse af sin placering i rummet. Hjernebarkens frontallapper er til de højere psyke involveret i dannelsen af ​​personlighed, karakter, evner, adfærdsmæssige færdigheder, kreative tilbøjeligheder mv.

Kortikale læsioner

Med læsioner af en eller anden del af hjernebarken opstår der forstyrrelser i opfattelsen og funktionen af ​​visse sanseorganer.

Med skade på hjernens frontallapp opstår psykiske lidelser, som oftest viser sig i en alvorlig krænkelse af opmærksomhed, apati, hukommelsestab, sjusk og en følelse af konstant eufori. En person mister nogle personlige egenskaber, og alvorlige afvigelser i adfærd bemærkes. Ofte er der frontal ataksi, som er ved at stå eller gå, bevægelsesbesvær, problemer med nøjagtigheden og forekomsten af ​​hit and miss-fænomener. Der kan også være et fænomen med at gribe, som består i tvangsgreb om genstande, der omgiver en person. Nogle videnskabsmænd tilskriver udseendet af epileptiske anfald efter traumer til frontallappen.

Når frontallappen er beskadiget, forringes den menneskelige psykes evner betydeligt.

Med læsioner af parietallappen observeres hukommelsesforstyrrelser. For eksempel er udseendet af astereognose muligt, hvilket manifesterer sig i manglende evne til at genkende et objekt ved berøring, når man lukker øjnene. Ofte er der apraksi, som manifesterer sig i en krænkelse af dannelsen af ​​en sekvens af begivenheder og opbygning af en logisk kæde til at udføre en motorisk opgave. Alexia er karakteriseret ved manglende evne til at læse. Acalculia - en krænkelse af evnen til at lede over tal. Opfattelsen af ​​egen krop i rummet og manglende evne til at forstå logiske strukturer kan også være svækket.

De berørte temporallapper er ansvarlige for høre- og perceptionsforstyrrelser. Med læsioner af tindingelappen forstyrres opfattelsen af ​​mundtlig tale, angreb af svimmelhed, hallucinationer og anfald, psykiske lidelser og overdreven irritation (irritation) begynder. Med skader i occipitallappen opstår visuelle hallucinationer og forstyrrelser, manglende evne til at genkende genstande, når man ser på dem, og en forvrængning i opfattelsen af ​​et objekts form. Nogle gange er der fotomas - lysglimt, der opstår, når den indre del af occipitallappen er irriteret.

Den retikulære dannelse af hjernestammen indtager en central position i medulla oblongata, pons varolii, midbrain og diencephalon.

Neuronerne i den retikulære formation har ikke direkte kontakt med kroppens receptorer. Når receptorerne er ophidsede, ankommer nerveimpulser til retikulær formation langs collateralerne af fibrene i det autonome og somatiske nervesystem.

Fysiologisk rolle. Den retikulære dannelse af hjernestammen har en opadstigende effekt på cellerne i hjernebarken og en nedadgående effekt på rygmarvens motoriske neuroner. Begge disse påvirkninger af retikulær dannelse kan være aktiverende eller hæmmende.

Afferente impulser til hjernebarken kommer på to måder: specifik og uspecifik. specifik neural vej passerer nødvendigvis gennem de visuelle tuberkler og bærer nerveimpulser til visse områder af hjernebarken, som følge heraf udføres enhver specifik aktivitet. For eksempel, når øjnenes fotoreceptorer stimuleres, kommer impulser gennem synstuberklerne ind i den occipitale region af hjernebarken, og visuelle fornemmelser opstår hos en person.

Uspecifik neural vej passerer nødvendigvis gennem neuronerne i den retikulære dannelse af hjernestammen. Impulser til den retikulære formation kommer gennem kollateralerne af en specifik nervebane. På grund af adskillige synapser på den samme neuron af retikulær formation kan impulser af forskellige værdier (lys, lyd osv.) konvergere (konvergere), mens de mister deres specificitet. Fra neuronerne i den retikulære formation ankommer disse impulser ikke til noget bestemt område af hjernebarken, men spredes som en vifte gennem dets celler, hvilket øger deres excitabilitet og letter udførelsen af ​​en specifik funktion.

I forsøg på katte med elektroder implanteret i området for den retikulære dannelse af hjernestammen, blev det vist, at stimulering af dens neuroner forårsager opvågning af et sovende dyr. Med ødelæggelsen af ​​den retikulære formation falder dyret i en lang søvnig tilstand. Disse data indikerer den vigtige rolle af retikulær dannelse i reguleringen af ​​søvn og vågenhed. Den retikulære dannelse påvirker ikke kun hjernebarken, men sender også hæmmende og excitatoriske impulser til rygmarven til dens motoriske neuroner. På grund af dette er det involveret i reguleringen af ​​skeletmuskeltonus.

I rygmarven er der som allerede nævnt også neuroner af retikulær dannelse. Det menes, at de opretholder et højt aktivitetsniveau af neuroner i rygmarven. Den funktionelle tilstand af selve retikulære formation reguleres af hjernebarken.

Lillehjernen

Funktioner af strukturen af ​​cerebellum. Forbindelser af cerebellum med andre dele af centralnervesystemet. Lillehjernen er en uparret formation; det er placeret bag medulla oblongata og pons, grænser op til quadrigemina, er dækket ovenfra af de occipitale lapper i hjernehalvdelene, Den midterste del skelnes i cerebellum - orm og placeret på siderne af det to halvkugle. Lillehjernens overflade består af grå substans kaldet cortex, som omfatter nervecellernes kroppe. Inde i lillehjernen er hvidt stof, der repræsenterer processerne af disse neuroner.

Lillehjernen har omfattende forbindelser med forskellige dele af centralnervesystemet på grund af tre par ben. underben forbinde lillehjernen med rygmarven og medulla oblongata medium- med pons og gennem det med det motoriske område af hjernebarken, øverst med mellemhjernen og hypothalamus.

Lillehjernens funktioner blev undersøgt hos dyr, hvor lillehjernen blev fjernet delvist eller fuldstændigt, samt ved at registrere dens bioelektriske aktivitet i hvile og under stimulering.

Når halvdelen af ​​lillehjernen fjernes, bemærkes en stigning i tonus i ekstensormusklerne, derfor forlænges dyrets lemmer, en bøjning af kroppen og en afvigelse af hovedet til den opererede side observeres, nogle gange gyngende hovedets bevægelser. Ofte foretages bevægelserne i en cirkel i den opererede retning ("manegebevægelser"). Gradvist udjævnes de markante overtrædelser, men der er stadig nogle akavede bevægelser.

Når hele lillehjernen fjernes, opstår der mere udtalte bevægelsesforstyrrelser. I de første dage efter operationen ligger dyret ubevægeligt med hovedet kastet tilbage og aflange lemmer. Gradvist svækkes tonus i ekstensormusklerne, rysten i musklerne opstår, især de cervikale. I fremtiden genoprettes motoriske funktioner delvist. Men indtil livets afslutning forbliver dyret en motorisk invalid: når de går, spreder sådanne dyr deres lemmer bredt, hæver poterne højt, det vil sige, at de har nedsat koordination af bevægelser.

Bevægelsesforstyrrelser under fjernelse af lillehjernen blev beskrevet af den berømte italienske fysiolog Luciani. De vigtigste er: aton og jeg - forsvinden eller svækkelsen af ​​muskeltonus; asthen og jeg - et fald i styrken af ​​muskelsammentrækninger. Et sådant dyr er karakteriseret ved hurtigt opstået muskeltræthed; en stasis - tab af evnen til kontinuerlige tetaniske sammentrækninger Hos dyr observeres rystende bevægelser af lemmer og hoved. Hunden efter fjernelse af lillehjernen kan ikke umiddelbart hæve poterne, dyret laver en række svingende bevægelser med poten, inden den løftes. Hvis du sætter sådan en hund, så svajer dens krop og hoved hele tiden fra side til side.

Som følge af atoni, asteni og astasia er dyrets koordination af bevægelser forstyrret: en rystende gangart, fejende, akavede, unøjagtige bevægelser noteres. Hele komplekset af motoriske lidelser i lillehjernens læsion kaldes cerebellar ataksi.

Lignende lidelser observeres hos mennesker med beskadigelse af cerebellum.

Nogen tid efter fjernelse af lillehjernen, som allerede angivet, udjævnes alle bevægelsesforstyrrelser gradvist. Hvis det motoriske område af hjernebarken fjernes fra sådanne dyr, øges de motoriske forstyrrelser igen. Som følge heraf udføres kompensation (genoprettelse) af bevægelsesforstyrrelser i tilfælde af skade på cerebellum med deltagelse af hjernebarken, dets motoriske område.

Undersøgelser af L. A. Orbeli viste, at når lillehjernen fjernes, observeres ikke kun et fald i muskeltonus (atoni), men også dens forkerte fordeling (dystoni). L. L. Orbeli fandt ud af, at lillehjernen også påvirker tilstanden af ​​receptorapparatet, såvel som autonome processer. Lillehjernen har en adaptiv-trofisk effekt på alle dele af hjernen gennem det sympatiske nervesystem, den regulerer stofskiftet i hjernen og bidrager derved til nervesystemets tilpasning til ændrede eksistensforhold.

Således er cerebellums hovedfunktioner koordinering af bevægelser, normal fordeling af muskeltonus og regulering af autonome funktioner. Lillehjernen realiserer sin indflydelse gennem kerneformationerne i midten og medulla oblongata, gennem de motoriske neuroner i rygmarven. En stor rolle i denne påvirkning tilhører den bilaterale forbindelse af cerebellum med det motoriske område af hjernebarken og den retikulære dannelse af hjernestammen.

Strukturelle træk ved hjernebarken.

Cerebral cortex er fylogenetisk den højeste og yngste del af centralnervesystemet.

Cerebral cortex består af nerveceller, deres processer og neuroglia. Hos en voksen er tykkelsen af ​​cortex i de fleste områder omkring 3 mm. Arealet af hjernebarken på grund af talrige folder og furer er 2500 cm 2. De fleste områder af hjernebarken er karakteriseret ved et seks-lags arrangement af neuroner. Cerebral cortex består af 14-17 milliarder celler. De cellulære strukturer i cerebral cortex er repræsenteret pyramideformet,spindel- og stjerneneuroner.

stjernernes celler udfører hovedsagelig en afferent funktion. Pyramidal og fusiformceller er overvejende efferente neuroner.

I hjernebarken er der højt specialiserede nerveceller, som modtager afferente impulser fra visse receptorer (f.eks. fra visuelle, auditive, taktile osv.). Der er også neuroner, der ophidses af nerveimpulser, der kommer fra forskellige receptorer i kroppen. Det er de såkaldte polysensoriske neuroner.

Processerne i hjernebarkens nerveceller forbinder dens forskellige sektioner med hinanden eller etablerer kontakter mellem hjernebarken og de underliggende sektioner af centralnervesystemet. De processer af nerveceller, der forbinder forskellige dele af den samme halvkugle kaldes associativ, der oftest forbinder de samme dele af de to halvkugler - kommissær og at give hjernebarkens kontakter med andre dele af centralnervesystemet og gennem dem med alle organer og væv i kroppen - ledende(centrifugal). Et diagram over disse stier er vist på figuren.

Ordning af forløbet af nervefibre i hjernehalvdelene.

1 - korte associative fibre; 2 - lange associative fibre; 3 - commissural fibre; 4 - centrifugalfibre.

Neuroglia celler udfører en række vigtige funktioner: de er et støttevæv, deltager i hjernens stofskifte, regulerer blodgennemstrømningen inde i hjernen, udskiller en neurosekretion, der regulerer excitabiliteten af ​​neuroner i hjernebarken.

Funktioner af cerebral cortex.

1) Hjernebarken udfører organismens interaktion med omgivelserne på grund af ubetingede og betingede reflekser;

2) det er grundlaget for den højere nervøse aktivitet (adfærd) i kroppen;

3) på grund af hjernebarkens aktivitet udføres højere mentale funktioner: tænkning og bevidsthed;

4) hjernebarken regulerer og integrerer arbejdet i alle indre organer og regulerer sådanne intime processer som stofskifte.

Således, med fremkomsten af ​​hjernebarken, begynder den at kontrollere alle de processer, der forekommer i kroppen, såvel som alle menneskelige aktiviteter, dvs. corticolization af funktioner forekommer. IP Pavlov, der karakteriserer vigtigheden af ​​hjernebarken, påpegede, at det er lederen og distributøren af ​​alle aktiviteterne i den dyre- og menneskelige organisme.

Funktionel betydning af forskellige områder af cortex hjerne . Lokalisering af funktioner i hjernebarken hjerne . Rollen af ​​enkelte områder af hjernebarken blev først undersøgt i 1870 af de tyske forskere Fritsch og Gitzig. De viste, at stimulering af forskellige dele af den forreste centrale gyrus og selve frontallapperne forårsager sammentrækning af visse muskelgrupper på den modsatte side af stimulationen. Efterfølgende blev den funktionelle tvetydighed af forskellige områder af cortex afsløret. Det viste sig, at hjernebarkens temporallapper er forbundet med auditive funktioner, occipitallapperne med synsfunktioner og så videre. Disse undersøgelser førte til den konklusion, at forskellige dele af hjernebarken er ansvarlige for visse funktioner. Læren om lokalisering af funktioner i hjernebarken blev skabt.

Ifølge moderne koncepter er der tre typer zoner i hjernebarken: primære projektionszoner, sekundære og tertiære (associative).

Primære projektionszoner- disse er de centrale sektioner af analysatorkernerne. De indeholder højt differentierede og specialiserede nerveceller, som modtager impulser fra visse receptorer (visuel, auditiv, lugtende osv.). I disse zoner finder en subtil analyse af afferente impulser af forskellig betydning sted. Nederlaget for disse områder fører til forstyrrelser i sensoriske eller motoriske funktioner.

Sekundære zoner- perifere dele af analysatorkernerne. Her foregår videre bearbejdning af information, der etableres forbindelser mellem stimuli af forskellig karakter. Når de sekundære zoner påvirkes, opstår komplekse perceptuelle lidelser.

Tertiære zoner (associative) . Neuronerne i disse zoner kan exciteres under påvirkning af impulser, der kommer fra receptorer af forskellige værdier (fra hørereceptorer, fotoreceptorer, hudreceptorer osv.). Det er de såkaldte polysensoriske neuroner, på grund af hvilke der etableres forbindelser mellem forskellige analysatorer. Associative zoner modtager behandlet information fra de primære og sekundære zoner i hjernebarken. Tertiære zoner spiller en vigtig rolle i dannelsen af ​​betingede reflekser; de giver komplekse former for erkendelse af den omgivende virkelighed.

Betydning af forskellige områder af hjernebarken . Sensoriske og motoriske områder i hjernebarken

Sensoriske områder af cortex . (projektiv cortex, kortikale sektioner af analysatorer). Disse er zoner, hvori sansestimuli projiceres. De er hovedsageligt placeret i parietal-, temporal- og occipitallapperne. Afferente veje i sensorisk cortex kommer hovedsageligt fra relæsansekernerne i thalamus - ventral posterior, lateral og medial. De sensoriske områder af cortex er dannet af projektions- og associative zoner af hovedanalysatorerne.

Område for hudmodtagelse(den cerebrale ende af hudanalysatoren) repræsenteres hovedsageligt af den bageste centrale gyrus. Cellerne i dette område opfatter impulser fra hudens taktile, smerte- og temperaturreceptorer. Projektionen af ​​hudfølsomhed inden for den posteriore centrale gyrus svarer til den for den motoriske zone. De øvre dele af den bagerste centrale gyrus er forbundet med receptorerne i huden i de nedre ekstremiteter, de midterste dele med receptorerne i bagagerummet og hænderne, og de nedre dele med receptorerne i huden på hovedet og ansigtet. Irritation af dette område hos en person under neurokirurgiske operationer forårsager fornemmelser af berøring, prikken, følelsesløshed, mens udtalt smerte aldrig observeres.

Område med visuel modtagelse(den cerebrale ende af den visuelle analysator) er placeret i occipitallapperne i hjernebarken på begge hemisfærer. Dette område skal betragtes som en projektion af nethinden.

Område for auditiv modtagelse(den cerebrale ende af den auditive analysator) er lokaliseret i tindingelapperne i hjernebarken. Det er her, nerveimpulser kommer fra receptorer i cochlea i det indre øre. Hvis denne zone er beskadiget, kan der forekomme musikalsk og verbal døvhed, når en person hører, men ikke forstår betydningen af ​​ord; Bilateral skade på den auditive region fører til fuldstændig døvhed.

Området for smagsmodtagelse(den cerebrale ende af smagsanalysatoren) er placeret i de nederste lapper af den centrale gyrus. Dette område modtager nerveimpulser fra smagsløgene i mundslimhinden.

Lugtens receptionsområde(den cerebrale ende af olfaktorisk analysator) er placeret i den forreste del af den piriforme lap af hjernebarken. Det er her, nerveimpulserne kommer fra lugtereceptorerne i næseslimhinden.

I hjernebarken, flere zoner med ansvar for talens funktion(hjerneenden af ​​den motoriske taleanalysator). I den frontale region af venstre hjernehalvdel (hos højrehåndede) er det motoriske centrum for tale (Brocas centrum). Med hans nederlag er tale svært eller endda umuligt. I det tidsmæssige område er det sensoriske centrum for tale (Wernickes centrum). Skader på dette område fører til taleopfattelsesforstyrrelser: patienten forstår ikke betydningen af ​​ord, selvom evnen til at udtale ord er bevaret. I den occipitale lap af hjernebarken er der zoner, der giver opfattelsen af ​​skriftlig (visuel) tale. Med nederlaget for disse områder forstår patienten ikke, hvad der står.

PÅ parietal cortex hjerneender af analysatorerne blev ikke fundet i de cerebrale hemisfærer, det henvises til de associative zoner. Blandt nervecellerne i parietalregionen blev der fundet et stort antal polysensoriske neuroner, som bidrager til etableringen af ​​forbindelser mellem forskellige analysatorer og spiller en vigtig rolle i dannelsen af ​​refleksbuer af betingede reflekser.

motoriske områder af cortex Ideen om den motoriske cortex' rolle er todelt. På den ene side blev det vist, at elektrisk stimulering af visse kortikale zoner hos dyr forårsager bevægelse af lemmerne på den modsatte side af kroppen, hvilket indikerede, at cortex er direkte involveret i implementeringen af ​​motoriske funktioner. Samtidig anerkendes det, at det motoriske område er en analysator, dvs. repræsenterer den kortikale sektion af motoranalysatoren.

Hjernesektionen af ​​motoranalysatoren er repræsenteret af den forreste centrale gyrus og de dele af frontalregionen, der er placeret nær den. Når den er irriteret, sker der forskellige sammentrækninger af skeletmuskulaturen på den modsatte side. Korrespondance mellem visse zoner i den forreste centrale gyrus og skeletmuskler er blevet etableret. I de øvre dele af denne zone projiceres benens muskler, i midten - torsoen, i den nedre - hovedet.

Af særlig interesse er selve frontregionen, som når sin største udvikling hos mennesker. Med nederlaget af frontale områder i en person forstyrres komplekse motoriske funktioner, der sikrer arbejdsaktivitet og tale såvel som adaptive adfærdsreaktioner i kroppen.

Ethvert funktionelt område af hjernebarken er i både anatomisk og funktionel kontakt med andre områder af hjernebarken, med subkortikale kerner, med formationer af diencephalon og retikulær formation, hvilket sikrer perfektion af deres funktioner.

1. Strukturelle og funktionelle træk ved CNS i den prænatale periode.

Hos fosteret når antallet af CNS-neuroner et maksimum i den 20-24. uge og forbliver i den postnatale periode uden et kraftigt fald indtil alderdommen. Neuroner er små i størrelse og det samlede areal af den synaptiske membran.

Axoner udvikler sig før dendritter, processer af neuroner vokser intensivt og forgrener sig. Der er en stigning i længden, diameteren og myeliniseringen af ​​axoner mod slutningen af ​​den prænatale periode.

Fylogenetisk gamle veje myeliniseres tidligere end fylogenetisk nye; for eksempel vestibulospinale kanaler fra 4. måned af intrauterin udvikling, rubrospinale kanaler fra 5.-8. måned, pyramidale kanaler efter fødslen.

Na- og K-kanaler er jævnt fordelt i membranen af ​​myelin og ikke-myelin fibre.

Excitabilitet, ledningsevne, labilitet af nervefibre er meget lavere end hos voksne.

Syntesen af ​​de fleste mediatorer begynder under fosterudviklingen. Gamma-aminosmørsyre i den prænatale periode er en excitatorisk mediator og har gennem Ca2-mekanismen morfogene virkninger - den accelererer væksten af ​​axoner og dendritter, synaptogenese og ekspression af pitoreceptorer.

Ved fødslen slutter processen med differentiering af neuroner i kernerne i medulla oblongata og mellemhjernen, broen.

Der er strukturel og funktionel umodenhed af gliaceller.

2. Funktioner af CNS i den neonatale periode.

> Graden af ​​myelinisering af nervefibre stiger, deres antal er 1/3 af niveauet af en voksen organisme (for eksempel er den rubrospinale vej fuldt myelineret).

> Cellemembranernes permeabilitet for ioner falder. Neuroner har en lavere MP-amplitude - omkring 50 mV (hos voksne, omkring 70 mV).

> Der er færre synapser på neuroner end hos voksne, neuronmembranen har receptorer for syntetiserede mediatorer (acetylcholin, GAM K, serotonin, noradrenalin til dopamin). Indholdet af mediatorer i neuronerne i hjernen hos nyfødte er lavt og udgør 10-50 % af mediatorerne hos voksne.

> Udviklingen af ​​det spinede apparat af neuroner og axospinøse synapser bemærkes; EPSP og IPSP har en længere varighed og lavere amplitude end hos voksne. Antallet af hæmmende synapser på neuroner er mindre end hos voksne.

> Øget excitabilitet af kortikale neuroner.

> Forsvinder (mere præcist, kraftigt falder) mitotisk aktivitet og muligheden for regenerering af neuroner. Proliferation og funktionel modning af gliocytter fortsætter.

Z. Funktioner af centralnervesystemet i barndommen.

CNS-modningen skrider hurtigt frem. Den mest intense myelinisering af CNS-neuroner forekommer i slutningen af ​​det første år efter fødslen (for eksempel er myelinisering af nervefibrene i cerebellar hemisfærerne afsluttet med 6 måneder).

Hastigheden af ​​ledning af excitation langs axoner stiger.

Der er et fald i varigheden af ​​AP af neuroner, de absolutte og relative refraktære faser forkortes (varigheden af ​​absolut refraktæritet er 5-8 ms, relative 40-60 ms i tidlig postnatal ontogenese, hos voksne henholdsvis 0,5-2,0 og 2-10 ms).

Blodforsyningen til hjernen hos børn er relativt større end hos voksne.

4. Træk af udviklingen af ​​centralnervesystemet i andre aldersperioder.

1) Strukturelle og funktionelle ændringer i nervefibre:

En stigning i diametrene af aksiale cylindre (med 4-9 år). Myelinisering i alle perifere nervefibre er tæt på at være afsluttet med 9 år, og pyramidale kanaler er afsluttet med 4 år;

Ionkanalerne er koncentreret i regionen af ​​knudepunkter i Ranvier, afstanden mellem knuderne øges. Kontinuerlig ledning af excitation erstattes af saltatorisk, hastigheden af ​​dens ledning efter 5-9 år er næsten den samme som hastigheden hos voksne (50-70 m/s);

Der er en lav labilitet af nervefibre hos børn i de første leveår; med alderen stiger det (hos børn 5-9 år nærmer det sig normen for voksne - 300-1.000 impulser).

2) Strukturelle og funktionelle ændringer i synapser:

Betydelig modning af nerveender (neuromuskulære synapser) forekommer efter 7-8 år;

De terminale forgreninger af axonen og det samlede areal af dets afslutninger øges.

Profilmateriale for studerende på det pædiatriske fakultet

1. Udvikling af hjernen i den postnatale periode.

I den postnatale periode spilles hovedrollen i udviklingen af ​​hjernen af ​​strømme af afferente impulser gennem forskellige sensoriske systemer (rollen som et informationsberiget ydre miljø). Fraværet af disse eksterne signaler, især i kritiske perioder, kan føre til langsom modning, underudvikling af funktion eller endda fravær.

Den kritiske periode i postnatal udvikling er karakteriseret ved intens morfologisk og funktionel modning af hjernen og toppen af ​​dannelsen af ​​NYE forbindelser mellem neuroner.

Den generelle regelmæssighed af udviklingen af ​​den menneskelige hjerne er modningens heterokroni: fvlogetisk ældre sektioner udvikler sig tidligere end yngre.

Medulla oblongata hos en nyfødt er funktionelt mere udviklet end andre afdelinger: NÆSTEN alle dens centre er aktive - respiration, regulering af hjerte og blodkar, sutter, synker, hoster, nyser, tyggecentret begynder at fungere noget senere. regulering af muskeltonus, aktiviteten af ​​de vestibulære kerner er reduceret (reduceret ekstensortonus) Ved 6 års alderen fuldfører disse centre differentieringen af ​​neuroner, myelinisering af fibre, og koordinationsaktiviteten af ​​centrene forbedres.

Mellemhjernen hos nyfødte er funktionelt mindre moden. For eksempel udføres orienteringsrefleksen og aktiviteten af ​​centrene, der styrer øjnenes bevægelse og DEM, i spædbarnsalderen. Funktionen af ​​Substance Black som en del af det striopallidære system når perfektion i en alder af 7.

Lillehjernen hos en nyfødt er strukturelt og funktionelt underudviklet i spædbarnsalderen, dens øgede vækst og differentiering af neuroner forekommer, og cerebellums forbindelser med andre motorcentre øges. Funktionel modning af lillehjernen begynder normalt i en alder af 7 og afsluttes ved 16 års alderen.

Modning af diencephalon omfatter udvikling af sensoriske kerner i thalamus og centre i hypothalamus

Funktionen af ​​de sensoriske kerner i thalamus udføres allerede i den nyfødte, hvilket gør det muligt for barnet at skelne mellem smag, temperatur, taktile og smertefornemmelser. Funktionerne af de uspecifikke kerner i thalamus og den stigende aktiverende retikulære dannelse af hjernestammen i de første måneder af livet er dårligt udviklet, hvilket fører til en kort tid af hans vågenhed i løbet af dagen. Thalamus-kernerne udvikler sig endelig funktionelt ved 14-årsalderen.

Centrene i hypothalamus hos en nyfødt er dårligt udviklet, hvilket fører til ufuldkommenhed i processerne med termoregulering, regulering af vand-elektrolyt og andre typer metabolisme og behovsmotiverende sfære. De fleste af de hypotalamiske centre er funktionelt modne efter 4 år. Senest (ved 16-årsalderen) begynder de seksuelle hypothalamus-centre at fungere.

Ved fødslen har basalkernerne en anden grad af funktionel aktivitet. Den fylogenetisk ældre struktur, globus pallidus, er funktionelt veludviklet, mens striatums funktion viser sig ved udgangen af ​​1 år. I denne henseende er bevægelserne af nyfødte og spædbørn generaliserede, dårligt koordinerede. Efterhånden som striopalidarsystemet udvikler sig, udfører barnet mere og mere præcise og koordinerede bevægelser, skaber motoriske programmer af frivillige bevægelser. Strukturel og funktionel modning af basalkernerne er afsluttet i en alder af 7.

Cerebral cortex i tidlig ontogenese modnes senere i strukturelle og funktionelle henseender. Den motoriske og sensoriske cortex udvikler sig tidligst, hvis modning slutter i 3. leveår (auditiv og visuel cortex noget senere). Den kritiske periode i udviklingen af ​​den associative cortex begynder i en alder af 7 år og fortsætter indtil puberteten. Samtidig dannes der intensivt kortikale-subkortikale forbindelser. Cerebral cortex sikrer kortikalisering af kropsfunktioner, regulering af frivillige bevægelser, skabelse af motoriske stereotyper til implementeringen og højere psykofysiologiske processer. Modningen og implementeringen af ​​hjernebarkens funktioner er beskrevet detaljeret i specialiserede materialer til studerende på det pædiatriske fakultet i emne 11, v. 3, emner 1-8.

Hæmatoliquor- og blod-hjerne-barriererne i den postnatale periode har en række træk.

I den tidlige postnatale periode dannes der store vener i choroid plexuserne i hjernens ventrikler, som kan afsætte en betydelig mængde blod 14 og derved deltage i reguleringen af ​​det intrakranielle tryk.