Cortexul cerebral este o structură cerebrală cu mai multe niveluri la oameni și multe mamifere, constând din substanță cenușie și situată în spațiul periferic al emisferelor (substanța cenușie a cortexului le acoperă). Structura controlează funcții și procese importante care au loc în creier și în alte organe interne.

(emisferele) creierului din craniu ocupă aproximativ 4/5 din spațiul total. Lor componentă– substanță albă care conține axoni mielinizați lungi celulele nervoase. Pe partea exterioară, emisfera este acoperită cu cortexul cerebral, care constă și din neuroni, precum și celule gliale și fibre nemielinice.

Se obișnuiește să se împartă suprafața emisferelor în anumite zone, fiecare dintre acestea fiind responsabilă pentru îndeplinirea anumitor funcții în organism (în cea mai mare parte acestea sunt reflexe și activitate instinctivăși reacții).

Există un astfel de lucru ca „scoarță antică”. Acesta este cel mai mult din punct de vedere evolutiv structura veche mantaua telencefalului cortexului cerebral la toate mamiferele. Ei disting, de asemenea, „noul cortex”, care la mamiferele inferioare este doar conturat, dar la om formează cea mai mare parte a cortexului cerebral (există și „vechiul cortex”, care este mai nou decât cel „vechi”, dar mai vechi decât „cel nou”).

Funcțiile cortexului

Cortexul cerebral uman este responsabil pentru controlul multor funcții care sunt utilizate în diferite aspecte ale corpului uman. Grosimea sa este de aproximativ 3-4 mm, iar volumul este destul de impresionant datorită prezenței lianților din partea centrală. sistemul nervos canale. Cum apar percepția, procesarea informațiilor și luarea deciziilor printr-o rețea electrică care utilizează celule nervoase cu procese.

În cortexul cerebral sunt produse diverse semnale electrice (al căror tip depinde de starea curentă a persoanei). Activitatea acestor semnale electrice depinde de bunăstarea persoanei. Din punct de vedere tehnic, semnalele electrice de acest tip sunt descrise în termeni de frecvență și amplitudine. Un număr mai mare de conexiuni sunt localizate în locuri care sunt responsabile pentru asigurarea celor mai complexe procese. În același timp, cortexul cerebral continuă să se dezvolte activ de-a lungul vieții unei persoane (cel puțin până când intelectul său se dezvoltă).

În procesul de procesare a informațiilor care intră în creier, în cortex se formează reacții (mentale, comportamentale, fiziologice etc.).

Cele mai importante funcții ale cortexului cerebral sunt:

  • Interacţiune organele interne si sisteme cu mediu, precum și unul cu altul, cursul corect al proceselor metabolice din organism.
  • Recepție și procesare de înaltă calitate a informațiilor primite din exterior, conștientizarea informațiilor primite datorită fluxului proceselor de gândire. Sensibilitatea ridicată la orice informație primită se realizează datorită unui număr mare de celule nervoase cu procese.
  • Sprijinirea unei relații continue între diferite organe, țesuturi, structuri și sisteme ale corpului.
  • Formarea și buna funcționare a conștiinței umane, fluxul gândirii creative și intelectuale.
  • Exercitarea controlului asupra activității centrului vorbirii și asupra proceselor asociate cu diverse situații mentale și emoționale.
  • Interacțiunea cu măduva spinăriiși alte sisteme și organe ale corpului uman.

Cortexul cerebral în structura sa are secțiunile anterioare (frontale) ale emisferelor, care în prezent stiinta moderna cel mai putin studiat. Aceste zone sunt cunoscute ca fiind practic imune la influență externă. De exemplu, dacă aceste secțiuni sunt influențate de impulsuri electrice externe, ele nu vor da nicio reacție.

Unii oameni de știință sunt încrezători că secțiunile anterioare ale emisferelor cerebrale sunt responsabile pentru conștientizarea de sine a unei persoane și pentru trăsăturile sale specifice de caracter. Este un fapt cunoscut că persoanele ale căror secțiuni anterioare sunt afectate într-un grad sau altul întâmpină anumite dificultăți de socializare, practic nu acordă atenție aspectului lor, nu sunt interesați de activitatea de muncă și nu sunt interesați de opiniile celorlalți.

Din punct de vedere fiziologic, importanța fiecărei secțiuni a emisferelor cerebrale este greu de supraestimat. Chiar și cele care nu au fost încă studiate pe deplin.

Straturi ale cortexului cerebral

Cortexul cerebral este format din mai multe straturi, fiecare dintre ele având o structură unică și este responsabil pentru îndeplinirea unor funcții specifice. Toți interacționează unul cu celălalt pentru a performa munca generala. Se obișnuiește să se distingă mai multe straturi principale ale cortexului:

  • Molecular. În acest strat, se formează un număr mare de formațiuni dendritice, care se împletesc între ele într-o manieră haotică. Neuritele sunt orientate paralel și formează un strat de fibre. Există relativ puține celule nervoase aici. Se crede că funcția principală a acestui strat este percepția asociativă.
  • Extern. Multe celule nervoase cu procese sunt concentrate aici. Neuronii variază ca formă. Nu se știe încă nimic despre funcțiile exacte ale acestui strat.
  • Cel exterior este piramidal. Conține multe celule nervoase cu procese care variază în dimensiune. Neuronii au formă predominant conică. Dendrita este mare.
  • Granulat intern. Nu include număr mare neuroni mici care sunt situati la o anumita distanta. Între celulele nervoase există structuri fibroase grupate.
  • Piramidal intern. Celulele nervoase cu procese care intră în el sunt mari și medii. Partea superioară a dendritelor poate fi în contact cu stratul molecular.
  • Acoperi. Include celule nervoase în formă de fus. Ceea ce este caracteristic neuronilor din această structură este că partea inferioară a celulelor nervoase cu procesele lor ajunge până la substanța albă.

Cortexul cerebral include diferite straturi care diferă ca formă, locație și componente funcționale ale elementelor lor. Straturile conțin neuroni piramidali, fusiformi, stelați și ramificați. Împreună creează mai mult de cincizeci de câmpuri. În ciuda faptului că câmpurile nu au granițe clar definite, interacțiunea lor între ele face posibilă reglarea unui număr mare de procese asociate cu primirea și procesarea impulsurilor (adică, informațiile primite), creând un răspuns la influența stimulilor. .

Structura cortexului este extrem de complexă și nu este pe deplin înțeleasă, așa că oamenii de știință nu pot spune exact cum funcționează unele elemente ale creierului.

Nivel abilități intelectuale copilul este asociat cu dimensiunea creierului și calitatea circulației sângelui în structurile creierului. Mulți copii care au avut leziuni ascunse la naștere în zona coloanei vertebrale au un cortex cerebral vizibil mai mic decât colegii lor sănătoși.

Cortexul prefrontal

O secțiune mare a cortexului cerebral, care este reprezentată sub forma secțiunilor anterioare ale lobilor frontali. Cu ajutorul acestuia, se realizează controlul, gestionarea și concentrarea oricăror acțiuni pe care o persoană le efectuează. Acest departament ne permite să ne distribuim corect timpul. Celebrul psihiatru T. Galtieri a descris această zonă ca pe un instrument cu ajutorul căruia oamenii își stabilesc obiective și își dezvoltă planuri. Era încrezător că un cortex prefrontal care funcționează corect și bine dezvoltat este cel mai important factor în eficacitatea unei persoane.

Principalele funcții ale cortexului prefrontal includ, de asemenea:

  • Concentrare, concentrarea pe obținerea doar a informațiilor de care o persoană are nevoie, ignorând alte gânduri și sentimente.
  • Abilitatea de a „reporni” conștiința, îndreptând-o în direcția corectă a gândirii.
  • Perseverență în procesul de îndeplinire a anumitor sarcini, dorința de a obține rezultatul dorit, în ciuda circumstanțelor emergente.
  • Analiza situației actuale.
  • Gândirea critică, care vă permite să creați un set de acțiuni pentru a căuta date verificate și de încredere (verificarea informațiilor primite înainte de a le utiliza).
  • Planificarea, dezvoltarea anumitor măsuri și acțiuni pentru atingerea obiectivelor stabilite.
  • Prognoza evenimentelor.

Se remarcă în special capacitatea acestui departament de a controla emoțiile umane. Aici, procesele care au loc în sistemul limbic sunt percepute și traduse în emoții și sentimente specifice (bucurie, iubire, dorință, durere, ură etc.).

Diferite funcții sunt atribuite diferitelor structuri ale cortexului cerebral. Nu există încă un consens cu privire la această problemă. Comunitatea medicală internațională ajunge acum la concluzia că cortexul poate fi împărțit în mai multe zone mari, inclusiv câmpuri corticale. Prin urmare, ținând cont de funcțiile acestor zone, se obișnuiește să se distingă trei secțiuni principale.

Zona responsabilă cu procesarea impulsurilor

Impulsurile care intră prin receptorii centrilor tactil, olfactiv și vizual merg tocmai în această zonă. Aproape toate reflexele asociate cu abilitățile motorii sunt furnizate de neuronii piramidali.

Aici se află și departamentul, care este responsabil de primirea impulsurilor și informațiilor din sistemul muscular și interacționează activ cu diferite straturi ale cortexului. Primește și procesează toate impulsurile care vin de la mușchi.

Dacă din anumite motive cortexul scalpului este deteriorat în această zonă, atunci persoana va avea probleme cu funcționarea sistemului senzorial, probleme cu abilitățile motorii și funcționarea altor sisteme care sunt asociate cu centrii senzoriali. Extern, astfel de tulburări se vor manifesta sub formă de mișcări involuntare constante, convulsii (de diferite grade de severitate), paralizie parțială sau completă (în cazurile severe).

Zona senzorială

Această zonă este responsabilă pentru procesarea semnalelor electrice care intră în creier. Există mai multe departamente situate aici care asigură sensibilitatea creierului uman la impulsurile care provin din alte organe și sisteme.

  • Occipital (prelucrează impulsurile venite din centrul vizual).
  • Temporal (prelucrează informațiile provenite de la centrul de vorbire-auzire).
  • Hipocampul (analizează impulsurile venite din centrul olfactiv).
  • Parietal (prelucrează datele primite de la papilele gustative).

În zona de percepție senzorială există departamente care primesc și procesează și semnale tactile. Cu cât există mai multe conexiuni neuronale în fiecare departament, cu atât capacitatea sa senzorială de a primi și procesa informații va fi mai mare.

Secțiunile notate mai sus ocupă aproximativ 20-25% din întreg cortexul cerebral. Dacă zona de percepție senzorială este deteriorată într-un fel, o persoană poate avea probleme cu auzul, vederea, mirosul și senzația de atingere. Impulsurile primite fie nu vor ajunge, fie vor fi procesate incorect.

Nu întotdeauna încălcările zonei senzoriale vor duce la pierderea simțului. De exemplu, dacă centrul auditiv este deteriorat, acest lucru nu va duce întotdeauna la surditate completă. Cu toate acestea, o persoană va avea aproape sigur unele dificultăți cu percepția corectă a informațiilor sonore primite.

Zona de asociere

Structura cortexului cerebral conține și o zonă asociativă, care asigură contactul între semnalele neuronilor din zona senzorială și centrul motor și oferă, de asemenea, semnalele de feedback necesare acestor centri. Zona asociativă formează reflexe comportamentale și participă la procesele de implementare efectivă a acestora. Ocupă o parte semnificativă (comparativ) a cortexului cerebral, acoperind secțiuni incluse atât în ​​părțile frontale, cât și în cele posterioare ale emisferelor cerebrale (occipital, parietal, temporal).

Creierul uman este proiectat în așa fel încât în ​​ceea ce privește percepția asociativă, părțile posterioare ale emisferelor cerebrale sunt deosebit de bine dezvoltate (dezvoltarea are loc pe tot parcursul vieții). Ei controlează vorbirea (înțelegerea și reproducerea acesteia).

Dacă părțile anterioare sau posterioare ale zonei de asociere sunt deteriorate, acest lucru poate duce la anumite probleme. De exemplu, dacă departamentele enumerate mai sus sunt deteriorate, o persoană va pierde capacitatea de a analiza în mod competent informațiile primite, nu va putea face previziuni simple pentru viitor, nu va putea construi pe fapte în procesul de gândire sau nu va putea folosi experiența dobândită anterior care este stocată în memorie. Pot exista și probleme cu orientarea spațială și gândirea abstractă.

Cortexul cerebral acționează ca un integrator superior al impulsurilor, în timp ce emoțiile sunt concentrate în zona subcorticală (hipotalamus și alte departamente).

Diferite zone ale cortexului cerebral sunt responsabile pentru îndeplinirea unor funcții specifice. Puteți examina și determina diferența folosind mai multe metode: neuroimagistică, compararea tiparelor de activitate electrică, studiul structurii celulare etc.

La începutul secolului al XX-lea, K. Brodmann (un cercetător german în anatomia creierului uman) a creat o clasificare specială, împărțind cortexul în 51 de secțiuni, bazându-și munca pe citoarhitectura celulelor nervoase. De-a lungul secolului al XX-lea, domeniile descrise de Brodmann au fost discutate, rafinate și redenumite, dar sunt încă folosite pentru a descrie cortexul cerebral la oameni și la mamiferele mari.

Multe câmpuri Brodmann au fost definite inițial pe baza organizării neuronilor în ele, dar mai târziu granițele lor au fost rafinate în conformitate cu corelația cu diferite funcții cortexul cerebral. De exemplu, primul, al doilea și al treilea câmp sunt definite ca cortexul somatosenzorial primar, al patrulea câmp este cortexul motor primar, iar al șaptesprezecelea câmp este cortexul vizual primar.

Cu toate acestea, unele câmpuri Brodmann (de exemplu, zona 25 a creierului, precum și câmpurile 12-16, 26, 27, 29-31 și multe altele) nu au fost pe deplin studiate.

Zona motorie a vorbirii

O zonă bine studiată a cortexului cerebral, care este numită și centrul vorbirii. Zona este împărțită în mod convențional în trei secțiuni mari:

  1. Centrul motor al vorbirii lui Broca. Formează capacitatea unei persoane de a vorbi. Situat în girusul posterior al părții anterioare a emisferelor cerebrale. Centrul lui Broca și centrul motor al mușchilor motori ai vorbirii sunt structuri diferite. De exemplu, dacă centrul motorului este deteriorat într-un fel, atunci o persoană nu va pierde capacitatea de a vorbi, componenta semantică a vorbirii sale nu va avea de suferit, dar vorbirea va înceta să fie clară, iar vocea va deveni slab modulată ( cu alte cuvinte, calitatea pronunției sunetelor se va pierde). Daca centrul lui Broca este deteriorat, persoana nu va putea vorbi (la fel ca un bebelus in primele luni de viata). Astfel de tulburări sunt denumite în mod obișnuit afazie motorie.
  2. Centrul senzorial al lui Wernicke. Situat în regiunea temporală, este responsabil pentru funcțiile de recepție și procesare a vorbirii orale. Dacă centrul lui Wernicke este deteriorat, se va forma afazie senzorială - pacientul nu va putea înțelege vorbirea adresată lui (și nu numai de la o altă persoană, ci și a lui). Ceea ce spune pacientul va fi o colecție de sunete incoerente. Dacă se produce lezarea simultană a centrilor lui Wernicke și Broca (de obicei, aceasta are loc în timpul unui accident vascular cerebral), atunci în aceste cazuri se observă simultan dezvoltarea afaziei motorii și senzoriale.
  3. Centrul de percepție scris. Situat în partea vizuală a cortexului cerebral (câmpul nr. 18 conform lui Brodmann). Dacă se dovedește a fi deteriorat, atunci persoana experimentează agrafie - pierderea capacității de a scrie.

Grosime

Toate mamiferele care au creier relativ mare (în sens general, nu în comparație cu dimensiunea corpului) au un cortex cerebral destul de gros. De exemplu, la șoarecii de câmp grosimea sa este de aproximativ 0,5 mm, iar la om este de aproximativ 2,5 mm. Oamenii de știință evidențiază, de asemenea, o anumită dependență a grosimii scoarței de greutatea animalului.

Cu examenele moderne (în special RMN), este posibil să se măsoare cu precizie grosimea cortexului cerebral la orice mamifer. Cu toate acestea, va varia semnificativ în diferite zone ale capului. Se observă că în zonele senzoriale cortexul este mult mai subțire decât în ​​zonele motorii (motorii).

Cercetările arată că grosimea cortexului cerebral depinde în mare măsură de nivelul inteligenței umane. Cu cât individul este mai inteligent, cu atât cortexul este mai gros. De asemenea, un cortex gros este înregistrat la persoanele care suferă constant și de mult timp de dureri de migrenă.

Brazde, circumvoluții, fisuri

Printre caracteristicile și funcțiile structurale ale cortexului cerebral, se obișnuiește să se distingă și fisurile, șanțurile și circumvoluțiile. Aceste elemente formează o suprafață mare a creierului la mamifere și oameni. Dacă te uiți la creierul uman în secțiune, poți vedea că mai mult de 2/3 din suprafață este ascunsă în șanțuri. Fisurile și șanțurile sunt depresiuni ale scoarței care diferă doar prin dimensiune:

  • Fisura este un șanț mare care împarte creierul mamiferelor în părți, în două emisfere (fisura medială longitudinală).
  • Un sulcus este o depresiune de mică adâncime care înconjoară giri.

Cu toate acestea, mulți oameni de știință consideră această împărțire în șanțuri și fisuri ca fiind foarte arbitrară. Acest lucru se datorează în mare măsură faptului că, de exemplu, șanțul lateral este adesea numit „fisura laterală”, iar șanțul central „fisura centrală”.

Alimentarea cu sânge a părților cortexului cerebral se realizează folosind două bazine arteriale simultan, care formează arterele carotide vertebrale și interne.

Zona cea mai sensibilă a emisferelor cerebrale este considerată a fi girusul central posterior, care este asociat cu inervarea diferitelor părți ale corpului.

Pe baza originii sale, cortexul cerebral este împărțit în antic (pleocortex), vechi (arhecortex) și nou (neocortex). Cortexul antic include structuri asociate cu analiza stimulilor olfactivi și include bulbii, tracturile și tuberculii olfactivi. Vechiul cortex include cortexul cingulat, cortexul hipocampal, girusul dintat și amigdala. Cortexul antic și vechi formează creierul olfactiv. Pe lângă miros, creierul olfactiv oferă reacții de vigilență și atenție, participă la reglarea funcțiilor autonome, joacă un rol în formarea comportamentului sexual, alimentar, instinctiv defensiv și furnizarea de emoții.

Toate celelalte structuri corticale aparțin neocortexului, care ocupă aproximativ 96% suprafata totalaîntreg cortexul.

Locația celulelor nervoase în cortex este desemnată prin termenul „citoarhitectură”. Iar fibrele conductoare se numesc „mieloarhitectură”.

Neocortexul este format din 6 straturi celulare care diferă prin compoziția celulelor, conexiunile nervoase și funcțiile. În regiuni scoarță străveche iar cortexul vechi, se dezvăluie doar 2-3 straturi de celule. Neuronii din cele patru straturi superioare ale neocortexului procesează în primul rând informațiile din alte părți ale sistemului nervos. Stratul centrifug principal este stratul 5. Axonii celulelor sale formează principalele căi descendente ale cortexului cerebral, conduc semnale care controlează funcționarea structurilor stem și a măduvei spinării.

Stratul 1 este cel mai exterior, stratul molecular. Conține în principal fibre nervoase din neuronii localizați mai profund. În plus, conține un număr mic de celule mici. Fibrele stratului molecular formează conexiuni între diferite zone ale cortexului

Al 2-lea strat – granular exterior. Conține un număr mare de neuroni multipolari mici. O parte din dendritele ascendente din al treilea strat se termină în acest strat.

Stratul 3 - piramidal exterior. Este cel mai larg, conține în principal neuroni piramidali medii și mai rar mici și mari. Dendritele neuronilor din acest strat sunt direcționate către al doilea strat.

Al 4-lea strat - granular intern. Consta din număr mare celule mici granulare, precum și celule stelate medii și mari. Ele sunt împărțite în două substraturi: 4a și 4b.

Stratul 5 - ganglion, sau piramidal intern. Caracterizat prin prezența unor neuroni piramidali mari. Dendritele lor direcționate în sus ajung în stratul molecular, iar axonii bazali și colaterali sunt distribuiți în al cincilea strat.

Stratul 6 - polimorf. Conține, alături de celule de alte forme, neuroni în formă de fus. Formele altor celule sunt foarte diverse: au o formă triunghiulară, piramidală, ovală și poligonală.

Cortexul cerebral este împărțit în vechi ( arhicortex), vechi ( paleocortex) și nou ( neocortex) după caracteristicile filogenetice, adică după ordinea de apariție la animale în timpul procesului de evoluție. Aceste zone corticale formează conexiuni extinse în sistemul limbic. La animalele mai vechi din punct de vedere filogenetic, cortexul antic și vechi, la fel ca întregul sistem limbic, era în primul rând responsabil pentru simțul mirosului. La om, sistemul limbic îndeplinește funcții mult mai largi legate de sfera emoțională și motivațională a reglării comportamentului. Toate cele trei zone ale cortexului sunt implicate în îndeplinirea acestor funcții.

Scoarță străvecheîmpreună cu alte funcții, este legat de miros și de asigurarea interacțiunii sistemelor creierului. Cortexul antic include bulbii olfactiv, care primesc fibre aferente din epiteliul olfactiv al mucoasei nazale; tracturi olfactive situate pe suprafața inferioară a lobului frontal, tuberculi olfactiv în care se află centrii olfactivi secundari. Aceasta este din punct de vedere filogenetic cea mai timpurie parte a cortexului, ocupând zone adiacente ale lobilor frontali și temporali de pe suprafețele inferioare și mediale ale emisferelor.

scoarță veche include cortexul cingulat, hipocampul și amigdala.

Girusul cingular. Are numeroase conexiuni cu cortexul și centrii trunchiului cerebral și acționează ca principalul integrator al diferitelor sisteme cerebrale care formează emoții.

Amigdala formează, de asemenea, conexiuni extinse cu bulbul olfactiv. Datorită acestor conexiuni, simțul mirosului la animale este implicat în controlul comportamentului reproductiv.

La primate, inclusiv la oameni, deteriorarea amigdalei este redusă colorare emoțională reacțiile, în plus, afectele lor agresive dispar complet. Stimularea electrică a amigdalei cauzează predominant emoții negative– mânie, furie, frică. Îndepărtarea bilaterală a amigdalelor reduce dramatic agresivitatea animalelor. Animalele calme, dimpotrivă, pot deveni agresive incontrolabil. La astfel de animale, capacitatea de a evalua informațiile primite și de a le corela cu comportamentul emoțional este afectată. Amigdala este implicată în procesul de identificare a emoțiilor și motivațiilor dominante și de alegere a comportamentului în conformitate cu acestea. Amigdala este un puternic modificator de emoții.

Hipocampul este situat în lobul temporal medial. Hipocampul devine intrări aferente din girusul hipocampal (primește inputuri din aproape toate zonele neocortexului și din alte părți ale creierului), din sistemele vizual, olfactiv și auditiv. Deteriorarea hipocampusului duce la caracteristici tulburări de memorie și de învățare. Activitatea hipocampului este de a consolida memoria - tranziție memorie pe termen scurt pe termen lung. Deteriorarea hipocampusului cauzează perturbări severe ale învățării informații noi, formarea memoriei pe termen scurt și pe termen lung. În consecință, hipocampul, precum și alte structuri ale sistemului limbic, influențează semnificativ funcțiile neocortexului și procesele de învățare. Această influență se realizează în primul rând prin crearea unui fundal emoțional, care se reflectă în mare parte în rata de formare a oricărui reflex condiționat.

Căile din lobul temporal al cortexului ajung la amigdală și hipocamp, transmitând informații din sistemele senzoriale vizuale, auditive și somatice. Au fost stabilite conexiuni între sistemul limbic și lobii frontali ai cortexului anterior al creierului.

U neocortex Cea mai mare dezvoltare a dimensiunii și diferențierea funcțiilor se observă la om. Grosimea neocortexului variază de la 1,5 la 4,5 mm și este maximă în girusul central anterior. În sistemul limbic şi în general activitate nervoasa Cora este logodită funcții superioare organizarea activitatilor.

Învinge lobul frontal provoacă plictisire emoțională și dificultăți de schimbare a emoțiilor. Atunci când această zonă este deteriorată, apare așa-numitul sindrom frontal. Regiunea prefrontală și structurile subcorticale asociate (capul nucleului caudat, nucleul mediodorsal al talamusului) formează sistemul prefrontal, care este responsabil pentru funcțiile cognitive și comportamentale complexe. În cortexul orbitofrontal, converg căile din zonele corticale de asociere, zonele corticale paralimbice și zonele corticale limbice. Astfel, aici se intersectează sistemul prefrontal și sistemul limbic. Această organizare determină implicarea sistemului prefrontal în forme complexe de comportament în care este necesară coordonarea proceselor cognitive, emoționale și motivaționale. Integritatea acestuia este necesară pentru evaluarea situației actuale, a acțiunilor posibile și a consecințelor acestora și, prin urmare, pentru luarea deciziilor și dezvoltarea programelor comportamentale.

Îndepărtarea lobii temporali provoacă hipersexualitate la maimuțe, iar activitatea lor sexuală poate fi îndreptată chiar și către obiecte neînsuflețite. În cele din urmă, sindromul postoperator este însoțit de așa-numitul orbire mentală. Animalele își pierd capacitatea de a evalua corect informațiile vizuale și auditive, iar aceste informații nu sunt în niciun fel legate de starea emoțională a maimuțelor.

Lobii temporali sunt strâns legați de structurile hipocampului și amigdalei și sunt, de asemenea, responsabili pentru stocarea informațiilor și a memoriei pe termen lung și joacă un rol cheie în procesul de transfer al memoriei pe termen scurt la memoria pe termen lung. Cortexul lobului temporal este, de asemenea, responsabil pentru combinarea urmelor de memorie stocate.

În acest articol vom vorbi despre sistemul limbic, neocortexul, istoria, originea și principalele funcții ale acestora.

Sistemul limbic

Sistemul limbic al creierului este o colecție de structuri neuroreglatoare complexe ale creierului. Acest sistem nu se limitează la doar câteva funcții - îndeplinește un număr mare de sarcini care sunt esențiale pentru oameni. Scopul limbului este reglarea funcțiilor mentale superioare și a proceselor speciale de activitate nervoasă superioară, variind de la simplu farmec și veghe la emoții culturale, memorie și somn.

Istoria originii

Sistemul limbic al creierului s-a format cu mult înainte ca neocortexul să înceapă să se formeze. Acest cel mai vechi structura hormonal-instinctivă a creierului, care este responsabilă de supraviețuirea subiectului. Pe o perioadă lungă de evoluție, se pot forma 3 obiective principale ale sistemului de supraviețuire:

  • Dominanța este o manifestare a superiorității într-o varietate de parametri.
  • Alimente – nutriția subiectului
  • Reproducere - transferul genomului cuiva către generația următoare

Deoarece omul are rădăcini animale, creierul uman are un sistem limbic. Inițial, Homo sapiens poseda doar afecte care influențau starea fiziologică a corpului. De-a lungul timpului, comunicarea s-a dezvoltat folosind tipul de țipăt (vocalizare). Indivizii care au putut să-și transmită starea prin emoții au supraviețuit. De-a lungul timpului, percepția emoțională a realității s-a format din ce în ce mai mult. Această stratificare evolutivă a permis oamenilor să se unească în grupuri, grupuri în triburi, triburi în așezări, iar acestea din urmă în națiuni întregi. Sistemul limbic a fost descoperit pentru prima dată de cercetătorul american Paul McLean în 1952.

Structura sistemului

Din punct de vedere anatomic, limbul cuprinde zone ale paleocortexului (cortexul antic), arhicortexul (cortexul vechi), o parte a neocortexului (cortexul nou) și unele structuri subcorticale (nucleul caudat, amigdala, globul pallidus). Nume enumerate diverse tipuri cortexul denotă formarea lor la momentul indicat de evoluție.

Greutate specialiştiîn domeniul neurobiologiei, au studiat problema ce structuri aparțin sistemului limbic. Acesta din urmă include multe structuri:

În plus, sistemul este strâns legat de sistemul de formare reticulară (structura responsabilă pentru activarea creierului și starea de veghe). Diagrama anatomiei complexului limbic se bazează pe stratificarea treptată a unei părți pe alta. Deci, girusul cingulat se află deasupra și apoi coboară:

  • corpul calos;
  • bolta;
  • corp mamilar;
  • amigdala;
  • hipocampus

O caracteristică distinctivă a creierului visceral este conectivitatea sa bogată cu alte structuri, constând din căi complexe și conexiuni bidirecționale. Un astfel de sistem ramificat de ramuri formează un complex de cercuri închise, care creează condiții pentru circulația prelungită a excitației în limb.

Funcționalitatea sistemului limbic

Creierul visceral primește și procesează în mod activ informații din lumea înconjurătoare. De ce este responsabil sistemul limbic? Limbus- una dintre acele structuri care funcționează în timp real, permițând organismului să se adapteze eficient la condițiile de mediu.

Sistemul limbic uman din creier îndeplinește următoarele funcții:

  • Formarea emoțiilor, sentimentelor și experiențelor. Prin prisma emoțiilor, o persoană evaluează subiectiv obiectele și fenomenele de mediu.
  • Memorie. Această funcție este îndeplinită de hipocampus, situat în structura sistemului limbic. Procesele mnestice sunt asigurate de procese de reverberație - o mișcare circulară de excitare în circuitele neuronale închise ale unui cal de mare.
  • Selectarea și corectarea unui model de comportament adecvat.
  • Antrenament, recalificare, frică și agresivitate;
  • Dezvoltarea abilităților spațiale.
  • Comportament defensiv și de hrană.
  • Expresivitatea vorbirii.
  • Dobândirea și menținerea diferitelor fobii.
  • Funcția sistemului olfactiv.
  • Reacție de precauție, pregătire pentru acțiune.
  • Reglarea comportamentului sexual și social. Există un concept inteligența emoțională– capacitatea de a recunoaște emoțiile celorlalți.

La exprimarea emoțiilor apare o reacție care se manifestă sub formă de: modificări ale tensiunii arteriale, temperaturii pielii, frecvenței respiratorii, reacției pupilei, transpirație, reacție a mecanismelor hormonale și multe altele.

Poate că există o întrebare în rândul femeilor despre cum să pornească sistemul limbic la bărbați. Cu toate acestea răspuns simplu: nicicum. La toți bărbații, limbul funcționează pe deplin (cu excepția pacienților). Acest lucru este justificat de procesele evolutive, când o femeie în aproape toate perioadele de timp ale istoriei a fost angajată în creșterea unui copil, ceea ce include o revenire emoțională profundă și, în consecință, o dezvoltare profundă a creierului emoțional. Din păcate, bărbații nu mai pot realiza dezvoltarea limbului la nivelul femeilor.

Dezvoltarea sistemului limbic la un copil depinde în mare măsură de tipul de creștere și de atitudinea generală față de acesta. O privire severă și un zâmbet rece nu contribuie la dezvoltarea complexului limbic, spre deosebire de o îmbrățișare strânsă și un zâmbet sincer.

Interacțiunea cu neocortexul

Neocortexul și sistemul limbic sunt strâns legate prin mai multe căi. Datorită acestei unificări, aceste două structuri formează un întreg al sferei mentale umane: ele leagă componenta mentală cu cea emoțională. Neocortexul acționează ca un regulator al instinctelor animale: înainte de a comite orice acțiune cauzată spontan de emoții, gândirea umană, de regulă, trece printr-o serie de inspecții culturale și morale. Pe lângă controlul emoțiilor, neocortexul are un efect auxiliar. Senzația de foame apare în adâncurile sistemului limbic, iar centrii corticali superiori care reglează comportamentul caută hrană.

Părintele psihanalizei, Sigmund Freud, nu a ignorat astfel de structuri cerebrale la vremea lui. Psihologul a susținut că orice nevroză se formează sub jugul suprimării instinctelor sexuale și agresive. Desigur, la momentul lucrării sale nu existau date despre limb, dar marele om de știință a ghicit despre dispozitive similare ale creierului. Astfel, cu cât un individ avea mai multe straturi culturale și morale (super ego - neocortex), cu atât instinctele sale animale primare (id - sistem limbic) sunt mai suprimate.

Încălcări și consecințe ale acestora

Pe baza faptului că sistemul limbic este responsabil pentru multe funcții, acestea foarte multe pot fi susceptibile la diferite daune. Limbul, ca și alte structuri ale creierului, poate fi supus rănilor și altor factori nocivi, care includ tumori cu hemoragii.

Sindroamele de afectare a sistemului limbic sunt bogate în număr, principalele sunt:

Demenţă– demență. Dezvoltarea unor boli precum Alzheimer și sindromul Pick este asociată cu atrofia sistemelor complexe limbice, în special în hipocamp.

Epilepsie. Tulburările organice ale hipocampului duc la dezvoltarea epilepsiei.

Anxietate patologicăși fobii. Perturbarea activității amigdalei duce la un dezechilibru mediator, care, la rândul său, este însoțit de o tulburare a emoțiilor, care include anxietate. O fobie este o frică irațională de un obiect inofensiv. În plus, un dezechilibru al neurotransmițătorilor provoacă depresie și manie.

Autism. În esență, autismul este o inadaptare profundă și gravă în societate. Incapacitatea sistemului limbic de a recunoaște emoțiile altor oameni duce la consecințe grave.

Formare reticulară(sau formațiunea reticulară) este o formațiune nespecifică a sistemului limbic responsabilă de activarea conștiinței. După somnul adânc, oamenii se trezesc datorită muncii acestei structuri. În cazurile de deteriorare a acestuia, creierul uman este supus diferitelor tulburări de blackout, inclusiv absența și sincopa.

Neocortex

Neocortexul este o parte a creierului găsită la mamiferele superioare. Rudimentele neocortexului se observă și la animalele inferioare care sug laptele, dar nu ating o dezvoltare ridicată. La om, izocortexul este partea leului a cortexului cerebral general, având o grosime medie de 4 milimetri. Suprafața neocortexului ajunge la 220 de mii de metri pătrați. mm.

Istoria originii

În momentul de față, neocortexul este cel mai înalt stadiu al evoluției umane. Oamenii de știință au putut studia primele manifestări ale neocoarței la reprezentanții reptilelor. Ultimele animale din lanțul de dezvoltare fără un nou cortex au fost păsările. Și doar o persoană este dezvoltată.

Evoluția este un proces complex și lung. Fiecare specie de creatură trece printr-un proces evolutiv dur. Dacă o specie animală nu se putea adapta la un mediu extern în schimbare, specia își pierdea existența. De ce o persoană a fost capabil să se adaptezeși supraviețuiesc până în ziua de azi?

Fiind în condiții favorabile de viață (climă caldă și alimente proteice), descendenții umani (înainte de Neanderthal) nu au avut de ales decât să mănânce și să se reproducă (mulțumită sistemului limbic dezvoltat). Din această cauză, masa creierului, după standardele duratei evoluției, a câștigat o masă critică într-o perioadă scurtă de timp (câteva milioane de ani). Apropo, masa creierului în acele zile era cu 20% mai mare decât cea a unei persoane moderne.

Cu toate acestea, toate lucrurile bune se termină mai devreme sau mai târziu. Odată cu schimbarea climei, descendenții trebuiau să-și schimbe locul de reședință și, odată cu acesta, să înceapă să caute hrană. Având un creier imens, descendenții au început să-l folosească pentru a găsi mâncare, iar apoi pentru implicare socială, pentru că. s-a dovedit că prin unirea în grupuri conform anumite criterii comportament – ​​era mai ușor să supraviețuiești. De exemplu, într-un grup în care toată lumea împărțea mâncarea cu alți membri ai grupului, existau șanse mai mari de supraviețuire (cineva era bun la cules de fructe de pădure, cineva era bun la vânătoare etc.).

Din acest moment a început evoluție separată în creier, separat de evoluția întregului corp. De atunci aspect persoana nu s-a schimbat prea mult, dar compoziția creierului este radical diferită.

În ce constă?

Noul cortex cerebral este o colecție de celule nervoase care formează un complex. Din punct de vedere anatomic, există 4 tipuri de cortex, în funcție de locația sa - , occipital, . Din punct de vedere histologic, cortexul este format din șase bile de celule:

  • bila moleculara;
  • granular extern;
  • neuroni piramidali;
  • granular intern;
  • stratul ganglionar;
  • celule multiforme.

Ce funcții îndeplinește?

Neocortexul uman este clasificat în trei zone funcționale:

  • Senzorial. Această zonă este responsabilă pentru procesarea mai mare a stimulilor recepționați din mediul extern. Așadar, gheața devine rece când informațiile despre temperatură ajung în regiunea parietală - nu există frig pe deget, ci doar un impuls electric.
  • Zona de asociere. Această zonă a cortexului este responsabilă pentru comunicarea informațiilor dintre cortexul motor și cel sensibil.
  • Zona motorie. Toate mișcările conștiente se formează în această parte a creierului.
    Pe lângă astfel de funcții, neocortexul asigură o activitate mentală superioară: inteligență, vorbire, memorie și comportament.

Concluzie

Pentru a rezuma, putem evidenția următoarele:

  • Datorită a două structuri principale ale creierului, fundamental diferite, o persoană are dualitate de conștiință. Pentru fiecare acțiune, în creier se formează două gânduri diferite:
    • „Vreau” – sistem limbic (comportament instinctiv). Sistemul limbic ocupă 10% din masa totală a creierului, consum redus de energie
    • „Ar trebui” – neocortex (comportament social). Neocortexul ocupă până la 80% din masa totală a creierului, consum mare de energie și rată metabolică limitată

Deci, aria cortexului cerebral a unei emisfere umane este de aproximativ 800 - 2200 de metri pătrați. cm, grosime -- 1,5?5 mm. Cea mai mare parte a scoarței (2/3) se află adânc în brazde și nu este vizibilă din exterior. Datorită acestei organizări a creierului în procesul de evoluție, a fost posibilă creșterea semnificativă a zonei cortexului cu un volum limitat al craniului. Numărul total de neuroni din cortex poate ajunge la 10 - 15 miliarde.

Cortexul cerebral în sine este eterogen, prin urmare, în conformitate cu filogenia (după origine), se disting cortexul antic (paleocortexul), cortexul vechi (arhicortexul), cortexul intermediar (sau mijlociu) (mezocortexul) și cortexul nou (neocortexul).

Scoarță străveche

Vechi latra, (sau paleocortex)- Acesta este cel mai simplu cortex cerebral structurat, care conține 2-3 straturi de neuroni. Potrivit unui număr de oameni de știință celebri, cum ar fi H. Fenish, R. D. Sinelnikov și Ya R. Sinelnikov, indicând faptul că cortexul antic corespunde zonei creierului care se dezvoltă din lobul piriform și componentele cortexului antic. sunt tuberculul olfactiv și cortexul înconjurător, inclusiv zona substanței perforate anterioare. Compoziția cortexului antic include următoarele formațiuni structurale, cum ar fi regiunea prepiriformă, periamigdală a cortexului, cortexul diagonal și creierul olfactiv, inclusiv bulbii olfactiv, tuberculul olfactiv, septum pellucidum, nucleii septului pellucidum și fornixul.

Potrivit lui M. G. Prives și a unui număr de oameni de știință, creierul olfactiv este împărțit topografic în două secțiuni, inclusiv o serie de formațiuni și circumvoluții.

1. secțiune periferică (sau lobul olfactiv), care include formațiuni situate la baza creierului:

bulb olfactiv;

tractul olfactiv;

triunghiul olfactiv (în interiorul căruia se află tuberculul olfactiv, adică vârful triunghiului olfactiv);

girul olfactiv intern și lateral;

dungi olfactive interne și laterale (fibrele dungii interne se termină în câmpul subcalosal al girusului paraterminal, septul pellucidum și substanța perforată anterioară, iar fibrele dungii laterale se termină în girusul parahipocampal);

spațiu sau substanță perforată anterior;

dungă diagonală, sau dunga lui Broca.

2. Secțiunea centrală include trei circumvoluții:

gyrus parahipocampal (gyrus hipocampal, sau gyrus cal de mare);

gir dentat;

gir cingulat (inclusiv partea anterioară - uncus).

Scoarță veche și intermediară

Vechi scoarta (sau arhicortex)-- acest cortex apare mai târziu decât cortexul antic și conține doar trei straturi de neuroni. Se compune din hipocamp (calul de mare sau cornul lui Ammon) cu baza sa, girusul dintat si girusul cingulat. neuronul cortexului creierului

Intermediar scoarta (sau mezocortex)-- care este un cortex cu cinci straturi care separă noul cortex (neocortex) de cel vechi (paleocortex) și cel vechi (arhicortex) și din această cauză cortexul mijlociu este împărțit în două zone:

  • 1. peripaleocortical;
  • 2. periarhiocortical.

Potrivit lui V.M. Pokrovsky și G.A. Kuraev, mezocortexul include girusul ostracic, precum și girusul parahipocampal în regiunea entorrinală care mărginește vechiul cortex și prebază a hipocampului.

Potrivit lui R. D. Sinelnikov și Ya R. Sinelnikov, cortexul intermediar include formațiuni precum partea inferioară a lobului insular, girusul parahipocampal și partea inferioară a regiunii limbice a cortexului. Dar este necesar să se înțeleagă că regiunea limbică este înțeleasă ca parte a noului cortex al emisferelor cerebrale, care ocupă girul cingulat și parahipocampal. Există, de asemenea, o opinie că cortexul intermediar este o zonă incomplet diferențiată a cortexului insular (sau cortexului visceral).

Datorită ambiguității unei astfel de interpretări a structurilor legate de vechi și scoarță veche tradusă în oportunitatea utilizării unui concept unificat ca arhiopaleocortex.

Structurile arhiopaleocortexului au conexiuni multiple, atât între ele, cât și cu alte structuri ale creierului.

Crustă nouă

Nou scoarta (sau neocortex)- filogenetic, adică la originea sa - aceasta este cea mai recentă formare a creierului. Datorită apariției evolutive ulterioare și dezvoltării rapide a noului cortex cerebral în organizarea sa a formelor complexe de activitate nervoasă superioară și a celui mai înalt nivel ierarhic, care este coordonat vertical cu activitatea sistemului nervos central, constituind cele mai multe caracteristici ale acestei părți. a creierului. Caracteristicile neocortexului au atras și continuă să rețină atenția multor cercetători care studiază fiziologia cortexului cerebral timp de mulți ani. În prezent, idei vechi despre participarea exclusivă a neocortexului la formarea unor forme complexe de comportament, inclusiv reflexe condiționate, a venit ideea cum nivel superior sistemele talamocorticale care funcționează împreună cu talamusul, limbic și alte sisteme ale creierului. Neocortexul este implicat în experiența mentală a lumii exterioare - percepția sa și crearea imaginilor sale, care se păstrează mai mult sau mai puțin îndelungat.

O caracteristică a structurii neocortexului este principiul ecranului organizării sale. Principalul lucru în acest principiu - organizarea sistemelor neuronale este distribuția geometrică a proiecțiilor câmpurilor receptorilor superioare pe o suprafață mare a câmpului neuronal al cortexului. De asemenea, caracteristică organizării ecranului este organizarea celulelor și fibrelor care rulează perpendicular pe suprafață sau paralel cu aceasta. Această orientare a neuronilor corticali oferă oportunități de combinare a neuronilor în grupuri.

În ceea ce privește compoziția celulară în neocortex, aceasta este foarte diversă, dimensiunea neuronilor este de aproximativ 8-9 μm până la 150 μm. Marea majoritate a celulelor aparțin de două tipuri: pararamid și stelat. Neocortexul conține, de asemenea, neuroni în formă de fus.

Pentru a examina mai bine caracteristicile structurii microscopice a cortexului cerebral, este necesar să apelăm la arhitectură. Sub structura microscopică se disting citoarhitectonica (structura celulară) și mieloarhitectonica (structura fibroasă a cortexului). Începutul studiului arhitectonicii cortexului cerebral datează de la sfârșitul secolului al XVIII-lea, când în 1782 Gennari a descoperit pentru prima dată eterogenitatea structurii cortexului în lobii occipitali ai emisferelor. În 1868, Meynert a împărțit diametrul cortexului cerebral în straturi. În Rusia, primul cercetător al scoarței a fost V. A. Betz (1874), care a descoperit neuroni piramidali mari în al 5-lea strat al cortexului în zona girusului precentral, numit după el. Dar există o altă diviziune a cortexului cerebral - așa-numita hartă a câmpului Brodmann. În 1903, anatomistul, fiziologul, psihologul și psihiatrul german K. Brodmann a publicat o descriere a cincizeci și două de câmpuri citoarhitectonice, care sunt zone ale cortexului cerebral, diferite prin structura celulara. Fiecare astfel de câmp diferă în dimensiune, formă, locație a celulelor nervoase și a fibrelor nervoase și, desigur, diferite câmpuri sunt asociate cu diferite funcții ale creierului. Pe baza descrierii acestor câmpuri, a fost compilată o hartă a 52 de câmpuri Brodman