Funcțiile motorii ale cortexului cerebral. Fiziologia cortexului cerebral

Funcțiile măduvei spinării

În substanța albă a măduvei spinării, adiacentă substanței cenușii dintre coarnele anterioare și posterioare, există formatiune reticulara. Această formațiune este formată din grupuri de celule nervoase care au numeroase conexiuni între ele. R formatiune eticulara asigură activitatea altor neuroni ai măduvei spinării datorită proprietății de automatism (vezi mai jos).

Reflexe autonome(vasomotor, transpirație, genito-urinar, defecator) sunt cauzate de prezența unor centri ai sistemului nervos autonom în măduva spinării (vezi mai jos).

Funcții de conducător

Ele se desfășoară conform legii Bell-Magendie: informațiile aferente intră în măduva spinării prin rădăcinile dorsale, impulsurile eferente sunt transmise prin rădăcinile anterioare.

Căi ascendente (sensibile). măduva spinării situată în stâlpii din spate albi substanțe și transportă informații din lumea exterioară și din mediul intern al corpului:

1) de la receptorii pielii (durere, temperatură, atingere, presiune, vibrație);

2) de la proprioceptori (fusuri musculare, receptori ai tendonului Golgi, periost și membrane articulare);

3) de la receptori organe interne– visceroreceptori (mecano- și chemoreceptori).



Tracturi descendente (motorii). situat în stâlpii din față si transmit catre muschii scheletici impulsuri despre miscari voluntare (constiente), influente tonice asupra muschilor, impulsuri care asigura mentinerea posturii si echilibrului. Influențele autonome (asupra organelor interne) se transmit și prin căi descendente.

Funcțiile conductoare sunt similare în alte structuri ale tulpinii (medula alungită, mesenencefal și pont): căile aferente trec prin grupul posterior de fibre albe, iar căile eferente trec prin grupul anterior.

Funcțiile medulei oblongate

Principal funcția piramidelor este de a efectua semnale despre mișcările voluntare.

Funcțiile nucleelor ​​olivare sunt legate de menținerea echilibrului.

În medula oblongata există nucleii nervilor cranieni VIII-XII, prin urmare, medulla oblongata realizează reflexe de protecție (tuse, strănut, vărsături, lacrimare, închiderea pleoapelor, constrângerea pupilei) (vezi).

Medula oblongata îndeplinește funcții senzoriale: recepția sensibilității pielii feței, analiza primară a gustului. Medula oblongata primește semnale de la chemoreceptori și baroreceptori ai vaselor de sânge, interoreceptori ai organelor interne și vestibuloreceptori. Influența acestor structuri determină funcționarea la nivelul medulei oblongate centri respiratori, cardiaci și vasculari. Structurile formațiunii reticulare îndeplinesc și funcții de reglare tonusul muschilor scheletici.

Funcții de conducere - vezi măduva spinării.

Structuri ale creierului posterior

Creierul posterior include puțul și cerebelul.

Pod facial(VII pereche) și nervi vestibulocohleari (VIII pereche)..

Responsabil pentru reacția fiziologică de stres și anxietate, participă la mecanismele somnului. Mulți dintre neuronii săi noradrenergic.

Funcții pod:

· conductiv (preval);

· asigura mentinerea posturii si mentinerea echilibrului corpului in spatiu la schimbarea vitezei;

Oferă tonus mușchilor gâtului;

· conține centri vegetativi pentru reglarea respirației (centrul pneumotoxic), ritmul cardiac și activitatea tractului gastrointestinal.

· reglează mestecatul și înghițirea (vezi. Reflexe complexe ale trunchiului cerebral);

· joacă un rol important în activarea cortexului cerebral (inclusiv în stare de anxietate);

· limitează fluxurile senzoriale de impulsuri nervoase către emisferele cerebrale în timpul somnului.

Cerebel

Funcțiile cerebelului sunt legate în principal de organizarea actelor motoriiȘi reglarea funcțiilor autonome. Din cortexul motor și ganglionii bazali, cerebelul primește informații despre mișcarea planificată, precum și aferentația din sistemul somatosenzorial. Cerebelul oferă coordonarea reciprocă a mișcărilor, și corectarea mișcării efectuate(necesar, deoarece la efectuarea unui act motor, părțile în mișcare ale corpului sunt influențate de forțe de inerție, ceea ce perturbă netezimea și precizia mișcării efectuate).

Funcțiile cerebelului:

· menținerea posturii și echilibrului corpului;

· coordonarea mișcărilor vizate;

· construirea de mișcări balistice rapide;

· reglarea tonusului muscular;

· reglarea funcţiilor autonome (bătăile inimii, tonusul vascular, motilitatea intestinală etc.);

· conductor.

Funcțiile mezencefalului

În mezencefal există o localizată dorsal acoperişși se extinde ventral pedunculii cerebrali.

formatiune reticulara, sâmburi oculomotorȘi bloc nervii cranieni (perechea III-IV).

Acoperișul mezencefalului este format din patru eminențe ( cvadrigeminal) - dealuri care arată ca emisfere.

Tulpinile creieruluisunt reprezentate de două creste groase, striate longitudinal, care merg spre emisfera dreaptă și stângă a creierului. În grosimea pedunculilor cerebrali sunt perechi nucleele substanței negre. Ei zac în cauciuc nucleele sistemului motor extrapiramidal (nuclee roșii, substanță neagră si etc.).

Nucleii nervilor cranieni (III-V)Și formatiune reticulara participa la implementare reflexe complexe trunchiul cerebral.

Substanță neagră- una dintre zonele creierului care produce dopamina. In afara de asta, substantia nigraîndeplinește o serie de funcții importante: reglarea tonusului muscular, în special în timpul somnului, asigurarea homeostaziei și face parte din sistemele anti-durere și de formare a somnului ale organismului.

Reacții toniceîmpreună cu reflexele posturale ale măduvei spinării, ele asigură redistribuirea tonusului diferitelor grupe musculare atunci când poziția corpului sau a părților sale individuale (de exemplu, capul) în spațiu se schimbă. Ele sunt împărțite în două grupe: statice și statocinetice. Reacții statice apar atunci când o schimbare a poziției corpului nu este asociată cu mișcarea acestuia în spațiu (adică reflexele posturale). Reacții statocinetice se manifestă în redistribuirea tonusului muscular scheletic, care asigură menținerea echilibrului corpului uman în timpul accelerațiilor unghiulare și liniare ale mișcării active sau pasive în spațiu

Diencefal

Diencefalaceasta este partea superioară a trunchiului cerebral, a cărei cavitate este III ventricul. Diencefalul este situat sub corp calosȘi seif creierul, cea mai mare parte este înconjurat de emisferele telencefalului. Diencefalul include talamusul vizual (talamusul), subtalamusul (hipotalamusul), partea supratalamică (epitalamusul) și regiunea posttalamică (metatalamusul). Diencefalul include, de asemenea, două glande endocrine - pituitarăȘi glanda pineala(corpul pineal).

talamus

Talamus (talamus vizual)sunt o colecție de substanță cenușie, de formă ovoidă, conectate comisura intertalamica. Celulele sale nervoase sunt grupate într-un număr mare de nuclei (până la 120). Din punct de vedere funcțional, nucleii talamusului sunt împărțiți în specific, nespecific, asociativȘi motor.

Miezuri specifice asociate cu anumite zone sensibile ale cortexului - auditive, vizuale etc. (toate cu excepția olfactivului). Aici se produce convergența semnalelor aferente cu suprimarea celor nesemnificative biologic. Nuclee nespecifice Talamusul este conectat la multe zone ale cortexului și, împreună cu structurile formațiunii reticulare, participă la formarea influențelor activatoare ascendente. Nuezele asociative format multipolar, ai căror axoni merg la straturile de zone asociative și parțial de proiecție. Nucleii asociativi sunt implicați în procese integrative superioare (convergență multisenzorială etc.), dar funcțiile lor nu au fost încă suficient studiate. LA nuclee motorii Talamusul include nucleul ventral, care are intrare de la cerebel și ganglionii bazali și, în același timp, dă proiecții zonei motorii a cortexului cerebral. Acest nucleu este inclus în sistemul de reglare a mișcării.

Hipotalamus

Hipotalamusformează pereții și fundul ventriculului 3, atârnă de el pe o tulpină subțirepituitară . Hipotalamusul secretă trei zone de acumulare a nucleelor: anterior, mijlociu (medial) și posterior. În zona anterioară este localizat hipotalamusul supraopticȘi nuclei paraventriculari. Celulele neurosecretoare ale acestor nuclei produc hormoni care intră în lobul posterior al glandei pituitare (neurohipofiză). În regiunea mijlocie (medială). neuronii în care se produc neurohormoni liberineȘi statine, respectiv activarea sau inhibarea activității hipofizei anterioare ( adenohipofiză). Până la miezuri regiunea posterioară includ celule mari împrăștiate, precum și nuclee corp mastoid.

Hipotalamusul este o structură a sistemului nervos central care desfășoară complex integrarea funcţiilor diferitelor organe interne la funcționarea generală a organismului. Modifică activitatea sistemului cardiovascular, respirator și a altor sisteme viscerale cu modificări ale mediului extern sau intern (modificări ale condițiilor meteorologice, activitate fizică, infecții și alți factori care amenință homeostazia). În funcție de cea efectuată funcții vegetative Există două zone în hipotalamus. Prima zonă este dinamogenă ocupă părțile mijlocii și posterioare ale hipotalamusului. Când este excitat, se observă „reacții motorii”: dilatarea pupilei, creșterea ritmului cardiac, creșterea tensiunii arteriale, activarea respirației, creșterea excitabilității motorii, de ex. manifestări ale influențelor simpatice sistem nervos autonom. A doua zonă este trofogenă, excitarea ei se manifesta prin constrictia pupilei, scaderea tensiunii arteriale, scaderea respiratiei, varsaturi, defecatii, urinare, salivatie, i.e. simptome caracteristice influențe ale sistemului nervos parasimpatic.

Hipotalamusul este localizat centre motivaționale: foame, sațietate, sete, precum și centre sexuale și agresiv-defensive. Primind fluxuri aferente de excitație de la interoreceptori (osmoreceptori, chemoreceptori, termoreceptori etc.) și integrându-le cu influențe umorale asupra celulelor nervoase ale hipotalamusului, acești centri formează stările motivaționale corespunzătoare ale corpului.

Sistemul limbic

Sistemul limbic(sinonim: complex limbic, creier visceral) - un complex de structuri ale mezencefalului, diencefalului și telencefalului implicate în organizarea reacțiilor viscerale, motivaționale și emoționale ale corpului. Sistemul limbic este format din: bulbul olfactiv; tractul olfactiv; triunghiul olfactiv; substanță perforată anterioară; girus cingular; girus parahipocampal; hipocampus; amigdala; hipotalamus; corp mastoid; formatiune reticulara mezencefal.

Sistemul limbic are influență modulantă pe scoarţa cerebrală şi structurile subcorticale, stabilindu-se, împreună cu formaţiunea reticulară, necesarul nivelul lor de activitate(crescător: comă→somn profund→somn superficial (somnolenţă)→veghe liniştită→veghe activă→stare excitată→afect). Sistemul limbic controlează emoțiile, ciclul somn-veghe, comportamentul sexual și procesele de învățare și memorie. Primind informații despre mediile externe și interne ale corpului, sistemul limbic declanșează reacții emoționale autonome și somatice (creșterea ritmului cardiac și a respirației, creșterea tensiunii arteriale și transpirații, tensiune musculară). Formațiunile limbice sunt considerate a fi cele mai înalte centre integrative reglarea funcțiilor vegetative ale organismului. Din ele, impulsurile de excitație sunt trimise către centrii autonomi ai hipotalamusului și prin acesta către glanda pituitară și tulpina și nucleii spinali ai sistemului nervos autonom. Datorită legăturilor lor cu ganglionii bazali, părțile anterioare ale talamusului și formațiunea reticulară, formațiunile limbice pot influența tonusul mușchilor scheletici.

O caracteristică specială a sistemului limbic este că între structurile sale există conexiuni simple în două sensuri și căi complexe care formează multe cercuri închise ( Cercul Peipes). O astfel de organizare creează condiții pentru circulația pe termen lung a aceleiași excitații în sistem și astfel pentru păstrarea unei singure stări în el și impunerea acestei stări asupra altor sisteme cerebrale ( reverberație de excitație). Acest lucru determină nu numai activarea tonică a cortexului cerebral, ci și puterea și severitatea stărilor emoționale ale corpului; se referă la procesele de memorie și de învățare și memoria pe termen scurt, reglează comportamentele agresiv-defensive, alimentare și sexuale.

Ganglionii bazali

În substanța albă a emisferelor cerebrale, mai aproape de baza sa, există substanță cenușie care formează ganglionii subcorticali sau bazali: striat, constând din caudat nuclei lentiformi (include putamen, globus pallidus lateral și medial), velum, amigdala.

Ganglionii bazali ocupă un loc central printre structuri sisteme de mișcări voluntare. (nuclee motorii). Cu participarea ganglionilor bazali, are loc sinergia tuturor elementelor motorii atât de complexe, cum ar fi mersul, alergarea, cățăratul; se realizează mişcări lin şi se stabileşte poziţia iniţială pentru implementarea lor. Ganglionii bazali coordonează tonusul și activitatea motorie fazică a mușchilor. Activitatea lor implică efectuarea de mișcări lente, cum ar fi mersul încet, pășirea peste un obstacol sau trecerea unui ac.

Ganglionii bazali sunt implicați nu numai în reglarea activității motorii, ci și în analiza fluxurilor aferente, în reglarea unui număr de funcții autonome, în implementarea formelor complexe de comportament înnăscut, în mecanismele de scurtă durată. memorie, precum și în reglarea ciclului somn-veghe.

Funcțiile cortexului cerebral

Cel mai înalt departament al sistemului nervos central este Cortex cerebral. Diferite zone ale cortexului cerebral au câmpuri diferite, determinate de natura și numărul de neuroni, grosimea straturilor etc. Prezența câmpurilor structural diferite implică și scopurile funcționale diferite ale acestora.

Luând în considerare caracteristicile funcționale ale câmpurilor neocortexului, acestea sunt împărțite în primar, secundarȘi terţiar sau asociativ. Câmpurile primare și secundare unesc secțiuni ale cortexului asociate cu funcționarea anumitor sisteme senzoriale.

1) Câmpurile primare (de proiecție) primesc și procesează informații de la orice sistem senzorial. Aici se realizează analiza primara informații senzoriale într-o singură modalitate (de exemplu, pentru vizual - culoare, iluminare, formă). Modalitate - tip de senzatie senzoriala - auditiva, vizuala, olfactiva etc.

Câmpurile senzoriale și motorii primare sunt strict localizate. Mai jos sunt câteva dintre ele.

În cortexul girusului postcentral și al lobulului parietal superior se află celule nervoase care formează nucleul sensibilității proprioceptive și generale(temperatura, durere si tactil). Miez analizor motor situat în zona motrică a cortexului, care include girusul precentral și lobulul paracentral al suprafeței mediale a emisferei. Mărimea și locația zonelor de proiecție ale diferitelor organe din cortexul somatosensibil și motor depind de semnificația lor funcțională.

În adâncurile șanțului lateral, pe suprafața părții mijlocii a circumvoluției temporale superioare orientată spre insulă, există miezul analizorului auditiv. Situat în cortexul girusului temporal mediu nucleul analizorului vestibular.

Miezul analizorului vizual situat pe suprafața medială a lobului occipital, pe ambele părți ale șanțului calcarin.

Centre de vorbire sunt situate în emisfera stângă a dreptacilor, iar în emisfera dreaptă a stângacilor. Nucleul analizorului motor al vorbirii(pronunțarea vorbirii) este situat în părțile posterioare ale girusului frontal inferior ( Centrul lui Broca). Miezul analizorului auditiv al vorbirii orale(percepția vorbirii) este strâns legată de centrul auditiv cortical și este situat în părțile posterioare ale circumvoluției temporale superioare, pe suprafața sa îndreptată spre șanțul lateral ( Zona Venike). Aproape de miezul analizorului vizual este nucleul analizorului vizual al vorbirii scrise.

Secțiuni corticale gustȘi olfactiv analizatorii sunt localizați pe suprafața inferioară a lobului temporal, în girusul căluțelor de mare și uncusul pe suprafața inferioară a lobului temporal.

2) Câmpurile secundare sunt situate deasupra celor primare și ocupă o suprafață mare. Pe lângă cele sensibile, primesc fibre de la centrii motivaționali și emoționali, structurile memoriei etc. Este tipic pentru ei Identificare imagini senzoriale într-o singură modalitate (de exemplu, recunoașterea unui obiect - cui, șurub, tijă, diblu, călcâi, ciupercă, mamelon, ac). Deteriorarea câmpurilor secundare poate duce la agnozie senzorială (procese de recunoaștere afectate): vizual, auditiv, olfactiv, gustativ, precum și afazie senzorială (recunoaștere afectată a vorbirii).

3) Câmpurile terțiare sau asociative ocupă mai mult de 50% din întreaga suprafață a emisferelor și sunt cele mai tinere (în termeni evolutivi). Câmpurile terțiare au o legătură strânsă cu nucleii asociativi ai talamusului. Zonele de asociere asigură contacte între zonele de proiecție ale analizatorilor individuali și integrează activitățile acestora. Ei participă la procesarea informației multisenzoriale, la formarea răspunsurilor și la implementarea unor forme complexe de comportament. În plus, există și alte tipuri de convergență: senzorial-biologică (manifestată în convergența excitațiilor aferente ale oricărei modalități senzoriale și excitații motivaționale asociate cu diferite stări biologice ale corpului (durere, foame etc.) la neuronii individuali ai cerebrali. cortex), multibiologice şi eferente- aferente Principalele zone asociative sunt parieto-occipital(în primul rând o funcție perceptivă) și frontal(organizarea și controlul reacțiilor comportamentale, în principal motorii). Secțiunea frontală anterioară sunt substrat morfologic al activității mentale (conștiință, gândire, învățare, memorie, emoții).

Oamenii de știință moderni știu cu siguranță că, datorită funcționării creierului, sunt posibile abilități precum conștientizarea semnalelor primite din mediul extern, activitatea mentală și memorarea gândurilor.

Capacitatea unui individ de a-și realiza propriile relații cu alți oameni este direct legată de procesul de excitare a rețelelor neuronale. Mai mult, vorbim în mod specific despre acele rețele neuronale care se află în cortex. Ea reprezintă baza structurală a conștiinței și inteligenței.

În acest articol ne vom uita la modul în care este structurat cortexul cerebral; zonele cortexului cerebral vor fi descrise în detaliu.

Neocortex

Cortexul conține aproximativ paisprezece miliarde de neuroni. Datorită acestora funcționează zonele principale. Marea majoritate a neuronilor, până la nouăzeci la sută, formează neocortexul. Face parte din NS somatic și cel mai înalt departament integrativ al acestuia. Cele mai importante funcții ale cortexului cerebral sunt percepția, procesarea și interpretarea informațiilor pe care o persoană le primește cu ajutorul diferitelor simțuri.

În plus, neocortexul controlează mișcările complexe ale sistemului muscular al corpului uman. Conține centrii care participă la procesul de vorbire, de stocare a memoriei și de gândire abstractă. Majoritatea procesele care au loc în ea formează baza neurofizică a conștiinței umane.

Din ce alte părți este compusă cortexul cerebral? Vom lua în considerare zonele cortexului cerebral mai jos.

Paleocortexul

Este o altă secțiune mare și importantă a cortexului. În comparație cu neocortexul, paleocortexul are o structură mai simplă. Procesele care au loc aici sunt rareori reflectate în conștiință. Centrii vegetativi superiori sunt localizați în această secțiune a cortexului.

Conexiunea cortexului cu alte părți ale creierului

Este important să se ia în considerare legătura care există între părțile subiacente ale creierului și cortexul cerebral, de exemplu, cu talamusul, puțul, puțul medial și ganglionii bazali. Această conexiune se realizează folosind mănunchiuri mari de fibre care formează capsula internă. Mănunchiurile de fibre sunt reprezentate de straturi largi, care sunt compuse din substanță albă. Conțin un număr mare de fibre nervoase. Unele dintre aceste fibre asigură transmiterea semnalelor nervoase către cortex. Restul fasciculelor transmit impulsurile nervoase către centrii nervoși aflați mai jos.

Cum este structurat cortexul cerebral? Zonele cortexului cerebral vor fi prezentate mai jos.

Structura cortexului

Cea mai mare parte a creierului este cortexul său. În plus, zonele corticale sunt doar un tip de părți distinse în cortex. În plus, cortexul este împărțit în două emisfere - dreapta și stânga. Emisferele sunt legate între ele prin mănunchiuri de substanță albă care formează corpul calos. Funcția sa este de a asigura coordonarea activităților ambelor emisfere.

Clasificarea zonelor cortexului cerebral după localizarea lor

În ciuda faptului că cortexul are un număr mare de pliuri, în general, locația circumvoluțiilor și canelurilor sale individuale este constantă. Principalele sunt un ghid pentru identificarea zonelor cortexului. Astfel de zone (lobi) includ occipital, temporal, frontal, parietal. Deși sunt clasificate în funcție de locație, fiecare are propriile sale funcții specifice.

Cortexul auditiv

De exemplu, zona temporală este centrul în care se află secțiunea corticală a analizorului de auz. Dacă apar leziuni ale acestei părți a cortexului, poate apărea surditatea. În plus, centrul de vorbire al lui Wernicke este situat în zona auditivă. Dacă este deteriorat, atunci persoana își pierde capacitatea de a percepe vorbirea orală. O persoană îl percepe ca un simplu zgomot. De asemenea, în lobul temporal există centrii neuronali care aparțin aparatului vestibular. Dacă sunt deteriorate, simțul echilibrului este perturbat.

Zonele de vorbire ale cortexului cerebral

Zonele de vorbire sunt concentrate în lobul frontal al cortexului. Aici se află și centrul motor al vorbirii. Dacă apar leziuni în emisfera dreaptă, atunci persoana își pierde capacitatea de a schimba timbrul și intonația propriului discurs, care devine monoton. Dacă se produce deteriorarea centrului vorbirii în emisfera stângă, atunci articulația și capacitatea de a articula vorbirea și cântatul dispar. Din ce altceva mai constă cortexul cerebral? Zonele cortexului cerebral au funcții diferite.

Zone vizuale

În lobul occipital există o zonă vizuală, în care există un centru care răspunde viziunii noastre ca atare. Percepția lumii din jurul nostru are loc tocmai cu această parte a creierului, și nu cu ochii. Cortexul occipital este responsabil pentru vedere, iar deteriorarea acestuia poate duce la pierderea parțială sau completă a vederii. Se examinează zona vizuală a cortexului cerebral. Ce urmeaza?

Lobul parietal are de asemenea propriile sale funcții specifice. Această zonă este responsabilă pentru capacitatea de a analiza informațiile care se referă la sensibilitatea tactilă, la temperatură și la durere. Dacă se produce leziuni ale regiunii parietale, reflexele creierului sunt perturbate. O persoană nu poate recunoaște obiectele prin atingere.

Zona motorie

Să vorbim despre zona motorului separat. Trebuie remarcat faptul că această zonă a cortexului nu se corelează în niciun fel cu lobii discutați mai sus. Face parte din cortexul care conține conexiuni directe cu neuronii motori din măduva spinării. Acest nume este dat neuronilor care controlează direct activitatea mușchilor corpului.

Zona motorie principală a cortexului cerebral este situată într-un gyrus numit gyrus precentral. Acest gir este o imagine în oglindă a zonei senzoriale în multe aspecte. Între ele există inervație contralaterală. Altfel spus, inervația este direcționată către mușchii care se află pe cealaltă parte a corpului. Excepție este zona feței, care se caracterizează prin controlul bilateral al mușchilor localizați pe maxilar și pe partea inferioară a feței.

Puțin sub zona motorului principal este o zonă suplimentară. Oamenii de știință cred că are funcții independente care sunt asociate cu procesul de emitere a impulsurilor motorii. Zona motorie suplimentară a fost studiată și de specialiști. Experimentele efectuate pe animale arată că stimularea acestei zone provoacă apariția reacțiilor motorii. Particularitatea este că astfel de reacții apar chiar dacă zona motorie principală a fost izolată sau complet distrusă. De asemenea, este implicat în planificarea motrică și în motivarea vorbirii în emisfera dominantă. Oamenii de știință cred că dacă motorul accesoriu este deteriorat, poate apărea afazie dinamică. Reflexele cerebrale suferă.

Clasificare după structura și funcțiile scoarței cerebrale

Experimentele fiziologice și studiile clinice, care au fost efectuate la sfârșitul secolului al XIX-lea, au făcut posibilă stabilirea granițelor dintre zonele în care sunt proiectate diferite suprafețe de receptor. Printre acestea se numără organele senzoriale care sunt direcționate către lumea exterioară (sensibilitatea pielii, auzul, vederea), receptorii încorporați direct în organele de mișcare (analizatori motorii sau cinetici).

Zonele corticale în care se află diverse analizoare pot fi clasificate în funcție de structură și funcție. Deci, sunt trei. Acestea includ: zonele primare, secundare, terțiare ale cortexului cerebral. Dezvoltarea embrionului presupune formarea doar de zone primare, caracterizate prin citoarhitectură simplă. Urmează dezvoltarea celor secundare, cele terțiare se dezvoltă ultimele. Zonele terțiare sunt caracterizate de cea mai complexă structură. Să ne uităm la fiecare dintre ele mai detaliat.

Câmpuri centrale

In spate ani lungi Studiile clinice, oamenii de știință au reușit să acumuleze o experiență semnificativă. Observațiile au permis să se stabilească, de exemplu, că deteriorarea diferitelor câmpuri, în secțiunile corticale ale diferitelor analizoare, poate avea un efect mult diferit asupra întregului tablou clinic. Dacă luăm în considerare toate aceste domenii, atunci dintre ele putem evidenția unul care ocupă o poziție centrală în zona nucleară. Acest câmp se numește central sau primar. Este situat simultan în zona vizuală, în zona kinestezică și în zona auditivă. Deteriorarea câmpului primar atrage consecințe foarte grave. O persoană nu poate percepe și efectua cea mai subtilă diferențiere a stimulilor care afectează analizatorii corespunzători. Cum altfel sunt clasificate zonele cortexului cerebral?

Zonele primare

În zonele primare există un complex de neuroni care este cel mai predispus să asigure conexiuni bilaterale între zonele corticale și subcorticale. Este acest complex care conectează cortexul cerebral cu diferite organe senzoriale în cel mai direct și mai scurt mod. În acest sens, aceste zone au capacitatea de a identifica stimuli într-o manieră foarte detaliată.

O caracteristică comună importantă a organizării funcționale și structurale a zonelor primare este aceea că toate au o proiecție somatică clară. Aceasta înseamnă că punctele periferice individuale, de exemplu, suprafețele pielii, retina, mușchii scheletici, cohleele urechii interne, au propria lor proiecție în puncte corespunzătoare strict limitate, care sunt situate în zonele primare ale cortexului analizatorilor corespunzători. În acest sens, li s-a dat numele zone de proiecție ale cortexului cerebral.

Zone secundare

Într-un alt mod, aceste zone sunt numite periferice. Acest nume nu le-a fost dat întâmplător. Ele sunt localizate în părțile periferice ale cortexului. Zonele secundare diferă de zonele centrale (primare) prin organizarea lor neuronală, manifestările fiziologice și caracteristicile arhitecturale.

Să încercăm să ne dăm seama ce efecte apar dacă zonele secundare sunt afectate de un stimul electric sau dacă sunt deteriorate. Efectele care apar privesc in principal cele mai complexe tipuri de procese din psihic. În cazul în care se produce deteriorarea zonelor secundare, senzațiile elementare rămân relativ intacte. Practic, există tulburări în capacitatea de a reflecta corect relațiile reciproce și complexe întregi de elemente care alcătuiesc diferitele obiecte pe care le percepem. De exemplu, dacă zonele secundare ale cortexului vizual și auditiv sunt deteriorate, atunci se poate observa apariția halucinațiilor auditive și vizuale, care se desfășoară într-o anumită secvență temporală și spațială.

Zonele secundare au o importanță semnificativă în implementarea conexiunilor reciproce între stimuli, care sunt alocate cu ajutorul zonelor primare ale cortexului. În plus, ele joacă un rol semnificativ în integrarea funcțiilor care sunt efectuate de câmpurile nucleare ale diferitelor analizoare, ca urmare a combinării în complexe complexe de recepții.

Astfel, zonele secundare sunt de o importanță deosebită pentru implementare procesele mentaleîn forme mai complexe care necesită coordonare şi sunt asociate cu o analiză detaliată a relaţiilor dintre stimulii obiectivi. În timpul acestui proces se stabilesc conexiuni specifice, care se numesc asociative. Impulsurile aferente care intră în cortex de la receptorii diferitelor organe senzoriale externe ajung în câmpuri secundare prin multe comutatoare suplimentare în nucleul de asociere al talamusului, care este numit și optica talamusului. Impulsurile aferente care merg către zonele primare, spre deosebire de impulsurile care merg către zonele secundare, ajung la ele printr-un traseu mai scurt. Este implementat printr-un miez releu în talamusul vizual.

Ne-am dat seama de ce este responsabil cortexul cerebral.

Ce este talamusul?

Fibrele din nucleii talamici ajung la fiecare lob al emisferelor cerebrale. Talamusul este un talamus vizual situat în partea centrală a creierului anterior; este format dintr-un număr mare de nuclei, fiecare dintre care transmite impulsuri către anumite zone ale cortexului.

Toate semnalele care intră în cortex (cu excepția semnalelor olfactive) trec prin releul și nucleii integratori ai talamusului vizual. Din nucleii talamusului, fibrele sunt direcționate către zonele senzoriale. Zonele gustative și somatosenzoriale sunt situate în lobul parietal, zona senzorială auditivă este în lobul temporal, iar zona vizuală este în lobul occipital.

Impulsurile către acestea provin, respectiv, din complexele ventro-bazale, nucleii medial și lateral. Zonele motorii sunt conectate cu nucleii ventral și ventrolateral ai talamusului.

Desincronizare EEG

Ce se întâmplă dacă o persoană care se află într-o stare de repaus complet este expusă unui stimul foarte puternic? Desigur, o persoană se va concentra pe deplin asupra acestui stimul. Tranziția activității mentale, care are loc de la o stare de repaus la o stare de activitate, se reflectă asupra EEG de ritmul beta, care înlocuiește ritmul alfa. Fluctuațiile devin mai frecvente. Această tranziție se numește desincronizare EEG; apare ca rezultat al stimulării senzoriale care pătrunde în cortex din nucleele nespecifice localizate în talamus.

Activarea sistemului reticular

Sistemul nervos difuz este format din nuclei nespecifici. Acest sistem este situat în secțiunile mediale ale talamusului. Este partea anterioară a sistemului reticular de activare, care reglează excitabilitatea cortexului. O varietate de semnale senzoriale pot activa acest sistem. Semnalele senzoriale pot fi atât vizuale, cât și olfactive, somatosenzoriale, vestibulare, auditive. Sistemul reticular activator este un canal care transmite date de semnal către stratul superficial al cortexului prin nuclei nespecifici localizați în talamus. Excitarea ARS este necesară pentru ca o persoană să poată menține o stare de veghe. Dacă apar tulburări în acest sistem, pot apărea stări de somn comatoase.

Zone terțiare

Există relații funcționale între analizatorii cortexului cerebral, care au o structură și mai complexă decât cea descrisă mai sus. În timpul procesului de creștere, câmpurile analizoarelor se suprapun. Astfel de zone de suprapunere care se formează la capetele analizoarelor se numesc zone terțiare. Ele sunt cele mai multe tipuri complexe combinând activitățile analizatorilor auditiv, vizual, cutanat-kinestezic. Zonele terțiare sunt situate în afara limitelor zonelor proprii ale analizorului. În acest sens, prejudiciul lor nu are un efect pronunțat.

Zonele terțiare sunt zone corticale speciale în care sunt colectate elemente împrăștiate ale diferitelor analizoare. Ocupă un teritoriu foarte vast, care este împărțit în regiuni.

Regiunea parietală superioară integrează mișcările întregului corp cu analizatorul vizual și formează o diagramă corporală. Regiunea parietală inferioară combină forme generalizate de semnalizare care sunt asociate cu obiecte diferențiate și acțiuni de vorbire.

Nu mai puțin importantă este regiunea temporo-parietal-occipitală. Ea este responsabilă pentru integrarea complexă a analizatorilor auditivi și vizuali cu vorbirea orală și scrisă.

Este de remarcat faptul că, în comparație cu primele două zone, zonele terțiare sunt caracterizate de cele mai complexe lanțuri de interacțiune.

Dacă ne bazăm pe tot materialul prezentat mai sus, putem concluziona că zonele primare, secundare și terțiare ale cortexului uman sunt foarte specializate. Separat, merită subliniat faptul că toate cele trei zone corticale pe care le-am considerat, într-un creier care funcționează normal, împreună cu sistemele de conexiuni și formațiunile subcorticale, funcționează ca un singur întreg diferențiat.

Am examinat în detaliu zonele și secțiunile cortexului cerebral.

Cortexul cerebral este departament superior a sistemului nervos central, care apare mai târziu în procesul de dezvoltare filogenetică și se formează în timpul dezvoltării individuale (ontogenetice) mai târziu decât alte părți ale creierului. Cortexul este un strat de substanță cenușie de 2-3 mm grosime, care conține în medie aproximativ 14 miliarde (de la 10 la 18 miliarde) celule nervoase, fibre nervoase și țesut interstițial (neuroglia). În secțiunea sa transversală, pe baza locației neuronilor și a conexiunilor acestora, se disting 6 straturi orizontale. Datorită numeroaselor circumvoluții și șanțuri, suprafața cortexului ajunge la 0,2 m2. Direct sub cortex se află substanța albă, constând din fibre nervoase care transmit excitația către și de la cortex, precum și dintr-o zonă a cortexului la alta.
Neuronii corticali și conexiunile lor. În ciuda numărului mare de neuroni din cortex, foarte puține dintre soiurile lor sunt cunoscute. Principalele lor tipuri sunt neuronii piramidali și stelați.
...
În funcția aferentă a cortexului și în procesele de comutare a excitației către neuronii vecini, rolul principal revine neuronilor stelați. Ele reprezintă mai mult de jumătate din toate celulele corticale la om. Aceste celule au axoni ramificați scurti care nu se extind dincolo de substanța cenușie a cortexului și dendrite ramificate scurte. Neuronii stelate sunt implicați în procesele de percepție a iritației și combinarea activităților diverșilor neuroni piramidali.

Neuronii piramidali îndeplinesc funcția eferentă a cortexului și procesele intracorticale de interacțiune între neuroni la distanță unul de celălalt. Ele sunt împărțite în piramide mari, din care încep proiecția, sau eferentă, căi către formațiunile subcorticale și mici piramide, formând căi asociative către alte părți ale cortexului. Cele mai mari celule piramidale - piramidele gigantice ale lui Betz - sunt situate în girusul central anterior, în așa-numita zonă motorie a cortexului. Caracteristică piramide mari - orientarea lor verticală în grosimea crustei. Din corpul celular, dendrita cea mai groasă (apicală) este îndreptată vertical în sus spre suprafața cortexului, prin care intră în celulă diverse influențe aferente de la alți neuroni, iar un proces eferent, axonul, se extinde vertical în jos.

Numărul mare de contacte (de exemplu, numai pe dendritele unei piramide mari există de la 2 la 5 mii) oferă posibilitatea de reglare largă a activității celulelor piramidale de către mulți alți neuroni. Acest lucru face posibilă coordonarea răspunsurilor cortexului (în primul rând funcția sa motrică) cu diferite influențe din mediul extern și mediul intern al corpului.

Cortexul cerebral este caracterizat de o abundență de conexiuni interneuronice. Pe măsură ce creierul uman se dezvoltă după naștere, numărul conexiunilor intercentrale crește, mai ales intens până la vârsta de 18 ani.

...
Câmpuri corticale primare, secundare și terțiare. Caracteristicile structurale și semnificația funcțională a zonelor individuale ale cortexului fac posibilă distingerea câmpurilor corticale individuale.

Există trei grupuri principale de câmpuri în cortex: câmpuri primare, secundare și terțiare.

Câmpurile primare sunt asociate cu organele senzoriale și organele de mișcare la periferie; ele se maturizează mai devreme decât altele în ontogeneză și au cele mai mari celule. Acestea sunt așa-numitele zone nucleare ale analizoarelor, conform lui I. P. Pavlov (de exemplu, câmpul durerii, temperatură, sensibilitatea tactilă și muscular-articulară în girusul central posterior al cortexului, câmpul vizual în regiunea occipitală, câmpul auditiv în regiunea temporală și câmpul motor în girusul central anterior al cortexului) (Fig. 54). Aceste câmpuri analizează stimulii individuali care intră în cortex de la receptorii corespunzători. Când câmpurile primare sunt distruse, apar așa-numita orbire corticală, surditate corticală etc.. În apropiere se află câmpuri secundare, sau zone periferice ale analizoarelor, care sunt conectate la organele individuale doar prin câmpuri primare. Acestea servesc pentru a rezuma și a procesa în continuare informațiile primite. Senzațiile individuale sunt sintetizate în ele în complexe care determină procesele de percepție. Când câmpurile secundare sunt deteriorate, capacitatea de a vedea obiectele și de a auzi sunete este păstrată, dar persoana nu le recunoaște și nu își amintește semnificația lor. Atât oamenii, cât și animalele au câmpuri primare și secundare.

Cele mai îndepărtate de conexiunile directe cu periferia sunt câmpurile terțiare, sau zonele de suprapunere ale analizoarelor. Doar oamenii au aceste câmpuri. Ocupă aproape jumătate din cortex și au conexiuni extinse cu alte părți ale cortexului și cu sisteme cerebrale nespecifice. Aceste câmpuri sunt dominate de cele mai mici și mai diverse celule. Principalul element celular aici sunt neuronii stelati. Câmpurile terțiare sunt situate în jumătatea posterioară a cortexului - la limitele regiunilor parietale, temporale și occipitale și în jumătatea anterioară - în părțile anterioare ale regiunilor frontale. În aceste zone se termină cel mai mare număr fibrele nervoase care conectează emisfera stângă și dreaptă, prin urmare rolul lor este deosebit de mare în organizarea activității coordonate a ambelor emisfere. Câmpurile terțiare se maturizează la om mai târziu decât alte câmpuri corticale; ele îndeplinesc cele mai complexe funcții ale cortexului. Aici au loc procese de analiză și sinteză superioară. În domeniile terțiare, pe baza sintezei tuturor stimulărilor aferente și ținând cont de urmele stimulării anterioare, se dezvoltă scopuri și obiective de comportament. Potrivit acestora, activitatea motrică este programată. Dezvoltarea câmpurilor terțiare la om este asociată cu funcția vorbirii. Gândirea (vorbirea interioară) este posibilă numai cu activitatea comună a analizatorilor, integrarea informațiilor din care are loc în domenii terțiare.

Cu subdezvoltarea congenitală a câmpurilor terțiare, o persoană nu este capabilă să stăpânească vorbirea (pronunță doar sunete fără sens) și chiar și cele mai simple abilități motorii (nu se poate îmbrăca, nu folosește unelte etc.).

Percepând și evaluând toate semnalele din mediul intern și extern, cortexul cerebral realizează cea mai înaltă reglare a tuturor reacțiilor motorii și emoțional-vegetative.

Funcțiile cortexului cerebral. Cortexul cerebral îndeplinește cele mai complexe funcții de organizare a comportamentului adaptativ al organismului în mediul extern. Aceasta este în primul rând o funcție a analizei și sintezei superioare a tuturor stimulărilor aferente.

Semnalele aferente intră în cortex prin diferite canale, în diferite zone nucleare ale analizatorilor (câmpuri primare), apoi sunt sintetizate în câmpurile secundare și terțiare, datorită activității căreia se creează o percepție holistică a lumii exterioare. Această sinteză stă la baza proceselor mentale complexe de percepție, reprezentare și gândire. Cortexul cerebral este un organ strâns asociat cu apariția conștiinței la oameni și cu reglarea comportamentului lor social. Un aspect important al activității cortexului cerebral este funcția de închidere - formarea de noi reflexe și sistemele acestora (reflexe condiționate, stereotipuri dinamice - vezi capitolul XV).

Datorită duratei neobișnuit de lungă de păstrare a urmelor de iritații anterioare (amintiri) în cortex, o cantitate imensă de informații se acumulează în acesta. Acest lucru contribuie în mare măsură la menținerea unei experiențe personalizate care este utilizată după cum este necesar.
...
S-a demonstrat experimental că în cei mai înalți reprezentanți ai lumii animale, după complet îndepărtarea chirurgicală cortex, activitatea nervoasă superioară se deteriorează brusc. Ei își pierd capacitatea de a se adapta subtil la mediul extern și există independent în el.

Scoarța cerebrală este cea mai tânără formațiune a sistemului nervos central.Activitatea cortexului cerebral se bazează pe principiul unui reflex condiționat, motiv pentru care se numește reflex condiționat. Oferă o comunicare rapidă cu mediul extern și adaptarea organismului la condițiile de mediu în schimbare.

Șanțurile profunde împart fiecare emisferă cerebrală în frontal, temporal, parietal, lobi occipitali și insula. Insula este situată adânc în fisura silviană și este acoperită de sus de părți ale lobilor frontali și parietali ai creierului.

Cortexul cerebral este împărțit în vechi ( arhiocortex), vechi (paleocortex) și nou (neocortex). Cortexul antic, împreună cu alte funcții, este legat de miros și de interacțiunea sistemelor creierului. Vechiul cortex include girusul cingulat și hipocampul. În neocortex, cea mai mare dezvoltare a dimensiunii și diferențierea funcțiilor se observă la om. Grosimea noii scoarțe este de 3-4 mm. Suprafața totală a cortexului uman adult este de 1700-2000 cm 2, iar numărul de neuroni - 14 miliarde (dacă sunt aranjați pe rând, se formează un lanț de 1000 km) - se epuizează treptat și la bătrânețe. este de 10 miliarde (mai mult de 700 km). Cortexul conține neuroni piramidali, stelați și fusiformi.

Neuroni piramidali avea marimi diferite, dendritele lor poartă un număr mare de spini: axonul unui neuron piramidal trece prin substanța albă către alte zone ale cortexului sau structuri ale sistemului nervos central.

Neuroni stelate au dendrite scurte, bine ramificate și un axon scurt care asigură conexiuni între neuronii din cortexul cerebral însuși.

Neuroni fuziformi asigură conexiuni verticale sau orizontale între neuronii diferitelor straturi ale cortexului.

Structura cortexului cerebral

Cortexul conține un număr mare de celule gliale care îndeplinesc funcții de susținere, metabolice, secretoare și trofice.

Suprafața exterioară a cortexului este împărțită în patru lobi: frontal, parietal, occipital și temporal. Fiecare lob are propriile sale zone de proiecție și asociative.

Cortexul cerebral are o structură cu șase straturi (Fig. 1-1):

  • strat molecular(1) ușoară, constă din fibre nervoase și are un număr mic de celule nervoase;
  • stratul exterior granular(2) constă din celule stelate care determină durata circulației excitației în cortexul cerebral, i.e. legate de memorie;
  • stratul de marcaj piramidal(3) este format din celule piramidale mici și, împreună cu stratul 2, asigură conexiuni cortico-corticale ale diferitelor circumvoluții ale creierului;
  • strat granular interior(4) constă din celule stelate, căile talamocorticale specifice se termină aici, i.e. căi pornind de la receptorii analizorului.
  • stratul piramidal interior(5) constă din celule piramidale gigantice, care sunt neuroni de ieșire, axonii lor merg la trunchiul cerebral și măduva spinării;
  • strat de celule polimorfe(6) este format din celule triunghiulare eterogene și în formă de fus care formează tractul corticotalamic.

I - căi aferente din talamus: STA - aferente talamice specifice; NTA - aferente talamice nespecifice; EMV - fibre motoare eferente. Numerele indică straturile cortexului; II - neuron piramidal și distribuția terminațiilor pe acesta: A - fibre aferente nespecifice din formațiunea reticulară și; B — returnarea colateralelor din axonii neuronilor piramidali; B - fibre comisurale din celulele oglindă ale emisferei opuse; G - fibre aferente specifice din nucleii senzoriali ai talamusului

Orez. 1-1. Conexiuni ale cortexului cerebral.

Compoziția celulară a cortexului în ceea ce privește diversitatea morfologiei, funcțiilor și formelor de comunicare nu are egal în alte părți ale sistemului nervos central. Compoziția neuronală și distribuția între straturi din diferite zone ale cortexului sunt diferite. Acest lucru a făcut posibilă identificarea a 53 de câmpuri citoarhitectonice în creierul uman. Împărțirea cortexului cerebral în câmpuri citoarhitectonice este mai clar formată pe măsură ce funcția sa se îmbunătățește în filogeneză.

Unitatea funcțională a cortexului este o coloană verticală cu un diametru de aproximativ 500 µm. Coloana - zona de distribuție a ramurilor unei fibre talamocorticale ascendente (aferente). Fiecare coloană conține până la 1000 de ansambluri neuronale. Excitarea unei coloane inhibă vorbitorii vecini.

Calea ascendentă trece prin toate straturile corticale (cale specifică). Calea nespecifică trece și prin toate straturile corticale. Substanța albă a emisferelor este situată între cortex și ganglionii bazali. Este format dintr-un număr mare de fibre care rulează în direcții diferite. Acestea sunt căile telencefalului. Există trei tipuri de căi.

  • proiecție- conectează cortexul cu diencefalul și cu alte părți ale sistemului nervos central. Acestea sunt căile de urcare și coborâre;
  • comisural - fibrele sale fac parte din comisurile cerebrale, care leagă zonele corespunzătoare ale emisferelor stângă și dreaptă. Ele fac parte din corpul calos;
  • asociativ - conectează părți ale cortexului aceleiași emisfere.

Zonele corticale ale emisferelor cerebrale

Pe baza caracteristicilor compoziției celulare, suprafața cortexului este împărțită în unități structurale următoarea ordine: zone, regiuni, subregiuni, câmpuri.

Zonele cortexului cerebral sunt împărțite în zone de proiecție primare, secundare și terțiare. Conțin celule nervoase specializate care primesc impulsuri de la anumiți receptori (auditivi, vizuali etc.). Zonele secundare sunt secțiunile periferice ale nucleelor ​​analizorului. Zonele terțiare primesc informații procesate din zonele primare și secundare ale cortexului cerebral și joacă un rol important în reglarea reflexelor condiționate.

În substanța cenușie a cortexului cerebral se disting zonele senzoriale, motorii și asociative:

  • zonele senzoriale ale cortexului cerebral - zone ale cortexului în care se află secțiunile centrale ale analizoarelor:
    zona vizuală - lobul occipital al cortexului cerebral;
    zona auditiva - lobul temporal al cortexului cerebral;
    zona senzațiilor gustative - lobul parietal al cortexului cerebral;
    zona senzațiilor olfactive este hipocampul și lobul temporal al cortexului cerebral.

Zona somatosenzorială localizate în girusul central posterior, aici vin impulsurile nervoase de la proprioceptorii mușchilor, tendoanelor, articulațiilor și impulsurile de la temperatură, tactili și alți receptori ai pielii;

  • zonele motorii ale cortexului cerebral - zone ale cortexului, la stimularea cărora apar reacții motorii. Situat în girusul central anterior. Când este deteriorat, se observă tulburări semnificative de mișcare. Căile pe care se deplasează impulsurile de la emisferele cerebrale la mușchi formează un crossover, prin urmare, atunci când zona motorie este iritată partea dreapta cortexul provoacă contracția mușchilor din partea stângă a corpului;
  • zone de asociere - părți ale cortexului situate lângă zonele senzoriale. Impulsurile nervoase care intră în zonele senzoriale duc la excitarea zonelor asociative. Particularitatea lor este că excitația poate apărea atunci când sosesc impulsuri de la diverși receptori. Distrugerea zonelor asociative duce la deficiențe grave ale învățării și memoriei.

Funcția de vorbire este asociată cu zonele senzoriale și motorii. Centrul de vorbire motor (centrul lui Broca) situat în partea inferioară a lobului frontal stâng, atunci când este distrus, articulația vorbirii este perturbată; în acest caz, pacientul înțelege vorbirea, dar nu poate vorbi singur.

Centrul de vorbire auditivă (Centrul lui Wernicke) situat în lobul temporal stâng al scoarței cerebrale, atunci când este distrus, apare surditatea verbală: pacientul poate vorbi, își poate exprima gândurile oral, dar nu înțelege vorbirea altora; auzul este păstrat, dar pacientul nu recunoaște cuvintele, vorbirea scrisă este afectată.

Funcțiile de vorbire asociate cu vorbirea scrisă - citirea, scrierea - sunt reglementate centrul vizual al vorbirii, situat la limita lobilor parietal, temporal și occipital ai cortexului cerebral. Înfrângerea acestuia are ca rezultat incapacitatea de a citi și de a scrie.

În lobul temporal există un centru responsabil pentru strat de memorare. Un pacient cu leziuni în această zonă nu își amintește numele obiectelor; el trebuie să fie solicitat cuvintele potrivite. După ce a uitat numele unui obiect, pacientul își amintește scopul și proprietățile acestuia, așa că le descrie mult timp calitățile, spune ce se face cu acest obiect, dar nu îl poate numi. De exemplu, în loc de cuvântul „cravată”, pacientul spune: „acesta este ceva care se pune pe gât și se leagă cu un nod special, astfel încât să fie frumos când merg în vizită”.

Funcțiile lobului frontal:

  • controlul reacțiilor comportamentale înnăscute folosind experiența acumulată;
  • coordonarea motivațiilor externe și interne ale comportamentului;
  • dezvoltarea strategiei comportamentale și a programului de acțiune;
  • caracteristicile mentale ale individului.

Compoziția cortexului cerebral

Cortexul cerebral este cea mai înaltă structură a sistemului nervos central și este format din celule nervoase, procesele lor și neuroglia. Cortexul conține neuroni stelati, fusiformi și piramidali. Datorită prezenței pliurilor, scoarța are o suprafață mare. Există un cortex antic (arhicortex) și un nou cortex (neocortex). Scoarța este formată din șase straturi (Fig. 2).

Orez. 2. Cortexul cerebral

Stratul molecular superior este format în principal din dendritele celulelor piramidale ale straturilor subiacente și axonii nucleelor ​​nespecifice ale talamusului. Fibrele aferente provenite din nucleii asociativi si nespecifici ai talamusului formeaza sinapse pe aceste dendrite.

Stratul granular exterior este format din celule stelate mici și parțial din celule piramidale mici. Fibrele celulelor acestui strat sunt situate în principal de-a lungul suprafeței cortexului, formând conexiuni corticocorticale.

Un strat de celule piramidale mici.

Strat interior granular format din celule stelate. Se termină cu fibre talamocorticale aferente pornind de la receptorii analizoarelor.

Stratul piramidal interior este format din celule piramidale mari implicate în reglarea formelor complexe de mișcare.

Stratul multiform este format din celule versiforme care formează tracturile corticotalamice.

În funcție de semnificația lor funcțională, neuronii corticali sunt împărțiți în senzorial, primind impulsuri aferente din nucleele talamusului și receptorii sistemelor senzoriale; motor, transmiterea impulsurilor către nucleii subcorticali, intermediari, mezencefal, medular oblongata, cerebel, formațiune reticulară și măduva spinării; Și intermediar, care comunică între neuronii cortexului cerebral. Neuronii cortexului cerebral sunt într-o stare constantă de excitație, care nu dispare în timpul somnului.

În cortexul cerebral, neuronii senzoriali primesc impulsuri de la toți receptorii corpului prin nucleii talamusului. Și fiecare organ are propria proiecție sau reprezentare corticală, situată în anumite zone ale emisferelor cerebrale.

Cortexul cerebral are patru zone senzoriale și patru zone motorii.

Neuronii cortexului motor primesc impulsuri aferente prin talamus de la receptorii mușchilor, articulațiilor și pielii. Principalele conexiuni eferente ale cortexului motor sunt realizate prin căile piramidale și extrapiramidale.

La animale, cortexul frontal este cel mai dezvoltat, iar neuronii săi sunt implicați în comportamentul direcționat spre obiectiv. Dacă acest lob al scoarței este îndepărtat, animalul devine letargic și somnoros. Zona de recepție auditivă este localizată în regiunea temporală, iar impulsurile nervoase de la receptorii cohleei urechii interne ajung aici. Zona de recepție vizuală este situată în lobii occipitali ai cortexului cerebral.

Regiunea parietala, o zona extranucleara, joaca un rol important in organizarea formelor complexe de activitate nervoasa superioara. Aici sunt localizate elementele împrăștiate ale analizoarelor vizuale și de piele și se realizează sinteza inter-analizator.

Lângă zonele de proiecție există zone de asociere care comunică între zonele senzoriale și cele motorii. Cortexul asociativ participă la convergența diferitelor excitații senzoriale, permițând procesarea complexă a informațiilor despre mediul extern și intern.

celule gliale; este localizat în unele părți ale structurilor profunde ale creierului, din această substanță se formează cortexul cerebral (precum și cerebelul).

Fiecare emisferă este împărțită în cinci lobi, dintre care patru (frontal, parietal, occipital și temporal) sunt adiacente oaselor corespunzătoare ale bolții craniene, iar unul (insular) este situat în profunzime, în fosa care separă frontal și temporal. lobii.

Scoarța cerebrală are o grosime de 1,5–4,5 mm, aria sa crește datorită prezenței șanțurilor; este conectat la alte părți ale sistemului nervos central, datorită impulsurilor efectuate de neuroni.

Emisferele ajung la aproximativ 80% din masa totală a creierului. Ele reglează funcțiile mentale superioare, în timp ce trunchiul cerebral le reglează pe cele inferioare, care sunt asociate cu activitatea organelor interne.

Pe suprafața emisferică se disting trei zone principale:

  • superolateral convex, care este adiacent suprafeței interioare a bolții craniene;
  • inferior, cu secțiunile anterioare și mijlocii situate pe suprafața interioară a bazei craniene și cele posterioare în zona tentoriului cerebelului;
  • cel medial este situat la fisura longitudinală a creierului.

Caracteristicile dispozitivului și activitatea

Cortexul cerebral este împărțit în 4 tipuri:

  • antic - ocupă puțin mai mult de 0,5% din întreaga suprafață a emisferelor;
  • vechi – 2,2%;
  • nou – mai mult de 95%;
  • media este de aproximativ 1,5%.

Cortexul cerebral filogenetic antic, reprezentat de grupuri de neuroni mari, este împins deoparte de cel nou la baza emisferelor, devenind o fâșie îngustă. Iar cel vechi, format din trei straturi celulare, se apropie de mijloc. Zona principală a vechiului cortex este hipocampul, care este partea centrală a sistemului limbic. Cortexul mijlociu (intermediar) este o formațiune de tip tranzițional, deoarece transformarea structurilor vechi în altele noi are loc treptat.

Cortexul cerebral la om, spre deosebire de cel de la mamifere, este, de asemenea, responsabil pentru funcționarea coordonată a organelor interne. Acest fenomen, în care rolul cortexului în implementarea tuturor activităților funcționale ale corpului crește, se numește corticalizare a funcțiilor.

Una dintre caracteristicile cortexului este activitatea sa electrică, care are loc spontan. Celulele nervoase situate în această secțiune au o anumită activitate ritmică, reflectând procesele biochimice și biofizice. Activitatea are amplitudini și frecvențe diferite (ritmuri alfa, beta, delta, theta), care depinde de influența a numeroși factori (meditație, faze de somn, stres, prezența convulsiilor, neoplasme).

Structura

Cortexul cerebral este o formațiune multistratificată: fiecare strat are propria sa compoziție specifică de neurocite, o orientare specifică și locația proceselor.

Poziția sistematică a neuronilor în cortex se numește „citoarhitectură”; fibrele situate într-o anumită ordine sunt numite „mieloarhitectură”.

Cortexul cerebral este format din șase straturi citoarhitectonice.

  1. Moleculare de suprafață, în care nu există foarte multe celule nervoase. Procesele lor sunt localizate în sine și nu depășesc.
  2. Granularul exterior este format din neurocite piramidale și stelate. Procesele ies din acest strat și merg la cele ulterioare.
  3. Piramidal este format din celule piramidale. Axonii lor coboară, unde se termină sau formează fibre de asociere, iar dendritele lor urcă în al doilea strat.
  4. Celula granulară internă este formată din celule stelate și celule piramidale mici. Dendritele merg la primul strat, procesele laterale se ramifică în stratul lor. Axonii se extind în straturile superioare sau în substanța albă.
  5. Ganglionul este format din celule piramidale mari. Aici se află cele mai mari neurocite ale cortexului. Dendritele sunt direcționate în primul strat sau distribuite în sine. Axonii ies din cortex și încep să devină fibre care conectează între ele diverse secțiuni și structuri ale sistemului nervos central.
  6. Multiform - este format din celule diferite. Dendritele merg la stratul molecular (unele doar la al patrulea sau al cincilea strat). Axonii sunt direcționați către straturile supraiacente sau ies din cortex ca fibre de asociere.

Cortexul cerebral este împărțit în zone - așa-numita organizare orizontală. Sunt 11 în total și includ 52 de câmpuri, fiecare având propriul său număr de serie.

Organizare verticală

Există, de asemenea, o diviziune verticală - în coloane de neuroni. În acest caz, coloanele mici sunt combinate în macrocoloane, care sunt numite modul funcțional. În centrul unor astfel de sisteme se află celulele stelate - axonii lor, precum și conexiunile lor orizontale cu axonii laterali ai neurocitelor piramidale. Toate celulele nervoase ale coloanelor verticale răspund la impulsul aferent în același mod și împreună trimit un semnal eferent. Excitația în direcția orizontală se datorează activității fibrelor transversale care urmează de la o coloană la alta.

El a descoperit pentru prima dată unități care unesc neuronii din diferite straturi pe verticală în 1943. Lorente de No - folosind histologie. Acest lucru a fost ulterior confirmat folosind metode electrofiziologice la animale de V. Mountcastle.

Dezvoltarea cortexului în dezvoltare intrauterinaîncepe devreme: deja la 8 săptămâni embrionul dezvoltă o placă corticală. În primul rând, straturile inferioare sunt diferențiate, iar la 6 luni copilul nenăscut are toate câmpurile care sunt prezente la un adult. Caracteristicile citoarhitectonice ale cortexului sunt complet formate până la vârsta de 7 ani, dar corpurile neurocitelor cresc chiar și până la 18 ani. Pentru formarea cortexului este necesară mișcarea și diviziunea coordonată a celulelor precursoare din care apar neuronii. S-a stabilit că acest proces este influențat de o genă specială.

Organizare orizontală

Se obișnuiește să se împartă zonele cortexului cerebral în:

  • asociativ;
  • senzorial (sensibil);
  • motor.

Oamenii de știință, atunci când studiau zonele localizate și caracteristicile lor funcționale, au folosit o varietate de metode: iritație chimică sau fizică, îndepărtarea parțială a zonelor creierului, dezvoltarea reflexelor condiționate, înregistrarea biocurenților creierului.

Sensibil

Aceste zone ocupă aproximativ 20% din cortex. Deteriorarea unor astfel de zone duce la afectarea sensibilității (scăderea vederii, a auzului, a mirosului etc.). Zona zonei depinde direct de numărul de celule nervoase care percep impulsuri de la anumiți receptori: cu cât sunt mai mulți, cu atât sensibilitatea este mai mare. Zonele se disting:

  • somatosenzorial (responsabil de sensibilitatea cutanată, proprioceptivă, vegetativă) - este situat în lobul parietal (girul postcentral);
  • afectarea vizuală, bilaterală, care duce la orbire completă, este localizată în lobul occipital;
  • auditiv (situat în lobul temporal);
  • gustativ, situat în lobul parietal (localizare - girus postcentral);
  • olfactiv, a cărui afectare bilaterală duce la pierderea mirosului (situat în girusul hipocampului).

Încălcare zona auditiva nu provoacă surditate, dar apar alte simptome. De exemplu, incapacitatea de a distinge sunetele scurte, semnificația zgomotelor cotidiene (pasi, turnare de apă etc.), menținând în același timp diferențele de sunet în înălțime, durată și timbru. Poate apărea și amuzia, care este incapacitatea de a recunoaște, de a reproduce melodii și, de asemenea, de a distinge între ele. Muzica poate fi insotita si de senzatii neplacute.

Impulsurile care călătoresc de-a lungul fibrelor aferente pe partea stângă a corpului sunt percepute de emisfera dreaptă, iar pe partea dreaptă - de către stânga (deteriorarea emisferei stângi va provoca o încălcare a sensibilității pe partea dreaptă și invers). Acest lucru se datorează faptului că fiecare gir postcentral este conectat la partea opusă a corpului.

Motor

Zonele motorii, a căror iritare provoacă mișcarea mușchilor, sunt situate în girusul central anterior al lobului frontal. Zonele motorii comunică cu zonele senzoriale.

Tracturile motorii din medulla oblongata (și parțial din măduva spinării) formează o decusație cu o tranziție către partea opusă. Acest lucru duce la faptul că iritația care apare în emisfera stângă intră în jumătatea dreaptă a corpului și invers. Prin urmare, deteriorarea cortexului uneia dintre emisfere duce la perturbarea funcției motorii a mușchilor de pe partea opusă a corpului.

Zonele motorii și senzoriale, care sunt situate în regiune sulcus central, sunt combinate într-o singură formațiune - zona senzoriomotorie.

Neurologia și neuropsihologia au acumulat o mulțime de informații despre modul în care deteriorarea acestor zone duce nu numai la tulburări elementare de mișcare (paralizie, pareză, tremor), ci și la tulburări ale mișcărilor voluntare și acțiunilor cu obiectele - apraxie. Când apar, mișcările din timpul scrierii pot fi perturbate, reprezentările spațiale pot fi perturbate și pot apărea mișcări necontrolate cu modele.

Asociativ

Aceste zone sunt responsabile pentru conectarea informațiilor senzoriale primite cu cele care au fost primite și stocate anterior în memorie. În plus, vă permit să comparați informațiile care provin de la diferiți receptori. Răspunsul la semnal se formează în zona asociativă și se transmite în zona motorului. Astfel, fiecare zonă asociativă este responsabilă de procesele de memorie, învățare și gândire. Zonele mari de asociere sunt situate lângă zonele senzoriale funcționale corespunzătoare. De exemplu, orice funcție vizuală asociativă este controlată de zona asociativă vizuală, care este situată lângă zona vizuală senzorială.

Stabilirea tiparelor de funcționare a creierului, analizarea tulburărilor sale locale și verificarea activității acestuia este realizată de știința neuropsihologiei, care se află la intersecția neurobiologiei, psihologiei, psihiatriei și informaticii.

Caracteristici de localizare pe domenii

Cortexul cerebral este plastic, ceea ce afectează trecerea funcțiilor unei secțiuni, dacă este perturbată, la alta. Acest lucru se datorează faptului că analizatorii din cortex au un nucleu, unde are loc o activitate mai mare, și o periferie, care este responsabilă pentru procesele de analiză și sinteză într-o formă primitivă. Între miezurile analizorului există elemente care aparțin diferitelor analizoare. Dacă deteriorarea se referă la nucleu, componentele periferice încep să fie responsabile pentru activitatea acestuia.

Astfel, localizarea funcțiilor pe care le posedă scoarța cerebrală este un concept relativ, deoarece nu există granițe definite. Cu toate acestea, citoarhitectonica sugerează prezența a 52 de câmpuri care comunică între ele prin căi conductoare:

  • asociativ (acest tip de fibre nervoase este responsabil pentru activitatea cortexului într-o emisferă);
  • comisurale (conectează zone simetrice ale ambelor emisfere);
  • proiecție (promovează comunicarea între cortex și structurile subcorticale și alte organe).

tabelul 1

Câmpuri relevante

Motor

Sensibil

Vizual

Olfactiv

Arome

Motorul vorbirii, care include centrii:

Wernicke, care vă permite să percepeți limba vorbită

Broca - responsabil de miscarea muschilor linguali; înfrângerea amenință pierderea completă a vorbirii

Percepția vorbirii în scris

Deci, structura cortexului cerebral presupune vizualizarea acestuia în orientare orizontală și verticală. În funcție de aceasta, se disting coloane verticale de neuroni și zone situate în plan orizontal. Principalele funcții îndeplinite de cortex sunt implementarea comportamentului, reglarea gândirii și conștiința. În plus, asigură interacțiunea organismului cu mediul extern și participă la controlul funcționării organelor interne.