Неокортекс - Neocortex

Неокортекс
Идентификаторы
MeSH D019579
NeuroNames 757
НейроЛекс ID birnlex_2547
TA98 A14.1.09.304
A14.1.09.307
TA2 5532
FMA 62429
Анатомические термины нейроанатомии
Репрезентативный столб неокортекса. Слои тела клетки помечены слева, а слои волокна - справа.

Неокортекса , также называемый neopallium , изокортекс , или шесть-слоистый коры головного мозга , представляет собой набор слоев млекопитающих коры головного мозга , участвующих в мозговых функций более высокого порядка , такие как чувственного восприятия , познания, формирование двигательных команд , пространственное мышление и язык . Неокортекс далее подразделяется на истинную изокортекс и произокортекс .

В человеческом мозге неокортекс - это самая большая часть коры головного мозга , которая представляет собой внешний слой головного мозга , а остальную часть составляет аллокортекс . Неокортекс состоит из шести слоев, обозначенных от самого внешнего кнутри, от I до VI. Из всех млекопитающих, изученных на сегодняшний день (включая людей), у разновидностей океанических дельфинов, известных как пилот-кит с длинными плавниками , больше всего нейронов неокортекса.

Этимология

Термин от коры , латинском , « кора » или «кожуры», в сочетании с нео- , греческий , «новый». Neopallium - аналогичный гибрид, от латинского pallium , «плащ». Isocortex и allocortex - это гибриды с греческими isos , «тот же» и allos , «другой».

Анатомия

Неокортекс является наиболее развитым по своей организации и количеству слоев среди тканей головного мозга. Неокортекс состоит из серого вещества или тел нейронов и немиелинизированных волокон, окружающих более глубокое белое вещество ( миелинизированные аксоны ) в головном мозге . Однако это очень тонкий слой, толщиной около 2–4 мм. В неокортексе есть два типа коры: произокортекс и истинная изокортекс. Произокортекс - это переходная область между истинной изокортексом и периаллокортексом (частью аллокортекса ). Он находится в поясной коре головного мозга (часть лимбической системы ), в областях Бродмана 24 , 25 , 30 и 32 , островке и парагиппокампальной извилине .

Геометрия

Неокортекс гладкий у грызунов и других мелких млекопитающих, тогда как у приматов и других крупных млекопитающих он имеет глубокие бороздки ( борозды ) и гребни ( извилины ). Эти складки позволяют значительно увеличить площадь поверхности неокортекса. Все человеческие мозги имеют одинаковый общий образец главных извилин и бороздок, хотя в деталях они различаются от одного человека к другому. Механизм образования извилин во время эмбриогенеза не совсем ясен, и существует несколько конкурирующих гипотез, объясняющих гирификацию, например, напряжение аксонов, коробление коры или различия в скорости клеточной пролиферации в разных областях коры.

Слои

Неокортекс содержит возбуждающие (~ 80%) и тормозные (~ 20%) нейроны , названные в честь их влияния на другие нейроны. Структура неокортекса относительно однородна (отсюда и альтернативные названия «изо-» и «гомотипическая» кора), состоящая из шести горизонтальных слоев, разделенных главным образом по типу клеток и нейронным связям. Однако есть много исключений из этого единообразия; например, слой IV мал или отсутствует в первичной моторной коре . Внутри коры есть некоторая каноническая схема; например, пирамидные нейроны в верхних слоях II и III проецируют свои аксоны в другие области неокортекса, тогда как нейроны в более глубоких слоях V и VI часто выступают из коры, например, в таламус , ствол мозга и спинной мозг . Нейроны в слое IV получают большинство синаптических связей извне коры (в основном из таламуса) и сами создают короткие локальные связи с другими корковыми слоями. Таким образом, уровень IV является основным получателем поступающей сенсорной информации и распределяет ее по другим уровням для дальнейшей обработки.

Кортикальные столбики

Неокортекс часто описывают как расположенный в вертикальных структурах, называемых кортикальными столбиками , участками неокортекса диаметром примерно 0,5 мм (и глубиной 2 мм, т. Е. Охватывающими все шесть слоев). Эти столбцы часто считаются основными повторяющимися функциональными единицами неокортекса, но их многочисленные определения с точки зрения анатомии, размера или функции, как правило, не согласуются друг с другом, что приводит к отсутствию консенсуса относительно их структуры или функции. или даже имеет ли смысл попытаться понять неокортекс с точки зрения столбцов.

Функция

Неокортекс эмбрионально происходит от дорсального конечного мозга , который является ростральной частью переднего мозга . Неокортекс делится на области, разграниченные черепными швами в черепе выше, на лобную , теменную , затылочную и височную доли, которые выполняют разные функции. Например, затылочная доля содержит первичную зрительную кору , а височная доля - первичную слуховую кору . Дальнейшие подразделения или области неокортекса отвечают за более специфические когнитивные процессы. У людей лобная доля содержит области, посвященные способностям, которые расширены или уникальны для нашего вида, например, сложной языковой обработке, локализованной в вентролатеральной префронтальной коре ( область Брока ). У людей и других приматов социальная и эмоциональная обработка данных локализована в орбитофронтальной коре . (См. Кора головного мозга и головной мозг .)

Неокортекс также играет важную роль в процессах сна, памяти и обучения. Семантические воспоминания, по-видимому, хранятся в неокортексе, особенно в переднебоковой височной доле неокортекса. Он также участвует в инструментальной обработке ; отвечает за передачу сенсорной информации и информации о планах движения в базальные ганглии . Скорость возбуждения нейронов в неокортексе также влияет на медленноволновой сон . Когда нейроны находятся в состоянии покоя и гиперполяризуются , возникает период торможения во время медленных колебаний , называемых состоянием покоя . Когда нейроны неокортекса находятся в фазе возбуждающей деполяризации и на короткое время активизируются с высокой скоростью, возникает период возбуждения во время медленных колебаний, называемых активным состоянием.

Клиническое значение

Поражения, которые развиваются при нейродегенеративных расстройствах , таких как болезнь Альцгеймера , прерывают передачу информации от сенсорного неокортекса к префронтальному неокортексу. Это нарушение сенсорной информации способствует прогрессирующим симптомам, наблюдаемым при нейродегенеративных расстройствах, таких как изменения личности, снижение когнитивных способностей и деменция . Повреждение неокортекса переднебоковой височной доли приводит к семантическому слабоумию , то есть потере памяти фактической информации ( семантических воспоминаний ). Эти симптомы также могут быть воспроизведены с помощью транскраниальной магнитной стимуляции этой области. Если эта область повреждена, у пациентов не развивается антероградная амнезия, и они могут вспомнить эпизодическую информацию .

Эволюция

Неокортекс - это новая эволюционирующая часть коры головного мозга (отсюда и приставка neo, означающая новый); другая часть коры головного мозга - это аллокортекс . Клеточная организация аллокортекса отличается от шестислойного неокортекса. У людей 90% коры головного мозга и 76% всего головного мозга составляют неокортекс.

Чтобы у вида развился более крупный неокортекс, мозг должен развиваться в размерах, чтобы он стал достаточно большим, чтобы поддерживать эту область. Размер тела, базальная скорость метаболизма и история жизни являются факторами, влияющими на эволюцию мозга и коэволюцию размера неокортекса и размера группы. Неокортекс увеличился в размерах в ответ на давление с целью более тесного сотрудничества и конкуренции со стороны ранних предков. С увеличением размера увеличился добровольный тормозящий контроль над социальным поведением, что привело к усилению социальной гармонии.

Шестислойная кора головного мозга, по-видимому, является отличительной чертой млекопитающих; он был обнаружен в мозге всех млекопитающих, но не у других животных. Существуют некоторая дискуссия, однако, как к перекрестным видам номенклатуры для неокортекса . У птиц , например, есть четкие примеры когнитивных процессов, которые считаются неокортикальными по своей природе, несмотря на отсутствие отличительной шестислойной неокортикальной структуры. Точно так же у рептилий , таких как черепахи , есть первичная сенсорная кора. Последовательное альтернативное название еще не согласовано.

Соотношение неокортекса

Отношение неокортекса вида - это отношение размера неокортекса к остальной части мозга. Считается, что высокий коэффициент неокортекса коррелирует с рядом социальных переменных, таких как размер группы и сложность социального поведения при половом акте. (См . Число Данбара ). У людей большой неокортекс в процентах от общего вещества мозга по сравнению с другими млекопитающими. Например, соотношение серого вещества неокортекса к размеру продолговатого мозга в стволе мозга шимпанзе составляет всего 30: 1, тогда как у человека соотношение составляет 60: 1.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки