El papel de la neocorteza en la percepción del mundo circundante y el pensamiento. Nueva corteza

23.09.2019

Neocórtex - evolutivamente la parte más joven de la corteza, ocupando mayoría superficies de los hemisferios. Su espesor en humanos es de aproximadamente 3 mm.

La composición celular del neocórhex es muy diversa, pero aproximadamente las tres cuartas partes de las neuronas corticales son neuronas piramidales (pirámides) y, por tanto, una de las principales clasificaciones de las neuronas corticales las divide en piramidales y no piramidales (fusiforme, estrellada, granular). , celdas de araña, celdas de Martinotti, etc.). Otra clasificación está relacionada con la longitud del axón (ver párrafo 2.4). Las células de Golgi I de axón largo son principalmente pirámides y husos, sus axones pueden salir de la corteza, las células restantes son Golgi II de axón corto.

Las neuronas corticales también difieren en el tamaño del cuerpo celular: el tamaño de las neuronas ultrapequeñas es de 6x5 micrones, el tamaño de las gigantes es de más de 40 x 18. Las neuronas más grandes son las pirámides de Betz, su tamaño es 120 x 30-60 micras.

Neuronas piramidales (ver Fig. 2.6, GRAMO) tienen una forma de cuerpo en forma de pirámide, cuya parte superior está dirigida hacia arriba. Una dendrita apical se extiende desde este ápice y asciende hacia las capas corticales suprayacentes. Las dendritas basales se extienden desde las partes restantes del soma. Todas las dendritas tienen espinas. Un axón largo se extiende desde la base de la célula y forma numerosas colaterales, incluidas las recurrentes, que se doblan y se elevan hacia arriba. Las células estrelladas no tienen dendritas apicales y, en la mayoría de los casos, no hay espinas en las dendritas. En las células fusiformes, dos dendritas grandes se extienden desde polos opuestos del cuerpo; también hay dendritas pequeñas que se extienden desde el resto del cuerpo. Las dendritas tienen espinas. El axón es largo y tiene pocas ramas.

Durante el desarrollo embrionario, la nueva corteza pasa necesariamente por una etapa de estructura de seis capas; durante la maduración, en algunas áreas el número de capas puede disminuir. Las capas profundas son filogenéticamente más antiguas, las capas externas son más jóvenes. Cada capa de la corteza se caracteriza por su composición neuronal y su grosor, que pueden diferir entre sí en diferentes áreas de la corteza.

hagamos una lista capas de neocorteza(Figura 9.8).

Yo capa - molecular- el más externo, contiene una pequeña cantidad de neuronas y se compone principalmente de fibras que discurren paralelas a la superficie. Aquí también se elevan las dendritas de las neuronas ubicadas en las capas subyacentes.

II capa - granular externo, o granular externo, - consta principalmente de pequeñas neuronas piramidales y una pequeña cantidad de células estrelladas de tamaño mediano.

III capa - piramidal exterior - la capa más ancha y gruesa, contiene principalmente neuronas piramidales y estrelladas de tamaño pequeño y mediano. En las profundidades de la capa hay grandes y gigantescas pirámides.

capa IV - granular interno, o granular interno, - se compone principalmente de pequeñas neuronas de todo tipo, también hay algunas pirámides grandes.

capa V - piramidal interna, o ganglionar, cuyo rasgo característico es la presencia de neuronas grandes y en algunas áreas (principalmente en los campos 4 y 6; Fig. 9.9; subsección 9.3.4), neuronas piramidales gigantes (pirámides de Betz). Las dendritas apicales de las pirámides, por regla general, alcanzan la capa I.

VI capa - polimórfico, o multiforme, - contiene predominantemente neuronas fusiformes, así como células de todas las demás formas. Esta capa se divide en dos subcapas, que varios investigadores consideran capas independientes, hablando en este caso de una corteza de siete capas.

Arroz. 9.8.

A- las neuronas se tiñen por completo; b- sólo los cuerpos de las neuronas están coloreados; V- pintado

solo procesos neuronales

Funciones principales Cada capa también es diferente. Las capas I y II realizan conexiones entre neuronas de diferentes capas de la corteza. Las fibras callosas y asociativas provienen principalmente de las pirámides de la capa III y llegan a la capa II. Las principales fibras aferentes que ingresan a la corteza desde el tálamo terminan en las neuronas de la capa IV. La capa V está asociada principalmente al sistema de fibras de proyección descendentes. Los axones de las pirámides de esta capa forman las principales vías eferentes de la corteza cerebral.

En la mayoría de los campos corticales, las seis capas están igualmente bien expresadas. Esta corteza se llama homotípico. Sin embargo, en algunos campos la expresión de las capas puede cambiar durante el desarrollo. Este tipo de corteza se llama heterotípico. Viene en dos tipos:

granular (ceros 3, 17, 41; Fig. 9.9), en el que el número de neuronas en las capas granulares externas (II) y especialmente en las internas (IV) aumenta considerablemente, como resultado de lo cual la capa IV se divide en tres subcapas. Esta corteza es característica de las áreas sensoriales primarias (ver más abajo);

Agranular (campos 4 y 6, o corteza motora y premotora; fig. 9.9), en el que, por el contrario, existe una capa II muy estrecha y prácticamente ninguna IV, pero sí capas piramidales muy anchas, especialmente la interna (V) .

Nueva corteza(Neocórtex) es una capa de materia gris. con área total 1500-2200 centímetros cuadrados, cubriendo los hemisferios cerebrales. La neocorteza constituye aproximadamente el 72% del área total de la corteza y aproximadamente el 40% de la masa del cerebro. La neocorteza contiene 14 mil millones. Neuronas y el número de células gliales es aproximadamente 10 veces mayor.

En términos filogenéticos, la corteza cerebral es la estructura neuronal más joven. En el ser humano, lleva a cabo la máxima regulación de las funciones corporales y procesos psicofisiológicos que aseguran varias formas comportamiento.

En la dirección desde la superficie de la nueva corteza hacia el interior, se distinguen seis capas horizontales.

Capa molecular. Tiene muy pocas células, pero una gran cantidad de dendritas ramificadas de células piramidales, formando un plexo ubicado paralelo a la superficie. Las fibras aferentes procedentes de los núcleos asociativos e inespecíficos del tálamo forman sinapsis en estas dendritas.

Capa granular exterior. Compuesto principalmente por células estrelladas y en parte piramidales. Las fibras de las células de esta capa se ubican principalmente a lo largo de la superficie de la corteza, formando conexiones corticocorticales.

Capa piramidal exterior. Consiste principalmente en células piramidales de tamaño mediano. Los axones de estas células, como las células granulares de la segunda capa, forman conexiones asociativas corticocorticales.

Capa granular inguinal. La naturaleza de las células (células estrelladas) y la disposición de sus fibras es similar a la capa granular externa. En esta capa, las fibras aferentes tienen terminaciones sinápticas procedentes de neuronas de núcleos específicos del tálamo y, por tanto, de receptores de los sistemas sensoriales.

Capa piramidal interior. Formada por células piramidales de tamaño mediano y grande. Además, las células piramidales gigantes de Betz se encuentran en la corteza motora. Los axones de estas células forman las vías motoras aferentes corticoespinal y corticobulbar.

Capa de células polimorfas. Está formado predominantemente por células fusiformes, cuyos axones forman los haces corticotalámicos.

Al evaluar las conexiones aferentes y eferentes de la neocorteza en general, cabe señalar que en las capas 1 y 4 se produce la percepción y el procesamiento de las señales que ingresan a la corteza. Las neuronas de las capas 2 y 3 realizan conexiones asociativas corticocorticales. Las vías eferentes que salen de la corteza se forman principalmente en las capas 5 y 6.

La evidencia histológica muestra que los circuitos neuronales elementales involucrados en el procesamiento de la información están ubicados perpendicularmente a la superficie de la corteza. Además, están ubicados de tal manera que cubren todas las capas de la corteza. Los científicos llamaron a estas asociaciones de neuronas columnas neuronales. Las columnas neuronales adyacentes pueden superponerse parcialmente y también interactuar entre sí.

Los científicos definen el papel cada vez más importante de la corteza cerebral en la filogénesis, el análisis y la regulación de las funciones corporales y la subordinación de las partes subyacentes del sistema nervioso central como corticalización de funciones(Unión).

Junto con la corticalización de las funciones de la neocorteza, se acostumbra distinguir la localización de sus funciones. El enfoque más utilizado para la división funcional de la corteza cerebral es distinguirla en áreas sensoriales, asociativas y motoras.

Áreas corticales sensoriales – zonas en las que se proyectan estímulos sensoriales. Se localizan principalmente en los lóbulos parietal, temporal y occipital. Las vías aferentes hacia la corteza sensorial provienen predominantemente de núcleos sensoriales específicos del tálamo (central, posterior lateral y medial). La corteza sensorial tiene las capas 2 y 4 bien definidas y se llama granular.

Las áreas de la corteza sensorial, cuya irritación o destrucción provoca cambios claros y permanentes en la sensibilidad del cuerpo, se denominan áreas sensoriales primarias(partes nucleares de los analizadores, como creía I.P. Pavlov). Consisten predominantemente en neuronas unimodales y forman sensaciones de la misma calidad. En las zonas sensoriales primarias suele haber una representación espacial (topográfica) clara de las partes del cuerpo y sus campos receptores.

Alrededor de las áreas sensoriales primarias están menos localizadas. áreas sensoriales secundarias, cuyas neuronas multimodales responden a la acción de varios estímulos.

El área sensorial más importante es la corteza parietal de la circunvolución poscentral y la parte correspondiente del lóbulo poscentral en la superficie medial de los hemisferios (campos 1 a 3), que se designa como área somatosensorial. Aquí hay una proyección de la sensibilidad de la piel en el lado opuesto del cuerpo de los receptores táctiles, del dolor y de la temperatura, la sensibilidad interoceptiva y la sensibilidad del sistema musculoesquelético de los receptores de músculos, articulaciones y tendones. La proyección de partes del cuerpo en esta zona se caracteriza por el hecho de que la proyección de la cabeza y las partes superiores del cuerpo se ubica en las zonas inferolaterales de la circunvolución poscentral, la proyección de la mitad inferior del cuerpo y las piernas es en las zonas superomediales de la circunvolución, y la proyección de la parte inferior de la pierna y los pies está en la corteza del lóbulo poscentral en los hemisferios de la superficie medial (Fig. 12).

Además, la proyección de las zonas más sensibles (lengua, laringe, dedos, etc.) tiene áreas relativamente grandes en comparación con otras partes del cuerpo.

Arroz. 12. Proyección de partes del cuerpo humano en la zona del extremo cortical del analizador de sensibilidad general.

(sección del cerebro en el plano frontal)

En las profundidades del surco lateral se encuentra. corteza auditiva(corteza de las circunvoluciones temporales transversas de Heschl). En esta zona, en respuesta a la irritación de los receptores auditivos del órgano de Corti, se forman sensaciones sonoras que cambian de volumen, tono y otras cualidades. Aquí hay una clara proyección tópica: diferentes partes del órgano de Corti están representadas en diferentes áreas de la corteza. La corteza de proyección del lóbulo temporal también incluye, como sugieren los científicos, el centro del analizador vestibular en las circunvoluciones temporales superior y media. La información sensorial procesada se utiliza para formar un "esquema corporal" y regular las funciones del cerebelo (tracto temporopontino-cerebeloso).

Otra zona del neocórtex se sitúa en la corteza occipital. Este área visual primaria. Aquí hay una representación actual de los receptores retinianos. En este caso, cada punto de la retina corresponde a su propia sección de la corteza visual. Debido a la decusación incompleta de las vías visuales, las mismas mitades de la retina se proyectan en el área visual de cada hemisferio. La presencia de una proyección retiniana en ambos ojos de cada hemisferio es la base de la visión binocular. La irritación de la corteza cerebral en esta zona provoca la aparición de sensaciones de luz. Ubicado cerca del área visual principal. área visual secundaria. Las neuronas de esta zona son multimodales y responden no sólo a la luz, sino también a estímulos táctiles y auditivos. No es casualidad que sea en esta zona visual donde se produce la síntesis de varios tipos de sensibilidad y surgen imágenes visuales más complejas y su reconocimiento. La irritación de esta zona de la corteza provoca alucinaciones visuales, sensaciones obsesivas y movimientos oculares.

La mayor parte de la información sobre el mundo circundante y el entorno interno del cuerpo, recibida en la corteza sensorial, se transfiere para su posterior procesamiento a la corteza asociativa.

Asociación de áreas corticales. (intersensorial, interanalizador), incluye áreas de la neocorteza que se ubican junto a las áreas sensoriales y motoras, pero que no realizan directamente funciones sensoriales o motoras. Los límites de estas áreas no están claramente definidos, lo que se debe a las zonas de proyección secundaria, cuyas propiedades funcionales son de transición entre las propiedades de la proyección primaria y las zonas asociativas. La corteza de asociación es filogenéticamente el área más joven de la neocorteza, que ha recibido el mayor desarrollo en primates y humanos. En los seres humanos, constituye aproximadamente el 50% de toda la corteza o el 70% de la neocorteza.

La principal característica fisiológica de las neuronas de la corteza asociativa, que las distingue de las neuronas de las zonas primarias, es la polisensorial (polimodalidad). Responden casi con el mismo umbral no a uno, sino a varios estímulos: visual, auditivo, cutáneo, etc. La naturaleza polisensorial de las neuronas de la corteza asociativa se crea tanto por sus conexiones corticocorticales con diferentes zonas de proyección como por su principal. aferencias aferentes procedentes de los núcleos asociativos del tálamo, en los que ya se ha producido un procesamiento complejo de información procedente de diversas vías sensoriales. Como resultado de esto, la corteza asociativa es un poderoso aparato para la convergencia de diversas excitaciones sensoriales, que permite el procesamiento complejo de información sobre el entorno externo e interno del cuerpo y lo utiliza para llevar a cabo funciones mentales superiores.

Sobre la base de las proyecciones talamocorticales, se distinguen dos sistemas asociativos del cerebro:

talamoparietal;

Talomotemporal.

sistema talamoparietal está representado por zonas asociativas de la corteza parietal, que reciben las principales entradas aferentes del grupo posterior de núcleos asociativos del tálamo (núcleo posterior lateral y almohada). La corteza asociativa parietal tiene salidas aferentes a los núcleos del tálamo y el hipotálamo, la corteza motora y los núcleos del sistema extrapiramidal. Las principales funciones del sistema talamoparietal son la gnosis, la formación de un “esquema corporal” y la praxis.

gnosis- Este diferentes tipos reconocimiento: formas, tamaños, significados de los objetos, comprensión del habla, etc. Las funciones gnósticas incluyen la evaluación de las relaciones espaciales, por ejemplo, la posición relativa de los objetos. El centro de estereognosis está ubicado en la corteza parietal (ubicada detrás de las secciones medias de la circunvolución poscentral). Proporciona la capacidad de reconocer objetos mediante el tacto. Una variante de la función gnóstica es también la formación en la conciencia de un modelo tridimensional del cuerpo (“diagrama corporal”).

Bajo práctica comprender la acción decidida. El centro de praxis está ubicado en la circunvolución supramarginal y asegura el almacenamiento y la implementación de un programa de actos motores automatizados (por ejemplo, peinarse, estrechar la mano, etc.).

sistema talamobio. Está representado por zonas asociativas de la corteza frontal, que reciben la principal entrada aferente del núcleo mediodorsal del tálamo. La función principal de la corteza asociativa frontal es la formación de programas de conducta dirigidos a objetivos, especialmente en un entorno nuevo para una persona. La implementación de esta función se basa en otras funciones del sistema talomoloby, tales como:

la formación de una motivación dominante que proporciona la dirección del comportamiento humano. Esta función se basa en las estrechas conexiones bilaterales de la corteza frontal y el sistema límbico y el papel de este último en la regulación de las emociones superiores de una persona asociadas con sus actividades sociales y su creatividad;

asegurar un pronóstico probabilístico, que se expresa en cambios de comportamiento en respuesta a cambios en las condiciones ambientales y la motivación dominante;

autocontrol de las acciones comparando constantemente el resultado de una acción con las intenciones originales, lo que está asociado con la creación de un aparato de previsión (según la teoría del sistema funcional de P.K. Anokhin, un aceptador del resultado de una acción) .

Como resultado de una lobotomía prefrontal realizada por motivos médicos, en la que se cruzan las conexiones entre el lóbulo frontal y el tálamo, se observa el desarrollo de "embotamiento emocional", falta de motivación, intenciones firmes y planes basados en predicciones. Estas personas se vuelven groseras, faltas de tacto, tienen tendencia a repetir ciertos actos motores, aunque el cambio de situación requiere la realización de acciones completamente diferentes.

Junto con los sistemas talamoparietal y talamofrontal, algunos científicos proponen distinguir el sistema talamotemporal. Sin embargo, el concepto de sistema talamotemporal aún no ha recibido confirmación ni suficiente elaboración científica. Los científicos señalan un cierto papel de la corteza temporal. Así, algunos centros asociativos (por ejemplo, estereognosis y praxis) también incluyen áreas de la corteza temporal. El centro del habla auditiva de Wernicke está ubicado en la corteza temporal, ubicada en las partes posteriores de la circunvolución temporal superior. Es este centro el que proporciona gnosis del habla: reconocimiento y almacenamiento. discurso oral, tanto el tuyo como el de otra persona. En la parte media de la circunvolución temporal superior hay un centro para reconocer los sonidos musicales y sus combinaciones. En el borde de los lóbulos temporal, parietal y occipital hay un centro de lectura del habla escrita, que garantiza el reconocimiento y almacenamiento de imágenes del habla escrita.

También cabe señalar que las funciones psicofisiológicas que lleva a cabo la corteza asociativa inician la conducta, cuyo componente obligatorio son los movimientos voluntarios y decididos realizados con la participación obligatoria de la corteza motora.

Áreas de la corteza motora . El concepto de corteza motora de los hemisferios cerebrales comenzó a formarse en los años 80 del siglo XIX, cuando se demostró que la estimulación eléctrica de determinadas zonas corticales en los animales provoca el movimiento de las extremidades del lado opuesto. Según la investigación moderna, se acostumbra distinguir dos áreas motoras en la corteza motora: primaria y secundaria.

EN Corteza motora primaria(circunvolución precentral) hay neuronas que inervan las neuronas motoras de los músculos de la cara, el tronco y las extremidades. Tiene una topografía clara de las proyecciones de los músculos del cuerpo. En este caso, las proyecciones de los músculos de las extremidades inferiores y del tronco se ubican en las partes superiores de la circunvolución precentral y ocupan un área relativamente pequeña, y las proyecciones de los músculos de las extremidades superiores, la cara y la lengua se ubican en la partes inferiores de la circunvolución y ocupan un área grande. El principal patrón de representación topográfica es que la regulación de la actividad de los músculos que proporcionan los movimientos más precisos y variados (habla, escritura, expresiones faciales) requiere la participación de grandes áreas de la corteza motora. Las reacciones motoras a la estimulación de la corteza motora primaria se llevan a cabo con un umbral mínimo, lo que indica su alta excitabilidad. Ellos (estas reacciones motoras) están representados por contracciones elementales del lado opuesto del cuerpo. Cuando esta área cortical se daña, se pierde la capacidad de realizar movimientos finos coordinados de las extremidades, especialmente de los dedos.

Corteza motora secundaria. Ubicado en la superficie lateral de los hemisferios, frente a la circunvolución precentral (corteza premotora). Realiza funciones motoras superiores asociadas a la planificación y coordinación de los movimientos voluntarios. La corteza premotora recibe la mayor parte de los impulsos eferentes de los ganglios basales y el cerebelo y participa en la recodificación de información sobre el plan de movimientos complejos. La irritación de esta zona de la corteza provoca movimientos coordinados complejos (por ejemplo, girar la cabeza, los ojos y el torso en direcciones opuestas). En la corteza premotora hay centros motores asociados con funciones sociales humanas: en la sección posterior de la circunvolución frontal media hay un centro para el habla escrita, en la sección posterior de la circunvolución frontal inferior hay un centro para el habla motora (centro de Broca ), así como un centro motor musical que determina el tono del habla y la capacidad de cantar.

La corteza motora a menudo se denomina corteza agranular porque sus capas granulares están mal definidas, pero la capa que contiene las células piramidales gigantes de Betz es más pronunciada. Las neuronas de la corteza motora reciben aferencias a través del tálamo desde receptores musculares, articulares y cutáneos, así como desde los ganglios basales y el cerebelo. La principal salida eferente de la corteza motora hacia los centros motores espinales y del tronco está formada por células piramidales. Las neuronas piramidales y sus interneuronas asociadas están ubicadas verticalmente con respecto a la superficie de la corteza. Estos complejos neuronales cercanos que realizan funciones similares se denominan altavoces motorizados funcionales. Las neuronas piramidales de la columna motora pueden excitar o inhibir las neuronas motoras del tronco encefálico y los centros espinales. Las columnas adyacentes se superponen funcionalmente y las neuronas piramidales que regulan la actividad de un músculo se encuentran, por regla general, en varias columnas.

Las principales conexiones eferentes de la corteza motora se realizan a través de las vías piramidal y extrapiramidal, partiendo de las células piramidales gigantes de Betz y las células piramidales más pequeñas de la corteza de la circunvolución precentral, corteza premotora y circunvolución poscentral.

Camino de la pirámide Consta de 1 millón de fibras del tracto corticoespinal, a partir de la corteza del tercio superior y medio de la circunvolución percentral, y 20 millones de fibras del tracto corticobulbar, a partir de la corteza del tercio inferior de la circunvolución precentral. A través de la corteza motora y los tractos piramidales se llevan a cabo programas motores voluntarios, simples y complejos, dirigidos a objetivos (por ejemplo, habilidades profesionales, cuya formación comienza en los ganglios basales y termina en la corteza motora secundaria). La mayoría de las fibras de los tractos piramidales se cruzan. Pero una pequeña parte de ellos permanece sin cruzar, lo que ayuda a compensar las funciones de movimiento deterioradas en las lesiones unilaterales. La corteza premotora también realiza sus funciones a través de los tractos piramidales (capacidad de escritura motora, giro de la cabeza y los ojos en sentido contrario, etc.).

a cortical vías extrapiramidales Estos incluyen los haces corticobulbar y corticorreticular, que comienzan aproximadamente en la misma área que los haces piramidales. Las fibras del tracto corticobulbar terminan en las neuronas de los núcleos rojos del mesencéfalo, de donde proceden los haces rubroespinales. Las fibras de los haces corticorreticulares terminan en las neuronas de los núcleos mediales de la formación reticular del puente (los haces reticuloespinales mediales se extienden desde ellos) y en las neuronas de los núcleos reticulares de células gigantes del bulbo raquídeo, de donde sale el reticuloespinal lateral. comienzan los tratados. A través de estas vías, se regulan el tono y la postura, proporcionando movimientos precisos y específicos. Los tractos extrapiramidales corticales son un componente del sistema extrapiramidal del cerebro, que incluye el cerebelo, los ganglios basales y los centros motores del tronco del encéfalo. Este sistema regula el tono, la postura, la coordinación y la corrección de movimientos.

Al evaluar en general el papel de diversas estructuras del cerebro y la médula espinal en la regulación de movimientos dirigidos complejos, se puede observar que el impulso (motivación) de moverse se crea en el sistema frontal, la intención de movimiento, en la corteza asociativa. de los hemisferios cerebrales, el programa de movimientos - en los ganglios basales, el cerebelo y la corteza premotora, y la ejecución de movimientos complejos se produce a través de la corteza motora, los centros motores del tronco del encéfalo y la médula espinal.

Relaciones interhemisféricas Las relaciones interhemisféricas se manifiestan en los humanos de dos formas principales:

asimetría funcional de los hemisferios cerebrales:

Actividad conjunta de los hemisferios cerebrales.

Asimetría funcional de los hemisferios. es la propiedad psicofisiológica más importante del cerebro humano. El estudio de la asimetría funcional de los hemisferios comenzó a mediados del siglo XIX, cuando los médicos franceses M. Dax y P. Broca demostraron que la alteración del habla humana se produce cuando se daña la corteza de la circunvolución frontal inferior, generalmente el hemisferio izquierdo. Algún tiempo después, el psiquiatra alemán K. Wernicke descubrió un centro del habla auditiva en la corteza posterior de la circunvolución temporal superior del hemisferio izquierdo, cuya derrota conduce a una comprensión deficiente del habla oral. Estos datos y la presencia de asimetría motora (diestro) contribuyeron a la formación del concepto según el cual una persona se caracteriza por la dominancia del hemisferio izquierdo, que se formó evolutivamente como resultado de la actividad laboral y es una propiedad específica de su cerebro. . En el siglo XX, como resultado del uso de diversas técnicas clínicas (especialmente en el estudio de pacientes con cerebros divididos, se realizó una sección del cuerpo calloso), se demostró que en una serie de funciones psicofisiológicas en humanos, no la izquierda , pero domina el hemisferio derecho. Así surgió el concepto de dominio parcial de los hemisferios (su autor es R. Sperry).

Es costumbre resaltar mental, sensorial Y motor asimetría interhemisférica del cerebro. Nuevamente, al estudiar el habla, se demostró que el canal de información verbal está controlado por el hemisferio izquierdo y el canal no verbal (voz, entonación), por el derecho. El pensamiento abstracto y la conciencia están asociados principalmente con el hemisferio izquierdo. Al desarrollar un reflejo condicionado, en la fase inicial domina el hemisferio derecho, y durante el ejercicio, es decir, el fortalecimiento del reflejo, domina el hemisferio izquierdo. hemisferio derecho Realiza el procesamiento de información simultáneamente de forma estática, según el principio de deducción, se perciben mejor las características espaciales y relativas de los objetos. Hemisferio izquierdo procesa la información de forma secuencial, analítica, según el principio de inducción, y percibe mejor las características absolutas de los objetos y las relaciones temporales. En la esfera emocional, el hemisferio derecho determina principalmente las emociones negativas más antiguas y controla la manifestación de las emociones fuertes. En general, el hemisferio derecho es "emocional". El hemisferio izquierdo determina principalmente las emociones positivas y controla la manifestación de las emociones más débiles.

En la esfera sensorial, el papel de los hemisferios derecho e izquierdo se demuestra mejor en la percepción visual. El hemisferio derecho percibe la imagen visual de manera integral, en todos los detalles a la vez, resuelve más fácilmente el problema de distinguir objetos y reconocer imágenes visuales de objetos que son difíciles de describir con palabras, creando los requisitos previos para el pensamiento sensorial concreto. El hemisferio izquierdo evalúa la imagen visual disecada. Los objetos familiares son más fáciles de reconocer y los problemas de similitud de objetos se resuelven; las imágenes visuales carecen de detalles específicos y tienen alto grado abstracciones, se crean los requisitos previos para el pensamiento lógico.

La asimetría motora se debe al hecho de que los músculos de los hemisferios, que proporcionan un nuevo y mayor nivel de regulación. funciones complejas cerebro, al mismo tiempo aumenta los requisitos para combinar las actividades de los dos hemisferios.

Actividad conjunta de los hemisferios cerebrales. está asegurada por la presencia del sistema comisural (cuerpo calloso, anterior y posterior, comisuras del hipocampo y habenular, fusión intertalámica), que conectan anatómicamente los dos hemisferios del cerebro.

Los estudios clínicos han demostrado que, además de las fibras comisurales transversales, que proporcionan la interconexión entre los hemisferios del cerebro, también existen fibras comisurales longitudinales y verticales.

Preguntas para el autocontrol:

Características generales de la nueva corteza.

Funciones de la neocorteza.

La estructura de la nueva corteza.

¿Qué son las columnas neuronales?

¿Qué áreas de la corteza identifican los científicos?

Características de la corteza sensorial.

¿Cuáles son las áreas sensoriales primarias? Sus características.

¿Qué son las áreas sensoriales secundarias? Su finalidad funcional.

¿Qué es la corteza somatosensorial y dónde se encuentra?

Características de la corteza auditiva.

Áreas visuales primarias y secundarias. Sus características generales.

Características del área asociativa de la corteza.

Características de los sistemas asociativos del cerebro.

¿Qué es el sistema talamoparietal? Sus funciones.

¿Qué es el sistema talámico? Sus funciones.

Características generales de la corteza motora.

Corteza motora primaria; sus características.

Corteza motora secundaria; sus características.

¿Qué son los parlantes motores funcionales?

Características de los tractos corticales piramidales y extrapiramidales.

Los cuales sólo se perfilan en los mamíferos inferiores, pero en los humanos forman la parte principal de la corteza. La neocorteza está ubicada en la capa superior de los hemisferios cerebrales, tiene un grosor de 2 a 4 milímetros y es responsable de las funciones nerviosas superiores: percepción sensorial, ejecución de órdenes motoras, pensamiento consciente y, en humanos, habla.

Anatomía

La neocorteza contiene dos tipos principales de neuronas: neuronas piramidales (~80% de las neuronas neocorticales) e interneuronas (~20% de las neuronas neocorticales).

La estructura de la neocorteza es relativamente homogénea (de ahí el nombre alternativo: "isocorteza"). En los humanos, tiene seis capas horizontales de neuronas, que se diferencian en el tipo y naturaleza de las conexiones. Verticalmente, las neuronas se combinan en las llamadas columnas de la corteza. A principios del siglo XX, Brodmann demostró que en todos los mamíferos la neocorteza tiene 6 capas horizontales de neuronas.

Principio de funcionamiento

Jeff Hawkins desarrolló una teoría fundamentalmente nueva sobre el funcionamiento algorítmico de la neocorteza en Menlo Park, California, EE. UU. (Silicon Valley). La teoría de la memoria temporal jerárquica se implementó en un software en forma de un algoritmo informático, que está disponible para su uso bajo licencia en el sitio web numenta.com.

El mismo algoritmo procesa todos los sentidos.
La función de una neurona implica la memoria en el tiempo, algo así como relaciones de causa y efecto, que se desarrollan jerárquicamente hacia objetos cada vez más grandes a partir de otros más pequeños.

Funciones

La neocorteza se deriva embrionariamente del telencéfalo dorsal, que forma parte del prosencéfalo. La neocorteza se divide en regiones delimitadas por suturas craneales que cumplen diferentes funciones. Por ejemplo, el lóbulo occipital contiene la corteza visual primaria, mientras que el lóbulo temporal contiene la corteza auditiva primaria. Otras subdivisiones o áreas de la neocorteza son responsables de procesos cognitivos más específicos. En los humanos, el lóbulo frontal contiene áreas dedicadas a habilidades mejoradas o exclusivas de nuestra especie, como el procesamiento complejo del lenguaje ubicado en la corteza prefrontal. En humanos y otros primates, el procesamiento social y emocional se localiza en la corteza orbitofrontal.

Se ha demostrado que la neocorteza desempeña un papel importante en el sueño, la memoria y el aprendizaje. Los recuerdos semánticos parecen almacenarse en la neocorteza, específicamente en el lóbulo temporal anterolateral de la neocorteza. La neocorteza también se encarga de transmitir información sensorial a los ganglios basales. La velocidad de activación de las neuronas en la neocorteza también influye en el sueño de ondas lentas.

Aún no se comprende del todo el papel que desempeña la neocorteza en los procesos neurológicos directamente relacionados con el comportamiento humano. Para comprender el papel de la neocorteza en la cognición humana del mundo, se creó un modelo informático del cerebro que simulaba la electroquímica de la neocorteza: el proyecto Blue Brain. El proyecto fue creado para mejorar la comprensión de los procesos de percepción, aprendizaje, memoria y obtener conocimientos adicionales sobre desordenes mentales.

La corteza cerebral es una estructura cerebral de varios niveles en humanos y muchos mamíferos, que consta de materia gris y está ubicada en el espacio periférico de los hemisferios (la materia gris de la corteza los cubre). La estructura controla funciones y procesos importantes que ocurren en el cerebro y otros órganos internos.

(hemisferios) del cerebro en el cráneo ocupan aproximadamente 4/5 del espacio total. Su componente es la materia blanca, que incluye los largos axones mielinizados de las células nerviosas. En el lado exterior, el hemisferio está cubierto por la corteza cerebral, que también está formada por neuronas, así como por células gliales y fibras amielínicas.

Es costumbre dividir la superficie de los hemisferios en determinadas zonas, cada una de las cuales es responsable de realizar determinadas funciones en el cuerpo (en su mayor parte son actividades y reacciones reflejas e instintivas).

Existe algo llamado "corteza antigua". Ésta es la estructura evolutivamente más antigua del telencéfalo de la corteza cerebral en todos los mamíferos. También distinguen la “nueva corteza”, que en los mamíferos inferiores sólo está perfilada, pero en los humanos forma la mayor parte de la corteza cerebral (también existe la “vieja corteza”, que es más nueva que la “antigua”, pero más antigua que el nuevo").

Funciones de la corteza

La corteza cerebral humana es responsable de controlar muchas funciones que se utilizan en diferentes aspectos del cuerpo humano. Su espesor es de unos 3-4 mm y el volumen es bastante impresionante debido a la presencia de aglutinantes del centro. sistema nervioso canales. Cómo se produce la percepción, el procesamiento de la información y la toma de decisiones a través de una red eléctrica que utiliza células nerviosas con procesos.

Dentro de la corteza cerebral se producen varias señales eléctricas (cuyo tipo depende del estado actual de la persona). La actividad de estas señales eléctricas depende del bienestar de la persona. Técnicamente, las señales eléctricas de este tipo se describen en términos de frecuencia y amplitud. Un mayor número de conexiones están localizadas en lugares que son responsables de asegurar los procesos más complejos. Al mismo tiempo, la corteza cerebral continúa desarrollándose activamente a lo largo de la vida de una persona (al menos hasta que se desarrolla su intelecto).

En el proceso de procesamiento de la información que ingresa al cerebro, se forman reacciones (mentales, conductuales, fisiológicas, etc.) en la corteza.

Las funciones más importantes de la corteza cerebral son:

Interacción de órganos y sistemas internos con ambiente, así como entre sí, el curso correcto de los procesos metabólicos dentro del cuerpo.
Recepción y procesamiento de alta calidad de la información recibida del exterior, conciencia de la información recibida debido al flujo de los procesos de pensamiento. Se logra una alta sensibilidad a cualquier información recibida gracias a una gran cantidad de células nerviosas con procesos.
Apoyar una relación continua entre diversos órganos, tejidos, estructuras y sistemas del cuerpo.
Formación y trabajo correcto la conciencia humana, el flujo del pensamiento creativo e intelectual.
Ejercer control sobre la actividad del centro del habla y los procesos asociados a diversas situaciones mentales y emocionales.
Interacción con la médula espinal y otros sistemas y órganos del cuerpo humano.

La corteza cerebral en su estructura tiene secciones anteriores (frontales) de los hemisferios, que en este momento ciencia moderna menos estudiado. Se sabe que estas zonas son prácticamente inmunes a las influencias externas. Por ejemplo, si estos departamentos están influenciados por factores externos. impulsos eléctricos, no darán ninguna reacción.

Algunos científicos confían en que las secciones anteriores de los hemisferios cerebrales son responsables de la autoconciencia de una persona y de sus rasgos de carácter específicos. Es un hecho conocido que las personas cuyas regiones anteriores están afectadas en un grado u otro experimentan ciertas dificultades con la socialización, prácticamente no prestan atención a sus apariencia, no están interesados actividad de trabajo, no le interesan las opiniones de los demás.

Desde un punto de vista fisiológico, es difícil sobreestimar la importancia de cada sección de los hemisferios cerebrales. Incluso aquellos que aún no han sido estudiados en su totalidad.

Capas de la corteza cerebral

La corteza cerebral está formada por varias capas, cada una de las cuales tiene una estructura única y es responsable de realizar funciones específicas. Todos interactúan entre sí para realizar trabajo general. Se acostumbra distinguir varias capas principales de la corteza:

Molecular. En esta capa se forma una gran cantidad de formaciones dendríticas, que están entretejidas de forma caótica. Las neuritas están orientadas paralelas y forman una capa de fibras. Aquí hay relativamente pocas células nerviosas. Se cree que la función principal de esta capa es la percepción asociativa.
Externo. Aquí se concentran muchas células nerviosas con procesos. Las neuronas varían en forma. Aún no se sabe nada sobre las funciones exactas de esta capa.
El exterior es piramidal. Contiene muchas células nerviosas con procesos que varían en tamaño. Las neuronas tienen una forma predominantemente cónica. La dendrita es grande.
Granulado interno. Incluye una pequeña cantidad de pequeñas neuronas que se encuentran a cierta distancia. Entre las células nerviosas hay estructuras agrupadas fibrosas.
Piramidal interno. Las células nerviosas con procesos que ingresan son de tamaño grande y mediano. La parte superior de las dendritas puede estar en contacto con la capa molecular.
Cubrir. Incluye células nerviosas en forma de huso. Es característico de las neuronas de esta estructura que la parte inferior de las células nerviosas con prolongaciones llegue hasta la sustancia blanca.

La corteza cerebral incluye varias capas que difieren en forma, ubicación y componentes funcionales de sus elementos. Las capas contienen neuronas piramidales, fusiformes, estrelladas y ramificadas. Juntos crean más de cincuenta campos. A pesar de que los campos no tienen límites claramente definidos, su interacción entre sí permite regular una gran cantidad de procesos asociados con la recepción y procesamiento de impulsos (es decir, información entrante), creando una respuesta a la influencia de los estímulos. .

La estructura de la corteza es extremadamente compleja y no se comprende completamente, por lo que los científicos no pueden decir exactamente cómo funcionan algunos elementos del cerebro.

El nivel de las capacidades intelectuales de un niño está relacionado con el tamaño del cerebro y la calidad de la circulación sanguínea en las estructuras cerebrales. Muchos niños que han sufrido lesiones de nacimiento ocultas en la zona de la columna vertebral tienen una corteza cerebral notablemente más pequeña que la de sus compañeros sanos.

Corteza prefrontal

Una gran sección de la corteza cerebral, que se presenta en forma de secciones anteriores de los lóbulos frontales. Con su ayuda se lleva a cabo el control, gestión y focalización de las acciones que realiza una persona. Este departamento nos permite distribuir adecuadamente nuestro tiempo. El famoso psiquiatra T. Galtieri describió esta área como una herramienta con la que las personas se fijan metas y desarrollan planes. Estaba seguro de que una corteza prefrontal bien desarrollada y que funcionara correctamente era el factor más importante para la eficacia de una persona.

Las principales funciones de la corteza prefrontal también incluyen:

Concentración, centrándose en obtener sólo la información que una persona necesita, ignorando otros pensamientos y sentimientos.
La capacidad de "reiniciar" la conciencia, dirigiéndola en la dirección correcta del pensamiento.
Perseverancia en el proceso de realización de determinadas tareas, deseo de lograr el resultado previsto, a pesar de las circunstancias que surjan.
Análisis de la situación actual.
Pensamiento crítico, que permite crear un conjunto de acciones para buscar datos verificados y confiables (comprobar la información recibida antes de utilizarla).
Planificación, desarrollo de determinadas medidas y acciones para alcanzar los objetivos marcados.
Previsión de eventos.

Se destaca especialmente la capacidad de este departamento para controlar las emociones humanas. Aquí los procesos que ocurren en el sistema límbico se perciben y traducen en emociones y sentimientos específicos (alegría, amor, deseo, pena, odio, etc.).

Se atribuyen diferentes funciones a diferentes estructuras de la corteza cerebral. Todavía no hay consenso sobre este tema. La comunidad médica internacional llega ahora a la conclusión de que la corteza se puede dividir en varias zonas grandes, incluidos los campos corticales. Por tanto, teniendo en cuenta las funciones de estas zonas, se acostumbra distinguir tres secciones principales.

Área responsable del procesamiento de legumbres

Los impulsos que ingresan a través de los receptores de los centros táctil, olfativo y visual van precisamente a esta zona. Casi todos los reflejos asociados con las habilidades motoras los proporcionan las neuronas piramidales.

Aquí también se encuentra el departamento que se encarga de recibir impulsos e información del sistema muscular e interactúa activamente con diferentes capas de la corteza. Recibe y procesa todos los impulsos que provienen de los músculos.

Si por alguna razón la corteza del cuero cabelludo está dañada en esta área, entonces la persona experimentará problemas con el funcionamiento del sistema sensorial, problemas con las habilidades motoras y el funcionamiento de otros sistemas asociados con los centros sensoriales. Externamente, tales trastornos se manifestarán en forma de constantes movimientos involuntarios, convulsiones (de diversos grados de gravedad), parálisis parcial o completa (en casos graves).

zona sensorial

Esta área es responsable de procesar las señales eléctricas que ingresan al cerebro. Aquí se encuentran varios departamentos que garantizan la sensibilidad del cerebro humano a los impulsos provenientes de otros órganos y sistemas.

Occipital (procesa los impulsos provenientes del centro visual).
Temporal (procesa información proveniente del centro logopeda).
Hipocampo (analiza los impulsos provenientes del centro olfativo).
Parietal (procesa los datos recibidos de las papilas gustativas).

En la zona de percepción sensorial hay departamentos que también reciben y procesan señales táctiles. Cuantas más conexiones neuronales haya en cada departamento, mayor será su capacidad sensorial para recibir y procesar información.

Las secciones mencionadas anteriormente ocupan entre el 20 y el 25% de toda la corteza cerebral. Si el área de percepción sensorial está dañada de alguna manera, una persona puede tener problemas con la audición, la visión, el olfato y la sensación del tacto. Los impulsos recibidos no llegarán o se procesarán incorrectamente.

No siempre las violaciones de la zona sensorial conducirán a la pérdida de algún sentido. Por ejemplo, si se daña el centro auditivo, esto no siempre conducirá a una sordera total. Sin embargo, es casi seguro que una persona tendrá algunas dificultades con la percepción correcta de la información sonora recibida.

Zona de asociación

La estructura de la corteza cerebral también contiene una zona asociativa, que asegura el contacto entre las señales de las neuronas en la zona sensorial y el centro motor, y también proporciona las señales de retroalimentación necesarias a estos centros. La zona asociativa forma reflejos conductuales y participa en los procesos de su implementación real. Ocupa una parte significativa (comparativamente) de la corteza cerebral, cubriendo secciones incluidas tanto en la parte frontal como en la posterior de los hemisferios cerebrales (occipital, parietal, temporal).

El cerebro humano está diseñado de tal manera que, en términos de percepción asociativa, las partes posteriores de los hemisferios cerebrales están especialmente bien desarrolladas (el desarrollo se produce a lo largo de la vida). Controlan el habla (su comprensión y reproducción).

Si las partes anterior o posterior de la zona de asociación están dañadas, esto puede provocar ciertos problemas. Por ejemplo, si los departamentos enumerados anteriormente están dañados, una persona perderá la capacidad de analizar de manera competente la información recibida, no podrá hacer pronósticos simples para el futuro, no podrá basarse en hechos en el proceso de pensamiento, o no podrá utilizar la experiencia adquirida previamente que esté almacenada en la memoria. También puede haber problemas con la orientación espacial y el pensamiento abstracto.

La corteza cerebral actúa como un integrador superior de impulsos, mientras que las emociones se concentran en la zona subcortical (hipotálamo y otras partes).

Diferentes áreas de la corteza cerebral se encargan de realizar funciones específicas. Puede examinar y determinar la diferencia utilizando varios métodos: neuroimagen, comparación de patrones de actividad eléctrica, estudio de la estructura celular, etc.

A principios del siglo XX, K. Brodmann (un investigador alemán de la anatomía del cerebro humano) creó una clasificación especial, dividiendo la corteza en 51 secciones, basando su trabajo en la citoarquitectura de las células nerviosas. A lo largo del siglo XX, los campos descritos por Brodmann fueron discutidos, refinados y renombrados, pero todavía se utilizan para describir la corteza cerebral en humanos y grandes mamíferos.

Muchos campos de Brodmann se definieron inicialmente basándose en la organización de las neuronas dentro de ellos, pero luego sus límites se refinaron de acuerdo con las correlaciones con diversas funciones de la corteza cerebral. Por ejemplo, el primer, segundo y tercer campo se definen como la corteza somatosensorial primaria, el cuarto campo es la corteza motora primaria y el decimoséptimo campo es la corteza visual primaria.

Sin embargo, algunos campos de Brodmann (por ejemplo, el área 25 del cerebro, así como los campos 12-16, 26, 27, 29-31 y muchos otros) no se han estudiado completamente.

Área motora del habla

Un área bien estudiada de la corteza cerebral, que también se llama comúnmente centro del habla. La zona se divide convencionalmente en tres grandes secciones:

Centro motor del habla de Broca. Forma la capacidad de una persona para hablar. Ubicado en la circunvolución posterior de la parte anterior de los hemisferios cerebrales. El centro de Broca y el centro motor de los músculos motores del habla son estructuras diferentes. Por ejemplo, si el centro motor está dañado de alguna manera, entonces una persona no perderá la capacidad de hablar, el componente semántico de su habla no se verá afectado, pero el habla dejará de ser clara y la voz quedará mal modulada ( en otras palabras, se perderá la calidad de la pronunciación de los sonidos). Si el centro de Broca está dañado, la persona no podrá hablar (como un bebé en los primeros meses de vida). Estos trastornos se denominan comúnmente afasia motora.
Centro sensorial de Wernicke. Ubicado en la región temporal, se encarga de las funciones de recepción y procesamiento del habla oral. Si el centro de Wernicke está dañado, se formará afasia sensorial: el paciente no podrá comprender el discurso que se le dirige (y no solo el de otra persona, sino también el suyo propio). Lo que el paciente diga será una colección de sonidos incoherentes. Si se produce daño simultáneo a los centros de Wernicke y Broca (generalmente esto ocurre durante un accidente cerebrovascular), en estos casos se observa simultáneamente el desarrollo de afasia motora y sensorial.
Centro para la Comprensión del Habla Escrita. Ubicado en la parte visual de la corteza cerebral (campo nº 18 según Brodmann). Si resulta dañado, entonces la persona experimenta agrafia: pérdida de la capacidad de escribir.

Espesor

Todos los mamíferos que tienen cerebros relativamente grandes (en sentido general, no en comparación con el tamaño del cuerpo) tienen una corteza cerebral bastante gruesa. Por ejemplo, en ratones de campo su grosor es de aproximadamente 0,5 mm y en humanos es de aproximadamente 2,5 mm. Los científicos también destacan una cierta dependencia del grosor de la corteza del peso del animal.