Großhirnrinde

Die Großhirnrinde ist die äußere Schicht des Nervengewebes des Gehirns von Menschen und anderen Säugetierarten. Der Längsschlitz der Großhirnrinde (lat. Fissura longitudinalis) ist in zwei große Teile unterteilt, die Hemisphären des Gehirns oder der Hemisphäre genannt werden - rechts und links. Beide Hemisphären sind unten durch den Corpus callosum (lat. Corpus callosum) verbunden. Die Großhirnrinde spielt eine wichtige Rolle im Gehirn, indem sie Funktionen wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Wahrnehmung, Denken, Sprechen und Bewusstsein ausführt.

Bei großen Säugetieren wird die Großhirnrinde im Mesenterium gesammelt, wodurch sich eine große Fläche ihrer Oberfläche im selben Volumen des Schädels ergibt. Die Wellen werden Gyri genannt, und dazwischen liegen Furchen und tiefere Risse.

Die äußere Schicht der Rinde ist violett hervorgehoben.

Zwei Drittel des menschlichen Gehirns sind in Furchen und Spalten verborgen.

Die Großhirnrinde hat eine Dicke von 2 bis 4 mm.

Der Kortex besteht aus grauer Substanz, die hauptsächlich aus Zellkörpern besteht, hauptsächlich aus Astrozyten und Kapillaren. Daher unterscheidet sich das Rindengewebe auch visuell von der weißen Substanz, die tiefer liegt und hauptsächlich aus weißen Myelinfasern besteht - neuronalen Axonen.

Der äußere Teil des Cortex, der sogenannte Neocortex (lat. Neocortex), der evolutionär junge Teil des Cortex bei Säugetieren, hat bis zu sechs Zellschichten. Neurone verschiedener Schichten sind in kortikalen Minisäulen miteinander verbunden. Verschiedene Bereiche des Kortex, als Brodmann-Felder bezeichnet, unterscheiden sich in der Cytoarchitektur (histologische Struktur) und der funktionellen Rolle in Sensibilität, Denken, Bewusstsein und Kognition.

Neuronen der Großhirnrinde, gefärbt nach der Golgi-Methode

Entwicklung

Die Großhirnrinde entwickelt sich aus dem embryonalen Ektoderm, nämlich von der Vorderseite der Neuralplatte. Die Neuralplatte bricht zusammen und bildet einen Neuralrohr. Aus dem Hohlraum im Neuralrohr entsteht das System der Ventrikel und aus den Epithelzellen seiner Wände - Neuronen und Gliazellen. Das Vorderhirn, die Gehirnhälften des Gehirns und dann die Kortikalis werden von der Vorderseite der Neuralplatte gebildet.

Die Wachstumszone von kortikalen Neuronen, die sogenannte "S" -Zone, befindet sich neben dem Ventrikelsystem des Gehirns. Diese Zone enthält Vorläuferzellen, aus denen später im Verlauf der Differenzierung Gliazellen und Neuronen werden. Die in den ersten Abteilungen der Vorläuferzellen gebildeten, radial ausgerichteten Glia-Fasern bedecken die Dicke der Kortikalis von der Ventrikelzone bis zur Pia Mater (Latin Pia Mater) und bilden "Schienen", damit Neuronen aus der Ventrikelzone nach außen wandern können. Diese Tochter-Nervenzellen werden zu pyramidenförmigen Kortexzellen. Der Entwicklungsprozess ist zeitlich klar geregelt und wird von Hunderten von Genen und Energieregulierungsmechanismen gesteuert. Im Verlauf der Entwicklung wird auch die Schichtstruktur der Kruste gebildet.

Krustenentwicklung zwischen den Wochen 26 und 39 (menschlicher Embryo)

Zellschichten

Jede der Zellschichten hat eine charakteristische Dichte von Nervenzellen und Verbindungen zu anderen Stellen. Es gibt direkte Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen des Kortex und indirekte Verbindungen, beispielsweise über den Thalamus. Eines der typischen Muster der kortikalen Dissektion ist der Jennari-Streifen im primären visuellen Kortex. Es ist optisch weißer als das Gewebe, das mit dem bloßen Auge an der Basis der Sporenfurche (lat. Sulcus calcarinus) im Okzipitallappen (lat. Lobus occipitalis) sichtbar ist. Der Jennari-Streifen besteht aus Axonen, die visuelle Informationen vom Thalamus bis zur vierten Schicht der visuellen Kortikalis transportieren.

Die Färbung von Zellensäulen und ihrer Axone erlaubte Neuroanatome des frühen zwanzigsten Jahrhunderts. Machen Sie eine detaillierte Beschreibung der Schichtstruktur der Kruste bei verschiedenen Arten. Nach der Arbeit von Corbinian Brodmann (1909) wurden die Neuronen im Cortex in sechs Hauptschichten gruppiert - von den äußeren, neben der Pia mater; zu der inneren, aneinander grenzenden weißen Substanz:

1. Schicht I, die Molekülschicht, enthält mehrere unterschiedliche Neuronen und besteht hauptsächlich aus vertikal (apikal) orientierten Dendriten pyramidenförmiger Neuronen und horizontal orientierter Axone und Gliazellen. In dieser Schicht befinden sich während der Entwicklung die Kahal-Retzius-Zellen und Subpialzellen (Zellen, die sich unmittelbar unter der Pia Mater befinden) der Granulatschicht, manchmal auch stachelige Astrozyten. Apikalbündel von Dendriten werden als besonders wichtig angesehen für wechselseitige Verbindungen ("Feedback") in der Großhirnrinde und sind in die Funktionen des assoziativen Lernens und der Aufmerksamkeit eingebunden.
2. Schicht II, die äußere Granulatschicht enthält kleine pyramidenförmige Neuronen und zahlreiche Sternenneuronen (deren Dendriten sich von verschiedenen Seiten des Zellkörpers erstrecken und die Form eines Sterns bilden).
3. Schicht III, die äußere Pyramidenschicht, enthält vorwiegend kleine und mittlere pyramidenförmige und nichtpyramidale Neuronen mit vertikal orientierten intracorticalen (die innerhalb des Kortex). Die Zellschichten von I bis III sind die Hauptziele von intraklavikulären Afferenzen, und die III-Schicht ist die Hauptquelle für kortikokortikale Verbindungen.
4. Schicht IV, die innere körnige Schicht, enthält verschiedene Arten von pyramidenförmigen und sternförmigen Neuronen und dient als Hauptziel der thalamokortikalen (vom Thalamus bis zum Cortex) afferenten Fasern.
5. Schicht V, die innere Pyramidenschicht, enthält große pyramidenförmige Neuronen, deren Axone die Masern verlassen und zu den subkortikalen Strukturen (z. B. den Basalganglien) gehen. Diese Schicht enthält im primären Motorkortex die Betz-Zellen, deren Axone die innere Kapsel, den Hirnstamm und das Rückenmark durchlaufen einen kortikospinalen Weg bilden, der die willkürlichen Bewegungen kontrolliert.
6. Schicht VI, eine polymorphe oder vielfach geformte Schicht, enthält wenige pyramidenförmige Neuronen und viele polymorphe Neuronen; Efferente Fasern aus dieser Schicht gelangen in den Thalamus und stellen eine umgekehrte (reziproke) Verbindung zwischen dem Thalamus und der Kortikalis her.

Die äußere Oberfläche des Gehirns, an der die Bereiche markiert sind, wird von den Hirnarterien versorgt. Die Darstellung ist blau markiert und entspricht der A. cerebri anterior. Die A. cerebri posterior ist gelb markiert.

Kortikale Schichten werden nicht nur eins zu eins gespeichert. Es gibt charakteristische Verbindungen zwischen verschiedenen Schichten und Zelltypen, die die gesamte Dicke der Kruste durchdringen. Die grundlegende funktionelle Einheit des Kortex ist das kortikale Minicolon (eine vertikale Spalte von Neuronen in der Großhirnrinde, die durch ihre Schichten verläuft. Das Minicolon umfasst 80 bis 120 Neuronen in allen Bereichen des Gehirns, mit Ausnahme des primären visuellen Kortex von Primaten).

Bereiche des Cortex ohne die vierte (innere körnige) Schicht werden als agranulär bezeichnet, mit einer rudimentären körnigen Schicht - dysgranular. Die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung in jeder Schicht ist unterschiedlich. Also in II und III - langsam, mit einer Frequenz (2 Hz), während sie in der Schwingungsfrequenz in Schicht V viel schneller ist - 10-15 Hz.

Rindenzonen

Anatomisch kann der Cortex in vier Teile unterteilt werden, deren Namen den Namen der Schädelknochen entsprechen. Diese umfassen:

• Frontallappen (Gehirn), (lat. Lobus frontalis)
• Temporallappen (lat. Lobus temporalis)
• Parietallappen, (lat. Lobus parietalis)
• Okzipitallappen (lat. Lobus occipitalis)

Angesichts der Eigenschaften der laminaren (geschichteten) Struktur wird der Kortex in Neocortex und Alocortex unterteilt:

• Neocortex (lat. Neocortex, andere Namen - Isocortex, lat. Isocortex und Neopallium, lat. Neopallium) - Teil des reifen Zerebralkortex mit sechs Zellschichten. Beispiele für neokortikale Darstellungen sind Brodmans Feld 4, auch als primärer Motorkortex, primärer visueller Kortex oder Brodmanns Feld 17 bezeichnet. Neocortex ist in zwei Typen unterteilt: Isokortex (echter Neokortex, wobei nur die Brodman-Felder 24, 25 und 32 berücksichtigt werden) und der Kortex, der insbesondere von Brodmanns Feld 24, Brodmanns Feld 25 und Brodmanns Feld 32 repräsentiert wird
• Alocortex (lat. Allocortex) - ein Teil des Kortex mit weniger als sechs Zellschichten, ist ebenfalls in zwei Teile unterteilt: Paläokortex (lat. Paleocortex) mit einem dreischichtigen Archicortex (lat. Archicortex) von vier oder fünf und der angrenzende Perialocortex (lat. Periallocortex). Beispiele für Stellen mit einem solchen schichtweisen Aufbau sind der olfaktorische Kortex: der gewölbte Gyrus (lat. Gyrus fornicatus) mit Haken (lat. Uncus), der Hippocampus (lat. Hippocampus) und die dazu benachbarten Strukturen.

Es gibt auch einen "Übergangskortex" (zwischen Alocortex und Neocortex), der als Paralymbic bezeichnet wird, in dem sich die Zellschichten 2, 3 und 4 vereinigen. Diese Zone enthält Pro-Cortex (aus dem Neokortex) und Perialocortex (aus Aloxortex).

Großhirnrinde (nach Poirier fr. Poirier.). Livooruch - Zellgruppen, rechts - Fasern.

Paul Brodman

Verschiedene Bereiche des Kortex sind an der Ausführung verschiedener Funktionen beteiligt. Sie können diesen Unterschied auf verschiedene Weise erkennen und beheben - indem Sie in bestimmten Bereichen gemeinsam auftreten, Muster der elektrischen Aktivität vergleichen, Neuroimaging-Techniken verwenden und die Zellstruktur untersuchen. Basierend auf diesen Unterschieden klassifizieren die Forscher Bereiche des Cortex.

Das bekannteste und zytotoxischste Mittel des letzten Jahrhunderts ist die Klassifizierung, die der deutsche Forscher Corbinian Brodmann in den Jahren 1905-1909 erstellt hat. Er teilte die Großhirnrinde in 51 Diagramme, die auf der Cytoarchitektur von Neuronen beruhten, die er in der Großhirnrinde durch Färben von Zellen gemäß Nissl untersuchte. Brodmann veröffentlichte seine Karten von Gebieten der Großhirnrinde bei Menschen, Affen und anderen Arten im Jahr 1909.

Brodmans Felder werden im Laufe von fast einem Jahrhundert aktiv und ausführlich diskutiert, diskutiert, verfeinert und umbenannt und sind nach wie vor die bekanntesten und häufig zitierten Strukturen der cytoarchitectonischen Organisation der menschlichen Großhirnrinde.

Viele der Brodmann-Felder, die ursprünglich nur durch ihre neuronale Organisation definiert wurden, wurden später entsprechend der Korrelation mit verschiedenen kortikalen Funktionen assoziiert. Zum Beispiel Felder 3, 1 2 - primärer somatosensorischer Kortex; Feld 4 ist der primäre Motorkortex; Feld 17 ist der primäre visuelle Kortex, und die Felder 41 und 42 korrelieren stärker mit dem primären auditorischen Kortex. Die Bestimmung der Konformität der Prozesse der höheren Nervenaktivität mit den Bereichen der Großhirnrinde und die Bindung an bestimmte Brodmann - Felder wird mit neurophysiologischen Studien, funktioneller Magnetresonanztomographie und anderen Techniken durchgeführt (wie dies beispielsweise mit Brodman 44 und 45). Mit Hilfe der funktionalen Visualisierung lässt sich die Lokalisierung der Aktivierung von Gehirnprozessen in den Brodmann-Feldern jedoch nur annähernd bestimmen. Für die genaue Bestimmung ihrer Grenzen in jedem einzelnen Gehirn ist eine histologische Untersuchung erforderlich.

Einige der wichtigen Bereiche von Brodman. Dabei: primärer somatosensorischer Kortex - primärer somatosensorischer Kortex primärer Motorkortex - primärer motorischer (motorischer) Kortex; Wernicke-Gebiet - Wernicke-Gebiet Primärer Sichtbereich - Der primäre Sichtbereich; Primärer auditorischer Cortex - primärer auditorischer Cortex; Broca-Gebiet - Broca-Gebiet

Dicke der Rinde

Bei Säugetieren mit großen Hirngrößen (absolut und nicht nur in Bezug auf die Körpergröße) ist der Kern normalerweise mehr Masern dick. Der Bereich ist jedoch nicht sehr groß. Kleine Säugetiere wie Spitzmäuse haben eine Neokortexdicke von etwa 0,5 mm; und die Arten mit den größten Gehirnen wie Menschen und Wale sind 2,3 bis 2,8 mm dick. Es besteht eine annähernd logarithmische Beziehung zwischen dem Gewicht des Gehirns und der Dicke des Kortex.

Die Magnetresonanztomographie (MRI) des Gehirns ermöglicht In-vivo-Messungen der Dicke der Kortikalis und der Poroskopie im Verhältnis zur Körpergröße. Die Dicke der verschiedenen Abschnitte ist variabel, aber im Allgemeinen sind die sensiblen (empfindlichen) Bereiche des Cortex dünner als der Motor (Motor). Eine Studie zeigte die Abhängigkeit der Dicke des Kortex von der Intelligenz. Eine andere Studie zeigte eine große Dicke der Rinde von Personen, die unter Migräne leiden. Richtig, andere Studien zeigen das Fehlen einer solchen Verbindung.

Gehirne, Rillen und Spalten

Zusammen bilden diese drei Elemente - Gehirne, Rillen und Risse - eine große Oberfläche des Gehirns von Menschen und anderen Säugetieren. Beim Betrachten des menschlichen Gehirns fällt auf, dass zwei Drittel der Oberfläche in den Schlitzen verborgen sind. Sowohl die Rillen als auch die Lücken sind Vertiefungen in der Kortikalis, unterscheiden sich jedoch in der Größe. Die Furche ist eine flache Rille, die die Windungen umgibt. Der Schlitz ist eine große Rille, die das Gehirn in Teile sowie in zwei Halbkugeln unterteilt, wie zum Beispiel den medialen Längsschlitz. Diese Unterscheidung ist jedoch nicht immer klar. Zum Beispiel die seitliche Furche, die auch als Seitenspalte bezeichnet wird, und als "Silviusfurche" und "zentrale Furche", auch als Mittelfissur bezeichnet, und als Rolandfurche.

Dies ist sehr wichtig in Situationen, in denen die Größe des Gehirns auf die innere Größe des Schädels begrenzt ist. Die Vergrößerung der Oberfläche der Großhirnrinde mit Hilfe des Systems der Windungen und Furchen erhöht die Anzahl der Zellen, die an der Ausführung von Funktionen wie Gedächtnis, Aufmerksamkeit, Wahrnehmung, Denken, Sprache und Bewusstsein des Gehirns beteiligt sind.

Blutversorgung

Die Versorgung des Gehirns und der Hirnrinde mit arteriellem Blut erfolgt insbesondere durch zwei Arterienbecken - die Karotis interna und die Arteria vertebralis. Die endgültige Aufteilung der A. carotis interna verzweigt sich in Äste - die vorderen Hirn- und mittleren Hirnarterien. In den unteren (basalen) Regionen des Gehirns bilden die Arterien einen Willis-Kreis, aufgrund dessen das arterielle Blut zwischen den Arterienbecken umverteilt wird.

Mittlere Hirnarterie

Die mittlere Hirnarterie (lat. A. Cerebri media) ist der größte Zweig der A. carotis interna. Durchblutungsstörungen können zur Entwicklung eines ischämischen Schlaganfalls und des Syndroms der mittleren Hirnarterie mit folgenden Symptomen führen:

1. Lähmung, Plegie oder Parese gegenüberliegender Läsionen der Gesichts- und Armmuskeln
2. Verlust der sensorischen Empfindlichkeit entgegengesetzter Läsionen der Gesichts- und Armmuskeln
3. Schädigung der dominanten Gehirnhälfte (oft links) des Gehirns und Entwicklung einer Broca-Aphasie oder Wernickes-Aphasie
4. Die Niederlage der nicht dominanten Gehirnhälfte (oft der rechten Gehirnhälfte) führt zu einseitigen räumlichen Agnosien mit einer entfernten Seitenläsion
5. Herzinfarkte im Bereich der mittleren Hirnarterie führen zur Déviation Conjuguée, wenn sich die Pupillen der Augen auf die Seite der Gehirnläsion bewegen.

Vordere Hirnarterie

Die A. cerebri anterior ist ein kleinerer Zweig der A. carotis interna. Die vordere Hirnarterie erreicht die mediale Oberfläche der Hirnhemisphären und geht bis zum Okzipitallappen. Es versorgt die medialen Bereiche der Hemisphären mit Blut, die Höhe des Parietal-Occipital-Sulcus, den Bereich des oberen Frontgyrus, den Bereich des Parietallappens sowie die Bereiche der unteren medialen Bereiche der Orbitalwindungen. Symptome ihrer Niederlage:

1. Beinparese oder Hemiparese mit überwiegender Beinläsion auf der Gegenseite.
2. Die Okklusion des parazentralen Astes führt zu einer Monoparese des Fußes, die einer peripheren Parese ähnelt. Eine Verzögerung oder Inkontinenz kann beobachtet werden. Orale Automatismusreflexe und Greiferscheinungen, pathologische Fußbeugungsreflexe treten auf: Rossolimo, Bekhtereva, Zhukovsky. Es gibt Veränderungen im mentalen Zustand aufgrund der Niederlage des Frontallappens: Abnahme der Kritik, Gedächtnis, unmotiviertes Verhalten.

Hüftarterie posterior

Ein gepaartes Gefäß, das dem Hinterkopf Blut zuführt (Okzipitallappen). Hat eine Anastomose der mittleren Hirnarterie, deren Läsionen zu Folgendem führen:

1. Homonyme (oder obere Quadranten) Hemianopsie (Verlust eines Teils des Gesichtsfeldes)
2. Metamorphopie (Verletzung der visuellen Wahrnehmung der Größe oder Form von Objekten und des Raums) und visuelle Agnosie,
3. Alexia,
4. Sensorische Aphasie,
5. Vorübergehende (vorübergehende) Amnesie;
6. Tubulares Sehen,
7. Kortikale Blindheit (unter Beibehaltung einer Reaktion auf Licht),
8. Prosopagnosie,
9. Desorientierung im Weltraum
10. Verlust des topographischen Gedächtnisses
11. Erworbene Achromatopsie - fehlende Farbwahrnehmung
12. Korsakov-Syndrom (Verletzung des RAM)
13. Emotional - affektive Störungen

Gehirn Cortex

Strukturelle und funktionelle Merkmale der Großhirnrinde

Die Großhirnrinde ist der höchste Teil des Zentralnervensystems, der die Funktion des gesamten Organismus gewährleistet, wenn er mit der Umgebung interagiert.

Die Großhirnrinde (die Großhirnrinde, die neue Großhirnrinde) ist eine Schicht grauer Substanz, die aus 10 bis 20 Milliarden Neuronen besteht und die Gehirnhälften des Gehirns bedeckt (Abb. 1). Die graue Substanz der Rinde macht mehr als die Hälfte der gesamten grauen Substanz des zentralen Nervensystems aus. Die Gesamtfläche der grauen Substanz der Kruste beträgt etwa 0,2 m 2, was durch die gewundene Faltung ihrer Oberfläche und das Vorhandensein von Furchen unterschiedlicher Tiefe erreicht wird. Die Dicke der Rinde variiert in ihren verschiedenen Bereichen von 1,3 bis 4,5 mm (im vorderen zentralen Gyrus). Die Neuronen des Kortex befinden sich in sechs Schichten, die parallel zu seiner Oberfläche ausgerichtet sind.

In den Bereichen des Kortex, die zum limbischen System gehören, gibt es Zonen mit einer dreischichtigen und fünfschichtigen Anordnung von Neuronen in der Struktur der grauen Substanz. Diese Bereiche des phylogenetisch alten Kortex nehmen etwa 10% der Oberfläche der Hemisphären des Gehirns ein, die restlichen 90% bilden den neuen Kortex.

Abb. 1. Beten der lateralen Oberfläche der Großhirnrinde (nach Brodman)

Die Struktur der Großhirnrinde

Die Großhirnrinde hat eine sechsschichtige Struktur

Neuronen verschiedener Schichten unterscheiden sich in zytologischen Merkmalen und funktionellen Eigenschaften.

Die molekulare Schicht ist die oberflächlichste. Es wird durch eine kleine Anzahl von Neuronen und zahlreiche verzweigte Dendriten pyramidenförmiger Neuronen dargestellt, die in tieferen Schichten liegen.

Die äußere Granulatschicht besteht aus dicht angeordneten zahlreichen kleinen Neuronen unterschiedlicher Form. Die Prozesse der Zellen dieser Schicht bilden kortikokortikale Bindungen.

Die äußere Pyramidenschicht besteht aus pyramidenförmigen Neuronen mittlerer Größe, deren Prozesse auch an der Bildung kortikokortikaler Verbindungen zwischen benachbarten Bereichen des Kortex beteiligt sind.

Die innere körnige Schicht ist der zweiten Schicht in Form von Zellen und der Lage der Fasern ähnlich. In der Schicht befinden sich Faserbündel, die verschiedene Teile der Rinde verbinden.

Signale von spezifischen Kernen des Thalamus werden an die Neuronen dieser Schicht übertragen. Die Schicht ist in den sensorischen Bereichen des Kortex sehr gut vertreten.

Die innere Pyramidenschicht wird von mittleren und großen Pyramidenneuronen gebildet. Im motorischen Bereich der Kortikalis sind diese Neuronen besonders groß (50-100 μm) und werden als Riesenzellen, Betz-Pyramidenzellen bezeichnet. Die Axone dieser Zellen bilden schnell leitende (bis zu 120 m / s) Pyramidenbahnfasern.

Die Schicht aus polymorphen Zellen wird hauptsächlich durch Zellen dargestellt, deren Axone Corticotalams-Wege bilden.

Die Neuronen der 2. und 4. Schicht des Cortex sind an der Wahrnehmung beteiligt und verarbeiten Signale, die von den Neuronen der assoziativen Regionen des Cortex zu ihnen kommen. Sensorsignale von den Schaltkernen des Thalamus kommen hauptsächlich zu den Neuronen der 4. Schicht, deren Schweregrad in den primären sensorischen Bereichen des Cortex am größten ist. Die Neuronen der 1. und anderer Schichten des Kortex empfangen Signale von anderen Kernen des Thalamus, Basalganglien und Hirnstamm. Die Neuronen der 3., 5. und 6. Schicht bilden efferente Signale, die an andere Bereiche des Kortex und stromabwärts zu den unteren Teilen des ZNS gesendet werden. Insbesondere bilden Neuronen der 6. Schicht Fasern, die in den Thalamus folgen.

Es gibt signifikante Unterschiede in der neuralen Zusammensetzung und den zytologischen Merkmalen der verschiedenen Teile des Kortex. Für diese Unterschiede hat Brodman den Cortex in 53 Cytoarchitectonic-Felder unterteilt (siehe Abb. 1).

Die Position vieler dieser Nullen, die auf der Grundlage histologischer Daten ausgewählt wurden, stimmt in der Topographie mit der Position der kortikalen Zentren überein, die auf der Grundlage der von ihnen ausgeführten Funktionen ausgewählt wurden. Andere Ansätze zur Unterteilung des Kortex in Bereiche werden zum Beispiel basierend auf dem Gehalt bestimmter Marker in den Neuronen, der Art der neuronalen Aktivität und anderen Kriterien verwendet.

Die weiße Substanz der Gehirnhälften wird von Nervenfasern gebildet. Es werden assoziative Fasern unterschieden, die in bogenförmige Fasern unterteilt sind, wobei jedoch Signale zwischen Neuronen benachbarter Windungen und langen longitudinalen Faserbündeln übertragen werden, die Signale an Neuronen weiter entfernterer Regionen derselben Halbkugel abgeben.

Commissurafasern sind Querfasern, die Signale zwischen den Neuronen der linken und rechten Hemisphäre übertragen.

Projektionsfasern - leiten Signale zwischen den Neuronen der Kortikalis und anderen Teilen des Gehirns.

Die aufgelisteten Fasertypen sind an der Bildung von neuronalen Schaltkreisen und Netzwerken beteiligt, deren Neuronen in beträchtlichem Abstand voneinander angeordnet sind. Im Cortex gibt es auch einen speziellen Typ lokaler neuronaler Schaltkreise, die von benachbarten Neuronen gebildet werden. Diese neuralen Strukturen werden funktionale kortikale Säulen genannt. Neuronale Säulen werden von Neuronengruppen gebildet, die senkrecht zur Oberfläche des Kortex übereinander liegen. Die Zugehörigkeit von Neuronen zu derselben Säule kann durch Erhöhen ihrer elektrischen Aktivität zur Stimulierung desselben rezeptiven Feldes bestimmt werden. Diese Aktivität wird während der langsamen Bewegung der Aufzeichnungselektrode in der Kortikalis in senkrechter Richtung aufgezeichnet. Wenn wir die elektrische Aktivität von Neuronen registrieren, die sich in der horizontalen Ebene des Kortex befinden, wird während der Stimulation verschiedener rezeptiver Felder eine Zunahme ihrer Aktivität beobachtet.

Der Durchmesser der Funktionssäule beträgt bis zu 1 mm. Die Neuronen einer funktionellen Säule empfangen Signale von derselben afferenten Talamocortical-Faser. Neuronen benachbarter Säulen sind durch Prozesse miteinander verbunden, mit denen sie Informationen austauschen. Das Vorhandensein solcher miteinander verbundenen Funktionsspalten im Cortex erhöht die Zuverlässigkeit der Wahrnehmung und Analyse von Informationen, die an den Cortex geliefert werden.

Die Wirksamkeit der Wahrnehmung, Verarbeitung und Nutzung von Informationen durch den Cortex zur Regulierung physiologischer Prozesse wird auch durch das somatotopische Prinzip der Organisation der sensorischen und motorischen Felder des Cortex sichergestellt. Der Kern einer solchen Organisation besteht darin, dass in einem bestimmten (Projektions-) Bereich der Kortikalis keine, sondern topographisch definierte Bereiche des rezeptiven Feldes der Körperoberfläche, der Muskeln, der Gelenke oder der inneren Organe dargestellt werden. So wird zum Beispiel in der somatosensorischen Kortikalis die Oberfläche des menschlichen Körpers als Diagramm projiziert, wenn an einem bestimmten Punkt der Kortikalis die aufnahmefähigen Felder eines bestimmten Bereichs der Körperoberfläche präsentiert werden. Auf streng topographische Weise werden im primären motorischen Kortex efferente Neuronen präsentiert, deren Aktivierung eine Kontraktion bestimmter Muskeln des Körpers verursacht.

Die Rindenfelder sind auch durch das Bedienprinzip auf dem Bildschirm gekennzeichnet Gleichzeitig sendet das Rezeptorneuron kein Signal an ein einzelnes Neuron oder an einen einzelnen Punkt des kortikalen Zentrums, sondern an ein Netzwerk oder eine Null von Neuronen, die durch Prozesse verbunden sind. Funktionszellen dieses Feldes (Bildschirm) sind Spalten von Neuronen.

Die Großhirnrinde, die in den späten Stadien der Evolutionsentwicklung höherer Organismen gebildet wird, unterwirft bis zu einem gewissen Grad alle zugrunde liegenden ZNS und kann ihre Funktionen korrigieren. Gleichzeitig wird die funktionelle Aktivität der Großhirnrinde durch den Einstrom von Signalen aus Neuronen der retikulären Formation des Hirnstamms und durch Signale aus den rezeptiven Feldern der sensorischen Systeme des Körpers bestimmt.

Funktionsbereiche der Großhirnrinde

Funktionell wird im Cortex nach sensorischen, assoziativen und motorischen Bereichen unterschieden.

Sensorische (empfindliche, Projektions-) Bereiche der Kortikalis

Sie bestehen aus Zonen, die Neuronen enthalten, deren Aktivierung durch afferente Impulse von sensorischen Rezeptoren oder die direkte Wirkung von Reizen das Auftreten bestimmter Empfindungen bewirkt. Diese Zonen befinden sich in den Bereichen Okzipital (Felder 17-19), Parietal (null 1-3) und temporal (Felder 21-22, 41-42) des Cortex.

In den sensorischen Zonen des Kortex werden zentrale Projektionsfelder unterschieden, die eine sumpfige, klare Wahrnehmung von Empfindungen bestimmter Modalitäten (Licht, Ton, Berührung, Wärme, Kälte) und sekundäre Projektionsfelder ermöglichen. Die Funktion des letzteren besteht darin, ein Verständnis der Verbindung der primären Empfindung mit anderen Objekten und Phänomenen der umgebenden Welt zu vermitteln.

Die Repräsentationszonen der rezeptiven Felder in den sensorischen Zonen des Kortex überlappen sich in erheblichem Maße. Die Besonderheit der Nervenzentren im Bereich der sekundären Projektionsfelder des Cortex ist ihre Plastizität, die sich in der Möglichkeit einer Umstrukturierung der Spezialisierung und Wiederherstellung von Funktionen nach einer Schädigung der Zentren manifestiert. Diese kompensatorischen Fähigkeiten der Nervenzentren sind in der Kindheit besonders ausgeprägt. Gleichzeitig geht eine Schädigung der zentralen Projektionsfelder nach dem Leiden der Krankheit mit einer groben Verletzung der Sensibilitätsfunktionen und häufig der Unmöglichkeit ihrer Wiederherstellung einher.

Visueller Kortex

Der primäre visuelle Kortex (VI, Feld 17) befindet sich auf beiden Seiten des Sulcus spur an der medialen Oberfläche des Okzipitallappens des Gehirns. Entsprechend der Identifizierung von pa in nicht gefärbten Abschnitten des visuellen Kortex abwechselnder weißer und dunkler Streifen wird er auch als striataler (gestreifter) Kortex bezeichnet. Visuelle Signale von Neuronen des lateralen geniculierten Körpers werden an die Neuronen des primären visuellen Kortex gesendet, die Signale von den retinalen Ganglienzellen empfangen. Der visuelle Kortex jeder Hemisphäre empfängt visuelle Signale von den ipsilateralen und kontralateralen Hälften der Netzhaut beider Augen, und ihre Abgabe an die Neuronen des Cortex ist nach dem somatotopischen Prinzip organisiert. Neuronen, die visuelle Signale von Photorezeptoren empfangen, befinden sich wie Rezeptoren in der Netzhaut topographisch in der visuellen Kortikalis. Gleichzeitig hat der Bereich des gelben Fleckes der Netzhaut im Cortex eine relativ große Darstellung als andere Bereiche der Netzhaut.

Die Neuronen des primären visuellen Kortex sind für die visuelle Wahrnehmung verantwortlich, die sich aufgrund der Analyse der Eingangssignale durch ihre Fähigkeit äußert, visuelle Reize zu erkennen, um ihre spezifische Form und Orientierung im Raum zu bestimmen. Vereinfacht kann man sich die sensorische Funktion des visuellen Kortex vorstellen, um das Problem zu lösen und die Frage zu beantworten, was das visuelle Objekt ist.

An der Analyse anderer Qualitäten visueller Signale (z. B. Lage im Raum, Bewegung, Kommunikation mit anderen Ereignissen usw.) beteiligen sich die Neuronen der Felder 18 und 19 des extrastrialen Kortex, die sich jedoch neben der Null 17 befinden, Informationen über die empfangenen Signale im sensorischen Bild Bereiche des Kortex, werden zur weiteren Analyse und Nutzung des Sehens übertragen, um andere Funktionen des Gehirns in den assoziativen Bereichen des Kortex und anderen Teilen des Gehirns auszuführen.

Auditorischer Cortex

Befindet sich in der lateralen Furche des Temporallappens im Bereich des Gyrus des Gyrus (AI, Feld 41-42). Die Neuronen des primären auditorischen Cortex empfangen Signale von den Neuronen der medialen gekröpften Körper. Die Fasern der auditorischen Bahnen, die Tonsignale in den auditorischen Cortex transportieren, sind tonotopisch organisiert, wodurch die Cortexneuronen Signale von bestimmten auditorischen Rezeptorzellen des Corti-Organs empfangen können. Der Hörkortex reguliert die Empfindlichkeit der Hörzellen.

Im primären auditorischen Kortex werden Klangempfindungen gebildet und eine Analyse der individuellen Klangqualitäten durchgeführt, um die Frage zu beantworten, was einen wahrgenommenen Klang ausmacht. Der primäre auditorische Kortex spielt eine wichtige Rolle bei der Analyse von kurzen Tönen, Intervallen zwischen Tonsignalen, Rhythmus und Tonfolge. Eine komplexere Analyse von Klängen wird in den assoziativen Bereichen des Kortex neben dem Hauptauditorium durchgeführt. Basierend auf der Interaktion der Neuronen in diesen Bereichen des Kortex wird binaurales Hören durchgeführt, die Eigenschaften der Tonhöhe, der Klangfarbe, der Klanglautstärke, der Klangzugehörigkeit werden bestimmt, die Idee eines dreidimensionalen Klangraums wird gebildet.

Vestibulärer Cortex

Befindet sich in den oberen und mittleren Schläfen (Feld 21-22). Seine Neuronen empfangen Signale von den Neuronen der vestibulären Kerne des Hirnstamms, die durch afferente Verbindungen mit den Rezeptoren der halbkreisförmigen Kanäle des Vestibularapparats verbunden sind. Im vestibulären Kortex bildet sich ein Gefühl für die Position des Körpers im Raum und die Beschleunigung von Bewegungen. Der vestibuläre Cortex interagiert mit dem Kleinhirn (durch den Temporal-Bridge-Kleinhirn-Weg), nimmt an der Regulierung des Körpergleichgewichts teil, der Anpassung der Haltung an die Umsetzung gezielter Bewegungen. Aufgrund der Wechselwirkung dieses Bereichs mit den somatosensorischen und assoziativen Bereichen des Kortex tritt das Bewusstsein für das Körpermuster auf.

Riechrinde

Befindet sich im oberen Teil des Temporallappens (Haken, Null 34, 28). Der Cortex umfasst eine Reihe von Kernen und bezieht sich auf die Strukturen des limbischen Systems. Seine Neuronen befinden sich in drei Schichten und empfangen afferente Signale von Mitralzellen des Riechkolbens, die durch afferente Verbindungen mit Riechrezeptorneuronen verbunden sind. Im olfaktorischen Kortex wird eine primäre qualitative Geruchsanalyse durchgeführt und ein subjektiver Geruchssinn, dessen Intensität und Zubehör gebildet. Schäden an der Kortikalis führen zu einer Abnahme des Geruchs oder zur Entwicklung von Anosmia - Geruchsverlust. Mit der künstlichen Irritation dieses Bereichs werden durch die Art der Halluzinationen verschiedene Gerüche wahrgenommen.

Geschmack Kruste

Befindet sich im unteren Teil des somatosensorischen Gyrus direkt vor dem Gesichtsprojektionsbereich (Feld 43). Seine Neuronen empfangen afferente Signale von den Staffelneuronen des Thalamus, die mit den Neuronen des Kerns eines einzelnen Traktes der Medulla oblongata verbunden sind. Die Neuronen dieses Zellkerns empfangen Signale direkt von empfindlichen Neuronen, die auf den Zellen der Geschmacksknospen Synapsen bilden. In der Geschmackskruste wird eine Primäranalyse der Geschmacksqualitäten von bitterem, salzigem, saurem, süßem durchgeführt und anhand ihrer Summierung wird ein subjektives Geschmackssinn, dessen Intensität, Zugehörigkeit gebildet.

Geruchs- und Geschmackssignale erreichen die Neuronen des vorderen Teiles der Insularcortex, wo sich aufgrund ihrer Integration eine neue, komplexere Qualität der Empfindungen bildet, die unsere Einstellung zu den Geruchs- oder Geschmacksquellen (zum Beispiel zu Nahrungsmitteln) bestimmt.

Somatosensorischer Cortex

Es nimmt den Bereich des postzentralen Gyrus (SI, Felder 1-3) ein, einschließlich des parazentralen Lappens auf der medialen Seite der Hemisphären (Abb. 9.14). Die somatosensorische Region empfängt sensorische Signale von Neuronen des Thalamus, die über Spinotalamik-Pfade mit den Hautrezeptoren (taktil, Temperatur, Schmerzempfindlichkeit), Propriozeptoren (Muskelspindeln, Gelenksäcken, Sehnen) und Interorezeptoren (inneren Organen) verbunden sind.

Abb. 9.14. Hauptzentren und Bereiche der Großhirnrinde

Aufgrund der Kreuzung der afferenten Pfade kommt ein Alarm von der rechten Körperseite in die somatosensorische Zone der linken Hemisphäre bzw. von der linken Körperseite zur rechten Hemisphäre. In diesem sensorischen Bereich der Kortikalis sind alle Körperteile somatotopisch dargestellt, aber die wichtigsten Aufnahmezonen der Finger, Lippen, Gesichtshaut, Zunge, Larynx nehmen relativ große Flächen ein als die Vorsprünge solcher Körperoberflächen wie der hintere, vordere Körperteil, die Beine.

Der Ort der Darstellung der Empfindlichkeit der Körperteile entlang des postzentralen Gyrus wird häufig als "umgekehrter Homunkulus" bezeichnet, da die Projektion von Kopf und Hals im unteren Teil des postzentralen Gyrus und die Projektion des kaudalen Teils des Rumpfes und der Beine im oberen Teil liegt. Gleichzeitig wird die Empfindlichkeit der Beine und Füße auf den Cortex des Parazentrallappens der medialen Oberfläche der Hemisphären projiziert. Innerhalb des primären somatosensorischen Kortex gibt es eine gewisse Spezialisierung von Neuronen. Beispielsweise empfangen Feld-3-Neuronen hauptsächlich Signale von den Muskelspindeln und Hautmechanorezeptoren und Feld 2 - von Rezeptoren der Gelenke.

Die Rinde des postzentralen Gyrus gehört zur primären somatosensorischen Region (SI). Seine Neuronen senden die verarbeiteten Signale an die Neuronen des sekundären somatosensorischen Kortex (SII). Sie befindet sich hinter dem postzentralen Gyrus im parietalen Kortex (Felder 5 und 7) und gehört zum assoziativen Kortex. SII-Neuronen empfangen keine direkten afferenten Signale von Thalamus-Neuronen. Sie sind mit SI-Neuronen und Neuronen anderer Bereiche der Großhirnrinde assoziiert. Dies ermöglicht hier eine integrale Bewertung von Signalen, die entlang des Spin-Thalamus-Pfades in den Kortex fallen, mit Signalen von anderen (visuellen, auditiven, vestibulären usw.) Sensorsystemen. Die wichtigste Funktion dieser Felder des Parietalkortex ist die Wahrnehmung des Raumes und die Umwandlung sensorischer Signale in Motorkoordinaten. Im parietalen Kortex wird der Wunsch (Absicht, Impuls) gebildet, eine motorische Aktion auszuführen, die die Grundlage für den Beginn der Planung der bevorstehenden motorischen Aktivität ist.

Die Integration verschiedener sensorischer Signale ist mit der Bildung verschiedener Empfindungen verbunden, die an verschiedene Körperteile gerichtet sind. Diese Empfindungen werden verwendet, um mentale und andere Reaktionen zu bilden. Beispiele dafür sind Bewegungen mit gleichzeitiger Beteiligung der Muskeln auf beiden Körperseiten (z. B. Bewegung, Fühlen mit beiden Händen, Ergreifen, unidirektionale Bewegung mit beiden Händen). Die Funktion dieses Bereichs ist notwendig, um Objekte durch Berührung zu erkennen und den räumlichen Standort dieser Objekte zu bestimmen.

Die normale Funktion der somatosensorischen Bereiche des Kortex ist eine wichtige Voraussetzung für die Bildung von Empfindungen wie Hitze, Kälte, Schmerz und deren Ansprache an einen bestimmten Körperbereich.

Eine Schädigung der Neuronen im Bereich des primären somatosensorischen Kortex führt zu einer Abnahme verschiedener Arten von Empfindlichkeit auf der Gegenseite des Körpers und zu lokalen Schäden bei einem Empfindlichkeitsverlust in einem bestimmten Körperteil. Besonders anfällig für Schäden an den Neuronen des primären somatosensorischen Kortex ist die diskriminierende Empfindlichkeit der Haut und die am wenigsten schmerzhafte. Schäden an den Neuronen der sekundären somatosensorischen Region des Kortex können mit einer Verletzung der Fähigkeit, Objekte durch Berührung (taktile Agnosie) zu erkennen, und der Fähigkeit, Objekte zu verwenden (Apraxie), gehen.

Motorische Bereiche des Cortex

Vor ungefähr 130 Jahren fanden Forscher, die elektrische Stimuli auf den Cortex des Gehirns anwendeten, heraus, dass die Exposition an der Oberfläche des vorderen Gyrus eine Kontraktion der Muskeln der gegenüberliegenden Körperseite verursacht. So wurde das Vorhandensein eines der motorischen Bereiche der Großhirnrinde entdeckt. Später stellte sich heraus, dass mehrere Bereiche der Großhirnrinde und ihre anderen Strukturen mit der Organisation von Bewegungen zusammenhängen, und in den Bereichen der Motorkortex gibt es nicht nur Motoneuronen, sondern auch Neuronen, die andere Funktionen ausführen.

Primärer Motorkortex

Der primäre motorische Kortex befindet sich im vorderen zentralen Gyrus (MI, Feld 4). Seine Neuronen erhalten die wichtigsten afferenten Signale von den Neuronen des somatosensorischen Kortex - Felder 1, 2, 5, des Prämotorcortex und des Thalamus. Außerdem senden Kleinhirnneurone Signale über den ventrolateralen Thalamus an den MI.

Von den Pyramidenneuronen von Ml beginnen die efferenten Fasern des Pyramidenpfads. Ein Teil der Fasern dieses Weges geht zu den Motoneuronen der Kerne der Hirnnerven des Hirnstamms (Cortico-Vulva-Trakt), zu den Neuronen der Stammkerne (roter Kern, Kerne der retikulären Formation, dem mit dem Kleinhirn verbundenen Kerne). Gehirn (Corticospinaltrakt).

Es gibt eine somatotopische Organisation der Lage von Neuronen im MI, die die Kontraktion verschiedener Muskelgruppen im Körper steuern. Neuronen, die die Muskeln der Beine und des Rumpfes steuern, befinden sich in den oberen Abschnitten des Gyrus und nehmen einen relativ kleinen Bereich ein, und die kontrollierenden Muskeln der Hände, insbesondere Finger, Gesicht, Zunge und Rachen, befinden sich in den unteren Bereichen und nehmen einen großen Bereich ein. Im primären motorischen Kortex wird also von den neuronalen Gruppen, die die Muskeln steuern, eine relativ große Fläche eingenommen, die verschiedene präzise, ​​kleine, fein kontrollierte Bewegungen ausführt.

Da viele M1 Neuronen unmittelbar vor dem Beginn willkürlicher Kontraktionen die elektrische Aktivität erhöhen, wird dem primären Motorkortex eine führende Rolle bei der Kontrolle der Aktivität der Motorkerne des Rumpfes und des Rückenmarks als Motoneuron und der Einleitung von willkürlichen, gezielten Bewegungen zugewiesen. Eine Beschädigung des Ml-Feldes führt zu einer Muskelparese und der Unfähigkeit, subtile willkürliche Bewegungen auszuführen.

Sekundärer Motorkortex

Enthält Bereiche des vorläufigen und extra motorischen Kortex (MII, Feld 6). Der Prämotor-Kortex befindet sich im Feld 6 an der lateralen Oberfläche des Gehirns, vor dem primären Motorkortex. Seine Neuronen empfangen über den Thalamus afferente Signale aus dem occipitalen, somatosensorischen, parietalassoziativen, präfrontalen Bereich der Rinde und des Kleinhirns. Die von den Neuronen des Kortex verarbeiteten Signale werden über efferente Fasern an den Motorkortex MI gesendet, eine kleine Zahl an das Rückenmark und mehr an die roten Kerne, die Kerne der retikulären Formation, die Basalganglien und das Kleinhirn. Der Prämotorcortex spielt eine wichtige Rolle bei der Programmierung und Organisation von Bewegungen unter visueller Kontrolle. Der Kortex ist an der Organisation von Haltungs- und Hilfsbewegungen für Aktionen beteiligt, die von den distalen Muskeln der Gliedmaßen ausgeführt werden. Schäden am prismotorischen Kortex führen häufig dazu, dass die begonnene Bewegung erneut ausgeführt wird (Ausdauer), auch wenn die ausgeführte Bewegung das Ziel erreicht hat.

Im unteren Teil des Prämotorenkortex des linken Frontallappens, direkt vor dem Bereich des primären Motorkortex, in dem die Neuronen, die die Gesichtsmuskeln steuern, dargestellt sind, befindet sich der Sprachbereich oder das Bewegungszentrum von Brocks Rede. Die Verletzung seiner Funktion geht mit einer Verletzung der Sprachartikulation oder einer motorischen Aphasie einher.

Ein weiterer motorischer Cortex befindet sich im oberen Teil des Feldes 6. Seine Neuronen empfangen afferente Signale vom somatossozialen, parietalen und präfrontalen Cortex. Die Signale der Neuronen des Kortex, die in ihm verarbeitet werden, werden entlang der efferenten Fasern an den primären Motorkortex MI, das Rückenmark und die Kernkerne des Stammes gesendet. Die Aktivität der Neuronen des zusätzlichen motorischen Kortex steigt früher an als die Neuronen des Kortex MI, hauptsächlich aufgrund der Implementierung komplexer Bewegungen. Gleichzeitig ist die Zunahme der neuronalen Aktivität im extra motorischen Kortex nicht mit Bewegungen als solchen verbunden, sondern es genügt, ein Modell kommender komplexer Bewegungen mental darzustellen. Der zusätzliche motorische Kortex beteiligt sich an der Bildung eines Programms für kommende komplexe Bewegungen und an der Organisation motorischer Reaktionen auf die Spezifität von Sinnesreizen.

Da die Neuronen des sekundären Motorkortex viele Axone in das MI-Feld senden, wird dies in der Hierarchie der Bewegungszentren für die Organisation von Bewegungen als eine höhere Struktur betrachtet, die über den Bewegungszentren des Motorkortex-MI liegt. Die Nervenzentren des sekundären Motorkortex können die Aktivität der Motoneurone des Rückenmarks auf zwei Arten beeinflussen: direkt durch den Corticospinalweg und durch das MI-Feld. Daher werden sie manchmal als supramotorische Felder bezeichnet, deren Funktion darin besteht, die Zentren des MI-Feldes zu instruieren.

Aus klinischen Beobachtungen ist bekannt, dass die Erhaltung der normalen Funktion des sekundären motorischen Kortex für die Durchführung präziser Handbewegungen und insbesondere für die Durchführung rhythmischer Bewegungen wichtig ist. Wenn sie beispielsweise beschädigt sind, spürt der Pianist den Rhythmus nicht mehr und behält das Intervall bei. Die Fähigkeit, entgegengesetzte Bewegungen der Hände (Manipulation mit beiden Händen) auszuführen, ist beeinträchtigt.

Bei gleichzeitiger Schädigung der Bewegungszonen MI und MII des Kortex geht die Fähigkeit für subtile koordinierte Bewegungen verloren. Punktirritationen in diesen Bereichen der Bewegungszone werden begleitet von der Aktivierung nicht einzelner Muskeln, sondern einer ganzen Gruppe von Muskeln, die eine gerichtete Bewegung in den Gelenken verursachen. Diese Beobachtungen führten zu dem Schluss, dass im motorischen Kortex nicht so viel Muskeln vorhanden sind wie Bewegung.

Es befindet sich im Feld des Feldes 8. Seine Neuronen empfangen die wichtigsten afferenten Signale vom okzipitalen visuellen, parietalassoziativen Kortex, den oberen Hügeln des Vierecks. Die verarbeiteten Signale werden über efferente Fasern an den Prämotor-Kortex, die oberen Kollicae der vierseitigen Stammmotorzentren, übertragen. Der Cortex spielt eine entscheidende Rolle bei der Organisation von Bewegungen unter visueller Kontrolle und ist direkt an der Initiierung und Kontrolle von Augen- und Kopfbewegungen beteiligt.

Mechanismen, die die Idee der Bewegung in ein bestimmtes motorisches Programm verwandeln, in Impulse, die an bestimmte Muskelgruppen gesendet werden, sind nicht gut verstanden. Es wird angenommen, dass die Absicht der Bewegung durch die Funktionen des assoziativen und anderer Bereiche des Kortex gebildet wird, die mit vielen Strukturen des Gehirns interagieren.

Informationen über die Bewegungsabsicht werden an die motorischen Bereiche des Frontcortex übermittelt. Der Motorkortex durch die absteigenden Pfade aktiviert die Systeme, die die Entwicklung und Verwendung neuer Motorprogramme oder die Verwendung alter, in der Praxis bereits erarbeiteter und im Speicher gespeicherter Programme sicherstellen. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Systeme sind die Basalganglien und das Kleinhirn (siehe ihre Funktionen oben). Die Bewegungsprogramme, die unter Beteiligung des Kleinhirns und der Basalganglien entwickelt wurden, werden durch den Thalamus in die motorischen Bereiche und vor allem in den primären motorischen Bereich der Rinde übertragen. Dieser Bereich leitet direkt die Ausführung von Bewegungen ein, verbindet bestimmte Muskeln mit ihm und sorgt für eine Abfolge von Änderungen in der Kontraktion und Entspannung. Befehle des Cortex werden an die motorischen Zentren des Hirnstamms, an motorischen Neuronen der Wirbelsäule und an motorischen Neuronen der Hirnnerven übertragen. Motoneuronen bei der Umsetzung von Bewegungen spielen die Rolle des letzten Pfads, durch den motorische Befehle direkt an die Muskeln übertragen werden. Die Merkmale der Signalübertragung vom Cortex zu den motorischen Zentren des Rumpfes und des Rückenmarks sind im Kapitel über das zentrale Nervensystem (Hirnstamm, Rückenmark) beschrieben.

Assoziative Bereiche des Cortex

Beim Menschen nehmen die assoziativen Regionen des Cortex etwa 50% der Fläche des gesamten Cerebralkortex ein. Sie befinden sich in Bereichen zwischen den sensorischen und motorischen Bereichen des Kortex. Assoziative Bereiche haben keine klaren Grenzen mit sekundären sensorischen Bereichen sowohl in morphologischen als auch in funktionellen Merkmalen. Es werden parietale, temporale und frontale assoziative Bereiche der Großhirnrinde unterschieden.

Parietal assoziative Region des Cortex. Befindet sich in den Feldern 5 und 7 der oberen und unteren Parietalsegmente des Gehirns. Das Gebiet ist vor dem somatosensorischen Kortex begrenzt, dahinter der visuelle und auditorische Kortex. Die Neuronen der parietalassoziativen Region können ihre visuellen, akustischen, taktilen, propriozeptiven, Schmerzsignale, Signale von der Speichervorrichtung und andere Signale empfangen und aktivieren. Einige Neuronen sind polysensorisch und können ihre Aktivität erhöhen, wenn somatosensorische und visuelle Signale ankommen. Der Grad der Aktivitätssteigerung der Neuronen des assoziativen Kortex beim Eintreffen afferenter Signale hängt jedoch von der aktuellen Motivation, der Aufmerksamkeit des Subjekts und den aus dem Gedächtnis extrahierten Informationen ab. Es bleibt unbedeutend, wenn das Signal, das aus den sensorischen Regionen des Gehirns kommt, für das Subjekt indifferent ist und signifikant zunimmt, wenn es mit der vorhandenen Motivation zusammenfällt und seine Aufmerksamkeit auf sich zieht. Wenn zum Beispiel eine Banane einem Bananenaffen präsentiert wird, bleibt die Aktivität der Neuronen des assoziativen Parietalkortex niedrig, wenn das Tier gefüttert wird, und umgekehrt steigt die Aktivität bei hungrigen Tieren, die Bananen mögen, dramatisch an.

Die Neuronen des parietalassoziativen Kortex sind durch efferente Verbindungen mit den Neuronen des präfrontalen, prämotorischen, motorischen Bereichs des Frontallappens und des Cingulagyrus verbunden. Basierend auf experimentellen und klinischen Beobachtungen wird davon ausgegangen, dass eine der Funktionen des Cortex von Feld 5 die Verwendung somatosensorischer Informationen für die Implementierung gezielter willkürlicher Bewegungen und die Manipulation von Objekten ist. Die Funktion des Feldkortex 7 ist die Integration von visuellen und somatosensorischen Signalen, um Augenbewegungen und visuelle Handbewegungen zu koordinieren.

Die Verletzung dieser Funktionen des parietalassoziativen Kortex im Falle einer Schädigung seiner Verbindungen mit dem Frontalkortex oder einer Erkrankung des Frontalkortex selbst erklärt die Symptome der Auswirkungen von Erkrankungen, die im Bereich des parietalassoziativen Kortex lokalisiert sind. Sie können Schwierigkeiten haben, den semantischen Inhalt von Signalen (Agnosia) zu verstehen. Ein Beispiel dafür kann der Verlust der Fähigkeit sein, die Form und den räumlichen Ort eines Objekts zu erkennen. Die Umwandlungsprozesse von sensorischen Signalen in angemessene motorische Aktionen können gestört werden. Im letzteren Fall verliert der Patient die praktischen Fähigkeiten bekannter Werkzeuge und Gegenstände (Apraxie), und er kann die Unmöglichkeit entwickeln, visuell gesteuerte Bewegungen auszuführen (z. B. die Bewegung einer Hand in Richtung des Objekts).

Frontaler assoziativer Bereich des Kortex. Sie befindet sich im präfrontalen Kortex, der Teil des frontalen Kortex ist und von den Feldern 6 und 8 anterior lokalisiert ist. Die Neuronen des frontalen assoziativen Kortex empfangen verarbeitete sensorische Signale durch afferente Verbindungen von den Neuronen des Occipitalkortex, den Parietal-, Temporallappen des Gehirns und den Neuronen des Kronengyrus. Der frontale assoziative Kortex empfängt Signale über die aktuellen motivationalen und emotionalen Zustände aus den Kernen des Thalamus, der limbischen und anderen Gehirnstrukturen. Darüber hinaus kann der Frontalkortex mit abstrakten, virtuellen Signalen arbeiten. Der assoziative Frontalkortex sendet die efferenten Signale zu den Hirnstrukturen, von denen sie abgeleitet wurden, an die motorischen Bereiche des Frontalkortex, den Caudatkern der Basalganglien und den Hypothalamus zurück.

Dieser Bereich des Kortex spielt eine primäre Rolle bei der Bildung höherer geistiger Funktionen des Menschen. Es ermöglicht die Bildung von Zieleinstellungen und -programmen bewusster Verhaltensreaktionen, die Erkennung und semantische Bewertung von Objekten und Phänomenen, Sprachverständnis und logisches Denken. Nach ausgedehnten Verletzungen des Frontalkortex können Patienten Apathie entwickeln, eine Abnahme des emotionalen Hintergrunds, eine kritische Einstellung zu ihrem eigenen Verhalten und dem Verhalten anderer, Selbstzufriedenheit und eine Verletzung der Möglichkeit, vergangene Erfahrungen zu nutzen, um das Verhalten zu ändern. Das Verhalten der Patienten kann unvorhersehbar und unzureichend werden.

Temporale assoziative Region des Cortex. Sie befindet sich in den Feldern 20, 21, 22. Die Neuronen des Kortex empfangen sensorische Signale von den Neuronen der auditorischen, extrastriatalen visuellen und präfrontalen Kortex, Hippocampus und Amygdala.

Nach einer bilateralen Erkrankung der temporal assoziativen Regionen mit Beteiligung am pathologischen Prozess des Hippocampus oder bei Verbindungen zu diesem können die Patienten eine ausgeprägte Gedächtnisstörung, emotionales Verhalten und Konzentrationsunfähigkeit (Abwesens) entwickeln. Einige Personen mit einer Schädigung des unteren Zeitbereichs, in dem sich das Gesichtserkennungszentrum befinden soll, können visuelle Agnosien entwickeln - die Unfähigkeit, die Gesichter von bekannten Personen und Objekten zu erkennen, während die Sehkraft erhalten bleibt.

An der Grenze der temporalen, visuellen und parietalen Bereiche des Cortex im unteren parietalen und hinteren Teil des Temporallappens befindet sich ein assoziativer Bereich des Cortex, der als sensorisches Sprachzentrum oder als Zentrum von Wernicke bezeichnet wird. Nachdem es beschädigt wurde, entwickelt sich eine Funktionsstörung des Sprachverstehens, wobei die Sprachmotorik erhalten bleibt.

Funktionen der menschlichen Großhirnrinde

Das Gehirn des modernen Menschen und seine komplexe Struktur ist die größte Errungenschaft dieses Typs und sein Vorteil, der sich von anderen Vertretern der lebenden Welt unterscheidet.

Die Großhirnrinde ist eine sehr dünne Schicht grauer Substanz, die 4,5 mm nicht überschreitet. Es befindet sich auf der Oberfläche und den Seiten der großen Halbkugeln und bedeckt sie von oben und am Rand.

Anatomie des Cortex oder Cortex, komplex. Jeder Standort hat seine Funktion und spielt eine große Rolle bei der Umsetzung nervöser Aktivitäten. Es ist möglich, diesen Ort als die höchste Errungenschaft der physiologischen Entwicklung der Menschheit zu betrachten.

Struktur und Blutversorgung

Die Großhirnrinde ist eine Schicht grauer Substanzzellen, die etwa 44% des gesamten Halbkugelvolumens ausmacht. Die durchschnittliche menschliche Rindenfläche beträgt etwa 2.200 Quadratzentimeter. Merkmale der Struktur in Form von alternierenden Furchen und Windungen sind so gestaltet, dass sie die Größe der Kortikalis maximieren und gleichzeitig kompakt in den Schädel passen.

Interessanterweise ist die Gestaltung der Windungen und Furchen so individuell wie die Abdrücke der Papillarlinien an den Fingern einer Person. Jeder Mensch ist individuell in Muster und Struktur seines Gehirns.

Hemisphärischer Kortex der folgenden Oberflächen:

1. Verkhnateralny Es grenzt an die Innenseite der Schädelknochen (Bogen) an.
2. Niedriger Sein vorderer und mittlerer Bereich befinden sich auf der Innenfläche der Schädelbasis, während die hinteren Bereiche auf dem Kleinhirn aufliegen.
3. Medial. Es ist auf den Längsschlitz des Gehirns gerichtet.

Die prominentesten Stellen werden Pole genannt - frontal, okzipital und temporal.

Die Großhirnrinde ist symmetrisch in Anteile unterteilt:

Die Struktur der folgenden Schichten des menschlichen Kortex des Gehirns:

• molekular;
• äußeres Granulat;
• eine Schicht pyramidenförmiger Neuronen;
• internes Granulat;
• Ganglion-, innere Pyramiden- oder Betz-Zellschicht;
• Schicht aus multiformaten, polymorphen oder spindelförmigen Zellen.

Jede Schicht ist keine separate, unabhängige Einheit, sondern ein einzeln zusammenhängendes System.

Funktionsbereiche

Die Neurostimulation ergab, dass der Cortex in die folgenden Abschnitte des Cerebralkortex unterteilt ist:

1. Sensorisch (empfindlich, Projektion). Sie empfangen eingehende Signale von Rezeptoren in verschiedenen Organen und Geweben.
2. Motor, ausgehende Signale an Effektoren gesendet.
3. Assoziative Verarbeitung und Aufbewahrung von Informationen. Sie werten die zuvor erhaltenen Daten (Erfahrung) aus und geben mit ihrem Konto eine Antwort.

Die strukturelle und funktionelle Organisation der Großhirnrinde umfasst folgende Elemente:

• visuell im Hinterkopflappen lokalisiert;
• Hör-, Schläfenlappen und ein Teil des Parietals;
• vestibulär weniger erforscht und stellt immer noch ein Problem für Forscher dar;
• Geruch, der sich an der Unterseite der Stirnlappen befindet;
• Geschmack liegt in den zeitlichen Bereichen des Gehirns;
• Der somatosensorische Kortex erscheint in Form von zwei Bereichen - I und II, die sich im Parietallappen befinden.

Eine solch komplexe Struktur des Kortex besagt, dass die geringste Verletzung zu Konsequenzen führt, die sich auf viele Körperfunktionen auswirken und je nach Tiefe der Läsion und dem Ort der Lokalisation Pathologien unterschiedlicher Intensität verursachen.

Wie ist der Kortex mit anderen Teilen des Gehirns verbunden?

Alle Zonen der menschlichen Großhirnrinde existieren nicht isoliert, sie sind miteinander verbunden und bilden unlösliche zweiseitige Ketten mit tiefer liegenden Gehirnstrukturen.

Das wichtigste und bedeutendste ist die Beziehung zwischen Kortex und Thalamus. Bei einer Schädelverletzung ist der Schaden viel bedeutender, wenn der Thalamus zusammen mit der Kortikalis verletzt wird. Verletzungen, die nur die Kortikalis betreffen, werden viel weniger erkannt und wirken sich weniger auf den Körper aus.

Fast alle Verbindungen aus verschiedenen Teilen des Kortex gehen durch den Thalamus hindurch, was Anlass gibt, diese Teile des Gehirns in das Thalamokortikalsystem zu integrieren. Die Unterbrechung der Bindungen von Thalamus und Cortex führt zum Verlust der Funktionen des entsprechenden Teils des Cortex.

Die Bahnen von Sinnesorganen und Rezeptoren zu Cortes führen ebenfalls durch den Thalamus, mit Ausnahme einiger Riechpfade.

Interessante Fakten über die Großhirnrinde

Das menschliche Gehirn ist eine einzigartige Schöpfung der Natur, die die Eigentümer selbst, dh die Menschen, noch nicht vollständig verstanden haben. Es ist nicht ganz fair, es mit einem Computer zu vergleichen, denn jetzt können auch die modernsten und leistungsfähigsten Computer die Anzahl der Aufgaben, die das Gehirn für eine Sekunde erledigt, nicht bewältigen.

Wir sind es gewohnt, nicht auf die gewohnheitsmäßigen Funktionen des Gehirns zu achten, die mit der Aufrechterhaltung unseres täglichen Lebens verbunden sind, aber wenn wir diesen Prozess durchlaufen würden, würden wir selbst das kleinste Versagen sofort auf unserer Haut fühlen.

„Kleine graue Zellen“, wie der unvergessliche Hercule Poirot sagte, oder der Wissenschaftsstandort, ist die Großhirnrinde ein Organ, das Wissenschaftlern immer noch ein Rätsel bleibt. Wir haben viel herausgefunden, zum Beispiel wissen wir, dass die Größe des Gehirns die Intelligenz nicht beeinflusst, da das anerkannte Genie - Albert Einstein - ein Gehirn hatte, das unter dem Durchschnitt lag, etwa 1230 Gramm. Zur gleichen Zeit gibt es Kreaturen mit einem Gehirn ähnlicher Struktur und sogar noch größer, aber niemals auf dem Niveau der menschlichen Entwicklung.

Ein gutes Beispiel sind charismatische und intelligente Delphine. Einige Leute glauben, dass sich der Lebensbaum in der tiefsten Antike in zwei Zweige aufspaltete. Unsere Vorfahren gingen einen Weg entlang und Delfine den anderen entlang - das heißt, wir hatten vielleicht gemeinsame Vorfahren mit ihnen.

Ein Merkmal der Großhirnrinde ist ihre Unverzichtbarkeit. Obwohl das Gehirn in der Lage ist, sich an Verletzungen anzupassen und seine Funktionalität teilweise oder vollständig wiederherzustellen, werden durch den Verlust eines Teils der Kortikalis die verlorenen Funktionen nicht wiederhergestellt. Darüber hinaus konnten die Wissenschaftler schließen, dass dieser Teil die Identität der Person maßgeblich bestimmt.

Bei einer Verletzung des Frontallappens oder dem Vorhandensein eines Tumors verändert sich der Patient nach der Operation und Entfernung des zerstörten Bereichs der Kortikalis radikal. Das heißt, die Änderungen betreffen nicht nur sein Verhalten, sondern auch die Persönlichkeit als Ganzes. Es gibt Fälle, in denen ein guter freundlicher Mensch zu einem echten Monster wurde.

Einige Psychologen und Kriminologen schlussfolgerten daraus, dass intrauterine Schädigungen der Großhirnrinde, insbesondere ihres Frontallappens, zur Geburt von Kindern mit asozialem Verhalten mit soziopathischen Tendenzen führen. Diese Kinder haben eine hohe Chance, kriminell und sogar verrückt zu werden.

Pathologie KGM und ihre Diagnose

Alle Verletzungen der Struktur und Funktionsweise des Gehirns und seines Kortex können in angeborene und erworbene unterteilt werden. Einige dieser Läsionen sind mit dem Leben nicht vereinbar, zum Beispiel Anenzephalie - das vollständige Fehlen des Gehirns und Akrania - das Fehlen von Schädelknochen.

Andere Krankheiten lassen eine Überlebenschance zu, gehen jedoch mit einer Beeinträchtigung der geistigen Entwicklung einher, beispielsweise die Enzephalozele, bei der ein Teil des Hirngewebes und seine Membranen durch das Loch im Schädel herausragen. Mikrozephalie, ein unterentwickeltes kleines Gehirn, begleitet von verschiedenen Formen der geistigen Behinderung (geistige Behinderung, Idiotie) und der körperlichen Entwicklung, fällt ebenfalls in diese Gruppe.

Eine seltenere Variante der Pathologie ist die Makrozephalie, dh eine Zunahme des Gehirns. Die Pathologie äußert sich in geistiger Behinderung und Krämpfen. Dabei kann eine Zunahme des Gehirns partiell sein, dh asymmetrische Hypertrophie.

Pathologien, bei denen die Großhirnrinde betroffen ist, werden durch folgende Erkrankungen dargestellt:

1. Holoprocephalus ist eine Bedingung, bei der die Hemisphären nicht geteilt sind und es keine vollständige Aufteilung in Anteile gibt. Kinder mit dieser Krankheit werden tot geboren oder sterben in den ersten Tagen nach der Geburt.
2. Agiriya - Gyrose Unterentwicklung, bei der die Funktionen des Cortex gestört sind. Atrophie wird von mehreren Störungen begleitet und führt in den ersten 12 Lebensmonaten zum Tod des Kindes.
3. Pachigiriya ist ein Zustand, bei dem die primären Gyri zum Nachteil der übrigen vergrößert werden. Die Furchen sind kurz und gerade, die Struktur der Rinde und die subkortikalen Strukturen sind gebrochen.
4. Micropolygiriya, bei dem das Gehirn mit kleinen Gyrus bedeckt ist und der Cortex nicht 6 normale Schichten hat, sondern nur 4. Der Zustand ist diffus und lokal. Unreife führt zur Entwicklung von Plegios und Muskelparese, Epilepsie, die sich bereits im ersten Jahr der geistigen Behinderung entwickelt.
5. Die fokale kortikale Dysplasie wird begleitet von der Anwesenheit pathologischer Bereiche mit großen Neuronen und abnormalen Astrozyten im Temporal- und Frontallappen. Eine falsche Zellstruktur führt zu erhöhter Erregbarkeit und Anfällen, begleitet von spezifischen Bewegungen.
6. Heterotopie ist eine Ansammlung von Nervenzellen, die während der Entwicklung ihren Platz im Cortex nicht erreicht haben. Ein einzelner Zustand kann nach dem Alter von zehn Jahren auftreten. Große Cluster verursachen Anfälle wie epileptische Anfälle und Oligophrenie.

Erworbene Krankheiten sind hauptsächlich die Folge schwerer Entzündungen, Verletzungen und treten auch nach Entwicklung oder Entfernung eines Tumors auf - gutartig oder bösartig. Unter solchen Bedingungen wird der Impuls, der von der Kortikalis zu den entsprechenden Organen ausgeht, in der Regel unterbrochen.

Am gefährlichsten ist das sogenannte präfrontale Syndrom. Dieser Bereich ist eigentlich eine Projektion aller menschlichen Organe. Daher führt eine Schädigung des Frontallappens zu einer beeinträchtigten Aufmerksamkeit, Wahrnehmung, Gedächtnis, Sprache, Bewegungen, Denken sowie zu teilweiser oder vollständiger Verformung und Veränderung der Persönlichkeit des Patienten.

Eine Reihe von Pathologien, die mit äußeren Veränderungen oder Verhaltensabweichungen einhergehen, ist leicht zu diagnostizieren, andere erfordern ein sorgfältigeres Studium und entfernte Tumore werden einer histologischen Untersuchung unterzogen, um eine bösartige Natur auszuschließen.

Alarmierende Hinweise für das Verfahren sind angeborene Pathologien oder Erkrankungen in der Familie, fetale Hypoxie während der Schwangerschaft, Asphyxie bei der Geburt, Geburtstrauma.

Methoden zur Diagnose angeborener Anomalien

Die moderne Medizin hilft dabei, die Geburt von Kindern mit schweren Entwicklungsstörungen der Großhirnrinde zu verhindern. Dieses Screening wird im ersten Trimenon der Schwangerschaft durchgeführt, wodurch Sie die Pathologie der Struktur und Entwicklung des Gehirns in sehr frühen Stadien erkennen können.

Ein Neugeborenes mit Verdacht auf Pathologie erhält eine Neurosonographie durch einen Frühling, während ältere Kinder und Erwachsene durch Magnetresonanztomographie untersucht werden. Mit dieser Methode können Sie nicht nur den Fehler erkennen, sondern auch Größe, Form und Position des Defekts visualisieren.

Wenn in der Familie erbliche Probleme im Zusammenhang mit der Struktur und Funktion des Kortex und des gesamten Gehirns auftraten, sind genetische Beratung und spezifische Untersuchungen und Analysen erforderlich.

Die berühmten "grauen Zellen" - die größte Errungenschaft der Evolution und der höchste Nutzen für den Menschen. Nicht nur Erbkrankheiten und Verletzungen können Schäden verursachen, sondern auch Pathologien, die von der Person selbst hervorgerufen werden. Ärzte drängen auf Gesundheit, geben schlechte Gewohnheiten auf, lassen Körper und Gehirn ausruhen und geben keinen Grund zum Faulenzen. Belastungen wirken sich nicht nur auf Muskeln und Gelenke aus, sie lassen Nervenzellen nicht altern und versagen. Derjenige, der sein Gehirn studiert, arbeitet und belastet, leidet weniger unter dem Verschleiß und kommt später zum Altern und zum Verlust geistiger Fähigkeiten.