Kora mózgowa: warstwy, komórki i funkcje (z obrazami)

Kora mózgowa lub kora mózgowa to tkanka nerwowa, która pokrywa powierzchnię półkul mózgowych. Mówiąc o innej formie, stanowi najbardziej nadrzędny obszar mózgu.

Ta struktura mózgu osiąga maksymalny rozwój u naczelnych, jest mniej rozwinięta u innych zwierząt i jest związana z rozwojem bardziej złożonych czynności poznawczych i intelektualnych.

Kora mózgowa jest podstawowym obszarem mózgu dla funkcjonowania ludzi. W tym regionie wykonywane są takie funkcje, jak percepcja, wyobraźnia, myśl, osąd lub decyzja.

Anatomicznie składa się z szeregu cienkich warstw składających się z istoty szarej, które znajdują się nad szerokim zbiorem ścieżek istoty białej.

Kora mózgowa przybiera zwiniętą formę, więc gdyby miała się rozciągać, miałaby bardzo rozległą masę. W szczególności badania sugerują, że całkowita powierzchnia kory mózgowej może składać się z około 2500 centymetrów kwadratowych.

Podobnie, ta duża masa mózgu charakteryzuje się tym, że zawiera ogromną liczbę neuronów w swoim wnętrzu. Ogólnie rzecz biorąc, postuluje się, że w korze mózgowej znajduje się około 10 miliardów neuronów, które wytwarzałyby około 50 bilionów synaps.

Główne cechy kory mózgowej wyjaśniono poniżej. Określają swoje warstwy, neurony i ich funkcjonalną organizację oraz przeglądają funkcje, które są wykonywane w tym obszarze mózgu.

Charakterystyka kory mózgowej

Kora mózgowa ssaków jest reprezentowana przez warstwę istoty szarej, która pokrywa dwie półkule mózgowe.

Składa się z bardzo złożonej struktury, w której różne organy czuciowe są reprezentowane w określonych obszarach lub obszarach, które nazywane są pierwotnymi obszarami sensorycznymi.

Każdy z pięciu zmysłów, które posiadają ludzie (wzrok, dotyk, zapach, smak i dotyk) rozwija się w określonym obszarze kory. Oznacza to, że każda modalność zmysłowa ma wyznaczony obszar w korze mózgowej.

Oprócz obszarów czuciowych kora mózgowa ma również wiele wtórnych regionów somatycznych, asocjacyjnych i motorycznych. W tych obszarach rozwijają się aferentne układy korowe i asocjacyjne, co powoduje uczenie się, pamięć i zachowanie.

W tym sensie, kora mózgowa jest uważana za szczególnie istotny region przy rozwijaniu najwyższej aktywności ludzkiego mózgu.

Najbardziej zaawansowane i skomplikowane procesy ludzi, takie jak rozumowanie, planowanie, organizacja lub asocjacja, odbywają się w różnych obszarach kory mózgowej.

Z tego powodu kora mózgowa stanowi strukturę, która uzyskuje maksymalną złożoność z ludzkiej perspektywy. Kora mózgowa jest wynikiem powolnego procesu ewolucyjnego, który mógł się rozpocząć ponad 150 milionów lat temu.

Warstwy

Główną cechą kory mózgowej jest to, że składa się z różnych warstw istoty szarej. Warstwy te tworzą strukturę kory i definiują jej strukturę strukturalną i funkcjonalną.

Ponadto warstwy kory mózgowej charakteryzują się nie tylko definiowaniem z strukturalnego punktu widzenia, ale także z perspektywy filogenetycznej.

Oznacza to, że każda z warstw kory mózgowej odpowiada innej chwili ewolucyjnej. Na początku gatunku ludzkiego mózg był mniej rozwinięty, a kora miała mniej warstw.

Poprzez ewolucję gatunku warstwy te wzrastają, co wiąże się ze wzrostem zdolności poznawczych i intelektualnych istot ludzkich wraz z upływem czasu.

Warstwa molekularna

Warstwa molekularna, znana również jako warstwa pleksi, jest najbardziej powierzchownym obszarem kory mózgowej, a zatem najnowszym początkiem.

Składa się z gęstej sieci włókien nerwowych zorientowanych stycznie. Włókna te pochodzą z dendrytów komórek piramidalnych i wrzecionowatych, aksonów komórek gwiaździstych i Martinottiego.

Włókna doprowadzające, które pochodzą ze wzgórza, asocjacji i spoidła, można również znaleźć w warstwie molekularnej. Będąc najbardziej powierzchownym obszarem kory, w warstwie molekularnej ustanawia się dużą liczbę synaps między różnymi neuronami.

Zewnętrzna warstwa ziarnista

Zewnętrzna warstwa ziarnista jest drugim najbardziej powierzchownym obszarem kory i leży poniżej warstwy molekularnej. Zawiera dużą liczbę małych komórek piramidalnych i gwiaździstych.

Dendryty komórek zewnętrznej warstwy ziarnistej trafiają do warstwy molekularnej, a aksony wchodzą do głębszych warstw kory mózgowej. Z tego powodu zewnętrzna warstwa ziarnista jest połączona z różnymi obszarami kory.

Zewnętrzna warstwa piramidalna

Zewnętrzna warstwa piramidalna, jak sugeruje jej nazwa, składa się z komórek piramidalnych. Charakteryzuje się nieregularnym kształtem, tzn. Wielkość warstwy wzrasta od granicy powierzchni do najgłębszej granicy.

Dendryty neuronów warstwy piramidalnej przechodzą do warstwy molekularnej, a aksony przemieszczają się jako włókna projekcyjne, asocjacyjne lub spoidłowe do istoty białej znajdującej się między warstwami kory mózgowej.

Wewnętrzna warstwa ziarnista

Wewnętrzna warstwa ziarnista składa się z komórek gwiaździstych, które są ułożone w bardzo zwartej formie. Ma wysokie stężenie włókien ułożonych poziomo, zwanych zewnętrznym pasmem Baillarger.

Warstwa zwężająca

Warstwa zwojowa lub wewnętrzna warstwa piramidalna zawiera bardzo duże i średniej wielkości komórki piramidalne. Podobnie zawierają dużą liczbę włókien ułożonych poziomo, które tworzą wewnętrzne pasmo Baillarger.

Warstwa wielopostaciowa

Wreszcie wielowarstwowa warstwa, znana również jako warstwa komórek polimorficznych, zasadniczo zawiera komórki wrzecionowate. Podobnie zawiera zmodyfikowane komórki piramidalne zawierające trójkątne lub jajowate ciało komórki.

Wiele włókien nerwowych wielowarstwowej warstwy wchodzi w leżącą pod nią istotę białą i łączy warstwę z obszarami pośrednimi.

Organizacja funkcjonalna

Kora mózgowa może być również zorganizowana zgodnie z działaniami prowadzonymi w każdym regionie. W tym sensie pewne obszary kory mózgowej przetwarzają specyficzne sygnały natury zmysłowej, motorycznej i asocjacyjnej.

Obszary wrażliwe

Obszary wrażliwe to obszary kory mózgowej, które otrzymują informacje o wrażliwej naturze i są ściśle związane z percepcją.

Informacja uzyskuje dostęp do kory mózgowej głównie przez tylną połowę obu półkul mózgowych. Obszary pierwotne zawierają najbardziej bezpośrednie połączenia z obwodowymi receptorami czuciowymi.

Z drugiej strony, drugorzędne obszary sensoryczne i asocjacyjne zwykle sąsiadują z obszarami pierwotnymi. Ogólnie rzecz biorąc, otrzymują informacje zarówno z pierwotnych obszarów asocjacji, jak iz niższych obszarów mózgu.

Głównym zadaniem obszarów stowarzyszenia i obszarów drugorzędnych jest integracja wrażliwych doświadczeń w celu wygenerowania wzorców rozpoznawania i zachowania. Główne wrażliwe obszary kory mózgowej to:

1. Główny obszar somatosensoryczny (obszary 1, 2 i 3).
2. Główny obszar wizualny (obszar 17).
3. Główny obszar słuchowy (obszar 41 i 42).
4. Główny obszar smaku (obszar 43).
5. Pierwotny obszar węchowy (obszar 28).

Obszary motoryczne

Obszary motoryczne znajdują się w przedniej części półkul. Są odpowiedzialni za inicjowanie procesów mózgowych związanych z ruchem i powodujących takie działania.

Najważniejsze obszary motoryczne to:

1. Główny obszar silnika (obszar 4).
2. Obszar języka ćwiczeń (obszar 44 i 45).

Obszary stowarzyszenia

Obszary asocjacji kory mózgowej korelują z bardziej złożonymi funkcjami integracyjnymi. Regiony te wykonują czynności takie jak procesy pamięci i poznania, zarządzanie emocjami oraz rozwój rozumowania, woli lub osądu.

Podobnie obszary stowarzyszenia odgrywają szczególnie ważną rolę w rozwoju osobowości i cech charakteru ludzi. Podobnie jest to obszar mózgu niezbędny do określenia inteligencji.

Obszary stowarzyszenia obejmują pewne obszary ruchowe, jak również określone regiony sensoryczne.

Komórki nerwowe

Kora mózgowa ma w sobie wiele różnych komórek. W szczególności w tym obszarze mózgu określono pięć różnych typów neuronów.

Komórki piramidalne

Komórki piramidalne to neurony charakteryzujące się kształtem piramidy. Większość tych komórek ma średnicę od 10 do 50 mikrometrów.

Istnieją jednak również duże komórki piramidalne. Są one znane jako komórki Betza i mogą mieć średnicę do 120 mikrometrów.

Zarówno małe komórki piramidalne, jak i duże komórki piramidalne znajdują się w przedskokowej obwodzie motorycznym i głównie wykonują czynności związane z ruchem.

Komórki gwiaździste

Komórki gwiaździste, znane również jako komórki ziarniste, są małymi neuronami. Zwykle mają średnicę około 8 mikrometrów i mają kształt wielokąta.

Komórki wrzecionowe

Komórki wrzecionowate to neurony, których pionowa oś wzdłużna znajduje się na powierzchni. Są one skoncentrowane głównie w głębszych warstwach korowych mózgu.

Akson tych neuronów pochodzi z dolnej części ciała komórki i jest skierowany w stronę istoty białej jako projekcja, asocjacja lub włókno spoidłowe.

Cajal poziome komórki

Poziome komórki cajal to małe wrzecionowate komórki zorientowane poziomo. Znajdują się w najbardziej powierzchownych warstwach kory mózgowej i odgrywają kluczową rolę w rozwoju tego obszaru mózgu.

Ten typ neuronów odkrył i opisał Ramón y Cajal pod koniec XIX wieku, a kolejne badania wykazały, jak istotne komórki mają koordynować aktywność neuronalną.

Aby osiągnąć swoją pozycję w korze mózgowej, poziome komórki cajala muszą migrować w sposób skoordynowany podczas embriogenezy mózgu. Oznacza to, że neurony te przemieszczają się z miejsca urodzenia do powierzchni kory mózgowej.

W odniesieniu do wzorca molekularnego tych neuronów Victor Borrell i Óscar Marín z Institute of Neuroscience w Alicante wykazali, że poziome komórki cajala przedstawiają orientację warstw neuronalnych kory podczas rozwoju embrionalnego.

W rzeczywistości dyspersja tych komórek pochodzi z początkowych etapów rozwoju embrionalnego. Komórki rodzą się w różnych regionach mózgu i migrują na powierzchnię mózgu, aby całkowicie ją pokryć.

Wreszcie niedawno wykazano, że błony oponowe pełnią inne funkcje niż te ochronne, które miały być na początku. Opony służą jako podłoże lub ścieżka poziomych komórek cajala dla ich stycznej migracji wzdłuż powierzchni skorupy.

Komórki Martinottiego

Ostatnimi neuronami, które stanowią aktywność neuronalną kory mózgowej, są dobrze znane komórki Martinottiego. Składają się z małych wielopostaciowych neuronów obecnych na wszystkich poziomach kory mózgowej.

Te neurony zawdzięczają swoją nazwę Carlo Martinotti, studenckiemu naukowcowi Camilo Golgiemu, który odkrył istnienie tych komórek kory mózgowej.

Komórki Martinottiego charakteryzują się tym, że są wielobiegunowymi neuronami z krótkimi, drzewiastymi dendrytami. Są one rozsiewane przez kilka warstw kory mózgowej i wysyłają aksony do warstwy molekularnej, gdzie powstają arborizacje aksonalne.

Ostatnie badania tych neuronów wykazały, że komórki Martinottiego uczestniczą w mechanizmie hamowania mózgu.

W szczególności, gdy neuron piramidalny (który jest najbardziej powszechnym typem neuronu w korze mózgowej) zaczyna nadmiernie ekscytować, komórki Martinottiego zaczynają przekazywać sygnały hamujące do otaczających komórek nerwowych.

W tym sensie wywnioskowano, że padaczka może być silnie związana z niedoborem komórek Martinottiego lub niedoborem aktywności tych neuronów. W tych chwilach nerwowa transmisja mózgu nie jest już regulowana przez te komórki, co powoduje brak równowagi w funkcjonowaniu kory.