Kāpēc smadzeņu augšējo slāni sauc par garozu? Smadzeņu garoza: ievads

Miza smadzeņu puslodes smadzenes

slānis Pelēkā viela biezums 1-5 mm, aptverot puslodes lielas smadzenes zīdītāji un cilvēki. Šī smadzeņu daļa (skatīt smadzenes) , izstrādāts vēlākos posmos dzīvnieku pasaules evolūcijai, ir ārkārtīgi svarīga loma garīgās vai augstākas īstenošanā nervu darbība(Skatīt Augstāka nervu aktivitāte) , lai gan šī darbība ir smadzeņu kā veseluma rezultāts. Pateicoties divvirzienu sakariem ar zemāka līmeņa nodaļām nervu sistēma, garoza var būt iesaistīta visu ķermeņa funkciju regulēšanā un koordinēšanā. Cilvēkiem garoza veido vidēji 44% no visas puslodes tilpuma kopumā. Tās virsma sasniedz 1468-1670 cm 2.

Garozas struktūra. Raksturīga iezīme garozas struktūra ir to veidojošo nervu šūnu orientēts, horizontāli-vertikāls sadalījums slāņos un kolonnās; Tādējādi kortikālā struktūra atšķiras ar telpiski sakārtotu funkcionējošu vienību izvietojumu un savienojumiem starp tiem (rīsi. 1) . Telpa starp garozas nervu šūnu ķermeņiem un procesiem ir piepildīta ar neirogliju (sk. Neuroglia) un asinsvadu tīklu (kapilāriem). Kortikālos neironus iedala 3 galvenajos veidos: piramīdveida (80-90% no visām kortikālajām šūnām), zvaigžņu un fusiform. Galvenais garozas funkcionālais elements ir aferentais-eferents (t.i., uztver centripetālus un sūta centrbēdzes stimulus) garais aksonālais piramīdveida neirons. (rīsi. 2) . Zvaigžņu šūnām raksturīga vāja dendrītu attīstība un spēcīga aksonu attīstība. , kas nesniedzas tālāk par garozas diametru un ar saviem zariem pārklāj piramīdveida šūnu grupas. Zvaigžņu šūnām ir nozīme, lai uztvertu un sinhronizētu elementus, kas spēj koordinēt (vienlaicīgi inhibēt vai aizraujoši) telpiski tuvas piramīdveida neironu grupas. Kortikālo neironu raksturo sarežģīta submikroskopiska struktūra (sk. Šūna). Topogrāfijā atšķirīgie garozas apgabali atšķiras pēc šūnu blīvuma, to lieluma un citām slāņa slāņa un kolonnu struktūras īpašībām. Visi šie rādītāji nosaka garozas arhitektūru jeb tās citoarhitektoniku (skatīt att. 1 un 3) .

Lielākie garozas teritorijas dalījumi ir antīkā (paleokorteksa), vecā (arhikorteksa), jaunā (neokorteksa) un intersticiālā garoza. Jaunās garozas virsma cilvēkiem aizņem 95,6%, vecās 2,2%, senās 0,6%, intersticiālās 1,6%.

Ja smadzeņu garozu iztēlojamies kā vienotu pārsegu (apmetni), kas nosedz pusložu virsmu, tad tās galvenā centrālā daļa būs jaunā garoza, savukārt senā, vecā un starpposma vieta notiks perifērijā, t.i., gar. šī apmetņa malas. Senā garoza cilvēkiem un augstākiem zīdītājiem sastāv no viena šūnu slāņa, kas ir neskaidri atdalīts no pamatā esošajiem subkortikālajiem kodoliem; vecā miza ir pilnībā atdalīta no pēdējās, un to attēlo 2-3 slāņi; jaunā garoza, kā likums, sastāv no 6-7 šūnu slāņiem; intersticiālie veidojumi - pārejas struktūras starp vecās un jaunās garozas laukiem, kā arī seno un jauno garozu - no 4-5 šūnu slāņiem. Neokortekss ir sadalīts šādās zonās: precentral, postcentral, temporal, inferior parietal, superior parietal, temporo-parietal-occipital, occipital, insulārā un limbiskā. Savukārt apgabalus iedala apakšapgabalos un laukos. Galvenais jaunās garozas tiešo un atgriezeniskās saites veids ir vertikāli šķiedru kūļi, kas nes informāciju no apakšas kortikālās struktūras uz garozu un nosūtot to no garozas uz tiem pašiem subkortikālajiem veidojumiem. Kopā ar vertikāliem savienojumiem ir intrakortikālie - horizontālie - saišķi asociatīvās šķiedras, kas rodas dažādos garozas līmeņos un baltajā vielā zem garozas. Horizontālās sijas ir raksturīgākās garozas I un III slānim, kā arī dažos laukos V slānim. Horizontālie saišķi nodrošina informācijas apmaiņu gan starp laukiem, kas atrodas uz blakus esošajiem žiri, gan starp attāliem garozas apgabaliem (piemēram, frontālo un pakauša daļu).

Garozas funkcionālās īpašības nosaka iepriekš minētais nervu šūnu sadalījums un to savienojumi pa slāņiem un kolonnām. Uz garozas neironiem iespējama dažādu maņu orgānu impulsu konverģence (konverģence). Saskaņā ar modernas idejas, šāda neviendabīgu ierosinājumu konverģence ir smadzeņu integratīvās aktivitātes neirofizioloģisks mehānisms, t.i., ķermeņa reakcijas aktivitātes analīze un sintēze. Būtiski ir arī tas, ka neironi tiek apvienoti kompleksos, acīmredzot apzinoties atsevišķu neironu ierosmes konverģences rezultātus. Viena no galvenajām garozas morfofunkcionālajām vienībām ir komplekss, ko sauc par šūnu kolonnu, kas iet cauri visiem garozas slāņiem un sastāv no šūnām, kas atrodas vienā perpendikulāri garozas virsmai. Kolonnas šūnas ir cieši saistītas viena ar otru un saņem kopīgu aferento zaru no subkorteksa. Katra šūnu kolonna ir atbildīga par pārsvarā viena veida jutīguma uztveri. Piemēram, ja ādas analizatora garozas galā (skatīt Skin Analyzer) viena no kolonnām reaģē uz pieskārienu ādai, tad otra reaģē uz ekstremitātes kustību locītavā. Vizuālajā analizatorā (Skatīt Vizuālo analizatoru) arī vizuālo attēlu uztveršanas funkcijas ir sadalītas pa kolonnām. Piemēram, viena no kolonnām uztver objekta kustību horizontālā plaknē, blakus esošā vertikālā plaknē utt.

Otrais neokorteksa šūnu komplekss - slānis - ir orientēts horizontālā plaknē. Tiek uzskatīts, ka II un IV mazie šūnu slāņi galvenokārt sastāv no uztveres elementiem un ir “ieejas” garozā. Magnocelulārais V slānis - izeja no garozas uz subkorteksu, un vidējais šūnu slānis III ir asociatīvs, savienojot dažādas garozas zonas (skatīt att. 1) .

Funkciju lokalizāciju garozā raksturo dinamisms, jo, no vienas puses, ir stingri lokalizētas un telpiski norobežotas garozas zonas, kas saistītas ar informācijas uztveri no konkrēta maņu orgāna, un no otras puses. , garoza ir vienots aparāts, kurā atsevišķas struktūras ir cieši saistītas un nepieciešamības gadījumā tās var apmainīt (tā sauktā kortikālo funkciju plastiskums). Turklāt jebkurā brīdī kortikālās struktūras (neironi, lauki, apgabali) var veidot koordinētus kompleksus, kuru sastāvs mainās atkarībā no specifiskiem un nespecifiskiem stimuliem, kas nosaka inhibīcijas (skatīt Inhibīcija) un ierosmes (skatīt ierosinājumu) sadalījumu. garoza . Visbeidzot, pastāv cieša savstarpēja atkarība starp funkcionālais stāvoklis kortikālās zonas un subkortikālo struktūru darbība. Kortikālās teritorijas krasi atšķiras pēc to funkcijām. Lielākā daļa Senā garoza ir daļa no ožas analizatora sistēmas. Vecā un intersticiālā garoza, kas ir cieši saistīta ar seno garozu gan pēc savienojumu sistēmām, gan evolucionāri, nav tieši saistīta ar smaržu. Tie ir daļa no sistēmas, kas atbild par ķermeņa veģetatīvo reakciju un emocionālo stāvokļu regulēšanu (skat. Retikulārā veidošanās, Limbiskā sistēma). Jaunā garoza ir dažādu uztveres (sensoro) sistēmu gala saišu kopums (analizatora garozas gali).

Konkrētā analizatora zonā ir ierasts atšķirt projekcijas jeb primāros un sekundāros laukus, kā arī terciāros laukus jeb asociatīvās zonas. Primārie lauki saņem informāciju, ko nodrošina mazākais slēdžu skaits subkorteksā (diencefalona talāmā vai talāmā). Perifēro receptoru virsma it kā tiek projicēta uz šiem laukiem (rīsi. 4) . Ņemot vērā pašreizējos datus, projekcijas zonas nevar uzskatīt par ierīcēm, kas uztver stimulus no punkta uz punktu. Šajās zonās notiek noteiktu objektu parametru uztvere, t.i., tiek veidoti (integrēti) attēli, jo šīs smadzeņu zonas reaģē uz noteiktām objektu izmaiņām, to formu, orientāciju, kustības ātrumu utt.

Turklāt funkciju lokalizācija primārajās zonās daudzkārt tiek dublēta ar mehānismu, kas atgādina hologrāfiju (sk. Hologrāfiju) , kad katra mazākā atmiņas ierīces sadaļa satur informāciju par visu objektu. Tāpēc pietiek ar nelielas primārā maņu lauka laukuma saglabāšanu, lai uztveres spēja tiktu saglabāta gandrīz pilnībā. Sekundārie lauki saņem projekcijas no maņām, izmantojot papildu pārslēgšanos subkorteksā, kas ļauj vairāk sarežģīta analīze vienu vai otru attēlu. Visbeidzot, terciārie lauki jeb asociatīvās zonas saņem informāciju no nespecifiskiem subkortikālajiem kodoliem, kas apkopo informāciju no vairākiem maņu orgāniem, kas ļauj analizēt un integrēt konkrētu objektu vēl abstrahētā un vispārinātākā formā. Šīs zonas sauc arī par analizatora pārklāšanās zonām. Primārie un daļēji sekundārie lauki ir iespējamais pirmās signalizācijas sistēmas substrāts (sk. Pirmā signalizācijas sistēma) , un terciārās zonas (asociatīvās) - otrā signālu sistēma (sk. Otro signālu sistēmu) , raksturīgs cilvēkiem (I. P. Pavlovs). Šīs starpanalizatora struktūras nosaka sarežģītas smadzeņu darbības formas, tostarp profesionālās prasmes (apakšējais parietālais apgabals), domāšanu, darbību plānošanu un mērķtiecību (frontālais apgabals), kā arī rakstisku un mutisku runu (apakšējā frontālā apakšreģions, temporālā, temporo-parietālā-pakauša daļa). un zemākie parietālie reģioni). Galvenie primāro zonu pārstāvji iekšā pakauša reģions- 17. lauks, kur projicēta tīklene, temporālajā laukā - 41. lauks, kur projicēts Korti orgāns , precentrālajā reģionā - 4. lauks, kur projicējas proprioreceptori atbilstoši muskuļu izvietojumam, postcentrālajā reģionā - 3. un 1. lauks, kur eksteroreceptori tiek projicēti atbilstoši to izplatībai ādā. Sekundārās zonas attēlo 8. un 6. lauks ( Motora analizators ) , 5 un 7 (ādas analizators), 18 un 19 ( vizuālais analizators), 22 ( Dzirdes analizators ). Terciārās zonas attēlo lielas frontālās zonas (9., 10., 45., 44. un 46. lauks), apakšējās parietālās (40. un 39. lauks), temporo-parietālās-pakauša zonas (37. lauks).

Kortikālajām struktūrām ir galvenā loma dzīvnieku un cilvēku mācībās. Tomēr dažu vienkāršu nosacītu refleksu veidošanās (skatīt Nosacīti refleksi) , galvenokārt no iekšējiem orgāniem, var nodrošināt ar subkortikāliem mehānismiem. Šie refleksi var veidoties arī zemākos attīstības līmeņos, kad garozas vēl nav. Komplekss kondicionēti refleksi, kas ir pamatā neatņemamiem uzvedības aktiem (sk. Uzvedību) , nepieciešama kortikālo struktūru saglabāšana un ne tikai analizatoru kortikālo galu primāro zonu, bet arī asociatīvo - terciāro zonu līdzdalība. Kortikālās struktūras ir arī tieši saistītas ar atmiņas mehānismiem (sk. Atmiņa). Atsevišķu garozas zonu (piemēram, temporālās garozas) elektriskā stimulēšana cilvēkos izraisa sarežģītus atmiņu modeļus.

Garozas darbības raksturīga iezīme ir tās spontāna elektriskā aktivitāte, kas reģistrēta elektroencefalogrammas (EEG) veidā. Kopumā garozai un tās neironiem ir ritmiska aktivitāte, kas atspoguļo tajos notiekošos bioķīmiskos un biofizikālos procesus. Šai aktivitātei ir dažāda amplitūda un frekvence (no 1 līdz 60 Hz) un izmaiņas dažādu faktoru ietekmē.

Garozas ritmiskā aktivitāte ir neregulāra, tomēr, pamatojoties uz potenciālu biežumu, var izdalīt vairākus dažādi veidi tā (alfa, beta, delta un teta ritmi). EEG notiek raksturīgas izmaiņas daudzu fizioloģisko un patoloģiski apstākļi(dažādas miega fāzes (skatīt Miega) , audzējiem, krampjiem utt.). Garozas bioelektrisko potenciālu (skat. Bioelektriskie potenciāli) ritmu, t.i., frekvenci un amplitūdu nosaka subkortikālās struktūras, kas sinhronizē kortikālo neironu grupu darbu, kas rada apstākļus to koordinētai izlādei. Šis ritms ir saistīts ar piramīdas šūnu apikālajiem (apikālajiem) dendritiem. Garozas ritmisko darbību ietekmē ietekme, kas nāk no maņām. Tādējādi gaismas zibspuldze, klikšķis vai pieskāriens ādai izraisa ts attiecīgajās zonās. primārā atbilde, kas sastāv no pozitīvu viļņu sērijas (novirze elektronu stars uz osciloskopa ekrāna uz leju) un negatīvu vilni (staru novirzi uz augšu). Šie viļņi atspoguļo noteiktas garozas zonas struktūru aktivitāti un mainās tā dažādos slāņos.

Garozas filoģenēze un ontoģenēze. Garoza ir ilgstošas evolūcijas attīstības produkts, kura laikā pirmo reizi parādās senā garoza, kas rodas saistībā ar ožas analizatora attīstību zivīs. Līdz ar dzīvnieku parādīšanos no ūdens uz sauszemes, t.s. mantijas formas garozas daļa, pilnīgi atdalīta no apakšgarozas, kas sastāv no vecās un jaunās garozas. Šo struktūru veidošanās adaptācijas procesā sarežģītajiem un daudzveidīgajiem zemes eksistences apstākļiem ir saistīta (ar dažādu uztveres un mijiedarbības uzlabošanos un mijiedarbību). piedziņas sistēmas. Abiniekiem garozu attēlo senā un vecās mizas rudiments, rāpuļiem senā un vecā miza ir labi attīstīta un parādās jaunās mizas rudiments. Neokortekss vislielāko attīstību sasniedz zīdītājiem, tostarp primātiem (pērtiķiem un cilvēkiem), proboscīdiem (ziloņiem) un vaļveidīgajiem (delfīniem, vaļiem). Jaunās garozas atsevišķu struktūru nevienmērīgas izaugsmes dēļ tās virsma kļūst salocīta, pārklāta ar rievām un izliekumiem. Garozas uzlabošana telencefalons zīdītājiem ir nesaraujami saistīta ar visu centrālās nervu sistēmas daļu attīstību. Šo procesu pavada intensīva tiešo un atgriezenisko savienojumu attīstība, kas savieno kortikālās un subkortikālās struktūras. Tādējādi augstākās evolūcijas stadijās subkortikālo veidojumu funkcijas sāk kontrolēt kortikālās struktūras. Šī parādība sauc par funkciju kortikolizāciju. Kortikolizācijas rezultātā smadzeņu stumbrs veido vienotu kompleksu ar kortikālajām struktūrām, un garozas bojājumi augstākās evolūcijas stadijās noved pie organisma dzīvībai svarīgo funkciju traucējumiem. Asociācijas zonās notiek vislielākās izmaiņas un tās palielinās neokorteksa evolūcijas laikā, savukārt primāro sensoro lauku relatīvais izmērs samazinās. Jaunās garozas augšana noved pie vecās un senās garozas pārvietošanas uz smadzeņu apakšējo un vidējo virsmu.

Kortikālā plāksne parādās salīdzinoši agri cilvēka intrauterīnās attīstības procesā - 2. mēnesī. Vispirms izšķir zemākos garozas slāņus (VI-VII), pēc tam augstākos (V, IV, III un II; skatīt att. 1 ). Līdz 6 mēnešiem embrijam jau ir visi garozas citoarhitektoniskie lauki, kas raksturīgi pieaugušam cilvēkam. Pēc piedzimšanas garozas augšanā var izdalīt trīs pagrieziena punktus: 2-3 dzīves mēnesī, 2,5-3 gados un 7 gados. Līdz pēdējam periodam garozas citoarhitektūra ir pilnībā izveidojusies, lai gan neironu šūnu ķermeņi turpina palielināties līdz 18 gadu vecumam. Analizatoru garozas zonas savu attīstību pabeidz agrāk, un to pieauguma pakāpe ir mazāka nekā sekundārajai un terciārajai zonai. Kortikālo struktūru nobriešanas laiks dažādiem indivīdiem ir ļoti atšķirīgs, kas sakrīt ar nobriešanas datumu dažādību funkcionālās īpašības mizu. Tādējādi individuāli ( Ontoģenēze ) un vēsturiski ( Filoģenēze ) Garozas attīstībai ir raksturīgi līdzīgi modeļi.

Lit.: Orbeli L.A., Augstākās nervu darbības jautājumi, M.-L., 1949; Cilvēka smadzeņu garozas citoarhitektūra. sestdien Art., M., 1949; Fiļimonovs I.N., Zīdītāju smadzeņu garozas salīdzinošā anatomija, M., 1949; Pavlovs I.P., Divdesmit gadu pieredze dzīvnieku augstākās nervu aktivitātes objektīvajā izpētē, Pilnīga. kolekcija op., 2. izdevums, 3. sēj., grāmata. 1-2, M., 1951; Brazier M., Nervu sistēmas elektriskā aktivitāte, trans. no angļu val., M., 1955; Sepp E.K., Mugurkaulnieku nervu sistēmas attīstības vēsture, 2. izd., M., 1959; Luria A. R., Augstākas cilvēka garozas funkcijas un to traucējumi lokālos smadzeņu bojājumos, M., 1962; Voroņins L.G., Lekciju kurss par augstākās nervu darbības fizioloģiju, M., 1965; Poļakovs G.I., Par principiem nervu organizācija smadzenes, M., 1965; Smadzeņu subkortikālo veidojumu darbības kortikālā regulēšana. sestdien Art., Tb., 1968; Anokhin P.K., Nosacītā refleksa bioloģija un neirofizioloģija, M., 1968; Beritovs I. S., Smadzeņu garozas struktūra un funkcijas, M., 1969.

L. G. Voroņins.

Smadzeņu garoza - slānis Pelēkā viela uz smadzeņu pusložu virsmas, 2-5 mm bieza, veidojot daudzas rievas un izliekumus, ievērojami palielinot tā laukumu. Garozu veido neironu un glia šūnu ķermeņi, kas sakārtoti slāņos (“ekrāna” organizācijas veids). Zem meliem baltā viela ko pārstāv nervu šķiedras.

Garoza ir jaunākā filoģenētiskā un vissarežģītākā smadzeņu morfofunkcionālā organizācija. Šī ir visas smadzenēs ienākošās informācijas augstākās analīzes un sintēzes vieta. Šeit notiek visu sarežģīto uzvedības formu integrācija. Smadzeņu garoza ir atbildīga par apziņu, domāšanu, atmiņu, “heiristisko darbību” (spēju izdarīt vispārinājumus un atklājumus). Garozā ir vairāk nekā 10 miljardi neironu un 100 miljardi glia šūnu.

Kortikālie neironi procesu skaita ziņā tie ir tikai daudzpolāri, bet pēc savas vietas refleksu lokos un veiktajām funkcijām tie visi ir starpkalāri un asociatīvi. Pamatojoties uz funkciju un struktūru, garozā izšķir vairāk nekā 60 veidu neironus. Pamatojoties uz to formu, ir divas galvenās grupas: piramīdveida un nepiramīdas. Piramīda neironi ir galvenais neironu veids garozā. To perikarionu izmēri svārstās no 10 līdz 140 mikroniem, šķērsgriezumā tiem ir piramīdas forma. No to augšējā stūra uz augšu stiepjas garš (apikāls) dendrīts, kas molekulārajā slānī ir sadalīts T formā. Sānu dendriti stiepjas no neirona ķermeņa sānu virsmām. Neirona dendritiem un šūnu ķermenim ir daudzas sinapses ar citiem neironiem. No šūnas pamatnes stiepjas aksons, kas iet uz citām garozas daļām vai citām smadzeņu un muguras smadzeņu daļām. Starp smadzeņu garozas neironiem ir asociatīvs- savieno garozas zonas vienā puslodē, komisārs– to aksoni iet uz otru puslodi, un projekcija- to aksoni nonāk smadzeņu pamatā esošajās daļās.

Starp nepiramīdveida Visizplatītākie neironu veidi ir zvaigžņu un vārpstas šūnas. Zvaigznes formas neironi ir mazas šūnas ar īsiem, ļoti sazarotiem dendritiem un aksoniem, kas veido intrakortikālus savienojumus. Dažiem no tiem ir inhibējoša iedarbība, bet citiem ir uzbudinoša iedarbība uz piramīdveida neironiem. Fusiform neironiem ir garš aksons, kas var virzīties vertikālā vai horizontālā virzienā. Garoza ir veidota saskaņā ar ekrāns tipa, tas ir, pēc struktūras un funkcijas līdzīgi neironi ir izkārtoti slāņos (9.-7. att.). Garozā ir seši šādi slāņi:

1.Molekulārā slānis - visārīgākais. Tas satur pinumu nervu šķiedras, kas atrodas paralēli garozas virsmai. Lielākā daļa šo šķiedru ir garozas apakšējo slāņu piramīdveida neironu apikālo dendrītu zari. Šeit nonāk arī aferentās šķiedras no redzes talāma, kas regulē garozas neironu uzbudināmību. Neironi molekulārajā slānī pārsvarā ir mazi un fusiformi.

2. Ārējais granulēts slānis. Ietver liels skaits zvaigžņu šūnas. To dendrīti iestiepjas molekulārajā slānī un veido sinapses ar talamo-kortikālajām aferentajām nervu šķiedrām. Sānu dendriti sazinās ar blakus esošajiem viena un tā paša slāņa neironiem. Aksoni veido asociācijas šķiedras, kas caur balto vielu pārvietojas uz blakus esošajām garozas zonām un veido tur sinapses.

3. Piramīdas neironu ārējais slānis(piramīdas slānis). To veido vidēja izmēra piramīdveida neironi. Tāpat kā otrā slāņa neironi, to dendriti nonāk molekulārajā slānī, un to aksoni - uz balto vielu.

4. Iekšējais granulēts slānis. Tajā ir daudz zvaigžņu neironu. Tie ir asociatīvi, aferenti neironi. Tie veido daudzus savienojumus ar citiem garozas neironiem. Šeit ir vēl viens horizontālo šķiedru slānis.

5. Piramīdas neironu iekšējais slānis(ganglioniskais slānis). To veido lieli piramīdveida neironi. Pēdējie ir īpaši lieli motora garozā (precentral gyrus), kur tie mēra līdz 140 mikroniem un tiek saukti par Betz šūnām. Viņu apikālie dendriti paceļas molekulārajā slānī, sānu dendriti veido savienojumus ar blakus esošajām Betz šūnām, un aksoni ir projekcijas eferentās šķiedras, kas virzās uz iegarenajām smadzenēm un muguras smadzenēm.

6. Fusiformu neironu slānis(polimorfo šūnu slānis) sastāv galvenokārt no vārpstas neironiem. Viņu dendrīti nonāk molekulārajā slānī, un to aksoni nonāk vizuālajos pauguros.

Sešu slāņu garozas struktūras veids ir raksturīgs visai garozai, tomēr dažādās tās daļās slāņu smagums, kā arī neironu un nervu šķiedru forma un izvietojums būtiski atšķiras. Pamatojoties uz šiem raksturlielumiem, K. Brodmens garozā identificēja 50 citoarhitektonikas lauki. Šie lauki atšķiras arī pēc funkcijas un vielmaiņas.

Tiek saukta specifiskā neironu organizācija citoarhitektonika. Tādējādi garozas sensorajās zonās piramīdas un gangliju slāņi ir slikti izteikti, un granulētie slāņi ir labi izteikti. Šo mizas veidu sauc granulēts. Gluži pretēji, motoru zonās granulētie slāņi ir vāji attīstīti, savukārt piramīdas slāņi ir labi attīstīti. Šis agranulārais tips mizu.

Turklāt ir koncepcija mieloarhitektūra. Šī ir īpaša nervu šķiedru organizācija. Tādējādi smadzeņu garozā ir vertikāli un trīs horizontāli mielinētu nervu šķiedru kūļi. Starp smadzeņu garozas nervu šķiedrām ir asociatīvs- vienas puslodes garozas savienojošās zonas, komisārs– savienojot dažādu pusložu garozu un projekcijašķiedras – savieno garozu ar smadzeņu stumbra kodoliem.

Rīsi. 9-7. Cilvēka smadzeņu lielo pusložu garoza.

A, B. Šūnu atrašanās vieta (citoarhitektūra).

B. Mielīna šķiedru atrašanās vieta (mieloarhitektūra).

Garoza - virsmas slānis, kas aptver tās puslodes. To veido galvenokārt vertikāli orientēts nervu šūnas un to procesiem, kā arī aferento un eferento nervu šķiedru saišķiem. Turklāt garozā ir neiroglijas šūnas.

Raksturīga smadzeņu garozas iezīme ir horizontālā slāņošanās, ko izraisa nervu šūnu un šķiedru sakārtotais stāvoklis. Ir vērts atzīmēt, ka garozā ir seši slāņi, kas atšķiras pēc to veidojošo neironu blīvuma, platuma, izmēra un formas. Nervu šķiedru saišķu, šūnu ķermeņu un neironu procesu vertikālā izvietojuma dēļ garozā ir vertikālas svītras. Šī orgāna funkcionālajai organizācijai nervu šūnu vertikālajam izvietojumam ir milzīgas zināšanas.

Ir vērts to atzīmēt garoza Tā ir kopējais laukums aptuveni 2200 kvadrātcentimetru, un neironu skaits tajā ir vairāk nekā 10 miljardi. Ievērojama vieta garozā atvēlēta piramīdveida neironiem. Tiem ir dažādi izmēri, to dendritiem ir daudz muguriņu: aksons, zvaigžņu šūnas - ir īss aksons un īsi dendriti, vārpstveida neironi - tie nodrošina horizontālus vai vertikālus savienojumus starp neironiem.

Neironu daudzslāņu lokalizācija.
Receptoru sistēmu somatotopiskā atrašanās vieta.
Moduļu organizācija.
Ekrāns ir ārējās uztveršanas neironu lauka sadalījums plaknē.
Centrālās nervu sistēmas struktūru funkciju attēlojums.
Aktivitātes pakāpes atkarība no ietekmes retikulāra veidošanās un subkortikālās struktūras.
Citoarhitektoniskais sadalījums laukos.
Sekundāro un terciāro lauku klātbūtne specifiskā projekcijas motorā un sensorās sistēmas garoza ar asociatīvo funkciju pārsvaru.
Specializētās garozas asociācijas zonas.
Spēja ilgstoši saglabāt kairinājuma pēdas.
Dinamisks funkciju sakārtojums, kas izpaužas spējā kompensēt garozas struktūru zaudētās funkcijas.
Kaimiņos esošo perifēro uztverošo lauku garozā pārklājas.
Savstarpēja funkcionālā saikne starp garozas inhibējošo un ierosinošo stāvokli.
Spēja apstarot stāvokli.
Specifiskā elektriskā aktivitāte.

Ieslēgts specifiskas īpatnības Garozas organizāciju ietekmē fakts, ka evolūcijas laikā notika centrālās nervu sistēmas funkciju kortikolizācija, tas ir, pārnešana uz smadzeņu pamatā esošajām struktūrām. Tomēr šī pārnešana nenozīmē, ka garoza pilda citu struktūru funkcijas. Tās uzdevums ir labot ar to mijiedarbojošo sistēmu darbības traucējumus, ņemot vērā individuālo pieredzi, analizējot signālus, veidojot pareiza reakcija par šiem signāliem, kā arī pēdu veidošanos savās un citās ieinteresētās smadzeņu struktūrās par signālu, tā nozīmi, īpašībām un reakcijām uz to. Pēc tam, automatizācijai progresējot, reakciju veic subkortikālās struktūras.

Smadzeņu garozas slāņi

Molekulārais slānis– to veido šķiedras, kas savijas savā starpā, tajā ir maz šūnu.

Ārējais granulēts slānis– to raksturo blīvs dažādu formu mazu neironu izvietojums. Dziļumos ir nelielas piramīdveida šūnas – tās ieguvušas savu nosaukumu formas dēļ.

Ārējais piramīdas slānis- tas iekļauj piramīdveida neironi dažāda izmēra, ar lielām šūnām, kas atrodas dziļāk.

Iekšējais granulēts slānis– tam raksturīgs dažāda lieluma mazu neironu vaļīgs novietojums, blakus tiem iet blīvi šķiedru kūlīši.

Iekšējais piramīdas slānis– ietver vidējos un lielos piramīdveida neironus, to apikālie dendriti sniedzas līdz pat molekulārajam slānim.

Vārpstas šūnu slānis– šeit atrodas fusiform neironi, savukārt tā dziļā daļa pāriet iekšā baltā viela.

Smadzeņu garozas zonas

Pamatojoties uz neironu atrašanās vietu, blīvumu un formu, smadzeņu garoza parasti tiek sadalīta vairākos laukos, tie zināmā mērā sakrīt ar noteiktām zonām, kurām, pamatojoties uz klīniskajiem un fizioloģiskajiem datiem, tiek piešķirtas vairākas funkcijas.

Izmantojot elektrofizioloģiskās metodes, tika konstatēts, ka smadzeņu garozā ir 3 veidu apgabali atbilstoši tajā esošo šūnu funkcijām. Tie ietver sensoro, asociatīvo un motoru zonas. Pateicoties attiecībām starp šīm zonām, ir iespējams kontrolēt un koordinēt brīvprātīgas un vairākas piespiedu darbības formas, tostarp atmiņu, apziņu, mācīšanos un personības iezīmes.

Jāpiebilst, ka atsevišķu garozas zonu funkcijas, tai skaitā lielo priekšējo zonu, vēl nav pētītas. Šīs zonas, kā arī dažas citas smadzeņu zonas sauc par klusajām zonām. Tas ir saistīts ar faktu, ka kairinājuma gadījumā ar elektrisko strāvu neparādās nekādas reakcijas vai sajūtas.

Tiek uzskatīts, ka šīs zonas ir atbildīgas par vairākām individuālām īpašībām vai personību. Šo zonu noņemšana vai ceļu, kas no tām ved uz smadzenēm, nogriešana tika izmantota, lai atvieglotu pacientu akūtu uzbudinājumu, taču tas neļāva. šī metode Man bija jāatsakās blakusparādību dēļ. Tā sekas ir intelekta, apziņas, radošuma līmeņa pazemināšanās un loģiskā domāšana. Dati blakus efekti netieši norāda funkcijas, kuras veic prefrontālās zonas.

Neiroloģiskās izmeklēšanas iezīmes

Neiroloģiskā izmeklēšana ir vērsta uz kustību un maņu traucējumiem. Tāpēc ir daudz vieglāk noteikt traucējumus ceļu un primāro zonu darbībā nekā bojājumus asociatīvajā garozā. Ir vērts to atzīmēt neiroloģiski simptomi var nebūt pat plašu bojājumu gadījumā frontālās, parietālās vai temporālā daiva. Ir svarīgi, lai kognitīvās funkcijas novērtējums būtu tikpat loģisks un konsekvents kā neiroloģiskā izmeklēšana.

Šāda veida pārbaude ir vērsta uz fiksētajiem sakariem starp funkciju un struktūru. Piemēram, ar šķērsgriezuma garozas vai redzes trakta bojājumiem vienmēr rodas kontralaterāla homonīma hemianopsija. Gadījumā, ja esat satriekts sēžas nervs, Ahileja reflekss netiek novērots.

Sākumā tika pieņemts, ka asociatīvās garozas funkcijas darbojas līdzīgi. Izskanēja viedoklis, ka ir atmiņas centri, telpas uztvere, vārdu izpratne, tāpēc ar palīdzību īpaši testi varēja noteikt bojājuma vietu. Vēlāk radās idejas par sadalītām neironu sistēmām un funkcionālā specializācija to robežās. Šīs idejas norāda, ka sadalītās sistēmas - sarežģītas neironu ķēdes, kas ietver kortikālos un subkortikālos veidojumus - ir atbildīgas par sarežģītām uzvedības un kognitīvām funkcijām.

Līdz ar to var izdarīt šādus secinājumus:

Sarežģītas funkcijas, piemēram, atmiņa vai runa, cieš, ja tiek bojāta kāda struktūra, kas iekļauta attiecīgajā izplatītajā sistēmā.
Ja struktūra vienlaikus pieder vairākām sadalītām sistēmām, tās sakāve kļūst par vairāku funkciju traucējumu cēloni.
Ja saglabātās saites pārņem skartās vietas funkcijas, tad disfunkcija var būt īslaicīga vai minimāla.
Atsevišķas struktūras, kas veido sadalīto sistēmu, ir atbildīgas par dažādiem šīs sistēmas nodrošinātās funkcijas aspektiem, taču ir vērts atzīmēt, ka šī specializācija ir relatīva.

Tas ir, jebkuras šīs sadalītās sistēmas struktūras bojājums novedīs pie tās pašas funkcijas pārkāpuma klīniskās izpausmes būs savādāk.

Smadzeņu garoza ir sarežģīts orgāns, kas veic daudzas svarīgas funkcijas. Tās darbības traucējumi var radīt diezgan nopietnas sekas organismam, tāpēc jebkādu pārkāpumu gadījumā nekavējoties jāmeklē kompetenta speciālista palīdzība.

1.Molekulārā slānis - visārīgākais. Tas satur nervu šķiedru pinumu, kas atrodas paralēli garozas virsmai. Lielākā daļa šo šķiedru ir garozas apakšējo slāņu piramīdveida neironu apikālo dendrītu zari. Šeit nonāk arī aferentās šķiedras no redzes talāma, kas regulē garozas neironu uzbudināmību. Neironi molekulārajā slānī pārsvarā ir mazi un fusiformi.

2. Ārējais granulēts slānis. Sastāv no liela skaita zvaigžņu šūnu. To dendrīti iestiepjas molekulārajā slānī un veido sinapses ar talamo-kortikālajām aferentajām nervu šķiedrām. Sānu dendriti sazinās ar blakus esošajiem viena un tā paša slāņa neironiem. Aksoni veido asociācijas šķiedras, kas caur balto vielu pārvietojas uz blakus esošajām garozas zonām un veido tur sinapses.

6. Fusiformu neironu slānis(polimorfo šūnu slānis) sastāv galvenokārt no vārpstas neironiem. Viņu dendrīti nonāk molekulārajā slānī, un to aksoni nonāk vizuālajos pauguros.

Rīsi. 9-7. Cilvēka smadzeņu lielo pusložu garoza.

A, B. Šūnu atrašanās vieta (citoarhitektūra).

B. Mielīna šķiedru atrašanās vieta (mieloarhitektūra).

Smadzeņu garoza atrodas daudzu radījumu ķermeņa struktūrā, bet cilvēkiem tā ir sasniegusi savu pilnību. Zinātnieki saka, ka tas kļuva iespējams, pateicoties gadsimtiem ilgajai darba aktivitātei, kas mūs pastāvīgi pavada. Atšķirībā no dzīvniekiem, putniem vai zivīm, cilvēks nemitīgi attīsta savas spējas un tas uzlabo viņa smadzeņu darbību, tajā skaitā arī smadzeņu garozas funkcijas.

Bet pievērsīsimies tam pakāpeniski, vispirms apskatot garozas struktūru, kas neapšaubāmi ir ļoti aizraujoša.

Smadzeņu garozā ir vairāk nekā 15 miljardi nervu šūnu un šķiedru. Katram no viņiem ir dažādas formas un veido vairākus unikālus slāņus, kas atbild par konkrētām funkcijām. Piemēram, otrā un trešā slāņa šūnu funkcionalitāte ir pārveidot ierosmi un pareizi novirzīt to uz noteiktām smadzeņu daļām. Un, piemēram, centrbēdzes impulsi atspoguļo piektā slāņa veiktspēju. Apskatīsim katru slāni rūpīgāk.

Smadzeņu slāņu numerācija sākas no virsmas un iet dziļāk:

Molekulārais slānis būtiski atšķiras ar zemo šūnu līmeni. Ir ļoti ierobežots to skaits, kas sastāv no nervu šķiedrām, kas ir cieši savstarpēji saistītas.
Granulēto slāni citādi sauc par ārējo slāni. Tas ir saistīts ar iekšējā slāņa klātbūtni.
Piramīdas līmenis ir nosaukts pēc tā struktūras, jo tam ir dažāda izmēra neironu piramīdveida struktūra.
Granulēto slāni Nr.2 sauc par iekšējo.
Piramīdas līmenis Nr.2 ir līdzīgs trešajam līmenim. Tās sastāvs ir piramīdveida attēla neironi, kuriem ir vidus un liels izmērs. Tie iekļūst līdz molekulārajam līmenim, jo tajā ir apikāli dendriti.
Sestais slānis ir fusiform šūnas, kas pazīstamas arī kā "fusiform" šūnas, kas pakāpeniski nonāk smadzeņu baltajā vielā.

Ja aplūkojam šos līmeņus padziļināti, izrādās, ka smadzeņu garoza uzņemas katra ierosinājuma līmeņa projekcijas, kas notiek dažādas nodaļas Centrālo nervu sistēmu sauc par "lejup straumi". Tie, savukārt, tiek transportēti uz smadzenēm pa nervu ceļiem cilvēka ķermenis.

Prezentācija: "Augstāko garīgo funkciju lokalizācija smadzeņu garozā"

Tādējādi smadzeņu garoza ir cilvēka augstākas nervu darbības orgāns un regulē absolūti visu nervu procesi kas rodas organismā.

Un tas notiek tā struktūras īpatnību dēļ, un tas ir sadalīts trīs zonās: asociatīvajā, motoriskajā un maņu zonā.

Mūsdienu izpratne par smadzeņu garozas uzbūvi

Ir vērts atzīmēt, ka ir nedaudz atšķirīgs priekšstats par tā struktūru. Saskaņā ar to ir trīs zonas, kuras viena no otras atšķiras ne tikai pēc struktūras, bet arī ar funkcionālo mērķi.

Primārā zona (motora), kurā atrodas tās specializētās un ļoti diferencētās nervu šūnas, saņem impulsus no dzirdes, redzes un citiem receptoriem. Šī ir ļoti svarīga joma, kuras bojājumi var izraisīt nopietnus motora un sensoro funkciju traucējumus.
Sekundārā (sensorā) zona ir atbildīga par informācijas apstrādes funkcijām. Turklāt tā struktūra sastāv no perifērās daļas analizatora kodoli, kas izveido pareizu savienojumu starp stimuliem. Tās sakāve apdraud cilvēku ar nopietniem uztveres traucējumiem.
Asociatīvā jeb terciārā zona, tās uzbūve ļauj to uzbudināt ar impulsiem, kas nāk no ādas, dzirdes uc receptoriem. Tā veido cilvēka nosacītus refleksus, palīdzot izzināt apkārtējo realitāti.

Prezentācija: "Smadzeņu garoza"

Galvenās funkcijas

Kā atšķiras cilvēku un dzīvnieku smadzeņu garoza? Jo tā mērķis ir apkopot visas nodaļas un kontrolēt darbu. Šīs funkcijas nodrošina miljardiem neironu ar daudzveidīgu struktūru. Tie ietver tādus veidus kā starpkalārais, aferents un eferents. Tāpēc būs svarīgi sīkāk apsvērt katru no šiem veidiem.

Starpkalāra tipa neironiem, no pirmā acu uzmetiena, ir savstarpēji izslēdzošas funkcijas, proti, kavēšana un ierosināšana.

Aferentais neironu veids ir atbildīgs par impulsiem vai drīzāk par to pārraidi. Savukārt eferenti nodrošina noteiktu cilvēka darbības jomu un tiek klasificēti kā perifērija.

Protams, tā ir medicīnas terminoloģija un no tās ir vērts abstrahēties, vienkāršā tautas valodā precizējot cilvēka smadzeņu garozas funkcionalitāti. Tātad smadzeņu garoza ir atbildīga par šādām funkcijām:

Spēja pareizi izveidot savienojumus starp iekšējie orgāni un audumi. Un vēl vairāk, tas padara viņu perfektu. Šīs iespējas pamatā ir nosacīti un beznosacījumu refleksi cilvēka ķermenis.
Attiecību organizēšana starp cilvēka ķermeni un vidi. Turklāt tas kontrolē orgānu funkcionalitāti, koriģē to darbu un ir atbildīgs par vielmaiņu cilvēka organismā.
Viņš ir 100% atbildīgs par to, lai domāšanas procesi būtu pareizi.
Un pēdējais, bet ne mazāk svarīga funkcija – augstākais līmenis nervu darbība.

Iepazīstoties ar šīm funkcijām, mēs saprotam, ka tas ir ļāvis katram cilvēkam un visai ģimenei kopumā iemācīties kontrolēt organismā notiekošos procesus.

Prezentācija: "Sensorās garozas strukturālās un funkcionālās īpašības"

Akadēmiķis Pavlovs savos daudzos pētījumos ne reizi vien norādīja, ka tieši garoza ir gan cilvēku, gan dzīvnieku darbību pārvaldītāja un izplatītāja.

Bet ir arī vērts atzīmēt, ka smadzeņu garozai ir neskaidras funkcijas. Tas galvenokārt izpaužas centrālās giras darbā un frontālās daivas, kas ir atbildīgi par muskuļu kontrakciju pusē, kas ir pilnīgi pretēja šim kairinājumam.

Turklāt tās dažādās daļas ir atbildīgas par dažādām funkcijām. Piemēram, pakauša daivas ir paredzētas redzei, bet temporālās daivas ir paredzētas dzirdes funkcijas:

Lai būtu precīzāk, tad pakauša daiva Garoza patiesībā ir acs tīklenes projekcija, kas ir atbildīga par to vizuālās funkcijas. Ja tajā rodas kādi traucējumi, cilvēks var zaudēt orientāciju nepazīstamā vidē un pat ciest pilnīgu, neatgriezenisku aklumu.
Temporālā daiva ir dzirdes uztveršanas zona, kas saņem impulsus no gliemežnīcas iekšējā auss, tas ir, ir atbildīgs par savām dzirdes funkcijām. Šīs garozas daļas bojājumi apdraud cilvēku ar pilnīgu vai daļēju kurlumu, ko pavada pilnīgs vārdu pārpratums.
Centrālā žirusa apakšējā daiva ir atbildīga par smadzeņu analizatoriem vai, citiem vārdiem sakot, garšas uztveri. Tas saņem impulsus no mutes gļotādas un tā bojājums draud ar visu garšas sajūtu zudumu.
Un visbeidzot, smadzeņu garozas priekšējā daļa, kurā atrodas piriformā daiva, ir atbildīga par ožas uztveršanu, tas ir, deguna funkcijām. Impulsi tajā nonāk no deguna gļotādas, ja tas tiek ietekmēts, cilvēks zaudēs ožu.

Nav nepieciešams vēlreiz atgādināt, ka persona ir ieslēgta augstākais līmenis attīstību.

Tas apstiprina īpaši attīstīta frontālā reģiona struktūru, kas ir atbildīga par darba aktivitāte un runa. Tas ir svarīgi arī cilvēka uzvedības reakciju un tā adaptīvo funkciju veidošanās procesā.

Ir daudz pētījumu, tostarp slavenā akadēmiķa Pavlova darbs, kurš strādāja ar suņiem, pētot smadzeņu garozas struktūru un funkcijas. Tās visas pierāda cilvēku priekšrocības pār dzīvniekiem, tieši tās īpašās struktūras dēļ.

Tiesa, nevajadzētu aizmirst, ka visas daļas ir ciešā kontaktā viena ar otru un ir atkarīgas no katras tās sastāvdaļas darba, tāpēc cilvēka pilnība ir atslēga uz smadzeņu darbību kopumā.

No šī raksta lasītājs jau ir sapratis, ka cilvēka smadzenes ir sarežģītas un joprojām slikti izprotamas. Tomēr tā ir ideāla ierīce. Starp citu, retais zina, ka smadzenēs notiekošo procesu apstrādes jauda ir tik liela, ka līdzās jaudīgākais dators pasaulē ir bezspēcīgs.

Šeit ir vēl daži interesanti fakti, ko zinātnieki publicēja pēc virknes testu un pētījumu:

2017. gads iezīmējās ar eksperimentu, kurā īpaši jaudīgs dators mēģināja simulēt tikai 1 sekundi smadzeņu darbības. Pārbaude ilga apmēram 40 minūtes. Eksperimenta rezultāts bija tāds, ka dators nespēja izpildīt uzdevumu.
Atmiņa cilvēka smadzenes ir n-skaitlis bt, kas izteikts ar 8432 nullēm. Tas ir aptuveni 1000 Tb. Piemēram, Lielbritānijas nacionālajā arhīvā glabājas vēsturiskā informācija par pēdējiem 9 gadsimtiem un tā apjoms ir tikai 70 Tb. Sajūtiet, cik būtiska ir atšķirība starp šiem skaitļiem.
Cilvēka smadzenēs ir 100 tūkstoši kilometru asinsvadu, 100 miljardi neironu (attēls vienāds ar skaitli zvaigznes visā mūsu galaktikā). Turklāt smadzenēs ir simts triljoni neironu savienojumi kas ir atbildīgi par atmiņu veidošanos. Tādējādi, apgūstot ko jaunu, smadzeņu struktūra mainās.
Pamošanās laikā smadzenes elektriskajā laukā uzkrāj 23 W jaudu - ar to pietiek, lai iedegtu Iļjiča lampu.
Pēc svara smadzenes veido 2% no kopējās masas, bet tās izmanto aptuveni 16% no ķermeņa enerģijas un vairāk nekā 17% no asinīs esošā skābekļa.
Cits interesants fakts ka smadzenes sastāv no 75% ūdens un to uzbūve ir nedaudz līdzīga Tofu sieram. Un 60% smadzeņu ir tauki. Ņemot to vērā, pareizai smadzeņu darbībai veselīga un pareizu uzturu. Katru dienu ēdiet zivis, olīveļļu, sēklas vai riekstus – un jūsu smadzenes strādās ilgi un skaidri.
Daži zinātnieki, veicot virkni pētījumu, ir pamanījuši, ka diētas laikā smadzenes sāk “ēst” sevi. A zems līmenis skābeklis piecas minūtes var izraisīt neatgriezeniskas sekas.
Pārsteidzoši, ka cilvēks pats nespēj kutināt, jo... smadzenes noskaņojas uz ārējiem stimuliem un, lai šos signālus nepalaistu garām, paša cilvēka darbības tiek nedaudz ignorētas.
Aizmāršība ir dabisks process. Tas ir, nevajadzīgu datu novēršana ļauj centrālajai nervu sistēmai būt elastīgai. Un ietekme alkoholiskie dzērieni atmiņā ir izskaidrojams ar to, ka alkohols kavē procesus.
Smadzeņu reakcija uz alkoholu saturošiem dzērieniem ir sešas minūtes.

Intelekta aktivizēšana ļauj ražot papildu smadzeņu audus, kas kompensē tiem, kas saslimst. Ņemot to vērā, ieteicams iesaistīties attīstībā, kas nākotnē paglābs no vāja prāta un dažādiem garīgiem traucējumiem.

Ļaujieties jaunām aktivitātēm – tās ir vislabākās smadzeņu attīstībai. Piemēram, sazināties ar cilvēkiem, kuri ir pārāki par jums vienā vai otrā intelektuālajā jomā spēcīgs līdzeklis lai attīstītu savu intelektu.