12.08.2018

หน้าที่ของเปลือกสมองของมนุษย์ เปลือกสมองนั้น



เปลือกสมองเป็นชั้นบาง ๆ ของเนื้อเยื่อประสาทที่ก่อตัวหลายพับ พื้นที่ผิวทั้งหมดของเปลือกไม้ประมาณ 2200 cm2 ความหนาของเปลือกใน ส่วนต่างๆซีกสมองมีขนาดตั้งแต่ 1.3 ถึง 4.5 มม. และปริมาตรรวมคือ 600 ซีซี เยื่อหุ้มสมองประกอบด้วยเซลล์ประสาท 10,000 - 100,000 ล้านเซลล์และเซลล์เกลียจำนวนมากขึ้น (ซึ่งยังไม่ทราบจำนวนที่แน่นอน) ในเปลือกนอก มีการสลับชั้นที่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ของเซลล์ประสาทเป็นส่วนใหญ่ โดยชั้นต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากแอกซอนเป็นหลัก พื้นที่เยื่อหุ้มสมองมากกว่า 90% มีโครงสร้างแบบปกติหกชั้นและเรียกว่าไอโซคอร์เท็กซ์ เลเยอร์จะถูกกำหนดหมายเลขจากพื้นผิวถึงความลึก:

เราจะแสดงให้เห็นถึงระดับการสะท้อนทางประสาทสัมผัสของแง่มุมองค์ประกอบของการคิดซึ่งเป็นเป้าหมายของการวิจัยทางสรีรวิทยาในมนุษย์ได้อย่างไร การยืนยันว่าประเภทของสัญชาตญาณและสติปัญญาจะต้องแก้ปัญหาการไตร่ตรองที่ยังไม่เกี่ยวข้องกับการแทรกแซงของภาษาและเหตุผล

สมองมนุษย์กำกับและควบคุมการกระทำทั้งหมดของเรา มันซับซ้อนกว่าคอมพิวเตอร์เครื่องใด ๆ เป็นศูนย์กลางควบคุมร่างกาย สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายหมื่นล้านเซลล์และ เซลล์ประสาท- แต่ละคนก็มี เซลล์ร่างกายซึ่งในทางกลับกันก็มีฟังก์ชันเฉพาะ

ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น การจัดเรียง และรูปร่างของเซลล์ประสาท เปลือกสมองถูกแบ่งออกเป็นหลายสาขาซึ่งทับซ้อนกันบางส่วนกับพื้นที่ที่ได้รับมอบหมายหน้าที่เฉพาะตามข้อมูลทางสรีรวิทยาและทางคลินิก

โดยใช้วิธีการทางสรีรวิทยาไฟฟ้าพบว่าพื้นที่สามประเภทสามารถแยกแยะได้ในเยื่อหุ้มสมองตามหน้าที่ที่เซลล์ที่อยู่ในนั้นทำ: พื้นที่รับความรู้สึกของเปลือกสมอง, พื้นที่เชื่อมโยงของเปลือกสมอง และบริเวณมอเตอร์ของ เปลือกสมอง ความสัมพันธ์ระหว่างโซนเหล่านี้ทำให้เกิดเยื่อหุ้มสมอง สมองใหญ่ควบคุมและประสานงานกิจกรรมทั้งแบบสมัครใจและไม่สมัครใจทั้งหมด รวมถึงการทำงานระดับสูง เช่น ความจำ การเรียนรู้ จิตสำนึก และลักษณะบุคลิกภาพ

สมองหมุนเวียนแรงกระตุ้นนับล้านอยู่เสมอ ดังนั้นจึงทำงานโดยไม่หยุด การเปิดเผยกิจกรรมที่เราควบคุม เช่น การเดิน การพูด และกิจกรรมอัตโนมัติ เช่น การหายใจ การย่อยอาหาร และการเต้นของหัวใจ สมองประกอบด้วย 3 หน่วยหลัก ได้แก่ ซีกสมองซีกโลก ก้านสมองและสมองน้อย

บทบาทของการประมวลผลข้อความที่ได้รับจากประสาทสัมผัสนั้นมาจากสมองซีกโลก กรงเล็บสมองส่วนใหญ่ประกอบด้วย เส้นใยประสาทซึ่งเชื่อมต่อซีกโลกของสมอง สมองน้อยมีทางเดินประสาทที่ส่งข้อความไปยังอวัยวะสำคัญต่างๆ ของร่างกาย และมีหน้าที่รับผิดชอบในการทรงตัวและการประสานงานของกล้ามเนื้อ

การทำงานของบางพื้นที่ของเปลือกสมอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณส่วนหน้าอันกว้างใหญ่ - โซนส่วนหน้าของเปลือกสมอง - ยังคงไม่ชัดเจน บริเวณเหล่านี้และบริเวณอื่นๆ ของสมอง เรียกว่าโซนเงียบของเปลือกสมอง เนื่องจากเมื่อถูกกระแสไฟฟ้าระคายเคือง จะไม่เกิดความรู้สึกหรือปฏิกิริยาใดๆ เลย เชื่อกันว่าโซนเหล่านี้รับผิดชอบต่อลักษณะเฉพาะหรือบุคลิกภาพของเรา การกำจัดโซนเหล่านี้หรือการตัดทางเดินที่ทอดจากโซนเหล่านี้ไปยังส่วนที่เหลือของสมอง (การผ่าตัด lobotomy ก่อนหน้าผาก) ถูกนำมาใช้เพื่อบรรเทาอาการเร้าอารมณ์เฉียบพลันในผู้ป่วย แต่สิ่งนี้ต้องถูกละทิ้งเนื่องจากเหตุดังกล่าว ผลข้างเคียงเป็นการลดลงของระดับจิตสำนึกและสติปัญญาความสามารถในการคิดอย่างมีเหตุผลและความสามารถในการสร้างสรรค์ ผลข้างเคียงเหล่านี้บ่งชี้ถึงการทำงานของบริเวณส่วนหน้าโดยอ้อม

การก่อตัวของตาข่าย, กระเปาะกระดูกสันหลัง, สมองน้อย, ทาลามัสและไฮโปทาลามัสถือเป็นหน่วยสมองที่ทำหน้าที่หน่วยแรก การก่อตัวของตาข่ายได้รับข้อความจากประสาทสัมผัสอย่างต่อเนื่อง จากนั้นปล่อยคลื่นของกิจกรรมทางไฟฟ้าผ่านเปลือกสมอง

กระเปาะกระดูกสันหลังร่วมกับฐานดอกและระบบลิมบิก เชื่อมโยงสมองซีกโลกที่รับผิดชอบต่อจิตวิญญาณ ตัณหา และความทรงจำ ไฮโปทาลามัสควบคุมการกระทำหลายอย่าง เช่น การเติบโต และเป็นบ่อเกิดของอารมณ์และความต้องการพื้นฐานของเรา

ครึ่งหลังของซีกโลกสมองประกอบด้วยศูนย์กลางสำหรับรับและประมวลผลข้อมูลที่ได้รับจากประสาทสัมผัส เซลล์ประสาทในทุกคน ศูนย์ประสาทลักษณะของประเภทของแรงกระตุ้นที่ใช้ทำงาน พื้นที่บางส่วนในซีกโลกสมองมีหน้าที่รับผิดชอบในเรื่องความจำ หน่วยความจำจะถูกจัดเก็บเป็นกิจกรรมทางไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงทางเคมีสามารถประหยัดเวลาน้อยลงหรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับกำลังของมัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงมีหน่วยความจำสองประเภท: สั้นและยาว

การตรวจทางระบบประสาทจะเน้นไปที่ความผิดปกติทางประสาทสัมผัสและความผิดปกติของการเคลื่อนไหว ดังนั้นจึงง่ายกว่ามากในการระบุความผิดปกติของโซนปฐมภูมิและความผิดปกติของทางเดินของโซนปฐมภูมิมากกว่ารอยโรคของเยื่อหุ้มสมองแบบเชื่อมโยง อาการทางระบบประสาทอาจไม่ปรากฏแม้ว่าจะมีความเสียหายอย่างมากต่อกลีบหน้าผาก กลีบข้างขม่อมหรือ กลีบขมับ- การประเมินการทำงานของการรับรู้ควรมีความสอดคล้องและสมเหตุสมผลพอๆ กับการตรวจทางระบบประสาท

การตรวจระบบประสาทมุ่งเน้นไปที่ความสัมพันธ์แบบมีสายระหว่างโครงสร้างและการทำงาน ดังนั้นเมื่อมีความเสียหายต่อทางเดินแก้วนำแสงหรือเยื่อหุ้มสมอง striate จะมีการสังเกต hemianopsia homonymous แบบตรงกันข้ามเสมอ เมื่อเส้นประสาทไซอาติกได้รับความเสียหาย อาการสะท้อนของจุดอ่อนจะหายไปเสมอ

ในตอนแรกสันนิษฐานว่าหน้าที่ของเยื่อหุ้มสมองเชื่อมโยงนั้นถูกจัดระเบียบในลักษณะเดียวกันนั่นคือมีศูนย์กลางสำหรับความทรงจำ การทำความเข้าใจคำศัพท์ และพื้นที่การรับรู้ - ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของการทดสอบพิเศษ การแปลตำแหน่งของรอยโรค สามารถกำหนดได้อย่างแม่นยำ ต่อมาเกิดแนวคิดเกี่ยวกับระบบประสาทแบบกระจายและแบบสัมพันธ์ ความเชี่ยวชาญด้านการทำงานภายในระบบเหล่านี้ ตามแนวคิดเหล่านี้ สิ่งที่เรียกว่าระบบแบบกระจายมีหน้าที่รับผิดชอบในการทำงานด้านความรู้ความเข้าใจและพฤติกรรมที่ซับซ้อน - วงจรประสาทที่ซับซ้อนและทับซ้อนกัน ซึ่งรวมถึงการก่อตัวของเยื่อหุ้มสมองและการก่อตัวของ subcortical

ชั้น สสารสีเทาครอบคลุมซีกสมองซีกสมอง เปลือกสมองแบ่งออกเป็นสี่กลีบ: หน้าผาก, ท้ายทอย, ขมับและข้างขม่อม ส่วนหนึ่งของเปลือกเปลือกหุ้ม ที่สุดพื้นผิวของซีกโลกสมองเรียกว่านีโอคอร์เท็กซ์เนื่องจากมันก่อตัวขึ้นในขั้นตอนสุดท้ายของวิวัฒนาการของมนุษย์ นีโอคอร์เท็กซ์สามารถแบ่งออกเป็นโซนตามหน้าที่ของมัน ส่วนต่างๆ ของนีโอคอร์เท็กซ์สัมพันธ์กับการทำงานของประสาทสัมผัสและมอเตอร์ พื้นที่ที่สอดคล้องกันของเปลือกสมองเกี่ยวข้องกับการวางแผนการเคลื่อนไหว (กลีบหน้าผาก) หรือเกี่ยวข้องกับความจำและการรับรู้ (กลีบท้ายทอย)

คอร์เท็กซ์

ภาษาอังกฤษ เปลือกสมอง) - ชั้นผิวซึ่งครอบคลุมซีกสมองซีกโลก ถูกสร้างขึ้นโดยเซลล์ประสาท (เซลล์ประสาท) ในแนวตั้งเป็นส่วนใหญ่ และกระบวนการของพวกมัน เช่นเดียวกับการรวมกลุ่มของเส้นใยประสาทนำเข้า (centripetal) และเส้นใยประสาทส่งออก (centrifugal) นอกจากนี้เยื่อหุ้มสมองยังรวมถึงเซลล์ประสาทด้วย

ลักษณะเฉพาะของโครงสร้างของเซลล์เม็ดเลือดคือการเรียงเป็นชั้นในแนวนอนซึ่งเกิดจากการจัดเรียงตัวของเซลล์ประสาทและเส้นใยประสาทตามลำดับ ใน K. g. m มี 6 ชั้น (ตามผู้เขียนบางคน 7) ซึ่งมีความกว้าง ความหนาแน่น รูปร่าง และขนาดของเซลล์ประสาทที่เป็นส่วนประกอบต่างกัน เนื่องจากการวางแนวของร่างกายและกระบวนการของเซลล์ประสาทในแนวตั้งเป็นส่วนใหญ่ เช่นเดียวกับการรวมกลุ่มของเส้นใยประสาท K. g. จึงมีเส้นลายแนวตั้ง สำหรับองค์กรการทำงานของ K. g. ความสำคัญอย่างยิ่งมีการเรียงตัวของเซลล์ประสาทในแนวตั้ง

เซลล์ประสาทประเภทหลักที่ประกอบขึ้นเป็นเซลล์เสี้ยม ร่างกายของเซลล์เหล่านี้มีลักษณะคล้ายกรวย จากปลายสุดซึ่งมีเดนไดรต์ปลายหนาและยาวยื่นออกมา มุ่งหน้าไปยังพื้นผิวของ K. g. m. มันจะบางลงและแบ่งออกเป็นรูปพัด สาขาเทอร์มินัล- เดนไดรต์ฐานที่สั้นกว่าและแอกซอนที่ยื่นออกมาจากฐานของเซลล์เสี้ยมขยายเข้าไป สสารสีขาวตั้งอยู่ใต้ต้นก.ม.หรือแตกแขนงภายในเปลือกต้น เดนไดรต์ของเซลล์เสี้ยมนั้นมีอยู่ จำนวนมากผลพลอยได้ที่เรียกว่า กระดูกสันหลังซึ่งมีส่วนในการก่อตัวของการสัมผัสซินแนปติกกับส่วนปลายของเส้นใยอวัยวะที่มาถึง K. g.m. จากส่วนอื่น ๆ ของเยื่อหุ้มสมองและชั้นใต้คอร์เทกซ์ (ดูไซแนปส์) แอกซอนของเซลล์เสี้ยมก่อตัวเป็นแกนหลัก เส้นทางที่ออกมามาจากเซลล์เสี้ยมขนาดตั้งแต่ 5-10 ไมครอน ถึง 120-150 ไมครอน (เซลล์ยักษ์ Betz) นอกจาก เซลล์ประสาทเสี้ยมโครงสร้าง K. g. m. ประกอบด้วยสเตเลท กระสวย และเซลล์ประสาทภายในประเภทอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการรับสัญญาณจากอวัยวะและการสร้างการเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทภายใน

ขึ้นอยู่กับลักษณะของการกระจายของเซลล์ประสาทและเส้นใยที่มีขนาดและรูปร่างต่างกันในชั้นของเยื่อหุ้มสมอง อาณาเขตทั้งหมดของเปลือกสมองแบ่งออกเป็นหลายภูมิภาค (เช่น ท้ายทอย หน้าผาก ขมับ ฯลฯ ) และส่วนหลังเป็นเขตข้อมูลขอบเขตไซโตสถาปัตยกรรมที่มีรายละเอียดมากขึ้นซึ่งแตกต่างกันออกไป โครงสร้างเซลล์และ ความสำคัญในการทำงาน- การจำแนกประเภทที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปของการก่อตัวของไซโตอาร์คิเทคโทนิกของระบบเม็ดเลือดของมนุษย์ เสนอโดย K. Brodmann ซึ่งแบ่งระบบการไหลเวียนโลหิตของมนุษย์ทั้งหมดออกเป็น 11 ส่วนและ 52 สาขา

จากข้อมูลสายวิวัฒนาการ จักรวาลแบ่งออกเป็นใหม่ (นีโอคอร์เท็กซ์) เก่า (อาร์คิคอร์เท็กซ์) และโบราณ (พาเลโอคอร์เท็กซ์) ในสายวิวัฒนาการของ K. g.m. มีการเพิ่มขึ้นอย่างแน่นอนและสัมพันธ์กันในดินแดนของเปลือกโลกใหม่โดยมีการลดลงสัมพัทธ์ในพื้นที่ของเปลือกโลกโบราณและเก่า ในมนุษย์ นีโอคอร์เท็กซ์คิดเป็น 95.6% ในขณะที่สมัยโบราณครอบครอง 0.6% และเก่า 2.2% ของอาณาเขตเยื่อหุ้มสมองทั้งหมด

ตามหน้าที่แล้ว พื้นที่ในเยื่อหุ้มสมองมี 3 ประเภท: ประสาทสัมผัส มอเตอร์ และการเชื่อมโยง

โซนเยื่อหุ้มสมองรับความรู้สึก (หรือฉายภาพ) รับและวิเคราะห์สัญญาณอวัยวะตามเส้นใยที่มาจากนิวเคลียสรีเลย์จำเพาะของฐานดอก พื้นที่รับความรู้สึกมีการแปลในบางพื้นที่ของเยื่อหุ้มสมอง: ภาพตั้งอยู่ในท้ายทอย (ช่อง 17, 18, 19) การได้ยินใน ส่วนบน ภูมิภาคชั่วคราว(ช่อง 41, 42), somatosensory, วิเคราะห์แรงกระตุ้นที่มาจากตัวรับของผิวหนัง, กล้ามเนื้อ, ข้อต่อ - ในบริเวณของไจรัสหลังกลาง (ช่อง 1, 2, 3) ความรู้สึกเกี่ยวกับการรับกลิ่นมีความเกี่ยวข้องกับการทำงานของส่วนที่เก่าแก่ทางสายวิวัฒนาการของเยื่อหุ้มสมอง (paleocortex) - ไจรัสฮิปโปแคมปัส

พื้นที่มอเตอร์ (มอเตอร์) - พื้นที่ของบรอดมันน์ 4 - ตั้งอยู่บนไจรัสพรีเซนทรัล เยื่อหุ้มสมองสั่งการมีลักษณะพิเศษคือการปรากฏตัวในชั้น V ของเซลล์เสี้ยมเสี้ยมยักษ์ Betz แอกซอนซึ่งก่อตัวเป็นทางเดินเสี้ยม - ทางเดินมอเตอร์หลักลงไปจนถึงศูนย์กลางมอเตอร์ของก้านสมองและ ไขสันหลังและให้การควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยสมัครใจ คอร์เทกซ์สั่งการมีการเชื่อมต่อภายในเยื่อหุ้มสมองทวิภาคีกับบริเวณรับความรู้สึกทั้งหมด ซึ่งทำให้มีปฏิสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างบริเวณรับความรู้สึกและมอเตอร์

พื้นที่สมาคม. เห่า ซีกโลกสมองมนุษย์มีลักษณะพิเศษคือการมีอาณาเขตอันกว้างใหญ่ซึ่งไม่มีการเชื่อมต่ออวัยวะและอวัยวะภายนอกโดยตรง พื้นที่เหล่านี้เชื่อมต่อกันผ่านระบบที่กว้างขวาง เส้นใยสมาคมที่มีพื้นที่รับความรู้สึกและการเคลื่อนไหวเรียกว่าบริเวณเยื่อหุ้มสมองแบบเชื่อมโยง (หรือตติยภูมิ) ใน ภูมิภาคด้านหลังเยื่อหุ้มสมอง ตั้งอยู่ระหว่างบริเวณรับความรู้สึกข้างขม่อม, ท้ายทอยและขมับและในส่วนหน้าพวกมันครอบครองพื้นผิวหลัก กลีบหน้าผาก- เยื่อหุ้มสมองสมาคมขาดหายไปหรือพัฒนาได้ไม่ดีในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในมนุษย์ เยื่อหุ้มสมองส่วนหลังครอบคลุมพื้นที่ประมาณครึ่งหนึ่ง และพื้นที่ส่วนหน้าคิดเป็น 1 ใน 4 ของพื้นผิวทั้งหมดของเยื่อหุ้มสมอง ในโครงสร้างมีความโดดเด่นด้วยการพัฒนาที่ทรงพลังเป็นพิเศษของชั้นบนของเซลล์ที่เชื่อมโยงกันเมื่อเปรียบเทียบกับระบบของเซลล์ประสาทอวัยวะและเซลล์ประสาทที่ส่งออก คุณลักษณะของพวกเขาคือการมีเซลล์ประสาทหลายจุดซึ่งเป็นเซลล์ที่รับรู้ข้อมูลจากระบบประสาทสัมผัสต่างๆ

เปลือกสมองแบบเชื่อมโยงยังมีศูนย์กลางที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมการพูด (ดูศูนย์กลางของ Broca และศูนย์กลางของ Wernicke) พื้นที่เชื่อมโยงของเยื่อหุ้มสมองถือเป็นโครงสร้างที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์ข้อมูลที่เข้ามาและเป็นเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการเปลี่ยนจากการรับรู้ทางสายตาไปเป็นกระบวนการเชิงสัญลักษณ์เชิงนามธรรม

การศึกษาทางประสาทวิทยาทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าเมื่อพื้นที่เชื่อมโยงด้านหลังได้รับความเสียหาย รูปแบบที่ซับซ้อนของการวางแนวในอวกาศและกิจกรรมเชิงสร้างสรรค์จะหยุดชะงัก และประสิทธิภาพของการดำเนินการทางปัญญาทั้งหมดที่ดำเนินการโดยมีส่วนร่วมของการวิเคราะห์เชิงพื้นที่ (การนับ การรับรู้ของภาพความหมายที่ซับซ้อน ) กลายเป็นเรื่องยาก เมื่อโซนคำพูดเสียหาย ความสามารถในการรับรู้และทำซ้ำคำพูดจะลดลง ความพ่ายแพ้ บริเวณหน้าผากเยื่อหุ้มสมองนำไปสู่ความเป็นไปไม่ได้ในการใช้โปรแกรมพฤติกรรมที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต้องมีการระบุสัญญาณที่สำคัญตามประสบการณ์ในอดีตและการคาดหวังในอนาคต ดู บล็อกสมอง, คอร์ติคอลไลเซชัน, สมอง, ระบบประสาท, พัฒนาการของเปลือกสมอง, กลุ่มอาการทางระบบประสาทและจิตวิทยา (ดี. เอ. ฟาร์เบอร์.)