NEOCORTEX: FUNKSJON, STRUKTUR OG PATOLOGI - GEOGRAFÍA - 2026

Den neocortex eller neocortex er en struktur oppdelt i tynne lag som dekker hjernen hos pattedyr, inkludert mennesker. Dets viktigste funksjoner er sensorisk persepsjon, romlig resonnement, språk, læring, hukommelse, blant andre.

Mens i hjernen til aper og mennesker, har dette området mange viklinger og omgir nesten hele hjernen. Tvert imot, hos mindre pattedyr er det mindre viktig, og tar mindre plass. I en musehjerne opptar således neocortex bare den øvre delen av hjernen. I tillegg er overflaten fin, og det er knapt vendinger.

Forskjellen i neocortex mellom mennesker og andre arter er at tykkelsen er mye større, og den har flere viklinger. Dette ser ut til å symbolisere evnen til å anvende mye mer komplekse kognitive ferdigheter.

Det kalles "neo", som betyr "nytt", fordi det er den evolusjonært nyere delen av hjernebarken. Imidlertid kan det også kalles "isocortex" eller "neopalyo". Noen forfattere bruker omvendt neocortex og cerebral cortex (eller cortex), selv om sistnevnte også inkluderer subkortikale strukturer som hippocampus og perirrinal cortex.

Neocortex hos mennesker

Cytoararkitektur av den visuelle neocortex: i sentrum nummerering av lag en (I) til seks (VI). Venstre kolonne: nevroncellelegemer markert med fiolett Nissl-flekk. Høyre kolonne: glutamatergiske nevroner merket for MR-GEF i blått. Kilde: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT, et al. via Wikimedia Commons

Hos menneskearter er neocortex den største delen av hjernen, og dekker begge hjernehalvdelene. Resten av strukturene kalles "allocortex".

Neocortex utfører en rekke funksjoner. Derfor, når noen type skader oppstår i dette området, er tap av visse kognitive evner vanlig.

Avhengig av skadens beliggenhet, kan evnen til sosialt å forholde seg passende, forstå språk, kontrollbevegelser … I tillegg kan visuell og romlig oppfatning, blant annet, endres.

Tidligere studerte de kognitive funksjoner og deres plassering i hjernen ved å observere atferden til skadde pasienter. Så hvis en stor gruppe pasienter som hadde skadet det samme området i neocortex, hadde vanskeligheter med å utføre de samme oppgavene, ble det opprettet et forhold mellom hjernens plassering og evner.

Takket være dette er det kjent at neocortex består av flere områder som har forskjellige funksjoner. Mange områder er til stede i forskjellige pattedyrarter. Mens andre, for eksempel fargesyn eller evnen til å snakke, bare i spesifikke arter.

Strukturen i neocortex

Neocortex og dens gyri eller sammenblandinger. Kilde: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, et al. (2008). via Wikimedia Commons

Neocortex er 2 til 4 millimeter tykk, og har omtrent 30 milliarder nevroner. Hos primater og mennesker er den full av spor og rygger (krengninger). Disse foldene oppsto fra den store økningen i størrelsen.

Alle mennesker har en hjerne med samme mønster av viklinger og sulci, selv om noen detaljer kan variere litt fra individ til person.

I tillegg er det nevroutviklingsforstyrrelser der disse vendinger ikke utvikler seg som de skal, noe som fører til forskjellige kognitive forandringer. På samme måte kan de gå tapt med degenerative sykdommer som Alzheimers.

Hos mennesker utgjør neocortex omtrent 76% av hjernens volum. Denne strukturen oppstår i det embryonale stadiet av dorsal telencephalon. Litt etter litt blir den delt inn i de berømte flikene: occipital, parietal, temporal og frontal.

Frontalobe (oransje), parietal lob (pink), occipital lob (purpur), temporal lob (green).

Disse lobene kjennetegnes ved deres funksjoner. Dermed skiller occiput seg ut for den primære visuelle cortex (for å behandle syn). Mens den tidsmessige, har den den primære auditive cortex (for lyder). Parietal tilsvarer taktile sensasjoner, oppfatning av egen kropp og visu-romlige evner.

Hos den humane arten har frontalben veldig komplekse og avanserte funksjoner i forhold til andre arter. For eksempel språkbehandling (Brocas område), sosialt ønskelig atferd og emosjonell kontroll.

Det er to typer cortex i neocortex i henhold til arkitekturen til celleorganene: selve neocortex og proisocortex. Sistnevnte finnes i noen deler av hjernen, så som den cingulerende gyrusen, insulaen, hippocampal gyrusen eller det subcallosal området.

Neocortex er det mest utviklede hjernevevet, som det kan sees i organisasjonen og antall lag.

Den består av gråstoff, det vil si umyndige nervecelllegemer. Den dekker et dypere område med hvit substans, det vil si aksoner (nevronale forlengelser) fylt med myelin.

Selv om neocortex utfører de mest komplekse hjernefunksjonene, observeres det knapt noen cellulære forskjeller sammenlignet med andre deler av hjernen.

Så hva gjør neocortex så spesialisert? Det ser ut til at det som skiller ham er hans evne til å skape, endre og kontrollere et stort antall nevrale forbindelser. Det genererer en så dynamisk og fleksibel struktur, som tillater en stor utveksling av informasjon mellom de forskjellige nevrale kretser.

Lag av neocortex

Nervesystemet og hjernen

Neocortex har en praktisk talt enhetlig struktur, og det er derfor den også kalles "isocortex". Den består av 6 horisontale lag nerveceller nummerert I til og med VI. Den første er den nyeste, mens den sjette er den eldste.

De er organisert i henhold til et fylogenetisk perspektiv, det vil si at hver enkelt oppstår fra et annet øyeblikk i evolusjonen. Etter hvert som arten har avansert, har nye lag utviklet seg.

Disse lagene inneholder både eksitatoriske (omtrent 80%) og hemmende (20%) nevroner. Førstnevnte aktiverer andre nevroner, mens sistnevnte blokkerer dem.

Lagene består hovedsakelig av "type celler" eller "tette celler", og forbindelser mellom dem. Lagene er differensiert av de dominerende typene nerveceller, deres arrangement og forbindelser.

Lag IV er mindre og finnes i den primære motoriske cortex. Det er hovedreseptoren for sensorisk informasjon. Senere overfører den informasjonen til andre lag, slik at den blir behandlet og tolket.

På denne måten mottar dette laget en stor del av de synaptiske forbindelsene fra subkortikale strukturer som thalamus. Dette er fordi talamusen er forbundet med forskjellige sanseorganer som øret eller øynene.

Lag II og III sender fremskrivninger primært til andre deler av neocortex. Mens lag V og VI vanligvis overfører informasjon utenfor cortex, for eksempel thalamus, hjernestamme eller ryggmarg.

Søyler i neocortex

Visuell cortex av apen (Macaca rhesus). Representasjon av en kortikal kolonne. Til venstre lagene i neocortex, i romertall fra III til VI. Pyramidale celler a , b . Stellate celler med ryggrader c , d . Stellate celler av tilbakevendende akson e , f , g . Pyramidale celler av tilbakevendende axon h , I . Sensoriske afferente fibre i rødt F . Tegning av et preparat farget etter Golgi-metoden. Kilde: Mavavf via Wikimedia Commons

I neocortex er det også vertikale strukturer kalt kolonner. De er områder med omtrent 0,5 millimeter i diameter og 2 millimeter dypt.

Tilsynelatende er hver kolonne assosiert med den sensoriske oppfatningen av hver del av kroppen. Selv om det også er noen dedikert til å oppfatte lyder eller visuelle elementer.

Hos mennesker ser det ut til å være rundt 500 tusen kolonner, som hver har rundt 60 tusen nevroner. Imidlertid er de vanskelige å definere, og det er ingen klar enighet om deres spesifikke anatomi, størrelse eller funksjoner.

Neocortex funksjoner

MR av hjernen

Hovedfunksjonene til neocortex er:

- Sensorisk oppfatning: i neocortex er det områder som behandler og tolker informasjonen som kommer fra sansene våre.

- Generer motoriske kommandoer: takket være denne hjernestrukturen kan vi lage sekvenser av bevegelser som vi ikke engang er klar over. I dette området planlegges alle motoriske mønstre som er nødvendige for å gå, skrive eller spille et instrument, for eksempel.

- Romlig resonnement: det er regioner i neocortex som er involvert i å forstå rom og handle i forhold til det. Det tjener også til å guide oss og plassere elementer.

- Språk: dette er en unik menneskelig kapasitet som skiller oss fra andre dyr. Det er områder i neocortex som disponerer oss for å lære lydene fra språket fra en tidlig alder og produsere dem. I tillegg til å knytte visse grupper lyder eller skrevne symboler til en mening.

- De såkalte utøvende funksjonene som resonnement, beslutningstaking, selvkontroll, konsentrasjon, selvrefleksjon, problemløsning osv. Det vil si evnen til å vite hvordan man oppfører seg til enhver tid og gjennomfører en serie atferd for å oppnå et mål.

- Læring, hukommelse og søvn: det har blitt bevist at neocortex også er viktig for lagring av kunnskap.

Faktisk synes visse deler av neocortex å være sete for semantisk minne, som er relatert til generell kunnskap om verden. For eksempel hva vi lærer på skolen, for eksempel at Paris er hovedstaden i Frankrike.

Det samme skjer med selvbiografisk hukommelse, som er den som er forbundet med viktige hendelser i våre personlige liv.

Instrumentell informasjon lagres også, det vil si informasjon som innebærer automatisk atferd som å kjøre eller sykle.

På den annen side aktiveres også visse nevroner i neocortex under søvn. Det ser ut til at neocortex dialoger med hippocampus mens vi sover, og hjelper til med å konsolidere og fikse det som har blitt lært i våkne perioder.

Neocortex og evolusjon

For at neocortex skal utvikle seg til en større størrelse, er det nødvendig at hjernen til arten også er større slik at den kan støtte den.

Neocortex er også til stede i andre primater foruten Homo sapiens. En større størrelse på neocortex sammenlignet med resten av hjernen er relatert til forskjellige sosiale variabler som gruppestørrelse, samt kompleksiteten i sosiale relasjoner (konkurranse, samarbeid, fagforening, etc.).

Evolusjonært å øke størrelsen på neocortex har medført større hemmende kontroll. Dette kan forklare transformasjonen av atferd og en større sosial harmoni i forhold til våre forfedre.

Mennesker har en stor neocortex sammenlignet med andre pattedyr. Således er det for eksempel et 30: 1-forhold mellom neokortisk grå substans og margstørrelse i sjimpansenes hjernestamme. Hos mennesker er dette forholdet 60: 1.

Patologier eller lesjoner i neocortex

Siden neocortex har en stor forlengelse hos mennesker, er det lett for enhver ervervet skade å involvere denne strukturen. Som det kan skje etter en hodeskade, hjerneslag eller svulster.

I tillegg er det viktig å nevne at avhengig av området i neocortex hvor skaden oppstår, vil symptomene variere. Det er mulig at pasienten har vanskeligheter med å bruke språk, i å oppfatte gjenstander i rommet eller at han lider av hemmingsproblemer og utfører uønsket atferd.

Neocortex kan også påvirkes av nevrodegenerative sykdommer. Som for eksempel ved Alzheimers sykdom er det et avbrudd i overføringen av informasjon fra den sensoriske neocortex til den prefrontale neocortex.

Dette fører til symptomer som nedsatte kognitive evner, personlighetsendringer og demens.

Hvis degenerasjonen omfatter den temporale loben, kan semantisk demens utvikle seg. Det vil si en gradvis degenerasjon av hukommelsen assosiert med semantiske fakta (ting lært av vår kultur, hva de lærer oss på skolen, data om språkbruk osv.)

referanser

1. Isocortex. (SF). Hentet 29. mars 2017, fra IMAIOS: imaios.com.
2. Neocortex. (SF). Hentet 29. mars 2017, fra Wikipedia: en.wikipedia.org.
3. Neocortex (hjerne). (SF). Hentet 29. mars 2017, fra Science Daily: sciencedaily.com.
4. Proisocortex. (SF). Hentet 29. mars 2017, fra Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Hjernens hjernebark (Neocortex). (SF). Hentet 29. mars 2017, fra MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. MENNESINHJERNENS EVOLUSJONALE LAGER. (SF). Hentet 29. mars 2017, fra hjernen fra topp til bunn: thebrain.mcgill.ca.
7. En samtale mellom tre hjerneområder konsoliderer minnene våre under søvn. (SF). Hentet 29. mars 2017, fra Trender 21: trends21.net.
8. Hva er neocortex? (SF). Hentet 29. mars 2017, fra BraInSitu: nibb.ac.jp.