Cerebral cortex: lag, celler og funksjoner (med bilder)

Den cerebrale cortex eller cerebral cortex er det nervøse vevet som dekker overflaten av hjernehalvene. Sa andre form, den utgjør den mest overlegne delen av hjernen.

Denne hjernestrukturen når sin maksimale utvikling i primater, er mindre utviklet i andre dyr og er relatert til utviklingen av mer komplekse kognitive og intellektuelle aktiviteter.

Den cerebrale cortex er et grunnleggende hjerneområde for menneskers funksjon. I denne regionen utføres funksjoner som oppfatning, fantasi, tanke, dom eller avgjørelse.

Anatomisk består den av en serie tynne lag dannet av grå materiale, som ligger over en bred samling av baner av hvitt materiale.

Den cerebrale cortex vedtar en konvolutt form, så hvis den skulle strekke seg, ville den ha en meget omfattende masse. Nærmere bestemt tyder forskningen på at totalarealet av hjernebarken kan bestå av ca 2500 kvadratkimeter.

På samme måte er denne store massen av hjerne preget av å inneholde et stort antall neuroner i sitt indre. På en generell måte er det postulert at i hjernebarken er det om lag 10 milliarder nevroner, noe som vil gi om lag 50 billioner synapser.

Hovedtrekkene til hjernebarken er forklart nedenfor. De spesifiserer lagene, deres nevroner og deres funksjonelle organisasjon, og vurderer funksjonene som utføres i denne regionen av hjernen.

Kjennetegn på hjernebarken

Den cerebrale cortex av pattedyr er representert av et ark med grå materiale som dekker de to hjernehalvene.

Den består av en svært kompleks struktur der forskjellige sensoriske organer er representert i bestemte områder eller områder, som kalles primære sensoriske områder.

Hver av de fem sansene som mennesker har (syn, berøring, lukt, smak og berøring) utvikler seg i en spesifikk del av cortex. Det vil si at hver sensorisk modalitet har et avgrenset territorium i hjernebarken.

Bortsett fra de sensoriske områdene har hjernebarken også flere sekundære somatiske, forening og motorregioner. På disse områdene utvikles kortikale og assosiasjonssamfunnssystemer, noe som gir opphav til læring, minne og atferd.

I denne forstand betraktes hjernebarken som et spesielt relevant område når man utvikler de overordnede aktivitetene i den menneskelige hjerne.

De mest avanserte og forseggjorte menneskelige prosesser som resonnement, planlegging, organisering eller forening finner sted i forskjellige områder av hjernebarken.

Av denne grunn utgjør hjernebarken en struktur som oppnår maksimal kompleksitet fra et menneskelig perspektiv. Den cerebrale cortex er resultatet av en sakte evolusjonær prosess som kan ha begynt mer enn 150 millioner år siden.

lagene

Hovedkarakteristikken til hjernebarken er at den utgjøres av forskjellige lag av grått materiale. Disse lagene utgjør strukturen i cortexen og definerer dens strukturelle og funksjonelle organisasjon.

I tillegg er lagene i hjernebarken karakterisert ved at de ikke bare er definert fra et strukturelt synspunkt, men også fra et fylogenetisk perspektiv.

Det vil si at hvert lag i hjernebarken tilsvarer et annet evolusjonært øyeblikk. Ved begynnelsen av menneskelige arter var hjernen mindre utviklet og cortexen hadde færre lag.

Gjennom utviklingen av arten har disse lagene økt, et faktum som er relatert til økningen av kognitive og intellektuelle evner hos mennesker med tidenes forlengelse.

Molekylært lag

Det molekylære laget, også kjent som plexiformlaget, er den mest overfladiske regionen i hjernebarken og derfor den nyeste starten.

Den består av et tett nettverk av nervefibre som er tangentielt orientert. Disse fibrene er avledet fra dendriter av pyramidale og fusiformceller, akselene til stellatcellene og Martinotti.

Afferente fibre som kommer fra thalamus, forening og kommisjoner kan også bli funnet i molekylærlaget. Å være den mest overfladiske regionen i cortex, i molekylærlaget er et stort antall synapser mellom forskjellige neuroner etablert.

Eksternt granulært lag

Det ytre granulære lag er den nest mest overfladiske regionen i cortexen og ligger under molekylærlaget. Den inneholder et stort antall små pyramide- og stellatceller.

Dendritene til de ytre granulære lagcellene ende opp i molekylærlaget og axonene går inn i dypere lag av hjernebarken. Av den grunn er det ytre granulære lag sammenkoplet med de forskjellige områder av cortex.

Eksternt pyramide lag

Det ytre pyramidale laget, som navnet antyder, består av pyramidale celler. Den er preget av en uregelmessig form, det vil si at lagets størrelse øker fra overflaten til den dypeste grensen.

Dendrittene til nevronene i pyramidlaget går til molekylærlaget og axonene beveger seg som fremspring, forening eller kommissurale fibre til det hvite stoffet som befinner seg mellom lagene i hjernebarken.

Internt granulært lag

Det indre granulære laget består av stellatceller som er arrangert i en svært kompakt form. Den har en høy konsentrasjon av fibre arrangert horisontalt kjent som det ytre bandet av Baillarger.

Ganglion lag

Ganglionlaget eller det indre pyramide lag inneholder svært store og mellomstore pyramidale celler. På samme måte inneholder de et høyt antall fibrene arrangert horisontalt som danner det indre bandet av Baillarger.

Multiformellag

Endelig inneholder det flerlagige laget, også kjent som det polymorfe cellelaget, fusiformceller. På samme måte inneholder den modifiserte pyramidale celler som inneholder en trekantet eller ovoid cellelegeme.

Mange av nervefibrene i flerskiktslaget går inn i det underliggende hvite saken og kobler laget til mellomområdene.

Funksjonell organisering

Den cerebrale cortex kan også organiseres i henhold til aktivitetene som utføres i hver region. I denne forstand bestemte områder av cerebral cortex prosessen spesifikke signaler av sensorisk, motor og forening natur.

Følsomme områder

De følsomme områdene er regioner i hjernebarken som mottar informasjon av følsom karakter og er nært relatert til oppfatningen.

Informasjonen åpner hjernebarken hovedsakelig gjennom den bakre halvdel av begge hjernehalvene. De primære områdene inneholder de mest direkte forbindelser med de perifere sensoriske reseptorene.

På den annen side er sekundære sensoriske og forening områder vanligvis i nærheten av de primære områdene. Generelt mottar de informasjon fra både de primære tilknytningsområdene og de nedre områdene i hjernen.

Hovedoppgaven til områdene for tilknytning og sekundære områder er å integrere sensitive opplevelser for å generere mønstre av anerkjennelse og oppførsel. De viktigste følsomme områdene i hjernebarken er:

1. Det primære somatosensoriske området (område 1, 2 og 3).
2. Det primære visuelle området (område 17).
3. Det primære lydområde (område 41 og 42).
4. Det primære smaksområdet (område 43).
5. Det primære olfaktoriske området (område 28).

Motorområder

Motorområdene er i den fremre delen av halvkulen. De er ansvarlige for å igangsette hjerneprosesser knyttet til bevegelse og gi opphav til slike aktiviteter.

De viktigste motorområdene er:

1. Det primære motorområdet (område 4).
2. Området for borspråk (område 44 og 45).

Områder

Områdene av hjernebarken korrelerer med de mer komplekse integrasjonsfunksjonene. Disse områdene utfører aktiviteter som prosesser for minne og kognisjon, styring av følelser, og utvikling av resonnement, vilje eller dom.

På samme måte spiller foreningens områder en spesielt viktig rolle i utviklingen av personlighet og karaktertrekk hos mennesker. På samme måte er det en hjernegruppe avgjørende for bestemmelsen av intelligens.

Områdene inkluderer bestemte motorområder, samt spesifikke sensoriske områder.

Nerveceller

Den cerebrale cortex har et stort utvalg av celler inne i den. Spesifikt har fem forskjellige typer nevroner blitt spesifisert i denne regionen av hjernen.

Pyramidale celler

Pyramidceller er nevroner som er preget av å ha en pyramideform. De fleste av disse cellene inneholder en diameter mellom 10 og 50 mikrometer.

Det er imidlertid også store pyramidale celler. Disse er kjent som Betz-celler og kan ha en diameter på opptil 120 mikrometer.

Både de små pyramidceller og de store pyramidceller finnes i precentral motor sirkonløsning og utfører hovedsakelig aktiviteter relatert til bevegelse.

Stellate celler

Stellatceller, også kjent som granulosa-celler, er små nevroner. De har vanligvis en diameter på ca 8 mikrometer og har en polygonal form.

Spindelceller

Fusiformceller er nevroner som har sin vertikale langsgående akse på overflaten. De er konsentrert hovedsakelig i de dypere kortikale lagene i hjernen.

Axonene fra disse nevronene stammer fra underkroppens nedre del og er rettet mot den hvite saken som en projeksjon, forening eller kommissorisk fiber.

Cajal horisontale celler

De horisontale cellene av cajal er små fusiformceller som er orientert horisontalt. De finnes i de mest overfladiske lagene i hjernebarken og spiller en kritisk rolle i utviklingen av denne hjernegionen.

Denne typen neuroner ble oppdaget og beskrevet av Ramón y Cajal i slutten av 1800-tallet, og etterfølgende forskning viste hvordan viktige celler skal koordinere nevronaktivitet.

For å oppnå sin posisjon i hjernebarken må de horisontale cellene av kjeve migrere på en koordinert måte under embryogenesen av hjernen. Det vil si at disse nevronene reiser fra deres fødested til overflaten av hjernebarken.

Når det gjelder molekylmønsteret til disse nevronene, Victor Borrell og Óscar Marín fra Institutt for neurovitenskap i Alicante, viste det seg at de horisontale cellene av cajal presenterer en orientering av nevrale lag i cortexen under embryonisk utvikling.

Faktisk kommer dispersjonen av disse cellene opp i løpet av de første faser av embryonisk utvikling. Cellene er født i ulike områder av hjernen og migrerer til hjernens overflate for å dekke det helt.

Endelig har det nylig blitt påvist at meningeal membranene har andre funksjoner enn de beskyttende som var ment i begynnelsen. Meningene tjener som substrat eller bane til de horisontale cellene av cajal for deres tangentielle migrasjon langs overflaten av skorpeen.

Martinotti celler

De siste nevronene som utgjør den cerebrale cortex nevronaktivitet, er de velkjente Martinotti-cellene. De består av små multiforme nevroner tilstede på alle nivåer i hjernebarken.

Disse nevronene skylder deres navn til Carlo Martinotti, en studentforsker av Camilo Golgi som oppdaget eksistensen av disse cellene i hjernebarken.

Martinotti-celler kjennetegnes ved å være multipolære neuroner med korte arboreserende dendriter. De blir spredt gjennom flere lag av hjernebarken og sender sine axoner til molekylærlaget, hvor aksonale arboriseringer dannes.

Nylig forskning på disse nevronene har vist at Martinotti-celler deltar i hjernens hemmeringsmekanisme.

Nærmere bestemt, når en pyramidal neuron (som er den vanligste typen av nevron i hjernebarken) begynner å overexcite, begynner Martinotti-celler å overføre hemmende signaler til de omkringliggende nerveceller.

I denne forstand utledes det at epilepsi kan være sterkt forbundet med et underskudd av Martinotti-celler eller en mangel i aktiviteten til disse nevronene. I disse øyeblikkene er den nervøse overføringen av hjernen ikke lenger regulert av disse cellene, noe som forårsaker ubalanse i cortexens funksjon.