Neocortex δομή, λειτουργίες και παθολογίες

Το neocortex ή neocorteza είναι μια δομή που χωρίζεται σε λεπτά στρώματα που καλύπτουν τον εγκέφαλο των θηλαστικών. Αυτός ο διαχωριστικός εγκέφαλος των θηλαστικών από εκείνους άλλων ζώων, δεδομένου ότι δεν υπάρχει σε πτηνά ή ερπετά. Επιπλέον, παρουσιάζει σημαντικές διαφορές μεταξύ των διαφόρων ειδών θηλαστικών.

Για παράδειγμα, εάν συγκρίνουμε τον εγκέφαλο ενός ποντικιού, ενός πιθήκου και ενός ανθρώπου, είναι δυνατόν να παρατηρήσουμε ότι το μέγεθος και οι στροφές (στροφές) είναι πολύ διαφορετικές.

Έτσι, στον εγκέφαλο ενός ποντικιού, το νεοφλοιό καταλαμβάνει μόνο το πάνω μέρος αυτού του οργάνου. Επιπλέον, η επιφάνειά του είναι λεπτή και σπάνια γυρίζει. Ενώ στον εγκέφαλο των μαϊμούδων και των ανθρώπων, η περιοχή αυτή έχει πολυάριθμες συσπάσεις και περιβάλλει σχεδόν ολόκληρο τον εγκέφαλο.

Τα δελφίνια είναι θηλαστικά που έχουν περισσότερους νεοτρικούς νευρώνες. Αν και η διαφορά μεταξύ ανθρώπων και άλλων ειδών, είναι ότι το πάχος του νεοκώγιμου είναι πολύ μεγαλύτερο και έχει ακόμα περισσότερες συσπάσεις. Αυτό φαίνεται να συμβολίζει την ικανότητα εφαρμογής πολύ πιο πολύπλοκων γνωστικών δεξιοτήτων.

Ονομάζεται "neo", που σημαίνει "νέο", επειδή είναι το εξελικτικά νέο τμήμα του εγκεφαλικού φλοιού.

Ωστόσο, μπορεί επίσης να ονομαστεί "isocórtex" ή "neopalio". Μερικοί συγγραφείς χρησιμοποιούν το νεοσύκτιο και τον εγκεφαλικό φλοιό (ή τον φλοιό) αδιαμφισβήτητα, αν και το τελευταίο περιλαμβάνει επίσης υποκριτικές δομές όπως ο ιππόκαμπος και ο περιφερικός φλοιός..

Στο ανθρώπινο είδος, το νεοσύκαστο είναι το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου και καλύπτει τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια. Οι υπόλοιπες δομές ονομάζονται "allocorteza".

Το neocortex είναι υπεύθυνο για μια ποικιλία λειτουργιών. Επομένως, όταν συμβαίνει κάποιο είδος τραυματισμού σε αυτόν τον τομέα, η απώλεια ορισμένων γνωστικών ικανοτήτων είναι κοινή..

Ανάλογα με τη θέση της βλάβης, η ικανότητα να συσχετίζεται κοινωνικά με τον κατάλληλο τρόπο, να κατανοεί τη γλώσσα, να ελέγχει τα κινήματα ... μπορεί να επιδεινωθεί ... Επιπλέον, η οπτική και χωρική αντίληψη μπορεί να μεταβληθεί, μεταξύ άλλων..

Σε προηγούμενες περιόδους, μελέτησαν τις γνωστικές λειτουργίες και τη θέση τους στον εγκέφαλο παρακολουθώντας τη συμπεριφορά των ασθενών με τραυματισμούς.

Έτσι, αν μια μεγάλη ομάδα ασθενών που είχαν βλάψει την ίδια περιοχή του νεοκρότρυφου είχαν δυσκολίες στην εκτέλεση των ίδιων καθηκόντων, δημιουργήθηκε μια σχέση μεταξύ εντοπισμού εγκεφάλου και δεξιοτήτων..

Χάρη σε αυτό, είναι γνωστό ότι το neocortex αποτελείται από αρκετές περιοχές που έχουν διαφορετικές λειτουργίες. Πολλές περιοχές υπάρχουν σε πολλά είδη θηλαστικών. Ενώ άλλοι, όπως η έγχρωμη όραση ή η ικανότητα να μιλούν, μόνο σε μερικά συγκεκριμένα είδη.

Θεωρία του τριπλού εγκεφάλου

Η έννοια του neocortex έχει επίσης επεκταθεί με τη διάσημη θεωρία του τριπλού εγκεφάλου του Paul MacLean που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του '50.

Αυτό το μοντέλο προσπάθησε να εξηγήσει τη δομή του ανθρώπινου εγκεφάλου που σχετίζεται με την εξελικτική ιστορία του είδους. Με αυτόν τον τρόπο, ο MacLean υπερασπίστηκε την ύπαρξη τριών τύπων εγκεφάλου: τον ερπετό εγκεφάλου, τον λιμνικό και τον νεοφλοιό.

Ο πρώτος είναι ο παλαιότερος και ρυθμίζει τις πιο βασικές ζωτικές λειτουργίες του σώματος, όπως η θερμοκρασία, ο καρδιακός ρυθμός ή η ισορροπία. Στους ανθρώπους, περιλαμβάνει το στέλεχος και την παρεγκεφαλίδα.

Το limbic συνδέεται με τα θηλαστικά και σχετίζεται με τη μνήμη και τα συναισθήματα. Στους ανθρώπους περιλαμβάνει δομές όπως ο ιππόκαμπος, η αμυγδαλή και ο υποθάλαμος.

Ενώ το νεοκώγιμο, άρχισε να αναπτύσσεται σε πρωτεύοντα θηλαστικά και έφτασε στη μέγιστη ανάπτυξή του στο ανθρώπινο είδος.

Περιλαμβάνει τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια, στα οποία χρωστάμε την εμφάνιση της γλώσσας, της αφηρημένης σκέψης, της φαντασίας, του αυτοέλεγχου κλπ. Δηλαδή, υψηλότερες γνωστικές λειτουργίες.

Αυτή η δομή είναι ευέλικτη και έχει πρακτικά ατελείωτες δεξιότητες μάθησης και προσαρμογής.

Αυτές οι τρεις περιοχές του εγκεφάλου δεν ενεργούν ανεξάρτητα, αλλά συνεργάζονται για την επίτευξη των στόχων. Έχουν παρατηρηθεί αμέτρητες συνδέσεις μεταξύ τους, επηρεάζοντας το ένα το άλλο.

Για παράδειγμα, υπάρχουν σημαντικοί σύνδεσμοι μεταξύ του οριακού συστήματος και του νεοφλοιού. Έτσι, με τη δράση του νεοκρότεινου, είμαστε σε θέση να ελέγξουμε τα συναισθήματά μας και να τα προσαρμόσουμε σε κάθε πλαίσιο.

Δομή του νεοκώγιμου

Το νεοσύκτημα έχει πάχος μεταξύ 2 και 4 χιλιοστών και έχει 30000 εκατομμύρια νευρώνες. Στα πρωτεύοντα και στους ανθρώπους είναι γεμάτο αυλάκια και κορυφογραμμές (συσπάσεις). Αυτές οι πτυχές προέκυψαν από τη μεγάλη αύξηση του μεγέθους.

Όλοι οι άνθρωποι έχουν έναν εγκέφαλο με το ίδιο μοτίβο συστροφών και αυλακώσεων, αν και ορισμένες λεπτομέρειες μπορεί να διαφέρουν ελαφρώς από το ένα άτομο στο άλλο.

Επιπλέον, υπάρχουν νευροαναπτυξιακές διαταραχές στις οποίες αυτές οι στροφές δεν αναπτύσσονται καθώς θα πρέπει να οδηγήσουν σε διάφορες γνωσιακές αλλαγές. Παρομοίως, μπορούν να χαθούν με εκφυλιστικές ασθένειες όπως η νόσος του Alzheimer.

Στον άνθρωπο, το νεόκαρπο αποτελεί περίπου το 76% του όγκου του εγκεφάλου. Αυτή η δομή εμφανίζεται στο εμβρυϊκό στάδιο του ραχιαίου τενονσέλλου. Λίγο και λίγο χωρίζεται στους διάσημους λοβούς: το ινιακό, το βρεγματικό, το κροταφικό και το μετωπιαίο.

Οι λοβοί αυτοί διακρίνονται από τις λειτουργίες τους. Επομένως, το ινιακό θυλάκιο ξεχωρίζει για τον πρωτογενή οπτικό φλοιό (για να επεξεργαστεί την όραση). Ενώ η χρονική, έχει τον κύριο ακουστικό φλοιό (για τους ήχους). Η βαρύτητα αντιστοιχεί στις απτικές αισθήσεις, στην αντίληψη του ίδιου του σώματος και στις οπτικοακουστικές ικανότητες.

Στο ανθρώπινο είδος, ο μετωπικός λοβός έχει πολύπλοκες και προηγμένες λειτουργίες σε σχέση με άλλα είδη. Όπως η επεξεργασία γλώσσας (περιοχή Broca), η κοινωνικά επιθυμητή συμπεριφορά και ο συναισθηματικός έλεγχος.

Υπάρχουν δύο τύποι φλοιού στο νεοκώγιμο σύμφωνα με την αρχιτεκτονική των κυτταρικών σωμάτων: το ίδιο το νεοκρόττετο και το proortex. Ο τελευταίος βρίσκεται σε μερικά μέρη του εγκεφάλου, όπως η κυλινδρική κόμπρα, η νησίδα, ο ιππόκαμπος ή η περιοχή υποκλίσεων.

Το νεοκώγιμο είναι ο πιο εξελιγμένος ιστός του εγκεφάλου, όπως φαίνεται από την οργάνωση και τον αριθμό των στρωμάτων του.

Αποτελείται από γκρίζα ύλη, δηλαδή τα σώματα των νευρικών κυττάρων που δεν έχουν μυελιωθεί. Καλύπτει μια βαθύτερη περιοχή λευκής ύλης, δηλαδή άξονες (νευρωνικές επεκτάσεις) γεμάτες με μυελίνη.

Ωστόσο, παρόλο που το νεοφλοιό εκτελεί τις πιο σύνθετες λειτουργίες του εγκεφάλου, δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου κυτταρικές διαφορές σε σύγκριση με άλλα μέρη του εγκεφάλου.

Έτσι, τι κάνει το νεοκώτερο τόσο εξειδικευμένο; Προφανώς, αυτό που τον χωρίζει είναι η ικανότητά του να δημιουργεί, να τροποποιεί και να ελέγχει μεγάλο αριθμό νευρικών συνδέσεων. Δημιουργεί μια δομή τόσο δυναμική και ευέλικτη που επιτρέπει μια μεγάλη ανταλλαγή πληροφοριών μεταξύ των διαφόρων νευρωνικών κυκλωμάτων.

Στρώματα του νεοκώγιμου

Το neocortex έχει μια πρακτικά ομοιόμορφη δομή, γι 'αυτό ονομάζεται επίσης "isoortex". Αποτελείται από 6 οριζόντια στρώματα νευρικών κυττάρων που αριθμούνται από I έως VI. Το πρώτο είναι το νεότερο, ενώ το έκτο είναι το παλαιότερο.

Είναι οργανωμένα σύμφωνα με μια φυλογενετική προοπτική, δηλαδή κάθε μία προέρχεται από μια διαφορετική στιγμή της εξέλιξης. Έτσι, καθώς το είδος έχει προχωρήσει, έχουν αναπτυχθεί νέα στρώματα.

Αυτά τα στρώματα περιέχουν τόσο διεγερτικούς (περίπου 80%) όσο και ανασταλτικούς (20%) νευρώνες. Οι πρώτοι ενεργοποιούν άλλους νευρώνες, ενώ οι τελευταίοι τους αποκλείουν.

Κυρίως τα στρώματα αποτελούνται από «κυψέλες τύπου» ή «πυκνά κύτταρα» και συνδέσεις μεταξύ τους. Τα στρώματα διαφοροποιούνται ανάλογα με τα είδη νευρικών κυττάρων που κυριαρχούν, τη διάταξη και τις συνδέσεις τους.

Το στρώμα IV είναι μικρότερο και βρίσκεται στον πρωτεύοντα κινητικό φλοιό. Είναι ο κύριος δέκτης των αισθητηριακών πληροφοριών. Στη συνέχεια μεταδίδει τις πληροφορίες αυτές σε άλλα επίπεδα έτσι ώστε να επεξεργάζεται και να ερμηνεύεται.

Με αυτό τον τρόπο, αυτό το στρώμα δέχεται πολλές από τις συναπτικές συνδέσεις των υποκριτικών δομών όπως ο θάλαμος. Αυτό συμβαίνει επειδή ο θάλαμος συνδέεται με διαφορετικά αισθητήρια όργανα όπως το αυτί ή τα μάτια.

Τα επίπεδα ΙΙ και ΙΙΙ στέλνουν προβολές κυρίως σε άλλα τμήματα του νεοφλοιού. Ενώ τα στρώματα V και VI συνήθως μεταδίδουν πληροφορίες εκτός του φλοιού, όπως ο θάλαμος, το εγκεφαλικό ή το νωτιαίο μυελό.

Στήλες του νεοκώγιμου

Στο νεοκώγιμο, διακρίνονται επίσης κάθετες δομές που ονομάζονται στήλες. Πρόκειται για ζώνες διαμέτρου περίπου 0,5 χιλιοστών και βάθους 2 χιλιοστών.

Προφανώς, κάθε στήλη συνδέεται με την αισθητηριακή αντίληψη κάθε μέρους του σώματος. Αν και υπάρχουν και ορισμένοι αφιερωμένοι στην αντίληψη των ήχων ή των οπτικών στοιχείων.

Στα ανθρώπινα όντα φαίνεται να υπάρχουν περίπου 500 χιλιάδες στήλες, με 60 χιλιάδες νευρώνες σε κάθε μία από αυτές.

Ωστόσο, είναι δύσκολο να καθοριστούν και δεν υπάρχει σαφής συναίνεση σχετικά με την ανατομία, το μέγεθος ή τις συγκεκριμένες λειτουργίες τους.

Λειτουργίες του νεοκώγιμου

Οι κύριες λειτουργίες του νεοκαρτέλου είναι:

- Αισθητική αντίληψη: στο νεοκρόττο υπάρχουν περιοχές που επεξεργάζονται και ερμηνεύουν τις πληροφορίες που προέρχονται από τις αισθήσεις μας.

- Δημιουργία εντολών κινητήρα: Χάρη σε αυτή τη δομή του εγκεφάλου, μπορούμε να κάνουμε ακολουθίες κινήσεων που δεν παρατηρούμε καν. Σε αυτή την περιοχή, για παράδειγμα, προγραμματίζονται όλα τα μοτίβα μοτέρ που είναι απαραίτητα για να περπατήσετε, να γράψετε ή να παίξετε ένα όργανο.

- Χωρική λογική: υπάρχουν περιοχές του neocortex που εμπλέκονται στην κατανόηση του χώρου και στην ενεργό δράση σε σχέση με αυτό. Χρησιμεύει επίσης για την καθοδήγηση και την τοποθέτηση στοιχείων.

- Γλώσσα: Αυτή είναι μια μοναδική ανθρώπινη ικανότητα που μας διακρίνει από τα υπόλοιπα ζώα. Υπάρχουν περιοχές του neocortex που μας προδιαθέτουν να μαθαίνουμε τους ήχους της γλώσσας από μικρές και να τις παράγουμε. Εκτός από τη σύνδεση ορισμένων ομάδων ήχων ή γραπτών συμβόλων με νόημα.

- Οι αποκαλούμενες εκτελεστικές λειτουργίες όπως η συλλογιστική, η λήψη αποφάσεων, ο αυτοέλεγχος, η συγκέντρωση, ο αυτο-προβληματισμός, η επίλυση προβλημάτων κλπ. Δηλαδή, η ικανότητα να γνωρίζεις πώς να συμπεριφέρεσαι σε κάθε στιγμή και να κάνεις μια σειρά συμπεριφορών για να πετύχεις ένα στόχο.

- Μάθηση, μνήμη και ύπνος: έχει αποδειχθεί ότι το νεοκώγιμο είναι επίσης απαραίτητο για την αποθήκευση της γνώσης.

Στην πραγματικότητα, ορισμένα τμήματα του νεοκρότρυτ φαίνεται να είναι η έδρα της σημασιολογικής μνήμης, η οποία σχετίζεται με τη γενική γνώση για τον κόσμο. Για παράδειγμα, αυτό που μαθαίνουμε στο σχολείο, όπως το Παρίσι είναι η πρωτεύουσα της Γαλλίας.

Το ίδιο συμβαίνει και με την αυτοβιογραφική μνήμη, που είναι αυτή που συνδέεται με σημαντικά γεγονότα της προσωπικής μας ζωής.

Επίσης αποθηκεύονται πληροφορίες για το όργανο τύπου, δηλαδή αυτό που περιλαμβάνει αυτόματες συμπεριφορές όπως οδήγηση ή ποδηλασία.

Από την άλλη πλευρά, ορισμένοι νευρώνες του νεοφλοιού ενεργοποιούν επίσης κατά τη διάρκεια του ύπνου. Φαίνεται ότι το νεοκόκκινο αλληλεπιδρά με τον ιππόκαμπο ενώ κοιμάται, βοηθώντας να εδραιώσουμε και να διορθώσουμε αυτό που έχουμε μάθει κατά τις περιόδους του ύπνου.

Neocortex και εξέλιξη

Για να εξελιχθεί το νεοκώτερο σε μεγαλύτερο μέγεθος, είναι απαραίτητο ο εγκέφαλος του είδους να είναι μεγαλύτερος ώστε να μπορεί να τον υποστηρίξει.

Το νεοκώγιμο είναι επίσης παρόν σε άλλα πρωτεύοντα εκτός από homo sapiens. Ένα μεγαλύτερο μέγεθος του νεοφλοιού σε σύγκριση με τον υπόλοιπο εγκέφαλο σχετίζεται με διαφορετικές κοινωνικές μεταβλητές όπως το μέγεθος της ομάδας, καθώς και την πολυπλοκότητα των κοινωνικών σχέσεων (ανταγωνισμός, συνεργασία, ένωση κ.λπ.)..

Η αύξηση του μεγέθους του νεοφλοιού έχει εξελικτικά εμπλέξει έναν μεγαλύτερο ανασταλτικό έλεγχο. Αυτό μπορεί να εξηγήσει τη μεταμόρφωση των συμπεριφορών και μεγαλύτερη κοινωνική αρμονία σε σχέση με τους προγόνους μας.

Οι άνθρωποι έχουν ένα μεγάλο νεοφλοιό σε σύγκριση με άλλα θηλαστικά. Έτσι, για παράδειγμα, υπάρχει λόγος 30: 1 νεοκρωτικής γκρίζας ουσίας στο μέγεθος του μυελού στο εγκεφαλικό επεισόδιο χιμπατζήδων. Στον άνθρωπο ο λόγος είναι 60: 1.

Παθολογίες ή βλάβες στο νεοκώγιμο

Δεδομένου ότι το νεοκώγιμο έχει μεγάλη επέκταση στους ανθρώπους, είναι εύκολο για οποιαδήποτε επίκτητη αλλοίωση να εμπλέξει αυτή τη δομή. Όπως μπορεί να συμβεί μετά από τραυματική εγκεφαλική βλάβη, εγκεφαλικό επεισόδιο ή όγκους.

Επιπλέον, είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι ανάλογα με την περιοχή του νεοκαρτέρου όπου συμβαίνει η βλάβη, τα συμπτώματα θα διαφέρουν. Είναι πιθανό ο ασθενής να έχει δυσκολίες στη χρήση της γλώσσας ή να αντιλαμβάνεται αντικείμενα στο διάστημα. Ή, αντιθέτως, υποφέρουν από προβλήματα αναστολής και εκτελούν ανεπιθύμητες συμπεριφορές.

Το νεοφλοιό μπορεί επίσης να επηρεαστεί από νευροεκφυλιστικές νόσους. Όπως, για παράδειγμα, στη νόσο του Alzheimer, υπάρχει διακοπή στη μετάδοση πληροφοριών από το αισθητήριο νεοφλοιό στο προμετωπιαίο νεόκρυπτο.

Αυτό οδηγεί σε συμπτώματα όπως εξασθένιση γνωστικών ικανοτήτων, αλλαγές προσωπικότητας και άνοια..

Εάν ο εκφυλισμός περικλείει τον κροταφικό λοβό, μπορεί να εμφανιστεί σημασιολογική άνοια. Δηλαδή, ένας προοδευτικός εκφυλισμός της μνήμης που σχετίζεται με σημασιολογικά γεγονότα (τα πράγματα που μαθαίνουμε από τον πολιτισμό μας, αυτό που διδάσκουμε στο σχολείο, τα δεδομένα σχετικά με τη χρήση της γλώσσας κ.λπ.)

Αναφορές

1. Isocortex (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από IMAIOS: imaios.com.
2. Neocortex. (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από τη Wikipedia: en.wikipedia.org.
3. Neocortex (εγκέφαλος). (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από την Επιστήμη καθημερινά: sciencedaily.com.
4. Proisocortex (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από το Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Ο εγκεφαλικός φλοιός του εγκεφάλου (Neocortex). (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από το MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. ΤΑ ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΕΓΚΕΦΑΛΟΥ. (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από τον εγκέφαλο από πάνω προς τα κάτω: thebrain.mcgill.ca.
7. Μια συζήτηση μεταξύ τριών περιοχών του εγκεφάλου εδραιώνει τις μνήμες μας κατά τη διάρκεια του ύπνου. (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από την Τάσεις 21: tendencias21.net.
8. Τι είναι το neocortex; (s.f.). Ανακτήθηκε στις 29 Μαρτίου 2017, από την BraInSitu: nibb.ac.jp.