Неокортекс – новая кора головного мозга

Неокортекс – это новые зоны коркового слоя. На отдел приходится 90% площади коры. Главная особенность коркового слоя – большое скопление нейронов, численность которых превышает 10 млрд. В ходе эволюции человека совершенствовались системы, ответственные за восприятие и анализ внешней информации. В неокортексе расположены сенсорные зоны, воспринимающие слуховые, зрительные, обонятельные, вкусовые, тактильные стимулы, и двигательные участки, откуда по экстрапирамидному и пирамидному трактам направляются импульсы в мозговой ствол и спинномозговой отдел.

Характеристика

Кортекс – это в биологии кора, периферическая, поверхностная зона органа. Кортекс мозга – внешний слой, структура, покрывающая мозговое вещество полушарий. Неокортекс – это такое структурное образование, которое располагается в поверхностном слое больших гемисфер и регулирует высшие функции психики, что предполагает участие в познавательной, мнестической, интеллектуальной, сложной моторной и мотивационно-поведенческой деятельности.

Толщина поверхностного слоя составляет 2-4 мм. Архикортекс – это древняя кора, эволюционно первично сформированная часть плаща, покрывающего конечный мозг у человека. Палеокортекс – это старая кора, образовалась позже архикортекса. Старый и древний корковые слои вместе образуют аллокортекс, который отличается более простой гистологической структурой, чем новая кора. Аллокортекс состоит из 2-х или 3-х слоев клеток.

Энторинальная кора находится в височной области головного мозга, обеспечивает взаимодействие новой коры и гиппокампа. К древнему отделу относят элементы обонятельной системы – луковицы, тракты, бугорки. В луковицы поступают сигналы от обонятельного эпителия, который находится на слизистой поверхности сверху носовых ходов. Пути обонятельной системы проходят через нижнюю поверхность лобного участка коры.

В бугорках системы располагаются центры вторичной обработки обонятельных стимулов. В составе старого коркового отдела выделяют миндалину, гиппокампальную и поясную извилины. Остальные области коркового слоя относятся к неокортексу. Новая кора быстро развивалась и совершенствовалась в процессе эволюции. Все отделы коры взаимодействуют между собой при помощи ассоциативных связей или подкорковых образований – базальных ядер, таламуса.

Взаимодействие между корковыми отделами разных полушарий осуществляется при помощи волокон в составе мозолистого тела. Неокортекс преимущественно образован нейронами 3-х видов – пирамидными, звездчатыми, веретеновидными, такое разграничение связано с функциональными различиями, что определяет функции разных участков коры.

Аксоны пирамидных клеток образуют нисходящие пути (отходят к исполнительным органам) или направлены в другие корковые отделы. Дендриты и аксоны, отходящие от звездчатых клеток, образуют сеть корковых связей. Выделяют тормозные и возбуждающие звездчатые нейроны, которые либо замедляют, либо стимулируют деятельность определенных структур.

Аксоны, отходящие от возбуждающих клеток, образуют тесные связи с дендритами пирамидных нейронов. Афферентные (проводящие импульсы от исполнительных органов к нервному центру) и эфферентные (проводящие импульсы от мозгового центра к исполнительным органам) связи неокортекса представлены видами:

• Корковые эфферентные (проекционные волокна, направленные к подкорковым структурам – например, кортикоспинальный, кортикоталамический, кортикомостовой тракты).
• Ассоциативные волокна, направленные к корковым отделам в пределах одного полушария.
• Комиссуральные волокна, связывающие симметрично расположенные участки разных гемисфер.

Большая часть комиссуральных ответвлений находится в составе мозолистого тела. Их общее количество превышает 200 млн. Относительно однородная новая кора образована 6-ю горизонтальными слоями, которые состоят из нейронов разного типа. Характер связей между мозговыми структурами различается в зависимости от слоя. Выделяют также вертикальные колонки кортекса, которые объединены по функциональным признакам. Различают слои новой коры в пределах головного мозга:

1. Молекулярный. Преимущественно состоит из дендритов, отходящих от пирамидных нейронов, и аксонов звездчатых клеточных элементов, которые поддерживают местные контакты в пределах коры.
2. Наружный зернистый. Состоит из пирамидных нейронов малого размера и других мелких нервных клеток. Образованные ими волокна обычно направлены параллельно поверхности.
3. Наружный пирамидный. Сформирован в основном из пирамидных клеточных элементов среднего размера.
4. Внутренний зернистый. Мелкие звездчатые клеточные элементы располагаются рыхло, не плотно, образуя расположенные параллельно поверхности волокна. В этом слое находится главный вход афферентных трактов, отходящих от таламуса. Сведения, поступающие от таламуса, перенаправляются в другие корковые отделы.
5. Образованный веретеновидными клетками. Сформирован преимущественно из веретеновидных клеточных элементов. Волокна этого слоя образуют тракты, по которым импульсы направляются обратно от корковых отделов к таламусу. Нижняя поверхность слоя переходит в белое мозговое вещество.
6. Внутренний пирамидный. Образован пирамидными клеточными элементами среднего и крупного размера. Гигантские клеточные элементы (клетки Беца) находятся в прецентральной извилине.

Большинство импульсов, поступающих от разных отделов туловища, направляется во внутренний зернистый слой. Эфферентные импульсы отходят преимущественно от внутреннего пирамидного и образованного веретеновидными клеточными элементами корковых слоев. От внутреннего пирамидного сигналы преимущественно направлены к стволу и спинномозговому отделу, от образованного веретеновидными нейронами – к таламусу.

Волокна первых 3-х слоев преимущественно поддерживают ассоциативные функции в пределах коркового слоя. Вертикальные функциональные колонки, образованные из нервных клеток, расположены перпендикулярно поверхности. Колонка – элементарная единица сенсомоторной коры, где происходит обработка информации, поступающей от рецепторов определенной модальности.

Колончатое строение неокортекса предполагает наличие в структурной единице 5-6 нейронов, в том числе пирамидных, дендриты которых образуют плотный пучок. К группе вертикально расположенных пирамидных клеточных элементов примыкают звездчатые нейроны. Нервные клетки в пределах одной колонки разделяют на простые и сложные с учетом особенностей импульсного ответа.

Наружная поверхность представлена сложным ландшафтом, испещрена бороздами (углубления в поверхности) и извилинами (возвышения над поверхностью). Благодаря наличию борозд и извилин общая площадь коркового слоя существенно увеличивается, составляет около 2200 см². Крупные борозды разделяют структуру на доли:

• Лобная. Отвечает за произвольные, контролируемые движения, совершаемые руками, нижними конечностями, языком и другими элементами речевого аппарата.
• Теменная. Отвечает за восприятие тактильных стимулов, болевых ощущений.
• Височная. Регулирует функцию слуха.
• Затылочная. Регулирует функцию зрения.
• Островок. Находится в углублении в области Сильвиевой борозды. Участок прикрыт сверху веществом лобной и теменной коры.

Первичная кора занимает 5% площади, поддерживает восприятие внешних стимулов, осуществляет регуляцию моторной и речевой деятельности. Остальные отделы новой коры считаются вторичными (ассоциативными), отвечают за обобщение поступающей извне информации.

Функции

Современная теория о физиологии коркового слоя предполагает, что любая функция поддерживается рядом отделов старой и новой коры, а также подкорковых центров в пределах головного мозга. Наиболее значимой представляется связь кортекса и таламуса. Например, в случае повреждения одновременно вещества корковых отделов и таламуса неврологический дефицит более выражен, чем при поражении одной из перечисленных структур.

Влияние таламуса заключается в возбуждающем воздействии на участки коры. Простое действие, например, захват предмета пальцами, требует участия мозговых структур – зрительного и двигательного центров коры, а также участка лобной доли, ответственного за координацию движений глаз. Управление высшими функциями психики находится в компетенции нескольких отделов новой коры.

Уместно говорить, что тот или иной участок новой коры отвечает преимущественно за определенную функцию. С учетом функциональной направленности выделяют сенсорные, ассоциативные, двигательные участки коркового слоя. Функции неокортекса отражают высшую деятельность психики. Структура участвует в процессах:

1. Сенсорное (зрительное, слуховое, тактильное, обонятельное) восприятие.
2. Осознанное мышление.
3. Речевая функция.
4. Сложная двигательная активность.
5. Интеграция сложных произвольных поведенческих реакций.

Рептильный мозг (ствол, мозжечок), лимбический мозг и неокортекс регулируют процессы биологического выживания, в том числе защитное, пищевое, половое поведение, и поддержание гомеостаза (постоянство внутренней среды организма). Неокортекс и лимбическая система в совокупности управляют всеми эмоциональными реакциями человека, определяя выбор поведенческой модели, мотивацию и цели его жизни.

Патологии

Повреждение вещества мозга в лобном отделе сопровождается возникновением парезов, параличей и другими нарушениями двигательной активности. Другие проявления: нарушение поведения, эмоциональная лабильность, апатия, утрата интереса к окружающему миру, замедленность реакций, речевые расстройства.

Повреждение мозгового вещества в теменной области приводит к нарушению тактильной чувствительности и проприоцепции (ощущение положения своего тела в пространстве). Поражение коры на височном участке сопровождается расстройством слухового восприятия, памяти и речи. Повреждение коркового слоя в затылочной зоне приводит к нарушению зрительной функции.

Неокортекс – новые структуры коркового слоя, поддерживающие высшие функции психики, сложные поведенческие реакции и двигательные паттерны.