Структурно-функциональная характеристика.

Кора больших полушарий.

Новая кора (неокортекс) представляет собой слой серого вещества общей площадью 1500-2200 кв. см, покрывающий большие полушария. Она составляет около 72% всей площади коры и около 40% массы головного мозга.

Функции отдельных зон новой коры определяются особенностями ее структурно-функциональной организации, связями с другими областями мозга, участием в восприятии, хранении и воспроизведении информации при организации и реализации поведения, регуляции функций сенсорных систем, внутренних органов.

Особенности структурно-функциональной организации коры большого мозга обусловлены тем, что в эволюции происходила кортикализация функций, т.е. передача коре больших полушарий функций нижележащих структур мозга. Однако, эта передача не означает, что кора берет на себя выполнение функций других структур. Ее роль сводится к коррекции возможных нарушений функций взаимодействующих с ней систем, более совершенного, с учетом индивидуального опыта, анализа сигналов и организации оптимальной реакции на эти сигналы, формирование в своих и в других заинтересованных структурах мозга памятных следов о сигнале, его характеристиках, значении и характере реакции на него.

Структурно-функциональная характеристика.

Кора большого мозга имеет следующие морфо-функциональные особенности:

1. многослойность расположения нейронов;

2. модульный принцип организации;

3. соматотопическая локализация рецептирующих систем;

4. экранность, т.е. распределение внешней рецепции на плоскости нейронального поля коркового конца анализатора;

5. зависимость уровня активности от влияния подкорковых структур в ретикулярной формации;

6. наличие представительства всех функций нижележащих структур ЦНС;

7. цитоархитектоническое распределение на поля; наличие в специфических проекционных сенсорных и моторной системах вторичных и третичных полей с асоциативными функциями;

8. наличие специализированных ассоциативных областей;

9. динамическая локализация функций, которая выражается в возможности компенсации функций утраченных структур;

10.перекрытие в коре большого мозга зон соседних периферических рецептивных полей;

9 стр., 4395 слов

Имидж организации структура и психологические факторы эффективности

Имидж организации: структура и психологические факторы эффективности Имидж как психологическая РR-категория Одним из важнейших направлений деятельности «паблик рилейшнз» является формирование позитивного или эффективного имиджа организации. Современная организация, созданная для достижения конкретных целей, осуществляет свою деятельность в условиях разнообразных взаимодействий и взаимосвязей, в ...

11.возможность длительного сохранения следов раздражения;

12. реципрокная функциональная взаимосвязь возбудительных и тормозных состояний;

13. способность к иррадиации возбуждения и торможения;

14. наличие специфической электрической активности.

Нейронная организация коры.

В коре имеется около 14 млрд. нейронов, количество глиальных клеток почти в 10 раз больше. В составе коры имеются:

— пирамидные

— звездчатые

— веретенообразные нейроны.

Пирамидные нейроны имеют разную величину, их дендриты несут большое количество шипиков; аксон пирамидного нейрона, как правило, идет через белое вещество в другие зоны коры или в структуры ЦНС.

Звездчатые клетки имеют короткие, хорошо ветвящиеся дендриты и короткий аксон, обеспечивающий связи нейронов в пределах самой коры большого мозга.

Веретенообразные нейроны обеспечивают вертикальные или горизонтальные взаимосвязи нейронов разных слоев коры.

 

В направлении с поверхности вглубь коры различают 6 горизонтальных слоев.

1. Молекулярный слой имеет очень мало клеток, но большое количество ветвящихся дендритов пирамидных клеток, формирующих сплетения, расположенное параллельно поверхности. На этих дендритах образуют синапсы афферентные волокна, приходящие от ассоциативных и неспецифических ядер таламуса.

2. Наружный зернистый слой составлен в основном звездчатыми клетками и частично малыми пирамидными клетками. Волокна клеток пирамидного слоя расположены преимущественно вдоль поверхности коры, образуя коритко-кортикальные связи.

3. Наружный пирамидный слой состоит в основном из пирамидных клеток средней величины. Аксоны этих клеток, как и зернистые клетки 2 слоя, образуют кортико-кортикальные ассоциативные связи.

4. Внутренний зернистый слой по характеру клеток (звездчатые клетки) и расположению их волокон аналогичен наружному зернистому слою. В этом слое имеют синаптические окончания афферентные волокна, идущие от нейронов специфических ядер таламуса; здесь отмечена наибольшая плотность капилляров.

6 стр., 2940 слов

Тема: АНАТОМИЯ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА.

... нейронах IV слоя, реже III и V слоёв коры. Восходящие волокна от неспецифических ядер и ретикулярных структур ствола дают ответвления ко всем слоям коры. Звёздчатые клетки III слоя ... , новая кора, типы Неронов, слои новой коры, цитоархитектонические поля и области, гомотипическая и гетеротипическая кора). 3. Функциональная анатомия коры головного мозга (анализатор, вставочные нейроны рефлекторных дуг ...

5. Внутренний пирамидный слой образован средними и крупными пирамидными клетками — нейронами, причем в двигательной коре расположены гигантские пирамидные клетки Беца. Аксоны этих клеток образуют эфферентные кортико-спинальный и кортико-бульбарный двигательные тракты.

6. Слой полиморфных клеток образован преимущественно веретенообразными клетками, аксоны которых образуют кортико-таламические пути.

Оценивая в целом афферентные и эфферентные связи коры больших полушарий, можно отметить, что в 1- 4 слоях происходит восприятие и обработка поступающих в кору сигналов. Напротив, покидающие кору эфферентные пути формируются преимущественно в 5 — 6 слоях.

Деление коры на различные поля проведено на основе цитоархитектонических признаков (форма и расположение нейронов) К. Бродманом (1909 г.), который выделил 52 поля. Многие из них характеризуются функциональными и нейрохимическими особенностями.

Особенностью корковых полей является экранный принцип их функционирования. Он заключается в том, что рецептор проецирует свой сигнал не на один нейрон коры, а на поле нейронов, которое образуется их коллатералями и связями. В результате сигнал фокусируется не точка в точку, а на множестве разнообразных нейронов, что обеспечивает его полный анализ и возможность передачи в другие заинтересованные структуры.

Гистологические данные показывают, что элементарные нейронные цепи, участвующие в обработке информации, расположены перпендикулярно поверхности коры. В коре большого мозга имеются функциональные объединения нейронов, расположенные в цилиндрике диаметром 0,5 — 1 мм. Эти объединения назвали нейронными колонками.Они обнаружены в моторной коре, в различных зонах сенсорной коры. Соседние нейронные колонки могут взаимодействовать друг с другом, организуют участие множества колонок в организации той или иной реакции. Возбуждение одной из колонок приводит к торможению соседних.

Локализация функций в коре больших полушарий.

Современная концепция локализации функций базируется на принципе многофункциональности (но не равноценности) корковых полей. Кору больших полушарий разделили на различные функциональные зоны:

7 стр., 3384 слов

Кора головного мозга

... чувствительности в задней центральной извилине коры, зрительное поле в затылочной области, слуховое поле в височной области и двигательное поле в передней центральной извилине коры. Эти поля ... - ассоциативные (связывают зоны коры в пределах одного полушария), - комиссуральные (связывают симметричные зоны коры двух полушарий через мозолистое тело), - проекционные (связывают кору и подкорку с ...

— сенсорная

— ассоциативная

— двигательная.

Сенсорные зоны коры больших полушарий.

Это зоны, в которые проецируются сенсорные раздражители (проекционная кора, корковые отделы анализаторов).

Они расположены преимущественно в теменной (поля 1-3), височной (поля 21, 22, 41, 42) и затылочной (поля 17-19) долях.

Корковые концы анализаторов имеют свою топографию, и на них проецируются определенные афференты проводящих систем. Корковые концы анализаторов разных сенсорных систем перекрываются. Помимо этого, в каждой сенсорной системе коры имеются полисенсорные нейроны, которые реагируют не только на «свой» адекватный стимул, но и на сигналы других сенсорных систем.

Афферентные пути в сенсорную кору поступают преимущественно от релейных сенсорных ядер таламуса.

Первичные сенсорные области коры — это зоны сенсорной коры, раздражение или разрушение которых вызывает четкие и постоянные изменения чувствительности организма. Они состоят преимущественно из мономодальных нейронов и формируют ощущения одного качества. В этих зонах имеется четкое пространственное (топографическое) представительство частей тела, их рецепторных полей.

Вокруг первичных сенсорных зон или полей находятся менее локализованные вторичные сенсорные зоны — полимодальные нейроны которых отвечают на действие нескольких раздражителей.

Важнейшими сенсорными областями являются теменная кора постцентральной извилины и соответствующая ей часть парацентральной дольки на медиальной поверхности полушарий (поля 1-3).

Эту зону обозначают как соматосенсорную область I.Здесь имеется проекция кожной чувствительности противоположной стороны тела от тактильных, болевых, температурных рецепторов; интероцептивной чувствительности и чувствительности опорно-двигательного аппарата от мышечных, суставных, сухожильных рецепторов.

Проекция головы и верхних отделов туловища находятся в нижнелатеральных участках постцентральной извилины, нижней половины туловища и ног — в верхнемедиальных зонах извилины. Проекция нижней части голени и стоп расположена в коре парацентральной дольки на медиальной поверхности полушарий, при этом проекция наиболее чувствительных участков (язык, губы, гортань, пальцы) имеют относительно большие зоны по сравнению с другими частями тела.

5 стр., 2348 слов

Неврологические синдромы поражения коры больших полушарий

... в коре полушарий большого мозга (И. П. Павлов). Различают следующие поля коры головного мозга: - первичные - проекционные поля ( ... целенаправленность действий; конструктивная при поражении угловой извилины доминантного полушария – больной теряет пространственную ориентацию ... Конструктивная апраксия при поражении теменно-затылочной области обуславливает потерю пространственной ориентации. Моторная ...

Предполагается, что в соматосенсорной области I в зоне тактильной чувствительности языка расположена проекция вкусовой чувствительности.

Выделяют меньшую по размеру соматосенсорную область II, расположенную на границе пересечения центральной борозды с верхним краем височной доли, в глубине латеральной борозды.

Степень локализации частей тела здесь выражена хуже; проекция лица находится спереди и ниже, рук — центрально, ног — сзади и выше. Функции этой области изучены недостаточно. Известно, что сигналы в нее поступают с обеих сторон тела и от других сенсорных областей мозга, например, зрительных и слуховых. Раздражение данной области приводит к сложным движениям тела; предполагают ее роль в сенсорном контроле движения.

 

Кожная рецептирующая система,таламокортикальные пути проецируются на заднюю центральную извилину, где имеется строгое соматотопическое деление. На верхние отделы этой извилины проецируются рецептивные поля кожи нижних конечностей, на средние — туловища, на нижние — руки, голова.

 

На заднюю центральную извилину в основном проецируются болевая и температурная чувствительность.В коре теменной доли(поля 5 и 7, где также оканчиваются проводящие пути чувствительности, осуществляется более сложный анализ — локализация раздражения, дискриминация, стереогноз. При повреждении коры более грубо страдают функции дистальных отделов конечностей, особенно рук.

 

Слуховая системапроецируется в слуховой коре (поля 41, 42), которая расположена в глубине латеральной борозды (кора поперечных височных извилин Гешля).

В этой зоне в ответ на раздражение слуховых рецепторов кортиева органа формируются звуковые ощущения, различающиеся по громкости, тону и другим характеристикам. Здесь заканчиваются аксоны задних бугров четверохолмия и латеральных коленчатых тел.

 

Зрительная системапредставлена в затылочной доле мозга: поля 17, 18, 19. Центральный зрительный путь заканчивается в поле 17; он информирует о наличии и интенсивности зрительного сигнала. В полях 18 и 19 анализируются цвет, форма и размеры, качества предметов. Поражение поля 19 коры большого мозга приводит к тому, что больной видит, но не узнает предмет (зрительная агнозия, при этом утрачивается также цветовая память).

4 стр., 1624 слов

Строение и функции коры больших полушарий мозга

Кора больших полушарий головного мозга , слой серого вещества толщиной 1—5 мм, покрывающий полушария большого мозга млекопитающих животных и человека. Эта часть головного мозга, развившаяся на поздних ... функций). Кроме того, в каждый данный момент корковые структуры (нейроны, поля, области) могут образовывать согласованно действующие комплексы, состав которых изменяется в зависимости ...

 

Обонятельная системапроецируется в области переднего конца гиппокампальной извилины. Кора этой области имеет не 6-, а 3-слойное строение. При раздражении этой области отмечаются обонятельные галлюцинации; повреждение ее ведет к потере обоняния — аносмии.

Вкусовая системапроецируется в гиппокампальной извилине по соседству с обонятельной области коры (поле 43).

Ассоциативные области коры больших полушарий.

Все сенсорные проекционные зоны и моторная область коры занимают менее 20% поверхности коры большого мозга. Остальная кора составляет ассоциативную область. Каждая ассоциативная область связана мощными связями с несколькими проекционными областями. Считают, что в ассоциативных областях происходит ассоциация различной сенсорной информации, в результате чего формируются сложные элементы сознания.

Ассоциативные области мозга у человека наиболее выражены в лобной, теменной и височной долях. Каждая проекционная область коры окружена ассоциативными областями. Нейроны этих областей чаще полисенсорны, обладают большими способностями к обучению. При повреждении зрительного поля 18 приводит к зрительной агнозии. Больной видит предметы, но не может их узнать. Полисенсорность ассоциативных нейронов обеспечивает их участие в интеграции сенсорной информации, взаимодействие сенсорных и моторных областей коры.

В теменной ассоциативной области коры формируются субъективные представления об окружающем пространстве, о нашем теле. Это становится возможным благодаря сопоставлению соматосенсорной, проприоцептивной и зрительной информации.

Лобные ассоциативные поля имеют связи с лимбическим отделом мозга и участвуют в организации программ действия при реализации сложных двигательных поведенческих актов.

8 стр., 3510 слов

ЛОКАЛИЗАЦИЯ ФУНКЦИЙ В КОРЕ БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ

... , образующим эти спайки, идет обмен информацией и осуществляется связь между полушариями, благодаря чему обеспечивается надежная и точная работа мозга как единого органа. Базальные ... , «мозжечок является помощником коры головного мозга по управлению скелетной мускулатурой и деятельностью вегетативных органов». Промежуточный мозг – в нем выделяют подбугровую область (гипоталамус) и зрительные ...

Особенности ассоциативных областей коры.

1. Мультисенсорность нейронов.сюда поступает не первичная, а достаточно обработанная информация с выделением биологической значимости сигнала. Это позволяет формировать программу целенаправленного поведенческого акта.

2. Способность к пластическим перестройкамв зависимости от значимости поступающего сенсорной информации.

3. Длительное хранениеследов сенсорных воздействий. Разрушение ассоциативной области коры приводит к грубым нарушениям обучения, памяти.

Речевая функция связана как сенсорной, так и с двигательной системами. Корковый двигательный центр речи, расположенный в заднем отделе третьей лобной извилины (поле 44), чаще левого полушария, был описан вначале Даксом (1835), а затем Брока (1861).

Слуховой центр речирасположен в первой височной извилине левого полушария (центр 22), он описан Вернике (1874).

Моторный и слуховой центры речи связаны между собой мощным пучком аксонов.

Речевые функции, связанные с письменной речью, — чтение, письмо, — регулируются ангулярной извилиной зрительной области коры левого полушария мозга (поде 39).

При поражении моторного центра речи развивается моторная афазия; больной понимает речь, но сам говорить не может. При поражении слухового центра речи больной может говорить, излагать устно свои мысли, но не понимает чужой речи. Слух сохранен, но больной не узнает слов. Такое состояние называется сенсорная слуховая афазия. Больной часто много говорит, но речь его неправильная (аграмматизм), наблюдается замена слогов, слов (парафазии).

Поражение зрительного центра речи приводит к невозможности чтения, письма. Изолированное нарушение письма (аграфия) возникает также в случае расстройства функции задних отделов второй лобной извилины левого полушария.

В височной области расположено поле 37, которое отвечает за запоминание слов. Больные с поражениями этого поля не помнят названия предметов (амнестическая афазия).

Они напоминают забывчивых людей, которым необходимо подсказывать нужные слова. Больной, забыв название предмета, помнит его назначения, свойства, поэтому долго описывает их качества, рассказывает, что делают этим предметом, но назвать его не может.

Распределение функций по областям мозга не является абсолютным. Установлено, что практически все области мозга имеют полисенсорные нейроны, т.е. нейроны, реагирующие на различные раздражения. При повреждении поля 17 зрительной области, его функции могут выполнять поля 18 и 19. Кроме того, разные двигательные эффекты раздражения одного и того же двигательного пункта коры наблюдаются в зависимости от текущей моторной деятельности.

Если оперативно удаляют одну из зон коры в детском возрасте, когда распределение функций еще не жестко закреплено, функция утраченной области практически полностью восстанавливается, т.е. в коре имеются проявления механизмов динамической локализации функций, которые позволяют компенсировать функционально и анатомически нарушенные структуры.

Важной особенностью коры большого мозга является ее способность длительно сохранять следы возбуждения. Следовые процессы в спинном мозге после его раздражения сохраняются в течение секунды; в подкорково-стволовых отделах (координация движений, доминанта, эмоции) длятся часами; в коре следовые процессы могут сохраняться по принципу обратной связи в течение всей жизни.

Данное свойство придает коре исключительное значение в механизмах ассоциативной переработки и хранения информации, накопления базы знаний.

Основные процессы, происходящие в коре, реализуются 2 процессами:

— возбуждением

— торможением.

Эти состояния всегда реципрокны. Тормозное влияние одного анализатора на другие обеспечивает сосредоточенность внимания на одном процессе. Реципрокные отношения часто наблюдаются в активности соседних нейронов.

Отношение между возбуждением и торможением в коре проявляется в форме так называемого латерального торможения, при котором вокруг зоны возбужденных формируется зона заторможенных нейронов и она по протяженности в 2 раза больше зоны возбуждения. Латеральное торможение обеспечивает контрастность восприятия, что в свою очередь позволяет идентифицировать воспринимаемый объект.

Если торможение не в состоянии сдерживать возбуждение в определенной зоне, возникает иррадиация возбуждения по коре. Скорость ее 0,5 — 2 м/сек. Иррадиация возбуждения происходит за счет импульсной передачи активности и обеспечивает взаимоотношение состояний систем коры при организации условно-рефлекторного и других форм поведения.

Существует также иррадиация состояния торможения по коре. Механизм иррадиации торможения заключается в переводе нейронов в тормозное состояние под влиянием импульсов, приходящих из возбужденных участков коры, например, из симметричных областей полушарий.

Межполушарные взаимоотношения.

Межполушарные взаимоотношения у человека проявляются в двух главных формах:

— функциональной ассиметрии больших полушарий;

— совместной их деятельности.

Функциональная ассиметрия больших полушарий является важнейшим психофизиологическим свойством головного мозга человека.

Два полушария большого мозга объединяются мозолистым телом, волокна которого связывают идентичные пункты коры большого мозга и обеспечивают единство ее функционирования. При перерезке мозолистого тела каждое полушарие начинает функционировать независимо друг от друга.

Объективно межполушарную функциональную ассиметрию можно выявить по изменениям ЭЭГ на основе сопоставления амплитуды альфа-ритма левого и правого полушарий.

Данные о наличии моторной ассиметрии (праворукости) способствовали формированию концепции, согласно которой для человека характерно левополушарное доминирование, образовавшееся эволюционно в результате трудовой деятельности и являющееся специфическим свойством его мозга. Однако в 20 веке, в результате применения различных методических подходов, особенно при исследовании больных с расщепленным мозгом (перерезка мозолистого тела), было показано, что по ряду психофизиологических функций доминирует не левое, а правое полушарие. Таким образом возникла концепция частичного доминирования полушарий (Р.Сперри, 1981).

У большинства людей доминирующим является левое полушарие, которое обеспечивает:

— функцию речи

— контроль за действием правой руки

— вербальное, логическое мышление.

Такой человек тяготеет к теории, имеет большой запас слов, ему присущи целеустремленность, повышенная двигательная активность, способность предвидеть события.

Правое полушарие головного мозга специализировано для восприятия формы и пространства и участвует в интуитивном мышлении. Доминирование правого полушария проявляется у человека в конкретных видах деятельности, в способности тонко чувствовать и переживать.

Взаимоотношение полушарий большого мозга определяется как функция, обеспечивающая специализацию полушарий, облегчение выполнения регуляторных процессов, повышение надежности управления деятельностью органов, систем органов и организма в целом. Роль взаимоотношений полушарий большого мозга наиболее четко проявляется при анализе функциональной межполушарной ассиметрии.

Межполушарная ассиметрия зависит от функционального уровня переработки информации. Можно выделить 3 способа межполушарных взаимодействий, которые проявляются в процессах зрительного опознания.

· Параллельная деятельность: каждое полушарие перерабатывает информацию с использованием присущих ему механизмов

· Избирательная деятельность: информация перерабатывается в «компетентном» полушарии

· Совместная деятельность: оба полушария участвуют в переработке информации, последовательно играя ведущую роль на тех или иных этапах этого процесса.

Выделяют психическую,сенсорную и моторную межполушарную функциональную ассиметрию мозга. При исследовании речи было показано, что словесный информационный канал контролируется левым полушарием, а несловесный канал (голос, интонация) – правым.

Абстрактное мышление и сознание связаны преимущественно с левым полушарием. При выработке условного рефлекса в начальной фазе доминирует правое полушарие, а во время упрочения рефлекса – левое. Правое полушарие осуществляет обработку информации одновременно, синтетически, по принципу дедукции, лучше воспринимаются пространственные и относительные признаки предметов.

Левое полушарие производит обработку информации последовательно, аналитически, по принципу индукции, лучше воспринимает абсолютные признаки предметов и временные отношения.

В эмоциональной сфере правое полушарие обуславливает преимущественно более древние, отрицательные эмоции, контролирует проявления сильных эмоций, в целом оно более «эмоционально». Левое полушарие обусловливает в основном положительные эмоции, контролирует проявление более слабых эмоций.

В сенсорной сфере роль правого и левого полушарий лучше всего проявляется при зрительном восприятии.

Правое полушарие воспринимает зрительный образ целостно, сразу во всех подробностях, легче решает задачу различения предметов и опознания визуальных образов предметов, которые трудно описать словами, создает предпосылки конкретно-чувственного мышления.

Левое полушарие оценивает зрительный образ разчлененно, аналитически, при этом каждый признак (форма, величина и др.) анализируется раздельно. Легче опознаются знакомые предметы и решаются задачи сходства предметов, зрительные образы лишены конкретных подробностей и имеют высокую степень абстракции; создаются предпосылки логического мышления.

Моторная ассиметрия связана с тем, что мышцы конечностей и туловища одной стороны тела контролируются моторной корой противоположного полушария (некоторые мышцы лица контролируются обоими полушариями).

Функциональная ассиметрия больших полушарий, обеспечивая новый, более высокий уровень регуляции сложных функций мозга, одновременно повышает требования к совмещению деятельности двух полушарий.