Structura neocortexului, funcții și patologii

neocortex sau neocorteza este o structură împărțită în straturi subțiri care acoperă creierul mamiferelor. Această diferență între creierul mamiferelor și cea a altor animale, deoarece nu este prezentă la păsări sau la reptile. În plus, prezintă diferențe marcate între diferitele specii de mamifere.

De exemplu, dacă comparăm creierul unui șoarece, al unei maimuțe și al unui om; Este posibil să se observe că mărimea și convoluțiile sunt foarte diferite.

Astfel, în creierul unui șoarece, neocortexul ocupă doar partea superioară a acestui organ. În plus, suprafața sa este subțire și nu se întoarce cu greu. În timp ce, în creierul maimuțelor și al oamenilor, această zonă are numeroase convoluții și înconjoară aproape întregul creier.

Delfinii sunt mamifere care au mai mulți neuroni neocortici. Deși diferența dintre oameni și alte specii este că grosimea neocortexului este mult mai mare și are și mai multe convoluții. Aceasta pare să simbolizeze abilitatea de a pune în aplicare abilități cognitive mult mai complexe.

Se numește "neo", ceea ce înseamnă "nou", deoarece este partea evolutivă nouă a cortexului cerebral.

Cu toate acestea, se poate numi și "isocortex" sau "neopalio". Unii autori folosesc neocortexul și cortexul cerebral (sau cortexul) indistinct, deși acesta din urmă include și structuri subcortice, cum ar fi hipocampul și cortexul perirhinal.

La specia umană, neocortexul este cea mai mare parte a creierului și acoperă cele două emisfere cerebrale. Restul structurilor sunt numite "allocorteza".

Neocortexul este responsabil pentru o varietate de funcții. Prin urmare, atunci când apare un anumit tip de rănire în această zonă, pierderea anumitor abilități cognitive este obișnuită.

În funcție de localizarea daunelor, capacitatea de a relaționa social într-un mod adecvat, de a înțelege limba, de mișcările de control ... se pot deteriora, iar percepția vizuală și spațială poate fi modificată, printre altele.

În vremurile trecute, au studiat funcțiile cognitive și localizarea lor în creier prin observarea comportamentului pacienților cu leziuni.

Astfel, dacă un grup mare de pacienți care au afectat aceeași zonă a neocortexului au avut dificultăți în îndeplinirea acelorași sarcini, sa stabilit o relație între localizarea creierului și abilitățile.

Datorită acestui fapt, se știe că neocortexul este compus din mai multe domenii care au funcții diferite. Multe zone sunt prezente în mai multe specii de mamifere. În timp ce altele, cum ar fi viziunea de culoare sau abilitatea de a vorbi, numai în câteva specii specifice.

Teoria creierului triunar

Conceptul de neocortex a fost, de asemenea, extins cu faimoasa teorie a lui Paul MacLean despre creierul triunghi dezvoltat in jurul anilor 1950.

Acest model a încercat să explice structura creierului uman asociată cu istoria evolutivă a speciei. În acest fel, MacLean a apărat existența a trei tipuri de creier: creierul reptilian, limbicul și neocortexul.

Primul este cel mai vechi și reglează cele mai importante funcții vitale ale corpului, cum ar fi temperatura, ritmul cardiac sau echilibrul. La om, acesta cuprinde tulpina creierului și cerebelul.

Limbicul este asociat cu mamiferele și este asociat cu memoria și emoțiile. La om, aceasta include structuri cum ar fi hipocampul, amigdala și hipotalamusul.

În timp ce neocortexul a început să se dezvolte în primate și a ajuns la dezvoltarea maximă a acestuia în specia umană.

Acesta include cele două emisfere cerebrale, cărora le datorăm apariția limbajului, gândirea abstractă, imaginația, auto-controlul etc. Asta este, funcții cognitive superioare.

Această structură este flexibilă și are practic abilități de învățare și adaptare fără sfârșit.

Aceste trei zone ale creierului nu acționează independent, ci lucrează împreună pentru a atinge obiectivele. S-au observat nenumărate conexiuni între ele, influențându-se reciproc.

De exemplu, există legături importante între sistemul limbic și neocortex. Astfel, prin acțiunea neocortexului, suntem capabili să ne controlam emoțiile și să le adaptăm la fiecare context.

Structura neocortexului

Neocortexul are o grosime de 2 până la 4 milimetri și are aproximativ 30000 de milioane de neuroni. La primate și la oameni este plin de brazde și crestături (convoluții). Aceste falduri au apărut din cauza creșterii mari a dimensiunilor lor.

Toți oamenii au un creier cu același model de convoluții și caneluri, deși unele detalii pot varia ușor de la un individ la altul.

În plus, există tulburări neurodezvoltare în care aceste transformări nu se dezvoltă deoarece ar trebui să conducă la diferite modificări cognitive. De asemenea, ele pot fi pierdute cu boli degenerative, cum ar fi Alzheimer.

La om, neocortexul reprezintă aproximativ 76% din volumul creierului. Această structură apare în faza embrionară a telencefalului dorsal. Puțin câte puțin este împărțit în faimoasele lobi: occipital, parietal, temporal și frontal.

Acești lobi se disting prin funcțiile lor. Astfel, occipitul iese în evidență pentru cortexul vizual primar (pentru a procesa vederea). În timp ce este temporală, are cortexul auditiv primar (pentru sunete). Parietalul corespunde senzațiilor tactile, percepției propriului corp și abilităților visuospațiale.

În specia umană, lobul frontal are funcții foarte complexe și avansate în raport cu alte specii. Cum ar fi prelucrarea lingvistică (zona Broca), comportamentul social dorit și controlul emoțional.

Există două tipuri de cortex în neocortex în funcție de arhitectura corpurilor celulare: neocortexul însuși și procortexul. Acesta din urmă se găsește în unele părți ale creierului, cum ar fi gyrusul cingulat, insula, gyrusul hipocampal sau zona subclasa.

Neocortexul este cel mai dezvoltat țesut cerebral, așa cum se poate observa în organizarea și numărul de straturi.

Se compune din materie cenușie, adică corpurile celulelor nervoase care nu sunt mielinizate. Acesta acoperă o zonă mai profundă a materiei albe, adică axonii (extensii neuronale) umplută cu mielină.

Cu toate acestea, deși neocortexul exercită funcții creierului mai complexe, nu există aproape nici o diferență celulară în comparație cu alte părți ale creierului.

Deci, ce face neocortexul atât de specializat? Aparent, ceea ce îl diferențiază este capacitatea sa de a crea, modifica și controla un număr mare de conexiuni neuronale. Acesta generează o structură atât de dinamică și flexibilă încât permite un mare schimb de informații între diferitele circuite neuronale.

Straturile neocortexului

Neocortexul are o structură practic uniformă, motiv pentru care se numește și "isocortex". Acesta este compus din 6 straturi orizontale de celule nervoase numerotate de la I la VI. Primul este cel mai nou, în timp ce al șaselea este cel mai vechi.

Ele sunt organizate după o perspectivă filogenetică, adică fiecare se ridică dintr-un moment diferit de evoluție. Astfel, pe măsură ce specia a avansat, s-au dezvoltat noi straturi.

Aceste straturi conțin neuroni care sunt excitativi (aproximativ 80%) și inhibitori (20%). Ceilalți activați alți neuroni, în timp ce cei din urmă îi blochează.

În principal straturile sunt compuse din "celule de tip" sau "celule dense" și conexiuni între ele. Straturile sunt diferențiate de tipurile de celule nervoase care predomină, aranjamentele și conexiunile acestora.

Nivelul IV este mai mic și se găsește în cortexul motor primar. Este principalul receptor al informațiilor senzoriale. Ulterior, aceasta transmite aceste informații altor straturi, astfel încât acestea să fie procesate și interpretate.

În acest fel, acest strat primește o mare parte din conexiunile sinaptice ale structurilor subcortice, cum ar fi talamusul. Acest lucru se datorează faptului că talamusul este conectat la diferite organe senzoriale, cum ar fi urechea sau ochii.

Straturile II și III trimit proiecții mai ales către alte părți ale neocortexului. În timp ce straturile V și VI transmit de obicei informații în afara cortexului, cum ar fi talamusul, trunchiul cerebral sau măduva spinării.

Coloane ale neocortexului

În neocortex se disting și structuri verticale numite coloane. Acestea sunt zone cu diametrul de aproximativ 0,5 milimetri și o adâncime de 2 milimetri.

Se pare că fiecare coloană este asociată cu percepția senzorială a fiecărei părți a corpului. Deși există și unele dedicate percepției sunetelor sau elementelor vizuale.

În ființele umane se pare că există aproximativ 500 de mii de coloane, cu 60 de mii de neuroni în fiecare dintre ele.

Cu toate acestea, ele sunt dificil de definit și nu există un consens clar despre anatomia, mărimea lor sau funcțiile specifice.

Funcțiile neocortexului

Principalele funcții ale neocortexului sunt:

- Percepția senzorială: în neocortex există domenii care procesează și interpretează informațiile care provin din simțurile noastre.

- Generarea comenzilor motorului: Datorită acestei structuri a creierului, putem face secvențe de mișcări pe care nici măcar nu le observăm. În acest domeniu, sunt planificate toate modelele de motor necesare pentru a umbla, a scrie sau a juca un instrument, de exemplu.

- raționamentul spațial: există regiuni ale neocortexului implicate în înțelegerea spațiului și în a acționa în legătură cu acesta. De asemenea, servește pentru orientarea și poziționarea elementelor.

- Limba: Aceasta este o capacitate umană unică care ne distinge de restul animalelor. Există zone ale neocortexului care ne predispun să învățăm sunetele limbii mici și să le producem. Pe lângă asocierea anumitor grupuri de sunete sau simboluri scrise cu un sens.

- Așa-numitele funcții executive cum ar fi raționamentul, luarea deciziilor, autocontrolul, concentrarea, auto-reflecția, rezolvarea problemelor etc. Aceasta este capacitatea de a ști cum să se comporte în fiecare moment și de a realiza o serie de comportamente pentru a atinge un scop.

- Învățare, memorie și somn: Sa dovedit că neocortexul este, de asemenea, esențial pentru stocarea cunoștințelor.

De fapt, anumite părți ale neocortexului par a fi sediul memoriei semantice, care este legat de cunoașterea generală a lumii. De exemplu, ceea ce învățăm în școală, cum ar fi Parisul, este capitala Franței.

Același lucru este valabil și pentru memoria autobiografică, care este asociată cu evenimente importante în viața noastră personală.

Informațiile de tip instrumental sunt, de asemenea, stocate, adică una care implică comportamente automate, cum ar fi conducerea sau călărirea unei biciclete.

Pe de altă parte, anumiți neuroni ai neocortexului activează și în timpul somnului. Se pare că neocortexul interacționează cu hipocampul în timpul somnului, ajutând la consolidarea și reparația a ceea ce am învățat în timpul perioadelor de veghe.

Neocortex și evoluție

Pentru ca neocortexul să evolueze la o dimensiune mai mare, este necesar ca creierul speciei să fie mai mare, astfel încât să îl poată susține.

Neocortexul este prezent și în alte primate în afară de homo sapiens. O rudă mai mare pentru restul neocortexului a creierului este legată de diferite variabile sociale, cum ar fi dimensiunea de grup și complexitatea relațiilor sociale (concurență, cooperare, unire, etc.).

Creșterea dimensiunii neocortexului a implicat, în mod evolutiv, un control inhibitor mai mare. Acest lucru poate explica transformarea comportamentelor și o mai mare armonie socială față de strămoșii noștri.

Oamenii au un neocortex mare comparativ cu alte mamifere. De exemplu, există un raport de 30: 1 materie gri neocortical cu dimensiunea osului din trunchiul cerebral cimpanzeilor. La om acest raport este de 60: 1.

Patologii sau leziuni în neocortex

Deoarece neocortexul are o extensie mare la om, este ușor pentru orice leziune dobândită să implice această structură. După cum se poate întâmpla după traumatisme cerebrale traumatice, accident vascular cerebral sau tumori.

În plus, este important să menționăm că, în funcție de zona neocortexului în care se produce leziunea, simptomele vor varia. Este posibil ca pacientul să aibă dificultăți în utilizarea limbajului sau să perceapă obiecte în spațiu. Sau, dimpotrivă, aceștia suferă de probleme de inhibare și comportamente nedorite.

Neocortexul poate fi, de asemenea, afectat de boli neurodegenerative. Ca, de exemplu, boala Alzheimer, există o întrerupere în transmiterea informațiilor senzoriale de la neocortex la neocortexul prefrontal.

Acest lucru duce la simptome cum ar fi deteriorarea abilităților cognitive, schimbările de personalitate și demența.

Dacă degenerarea cuprinde lobul temporal, poate să apară demența semantică. Aceasta este, o degenerare progresiva a memoriei asociate cu fapte semantice (învățate din cultura noastră, suntem învățați în școală, date cu privire la utilizarea limbii, etc.)

referințe

1. Isocortex. (N.d.). Adus pe 29 martie 2017 de la IMAIOS: imaios.com.
2. Neocortex. (N.d.). Adus pe 29 martie 2017, de pe Wikipedia: en.wikipedia.org.
3. Neocortex (creier). (N.d.). Recuperat pe 29 martie 2017, de la Science daily: sciencedaily.com.
4. Proisocortex. (N.d.). Adus pe 29 martie 2017, de la Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
5. Cortexul cerebral al creierului (Neocortex). (N.d.). Adus pe 29 martie 2017, de la MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
6. STRUCTURILE EVOLUȚIONARE ALE BRAINULUI UMAN. (N.d.). Adus pe 29 martie 2017, din Creierul de sus în jos: thebrain.mcgill.ca.
7. O conversație între trei regiuni ale creierului ne întărește amintirile în timpul somnului. (N.d.). Adus pe 29 martie 2017, de la Trends 21: tendencias21.net.
8. Ce este neocortexul? (N.d.). Adus pe 29 martie 2017, de la BraInSitu: nibb.ac.jp.