Будова та функції кори головного мозку. Поняття «давня», «стара» та «нова» кора

У цій статті поговоримо про лімбічну систему, неокортекс їх історії виникнення та основні функції.

Лімбічна система

Лімбічна система головного мозку – це сукупність складних нейрорегуляторних структур мозку. Ця система не обмежується лише декількома функціями - вона виконує величезний ряд найважливіших для людини завдань. Призначення лімбусу – регуляція вищих психічних функцій та особливих процесів вищої нервової діяльності, починаючи від простої чарівності та неспання і закінчуючи культурними емоціями, пам'яттю та сном.

Історія виникнення

Лімбічна система мозку утворилося за довго до того, як почав утворюватися неокортекс. Це найдавнішагормонально-інстинктивна структура мозку, що відповідає за виживання суб'єкта За тривалу еволюцію можна сформувати 3 основні цілі системи для виживання:

• Домінантність – прояв переваги за різними параметрами
• Їжа - харчування суб'єкта
• Розмноження – перенесення свого геному у наступні покоління

Т.к. людина має тваринне коріння, у мозку людини присутня лімбічна система. Спочатку Людина Розумна мала лише афекти, що впливають на фізіологічний стан тіла. Згодом формувалося спілкування на кшталт крику (вокалізація). Особи, які вміли передати свій стан за допомогою емоцій, виживали. З часом дедалі більше формувалося емоційне сприйняття дійсності. Таке еволюційне нашарування дозволяло людям об'єднуватись у групи, групи у племена, племена у розселення, а останні у цілі народи. Вперше ж лімбічну систему відкрив американський дослідник Пауль Мак-Лін ще 1952 року.

Будова системи

Анатомічно лімбус включає області палеокортексу (давня кора), архікортексу (стара кора), частина неокортексу (нова кора) та деякі структури підкірки (хвостате ядро, мигдалеподібне тіло, бліда куля). Перелічені назви різних видів кори означає їх формування у вказаний час еволюції.

Маса фахівціву сфері нейробіології займалися питанням у тому, які структури ставляться до лімбічної системі. Остання включає безліч структур:

Крім того, система тісно пов'язана з системою ретикулярної формації (структура, що відповідає за активацію мозку та стан неспання). Схема анатомії лімбічного комплексу упирається у поступовому нашаруванні однієї частини на іншу. Так, зверху лежить поясна звивина, і далі по низхідній:

• мозолисте тіло;
• склепіння;
• мамілярне тіло;
• мигдалина;
• гіпокамп.

Відмінною рисою вісцерального мозку є його багатий зв'язок з іншими структурами, що складаються зі складних шляхів та двосторонніх зв'язків. Така розгалужена система гілок утворює комплекс замкнутих кіл, що створює умови тривалого циркулювання збудження в лімбусі.

Функціонал лімбічної системи

Вісцеральний мозок активно отримує та обробляє інформацію з навколишнього світу. За що відповідає лімбічна система? Лімбус- Одна з тих структур, що працює в режимі реального часу, дозволяючи організму ефективно пристосовуватися до умов зовнішнього середовища.

Лімбічна система людини в мозку виконує таку функцію:

• Формування емоцій, почуттів та переживань. Крізь призму емоцій людина суб'єктивно оцінює предмети та явище довкілля.
• Пам'ять. Ця функція здійснюється гіпокампом, що знаходиться в структурі лімбічної системи. Мнестичні процеси забезпечуються процесами реверберації – кругового руху збудження у закритих нейронних ланцюгах морського коня.
• Вибір та корекція моделі відповідної поведінки.
• Навчання, перенавчання, страх та агресія;
• Вироблення просторових навичок.
• Оборонна та поведінка пошуку їжі.
• Виразність мови.
• Придбання та підтримання різних фобій.
• Робота нюхової системи.
• Реакція обережності приготування до дії.
• Регуляція статевої та соціальної поведінки. Існує поняття емоційного інтелекту – здатність розпізнавати емоції оточуючих людей.

При вираженні емоційвиникає реакція, яка проявляється у вигляді: зміни артеріального тиску, шкірної температури, частоти дихання, реакція зіниць, потовиділення, реакція гормональних механізмів та багато іншого.

Можливо, серед жінок існує питання про те, як включити лімбічну систему у чоловіків. Однак відповідьпростий: ніяк. У всіх чоловіків лімбус працює повною мірою (за винятком хворих). Це обґрунтовується еволюційними процесами, коли жінка майже у всіх часових періодах історії займалася вихованням дитини, що включає глибоку емоційну віддачу, а отже, глибокий розвиток емоційного мозку. На жаль, чоловікам вже не досягти розвитку лімбусу рівня жінки.

Розвиток лімбічної системи у немовляти багато в чому залежить від типу виховання і загалом ставлення до нього. Суворий погляд та холодна посмішка не сприяють розвитку лімбічного комплексу, на відміну від міцних обіймів та щирої посмішки.

Взаємодія з неокортексом

Неокортекс і лімбічна система міцно пов'язані між собою безліччю провідних шляхів. Завдяки такому об'єднанню ці дві структури складають одне ціле психічної сфери людини: вони поєднують розумову складову з емоційною. Нова кора виступає як регулятор тварин інстинктів: перш, ніж зробити будь-яку дію, спонтанно викликане емоціями, людська думка, як правило, проходить ряд культурних і моральних інспекцій. Крім контролю емоцій, неокортекс має допоміжну дію. Почуття голоду виникає в глибинах лімбічної системи, а вищі коркові центри, що регулюють поведінку, здійснюють пошук їжі.

Такі структури мозку не оминув свого часу і батько психоаналізу Зігмунд Фрейд. Психолог стверджував, що невроз утворюється під гнітом придушення сексуальних і агресивних інстинктів. Звичайно, за часів його роботи ще не було даних про лімбус, але великий учений здогадувався про подібні пристрої мозку. Так, що більше культурних і моральних нашарувань (супер Его – неокортекс) було в індивіда, то більше в нього пригнічуються первинні тваринні інстинкти (Ід – лімбічна система).

Порушення та їх наслідки

Виходячи з того, що лімбічна система відповідає за безліч функцій, це безліч може піддаватися різним ушкодженням. Лімбус, як і інші структури головного мозку, може зазнавати травм та інших шкідливих факторів, до яких належать і пухлини з крововиливами.

Синдроми ураження лімбічної системи багаті на кількість, основні такі:

Деменція- недоумство. Розвиток таких хвороб, як Альцгеймера та синдром Піка пов'язують з атрофією систем лімбічного комплексу, а особливо у локалізації гіпокампу.

Епілепсія. Органічні порушення гіпокампу ведуть до розвитку падучої хвороби.

Патологічна тривожністьта фобії. Порушення діяльності мигдалики веде до медіаторного дисбалансу, що, своєю чергою, супроводжується розладом емоцій, до яких входить тривожність. Фобія ж – ірраціональний страх щодо нешкідливого предмета. Крім того, дисбаланс нейромедіаторів провокує депресію та манію.

Аутизм. У своїй суті аутизм – глибока та серйозна дезадаптація у суспільстві. Нездатність лімбічної системи розпізнавати емоції інших веде до важких наслідків.

Ретикулярна формація(або сітчасте утворення) – неспецифічна формація лімбічної системи, що відповідає за активацію свідомості. Після глибокого сну люди прокидаються завдяки цій структурі. У випадках її пошкодження людський мозок піддається різним розладам виключення свідомості, серед яких абсанс та синкопе.

Неокортекс

Нова кора - частина мозку, властива вищим ссавцям. Зачатки неокортексу також спостерігаються у нижчих тварин, що смокчуть молоко, проте вони не досягають високого розвитку. У людини ізокортекс – левова частина загальної кори головного мозку, що має товщину в середньому до 4 мм. Площа неокортексу сягає 220 тисяч кв. мм.

Історія виникнення

В даний момент неокортекс - найвищий ступінь еволюції людини. Перші прояви нової кори вченим удалося вивчити у представників рептилій. Останніми тваринами, які не мають нової кори в ланцюжку розвитку, виявились птахи. І лише розвиненою володіє людина.

Еволюція – складний та довгий процес. Кожен вид істот проходить серйозний еволюційний процес. Якщо вид тварини не зміг адаптуватися під мінливе зовнішнє середовище – вигляд втрачав своє існування. Чому ж людина зміг адаптуватисяі вижити до цього дня?

Перебуваючи у сприятливих умовах проживання (теплий клімат та білкова їжа), нащадкам людини (до Неандертальців) не залишалося нічого, як харчуватися та розмножуватися (завдяки розвиненій лімбічній системі). Через це маса мозку, за мірками тривалості еволюції, набрала критичну масу за невеликий період часу (кілька мільйонів років). До речі, маса мозку в ті часи була на 20% більша, ніж у сучасної людини.

Однак, всьому хорошому рано чи пізно приходить кінець. Зі зміною клімату, нащадкам треба було міняти місце проживання, а з ним і починати шукати їжу. Маючи величезний мозок, нащадки почали застосовувати його для пошуку їжі, а далі і для соціального залучення, т.к. з'ясувалося, що поєднуючись у групи за певними критеріями поведінки – виживати було легше. Наприклад, у групі, де кожен ділився їжею з іншими членами групи мала більше шансів на виживання (хтось добре збирав ягоди, а хтось полював і т.д.).

З цього моменту почалася окрема еволюція з мозку, окрема від еволюції всього тіла З тих часів зовнішній вигляд людини не сильно змінився, але склад мозку відрізняється кардинально.

З чого складається

Нова кора великих півкуль - це скупчення нервових клітин, що утворюють комплексне. Анатомічно поділяють 4 типи кори, залежно від її локалізації – , потилична, . Гістологічно ж кора складається із шести куль клітин:

• Молекулярна куля;
• зовнішній зернистий;
• пірамідні нейрони;
• внутрішній зернистий;
• гангліонарний шар;
• мульіформні клітини.

Які функції виконує

Нова кора головного мозку людини класифікується за трьома функціональними зонами:

• Сенсорна. Ця зона відповідає за вищу обробку отриманих подразників із зовнішнього середовища. Так, крига стає холодною тоді, коли інформація про температуру надходить у тім'яну область – на пальці ж холоду немає, а є лише електричний імпульс.
• Асоціативна зона. Ця область кори відповідає за інформаційний зв'язок між моторною корою та чутливою.
• Моторна зона. У цій частині мозку формуються всі свідомі рухи.
  Крім таких функцій, нова кора забезпечує вищу психічну діяльність: інтелект, мовлення, пам'ять та поведінку.

Висновок

Підсумовуючи, можна виділити таке:

• Завдяки двом основним, принципово різним, структурам мозку людина має подвійність свідомості. Над кожним вчинком у мозку формується дві різні думки:
  • "Хочу" - лімбічна система (інстинктивна поведінка). Лімбічна система займає 10% від усієї маси мозку, мале енергоспоживання
  • "Треба" - неокортекс (соціальна поведінка). Неокортекс займає до 80% від усієї маси мозку, високе енергоспоживання та обмежена швидкість метаболізму.

За походженням кора великих півкуль поділяється на давню (плеокортекс), стару (архекортекс) та нову (неокортекс). Давня кора включає структури, пов'язані з аналізом нюхових подразників, до її складу входять нюхові цибулини, тракти та горбки. Стара кора включає кору поясної звивини, кору гіпокампа, зубчасту звивину та мигдалик. Стародавня та стара кора утворює нюховий мозок. Крім нюху, нюховий мозок забезпечує реакції насторожування та уваги, бере участь у регуляції вегетативних функцій, відіграє роль у формуванні статевої, харчової, оборонної інстинктивної поведінки, забезпеченні емоцій.

Решта структур кори ставляться до неокортексу, який займає близько 96 % загальної площі всієї кори.

Розташування нервових клітин у корі позначається терміном цитоархітектоніка. А провідних волокон – «мієлоархітектоніка».

Нова кора складається з 6 клітинних шарів, що відрізняються за складом клітин, нервових зв'язків та функцій. В областях стародавньої кори та старої кори виявляється лише 2-3 шари клітин. Нейрони чотирьох верхніх шарів нової кори переважно обробляють інформацію, що надходить з інших відділів нервової системи. Головним відцентровим шаром є 5 шар. Аксони його клітин утворюють основні низхідні шляхи кори великих півкуль, вони проводять сигнали, що керують роботою стовбурових структур та спинного мозку.

1 шар - зовнішній, молекулярний. У ньому міститься переважно нервові волокна глибше розташованих нейронів. Крім того, в ньому є невелика кількість дрібних клітин. Волокна молекулярного шару утворюють зв'язки між різними областями кори

2 шар – зовнішній зернистий. У ньому міститься велика кількість дрібних мультиполярних нейронів. У цьому шарі закінчується частина висхідних дендритів із третього шару.

3 шар – зовнішній пірамідний. Є найширшим, містить в основному середні та рідше малі та великі пірамідні нейрони. Дендрити нейронів із цього шару прямують у другий шар.

4 шар – внутрішній зернистий. Складається з великої кількості дрібних гранулярних, а також середніх та великих клітин зірчастої форми. Вони поділяються на два підшари: 4а та 4б.

5 шар - гангліонарний, або внутрішній пірамідний. Характеризується наявністю великих пірамідних нейронів. Їх спрямовані вгору дендрити досягають молекулярного шару, а базальні та колатералі аксонів розподіляються у п'ятому шарі.

6 шар – поліморфний. У ньому присутні, поряд із клітинами інших форм, веретеноподібні нейрони. Форми інших клітин дуже різноманітні: вони мають трикутну, пірамідну, овальну та багатокутну форму.

Кора головного мозку -вищий відділ центральної нервової системи, що забезпечує функціонування організму як єдиного цілого за його взаємодії з навколишнім середовищем.

головного мозку (кора великого мозку, нова кора)є шаром сірої речовини, що складається з 10-20 млрд і покриває великі півкулі (рис. 1). Сіра речовина кори становить понад половину всієї сірої речовини ЦНС. Сумарна площа сірої речовини кори – близько 0,2 м 2 , що досягається звивистою складчастістю її поверхні та наявністю борозен різної глибини. Товщина кори в її різних ділянках коливається від 1,3 до 4,5 мм (у передній центральній звивині). Нейрони кори розташовуються у шести шарах, орієнтованих паралельно її поверхні.

У ділянках кори, що належать до , є зони з тришаровим та п'ятишаровим розташуванням нейронів у структурі сірої речовини. Ці ділянки філогенетично стародавньої кори займають близько 10% поверхні півкуль мозку, решта 90% становлять нову кору.

Мал. 1. Молячи латеральної поверхні кори великого мозку (за Бродманом)

Будова кори головного мозку

Кора великого мозку має шестишарову будову

Нейрони різних верств розрізняються за цитологічними ознаками та функціональними властивостями.

Молекулярний шар- Найбільш поверховий. Представлений невеликим числом нейронів і численними розгалуженими дендритами пірамідних нейронів, що лежать у глибших шарах.

Зовнішній зернистий шарсформований щільно розташованими численними дрібними нейронами різної форми. Відростки клітин цього шару утворюють кортикокортикальні зв'язки.

Зовнішній пірамідальний шарскладається з пірамідних нейронів середньої величини, відростки яких також беруть участь у освіті кортикокортикальних зв'язків між сусідніми областями кори.

Внутрішній зернистий шарподібний до другого шару за видом клітин і розташування волокон. У шарі проходять пучки волокон, які пов'язують різні ділянки кори.

До нейронів цього шару проводяться сигнали від специфічних ядер таламусу. Шар дуже добре представлений у сенсорних областях кори.

Внутрішній пірамідний шариутворений середніми та великими пірамідними нейронами. У руховій ділянці кори ці нейрони особливо великі (50-100 мкм) і отримали назву гігантських, пірамідних клітин Беца. Аксони цих клітин формують провідні (до 120 м/с) волокна пірамідного тракту.

Шар поліморфних клітинпредставлений переважно клітинами, аксони яких утворюють кортикоталамічні шляхи.

Нейрони 2-го і 4-го шарів кори беруть участь у сприйнятті, переробці сигналів, що надходять до них, від нейронів асоціативних областей кори. Сенсорні сигнали з перемикаючих ядер таламуса надходять переважно до нейронів 4-го шару, вираженість якого найбільша в первинних сенсорних областях кори. До нейронів одного та інших шарів кори надходять сигнали з інших ядер таламуса, базальних гангліїв, стовбура мозку. Нейрони 3-го, 5-го і 6-го шарів формують еферентні сигнали, що посилаються в інші області кори і по низхідних шляхах до відділів ЦНС, що знаходяться нижче. Зокрема, нейрони 6-го шару формують волокна, що йдуть у таламус.

У нейронному складі та цитологічних особливостях різних ділянок кори є значні відмінності. За цими відмінностями Бродман розділив кору на 53 цитоархітектонічні поля (див. рис. 1).

Розташування багатьох із цих нулів, виділених на основі гістологічних даних, збігається по топографії з розташуванням кіркових центрів, виділених на основі виконуваних ними функцій. Використовуються й інші підходи поділу кори на області, наприклад, на основі вмісту в нейронах певних маркерів, характером нейронної активності та іншим критеріям.

Біла речовина півкуль головного мозку утворена нервовими волокнами. Виділяють асоціативні волокна,поділяються на дугоподібні волокна, але яким сигнали передаються між нейронами рядом звивин, що лежать, і довгі поздовжні пучки волокон, що доставляють сигнали до нейронів більш віддалених ділянок однойменної півкулі.

Комісуральні волокна -поперечні волокна, що передають сигнали між нейронами лівої та правої півкуль.

Проекційні волокнапроводять сигнали між нейронами кори та інших відділів мозку.

Перелічені види волокон беруть участь у створенні нейронних ланцюгів та мереж, нейрони яких розташовані на значних відстанях один від одного. У корі є особливий вид локальних нейронних ланцюгів, утворених поруч розташованими нейронами. Ці нейронні структури отримали назву функціональних кортикальних стовпчиків.Нейронні колонки утворені групами нейронів, розташованих один над одним перпендикулярно поверхні кори. Приналежність нейронів до однієї й тієї ж колонці можна визначити підвищення їх електричної активності на подразнення однієї й тієї ж рецептивного поля. Така активність реєструється при повільному переміщенні електрода, що реєструє, в корі в перпендикулярному напрямку. Якщо реєструвати електричну активність нейронів, розташованих у горизонтальній площині кори, то відзначається підвищення їхньої активності при подразненні різних рецептивних полів.

Діаметр функціонального стовпчика становить до 1 мм. До нейронів однієї функціональної колонки надходять сигнали від одного й того ж аферентного таламокортикального волокна. Нейрони сусідніх колонок пов'язані друг з одним відростками, з допомогою яких обмінюються інформацією. Наявність у корі таких взаємопов'язаних функціональних колонок збільшує надійність сприйняття та аналізу інформації, що надходить до кори.

Ефективність сприйняття, обробки та використання інформації корою для регуляції фізіологічних процесів забезпечується також соматотопічним принципом організаціїсенсорних та моторних полів кори. Суть такої організації полягає в тому, що у певній (проекційній) області кори представлені не будь-які, а топографічно окреслені ділянки рецептивного поля поверхні тіла, м'язів, суглобів чи внутрішніх органів. Так, наприклад, у соматосенсорній корі поверхня тіла людини спроектована у вигляді схеми, коли у певній точці кори представлені рецептивні поля конкретної ділянки поверхні тіла. Суворим топографічним чином первинної моторної корі представлені еферентні нейрони, активація яких викликає скорочення певних м'язів тіла.

Полям кори властивий також Екранний принцип функціонування.При цьому рецепторний нейрон посилає сигнал не на одиночний нейрон або одиночну точку коркового центру, а на мережу або нулі нейронів, пов'язаних відростками. Функціональними осередками цього поля (екрана) є колонки нейронів.

Кора мозку, формуючись на пізніх етапах еволюційного розвитку вищих організмів, до певної міри підкорила собі всі нижчележачі відділи ЦНС і здатна коригувати їх функції. У той же час функціональна активність кори великих півкуль визначається припливом до неї сигналів від нейронів ретикулярної формації стовбура мозку та сигналів від рецептивних полів сенсорних систем організму.

Функціональні області кори мозку

За функціональною ознакою в корі виділяють сенсорні, асоціативні та рухові області.

Сенсорні (чутливі, проекційні) області кори

Вони складаються із зон, що містять нейрони, активація яких аферентними імпульсами від сенсорних рецепторів або прямим впливом подразників викликає появу специфічних відчуттів. Ці зони є в потиличній (поля 17-19), тім'яній (нулі 1-3) і скроневій (поля 21-22, 41-42) областях кори.

У сенсорних зонах кори виділяють центральні проекційні поля, що забезпечують топке, чітке сприйняття відчуттів певних модальностей (світло, звук, дотик, тепло, холод) та вторинні проекційні нулі. Функцією останніх є забезпечення розуміння зв'язку первинного відчуття коїться з іншими предметами та явищами навколишнього світу.

Зони представництва рецептивних полів у сенсорних зонах кори значною мірою перекриваються. Особливість нервових центрів у сфері вторинних проекційних полів кори — їх пластичність, яка проявляється можливістю перебудови спеціалізації та відновлення функцій після пошкодження якогось із центрів. Ці компенсаторні можливості нервових центрів особливо виражені у дитячому віці. У той же час пошкодження центральних проекційних полів після перенесеного захворювання супроводжується грубим порушенням функцій чутливості і часто неможливістю її відновлення.

Зорова кора

Первинна зорова кора (VI, поле 17) розташовується з обох боків шпорної борозни на медіальній поверхні потиличної частки головного мозку. Відповідно до виявлення па незабарвлених зрізах зорової кори білих і темних смуг, що чергуються, її називають також стріарною (смугастою) корою. До нейронів первинної зорової кори посилають зорові сигнали нейрони латерального колінчастого тіла, які отримують сигнали від гангліозних клітин сітківки. Зорова кора кожної півкулі отримує візуальні сигнали від іпсилатеральної та контралатеральної половин сітківки обох очей та їх надходження до нейронів кори організовано за соматотопічним принципом. Нейрони, до яких надходять зорові сигнали від фоторецепторів, топографічно розташовані в зоровій корі подібно до рецепторів у сітківці ока. При цьому область жовтої плями сітківки має відносно більшу зону представництва в корі, ніж інші сітківки.

Нейрони первинної зорової кори відповідальні за зорове сприйняття, яке на основі аналізу вхідних сигналів проявляється їхньою здатністю виявляти зоровий стимул, визначати його специфічну форму та орієнтацію у просторі. Спрощено можна уявити сенсорну функцію зорової кори у вирішенні завдання та відповіді на питання, що є зоровим об'єктом.

В аналізі інших якостей зорових сигналів (наприклад, розташування в просторі, руху, зв'язки з іншими подіями і т.д.) беруть участь нейрони полів 18 і 19 екстрастріарної кори, розташованих сусідству з нулем 17. Інформація про сигнали, що надійшли в сенсорні зорові зони кори, передадуть для подальшого аналізу та використання зору для виконання інших функцій мозку в асоціативні області кори та інші відділи мозку.

Слухова кора

Розташована в латеральній борозні скроневої частки області звивини Гешля (AI, поля 41-42). До нейронів первинної слухової кори надходять сигнали від нейронів медіальних колінчастих тіл. Волокна слухових шляхів, що проводять звукові сигнали у слухову кору, організовані тонотопічно, і це дозволяє нейронам кори отримувати сигнали від певних слухових рецепторних клітин кортієва органу. Слухова кора регулює чутливість слухових клітин.

У первинній слуховій корі формуються звукові відчуття та проводиться аналіз окремих якостей звуків, що дозволяє відповісти на питання, що є сприйнятим звуком. Первинна слухова кора відіграє у аналізі коротких звуків, інтервалів між звуковими сигналами, ритму, звуковий послідовності. Більш складний аналіз звуків здійснюється в асоціативних областях кори, суміжних із первинною слуховою. На основі взаємодії нейронів цих областей кори здійснюється бінауральний слух, визначаються характеристики висоти, тембру, гучності звуку, належність звуку, формується уявлення про тривимірний звуковий простір.

Вестибулярна кора

Розташовується у верхній та середній скроневих звивинах (поля 21-22). До її нейронів надходять сигнали від нейронів вестибулярних ядер стовбура мозку, пов'язаних з афферентними зв'язками з рецепторами напівкружних каналів вестибулярного апарату. У вестибулярній корі формується відчуття про становище тіла у просторі та прискорення рухів. Вестибулярна кора взаємодіє з мозочком (через скронево-мостомозжечковий шлях), бере участь у регуляції рівноваги тіла, пристосуванні пози до здійснення цілеспрямованих рухів. На основі взаємодії цієї галузі із соматосенсорною та асоціативними областями кори відбувається усвідомлення схеми тіла.

Нюхова кора

Розташована в області верхньої частини скроневої частки (гачок, нуль 34, 28). Кора включає низку ядер і належить до структур лімбічної системи. Її нейрони розташовані в трьох шарах і отримують аферентні сигнали від мітральних клітин нюхової цибулини, пов'язаних з афферентними зв'язками з нюховими рецепторними нейронами. У нюхової корі проводиться первинний якісний аналіз запахів та формується суб'єктивне відчуття запаху, його інтенсивності, належності. Пошкодження кори веде до зниження нюху або розвитку аносмії — втрати нюху. При штучному подразненні цієї області виникають відчуття різних запахів на кшталт галюцинацій.

Смакова кора

Розташована в нижній частині соматосенсорної звивини, безпосередньо допереду від області проекції особи (поле 43). Її нейрони отримують аферентні сигнали від релейних нейронів таламуса, які пов'язані з нейронами ядра одиночного тракту довгастого мозку. До нейронів цього ядра надходять сигнали безпосередньо від чутливих нейронів, що утворюють синапси на клітинах смакових цибулин. У смаковій корі проводиться первинний аналіз смакових якостей гіркого, солоного, кислого, солодкого та на основі їх сумації формується суб'єктивне відчуття смаку, його інтенсивності, приналежності.

Сигнали запахів та смаку досягають нейронів передньої частини острівцевої кори, де на основі їх інтеграції формується нова, більш складна якість відчуттів, що визначає наше ставлення до джерел запаху чи смаку (наприклад, до їжі).

Соматосенсорна кора

Займає область постцентральної звивини (SI, поля 1-3), включаючи парацентральну часточку на медіальній стороні півкуль (рис. 9.14). До соматосенсорної області надходять сенсорні сигнали від нейронів таламуса, пов'язаних спиноталамічними шляхами з рецепторами шкіри (тактильна, температурна, больова чутливість), пропріорецепторами (м'язових веретен, суглобових сумок, сухожиль) та інтерорецепторами (внутрішніх органів).

Мал. 9.14. Найважливіші центри та області кори великого мозку

Через перехресті аферентних шляхів до соматосенсорної зони лівої півкулі приходить сигналізація від правого боку тіла, відповідно у праву півкулю — від лівого боку тіла. У цій сенсорній області кори соматотопічно представлені всі частини тіла, але при цьому найбільш важливі рецептивні зони пальців рук, губ, шкіри обличчя, язика, гортані займають більші площі, ніж проекції таких поверхонь тіла, як спина, передня частина тулуба, ноги.

Розташування представництва чутливості частин тіла вздовж постцентральної звивини часто називають «перевернутий гомункулюс», оскільки проекція голови та шиї знаходиться у нижній частині постцентральної звивини, а проекція каудальної частини тулуба та ніг – у верхній частині. У цьому чутливість гомілок і стоп проектується на кору пара- центральної часточки медіальної поверхні півкуль. Усередині первинної соматосенсорної кори є певна спеціалізація нейронів. Наприклад, нейрони поля 3 отримують переважно сигнали від м'язових веретен та механорецепторів шкіри, поля 2 - від рецепторів суглобів.

Кору постцентральної звивини відносять до первинної соматосенсорної області (SI). Її нейрони надсилають оброблені сигнали до нейронів вторинної соматосенсорної кори (SII). Вона розташовується позаду постцентральної звивини в тім'яній корі (поля 5 і 7) і належить до асоціативної кори. Нейрони SII не одержують прямих аферентних сигналів від нейронів таламусу. Вони пов'язані з нейронами SI та нейронами інших областей кори мозку. Це дозволяє проводити тут інтегральну оцінку сигналів, що потрапляють у кору по спиноталамічному шляху з сигналами, що надходять з інших (зорової, слухової, вестибулярної тощо) сенсорних систем. Найважливішою функцією цих полів тім'яної кори є сприйняття простору та трансформація сенсорних сигналів у координати моторних. У тім'яній корі формується прагнення (намір, спонукання) здійснити моторну дію, що є основою початку планування у ній майбутньої моторної активності.

Інтеграція різних сенсорних сигналів пов'язані з формуванням різних відчуттів, адресованих різних частин тіла. Ці відчуття використовуються як для формування психічних, так і інших реакцій у відповідь, прикладами яких можуть бути рухи за одночасної участі м'язів обох сторін тіла (наприклад, переміщення, обмацування обома руками, хапання, односпрямований рух обома руками). Функціонування цієї галузі необхідно для впізнавання предметів на дотик та визначення просторового розташування цих предметів.

Нормальна функція соматосенсорних областей кори є важливою умовою формування таких відчуттів як тепло, холод, біль та їх адресація до певної частини тіла.

Пошкодження нейронів області первинної соматосенсорної кори веде до зниження різних видів чутливості на протилежному боці тіла, а локальне ушкодження - до втрати чутливості у певній частині тіла. Особливо вразливою при пошкодженні нейронів первинної соматосенсорної кори є дискримінаційна чутливість шкіри, найменше — больова. Пошкодження нейронів вторинної соматосенсорної області кори може супроводжуватися порушенням здатності розпізнавання предметів на дотик (тактильна агнозія) та навичок використання предметів (апраксія).

Рухові області кори

Близько 130 років тому дослідники, завдаючи точкові роздратування на кору мозку електричним струмом, виявили, що вплив на поверхню передньої центральної звивини спричиняє скорочення м'язів протилежної сторони тіла. Так було виявлено наявність однієї із моторних зон кори мозку. В подальшому виявилося, що до організації рухів мають відношення кілька областей кори мозку та його інші структури, а в областях моторної кори є не тільки рухові нейрони, а й нейрони, що здійснюють інші функції.

Первинна моторна корарозташовується у передній центральній звивині (MI, поле 4). Її нейрони отримують основні аферентні сигнали від нейронів соматосенсорної кори – полів 1, 2, 5, премоторної кори та таламуса. Крім того, через вентролатеральний таламус MI посилають сигнали нейрони мозочка.

Від пірамідних нейронів Ml починаються еферентні волокна пірамідного шляху. Частина волокон цього шляху слід до моторних нейронів ядер черепних нервів стовбура мозку (кортикобульбарний тракт), частина - до нейронів стовбурових моторних ядер (червоне ядро, ядра ретикулярної формації, стовбурові ядра, пов'язані з мозочком) і частина - до інтер-і моторних нейронів спинного мозку (кортикоспінальний тракт).

Є соматотопічна організація розташування нейронів в МІ, що контролюють скорочення різних м'язових груп тіла. Нейрони, що контролюють м'язи ніг і тулуба, розташовані у верхніх ділянках звивини та займають відносно малу площу, а контролюючі м'язи рук, особливо пальців, обличчя, язика та глотки розташовані в нижніх ділянках і займають велику площу. Таким чином, у первинній руховій корі відносно велику площу займають ті нейронні групи, які управляють м'язами, що здійснюють різноманітні, точні, дрібні, тонко регульовані рухи.

Оскільки багато нейронів Ml збільшують електричну активність безпосередньо перед початком довільних скорочень, то первинній моторній корі відводять провідну роль у контролі активності моторних ядер стовбура та мотонейронів спинного мозку та ініціації довільних, цілеспрямованих рухів. Ушкодження поля Ml веде до парезу м'язів та неможливості здійснення тонких довільних рухів.

Включає області премоторної та додаткової моторної кори (МII, поле 6). Премоторна корарозташована в полі 6, на бічній поверхні мозку, допереду від первинної моторної кори. Її нейрони отримують через таламус аферентні сигнали із потиличної, соматосенсорної, тім'яної асоціативної, префронтальної областей кори та мозочка. Оброблені в ній сигнали нейрони кори посилають по еферентних волокнах в моторну кору MI, невелике число - в спинний мозок і більше - червоні ядра, ядра ретикулярної формації, базальні ганглії і мозок. Премоторна кора відіграє основну роль у програмуванні та організації рухів, що знаходяться під контролем зору. Кора бере участь у організації пози і допоміжних рухів для дій, здійснюваних дистальними м'язами кінцівок. Пошкодження прсмоторної кори часто спричиняє тенденцію повторного виконання розпочатого руху (персеверація), навіть якщо здійснений рух досяг мети.

У нижній частині премоторної кори лівої лобової частки, безпосередньо допереду від ділянки первинної моторної кори, в якій представлені нейрони, що контролюють м'язи обличчя, розташовується мовна область, або моторний центр промови Брока.Порушення її функції супроводжується порушенням артикуляції мови або моторною афазією.

Додаткова моторна корарозташовується у верхній частині поля 6. Її нейрони отримують аферентні сигнали із соматосснсорной, тім'яної та префронтальної областей кори головного мозку. Оброблені в ній сигнали нейрони кори посилають по еферентним волокнам первинну моторну кору MI, спинний мозок, стовбурові моторні ядра. Активність нейронів додаткової моторної кори підвищується раніше, ніж нейронів кори MIі головним чином у зв'язку із здійсненням складних рухів. При цьому зростання нейронної активності в додатковій моторній корі не пов'язане з рухами як такими, для цього досить уявити модель майбутніх складних рухів. Додаткова моторна кора бере участь у формуванні програми майбутніх складних рухів та організації моторних реакцій на специфічність сенсорних стимулів.

Оскільки нейрони вторинної моторної кори посилають безліч аксонів у полі MI, її вважають в ієрархії моторних центрів організації рухів вищою структурою, що стоїть над моторними моторними центрами кори MI. Нервові центри вторинної моторної кори можуть впливати на активність моторних нейронів спинного мозку двома шляхами: через кортикоспінальний шлях і через поле MI. Тому їх іноді називають супрамоторними полями, функцією яких входить інструктування центрів поля MI.

З клінічних спостережень відомо, що збереження нормальної функції вторинної моторної кори є важливим для здійснення точних рухів руки, і особливо для виконання ритмічних рухів. Так, наприклад, при їх ушкодженні піаніст перестає відчувати ритм та витримувати інтервал. Порушується здатність до здійснення протилежних рухів руками (маніпулювання обома руками).

При одночасному пошкодженні моторних зон MI і MII кори втрачається здатність до координованих тонких рухів. Точкові подразнення у цих областях моторної зони супроводжуються активацією не окремих м'язів, а цілої групи м'язів, що викликають спрямований рух у суглобах. Ці спостереження стали приводом для формування висновку про те, що в моторній корі представлені не стільки м'язи, скільки рухи.

Розташовується в області поля 8. Її нейрони одержують основні аферентні сигнали з потиличної зорової, тім'яної асоціативної кори, верхніх горбків четверохолмія. Оброблені сигнали передаються по еферентних волокнах в премоторну кору, верхні пагорби чотиригорби, стовбурові моторні центри. Кора грає визначальну роль організації рухів, що під контролем зору і бере безпосередню участь у ініціації і контролю рухів очей і голови.

Механізми, що реалізують перетворення задуму руху на конкретну моторну програму, на залпи імпульсів, що посилаються до певних м'язових груп, залишаються недостатньо зрозумілими. Вважається, що задум руху формується завдяки функціям асоціативної та інших областей кори, що взаємодіють із багатьма структурами головного мозку.

Інформація про план руху передається в рухові області лобової кори. Двигуна кора через низхідні шляхи активує системи, що забезпечують вироблення та використання нових рухових програм або використання старих, вже відпрацьованих на практиці та збережених у пам'яті. Складовою частиною цих систем є базальні ганглії та мозочок (див. їх функції вище). Програми руху, вироблені за участю мозочка і базальних гангліїв, передаються через таламус в моторні зони і насамперед первинну моторну область кори. Ця область безпосередньо ініціює виконання рухів, підключаючи до нього певні м'язи та забезпечуючи послідовність зміни їх скорочення та розслаблення. Команди кори передаються на моторні центри стовбура мозку, спінальні мотонейрони та мотонейрони ядер черепних нервів. Мотонейрони у здійсненні рухів виконують роль кінцевого шляху, через який рухові команди передаються безпосередньо до м'язів. Особливості передачі сигналів від кори до моторних центрів стовбура та спинного мозку описані у розділі, присвяченій ЦНС (ствол мозку, спинний мозок).

Асоціативні області кори

Людина асоціативні області кори займають близько 50% площі всієї кори великого мозку. Вони розташовуються в ділянках між сенсорними та руховими областями кори. Асоціативні області не мають чітких кордонів із вторинними сенсорними областями як за морфологічними, так і за функціональними ознаками. Виділяють тім'яну, скроневу та лобову асоціативні області кори великих півкуль.

Тіменна асоціативна область кори.Розташовується в полях 5 і 7 верхньої та нижньої тім'яних часточок мозку. Область межує попереду із соматосенсорною корою, ззаду — із зоровою та слуховою корою. До нейронів тім'яної асоціативної області можуть надходити та активувати їх зорові, звукові, тактильні, пропріоцептивні, больові, сигнали з апарату пам'яті та інші сигнали. Частина нейронів є полісенсорною і може підвищувати свою активність на час вступу до неї соматосенсорних і візуальних сигналів. Однак ступінь підвищення активності нейронів асоціативної кори на надходження аферентних сигналів залежить від поточної мотивації, уваги суб'єкта та інформації, що витягується з пам'яті. Вона залишається незначною, якщо надходить із сенсорних областей мозку сигнал для суб'єкта байдужий, і суттєво зростає, якщо він збігся з наявною мотивацією та привернув його увагу. Наприклад, при пред'явленні мавпі банана активність нейронів асоціативної тім'яної кори залишається невисокою, якщо тварина сита, і навпаки, активність різко зростає у голодних тварин, яким подобаються банани.

Нейрони тім'яної асоціативної кори пов'язані еферентними зв'язками з нейронами префронтальної, премоторної, моторної областей лобової частки та поясної звивини. Виходячи з експериментальних та клінічних спостережень прийнято вважати, що однією з функцій кори поля 5 є використання соматосенсорної інформації для здійснення цілеспрямованих довільних рухів та маніпулювання об'єктами. Функцією кори поля 7 є інтеграція візуальних та соматосенсорних сигналів для координації рухів очей та візуально-відомих рухів руки.

Порушенням цих функцій тім'яної асоціативної кори при ушкодженні її зв'язків із корою лобової частки або захворюванням самої лобової частки пояснюються симптоми наслідків захворювань, локалізованих у ділянці тім'яної асоціативної кори. Вони можуть проявлятися утрудненням у розумінні змістового сигналів (агнозія), прикладом якого може бути втрата здатності розпізнавання форми та просторового розташування об'єкта. Можуть порушуватися процеси трансформації сенсорних сигналів на адекватні моторні дії. В останньому випадку хворий втрачає навички практичного використання добре знайомих інструментів та предметів (апраксія), і у нього може розвинутись неможливість здійснення візуально-відомих рухів (наприклад, рух руки у напрямку предмета).

Лобна асоціативна область кори.Розташовується в префронтальній корі, яка є частиною кори лобової частки, що локалізується допереду від полів 6 і 8. Нейрони лобної асоціативної кори отримують оброблені сенсорні сигнали по аферентним зв'язкам від нейронів кори потиличної, тім'яної, скроневої часткою мозку і від скроневої частини смуги мозку. Лобова асоціативна кора отримує сигнали про поточний мотиваційний та емоційний стан від ядер таламуса, лімбічної та інших структур мозку. Крім того, лобова кора може оперувати абстрактними, віртуальними сигналами. Еферентні сигнали асоціативна лобова кора посилає назад, до структур мозку, від яких вони були отримані, в моторні області лобної кори, хвостате ядро ​​базальних гангліїв і гіпоталамус.

Ця область кори грає першорядну роль формуванні вищих психічних функцій людини. Вона забезпечує формування цільових установок та програм усвідомлених поведінкових реакцій, впізнавання та смислову оцінку предметів та явищ, розуміння мови, логічне мислення. Після великих пошкоджень лобової кори у хворих можуть розвинутись апатія, зниження емоційного фону, критичного ставлення до своїх власних вчинків та вчинків оточуючих, самозадоволення, порушення можливості використання минулого досвіду для зміни поведінки. Поведінка хворих може стати непередбачуваною та неадекватною.

Скронева асоціативна область кори.Розташовується в полях 20, 21, 22. Нейрони кори отримують сенсорні сигнали від нейронів слухової, екстрастріарної зорової та префронтальної кори, гіпокампу та мигдалини.

Після двостороннього захворювання скроневих асоціативних областей із залученням до патологічного процесу гіпокампу або зв'язків з ним у хворих можуть розвинутися виражені порушення пам'яті, емоційної поведінки, нездатність зосередження уваги (розсіяність). У частини людей при пошкодженні нижньовискової області, де імовірно розташовується центр впізнавання особи, може розвинутись зорова агнозія - нездатність впізнавання осіб знайомих людей, предметів, при збереженні зору.

На межі скроневої, зорової та тім'яної областей кори в нижній тім'яній і задній частині скроневої частки розташовується асоціативна ділянка кори, що отримала назву сенсорного центру мови, або центру Верніке.Після його ушкодження розвивається порушення функції розуміння мови при збереженні речерухової функції.

Які у нижчих ссавців лише намічені, а й у людини становлять основну частину кори. Нова кора розташовується у верхньому шарі півкуль мозку, має товщину 2-4 міліметри та відповідає за вищі нервові функції – сенсорне сприйняття, виконання моторних команд, усвідомлене мислення і, у людей, мова.

Анатомія

Нова кора містить два основних типи нейронів: пірамідальні нейрони (~80% нейронів нової кори) та вставні нейрони (~20% нейронів нової кори).

Структура нової кори відносно однорідна (звідси альтернативна назва: "Ізокортекс"). У людини вона налічує шість горизонтальних шарів нейронів, що відрізняються за типом та характером зв'язків. Вертикально, нейрони об'єднані в так звані колонки кортексу.На початку XX століття Бродман показав, що у всіх ссавців нова кора налічує 6 горизонтальних шарів нейронів.

Принцип роботи

Принципово нова теорія алгоритміки роботи нової кори була розроблена в Менло Парку, Каліфорнія, США (Кремнієва долина), Джеффом Хокінсом. Теорія ієрархічної тимчасової пам'яті була реалізована програмно у вигляді комп'ютерного алгоритму, доступного для використання в рамках ліцензії на сайті numenta.com.

• Один і той же алгоритм опрацьовує всі органи почуттів.
• У функції нейрона закладена пам'ять у часі, щось на зразок причинно-наслідкових зв'язків, що ієрархічно складаються в дедалі більші об'єкти з дрібніших.

Функції

Неокортекс ембріонально виведений з кінцевого дорсального мозку, який є частиною переднього мозку. Неокортекс поділено на райони, розмежовані черепними швами, які виконують різні функції. Наприклад, потилична частка містить первинну зорову кору, а скронева частка містить первинну слухову кору. Подальші підрозділи чи області неокортексу відповідальні більш конкретні когнітивні процеси. Люди лобна частка містить області, присвячені здібностям, які посилюються чи унікальні наших видів, такі як складна обробка мови, локалізована в префронтальной корі . У людях та інших приматах соціальна та емоційна обробка локалізується в орбітофронтальній корі.

Було показано, що неокортекс відіграє важливу роль у процесах сну, пам'яті та навчання. Семантичні спогади, мабуть, зберігаються в неокортексі, зокрема, у передньолатеральній скроневій частці неокортексу. Неокортекс також відповідальний за передачу сенсорної інформації базальним ядрам. Частота пульсації нейронів у неокортексі також впливає на повільний сон.

Роль, яку неокортекс грає у неврологічних процесах, безпосередньо з поведінкою людини, ще до кінця вивчена. Для розуміння ролі неокортексу в пізнанні людиною світу була створена комп'ютерна модель мозку, яка змоделювала електрохімію неокортексу - Blue Brain project (Блю брейн проджект) Проект "Блакитний мозок". Проект був створений для покращення розуміння процесів сприйняття, навчання, пам'яті та отримання додаткових знань про психічні розлади.

Кора головного мозку – багаторівнева мозкова структура у людей та багатьох ссавців тварин, що складається з сірої речовини і знаходиться в периферійному просторі гемісфер (сіра речовина кори їх покриває). Структура контролює важливі функції та процеси, що протікають у мозку та інших внутрішніх органах.

(Гемісфери) мозку в черепній коробці займають близько 4/5 всього простору. Їх складова частина – біла речовина, що включає довгі мієлінові аксони нервових клітин. З зовнішньої сторони гемісфери покриті корою мозку, що теж складається з нейронів, а також з гліальних клітин та безмієлінових волокон.

Прийнято розділяти поверхню гемісфер на деякі зони, кожна з яких відповідає за виконання певних функцій в організмі (переважно це рефлекторна та інстинктивна діяльність та реакції).

Існує таке поняття – «давня кора». Це еволюційно найдавніша структура плаща кінцевого мозку кори великих півкуль у всіх ссавців. Також виділяють «нову кору», яка у нижчих ссавців лише намічена, а в людини утворює більшу частину кори головного мозку (є і «стара кора», яка новіша, ніж «давня», але давніша, ніж «нова»).

Функції кори

Кора головного мозку людини відповідає за контроль над безліччю функцій, що використовуються у різних аспектах життєдіяльності організму людини. Її товщина становить близько 3-4 мм, а обсяг досить значний за рахунок наявності сполучних з центральною нервовою системою каналів. Як у електромережі відбувається сприйняття, обробка інформації, прийом рішень з допомогою нервових клітин із відростками.

Усередині кори мозку виробляються різні електросигнали (тип яких залежить від поточного стану людини). Активність цих електричних сигналів залежить від здоров'я людини. Технічно електросигнали такого типу описуються за допомогою показників частоти та амплітуди. Більша кількість зв'язків та локалізована у місцях, які несуть відповідальність за забезпечення найбільш складних процесів. При цьому кора головного мозку продовжує активно розвиватися протягом усього життя людини (принаймні до того моменту, поки розвивається його інтелект).

У процесі обробки інформації, що надходить у мозок, у корі формуються реакції (психічні, поведінкові, фізіологічні тощо).

Найбільш важливими функціями кори мозку є:

• Взаємодія внутрішніх органів та систем з навколишнім середовищем, а також один з одним, правильний перебіг обмінних процесів усередині організму.
• Якісний прийом та обробка одержуваної інформації ззовні, усвідомлення отриманої інформації за рахунок перебігу процесів мислення. Висока чутливість до будь-якої інформації досягається за рахунок великої кількості нервових клітин з відростками.
• Підтримка безперервного взаємозв'язку між різними органами, тканинами, структурами та системами організму.
• Формування та правильна робота свідомості людини, перебіг творчого та інтелектуального мислення.
• Здійснення контролю за активністю мовного центру та процесами, пов'язаними з різними психічними та емоційними ситуаціями.
• Взаємодія зі спинним мозком та іншими системами та органами людського організму.

Кора головного мозку у своїй структурі має передні (лобові) відділи гемісфер, які на даний момент сучасною наукою вивчені найменшою мірою. Про ці ділянки відомо, що вони практично несприйнятливі до зовнішнього впливу. Наприклад, якщо на ці відділи впливати за допомогою зовнішніх електричних імпульсів, вони не даватимуть жодної реакції.

Деякі вчені впевнені, що передні відділи великих півкуль відповідають за самосвідомість людини, за її специфічні особливості характеру. Відомий той факт, що люди, у яких передні відділи уражені тією чи іншою мірою, відчувають певні складнощі з соціалізацією, вони практично не приділяють уваги своєму зовнішньому вигляду, їм не цікава трудова діяльність, не цікавить думка оточуючих.

З погляду фізіології, значення кожного відділу великих півкуль складно переоцінити. Навіть тих, які зараз до кінця не вивчені.

Шари кори головного мозку

Кора головного мозку утворена декількома шарами, кожен з яких має унікальну структуру та відповідає за виконання певних функцій. Усі вони взаємодіють друг з одним, виконуючи спільну роботу. Прийнято виділяти кілька основних шарів кори:

• Молекулярні. У цьому прошарку формується величезна кількість дендритних утворень, які між собою сплетені в хаотичному порядку. Нейрити паралельно орієнтовані, формують прошарок волокон. Нервових кліток тут порівняно мало. Вважається, що основна функція цього – асоціативне сприйняття.
• Зовнішній. Тут зосереджено безліч нервових клітин із відростками. Нейрони різняться формою. Точно про функції цього шару поки що нічого невідомо.
• Зовнішній пірамідальний. Містить безліч нервових клітин із відростками, які різняться розмірами. Нейрони мають переважно конічну форму. Дендріт має великі розміри.
• Внутрішній зернистий. Включає невелику кількість нейронів маленького розміру, які розташовані на деякій відстані. Між нервовими клітинами знаходяться волокнисті згруповані структури.
• Внутрішній пірамідальний. Нервові клітини з відростками, що до нього входять, мають великі та середні розміри. Верхня частина дендритів може стикатися з молекулярним шаром.
• Покров. Включає нервові клітини у формі веретена. Для нейронів у цій структурі характерно те, що нижня частина нервових клітин із відростками доходить аж до білої речовини.

Кора головного мозку включає різні шари, які відрізняються формою, розташуванням, функціональною складовою своїх елементів. У шарах знаходяться нейрони пірамідального, веретеного, зоряного, гіллястого видів. Спільно вони створюють понад п'ятдесят полів. Незважаючи на те, що поля не мають чітко позначених кордонів, їх взаємодія один з одним дозволяє виконувати регулювання величезної кількості процесів, пов'язаних з отриманням та обробкою імпульсів (тобто інформації, що надходить), створенням відповідної реакції на вплив подразників.

Будова кори вкрай складна і до кінця не вивчена, тому вчені не можуть точно сказати, як працюють деякі елементи мозку.

Рівень інтелектуальних здібностей дитини пов'язані з розмірами мозку та якістю кровообігу в мозкових структурах. У багатьох дітей, у яких відзначалися приховані родові травми в області хребта, кора головного мозку помітно менша, ніж у здорових однолітків.

Префронтальна кора

Великий відділ кори великих півкуль, який представлений у вигляді передніх відділів лобових часток. З її допомогою здійснюється контроль, керування, фокусування будь-яких дій, які робить людина. Цей відділ дозволяє нам правильно розподіляти свій час. Відомий психіатр Т. Голтьєрі охарактеризував цю ділянку як інструмент, за допомогою якого люди ставлять цілі, розробляють плани. Він був упевнений, що правильно працююча і добре розвинена префронтальна кора є найважливішим фактором ефективності особистості.

До основних функцій префронтальної кори також прийнято відносити:

• Концентрацію уваги, зосередження отримання лише необхідної людині інформації, ігнорування сторонніх думок і почуттів.
• Здатність «перезавантажувати» свідомість, спрямовуючи їх у потрібне розумове русло.
• Наполегливість у процесі виконання певних завдань, прагнення отримання наміченого результату, попри виникаючі обставини.
• Аналіз ситуації, що складається зараз.
• Критичне мислення, що дозволяє створити комплекс дій для пошуку перевірених та достовірних даних (перевірка отриманої інформації перед її використанням).
• Планування, вироблення певних заходів та дій для досягнення поставленої мети.
• Прогнозування подій

Окремо наголошується на здатності цього відділу керувати емоціями людини. Тут процеси, які у лімбічній системі, сприймаються і перетворюються на конкретні емоції та почуття (радість, любов, бажання, горе, ненависть тощо.).

Різним структурам кори мозку приписуються різні функції. Єдиної думки щодо цього питання досі немає. Міжнародна медична спільнота на даний момент приходить до висновку, що кора може бути розділена на кілька великих зон, що включають кіркові поля. Тому, враховуючи функції цих зон, прийнято виділити три основні відділи.

Зона, відповідальна за обробку імпульсів

Імпульси, що надходять через рецептори дотикових, нюхових, зорових центрів, йдуть саме до цієї зони. Майже всі рефлекси, пов'язані з моторикою, забезпечені пірамідальними нейронами.

Тут же розташовується відділ, який відповідає за отримання імпульсів та інформації з боку м'язової системи, активно взаємодіє із різними шарами кори. Він отримує та обробляє всі імпульси, які йдуть від м'язів.

Якщо з якоїсь причини кора голови буде пошкоджена в цій зоні, то у людини будуть спостерігатися проблеми з функціонуванням сенсорної системи, проблеми з моторикою та роботою інших систем, пов'язаних із сенсорними центрами. Зовні подібні порушення виявлятимуться у вигляді постійних мимовільних рухів, судом (різного ступеня виразності), частковим або повним паралічем (у тяжких випадках).

Зона сенсорного сприйняття

Ця зона відповідає за обробку електричних сигналів, що надходять у мозок. Тут розташовуються відразу кілька відділів, які забезпечують сприйнятливість мозку людини до імпульсів, що надходять від інших органів і систем.

• Потиличний (обробляє імпульси, що надходять від зорового центру).
• Скроневий (здійснює обробку інформації, що йде від речеслухового центру).
• Гіпокамп (аналізує імпульси, що надходять від нюхового центру).
• тім'яною (обробляє дані, отримані від смакових рецепторів).

У зоні сенсорного сприйняття розташовуються відділи, які здійснюють отримання і обробку тактильних сигналів. Чим більше буде нейронних зв'язків у кожному відділі, тим вищою буде його сенсорна здатність щодо прийняття та обробки інформації.

Зазначені вище відділи займають близько 20-25% всієї кори мозку. Якщо зона сенсорного сприйняття буде якимось чином пошкоджена, то у людини можуть виникнути проблеми зі слухом, зором, нюхом, відчуттям дотиків. Отримані імпульси або не доходитимуть, або будуть неправильно оброблятися.

Не завжди порушення сенсорної зони будуть вести до втрати якогось почуття. Наприклад, якщо буде пошкоджено слуховий центр, це не завжди спричинить повну глухоту. Однак у людини практично напевно будуть певні складнощі з правильним сприйняттям звукової інформації, що отримується.

Асоціативна зона

У будові кори головного мозку також є асоціативна зона, яка забезпечує контакт між сигналами нейронів сенсорної зони і центру моторики, а також дає необхідні зворотні сигнали в ці центри. Асоціативна зона формує поведінкові рефлекси, бере участь у процесах їхньої фактичної реалізації. Займає значну (порівняльно) частину кори головного мозку, охоплюючи відділи, що входять як у лобову, так і в задні частини великих півкуль (потилична, тім'яна, скронева).

Людський мозок влаштований в такий спосіб, що у плані асоціативного сприйняття задні відділи великих півкуль розвинені особливо добре (розвиток відбувається протягом усього життя). Вони здійснюють управління промовою (її розумінням та відтворенням).

Якщо передні або задні відділи асоціативної зони будуть пошкоджені, це може призвести до певних проблем. Наприклад, у разі поразки перелічених вище відділів людина втратить здатність грамотно аналізувати отриману інформацію, зможе давати найпростіші прогнози на майбутнє, відштовхуватися від фактів у процесах мислення, використовувати отриманий раніше досвід, що відклався у пам'яті. Також можуть виникнути проблеми з орієнтацією у просторі, абстрактним мисленням.

Кора головного мозку виступає у вигляді вищого інтегратора імпульсів, тоді як емоції зосереджені у підкірковій зоні (гіпоталамус та інші відділи).

Різні області кори мозку відповідають за виконання певних функцій. Розглянути та визначити різницю можна кількома методами: нейровізуалізація, порівняння патернів електроактивності, вивчення клітинної структури тощо.

На початку 20 століття К. Бродман (німецький дослідник анатомії мозку людини) створив спеціальну класифікацію, розділивши в ній кору на 51 ділянку, засновуючи свою роботу на цитоархітектоніці нервових клітин. Протягом усього 20 століття описані Бродманом поля обговорювалися, уточнювалися, перейменовувалися, але досі їх використовують для опису кори головного мозку у людей і великих ссавців.

Багато полів Бродмана визначалися спочатку на основі організації нейронів у них, але надалі їх межі були уточнені відповідно до кореляції з різними функціями кори мозку. Наприклад, перше, друге та третє поля визначаються як первинна соматосенсорна кора, четверте поле – первинна моторна кора, сімнадцяте поле – первинна зорова кора.

При цьому деякі поля Бродмана (наприклад, зона 25 мозку, а також поля 12-16, 26, 27, 29-31 та багато інших) до кінця не вивчені.

Речовій зона

Добре вивчена ділянка кори головного мозку, яку прийнято також називати центром мови. Зону умовно поділяють на три великі відділи:

1. Речдвигательный центр Брока. Формує у людини здатність говорити. Розташовується в задній звивині передньої частини великих півкуль. Центр Брока та руховий центр речерухових м'язів – це різні структури. Наприклад, якщо руховий центр буде пошкоджений якимось чином, то людина не втратить здатність говорити, не постраждає смислова складова його мови, проте мова перестане бути чіткою, а голос стане маломодульованим (іншими словами, втратити якість вимови звуків). Якщо буде пошкоджено центр Брока, то людина не зможе говорити (так само, як і немовля у перші місяці життя). Подібні порушення прийнято називати моторною афазією.
2. Сенсорний центр Верніке. Розташовується у скроневому відділі, відповідає за функції з отримання та обробки усного мовлення. Якщо центр Вернике буде пошкоджено, то формується сенсорна афазія – хворий зможе зрозуміти звернену щодо нього мову (причому як від іншої людини, а й свою власну). Вимовлене пацієнтом буде набір незв'язних звуків. Якщо відбудеться одночасне ураження центрів Верніке і Брока (зазвичай це відбувається при інсульті), то цих випадках спостерігається розвиток моторної і сенсорної афазії одноразово.
3. Центр сприйняття писемного мовлення. Розташований у зоровій частині кори головного мозку (поле №18 за Бродманом). Якщо він виявиться пошкодженим, то у людини спостерігається аграфія – втрата можливості писати.

Товщина

Всі ссавці, які мають порівняно великі розміри мозку (в загальному розумінні, а не в порівнянні з розмірами тіла), мають достатню товсту кору мозку. Наприклад, у польових мишей її товщина становить близько 0,5 мм, а й у людей – близько 2,5 мм. Вчені також виділяють певну залежність товщини кори від ваги тварини.