Smegenų žievė: sluoksniai, ląstelės ir funkcijos (su vaizdais)

Smegenų žievė arba smegenų žievė yra nervinis audinys, apimantis smegenų pusrutulių paviršių. Ši kita forma - tai pats geriausias smegenų regionas.

Ši smegenų struktūra pasiekia didžiausią primatų vystymąsi, yra mažiau išsivysčiusi kituose gyvūnuose ir yra susijusi su sudėtingesnės pažintinės ir intelektinės veiklos plėtra.

Smegenų žievė yra pagrindinė smegenų sritis žmonių veikimui. Šiame regione atliekamos tokios funkcijos kaip suvokimas, vaizduotė, minties, sprendimų ar sprendimų priėmimas.

Anatomiškai jis susideda iš plonų sluoksnių, sudarytų iš pilkosios medžiagos, kurios yra virš plataus baltojo medžiagos kelio.

Smegenų žievė priima spiralinę formą, todėl, jei ji būtų išplėsta, ji turėtų labai didelę masę. Konkrečiai, tyrimai rodo, kad bendras smegenų žievės plotas gali sudaryti apie 2500 kvadratinių centimetrų.

Be to, ši didelė smegenų masė pasižymi dideliu neuronų skaičiumi jos viduje. Apskritai teigiama, kad smegenų žievėje yra apie 10 milijardų neuronų, kurie sudarytų apie 50 trilijonų sinapsų.

Pagrindinės smegenų žievės savybės paaiškintos toliau. Jie nurodo jų sluoksnius, jų neuronus ir jų funkcinę organizaciją ir peržiūri šioje smegenų srityje atliekamas funkcijas.

Smegenų žievės savybės

Žinduolių galvijų smegenų žievę atstovauja pilkosios medžiagos lapas, kuris apima du smegenų pusrutulius.

Jis susideda iš labai sudėtingos struktūros, kurioje įvairiose jutimo vietose yra atstovaujama tam tikrose vietose arba vietose, kurios vadinamos pirminėmis jutimo zonomis.

Kiekvienas iš penkių pojūčių, kad žmonės turi (regėjimą, prisilietimą, kvapą, skonį ir prisilietimą) vystosi tam tikrame žievės regione. Tai reiškia, kad kiekvienas jutimo būdas turi ribotą teritoriją smegenų žievėje.

Be sensorinių regionų, smegenų žievė taip pat turi daug antrinių somatinių, asociacijų ir motorinių regionų. Šiose srityse sukurtos žievės ir asociacijos afferinės sistemos, todėl atsiranda mokymasis, atmintis ir elgesys.

Šia prasme smegenų žievė laikoma ypač svarbiu regionu kuriant žmogaus smegenų aukštesnę veiklą.

Pažangiausi ir išsamesni žmogaus procesai, pavyzdžiui, argumentavimas, planavimas, organizavimas ar asociacija, vyksta skirtingose ​​smegenų žievės srityse.

Dėl šios priežasties smegenų žievė sudaro struktūrą, kuri iš žmogaus perspektyvos įgyja maksimalų sudėtingumą. Smegenų žievė yra lėto evoliucinio proceso, kuris galėjo prasidėti prieš daugiau nei 150 milijonų metų, rezultatas.

Sluoksniai

Pagrindinė smegenų žievės savybė yra ta, kad ją sudaro skirtingi pilkosios medžiagos sluoksniai. Šie sluoksniai sudaro žievės struktūrą ir apibrėžia struktūrinę bei funkcinę organizaciją.

Be to, smegenų žievės sluoksniai pasižymi ne tik struktūriniu požiūriu, bet ir filogenetiniu požiūriu.

Tai reiškia, kad kiekvienas smegenų žievės sluoksnis atitinka kitą evoliucinį momentą. Žmogaus rūšies pradžioje smegenys buvo mažiau išsivysčiusios ir žievė turėjo mažiau sluoksnių.

Dėl šių rūšių evoliucijos šie sluoksniai didėja, tai yra faktas, susijęs su kognityvinių ir intelektinių žmonių gebėjimų didėjimu laikui bėgant.

Molekulinis sluoksnis

Molekulinis sluoksnis, taip pat žinomas kaip plexiforminis sluoksnis, yra labiausiai paviršutiniškas smegenų žievės regionas, todėl yra naujausias pradžia.

Jį sudaro tankus nervų skaidulų tinklas, orientuotas į tangenciją. Šie pluoštai gaunami iš piramidinių ir fusiforminių ląstelių dendritų, stellatinių ląstelių ir Martinotti ašių.

Molekuliniame sluoksnyje taip pat galima rasti aflatentinius pluoštus, kurie kilę iš talamo, asociacijos ir commissures. Būdamas paviršutinišku žievės regionu, molekuliniame sluoksnyje nustatomas didelis skaičius sinapsų tarp skirtingų neuronų.

Išorinis granuliuotas sluoksnis

Išorinis granuliuotas sluoksnis yra antra labiausiai paviršutiniška žievės sritis ir yra žemiau molekulinio sluoksnio. Jame yra daug mažų piramidinių ir stellatinių ląstelių.

Išorinių granuliuotų sluoksnių ląstelių dendritai patenka į molekulinį sluoksnį, o axonai patenka į gilesnius smegenų žievės sluoksnius. Dėl šios priežasties išorinis granuliuotas sluoksnis yra sujungtas su skirtingais žievės regionais.

Išorinis piramidinis sluoksnis

Išorinis piramidinis sluoksnis, kaip rodo jo pavadinimas, susideda iš piramidinių ląstelių. Jai būdinga netaisyklinga forma, ty sluoksnio dydis padidėja nuo paviršiaus ribos iki didžiausios ribos.

Piramidinio sluoksnio neuronų dendritai patenka į molekulinį sluoksnį, o axonai vyksta kaip projekcija, asociacija ar commissural pluoštai į baltąją medžiagą, esančią tarp smegenų žievės sluoksnių.

Vidinis granuliuotas sluoksnis

Vidinis granuliuotas sluoksnis susideda iš stellatinių ląstelių, kurios yra išdėstytos labai kompaktiškai. Ji turi didelę koncentraciją, išdėstytą horizontaliai, žinoma kaip „Baillarger“ išorinė juosta.

Gangliono sluoksnis

Gangliono sluoksnyje arba vidiniame piramidiniame sluoksnyje yra labai didelių ir vidutinių piramidinių ląstelių. Jie taip pat turi daug pluoštų, išdėstytų horizontaliai, kurios sudaro vidinę „Baillarger“ juostą.

Daugiasluoksnis sluoksnis

Galiausiai daugialypis sluoksnis, taip pat žinomas kaip polimorfinis ląstelių sluoksnis, iš esmės turi fusiformines ląsteles. Taip pat jame yra modifikuotų piramidinių ląstelių, kuriose yra trikampio arba kiaušinio formos kūnas.

Daugelis daugiasluoksnio sluoksnio nervų pluoštų įeina į pagrindinę baltąją medžiagą ir sluoksnį prijungia prie tarpinių regionų.

Funkcinė organizacija

Smegenų žievė taip pat gali būti organizuojama pagal kiekviename regione vykdomą veiklą. Šia prasme tam tikros smegenų žievės proceso sritys turi specifinius jutimo, motorinės ir asociacijos pobūdžio signalus.

Jautrios sritys

Jautrios sritys yra smegenų žievės regionai, gaunantys jautrios informacijos ir glaudžiai susiję su suvokimu.

Informacija pasiekia smegenų žievę daugiausia per abiejų smegenų pusrutulių užpakalinę pusę. Pagrindinėse srityse yra tiesioginiai ryšiai su periferiniais jutimo receptoriais.

Kita vertus, antrinės jutimo ir susivienijimo sritys paprastai yra greta pagrindinių vietovių. Apskritai jie gauna informaciją tiek iš pirminių asociacijos sričių, tiek nuo žemesnių smegenų regionų.

Pagrindinė asociacijos ir antrinių sričių užduotis yra integruoti jautrią patirtį, kad būtų sukurtos pripažinimo ir elgsenos modeliai. Pagrindiniai jautrūs smegenų žievės regionai yra:

  1. Pirminis somatosensorinis plotas (1, 2 ir 3 sritys).
  2. Pagrindinė regėjimo sritis (17 sritis).
  3. Pirminė klausos zona (41 ir 42 zona).
  4. Pirminis skonio plotas (43 plotas).
  5. Pirminis uoslės plotas (28 plotas).

Motorinės zonos

Motorinės zonos yra priekinėje pusrutulio dalyje. Jie yra atsakingi už smegenų procesų, susijusių su judėjimu, inicijavimą ir tokias veiklas.

Svarbiausios motorinės zonos yra:

  1. Pirminis variklio plotas (4 sritis).
  2. Gręžimo kalbos plotas (44 ir 45 zonos).

Asociacijos sritys

Smegenų žievės susiejimo sritys koreliuoja su sudėtingesnėmis integracijos funkcijomis. Šie regionai vykdo tokias veiklas kaip atminties ir pažinimo procesai, emocijų valdymas ir motyvacijos, valios ar sprendimo kūrimas.

Taip pat asociacijos sritims tenka ypač svarbus vaidmuo kuriant žmonių asmenybės ir charakterio bruožus. Be to, tai smegenų regionas, būtinas intelektui nustatyti.

Asociacijos sritys apima tam tikras motorines zonas ir specifinius jutimo regionus.

Nervų ląstelės

Smegenų žievės viduje yra daug įvairių ląstelių. Konkrečiai, šiame smegenų regione buvo nurodyti penki skirtingi neuronų tipai.

Piramidinės ląstelės

Piramidinės ląstelės yra neuronai, kuriems būdinga piramidės forma. Daugelyje šių ląstelių skersmuo yra nuo 10 iki 50 mikrometrų.

Tačiau yra ir didelių piramidinių ląstelių. Tai vadinama „Betz“ ląstelėmis ir gali būti iki 120 mikrometrų skersmens.

Tiek mažos piramidės ląstelės, tiek didžiosios piramidės ląstelės randamos pirmtakų motorinėje cirkuliacijoje ir daugiausia atlieka su judėjimu susijusias veiklas.

Žvaigždžių ląstelės

Žvaigždžių ląstelės, taip pat žinomos kaip granulozės ląstelės, yra nedideli neuronai. Jie paprastai turi apie 8 mikrometrus skersmens ir turi daugiakampę formą.

Suklio ląstelės

Fusiforminės ląstelės yra neuronai, kurių vertikali išilginė ašis yra ant paviršiaus. Jie daugiausia koncentruojami gilesniuose smegenų žievės sluoksniuose.

Šių neuronų axonas yra kilęs iš apatinės ląstelės kūno dalies ir yra nukreiptas į baltąją medžiagą kaip projekcija, asociacija ar komendorinis pluoštas.

Cajal horizontalios ląstelės

Horizontalios cajalio ląstelės yra mažos fusiforminės ląstelės, orientuotos horizontaliai. Jie randami paviršutiniškiausiuose smegenų žievės sluoksniuose ir vaidina lemiamą vaidmenį šio smegenų regiono vystyme.

Šį neuronų tipą Ramonas y Cajalas atrado ir apibūdino XIX a. Pabaigoje, o vėlesni tyrimai parodė, kaip pagrindinės ląstelės koordinuoja neuroninį aktyvumą.

Norint pasiekti savo padėtį smegenų žievėje, horizontalios cajalio ląstelės turi migruoti koordinuotai per smegenų embrioną. Tai reiškia, kad šie neuronai keliauja iš gimimo vietos į smegenų žievės paviršių.

Kalbant apie šių neuronų molekulinį modelį, Alikantės Neurologijos instituto Viktoras Borrellas ir Óscar Marín parodė, kad horizontalios cajalinės ląstelės rodo žievės neuronų sluoksnių orientaciją embriono vystymosi metu.

Iš tiesų šių ląstelių sklaida atsiranda pradiniuose embriono vystymosi etapuose. Ląstelės gimsta skirtinguose smegenų regionuose ir migruoja į smegenų paviršių, kad jį visiškai padengtų.

Galiausiai neseniai buvo įrodyta, kad meninginės membranos turi kitas funkcijas, nei apsauginės, kurios buvo numatytos pradžioje. Meningės tarnauja kaip horizontalaus cajalo ląstelių substratas arba kelias jų tangentinei migracijai palei pluta.

Martinotti ląstelės

Paskutiniai neuronai, kurie sudaro smegenų žievės neuroninį aktyvumą, yra gerai žinomos Martinotti ląstelės. Jie susideda iš nedidelių daugiaformalių neuronų, esančių visuose smegenų žievės lygiuose.

Šie neuronai turi savo vardą Carlo Martinotti, Camilo Golgi studento tyrinėtojui, kuris atrado šių smegenų žievės ląstelių buvimą.

Martinotti ląstelėms būdinga tai, kad jie yra daugiapoliai neuronai, turintys trumpus arborescuojančius dendritus. Jie platinami per kelis smegenų žievės sluoksnius ir išsiunčia jų ašis į molekulinį sluoksnį, kur susidaro aksoniniai arborizacijos.

Naujausi šių neuronų tyrimai parodė, kad Martinotti ląstelės dalyvauja smegenų slopinimo mechanizme.

Konkrečiai, kai piramidinis neuronas (kuris yra labiausiai paplitęs neurono tipas smegenų žievėje), pradeda overexcite, Martinotti ląstelės pradeda perduoti slopinančius signalus į aplinkines nervų ląsteles.

Šiuo požiūriu daroma išvada, kad epilepsija gali būti stipriai susijusi su Martinotti ląstelių trūkumu arba šių neuronų aktyvumo trūkumu. Šiomis akimirkomis šių ląstelių nereguliuoja smegenų nervų perdavimas, o tai lemia žievės veikimo disbalansą.