- Neocortex ในมนุษย์
- โครงสร้างของนีโอคอร์เท็กซ์
- ชั้นของนีโอคอร์เท็กซ์
- คอลัมน์ของนีโอคอร์เท็กซ์
- ฟังก์ชัน Neocortex
- นีโอคอร์เท็กซ์และวิวัฒนาการ
- พยาธิสภาพหรือรอยโรคใน neocortex
- อ้างอิง
เทกซ์หรือเทกซ์เป็นโครงสร้างแบ่งออกเป็นชั้นบาง ๆ ที่ครอบคลุมสมองของสัตว์รวมทั้งมนุษย์ หน้าที่หลักของมันคือการรับรู้ทางประสาทสัมผัสการให้เหตุผลเชิงพื้นที่ภาษาการเรียนรู้หน่วยความจำและอื่น ๆ
ในขณะที่สมองของลิงและมนุษย์บริเวณนี้มีการเปลี่ยนแปลงมากมายและล้อมรอบเกือบทั้งสมอง ในทางตรงกันข้ามในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กมีความสำคัญน้อยกว่ากินพื้นที่น้อย ดังนั้นในสมองของหนูนีโอคอร์เท็กซ์จึงครอบครองเฉพาะส่วนบนของสมอง นอกจากนี้พื้นผิวของมันยังละเอียดและแทบจะไม่บิดเลย
ความแตกต่างของนีโอคอร์เท็กซ์ระหว่างมนุษย์กับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นคือความหนาของมันจะมากกว่ามากและมีการเปลี่ยนแปลงมากกว่า สิ่งนี้ดูเหมือนจะเป็นสัญลักษณ์ของความสามารถในการใช้ทักษะการเรียนรู้ที่ซับซ้อนมากขึ้น
เรียกว่า "นีโอ" ซึ่งแปลว่า "ใหม่" เนื่องจากเป็นส่วนใหม่ที่มีวิวัฒนาการของเปลือกสมอง อย่างไรก็ตามยังสามารถเรียกว่า "isocortex" หรือ "neopalyo" ได้ ผู้เขียนบางคนใช้ neocortex และ cerebral cortex (หรือ cortex) แทนกันได้แม้ว่าโครงสร้างหลังจะรวมถึงโครงสร้าง subcortical เช่น hippocampus และ perirrinal cortex
Neocortex ในมนุษย์
Cytoarchitecture ของ neocortex ที่มองเห็น: ที่หมายเลขกึ่งกลางของเลเยอร์หนึ่ง (I) ถึงหก (VI) คอลัมน์ด้านซ้าย: เซลล์ประสาทที่มีรอยเปื้อนสีม่วง Nissl คอลัมน์ด้านขวา: เซลล์ประสาทกลูตามาเทอร์จิกทำเครื่องหมาย MR-GEF เป็นสีน้ำเงิน ที่มา: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT, และคณะ ผ่าน Wikimedia Commons
ในสายพันธุ์มนุษย์นีโอคอร์เท็กซ์เป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของสมองและครอบคลุมสมองทั้งสองซีก โครงสร้างที่เหลือเรียกว่า "การจัดสรรพื้นที่"
นีโอคอร์เท็กซ์ทำหน้าที่ได้หลากหลาย ดังนั้นเมื่อเกิดการบาดเจ็บบางประเภทในบริเวณนี้การสูญเสียความสามารถในการรับรู้บางอย่างจึงเป็นเรื่องปกติ
ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของความเสียหายความสามารถในการเชื่อมโยงทางสังคมอย่างเหมาะสมเข้าใจภาษาควบคุมการเคลื่อนไหว … นอกจากนี้การรับรู้ภาพและเชิงพื้นที่อาจมีการเปลี่ยนแปลง
ในอดีตพวกเขาศึกษาการทำงานของความรู้ความเข้าใจและตำแหน่งในสมองโดยการสังเกตพฤติกรรมของผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บ ดังนั้นหากผู้ป่วยกลุ่มใหญ่ที่มีบริเวณเดียวกันของ neocortex ได้รับความเสียหายมีปัญหาในการปฏิบัติงานเดียวกันจะมีการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งของสมองและความสามารถ
ด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่ทราบกันดีว่านีโอคอร์เท็กซ์ประกอบด้วยหลายพื้นที่ที่มีหน้าที่แตกต่างกัน หลายพื้นที่มีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดต่างๆ ในขณะที่คนอื่น ๆ เช่นการมองเห็นสีหรือความสามารถในการพูดเฉพาะในสายพันธุ์ที่เฉพาะเจาะจง
โครงสร้างของนีโอคอร์เท็กซ์
นีโอคอร์เท็กซ์และไจรีหรือคอนโวลูชั่น ที่มา: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ และอื่น ๆ (2008) ผ่าน Wikimedia Commons
นีโอคอร์เท็กซ์มีความหนา 2 ถึง 4 มิลลิเมตรและมีเซลล์ประสาทประมาณ 30 พันล้านเซลล์ ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์นั้นเต็มไปด้วยร่องและสันเขา (คอนโวลต์) รอยพับเหล่านี้เกิดขึ้นจากการเพิ่มขนาดอย่างมาก
คนทุกคนมีสมองที่มีรูปแบบเดียวกันของการโน้มน้าวใจและซัลซีแม้ว่ารายละเอียดบางอย่างอาจแตกต่างกันเล็กน้อยในแต่ละบุคคล
นอกจากนี้ยังมีความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทซึ่งการบิดเหล่านี้ไม่พัฒนาเท่าที่ควรซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงทางความคิดต่างๆ ในทำนองเดียวกันก็สามารถหายได้ด้วยโรคเสื่อมเช่นอัลไซเมอร์
ในมนุษย์นีโอคอร์เท็กซ์คิดเป็นประมาณ 76% ของปริมาตรของสมอง โครงสร้างนี้เกิดขึ้นในระยะเอ็มบริโอของ dorsal telencephalon แบ่งออกเป็นแฉกที่มีชื่อเสียงทีละน้อย: ท้ายทอยข้างขม่อมขมับและหน้าผาก
กลีบหน้าผาก (สีส้ม), กลีบข้างขม่อม (สีชมพู), กลีบท้ายทอย (สีม่วง), กลีบขมับ (สีเขียว)
แฉกเหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยหน้าที่ ดังนั้นท้ายทอยจึงโดดเด่นสำหรับคอร์เทกซ์สายตาหลัก (เพื่อประมวลผลการมองเห็น) ในขณะที่ชั่วขณะมีเปลือกประสาทหูหลัก (สำหรับเสียง) ข้างขม่อมสอดคล้องกับความรู้สึกสัมผัสการรับรู้ร่างกายของตนเองและความสามารถในการมองเห็น
ในสายพันธุ์มนุษย์กลีบหน้าผากมีหน้าที่ที่ซับซ้อนและก้าวหน้ามากเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น เช่นการประมวลผลภาษา (พื้นที่ของ Broca) พฤติกรรมที่เป็นที่ต้องการของสังคมและการควบคุมอารมณ์
เยื่อหุ้มสมองในนีโอคอร์เท็กซ์มีสองประเภทตามสถาปัตยกรรมของร่างกายเซลล์: นีโอคอร์เท็กซ์เองและโปรไอโซคอร์เท็กซ์ หลังพบในบางส่วนของสมองเช่น cingulate gyrus, insula, hippocampal gyrus หรือ subcallosal area
นีโอคอร์เท็กซ์เป็นเนื้อเยื่อสมองที่ได้รับการพัฒนามากที่สุดดังที่เห็นได้จากการจัดเรียงและจำนวนชั้น
มันประกอบด้วยสสารสีเทานั่นคือร่างกายของเซลล์ประสาทที่ไม่ได้เคลือบ ครอบคลุมพื้นที่สีขาวที่ลึกกว่านั่นคือแอกซอน (ส่วนขยายของเซลล์ประสาท) ที่เต็มไปด้วยไมอีลิน
อย่างไรก็ตามแม้ว่านีโอคอร์เท็กซ์จะทำหน้าที่ของสมองที่ซับซ้อนที่สุด แต่แทบจะไม่พบความแตกต่างของเซลล์เมื่อเทียบกับส่วนอื่น ๆ ของสมอง
แล้วอะไรทำให้นีโอคอร์เท็กซ์มีความเชี่ยวชาญ? ดูเหมือนว่าสิ่งที่ทำให้เขาแตกต่างคือความสามารถในการสร้างแก้ไขและควบคุมการเชื่อมต่อระบบประสาทจำนวนมาก มันสร้างโครงสร้างแบบไดนามิกและยืดหยุ่นซึ่งช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างวงจรประสาทที่แตกต่างกันได้
ชั้นของนีโอคอร์เท็กซ์
ระบบประสาทและสมอง
นีโอคอร์เท็กซ์มีโครงสร้างที่สม่ำเสมอซึ่งเป็นสาเหตุที่เรียกว่า "ไอโซคอร์เท็กซ์" ประกอบด้วยเซลล์ประสาทแนวนอน 6 ชั้นที่มีหมายเลข I ถึง VI อันดับแรกคือใหม่ที่สุดในขณะที่อันดับหกเก่าที่สุด
พวกมันถูกจัดเรียงตามมุมมองทางวิวัฒนาการนั่นคือแต่ละสิ่งเกิดขึ้นจากช่วงเวลาที่แตกต่างกันในวิวัฒนาการ ดังนั้นเมื่อสายพันธุ์มีความก้าวหน้าชั้นใหม่จึงได้พัฒนาขึ้น
ชั้นเหล่านี้มีทั้งเซลล์ประสาท excitatory (ประมาณ 80%) และเซลล์ประสาทที่ถูกยับยั้ง (20%) อดีตกระตุ้นเซลล์ประสาทอื่น ๆ ในขณะที่เซลล์หลังปิดกั้นพวกมัน
เลเยอร์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย "เซลล์ชนิด" หรือ "เซลล์หนาแน่น" และการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์เหล่านี้ ชั้นต่างๆมีความแตกต่างกันตามประเภทของเซลล์ประสาทการจัดเรียงและการเชื่อมต่อที่โดดเด่น
Layer IV มีขนาดเล็กกว่าและพบในเยื่อหุ้มสมองหลัก เป็นตัวรับข้อมูลหลักของประสาทสัมผัส ต่อมาจะส่งข้อมูลนั้นไปยังชั้นอื่น ๆ เพื่อประมวลผลและตีความ
ด้วยวิธีนี้เลเยอร์นี้ได้รับการเชื่อมต่อ synaptic ส่วนใหญ่จากโครงสร้างย่อยเช่นฐานดอก เนื่องจากฐานดอกเชื่อมต่อกับอวัยวะรับความรู้สึกที่แตกต่างกันเช่นหูหรือตา
เลเยอร์ II และ III ส่งการคาดการณ์ไปยังส่วนอื่น ๆ ของนีโอคอร์เท็กซ์เป็นหลัก ในขณะที่ชั้น V และ VI มักจะส่งข้อมูลออกนอกเยื่อหุ้มสมองเช่นฐานดอกก้านสมองหรือไขสันหลัง
คอลัมน์ของนีโอคอร์เท็กซ์
เปลือกนอกของลิง (Macaca rhesus) การเป็นตัวแทนของคอลัมน์เยื่อหุ้มสมอง ทางด้านซ้ายชั้นของนีโอคอร์เท็กซ์เป็นตัวเลขโรมันตั้งแต่ III ถึง VI เซลล์พีระมิดa , b . เซลล์สเตลเลตมีหนามc , d . เซลล์สเตลเลตของแอกซอนกำเริบe , f , g . เซลล์พีระมิดของแอกซอนกำเริบh , i . เส้นใยอวัยวะประสาทสัมผัสในสีแดงFการวาดภาพการเตรียมการย้อมด้วยวิธี Golgi ที่มา: Mavavf ผ่าน Wikimedia Commons
ในนีโอคอร์เท็กซ์ยังมีโครงสร้างแนวตั้งที่เรียกว่าคอลัมน์ มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.5 มม. และลึก 2 มม.
เห็นได้ชัดว่าแต่ละคอลัมน์มีความเกี่ยวข้องกับการรับรู้ทางประสาทสัมผัสของแต่ละส่วนของร่างกาย แม้ว่าจะมีบางส่วนที่ทุ่มเทให้กับการรับรู้เสียงหรือองค์ประกอบภาพ
ในมนุษย์ดูเหมือนจะมีประมาณ 500,000 คอลัมน์แต่ละคอลัมน์มีเซลล์ประสาทประมาณ 60,000 เซลล์ อย่างไรก็ตามพวกเขายากที่จะกำหนดและไม่มีความเห็นพ้องที่ชัดเจนเกี่ยวกับลักษณะทางกายวิภาคขนาดหรือหน้าที่เฉพาะของพวกเขา
ฟังก์ชัน Neocortex
MRI ของสมอง
หน้าที่หลักของนีโอคอร์เท็กซ์คือ:
- การรับรู้ทางประสาทสัมผัส:ในนีโอคอร์เท็กซ์มีพื้นที่ที่ประมวลผลและตีความข้อมูลที่มาจากประสาทสัมผัสของเรา
- สร้างคำสั่งมอเตอร์:ด้วยโครงสร้างสมองนี้เราสามารถสร้างลำดับการเคลื่อนไหวที่เราไม่รู้ตัวได้ ในพื้นที่นี้มีการวางแผนรูปแบบมอเตอร์ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการเดินการเขียนหรือการเล่นเครื่องดนตรีเป็นต้น
- การให้เหตุผลเชิงพื้นที่:มีพื้นที่ของนีโอคอร์เท็กซ์ที่เกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจพื้นที่และทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับมัน นอกจากนี้ยังทำหน้าที่แนะนำเราและจัดวางองค์ประกอบต่างๆ
- ภาษา:นี่คือความสามารถพิเศษของมนุษย์ที่ทำให้เราแตกต่างจากสัตว์อื่น ๆ มีพื้นที่ของนีโอคอร์เท็กซ์ที่จูงใจให้เราเรียนรู้เสียงของภาษาตั้งแต่อายุยังน้อยและสร้างมันขึ้นมา เช่นเดียวกับการเชื่อมโยงบางกลุ่มของเสียงหรือสัญลักษณ์ที่เป็นลายลักษณ์อักษรกับความหมาย
- หน้าที่ของผู้บริหารที่เรียกว่าเช่นการให้เหตุผลการตัดสินใจการควบคุมตนเองสมาธิการไตร่ตรองตนเองการแก้ปัญหาเป็นต้น นั่นคือความสามารถในการรู้วิธีปฏิบัติตนตลอดเวลาและดำเนินพฤติกรรมหลายอย่างเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย
- การเรียนรู้ความจำและการนอนหลับ:ได้รับการพิสูจน์แล้วว่านีโอคอร์เท็กซ์มีความจำเป็นต่อการจัดเก็บความรู้
ในความเป็นจริงบางส่วนของนีโอคอร์เท็กซ์ดูเหมือนจะเป็นที่นั่งของหน่วยความจำเชิงความหมายซึ่งเกี่ยวข้องกับความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับโลก ตัวอย่างเช่นสิ่งที่เราเรียนในโรงเรียนเช่นปารีสเป็นเมืองหลวงของฝรั่งเศส
สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับความทรงจำอัตชีวประวัติซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์สำคัญในชีวิตส่วนตัวของเรา
ข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องมือจะถูกจัดเก็บไว้ด้วยนั่นคือข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมอัตโนมัติเช่นการขับขี่หรือขี่จักรยาน
ในทางกลับกันเซลล์ประสาทบางชนิดในนีโอคอร์เท็กซ์จะทำงานในระหว่างการนอนหลับ ดูเหมือนว่านีโอคอร์เท็กซ์จะพูดคุยกับฮิปโปแคมปัสในขณะที่เรานอนหลับช่วยรวบรวมและแก้ไขสิ่งที่ได้เรียนรู้ในช่วงตื่นนอน
นีโอคอร์เท็กซ์และวิวัฒนาการ
เพื่อให้นีโอคอร์เท็กซ์มีขนาดใหญ่ขึ้นจำเป็นที่สมองของสิ่งมีชีวิตจะมีขนาดใหญ่ขึ้นด้วยเพื่อที่จะสามารถรองรับได้
นีโอคอร์เท็กซ์ยังมีอยู่ในบิชอพอื่น ๆ นอกจากโฮโมเซเปียนส์ ขนาดที่ใหญ่ขึ้นของนีโอคอร์เท็กซ์เมื่อเทียบกับสมองส่วนที่เหลือมีความสัมพันธ์กับตัวแปรทางสังคมที่แตกต่างกันเช่นขนาดของกลุ่มตลอดจนความซับซ้อนของความสัมพันธ์ทางสังคม (การแข่งขันความร่วมมือสหภาพแรงงาน ฯลฯ )
การเพิ่มขนาดของนีโอคอร์เท็กซ์ตามวิวัฒนาการมีนัยสำคัญต่อการควบคุมการยับยั้งที่ดีขึ้น สิ่งนี้อาจอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงของพฤติกรรมและความกลมกลืนทางสังคมที่มากขึ้นเมื่อเทียบกับบรรพบุรุษของเรา
มนุษย์มีนีโอคอร์เท็กซ์ขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นมีอัตราส่วน 30: 1 ของสสารสีเทานีโอคอร์ติคอลต่อขนาดไขกระดูกในก้านสมองของลิงชิมแปนซี ในมนุษย์อัตราส่วนคือ 60: 1
พยาธิสภาพหรือรอยโรคใน neocortex
เนื่องจากนีโอคอร์เท็กซ์มีส่วนขยายที่ยอดเยี่ยมในมนุษย์จึงเป็นเรื่องง่ายที่การบาดเจ็บที่ได้รับจะเกี่ยวข้องกับโครงสร้างนี้ เนื่องจากอาจเกิดขึ้นได้หลังจากได้รับบาดเจ็บที่ศีรษะโรคหลอดเลือดสมองหรือเนื้องอก
นอกจากนี้สิ่งสำคัญคือต้องพูดถึงว่าขึ้นอยู่กับพื้นที่ของ neocortex ที่เกิดความเสียหายอาการจะแตกต่างกันไป เป็นไปได้ว่าผู้ป่วยมีปัญหาในการใช้ภาษารับรู้วัตถุในอวกาศหรือมีปัญหาในการยับยั้งและแสดงพฤติกรรมที่ไม่พึงปรารถนา
neocortex ยังสามารถได้รับผลกระทบจากโรคที่เกี่ยวกับระบบประสาท ตัวอย่างเช่นในโรคอัลไซเมอร์มีการหยุดชะงักในการส่งข้อมูลจากนีโอคอร์เท็กซ์ประสาทสัมผัสไปยังนีโอคอร์เท็กซ์ส่วนหน้า
สิ่งนี้นำไปสู่อาการต่างๆเช่นความสามารถในการรับรู้บกพร่องบุคลิกภาพเปลี่ยนแปลงและภาวะสมองเสื่อม
หากความเสื่อมรวมอยู่ในกลีบขมับอาจเกิดภาวะสมองเสื่อมทางความหมาย นั่นคือการเสื่อมถอยของความจำที่เกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงทางความหมาย (สิ่งที่เรียนรู้จากวัฒนธรรมของเราสิ่งที่พวกเขาสอนเราที่โรงเรียนข้อมูลเกี่ยวกับการใช้ภาษา ฯลฯ )
อ้างอิง
- ไอโซคอร์เท็กซ์. (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก IMAIOS: imaios.com.
- นีโอคอร์เท็กซ์. (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org.
- Neocortex (สมอง) (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก Science daily: sciencedaily.com.
- Proisocortex (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
- Cerebral Cortex ของสมอง (Neocortex) (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
- วิวัฒนาการของสมองมนุษย์ (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก The brain from top to bottom: thebrain.mcgill.ca.
- การสนทนาระหว่างสมองสามส่วนจะรวบรวมความทรงจำของเราระหว่างการนอนหลับ (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จากเทรนด์ 21: Trends21.net.
- นีโอคอร์เท็กซ์คืออะไร? (เอสเอฟ) สืบค้นเมื่อวันที่ 29 มีนาคม 2017 จาก BraInSitu: nibb.ac.jp.