Cortex cérébral : Cytoarchitecture et aires fonctionnelles

Le cortex cérébral est la couche externe de substance grise recouvrant les hémisphères cérébraux, où les neurones sont organisés en couches et en colonnes. Ses différences régionales dans la stratification cellulaire (cytoarchitecture) correspondent globalement à des aires fonctionnellement distinctes, fournissant la base structurelle des fonctions sensorielles, motrices et associatives.

Definition

Le cortex cérébral est le manteau de substance grise laminé des hémisphères cérébraux, dans lequel les neurones sont organisés en couches horizontales et en colonnes verticales, avec des variations régionales de la cytoarchitecture définissant des aires corticales distinctes.

Scope

Cette entrée couvre l'organisation laminaire (en couches) et colonnaire du cortex, la cartographie cytoarchitectonique des aires corticales, et les connexions hiérarchiques et distribuées entre elles. Il s'agit d'une référence anatomique et histologique qui ne fournit pas de conseils cliniques.

Core questions

• Comment le néocortex est-il organisé en couches et en colonnes ?
• Comment la cytoarchitecture est-elle liée aux aires corticales fonctionnelles ?
• Comment les aires corticales sont-elles connectées en réseaux hiérarchiques et distribués ?

Key concepts

• Néocortex à six couches
• Colonnes corticales et l'hypothèse colonnaire
• Cytoarchitectonique et aires de Brodmann
• Aires primaires, secondaires et associatives
• Traitement hiérarchique et distribué
• Allocortex versus néocortex

Mechanisms

La majeure partie du cortex (néocortex) possède six couches horizontales, et les cartes de Brodmann du début du XXe siècle ont utilisé les différences régionales de cette stratification pour diviser le cortex en aires numérotées qui s'alignent avec les divisions fonctionnelles (brodmann-1909). Mountcastle a proposé que le cortex est également organisé verticalement en colonnes, des unités de traitement répétitives dans lesquelles les neurones partagent des propriétés fonctionnelles (mountcastle-1997). Felleman et Van Essen ont cartographié les connexions denses entre les aires visuelles et autres aires des primates, montrant que le traitement est à la fois hiérarchique, ascendant à travers des aires successives, et distribué à travers des voies parallèles (felleman-1991). La biologie du développement explique comment le cortex stratifié et colonnaire est généré et comment il s'est étendu au cours de l'évolution (rakic-2009).

Clinical relevance

Les cartes cytoarchitectoniques et l'agencement des aires fonctionnelles sous-tendent la localisation des lésions et l'interprétation de la neuroimagerie fonctionnelle et structurelle. Cette entrée décrit l'organisation corticale à titre de référence et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

History

La cytoarchitectonique a débuté avec des études du début du XXe siècle qui ont cartographié les différences régionales dans la stratification corticale, l'atlas de Brodmann de 1909 étant le plus influent (brodmann-1909). Les travaux du milieu et de la fin du XXe siècle ont ajouté l'hypothèse colonnaire (mountcastle-1997) et une carte connexionnelle montrant un traitement hiérarchique distribué (felleman-1991), tandis que les explications développementales et évolutives de la construction du cortex (rakic-2009) ont complété une image stratifiée, colonnaire et en réseau.

Debates

La colonne corticale est-elle une unité d'organisation universelle ?

L'hypothèse colonnaire a été très influente, mais la question de savoir dans quelle mesure et de manière universelle le cortex est organisé en colonnes discrètes, par opposition à des arrangements plus continus ou spécifiques à une aire, reste un sujet de discussion.

Key figures

• Korbinian Brodmann
• Vernon Mountcastle
• David Van Essen
• Daniel Felleman
• Pasko Rakic

Seminal works

• brodmann-1909
• mountcastle-1997
• felleman-1991

Frequently asked questions

Quelles sont les couches du néocortex ?

Le néocortex est classiquement décrit comme ayant six couches horizontales, numérotées de la surface vers l'intérieur, qui diffèrent par leurs types cellulaires et leurs connexions ; cette stratification varie en épaisseur et en détail selon les aires corticales.

Que sont les aires de Brodmann ?

Ce sont des régions du cortex cérébral distinguées par leur cytoarchitecture, cartographiées et numérotées par Korbinian Brodmann en 1909, et encore largement utilisées pour désigner des aires corticales qui correspondent souvent à des divisions fonctionnelles.