Кора головного мозга: цитоархитектоника и функциональные области

Кора головного мозга представляет собой внешний слой серого вещества, покрывающий полушария головного мозга, где нейроны расположены слоями и колонками. Ее региональные различия в клеточной слоистости (цитоархитектонике) в целом соответствуют функционально различным областям, обеспечивая структурную основу для сенсорных, моторных и ассоциативных функций.

Definition

Кора головного мозга — это слоистая мантия серого вещества полушарий головного мозга, в которой нейроны организованы в горизонтальные слои и вертикальные колонки, с региональными вариациями в цитоархитектонике, определяющими различные корковые области.

Scope

Эта статья охватывает ламинарную (слоистую) и столбчатую организацию коры, цитоархитектоническое картирование корковых областей, а также иерархические и распределенные связи между ними. Это анатомический и гистологический справочник, который не содержит клинических рекомендаций.

Core questions

• Как неокортекс организован в слои и колонки?
• Как цитоархитектоника связана с функциональными областями коры?
• Как корковые области связаны в иерархические, распределенные сети?

Key concepts

• Шестислойный неокортекс
• Корковые колонки и столбчатая гипотеза
• Цитоархитектоника и поля Бродмана
• Первичные, вторичные и ассоциативные области
• Иерархическая и распределенная обработка
• Аллокортекс против неокортекса

Mechanisms

Большая часть коры (неокортекс) имеет шесть горизонтальных слоев, и карты Бродмана начала XX века использовали региональные различия в этой слоистости для разделения коры на пронумерованные области, которые соответствуют функциональным делениям (brodmann-1909). Маунткасл предположил, что кора также организована вертикально в колонки, повторяющиеся обрабатывающие единицы, в которых нейроны обладают общими функциональными свойствами (mountcastle-1997). Феллеман и Ван Эссен картировали плотные связи между зрительными и другими областями приматов, показав, что обработка является как иерархической, восходящей через последовательные области, так и распределенной по параллельным путям (felleman-1991). Биология развития объясняет, как формируется слоистая, столбчатая кора и как она расширялась в ходе эволюции (rakic-2009).

Clinical relevance

Цитоархитектонические карты и расположение функциональных областей лежат в основе локализации поражений и интерпретации функциональной и структурной нейровизуализации. Эта статья описывает организацию коры для справки и не является основой для индивидуальной диагностики или лечения.

History

Цитоархитектоника началась с исследований начала XX века, которые картировали региональные различия в слоистости коры, наиболее влиятельным из которых был атлас Бродмана 1909 года (brodmann-1909). Работы середины и конца XX века добавили гипотезу о столбчатой организации (mountcastle-1997) и коннектомную карту, показывающую распределенную иерархическую обработку (felleman-1991), в то время как данные о развитии и эволюции коры (rakic-2009) завершили слоистую, столбчатую и сетевую картину.

Debates

Является ли корковая колонка универсальной организующей единицей?

Гипотеза о столбчатой организации оказала большое влияние, но вопрос о том, насколько строго и универсально кора организована в дискретные колонки, в отличие от более непрерывных или специфичных для области структур, остается предметом обсуждения.

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

Что такое слои неокортекса?

Неокортекс классически описывается как имеющий шесть горизонтальных слоев, пронумерованных от поверхности внутрь, которые различаются по типам клеток и связям; эта слоистость варьируется по толщине и деталям в разных областях коры.

Что такое поля Бродмана?

Это области коры головного мозга, различающиеся по своей цитоархитектонике, картированные и пронумерованные Корбинианом Бродманом в 1909 году, и до сих пор широко используемые для обозначения корковых областей, которые часто соответствуют функциональным делениям.