rumah › Aneka ragam › Perkembangan korteks serebral terhubung. Perkembangan korteks serebral, kecerdasan

Perkembangan korteks serebral terhubung. Perkembangan korteks serebral, kecerdasan

Shoshina Vera Nikolaevna

Terapis, pendidikan: Universitas Kedokteran Utara. Pengalaman kerja 10 tahun.

Artikel ditulis

Otak manusia modern dan struktur kompleksnya adalah pencapaian terbesar spesies ini dan keuntungannya, tidak seperti perwakilan dunia kehidupan lainnya.

Korteks serebral adalah lapisan materi abu-abu yang sangat tipis yang tidak melebihi 4,5 mm. Itu terletak di permukaan dan sisi belahan otak, menutupinya dari atas dan di sepanjang pinggiran.

Anatomi korteks atau korteks, kompleks. Setiap situs menjalankan fungsinya dan sangat penting dalam pelaksanaan aktivitas saraf. Situs ini dapat dianggap sebagai pencapaian tertinggi perkembangan fisiologis umat manusia.

Struktur dan suplai darah

Korteks serebral adalah lapisan sel materi abu-abu yang membentuk sekitar 44% dari total volume belahan bumi. Luas korteks rata-rata orang sekitar 2.200 sentimeter persegi. Fitur struktural dalam bentuk alur bolak-balik dan belitan dirancang untuk memaksimalkan ukuran korteks dan pada saat yang sama pas di dalam tengkorak.

Menariknya, pola lilitan dan alur sama individualnya dengan cetakan garis papiler pada jari seseorang. Setiap individu adalah individu dalam pola dan.

Korteks belahan dari permukaan berikut:

Samping atas. Itu bersebelahan dengan bagian dalam tulang tengkorak (lemari besi).
Lebih rendah. Bagian anterior dan tengahnya terletak di permukaan bagian dalam pangkal tengkorak, dan bagian posterior terletak di otak kecil.
medial. Ini diarahkan ke celah longitudinal otak.

Tempat yang paling menonjol disebut kutub - frontal, oksipital, dan temporal.

Korteks serebral secara simetris dibagi menjadi lobus:

frontal;
sementara;
parietal;
berhubung dgn tengkuk;
pulau kecil.

Dalam strukturnya, lapisan korteks serebral manusia berikut ini dibedakan:

molekuler;
butiran eksternal;
lapisan neuron piramidal;
butiran internal;
lapisan sel ganglion, piramida internal atau Betz;
lapisan sel multiformat, polimorfik, atau berbentuk gelendong.

Setiap lapisan bukanlah formasi independen yang terpisah, tetapi mewakili satu sistem yang berfungsi dengan baik.

Area fungsional

Neurostimulasi mengungkapkan bahwa korteks dibagi menjadi bagian-bagian berikut dari korteks serebral:

Sensorik (sensitif, proyeksi). Mereka menerima sinyal masuk dari reseptor yang terletak di berbagai organ dan jaringan.
Motor, sinyal keluar dikirim ke efektor.
asosiatif, mengolah dan menyimpan informasi. Mereka mengevaluasi data (pengalaman) yang diperoleh sebelumnya dan mengeluarkan jawaban berdasarkan data tersebut.

Organisasi struktural dan fungsional korteks serebral mencakup elemen-elemen berikut:

visual, terletak di lobus oksipital;
pendengaran, menempati lobus temporal dan bagian parietal;
vestibular kurang dipelajari dan masih menjadi masalah bagi peneliti;
penciuman ada di bawah;
rasa terletak di daerah temporal otak;
korteks somatosensori muncul dalam bentuk dua area - I dan II, yang terletak di lobus parietal.

Struktur korteks yang begitu rumit menunjukkan bahwa pelanggaran sekecil apa pun akan menyebabkan konsekuensi yang memengaruhi banyak fungsi tubuh dan menyebabkan patologi dengan intensitas yang berbeda-beda, tergantung pada kedalaman lesi dan lokasi situs.

Bagaimana korteks terhubung ke bagian lain dari otak?

Semua area korteks manusia tidak ada secara terpisah, mereka saling berhubungan dan membentuk rantai bilateral yang tidak dapat dipisahkan dengan struktur otak yang lebih dalam.

Yang paling penting dan signifikan adalah hubungan antara korteks dan talamus. Saat tengkorak terluka, kerusakannya jauh lebih signifikan jika talamus juga terluka bersama dengan korteks. Cedera pada korteks saja ditemukan jauh lebih kecil dan memiliki konsekuensi yang kurang signifikan bagi tubuh.

Hampir semua koneksi dari berbagai bagian korteks melewati thalamus, yang memberi alasan untuk menggabungkan bagian otak ini ke dalam sistem thalamocortical. Gangguan koneksi antara talamus dan korteks menyebabkan hilangnya fungsi bagian korteks yang sesuai.

Jalur dari organ sensorik dan reseptor ke kortes juga berjalan melalui talamus, dengan pengecualian beberapa jalur penciuman.

Fakta menarik tentang korteks serebral

Otak manusia adalah ciptaan alam yang unik, yang belum dipelajari sepenuhnya oleh pemiliknya sendiri, yaitu manusia. Tidak sepenuhnya adil untuk membandingkannya dengan komputer, karena sekarang bahkan komputer yang paling modern dan kuat pun tidak dapat mengatasi volume tugas yang dilakukan oleh otak dalam sedetik.

Kita terbiasa untuk tidak memperhatikan fungsi otak yang biasa terkait dengan pemeliharaan kehidupan kita sehari-hari, tetapi kegagalan sekecil apa pun terjadi dalam proses ini, kita akan langsung merasakannya "di kulit kita sendiri".

"Sel abu-abu kecil," seperti yang dikatakan Hercule Poirot yang tak terlupakan, atau dari sudut pandang sains, korteks serebral adalah organ yang masih menjadi misteri bagi para ilmuwan. Kami menemukan banyak hal, misalnya, kami tahu bahwa ukuran otak sama sekali tidak memengaruhi tingkat kecerdasan, karena jenius yang diakui - Albert Einstein - memiliki otak di bawah rata-rata, sekitar 1.230 gram. Pada saat yang sama, ada makhluk yang memiliki otak dengan struktur serupa dan bahkan lebih besar, tetapi belum mencapai tingkat perkembangan manusia.

Contoh yang mencolok adalah lumba-lumba yang karismatik dan cerdas. Beberapa orang percaya bahwa pada zaman kuno terdalam, pohon kehidupan terbelah menjadi dua cabang. Nenek moyang kita pergi ke satu arah, dan lumba-lumba pergi ke arah lain, yaitu, kita mungkin memiliki nenek moyang yang sama dengan mereka.

Fitur dari korteks serebral adalah sangat diperlukan. Meskipun otak mampu beradaptasi dengan cedera dan bahkan sebagian atau seluruhnya mengembalikan fungsinya, jika bagian korteks hilang, fungsi yang hilang tidak dapat dipulihkan. Selain itu, para ilmuwan dapat menyimpulkan bahwa bagian ini sangat menentukan kepribadian seseorang.

Dengan cedera pada lobus frontal atau adanya tumor di sini, setelah operasi dan pengangkatan bagian korteks yang hancur, pasien berubah secara radikal. Artinya, perubahan tersebut tidak hanya menyangkut perilakunya, tetapi juga kepribadiannya secara keseluruhan. Ada beberapa kasus ketika orang yang baik hati berubah menjadi monster sungguhan.

Berdasarkan hal tersebut, beberapa psikolog dan kriminolog menyimpulkan bahwa kerusakan intrauterin pada korteks serebral, terutama lobus frontalnya, menyebabkan lahirnya anak dengan perilaku antisosial, dengan kecenderungan sosiopat. Anak-anak ini berpeluang besar menjadi penjahat bahkan maniak.

Patologi CHM dan diagnosisnya

Semua pelanggaran struktur dan fungsi otak dan korteksnya dapat dibagi menjadi bawaan dan didapat. Beberapa lesi ini tidak sesuai dengan kehidupan, misalnya anencephaly - tidak adanya otak sama sekali dan acrania - tidak adanya tulang tengkorak.

Penyakit lain meninggalkan kesempatan untuk bertahan hidup, tetapi disertai dengan gangguan mental, seperti encephalocele, di mana bagian jaringan otak dan selaputnya menonjol keluar melalui lubang di tengkorak. Kelompok yang sama juga mencakup otak kecil yang terbelakang, disertai dengan berbagai bentuk keterbelakangan mental (oligophrenia, idiocy) dan perkembangan fisik.

Varian patologi yang lebih jarang adalah makrosefali, yaitu peningkatan otak. Patologi dimanifestasikan oleh keterbelakangan mental dan kejang. Dengan itu, peningkatan otak bisa bersifat parsial, yaitu hipertrofi asimetris.

Patologi di mana korteks serebral terpengaruh diwakili oleh penyakit-penyakit berikut:

Holoprosencephaly adalah suatu kondisi di mana belahan otak tidak terpisah dan tidak ada pembagian penuh menjadi lobus. Anak-anak dengan penyakit seperti itu lahir mati atau meninggal pada hari pertama setelah lahir.
Agyria adalah keterbelakangan gyri, di mana fungsi korteks terganggu. Atrofi disertai dengan banyak kelainan dan menyebabkan kematian bayi selama 12 bulan pertama kehidupan.
Pachygyria adalah suatu kondisi di mana gyri primer membesar sehingga merugikan yang lain. Pada saat yang sama, alurnya pendek dan lurus, struktur korteks dan struktur subkortikal terganggu.
Micropolygyria, di mana otak ditutupi dengan belitan kecil, dan korteks tidak memiliki 6 lapisan normal, tetapi hanya 4. Kondisinya difus dan lokal. Ketidakdewasaan mengarah pada perkembangan plegia dan paresis otot, epilepsi, yang berkembang pada tahun pertama, keterbelakangan mental.
Displasia kortikal fokal disertai dengan adanya area patologis di lobus temporal dan frontal dengan neuron besar dan abnormal. Struktur sel yang salah menyebabkan peningkatan rangsangan dan kejang, disertai dengan gerakan tertentu.
Heterotopia adalah akumulasi sel saraf yang dalam proses perkembangannya tidak mencapai tempatnya di korteks. Kondisi soliter dapat muncul setelah usia sepuluh tahun, akumulasi besar menyebabkan kejang seperti serangan epilepsi dan keterbelakangan mental.

Penyakit yang didapat terutama merupakan akibat dari peradangan serius, cedera, dan juga muncul setelah perkembangan atau pengangkatan tumor - jinak atau ganas. Dalam kondisi seperti itu, biasanya, impuls yang berasal dari korteks ke organ yang sesuai terganggu.

Yang paling berbahaya adalah yang disebut sindrom prefrontal. Area ini sebenarnya merupakan proyeksi dari semua organ manusia, oleh karena itu kerusakan pada lobus frontal menyebabkan ingatan, ucapan, gerakan, pemikiran, serta deformasi sebagian atau seluruhnya dan perubahan kepribadian pasien.

Sejumlah patologi yang disertai dengan perubahan eksternal atau penyimpangan perilaku mudah didiagnosis, yang lain memerlukan studi yang lebih cermat, dan tumor yang diangkat harus menjalani pemeriksaan histologis untuk menyingkirkan sifat ganas.

Indikasi yang mengkhawatirkan untuk prosedur ini adalah adanya patologi atau penyakit bawaan dalam keluarga, hipoksia janin selama kehamilan, asfiksia saat melahirkan, dan trauma kelahiran.

Metode untuk mendiagnosis kelainan bawaan

Pengobatan modern membantu mencegah kelahiran anak dengan malformasi parah pada korteks serebral. Untuk ini, skrining dilakukan pada trimester pertama kehamilan, yang memungkinkan untuk mengidentifikasi patologi dalam struktur dan perkembangan otak pada tahap paling awal.

Pada bayi yang lahir dengan dugaan patologi, neurosonografi dilakukan melalui "ubun-ubun", dan anak-anak yang lebih besar serta orang dewasa diperiksa dengan melakukan. Metode ini memungkinkan tidak hanya mendeteksi cacat, tetapi juga memvisualisasikan ukuran, bentuk, dan lokasinya.

Jika keluarga mengalami masalah keturunan yang terkait dengan struktur dan fungsi korteks dan seluruh otak, diperlukan konsultasi genetik dan pemeriksaan serta analisis khusus.

"Sel abu-abu" yang terkenal adalah pencapaian evolusi terbesar dan kebaikan tertinggi bagi manusia. Kerusakan tidak hanya disebabkan oleh penyakit dan cedera keturunan, tetapi juga oleh patologi yang didapat yang dipicu oleh orang itu sendiri. Dokter mengimbau Anda untuk menjaga kesehatan, menghentikan kebiasaan buruk, membiarkan tubuh dan otak Anda beristirahat dan tidak membiarkan pikiran Anda malas. Beban berguna tidak hanya untuk otot dan persendian - beban tidak memungkinkan sel saraf menjadi tua dan gagal. Orang yang belajar, bekerja dan memuat otaknya, tidak terlalu menderita karena keausan dan kemudian kehilangan kemampuan mental.

Evolusi manusia disebabkan oleh kerumitan aktivitasnya karena kebutuhan akan pengetahuan yang lebih aktif tentang dunia di sekitarnya. Hal ini menyebabkan perubahan struktur otak manusia, karena fungsinya menjadi lebih kompleks dan beragam. Di atas area otak yang terhubung langsung dengan organ indera dan peralatan motorik, area yang paling padat disuplai dengan apa yang disebut serat asosiatif telah berkembang. Zona ini diperlukan untuk pemrosesan informasi yang lebih kompleks yang masuk ke otak.

Dalam proses pembentukan korteks serebral, tahap baru dimulai ketika peran fungsinya sangat meningkat. Pada manusia, tidak seperti vertebrata, hingga predator, fungsi mental sudah dikaitkan dengan korteks serebral. Kulitnya adalah organ individualitas dan aktivitas sadar.

Dalam psikologi, pertanyaannya sangat spesifik tentang apa hubungan antara korteks dan jiwa manusia, dan di mana bagian-bagiannya bertanggung jawab atas satu atau beberapa fungsi mental.

Studi perkembangan otak

Sampai saat ini, "teori lokalisasi" adalah yang terdepan. Artinya, diyakini bahwa setiap fungsi mental, bahkan yang paling kompleks sekalipun, berhubungan dengan bagian otak tertentu. Teori ini didasarkan pada representasi otak sebagai sistem pusat otak terpisah yang dihubungkan satu sama lain oleh serabut saraf khusus. Ini mencerminkan tingkat perkembangan metode psikologis yang ada pada saat itu, dan fakta bahwa banyak hipotesis dan teori diajukan berdasarkan materi faktual yang buruk.

Studi tentang perkembangan otak dalam proses evolusi mengungkapkan bahwa semakin kompleks organisme, semakin jelas pembagian anatomi korteks. Area korteks yang bertanggung jawab untuk fungsi yang lebih kompleks lebih berkembang.

Hasil yang bagus telah diperoleh dari studi tentang korteks dalam proses ontogeni. Penelitian telah mengungkapkan bahwa pada tahap awal pengembangan, dapat dibagi menjadi tiga zona utama:

isocortex - korteks baru, pada manusia itu merupakan bagian utama dari korteks;
allocortex - termasuk kulit kuno dan tua, misalnya, hanya muncul di amfibi; diekspresikan dengan baik pada reptil;
allo- dan isocortex - korteks interstitial.

Selanjutnya, metode penelitian yang lebih maju telah menetapkan bahwa korteks terdiri dari bidang terpisah yang berbeda secara histologis. Bidang-bidang ini dapat dipisahkan satu sama lain. Ini menjelaskan beberapa perbedaan dalam fungsinya. Dalam hal ini, "teori lokalisasi" didasarkan pada posisi bahwa fungsi mental yang paling kompleks sekalipun memiliki "pusat" tertentu di otak dan dijalankan olehnya.

Penelitian modern tentang berbagai fungsi bicara, visual dan motorik menghancurkan "teori lokalisasi" klasik. Misalnya, gangguan bicara dikaitkan dengan kerusakan pada berbagai bagian korteks dan seringkali dengan pelanggaran fungsi intelektual lainnya.

Dalam hal ini, studi didasarkan pada studi pelanggaran area korteks, yaitu metode "penghapusan". Ketika area korteks tertentu terganggu, fungsi tertentu rusak. Metode ini tidak mengarah pada pembentukan "pusat" pembentukan suatu fungsi di korteks, tetapi hanya memberikan pemahaman bahwa area korteks ini terlibat dalam pelaksanaan fungsi tertentu. Ada kemungkinan bahwa bidang lain terlibat dalam kinerja fungsi yang dilanggar.

Ilmuwan telah menunjukkan bahwa kerusakan pada bagian korteks lain yang tidak terkait dengan kinerja fungsi ini juga dapat merusak fungsi ini. Juga ditemukan bahwa ketika "pusat" utama dari fungsi tersebut dihancurkan, bagian korteks yang tersisa sebagian dapat mengambil alih pekerjaannya, ini terjadi seiring waktu dan hanya memiliki efek kompensasi.

Aparatus sensorik-motor terpadu

Korteks serebral harus dianggap sebagai alat sensorik-motorik tunggal. Bidang korteks yang terpisah memiliki banyak nilai dalam hal fungsinya. Perkembangan yang sedikit lebih kuat dari salah satu dari dua lapisan korteks memberikan dominasi lokal komponen fungsional sensorik atau motorik.

Adapun fungsi jiwa kita yang lebih kompleks, tidak mungkin untuk menunjuk tempatnya di bidang tertentu dari korteks serebral. Berbagai bagian korteks terlibat dalam pelaksanaan fungsi ini. Setiap struktur kortikal yang terlibat dalam suatu fungsi berkontribusi. Elemen saraf korteks yang terlibat dalam kinerja fungsi menggabungkan tindakan mereka ke dalam struktur sementara.

Saat ini, pendukung mereka memiliki dua pendapat:

otak adalah penjumlahan dari berbagai pusat yang berspesialisasi dalam fungsi tertentu;
otak adalah struktur tunggal, yang masing-masing komponennya setara.

Kedua teori tersebut tidak memberikan gambaran lengkap tentang organ kompleks yang terdiri dari berbagai lapisan ini, tetapi secara fungsional bersatu.

Mempertimbangkan semua bahan penelitian yang terakumulasi, perlu untuk menarik satu-satunya kesimpulan yang benar: ketika melakukan tugas-tugas kompleks, otak bekerja secara keseluruhan, melibatkan seluruh korteks atau bagian utamanya. Otak bukanlah massa yang homogen, terdapat pembagian yang tegas di dalamnya baik dari sisi fungsional maupun dari sisi histologis. Setiap bagian otak penting untuk keseluruhan proses. Area tertentu di otak memberikan kontribusi yang sangat signifikan terhadap fungsi tersebut jika kompleks, tetapi tidak ada "pusat" produksi untuk fungsi tersebut. Yang paling penting untuk intelek adalah sebagian lobus temporal, lobus parietal bawah, girus frontal ketiga. Kerusakan merekalah yang paling menyedihkan mempengaruhi jiwa. Fungsi mental dikaitkan, lebih tepatnya, dengan proses kompleks yang terjadi di antara neuron otak, oleh karena itu fakta bahwa setiap bagiannya memiliki makna yang beragam.

Tingkat pembagian korteks menjadi beberapa tingkat dan pengikatan fungsinya ke tempat tertentu juga bergantung pada genetika organisme. Pada burung, praktis tidak ada pengikatan fungsi ke korteks. Beberapa ikatan ada pada kucing dan anjing, namun zona yang bertanggung jawab untuk fungsi tertentu agak tumpang tindih satu sama lain. Dalam embrio manusia, pengikatan seperti itu tidak diragukan lagi ada. Saat mempelajari otak organisme, seseorang tidak dapat mentransfer hasil dan kesimpulannya ke yang berbeda secara genetik.

Bahkan dalam kelompok genetik yang sama, lokalisasi proses dan mekanisme juga bergantung pada waktu kemunculannya. Jika fungsinya paling kuno, maka pelokalannya paling stabil. Ada lebih banyak ketertiban dan stabilitas di subkorteks daripada di korteks. Fungsi yang lebih primitif di korteks ditetapkan seakurat mungkin, karena muncul dalam proses evolusi otak. Jika fungsinya kompleks dan muncul kemudian, maka sebagian besar korteks terlibat dalam implementasinya, dan setiap bagian memainkan perannya sendiri-sendiri dalam keseluruhan proses, sehingga lokalisasi yang jelas tidak mungkin dilakukan.

PERKEMBANGAN KORTEKS OTAK

(Bahasa inggris) perkembangan korteks serebral) bagaimana formasi baru secara filogenetik terjadi dalam jangka waktu yang lama ontogeni. Di area dan bidang korteks yang berbeda, perubahan lebar, ukuran, dan tingkat diferensiasi neuron dari semua jenis terjadi pada waktu yang berbeda (heterokron) dan dengan intensitas yang berbeda. Daerah asosiatif mencapai diferensiasi penuh paling akhir. Pada saat yang sama, terlepas dari heterokroni morfogenesis, pada periode usia R. hingga g.m tertentu, diferensiasi elemen saraf di berbagai area terjadi secara serempak (lihat Gambar. , , , ).

Pada saat seorang anak lahir, korteks memiliki struktur berlapis-lapis yang sama seperti pada orang dewasa. Namun, lebar lapisan kortikal dan sublapisan meningkat secara signifikan seiring bertambahnya usia. Sito- dan fibroarsitektonik korteks mengalami perubahan paling signifikan. Selama bayi baru lahir neuron dibedakan berdasarkan ukurannya yang kecil, perkembangan dendrit dan akson yang buruk. Organisasi modular neuron diwakili oleh kolom vertikal. Selama tahun-tahun pertama kehidupan, terjadi diferensiasi intensif elemen seluler, neuron dilambangkan, ukurannya bertambah, cabang dendritik dan akson berkembang, dan sistem koneksi vertikal dalam ansambel neuron meluas. Pada 5-6 tahun. sistem koneksi dendritik sepanjang horizontal menjadi lebih rumit, polimorfisme neuron meningkat, yang mencerminkan spesialisasi mereka. Pada 9-10 tahun. neuron piramidal mencapai ukuran terbesar, lebar kelompok sel meningkat. Pada 12-14 tahun. semua jenis interneuron mencapai tingkat diferensiasi yang tinggi, koneksi horizontal intra dan antar ansambel menjadi lebih rumit. Di area filogenetik terbaru dari korteks (frontal), komplikasi organisasi ansambel aparatus saraf dan koneksi interensemble dapat dilacak hingga usia 18-20 tahun. Perkembangan peralatan saraf, organisasi ansambelnya, dan koneksi antar ansambel memastikan pembentukan organisasi sistemik dari fungsi saraf yang lebih tinggi, jiwa, dan reaksi perilaku seiring bertambahnya usia. (N. V. Dubrovinskaya, D. A. Farber.)

Kamus psikologis besar. - M.: Prime-EVROZNAK. Ed. B.G. Meshcheryakova, acad. V.P. Zinchenko. 2003 .

Lihat apa "DEVELOPMENT OF THE BRAIN CORTEX" di kamus lain:

Etimologi. Berasal dari lat. lateralis lateral. Kategori. Proses redistribusi fungsi mental antara belahan otak kiri dan kanan, terjadi pada ontogenesis. Kekhususan. Ini adalah karakteristik seseorang yang berspesialisasi ... ...

Edema otak- Sayang. Edema serebral (CEM) - akumulasi cairan yang berlebihan di jaringan otak, secara klinis dimanifestasikan oleh sindrom peningkatan ICP; bukan unit nosologis, tetapi keadaan reaktif. Ini berkembang secara sekunder, sebagai respons terhadap kerusakan otak. ... ... Buku Pegangan Penyakit

korteks prefrontal- Korteks prefrontal ... Wikipedia

Otak: korteks (korteks serebral) adalah lapisan atas belahan otak, terutama terdiri dari sel-sel saraf dengan orientasi vertikal (sel piramidal), serta bundel aferen (sentripetal) dan eferen ... ... Ensiklopedia Psikologi Hebat

Korteks serebral- lapisan materi abu-abu setebal 15 mm, menutupi belahan otak mamalia dan manusia. Bagian otak ini (Lihat Otak), yang berkembang pada tahap akhir evolusi dunia hewan, memainkan secara eksklusif ... ... Ensiklopedia Soviet yang Hebat

ARSITEKTONIKA KEPALA KORTIK- OTAK (BESAR), doktrin struktur morfologis korteks, berdasarkan studi fitur lokal dari elemen strukturalnya. Inilah inti dari ajaran ini. Bagi para peneliti lama, korteks serebral tampaknya dibangun secara monoton, ... ... Ensiklopedia Medis Besar

KORTEKS SEREBRAL- (cortex hemispheria cerebri), pallium, atau jubah, lapisan materi abu-abu (1 5 mm) yang menutupi belahan otak mamalia. Bagian otak ini, yang berkembang pada tahap evolusi selanjutnya, memainkan peran yang sangat penting dalam ... ... Kamus ensiklopedis biologi

Korteks- Sistem saraf pusat (SSP) I. Saraf leher. II. Saraf toraks. AKU AKU AKU. Saraf lumbar. IV. saraf sakral. V. Saraf coccygeal. / 1. Otak. 2. Diensefalon. 3. Otak tengah. 4. Jembatan. 5. Otak kecil. 6. Medula oblongata. 7. ... ... Wikipedia

Deformitas dan cacat dalam perkembangan otak dan tengkorak- - gangguan perkembangan tengkorak dan otak, yang terjadi terutama pada periode antenatal, terutama pada periode blasto dan embriogenesis. Terdeteksi secara klinis segera atau beberapa saat setelah lahir, beberapa di antaranya dapat ... ... Kamus Ensiklopedis Psikologi dan Pedagogi

- (perkembangan motorik bahasa inggris pada anak). Tidak seperti banyak hewan muda, pada saat lahir, seorang anak tidak dibekali dengan mekanisme yang sudah jadi dan ditetapkan secara turun-temurun untuk mengatur gerakan. Namun, bahkan selama periode perkembangan embrionik, otot ... ... Ensiklopedia Psikologi Hebat

Buku

Struktur dan perkembangan korteks serebral, Obukhov Dmitry Konstantinovich, Tsekhmistrenko Tatyana Alexandrovna, Vasilyeva Valentina Andreevna. Monograf mensistematisasikan data tentang tipologi, struktur, dan organisasi modular korteks serebral manusia dan hewan pada berbagai tahap ontogenesis. Materi faktual baru dihadirkan...

Korteks serebral adalah pusat aktivitas saraf (mental) manusia yang lebih tinggi dan mengontrol implementasi sejumlah besar fungsi dan proses vital. Ini menutupi seluruh permukaan belahan otak dan menempati sekitar setengah dari volumenya.

Belahan otak menempati sekitar 80% dari volume tengkorak, dan terdiri dari materi putih, yang dasarnya terdiri dari akson neuron bermielin panjang. Di luar, belahan bumi ditutupi dengan materi abu-abu atau korteks serebral, yang terdiri dari neuron, serat non-myelin dan sel glial, yang juga terkandung dalam ketebalan departemen organ ini.

Permukaan belahan secara kondisional dibagi menjadi beberapa zona, yang fungsinya adalah untuk mengontrol tubuh pada tingkat refleks dan naluri. Ini juga berisi pusat aktivitas mental seseorang yang lebih tinggi, yang memberikan kesadaran, asimilasi informasi yang diterima, memungkinkan seseorang untuk beradaptasi dengan lingkungan, dan melaluinya, pada tingkat bawah sadar, sistem saraf otonom (ANS) dikendalikan oleh hipotalamus, yang mengontrol organ sirkulasi darah, pernapasan, pencernaan, ekskresi, reproduksi, dan metabolisme.

Untuk memahami apa itu korteks serebral dan bagaimana kerjanya, perlu mempelajari struktur pada tingkat sel.

Fungsi

Korteks menempati sebagian besar belahan otak, dan ketebalannya tidak seragam di seluruh permukaan. Fitur ini disebabkan oleh banyaknya saluran penghubung dengan sistem saraf pusat (SSP), yang menyediakan organisasi fungsional korteks serebral.

Bagian otak ini mulai terbentuk selama perkembangan janin dan meningkat sepanjang hidup, dengan menerima dan memproses sinyal dari lingkungan. Dengan demikian, ia bertanggung jawab atas fungsi otak berikut:

menghubungkan organ dan sistem tubuh satu sama lain dan lingkungan, dan juga memberikan respons yang memadai terhadap perubahan;
memproses informasi yang diterima dari pusat motorik dengan bantuan proses mental dan kognitif;
kesadaran, pemikiran terbentuk di dalamnya, dan kerja intelektual juga diwujudkan;
mengontrol pusat bicara dan proses yang menjadi ciri keadaan psiko-emosional seseorang.

Pada saat yang sama, data diterima, diproses, dan disimpan karena sejumlah besar impuls yang melewati dan terbentuk di neuron yang dihubungkan oleh proses panjang atau akson. Tingkat aktivitas sel dapat ditentukan oleh keadaan fisiologis dan mental tubuh dan dijelaskan dengan menggunakan indikator amplitudo dan frekuensi, karena sifat sinyal ini mirip dengan impuls listrik, dan kepadatannya bergantung pada area di mana proses psikologis terjadi. .

Masih belum jelas bagaimana bagian depan korteks serebral memengaruhi fungsi tubuh, tetapi diketahui bahwa ia tidak terlalu rentan terhadap proses yang terjadi di lingkungan luar, oleh karena itu, semua percobaan dengan dampak impuls listrik pada bagian ini otak tidak menemukan respon yang jelas dalam struktur. Namun, diketahui bahwa orang yang bagian depannya rusak mengalami masalah dalam berkomunikasi dengan individu lain, tidak dapat mewujudkan dirinya dalam aktivitas kerja apa pun, dan acuh tak acuh terhadap penampilan dan pendapat pihak ketiga. Terkadang ada pelanggaran lain dalam pelaksanaan fungsi badan ini:

kurangnya konsentrasi pada barang-barang rumah tangga;
manifestasi disfungsi kreatif;
pelanggaran keadaan psiko-emosional seseorang.

Permukaan korteks serebral dibagi menjadi 4 zona, diuraikan oleh lilitan yang paling jelas dan signifikan. Masing-masing bagian sekaligus mengontrol fungsi utama korteks serebral:

zona parietal - bertanggung jawab atas kepekaan aktif dan persepsi musik;
di belakang kepala adalah area visual utama;
temporal atau temporal bertanggung jawab atas pusat bicara dan persepsi suara yang berasal dari lingkungan luar, selain itu, terlibat dalam pembentukan manifestasi emosional, seperti kegembiraan, kemarahan, kesenangan dan ketakutan;
zona frontal mengontrol aktivitas motorik dan mental, dan juga mengontrol keterampilan motorik bicara.

Fitur struktur korteks serebral

Struktur anatomi korteks serebral menentukan ciri-cirinya dan memungkinkannya untuk melakukan fungsi yang ditugaskan padanya. Korteks serebral memiliki sejumlah fitur khas berikut:

neuron dalam ketebalannya tersusun berlapis-lapis;
pusat saraf terletak di tempat tertentu dan bertanggung jawab atas aktivitas bagian tubuh tertentu;
tingkat aktivitas korteks bergantung pada pengaruh struktur subkortikalnya;
itu memiliki koneksi dengan semua struktur yang mendasari sistem saraf pusat;
adanya bidang struktur seluler yang berbeda, yang dikonfirmasi dengan pemeriksaan histologis, sementara setiap bidang bertanggung jawab atas kinerja aktivitas saraf yang lebih tinggi;
kehadiran area asosiatif khusus memungkinkan untuk membangun hubungan sebab akibat antara rangsangan eksternal dan respons tubuh terhadapnya;
kemampuan untuk mengganti area yang rusak dengan struktur terdekat;
bagian otak ini mampu menyimpan jejak eksitasi neuron.

Belahan besar otak sebagian besar terdiri dari akson panjang, dan juga mengandung kumpulan neuron dalam ketebalannya, membentuk nuklei dasar terbesar, yang merupakan bagian dari sistem ekstrapiramidal.

Seperti yang telah disebutkan, pembentukan korteks serebral terjadi bahkan selama perkembangan intrauterin, dan pada awalnya korteks terdiri dari lapisan sel yang lebih rendah, dan sudah pada usia 6 bulan anak semua struktur dan bidang terbentuk di dalamnya. Pembentukan terakhir neuron terjadi pada usia 7 tahun, dan pertumbuhan tubuh mereka selesai pada usia 18 tahun.

Fakta yang menarik adalah bahwa ketebalan korteks tidak seragam seluruhnya dan mencakup jumlah lapisan yang berbeda: misalnya, di wilayah gyrus pusat, ia mencapai ukuran maksimumnya dan memiliki semua 6 lapisan, dan area tua dan korteks purba memiliki 2 dan 3 lapisan.x struktur lapisan, masing-masing.

Neuron di bagian otak ini diprogram untuk memperbaiki area yang rusak melalui kontak sinoptik, sehingga setiap sel secara aktif mencoba memperbaiki koneksi yang rusak, yang memastikan plastisitas jaringan kortikal saraf. Misalnya, ketika otak kecil diangkat atau mengalami disfungsi, neuron yang menghubungkannya dengan bagian akhir mulai tumbuh menjadi korteks serebral. Selain itu, plastisitas korteks juga memanifestasikan dirinya dalam kondisi normal, saat proses pembelajaran keterampilan baru terjadi atau sebagai akibat patologi, saat fungsi yang dilakukan oleh area yang rusak dipindahkan ke bagian otak yang berdekatan atau bahkan belahan bumi.

Korteks serebral memiliki kemampuan untuk mempertahankan jejak eksitasi saraf untuk waktu yang lama. Fitur ini memungkinkan Anda untuk belajar, mengingat, dan merespons dengan reaksi tubuh tertentu terhadap rangsangan eksternal. Beginilah pembentukan refleks terkondisi, yang jalur sarafnya terdiri dari 3 perangkat yang terhubung secara seri: penganalisa, alat penutup koneksi refleks terkondisi, dan perangkat yang berfungsi. Kelemahan fungsi penutupan korteks dan manifestasi jejak dapat diamati pada anak-anak dengan keterbelakangan mental yang parah, ketika koneksi terkondisi yang terbentuk antara neuron rapuh dan tidak dapat diandalkan, yang menyebabkan kesulitan belajar.

Korteks serebral mencakup 11 area, terdiri dari 53 bidang, yang masing-masing diberi nomor dalam neurofisiologi.

Area dan zona korteks

Korteks adalah bagian SSP yang relatif muda, berkembang dari bagian terminal otak. Pembentukan evolusi organ ini terjadi secara bertahap, sehingga biasanya dibagi menjadi 4 jenis:

Archicortex atau korteks kuno, karena atrofi indra penciuman, telah berubah menjadi formasi hippocampal dan terdiri dari hippocampus dan struktur terkaitnya. Ini mengatur perilaku, perasaan dan memori.
Paleokorteks, atau korteks tua, membentuk sebagian besar zona penciuman.
Neocortex atau neokorteks memiliki ketebalan sekitar 3-4 mm. Ini adalah bagian fungsional dan melakukan aktivitas saraf yang lebih tinggi: memproses informasi sensorik, memberikan perintah motorik, dan juga membentuk pemikiran sadar dan ucapan seseorang.
Mesocortex adalah varian perantara dari 3 jenis korteks pertama.

Fisiologi korteks serebral

Korteks serebral memiliki struktur anatomi yang kompleks dan mencakup sel sensorik, neuron motorik, dan interneron yang memiliki kemampuan untuk menghentikan sinyal dan tereksitasi tergantung pada data yang diterima. Pengorganisasian bagian otak ini dibangun berdasarkan prinsip kolumnar, di mana kolom-kolom tersebut dibuat menjadi mikromodul yang memiliki struktur yang homogen.

Sistem mikromodul didasarkan pada sel bintang dan aksonnya, sementara semua neuron merespons dengan cara yang sama terhadap impuls aferen yang masuk dan juga mengirimkan sinyal eferen secara serempak sebagai respons.

Pembentukan refleks terkondisi yang memastikan fungsi tubuh sepenuhnya terjadi karena koneksi otak dengan neuron yang terletak di berbagai bagian tubuh, dan korteks memastikan sinkronisasi aktivitas mental dengan motilitas organ dan area yang bertanggung jawab. analisis sinyal yang masuk.

Transmisi sinyal dalam arah horizontal terjadi melalui serat melintang yang terletak di ketebalan korteks, dan mengirimkan impuls dari satu kolom ke kolom lainnya. Menurut prinsip orientasi horizontal, korteks serebral dapat dibagi menjadi beberapa area berikut:

asosiatif;
sensorik (sensitif);
motor.

Saat mempelajari zona-zona ini, berbagai metode untuk memengaruhi neuron yang termasuk dalam komposisinya digunakan: iritasi kimiawi dan fisik, penghilangan sebagian area, serta pengembangan refleks terkondisi dan pendaftaran biocurrents.

Zona asosiatif menghubungkan informasi sensorik yang masuk dengan pengetahuan yang diperoleh sebelumnya. Setelah diproses, ia menghasilkan sinyal dan mengirimkannya ke zona motor. Dengan demikian, itu terlibat dalam mengingat, berpikir, dan mempelajari keterampilan baru. Area asosiatif korteks serebral terletak di dekat area sensorik yang sesuai.

Zona sensitif atau sensorik menempati 20% dari korteks serebral. Ini juga terdiri dari beberapa komponen:

somatosensori, yang terletak di zona parietal bertanggung jawab atas kepekaan taktil dan otonom;
visual;
pendengaran;
mencicipi;
pencium.

Impuls dari tungkai dan organ taktil di sisi kiri tubuh dikirim sepanjang jalur aferen ke lobus berlawanan dari belahan otak untuk diproses lebih lanjut.

Neuron zona motorik dirangsang oleh impuls yang diterima dari sel otot dan terletak di girus sentral lobus frontal. Mekanisme inputnya mirip dengan area sensorik, karena jalur motorik membentuk tumpang tindih di medula oblongata dan mengikuti ke area motorik yang berlawanan.

Kerutan kerutan dan celah

Korteks serebral dibentuk oleh beberapa lapisan neuron. Ciri khas dari bagian otak ini adalah banyaknya kerutan atau belitan, yang menyebabkan luasnya berkali-kali lipat dari luas permukaan belahan otak.

Bidang arsitektonik kortikal menentukan struktur fungsional bagian korteks serebral. Semuanya berbeda dalam fitur morfologis dan mengatur fungsi yang berbeda. Dengan demikian, 52 bidang berbeda dialokasikan, terletak di area tertentu. Menurut Brodman, pembagian ini terlihat seperti ini:

Sulkus sentral memisahkan lobus frontal dari daerah parietal, gyrus presentralis terletak di depannya, dan gyrus sentral posterior terletak di belakangnya.
Alur lateral memisahkan zona parietal dari zona oksipital. Jika Anda menyebarkan tepi sampingnya, maka di dalamnya Anda dapat melihat sebuah lubang, di tengahnya terdapat sebuah pulau.
Sulkus parieto-oksipital memisahkan lobus parietal dari lobus oksipital.

Inti dari motor analyzer terletak di gyrus precentral, sedangkan bagian atas gyrus sentral anterior milik otot-otot tungkai bawah, dan bagian bawah milik otot-otot rongga mulut, faring dan laring.

Gyrus sisi kanan membentuk sambungan dengan peralatan motorik bagian kiri tubuh, sisi kiri - dengan sisi kanan.

Gyrus retrocentral dari lobus pertama belahan mengandung inti dari penganalisa sensasi taktil dan juga terhubung dengan bagian tubuh yang berlawanan.

Lapisan sel

Korteks serebral menjalankan fungsinya melalui neuron yang terletak di ketebalannya. Selain itu, jumlah lapisan sel-sel ini mungkin berbeda tergantung pada lokasinya, yang dimensinya juga bervariasi dalam ukuran dan topografi. Para ahli membedakan lapisan korteks serebral berikut:

Lapisan molekul permukaan terbentuk terutama dari dendrit, dengan sel kecil diselingi neuron, proses yang tidak meninggalkan batas lapisan.
Granular luar terdiri dari neuron piramidal dan bintang, yang prosesnya menghubungkannya dengan lapisan berikutnya.
Neuron piramidal dibentuk oleh neuron piramidal, akson yang diarahkan ke bawah, di mana mereka putus atau membentuk serat asosiatif, dan dendritnya menghubungkan lapisan ini dengan yang sebelumnya.
Lapisan granular bagian dalam dibentuk oleh bintang dan neuron piramidal kecil, yang dendritnya masuk ke lapisan piramidal, dan serat panjangnya masuk ke lapisan atas atau turun ke materi putih otak.
Ganglionik terdiri dari neurosit piramidal besar, aksonnya melampaui korteks dan menghubungkan berbagai struktur dan departemen sistem saraf pusat satu sama lain.

Lapisan multiformis dibentuk oleh semua jenis neuron, dan dendritnya berorientasi ke lapisan molekuler, dan akson menembus lapisan sebelumnya atau melampaui korteks dan membentuk serat asosiatif yang membentuk hubungan antara sel materi abu-abu dan sel materi lainnya. pusat fungsional otak.

Video: korteks serebral

text_fields

arrow_upward

Otak manusia berkembang dari ektoderm embrio yang melapisi notochord. Sejak hari ke 11 perkembangan intrauterin, mulai dari ujung kepala embrio, terjadi peletakan pelat saraf, yang kemudian (pada minggu ke-3) ditutup menjadi sebuah tabung. tabung saraf dicampur dari lapisan ektodermal dan terbenam di bawahnya. Bersamaan dengan pembentukan tabung saraf, strip berpasangan diletakkan di bawah lapisan ektoderm, dari mana pelat ganglionik terbentuk. (puncak saraf).

Bagian tabung saraf yang membentuk otak belakang menutup terlebih dahulu. Penutupan tabung di arah anterior lebih lambat daripada di posterior karena ketebalannya yang lebih besar. Yang terakhir ditutup adalah pembukaan di ujung anterior tabung saraf. Tabung saraf yang terbentuk mengembang di ujung anterior, di tempat pembentukan otak masa depan.

Di bagian otak utama, dua penyadapan muncul dan terbentuk tiga vesikel serebral primer: anterior (prosencephalon), tengah (mesencephalon) Dan belakang (rhombencephalon)(Gbr. 3.49, A). Dalam embrio berumur tiga minggu, pembagian gelembung pertama dan ketiga menjadi dua bagian lagi direncanakan, sehubungan dengan yang berikutnya, tahap lima gelembung pengembangan (Gbr. 3.49, B).

A - 3 minggu; B - 5 minggu; C - 5 bulan, D - 6 bulan; D - bayi baru lahir: a - gelembung anterior, b - tengah dan c - posterior; d - sumsum tulang belakang; e - final, e - intermediate, g - posterior dan h - otak aksesori; 1 - gelembung mata; 2 - vesikel pendengaran; 3 - hati; 4 - proses mandibula; 5 - tuberkulum penciuman; 6 - belahan besar; 7 - otak tengah; 8 - otak kecil; 9 - medula oblongata; 10 - sumsum tulang belakang; 11 - laring; 12 - presentral bawah, 13 - sentral, 14 - lateral, 15 - postsentral, 16 - interparietal dan 17 - sulkus temporal superior; 18 - pulau kecil. Angka Romawi mewakili saraf kranial

Sepasang kandung kemih sekunder menonjol ke depan dan ke samping dari kandung kemih anterior - telencephalon(telencephalon), dari mana belahan otak dan beberapa inti basal berkembang, dan bagian belakang kandung kemih anterior disebut otak tengah (diencephalon). Vesikel mata tumbuh di setiap sisi diencephalon, di dinding tempat elemen saraf mata terbentuk. Berkembang dari kandung kemih posterior otak belakang (metensefalon), termasuk otak kecil dan pons, dan tambahan (mielensefalon). Otak tengah dipertahankan secara keseluruhan, tetapi dalam proses perkembangannya, perubahan signifikan terjadi di dalamnya terkait dengan pembentukan pusat refleks khusus yang berkaitan dengan penglihatan dan pendengaran, serta kepekaan sentuhan, suhu, dan nyeri.

Rongga utama tabung otak juga berubah. Di wilayah telencephalon, rongga mengembang berpasangan ventrikel lateral; di diencephalon itu berubah menjadi celah sagital yang sempit - ventrikel ketiga; di otak tengah tetap dalam bentuk kanal - saluran air otak; di kandung kemih rhomboid, itu tidak membelah selama transisi ke tahap lima kandung kemih dan berubah menjadi yang umum untuk otak belakang dan otak aksesori ventrikel keempat. Rongga otak dilapisi dengan ependyma (sejenis neuroglia) dan diisi dengan cairan serebrospinal.

Karena pertumbuhan bagian individu yang cepat dan tidak merata, konfigurasi otak menjadi sangat rumit. Ini membentuk tiga tikungan: depan - kelengkungan parietal- di otak tengah dan posterior - berhubung dgn tengkuk- di area aksesori (di perbatasan dengan sumsum tulang belakang), tonjolan diputar ke belakang dan muncul 4 minggu. Rata-rata - tikungan jembatan- di daerah otak belakang, cembung ke depan, terbentuk dalam 5 minggu.

Di daerah medulla oblongata pertama, struktur yang mirip dengan sumsum tulang belakang terbentuk. Selama periode menjembatani (minggu ke-6), pelat pterigoid dan basal terbuka seperti buku, atapnya meregang dan menjadi sangat tipis. Pleksus koroid dari ventrikel keempat menonjol ke dalamnya. Dari bagian sel yang terletak di daerah bagian bawah ventrikel IV, inti saraf kranial (hyoid, vagus, glossopharyngeal, facial, trigeminal dan vestibulocochlear) terbentuk. Dengan terbentuknya tikungan tabung saraf, beberapa inti dapat berpindah dari tempat asalnya.

Pada minggu ke 7, pembentukan inti dimulai menjembatani, ke mana akson neuron kortikal kemudian tumbuh, membentuk jembatan kortikal dan jalur lainnya. Pada periode yang sama, otak kecil berkembang dan jalur yang terkait dengannya, yang fungsinya untuk mengontrol reaksi motorik, terjadi.

Di tingkat otak tengah di daerah lempeng basal, pada akhir bulan ke-3 perkembangan embrionik, akumulasi besar sel diekspresikan dengan baik - nukleus saraf okulomotor. Di bagian dorsal anlage, tuberkel quadrigemina superior dan inferior muncul. Pada saat ini, inti retikuler dan merah serta zat hitam terbentuk. Yang terakhir hingga 3 tahun tidak mengandung pigmen gelap. Pada periode selanjutnya, dua helai serat besar (pangkal kaki otak) muncul di permukaan ventral otak tengah, yang dimulai di korteks dan mewakili jalur motorik menurun. Sebagai hasil dari pertumbuhan jaringan otak, ukuran rongga otak tengah berkurang secara signifikan, membentuk saluran air otak.

otak depan pada tahap awal pembentukannya diwakili oleh ujung tabung saraf yang pendek dan membulat. Di bagian kaudal kandung kemih serebral anterior, a otak perantara. Atap diencephalon menjadi atap ventrikel ketiga, di atasnya terletak pleksus koroid, yang secara bertahap menekan pelat atap ke dalam rongga ventrikel. Di sisi bagian di mana diencephalon berkembang, pergilah lecet mata. Dinding vesikel serebral primer, sesuai dengan otak terakhir, menonjol ke arah dorsolateral dan membentuk dua vesikel serebral, yang tumbuh, berubah menjadi belahan otak dan menutupi diencephalon. Rongga gelembung ini membentuk ventrikel lateral belahan otak. Pada tahap awal perkembangan, dindingnya sangat tipis, saluran tengahnya sangat melebar. Dengan pertumbuhan gelembung, pelat atap sangat meregang dan terbungkus lipatan, yang akan menjadi dinding pleksus koroid ventrikel lateral.

Bagian bawah telencephalon, menghadap ke ventrolateral, menebal sangat awal akibat pembelahan dan pembentukan sel yang cepat tubuh bergaris, yang dibagi menjadi nukleus berekor, putamen Dan bola pucat, Dan tonsil. Saat belahan telencephalon tumbuh, striatum bergeser, terletak di dekat diencephalon, yang menyatu pada minggu ke-10 perkembangan. Pada 6 minggu, dinding dorsal telencephalon yang tipis menyatu dengan striatum. Ketebalan lapisan kortikal belahan secara bertahap meningkat selama 3-4 bulan. Di permukaan bawah belahan menonjol jalur penciuman Dan umbi.

Pembentukan pelat kortikal terjadi cukup awal. Pada awalnya, dinding tabung saraf menyerupai epitel multi-baris, di mana pembelahan sel intensif terjadi di zona ventrikel (dekat lumen tabung). Sel-sel yang telah meninggalkan siklus mitosis berpindah ke lapisan dan bentuk di atasnya zona perantara(Gbr. 3.50).

1–4 – tahapan berurutan;
VZ, zona ventrikel;
SZ, zona subventrikular;
P3 - zona perantara;
KP - pelat kortikal;
KZ - zona tepi.

Yang paling dangkal zona marjinal pada tahap awal pengembangan, hanya berisi proses sel, dan kemudian neuron tunggal muncul di sini, dan berubah menjadi lapisan I korteks. Populasi sel berikutnya melewati zona perantara dan terbentuk piring kortikal. Sel-sel yang datang ke zona lempeng tadi menempati posisi yang lebih dalam di dalamnya. Jadi, neuron lapisan V dan VI berdiferensiasi pada bulan ke-6, dan neuron yang terbentuk di kemudian hari - pada bulan ke-8 perkembangan intrauterin, membentuk lapisan permukaan korteks (II-IV). Pada tahap paling lanjut, hanya lapisan sel ependymal yang melapisi lumen ventrikel serebral yang tersisa di zona ventrikel. Di zona perantara, serat yang membentuk materi putih belahan berkembang.

Migrasi neuron selama pembentukan lempeng kortikal terjadi dengan partisipasi sel glia radial (Gbr. 3.51).

Beras. 3.51. Skema hubungan antara neuron dan sel glial radial (menurut Rakic, 1978):
1 - pseudopodia;
2 - akson;
3 - neuron pada berbagai tahap migrasi;
4 - serat glia radial

Yang terakhir mengarahkan prosesnya dari lapisan ventrikel, tempat tubuh sel berada, ke lapisan permukaan. Neuron bermigrasi di sepanjang proses ini dan mengambil tempatnya di korteks. Pertama-tama, neuron piramidal besar matang, dan kemudian neuron kecil yang membentuk jaringan lokal. Proses pematangan dikaitkan tidak hanya dengan peningkatan ukuran tubuh neuron, tetapi juga dengan peningkatan percabangan dendrit dan pembentukan semakin banyak duri pada mereka.

Tingkat pematangan neuron di berbagai bagian korteks berbeda. Area motorik berkembang terlebih dahulu, kemudian area sensorik, dan akhirnya area asosiatif. Akson yang tumbuh dari sel piramidal mulai meninggalkan korteks sekitar minggu ke-8 perkembangan.

Beras. 3.52

Bagian dari serat berakhir di diencephalon dan striatum. Namun, kebanyakan dari mereka pergi ke pusat batang otak dan sumsum tulang belakang yang terletak di bawah.

Mereka mengelilingi otak tengah, membentuk kaki otak, melewati struktur jembatan dan terletak di permukaan ventral medula oblongata dalam bentuk piramida. Ini adalah bagaimana saluran piramida menurun terbentuk.

Beras. 3.52. Perubahan neuron piramidal dalam ontogenesis pra dan pascakelahiran.

Keluar dari korteks, kelompok besar serat menembus striatum, membaginya menjadi beberapa bagian (kelompok inti), yang dapat dilihat pada bayi baru lahir dan pada orang dewasa.

Serat-serat ini berjalan di antara dasar telencephalon dan talamus, membentuk kapsul bagian dalam.

Serat kortikal lainnya tidak melampaui hemisfer dan membentuk bundel asosiatif, yang mulai terungkap pada akhir bulan ke-2.

Beras. 3.53.

Beras. 3.53. Peningkatan jumlah duri pada dendrit apikal dari neuron piramidal lapisan V korteks:
1 - janin berusia 5 bulan;
2 - janin berusia 7 bulan;
3 - baru lahir;
4 - bayi berusia 2 bulan;
bayi usia 5 - 8 bulan

Muncul di awal bulan ke-4 Corpus callosum, yang merupakan bundel serat komisura yang menghubungkan korteks kedua belahan otak. Tumbuh dengan cepat - serat baru dari area korteks yang berkembang secara intensif bergabung dengannya. Pada bayi baru lahir, corpus callosum pendek dan tipis. Ini menebal dan memanjang secara signifikan selama lima tahun pertama, tetapi hanya pada usia 20 tahun mencapai ukuran akhirnya.

Serat komisura juga terletak di komisura anterior, menghubungkan umbi penciuman, inti amigdala dan area korteks lobus temporal belahan otak. Dari hippocampus, serat dikirim ke diencephalon dan otak tengah dalam komposisi kubah, yang mulai diletakkan pada akhir 3 bulan.

Perubahan terkait usia di korteks serebral

text_fields

arrow_upward

Dari bulan kelima perkembangan intrauterin, permukaan belahan mulai ditutupi alur. Hal ini menyebabkan peningkatan permukaan korteks, akibatnya, dari bulan kelima sebelum lahir hingga dewasa, meningkat sekitar 30 kali lipat. Alur yang sangat dalam, yang disebut retak(misalnya, taji, lateral), yang mendorong dinding belahan jauh ke dalam ventrikel lateral. Pada janin berusia enam bulan (Gbr. 3.49), belahan otak menggantung secara signifikan di atas masing-masing bagian otak, celah semakin dalam, di bagian bawah celah lateral, yang disebut pulau. Belakangan, kurang mendalam alur primer(misalnya, pusat) dan sekunder. Selama tahun-tahun pertama kehidupan seorang anak, semakin banyak alur tersier - ini sebagian besar merupakan cabang dari alur primer dan sekunder (Gbr. 3.54). Di permukaan medial belahan bumi, yang pertama kali muncul adalah hippocampus dan cingulate gyrus. Setelah itu, pembentukan alur dan belitan berlangsung sangat cepat.

Beras. 3.54. Perkembangan korteks serebral otak anak (menurut Shevchenko):
A - 4,5 bulan; B - 1 tahun 3 bulan; B - 3 tahun 2 bulan.

Meskipun semua lilitan utama sudah ada sejak lahir, pola alur belum mencapai tingkat kerumitan yang tinggi. Setahun setelah lahir, perbedaan individu muncul dalam distribusi alur dan belitan, dan strukturnya menjadi lebih kompleks. Sebagai hasil dari pertumbuhan yang tidak merata dari masing-masing bagian korteks dalam proses ontogenesis, di beberapa daerah diamati, seolah-olah, bahwa bagian tertentu didorong jauh ke dalam alur karena masuknya tetangga, yang secara fungsional lebih penting. yang di atas mereka. Contohnya adalah pencelupan insula secara bertahap jauh ke dalam alur lateral karena pertumbuhan yang kuat dari bagian korteks yang berdekatan, yang berkembang dengan perkembangan ucapan artikulatif anak. Inilah yang disebut operkulum frontal dan operkulum temporal (pusat motorik bicara dan pendengaran-bicara). Cabang anterior asenden dan horizontal dari sulkus lateral terbentuk dari masuknya girus segitiga lobus frontal dan berkembang pada manusia pada tahap akhir perkembangan prenatal. Alur terbentuk dalam urutan berikut: pada bulan ke-5 embriogenesis, alur tengah dan transversal-oksipital muncul, pada bulan ke-6 - alur depan atas dan bawah, alur marginal dan temporal, pada bulan ke-7 - atas dan bawah pra dan postcentral dan interparietal, pada 8 bulan - frontal tengah, dll.

Pada usia hingga lima tahun, bentuk, topografi, dimensi alur dan belitan belahan sangat berubah. Proses ini berlanjut setelah lima tahun, tetapi jauh lebih lambat.

Otak berbeda dari organ manusia lainnya dalam perkembangan yang dipercepat. Kulit kuno dan tua memiliki struktur yang sama pada bayi baru lahir pada umumnya seperti pada orang dewasa. Dalam waktu yang bersamaan kulit baru dan formasi subkortikal dan batang yang terkait dengannya melanjutkan pertumbuhan dan perkembangannya hingga keadaan dewasa. Jumlah sel saraf di korteks tidak bertambah seiring bertambahnya usia. Namun, neuron itu sendiri terus berkembang: tumbuh, jumlah dendrit bertambah, dan bentuknya menjadi lebih rumit. Ada proses mielinisasi serat yang cepat (Tabel 3.1).

Area korteks yang berbeda tidak bermielin dalam ontogenesis secara bersamaan. Yang pertama dalam bulan-bulan terakhir kehidupan intrauterin menerima selubung mielin dari serat-serat dari area proyeksi di mana jalur kortikal naik berakhir atau berasal. Sejumlah jalur bermielin selama bulan pertama setelah lahir. Dan, akhirnya, pada bulan kedua - keempat kehidupan, proses ini mencakup area yang paling baru secara filogenetik, yang perkembangannya merupakan ciri khas belahan telencephalon manusia. Namun demikian, korteks hemisfer anak dalam kaitannya dengan mielinasi masih berbeda secara signifikan dengan korteks orang dewasa. Secara bersamaan, fungsi motorik berkembang. Sudah di hari-hari pertama kehidupan seorang anak, refleks makanan dan pertahanan terhadap bau, cahaya, dan rangsangan lainnya muncul. Mielinasi jalur sistem sensorik visual, vestibular, dan pendengaran, yang dimulai pada kehidupan janin, berakhir pada bulan-bulan pertama setelah lahir. Hasilnya, gerakan paling sederhana dari bayi berusia tiga bulan diperkaya dengan refleks memutar mata dan kepala ke arah sumber cahaya dan suara. Seorang anak berusia enam bulan meraih benda dan menggenggamnya, mengendalikan tindakannya dengan penglihatannya.

Struktur otak yang memberikan respons motorik juga matang secara bertahap. Pada 6-7 minggu periode prenatal, nukleus merah otak tengah menjadi matang. Ini memainkan peran penting dalam pengaturan tonus otot dan penerapan refleks penyesuaian saat mengoordinasikan postur tubuh saat memutar tubuh, lengan, dan kepala. Pada 6-7 bulan, striatum menjadi matang, yang menjadi pengatur tonus otot di berbagai posisi dan gerakan tak sadar.

Gerakan bayi baru lahir tidak tepat dan tidak berdiferensiasi. Mereka disediakan oleh sistem serat yang berasal dari striatum (sistem lurik). Pada tahun-tahun pertama kehidupan seorang anak, serat yang menurun tumbuh dari korteks ke striatum. Akibatnya, sistem ekstrapiramidal berada di bawah kendali piramidal - aktivitas striatum mulai diatur oleh korteks. Gerakan menjadi lebih tepat dan terarah.

Di masa depan, tindakan motorik seperti meluruskan tubuh, duduk, berdiri secara bertahap diintensifkan dan diperhalus. Pada akhir tahun pertama kehidupan, mielinisasi meluas ke belahan otak. Anak belajar menjaga keseimbangan dan mulai berjalan. Proses mielinasi selesai pada usia dua tahun. Pada saat yang sama, anak mengembangkan ucapan, yang merupakan bentuk khusus manusia dari aktivitas saraf yang lebih tinggi.

Area korteks yang terpisah tumbuh berbeda sebelum dan sesudah lahir, yang dikaitkan dengan asal filogenetik dan fitur fungsionalnya.

Selain sistem sensor penciuman, yang terutama terkait dengan korteks kuno, di korteks baru, bagian kortikal sistem somatosensori, serta daerah limbik, mendekati struktur otak orang dewasa lebih awal dari yang lain. Kemudian divisi kortikal dari sistem visual dan pendengaran dan wilayah parietal atas asosiatif dibedakan, yang terkait dengan sensitivitas kulit halus - pengenalan objek dengan sentuhan.

Pada saat yang sama, sepanjang perkembangan pascakelahiran, luas permukaan relatif dari salah satu daerah yang lebih tua, daerah oksipital, tetap konstan (12%). Belakangan, area asosiatif yang baru secara evolusioner seperti parietal frontal dan bawah, yang terkait dengan beberapa sistem sensorik, mendekati struktur otak orang dewasa. Pada saat yang sama, sementara pada bayi baru lahir, daerah frontal membentuk 20,6–21,5% dari permukaan seluruh belahan bumi, pada orang dewasa menempati 23,5%. Wilayah parietal bawah menempati 6,5% dari permukaan seluruh belahan bumi pada bayi baru lahir, dan 7,7% pada orang dewasa. Secara filogenetik, bidang asosiatif terbaru 44 dan 45, "khusus manusia", yang memiliki hubungan dominan dengan sistem bicara motorik, dibedakan pada tahap perkembangan selanjutnya, proses ini berlanjut setelah tujuh tahun.

Dalam proses pengembangan, lebar korteks meningkat 2,5–3 kali lipat. Lapisan individualnya juga tumbuh secara progresif, terutama lapisan III, dan paling intensif di bidang asosiatif korteks. Selama perkembangan, terjadi penurunan jumlah sel per satuan luas, mis. pengaturan mereka yang lebih jarang (Gbr. 3.55, A). Hal ini disebabkan oleh pertumbuhan yang signifikan dan komplikasi proses sel saraf, terutama dendrit, yang pertumbuhannya mengarah pada perluasan tubuh neuron (Gbr. 3.55, B).

Beras. 3.55. Perubahan cytoarchitectonics dari korteks anak (lapisan III lapangan 37):
1 - baru lahir;
2 - anak 3 bulan;
3 - 6 bulan;
4 - 1 tahun;
5 - 3 tahun;
6 - 5-6 tahun;
7 - 9-10 tahun;
8 - 12-14 tahun;
9 – 18–20 tahun

Lompatan besar dalam tingkat kematangan korteks serebral anak dibandingkan dengan korteks serebral bayi baru lahir diamati 14 hari setelah lahir. Permukaan belahan otak dan daerah masing-masing meningkat secara intensif terutama dalam dua tahun pertama kehidupan. Ini karena pembentukan tindakan yang kompleks dan bertujuan, perkembangan bicara yang cepat dan tanda-tanda pertama pembentukan pemikiran abstrak. Peningkatan kualitatif lebih lanjut dari korteks serebral dan perubahan indikator kuantitatif secara khusus terlihat pada usia 4 dan 7 tahun, ketika proses aktivitas mental menjadi lebih kaya, lebih beragam, dan lebih kompleks. Usia 7 tahun dapat dianggap kritis dalam perkembangan anak, baik dari segi data morfologi maupun indikator fisiologis.

Bobot otak dalam ontogeni sebelum dan sesudah kelahiran berubah. Otak seorang anak sejak dini memperoleh dimensi yang dekat dengan otak orang dewasa, dan pada usia tujuh tahun, massanya pada anak laki-laki mencapai rata-rata 1260 g, dan pada anak perempuan - 1190 g Otak mencapai massa maksimumnya pada usia tersebut. dari 20 hingga 30 tahun, dan kemudian mulai menurun secara perlahan, terutama karena peningkatan kedalaman dan lebar alur, penurunan massa materi putih dan perluasan lumen ventrikel (Gbr. 3.56) . Massa otak orang dewasa rata-rata 1275–1375 g Pada saat yang sama, kisaran individu sangat besar (dari 960 hingga 2000 g) dan berkorelasi dengan berat badan. Volume otak adalah 91-95% dari kapasitas tengkorak.

A - otak manusia berusia 45–50 tahun;
B - otak orang tua (setelah 70 tahun);
1 - partisi transparan;
2 - materi putih;
3 - tanduk anterior ventrikel lateral

Dalam antropologi, merupakan kebiasaan untuk memperhitungkan "indeks serebralisasi" - tingkat perkembangan otak dengan pengaruh berat badan yang dikecualikan. Menurut indeks ini, seseorang sangat berbeda dari binatang. Sangatlah penting bahwa selama ontogenesis adalah mungkin untuk memilih periode khusus dalam perkembangan anak, yang dibedakan dengan "indeks serebralisasi" maksimum. Periode ini tidak sesuai dengan tahap neonatal, tetapi dengan periode anak usia dini - dari 1 hingga 4 tahun. Setelah periode ini, indeks menurun. Fakta ini sesuai dengan banyak data neurohistologis. Jadi, misalnya, jumlah sinapsis per unit area di korteks parietal setelah lahir meningkat pesat hanya hingga 1 tahun, kemudian sedikit menurun hingga 4 tahun, dan turun tajam setelah 10 tahun kehidupan seorang anak. Hal ini membuktikan bahwa masa kanak-kanaklah yang mengandung banyak sekali kemungkinan yang melekat pada jaringan saraf otak, yang pelaksanaannya sangat menentukan perkembangan intelektual seseorang selanjutnya.

Berat otak laki-laki dewasa adalah 1150–1700 gr. Sepanjang hidup, pria mempertahankan massa otak yang lebih tinggi daripada wanita. Variabilitas individu dalam bobot otak sangat besar, tetapi bukan merupakan indikator tingkat perkembangan kemampuan mental manusia. Jadi, otak Turgenev menimbang 2012, Cuvier - 1829, Byron - 1807, Schiller - 1785, Bekhterev - 1720, Pavlov - 1653, Mendeleev - 1571, Anatole France - 1017.

Populer dalam kategori: