Az emberi agy legrészletesebb térképe. Az agy részei és funkcióik: szerkezet, jellemzők és leírás

A térkép elkészítéséhez a kutatók egy zöld fluoreszcens vírust fecskendeztek be egy élő egér agyának egy meghatározott területére. A vírus az injekció beadásának helyéhez közeli idegsejteket fertőzte meg, majd három hét elteltével az egész agyban elterjedt. Az alábbiakban az agy egyik területén végbemenő kapcsolatok térképe látható, a fertőzött neuronok zöld fluoreszkáló rácsaként. Más funkciók mellett az agynak ez a területe felelős bizonyos érzések, különösen a tapintás értelmezéséért.

A vírus elterjedése után a tudósok eltávolították az egér agyát, és különféle módokon képeket készítettek róla, végül körülbelül 1 terabájtnyi adathoz jutottak. A vírus útját követve, és a keletkezett képeket hihetetlenül kis léptékig elemezve, a kutatók képet kaptak arról, hogy a fertőzött terület hogyan lép kölcsönhatásba az egész agyvel. Például itt látható az egérkéreg négy látóterülete (zöld, sárga, piros, narancs) közötti kapcsolatok 3D-s megjelenítése. A tanulmány sajtóközleménye arról számol be, hogy ezek a régiók szorosan összefüggenek egymással és a szomszédos agyi régiókkal a talamuszban (rózsaszín) és a középagyban (lila).

Miután a tudósok feltérképezték az idegi kapcsolatokat az agy egyik régiójában, megismételték a folyamatot az összes többi régióval. A kutatók összesen mintegy 1700 egér képét elemezték, de a tanulmány csak 469 egéren alapul. Az alábbiakban a kapott adatok vizualizációja látható, amely magában foglalja az agy több területének összekapcsolódását:

A kapott adatok kördiagram formájában is bemutathatók. Ez a diagram az egér agyának 215 területe közötti kapcsolatokat jeleníti meg. Az agy 11 meghatározott területéről származó kapcsolatok különböző színekkel vannak kiemelve, a többi szürkével jelenik meg.

Még az agy legegyszerűbb idegsejt-hálózatai is kapcsolatok millióiból állnak, és ezeknek a hatalmas hálózatoknak a tanulmányozása elengedhetetlen az agy működésének megértéséhez. A tudósok régóta próbálják tanulmányozni az agy bizonyos reakciói mögött meghúzódó mikroszkopikus folyamatokat a külső kórokozókkal szemben.

A magazin legújabb számában Természet Megjelent egy cikk, melynek szerzői fontos lépést tettek a neurális hálózatok működésének megértése felé. Egy nemzetközi tudóscsoport az eddigi legátfogóbb vizsgálatot végezte az agykéreg neuronhálózatáról, amelyben a külső gerjesztő jelek aktív feldolgozása zajlik. Ennek eredményeként a neurális hálózatok szervezésének számos fontos jellemzőjét fedezték fel. Valójában,

A tudósok elkészítették a világ első agyi neuronok térképét, amely egyesíti az agy elektromos tevékenységére vonatkozó információkat és a neuronok egymással való fizikai kapcsolatának diagramját.

Mostanáig a tudósok évtizedek óta külön-külön kutatták ezeket a területeket, nem tudták őket összekapcsolni.

Nemrég jelent meg tehát, amelynek szerzői a mágneses rezonancia képalkotás módszerével felépítették az emberi agy idegi kapcsolatainak térképét, és kiderítették, hogy az életmód hogyan befolyásolja ezen kapcsolatok számát. Ennek ellenére ebben a munkában csak az idegi kapcsolatok fizikai lényege tükröződött.

A jelenlegi munkában a tudósok az egér agyának vizuális kérgét vizsgálták. Először is meghatározták, hogy mely neuronok reagálnak bizonyos vizuális ingerekre, például függőleges vagy vízszintes csíkokra a képernyőn. Ezután részletes képeket készítettek agyszeletekről, amelyeken több millió érdeklődésre számot tartó neuron és szinapszisok – az idegsejtek közötti érintkezések – vagy más típusú sejtek kaptak idegi jelet. Ezt követően ezeket a lapos képeket használták fel az agy neurális hálózatainak háromdimenziós térképének elkészítésére.

A tudósok szerint vizsgálatuk egyedisége abban rejlik, hogy munkájuk során ötvözték az optikai tomográfia és az elektronmikroszkópos módszereket. Az agytevékenység tanulmányozására szolgáló makroszkópos módszerek és a nanométeres nagyságrendű neuronok és szinapszisaik tanulmányozására szolgáló mikroszkópos módszerek nem álltak kapcsolatban egymással. Eközben nagyon fontos megérteni, hogy pontosan milyen mikroszkopikus mechanizmusok állnak az agyi tevékenység folyamatai mögött.

„Példátlan méretű és részletgazdag mikroszkópos adatokat kaptunk” – mondja a munka egyik szerzője, R. Clay Reed, az Allen Institute for Brain Sciences (USA) munkatársa.

"Először meghatároztuk, hogy egy adott idegsejt milyen funkciót lát el, majd megvizsgáltuk, hogyan kapcsolódik hasonló neuronokhoz és más típusú neuronokhoz."

„Ez a tanulmány egy közel egy évtizede kezdődött kutatási program csúcspontja” – teszi hozzá Clay Reid. "Az agyi hálózatok túl nagyok és részben nehezen érthetőek, ezért nagy áteresztőképességű módszereket alkalmaztunk, hogy hatalmas mennyiségű adatot gyűjtsünk az agyi tevékenységről és a neuronok összekapcsolódásáról."

A kapott adatokat elemezve a tudósok a következő következtetésekre jutottak. Először is megerősítették azt a hipotézist, hogy az egyik típusú tevékenységért felelős neuronok gyakrabban kapcsolódnak egymáshoz, mint a különböző funkciókat ellátó neuronok. Másodszor, az ezen idegsejtek közötti kapcsolatok erősebbek, annak ellenére, hogy összetévesztik őket sok más, teljesen eltérő funkciót betöltő neuronnal.

„Megtaláltuk az első bizonyítékot az agykéreg neuronhálózatának moduláris felépítésére, és meghatároztuk a neuronok közötti funkcionális kapcsolat szerkezeti alapját.

Bár ez a tanulmány mérföldkő munkánkban, ez csak a kezdet. Most már rendelkezünk azokkal az eszközökkel, amelyekkel pontosabb számítógépes agyi modellt hozhatunk létre, ismerve a neuronok kapcsolási rajzai és a hálózati számítástechnika közötti kapcsolatokat.” „Olyan ez, mint egy szimfonikus zenekar, amelynek zenészei véletlenszerű sorrendben ülnek” – teszi hozzá Clay Reed. - Ha csak azokat a zenészeket hallod, akik melletted ülnek, ennek semmi értelme. De ha mindenkit hallasz, akkor érteni fogod a zenét – még könnyebb is lesz.

A munka szerzői biztosak abban, hogy teljesítményük nagy segítségére lesz minden olyan tudósnak, aki agykutatással és mesterséges neurális hálózatok létrehozásával foglalkozik - a Gazeta.Ru tudományos osztálya már arról beszél, hogy egy szuperszámítógép lehetővé tette a tudósok számára a szimulációt. több ezer idegsejt munkája. Az agy munkájának sikeres szimulálásához azonban jobban meg kell érteni, hogyan működnek a neurális hálózatok a valódi élő szervezetekben.

Az agykéreg, amelyet David Van Essen és Matthew Glasser, a St. Louis-i Washington Egyetem munkatársa állított össze számos más intézmény szakértőinek segítségével, 83 korábban ismert terület létezését igazolta. Emellett a tudósok az emberi agykéreg 97 új területét fedezték fel, amelyek felelősek a szenzoros és motoros tevékenységért, a nyelvért és a logikai gondolkodásért.

A geográfusokhoz hasonlóan az idegtudósok számára is nagyon fontos, hogy rendelkezzenek egy jó térképpel, hogy fejlesszék képességeiket és jobban megértsék, milyen problémával küzdenek. Az agy kérgi régiójának térképe egyértelműen bemutatja, hogy mely területek felelősek bizonyos kognitív funkciókért, és hogyan hatnak egymásra.

A probléma az, hogy ez a mechanizmus sokkal bonyolultabb, mint amilyennek első pillantásra tűnhet. Az agyi zónák különböznek egymástól a sejtszerkezetben és a fehérje sűrűségében, a neurotranszmitterek kémiai összetételében és a neuronok szerkezetében. Az ilyen anatómiai és fiziológiai sajátosságok tanulmányozása gyakran nemcsak pénzre és felszerelésre, hanem külön engedélyre is szükség van, amit nem is olyan egyszerű megszerezni - elvégre élő embereken végzett kutatásról és tesztelésről beszélünk.

Glasser szerint projektjüket a körülmények szerencsés kombinációja segítette elő. „A Human Connectome projekt 2010-ben indult, és az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézete két évet adott nekünk, hogy dolgozzunk az MRI-adatok gyűjtésének és elemzésének módján. Ez lehetővé tette számunkra, hogy a szokásosnál sokkal teljesebb és minőségibb információkhoz jussunk” – mondja.

A projekt több szempontból is egyedülálló, hiszen a világ minden tájáról vesznek részt benne neuroimaging szakértők. Az általuk használt szoftvernek szintén nincs analógja, és egy csomó építészeti, funkcionális és topográfiai elemzési módszer működött kutatási rendszerként. Ez az algoritmus végül lehetővé tette olyan területek azonosítását, amelyek általában láthatatlanok maradtak a kutatók számára.

A 180 zóna közül néhánynak nyilvánvaló funkciója volt, míg mások célja nem volt annyira nyilvánvaló. Például az 55b terület Glasser szerint részt vesz a nyelvi folyamatokban. Az egészséges fiatalok körülbelül 90%-ánál ez a terület jellegzetesen kötődik a szomszédos területekkel. A vizsgálatban résztvevők némelyike, akik összesen 210-en voltak, azonban teljesen eltérő tulajdonságokat mutattak, köztük meglepő kapcsolatot a szemmotoros folyamatokban érintett területekkel.

Az új térképek az elméleti kutatások mellett az agyműtétet tervező sebészek számára is segítséget nyújtanak. Glasser és csapata reméli, hogy munkájuk a jövőben segítséget nyújt az öregedés agysejtekre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozásában, hogy az életkorral összefüggő problémákat a lehető leghatékonyabban kezeljék.

Az agy a központi idegrendszer (CNS) fő irányító szerve, és számos szakértő különböző területeken, mint például a pszichiátria, az orvostudomány, a pszichológia és a neurofiziológia, több mint 10 éve foglalkozik szerkezetének és funkcióinak tanulmányozásával. 100 év. Annak ellenére, hogy alaposan tanulmányozzuk szerkezetét és összetevőit, még mindig sok kérdés merül fel a másodpercenként végbemenő munkával és folyamatokkal kapcsolatban.

Az agy a központi idegrendszerhez tartozik, és a koponyaüregben található. Kívül megbízhatóan védik a koponya csontjai, belül pedig 3 kagyló zárja be: puha, pókhálós és kemény. E membránok között kering a cerebrospinális folyadék - agy-gerincvelői folyadék, amely lengéscsillapítóként szolgál, és kisebb sérülések esetén megakadályozza ennek a szervnek a megrázkódását.

Az emberi agy egy olyan rendszer, amely egymással összefüggő részlegekből áll, amelyek mindegyik része meghatározott feladatok elvégzéséért felelős.

A működés megértéséhez nem elegendő az agy rövid leírása, ezért ahhoz, hogy megértsük, hogyan működik, először részletesen tanulmányoznia kell a szerkezetét.

Miért felelős az agy

Ez a szerv a gerincvelőhöz hasonlóan a központi idegrendszerhez tartozik, és közvetítő szerepet tölt be a környezet és az emberi test között. Segítségével az önkontroll, az információk reprodukálása és memorizálása, a figuratív és asszociatív gondolkodás, valamint egyéb kognitív pszichológiai folyamatok valósulnak meg.

Pavlov akadémikus tanítása szerint a gondolkodás kialakulása az agy, nevezetesen az agykéreg funkciója, amely az idegi tevékenység legmagasabb szerve. A kisagy, a limbikus rendszer és az agykéreg egyes területei különböző típusú emlékezetért felelősek, de mivel a memória eltérő, lehetetlen külön kiemelni e funkcióért felelős területet.

Felelős a szervezet vegetatív létfontosságú funkcióinak irányításáért: légzés, emésztés, endokrin és kiválasztó rendszerek, testhőmérséklet szabályozás.

Annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy milyen funkciót lát el az agy, először feltételesen fel kell osztani szakaszokra.

A szakértők az agy 3 fő részét különböztetik meg: elülső, középső és rombusz alakú (hátsó) rész.

1. Az elülső magasabb pszichiátriai funkciókat lát el, mint például a tudás képessége, az ember jellemének érzelmi összetevője, temperamentuma és összetett reflexfolyamatai.
2. A középső felelős az érzékszervi funkciókért, valamint a halló-, látás- és tapintószervekből kapott információk feldolgozásáért. A benne található központok képesek szabályozni a fájdalom mértékét, hiszen a szürkeállomány bizonyos körülmények között képes endogén opiátokat termelni, amelyek növelik vagy csökkentik a fájdalomküszöböt. Ezenkívül vezető szerepet tölt be a kéreg és az alatta lévő szakaszok között. Ez a rész különféle veleszületett reflexeken keresztül irányítja a testet.
3. Rombusz vagy hátsó rész, amely az izomtónusért, a test térbeli koordinációjáért felelős. Ezen keresztül különböző izomcsoportok célirányos mozgását hajtják végre.

Az agy szerkezetét nem lehet egyszerűen röviden leírni, mivel minden része több részleget tartalmaz, amelyek mindegyike bizonyos funkciókat lát el.

Hogyan néz ki az emberi agy

Az agyanatómia viszonylag fiatal tudomány, mivel a szervek és az emberi fej kinyitását és vizsgálatát tiltó törvények miatt sokáig betiltották.

Az agyi régió topográfiai anatómiájának tanulmányozása a fej területén szükséges a különböző topográfiai anatómiai rendellenességek, például: koponyasérülések, érrendszeri és onkológiai betegségek pontos diagnosztizálásához és sikeres kezeléséhez. Ahhoz, hogy elképzeljük, hogyan néz ki egy emberi GM, először tanulmányoznia kell a megjelenésüket.

Megjelenésében a GM egy sárgás színű, zselatinos massza, amely védőburkolatba van zárva, mint az emberi test minden szerve, 80% -a vízből áll.

A nagy félgömbök gyakorlatilag ennek a szervnek a térfogatát foglalják el. Szürke anyaggal vagy kéreggel borítják - az emberi neuropszichés tevékenység legmagasabb szerve, belül pedig - fehér anyaggal, amely idegvégződések folyamataiból áll. A félgömbök felülete összetett mintázatú, a köztük lévő különböző irányú kanyarulatok és gerincek miatt. E konvolúciók szerint szokás ezeket több osztályra osztani. Ismeretes, hogy mindegyik rész bizonyos feladatokat lát el.

Ahhoz, hogy megértsük, hogyan néz ki az emberi agy, nem elég megvizsgálni a megjelenésüket. Számos vizsgálati módszer létezik, amelyek segítenek az agy belsejének egy szakaszon történő tanulmányozásában.

• Szagittális szakasz. Ez egy hosszanti metszet, amely áthalad az emberi fej közepén, és 2 részre osztja. Ez a leginformatívabb kutatási módszer, e szerv különféle betegségeinek diagnosztizálására szolgál.
• Az agy elülső része nagy lebenyek keresztmetszeteként néz ki, és lehetővé teszi a fornix, a hippocampus és a corpus callosum, valamint a hypothalamus és a thalamus megtekintését, amelyek szabályozzák a test létfontosságú funkcióit.
• Vízszintes vágás. Lehetővé teszi ennek a szervnek a felépítését vízszintes síkban.

Az agy anatómiája, valamint az emberi fej és nyak anatómiája meglehetősen nehezen tanulmányozható téma több okból is, többek között azért, mert leírásukhoz nagy mennyiségű anyag tanulmányozása és jó klinikai háttér szükséges. .

Hogyan működik az emberi agy

A tudósok szerte a világon tanulmányozzák az agyat, annak szerkezetét és az általa végzett funkciókat. Az elmúlt néhány évben számos fontos felfedezést tettek, azonban a test ezen része még mindig nem teljesen ismert. Ezt a jelenséget az agy szerkezetének és funkcióinak a koponyától elkülönített tanulmányozásának bonyolultsága magyarázza.

Az agyi struktúrák szerkezete viszont meghatározza az osztályok által végzett funkciókat.

Ismeretes, hogy ez a szerv idegsejtekből (neuronokból) áll, amelyeket fonalas folyamatok kötegei kapcsolnak össze, de még mindig nem világos, hogy ezek kölcsönhatása egyetlen rendszerként hogyan megy végbe egyidejűleg egyetlen rendszerként.

Az agy szerkezetének diagramja, amely a koponya sagittalis szakaszának vizsgálatán alapul, segít a szakaszok és a membránok feltárásában. Ezen az ábrán látható a kéreg, az agyféltekék mediális felszíne, a törzs szerkezete, a kisagy és a corpus callosum, amely görgőből, törzsből, térdből és csőrből áll.

A GM-et kívülről megbízhatóan védik a koponya csontjai, belülről pedig 3 agyhártya: kemény arachnoid és puha. Mindegyikük saját eszközzel rendelkezik, és bizonyos feladatokat hajt végre.

• A mély lágy héj a gerincvelőt és az agyat egyaránt lefedi, miközben behatol az agyféltekék minden repedésébe és barázdájába, vastagságában pedig erek találhatók, amelyek ezt a szervet táplálják.
• Az arachnoid membránt az elsőtől liquorral (cerebrospinalis folyadékkal) töltött szubarachnoid tér választja el, ereket is tartalmaz. Ez a burok kötőszövetből áll, amelyből a fonalas elágazó folyamatok (szálak) távoznak, puha hüvelybe fonódnak, és az életkor előrehaladtával számuk növekszik, ezzel erősítve a kötést. Közöttük. Az arachnoid boholyos kinövései a dura mater melléküregeinek lumenébe dudorodnak.
• A kemény héj vagy pachymeninx kötőszöveti anyagból áll, és 2 felülettel rendelkezik: a felső, erekkel telített, és a belső, amely sima és fényes. Ezzel az oldallal a pachymeninx a velővel, a külső oldal pedig a koponyával szomszédos. A kemény és az arachnoid között egy szűk tér van, amelyet kis mennyiségű folyadék tölt be.

Egy egészséges ember agyában a hátsó agyi artériákon keresztül bejutó teljes vérmennyiség körülbelül 20%-a kering.

Az agy vizuálisan 3 fő részre osztható: 2 agyfélteke, agytörzs és kisagy.

A szürkeállomány alkotja a kéreget és borítja az agyféltekék felszínét, kis része pedig magok formájában a medulla oblongata-ban található.

Az agy minden régiójában vannak kamrák, amelyek üregében a bennük képződő agy-gerincvelői folyadék mozog. Ebben az esetben a 4. kamrából származó folyadék belép a subarachnoidális térbe, és kimossa.

Az agy fejlődése már a magzat méhen belüli jelenléte alatt megkezdődik, és végül 25 éves korig kialakul.

Az agy fő részei

a kép kattintható

Miből áll az agy és a képek alapján tanulmányozhatod egy hétköznapi ember agyának összetételét. Az emberi agy szerkezete többféleképpen is szemlélhető.

Az első az agyat alkotó összetevőkre osztja:

• Végső, amelyet 2 agyfélteke képvisel, amelyeket a corpus callosum egyesít;
• közbülső;
• átlagos;
• hosszúkás;
• a hátsó határok a medulla oblongata, a kisagy és a híd távozik tőle.

Kiválasztható az emberi agy fő összetétele is, nevezetesen, hogy 3 nagy struktúrát tartalmaz, amelyek még az embrionális fejlődés során is fejlődni kezdenek:

1. gyémánt alakú;
2. átlagos;
3. elülső agy.

Egyes tankönyvekben az agykéreg általában részekre van osztva, így mindegyik sajátos szerepet tölt be a magasabb idegrendszerben. Ennek megfelelően az előagy következő szakaszait különböztetjük meg: frontális, temporális, parietális és occipitális zóna.

Nagy félgömbök

Először is vegyük figyelembe az agyféltekék szerkezetét.

Az ember végagya irányítja az összes létfontosságú folyamatot, és egy központi barázda 2 nagy agyféltekére osztja, kívülről kéreg vagy szürke anyag borítja, belül pedig fehér anyagból állnak. Egymás között a központi gyrus mélyén a corpus callosum egyesíti őket, amely összekötő és információátadó kapocsként szolgál más osztályok között.

A szürkeállomány szerkezete összetett, és helytől függően 3 vagy 6 sejtrétegből áll.

Mindegyik rész felelős bizonyos funkciók ellátásáért, és önállóan koordinálja a végtagok mozgását, például a jobb oldali rész nem verbális információkat dolgoz fel, és felelős a térbeli tájékozódásért, míg a bal rész a mentális tevékenységre specializálódott.

Mindegyik féltekén a szakemberek 4 zónát különböztetnek meg: frontális, occipitális, parietális és időbeli, bizonyos feladatokat végeznek. Különösen az agykéreg parietális része felelős a vizuális funkcióért.

Azt a tudományt, amely az agykéreg részletes szerkezetét vizsgálja, architektonikának nevezik.

Csontvelő

Ez a szakasz az agytörzs része, és összekötőként szolgál a dorsalis és a terminális szakasz hídja között. Mivel ez egy átmeneti elem, egyesíti az agy gerincének és szerkezeti jellemzőinek jellemzőit. Ennek a szakasznak a fehérállományát idegrostok képviselik, a szürkeállományt pedig magok formájában:

• Az olajbogyó magja a kisagy kiegészítő eleme, az egyensúlyért felelős;
• A retikuláris formáció az összes érzékszervet összeköti a medulla oblongata-val, részben felelős az idegrendszer egyes részeinek munkájáért;
• A koponya idegeinek magjai, ezek a következők: glossopharyngealis, vagus, járulékos, hypoglossális idegek;
• A légzés és keringés magjai, amelyek a vagus ideg magjaihoz kapcsolódnak.

Ez a belső szerkezet az agytörzs funkcióinak köszönhető.

Felelős a szervezet védekező reakcióiért, és szabályozza az olyan létfontosságú folyamatokat, mint a szívverés és a vérkeringés, így ennek az összetevőnek a károsodása azonnali halálhoz vezet.

Pons

Az agy összetétele magában foglalja a hídot, összekötőként szolgál az agykéreg, a kisagy és a gerincvelő között. Idegrostokból és szürkeállományból áll, emellett a híd az agyat tápláló fő artéria vezetőjeként szolgál.

középagy

Ez a rész összetett szerkezetű, és egy tetőből, egy gumiabroncs középső részéből, egy Sylvii-vízvezetékből és lábakból áll. Alsó részén a hátsó régióval határos, nevezetesen a híddal és a kisagykal, a tetején pedig a terminálhoz kapcsolódó diencephalon.

A tető 4 dombból áll, amelyeken belül a magok találhatók, ezek a szem- és hallószervek által kapott információk észlelésének központjaiként szolgálnak. Így ez a rész az információ fogadásáért felelős zónába tartozik, és az emberi agy szerkezetét alkotó ősi struktúrákra utal.

Kisagy

A kisagy szinte a teljes hátsó részét elfoglalja, és megismétli az emberi agy felépítésének alapelveit, vagyis 2 féltekéből és egy azokat összekötő páratlan képződményből áll. A kisagyi lebenyek felületét szürkeállomány borítja, belül fehérből állnak, emellett a félgömbök vastagságában lévő szürkeállomány 2 magot alkot. A fehérállomány három pár lábbal köti össze a kisagyot az agytörzssel és a gerincvelővel.

Ez az agyközpont felelős az emberi izmok motoros tevékenységének koordinálásáért és szabályozásáért. Ezenkívül segít fenntartani egy bizonyos testtartást a környező térben. Felelős az izommemóriáért.

Ugat

Az agykéreg szerkezete meglehetősen jól tanulmányozott. Tehát egy 3-5 mm vastag, összetett réteges szerkezetről van szó, amely az agyféltekék fehérállományát takarja.

A kéreg idegsejtekből áll, amelyek fonalas folyamatok kötegei, afferens és efferens idegrostok, glia (impulzusok átvitelét biztosítják). 6 rétegből áll, amelyek szerkezete eltérő:

1. szemcsés;
2. molekuláris;
3. külső piramis;
4. belső szemcsés;
5. belső piramis;
6. az utolsó réteg orsó alakú sejtekből áll.

A féltekék térfogatának körülbelül felét foglalja el, területe egészséges emberben körülbelül 2200 négyzetméter. lásd A kéreg felszínét barázdák tarkítják, melyek mélyén teljes területének egyharmada fekszik. Mindkét félteke barázdáinak mérete és alakja szigorúan egyéni.

A kéreg viszonylag nemrégiben alakult ki, de az egész felsőbb idegrendszer központja. A szakértők több részt különböztetnek meg összetételében:

• neocortex (új) fő része több mint 95%-ot fed le;
• archicortex (régi) - körülbelül 2%;
• paleocortex (ősi) - 0,6%;
• köztes kéreg, a teljes kéreg 1,6%-át foglalja el.

Ismeretes, hogy a kéregben a funkciók lokalizációja az egyik jeltípust felvevő idegsejtek elhelyezkedésétől függ. Ezért az érzékelésnek 3 fő területe van:

1. Érintés.
2. Motor.
3. Asszociációs.

Az utolsó régió a kéreg több mint 70%-át foglalja el, és központi célja az első két zóna tevékenységének összehangolása. Feladata továbbá az érzékszervi zónából származó adatok fogadása és feldolgozása, valamint az ezen információk által kiváltott célirányos viselkedés.

Az agykéreg és a medulla oblongata között található a subcortex vagy más szóval a kéreg alatti struktúrák. Látható gumókból, hipotalamuszból, limbikus rendszerből és egyéb idegcsomókból áll.

Az agyi régiók fő funkciói

Az agy fő funkciója a környezetből kapott adatok feldolgozása, valamint az emberi test mozgásainak és szellemi tevékenységének irányítása. Az agy minden része felelős bizonyos feladatok elvégzéséért.

A medulla oblongata szabályozza a szervezet védekező funkcióit, mint például a pislogást, tüsszögést, köhögést és hányást. Más reflexes létfontosságú folyamatokat is irányít - légzést, nyál- és gyomornedv-elválasztást, nyelést.

A Varoliyev híd segítségével a szem és a mimikai ráncok összehangolt mozgása valósul meg.

A kisagy szabályozza a test motoros és koordinációs tevékenységét.

A középső agyat a szár és a quadrigemina (két halló- és két vizuális domb) képviseli. Segítségével a térben való tájékozódás, a hallás és a látás tisztasága történik, felelős a szem izomzatáért. Felelős a fejnek az inger felé történő reflexszerű elfordításáért.

A diencephalon több részből áll:

• A thalamus felelős az érzések, például a fájdalom vagy az ízérzés kialakulásáért. Emellett kezeli a tapintási, hallási, szaglási érzeteket és az emberi élet ritmusát;
• Az epithalamus a tobozmirigyből áll, amely szabályozza a napi biológiai ritmust, felosztva a nappali órákat az ébrenlét és az egészséges alvás idejére. Képes a fényhullámok érzékelésére a koponya csontjain keresztül, azok intenzitásától függően, termeli a megfelelő hormonokat és szabályozza az anyagcsere folyamatokat az emberi szervezetben;
• A hipotalamusz felelős a szívizmok munkájáért, a testhőmérséklet és a vérnyomás normalizálásáért. Segítségével jelet adnak a stresszhormonok felszabadulásához. Felelős az éhség, a szomjúság, az élvezet és a szexualitás érzéséért.

Az agyalapi mirigy hátsó része a hipotalamuszban található, és felelős a pubertást és az emberi reproduktív rendszer működését befolyásoló hormonok termeléséért.

Mindegyik félteke felelős a saját meghatározott feladataiért. Például a jobb agyfélteke adatokat halmoz fel a környezetről és a vele való kommunikáció tapasztalatairól. Szabályozza a jobb oldali végtagok mozgását.

A bal agyféltekében található az emberi beszédért felelős beszédközpont, amely az analitikai és számítási tevékenységeket is irányítja, kéregében az absztrakt gondolkodás alakul ki. Hasonlóképpen, a jobb oldal szabályozza a végtagok mozgását az oldalán.

Az agykéreg szerkezete és funkciója közvetlenül függ egymástól, ezért a gyrus feltételesen több részre osztja, amelyek mindegyike bizonyos műveleteket hajt végre:

• halántéklebeny, szabályozza a hallást és a bájt;
• az occipitális rész szabályozza a látást;
• a parietálisban tapintás és íz alakul ki;
• a frontális részek felelősek a beszédért, a mozgásért és az összetett gondolkodási folyamatokért.

A limbikus rendszer a szaglóközpontokból és a hippocampusból áll, amely felelős a test alkalmazkodásáért a változásokhoz és a test érzelmi összetevőinek szabályozásáért. Tartós emlékeket hoz létre azáltal, hogy hangokat és szagokat társít egy meghatározott időtartamhoz, amely alatt érzékszervi megrázkódtatások történtek.

Ezen kívül szabályozza a pihentető alvást, a rövid- és hosszú távú memória adatmegőrzését, az intellektuális tevékenységet, az endokrin és a vegetatív idegrendszer szabályozását, részt vesz a szaporodási ösztön kialakításában.

Hogyan működik az emberi agy

Az emberi agy munkája még álomban sem áll le, köztudott, hogy egyes részlegek a kómában lévő embereknél is működnek, amint azt történeteik is bizonyítják.

Ennek a testnek a fő munkáját az agyféltekék segítségével végzik, amelyek mindegyike felelős egy bizonyos képességért. Megfigyelhető, hogy a féltekék mérete és funkciója nem azonos – a jobb oldal felelős a vizualizációért és a kreatív gondolkodásért, általában jobban, mint a bal oldal, amely a logikáért és a technikai gondolkodásért.

Ismeretes, hogy a férfiak agytömege nagyobb, mint a nőké, de ez a tulajdonság nem befolyásolja a mentális képességeket. Például Einstein esetében ez az adat az átlag alatt volt, de a megismerésért és a képek létrehozásáért felelős parietális zónája nagy volt, ami lehetővé tette a tudós számára a relativitáselmélet kidolgozását.

Vannak, akik szuperképességekkel vannak felruházva, ez is ennek a testnek az érdeme. Ezek a jellemzők a nagy sebességű írásban vagy olvasásban, a fényképes memóriában és más rendellenességekben nyilvánulnak meg.

Így vagy úgy, ennek a szervnek a tevékenysége nagy jelentőséggel bír az emberi test tudatos irányításában, és a kéreg jelenléte megkülönbözteti az embert a többi emlőstől.

Ami a tudósok szerint folyamatosan előfordul az emberi agyban

Az agy pszichológiai képességeit kutató szakemberek úgy vélik, hogy a kognitív és mentális funkciók teljesítménye a biokémiai áramlatok hatására jön létre, azonban ez az elmélet jelenleg megkérdőjeleződik, mivel ez a szerv biológiai objektum, és a mechanikai hatás elve nem lehetővé teszi annak természetének teljes megismerését.

Az agy az egész szervezet egyfajta kormánykereke, amely nap mint nap rengeteg feladatot lát el.

Az agy szerkezetének anatómiai és élettani sajátosságait évtizedek óta vizsgálják. Ismeretes, hogy ez a szerv különleges helyet foglal el az ember központi idegrendszerének (központi idegrendszerének) felépítésében, és jellemzői minden embernél eltérőek, ezért lehetetlen 2 teljesen egyformán gondolkodó embert találni.

Videó

Az új szerkezeti-funkcionális térkép 180 részre osztja az agykérget.

Az agykéreg rendkívül összetett - különböző részei mind funkciójukban, mind sejtszerkezetükben különböznek egymástól. Természetesen azoknak, akik elkezdték az agyat tanulmányozni, nagyon hamar szükségük volt az agykéreg „területtérképére”, és a citoarchitektonikus mezők rendszere, amelyet Korbinian Brodmann német neurológus 1909-ben publikált, egyfajta aranystandard lett itt.

Új agytérkép MRI adatok alapján. (Fotó: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen.)

A bal agykéreg különböző részeinek aktiválása (narancssárga és piros színben) és inaktiválása történetek hallgatásakor. (Fotó: Matthew F. Glasser, David C. Van Essen.)

Ezek a mezők sejtmorfológiájukban és a bennük lévő sejtek egymáshoz viszonyított egymásra halmozódásában (vagyis a sejtes citoarchitektonikában) különböznek. A Brodmann-mezők rendkívül hasznosnak bizonyultak, de mégis voltak jelentős hátrányai.

Először maga Brodman építette fel térképét egyetlen agy anyagára, amelyet egy elhunyt személytől vettek. Ezt követően változatosabb anyagok felhasználásával finomították a kérgi mezők szerkezetét, és a tiszta morfológiai paraméterekhez funkciókat is hozzáadtak: miért felelős az egyik terület, miért a másik, stb. Azonban minél többet tanultak az idegtudósok az agyról, annál világosabb az agy. az lett, hogy az agykéregnek újra fel kell térképeznie több funkció egyidejű felhasználásával.

Ezt a munkát Matthew Glasser ( Matthew F. Glasser) és munkatársai a St. Louis-i Washington Egyetemen, Oxfordban, a Minnesotai Egyetemen és a Nijmegeni Egyetemen. A Human Connectome projekt keretében felhalmozott mágneses rezonancia képalkotási (MRI) adatok tömbjét vették fel (emlékezzünk rá, hogy a Human Connectome projekt célja az agyunkban lévő kapcsolatok szerkezetének teljes leírása).

A kutatókat a strukturális MRI eredményei érdekelték, amely lehetővé teszi például a kéreg egyes területeinek vastagságának és más hasonló jellemzők meghatározását, valamint a funkcionális MRI, amellyel egy bizonyos terület funkcióját lehet látni. az agyat. Ugyanakkor az agy pihenhet a szkennelés alatt, majd megkülönböztetjük az alapvető funkcionális topográfiáját, vagy végrehajtunk valamilyen feladatot – és akkor meglátjuk, hogy egy adott eljáráson mely területek dolgoznak. A kéreg új térképének felépítéséhez hét feladatból származó fMRI-adatokat használtunk, az audiotesztektől a matematikai feladatokig.

Így a kéregben funkcionális mezőket kereső algoritmusnak egyszerre több, strukturális és funkcionális paraméterrel kellett működnie. Ennek eredményeként minden féltekén 180 mezőt sikerült kimutatni, amelyek közül 83-at korábban leírtak a szakirodalomban, de 97 eddig ismeretlen volt.

Az algoritmus a Human Connect projekt 210 önkéntesének MRI-vizsgálatának eredményeivel dolgozott, és azonnal felmerült a kérdés, hogy meg lehet-e határozni ugyanazokat a zónákat más emberekben? Nem derülne ki, hogy egy 180 mezőt tartalmazó térkép csak annak a kétszáz embernek van értelme, akire a fenti algoritmust betanították?

De amikor megpróbálták elemezni a „kívülállóktól” származó MRI-adatokat, a kérgi zónáikat majdnem ugyanúgy határozták meg. Sőt, a munka szerzői egyéni különbségeket is tudtak azonosítani egyes területek között. (Csak minden esetre tisztázzuk, hogy az egyéni különbségek nem azt jelentik, hogy az egyik agya így van elrendezve, a másiké pedig más, csak annyi, hogy a zónák eltérő hatékonysággal működhetnek, korán fejleszthetők; hasonlóan , ha egy magas és egy kicsi embert látunk a közelben, akkor nem mondjuk azt, hogy eltérő építési terve van.)

Nyilvánvalóan az új térkép (a cikkben leírtak szerint Természet) hasznos az alaptudományban és az orvostudományban egyaránt. Igaz, ennek is megvannak a hátrányai, elsősorban azzal kapcsolatban, hogy az MRI még mindig nem elég nagy térbeli felbontású, vagyis az agykéreg valójában még nagyobb számú mezőre osztható.

Másrészt az még várat magára, hogy az új 180 zóna hogyan rendeződik el a sejtek, a szinapszisok és azok molekuláris jellemzői szintjén. És végül ne feledkezzünk meg a közelmúltban végzett munkáról – reméljük, hogy a kéreg új térképe nem fog túlságosan megsínyleni ezt a feltárást.