اللحاء الدماغي: الطبقات والخلايا والوظائف (مع الصور)

القشرة الدماغية أو القشرة الدماغية هي النسيج العصبي الذي يغطي سطح نصفي الكرة المخية. وقال شكل آخر ، فإنه يشكل المنطقة الأكثر متفوقة من الدماغ.

يصل هيكل الدماغ هذا إلى أقصى تطوره في الرئيسات ، وهو أقل تطوراً في الحيوانات الأخرى ويرتبط بتطوير أنشطة معرفية وفكرية أكثر تعقيدًا.

القشرة الدماغية هي منطقة الدماغ الأساسية لعمل البشر. في هذه المنطقة ، يتم تنفيذ وظائف مثل الإدراك أو الخيال أو التفكير أو الحكم أو القرار.

تشريحيا ، ويتكون من سلسلة من طبقات رقيقة تتكون من مادة رمادية ، والتي تقع فوق مجموعة واسعة من مسارات المادة البيضاء.

تتبنى القشرة الدماغية شكلًا معقدًا ، لذلك إذا امتدت ، فسيكون لها كتلة واسعة جدًا. على وجه التحديد ، تشير البحوث إلى أن المساحة الكلية للقشرة الدماغية يمكن أن تتكون من حوالي 2500 سنتيمتر مربع.

وبالمثل ، تتميز هذه الكتلة الكبيرة من الدماغ باحتواء عدد كبير من الخلايا العصبية في داخلها. بشكل عام ، من المفترض أن يوجد في القشرة الدماغية حوالي 10 مليارات خلية عصبية ، مما يجعل حوالي 50 تريليون من المشابك العصبية.

الخصائص الرئيسية للقشرة الدماغية موضحة أدناه. وهي تحدد طبقاتها ، وخلاياها العصبية ، وتنظيمها الوظيفي ، وتستعرض الوظائف التي يتم تنفيذها في هذه المنطقة من الدماغ.

خصائص القشرة الدماغية

يتم تمثيل القشرة الدماغية لحيوانات الثدييات بطبقة من المادة الرمادية التي تغطي نصفي الكرة المخية.

وهو يتكون من هيكل شديد التعقيد حيث يتم تمثيل مختلف الأجهزة الحسية في مناطق أو مناطق محددة ، والتي تسمى المناطق الحسية الأولية.

كل من الحواس الخمسة التي يمتلكها البشر (البصر ، اللمس ، الرائحة ، الذوق واللمس) تتطور في منطقة معينة من القشرة. أي أن كل طريقة حسية لها منطقة محددة داخل القشرة الدماغية.

بصرف النظر عن المناطق الحسية ، يوجد في القشرة الدماغية أيضًا مناطق جسدية وترابطية وحركية متعددة. في هذه المناطق ، يتم تطوير أنظمة القشرية والجمعيات ، مما أدى إلى التعلم والذاكرة والسلوك.

في هذا المعنى ، تعتبر القشرة الدماغية منطقة ذات صلة خاصة عند تطوير الأنشطة الفائقة للدماغ البشري.

تتم العمليات الأكثر تطوراً وتفصيلاً للبشر مثل التفكير أو التخطيط أو التنظيم أو الارتباط في مناطق مختلفة من القشرة الدماغية.

لهذا السبب ، تشكل القشرة الدماغية بنية تكتسب أقصى قدر من التعقيد من منظور إنساني. القشرة الدماغية هي نتيجة لعملية تطورية بطيئة ربما تكون قد بدأت قبل أكثر من 150 مليون عام.

طبقات

السمة الرئيسية للقشرة الدماغية هي أنها تتكون من طبقات مختلفة من المادة الرمادية. تشكل هذه الطبقات بنية القشرة وتحدد هيكلها الوظيفي والوظيفي.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن طبقات القشرة الدماغية لا يتم تعريفها فقط من وجهة نظر هيكلية ، ولكن أيضًا من منظور نسبي.

أي أن كل طبقة من قشرة الدماغ تتوافق مع لحظة تطورية مختلفة. في بداية الجنس البشري ، كان الدماغ أقل تطوراً وكان لقشرة الدماغ طبقات أقل.

من خلال تطور النوع ، كانت هذه الطبقات في ازدياد ، وهي حقيقة مرتبطة بزيادة القدرات المعرفية والفكرية للبشر مع مرور الوقت.

الطبقة الجزيئية

الطبقة الجزيئية ، والمعروفة أيضًا باسم طبقة الضفيرة ، هي المنطقة الأكثر سطحية في القشرة الدماغية ، وبالتالي فهي الأحدث.

وهو يتألف من شبكة كثيفة من الألياف العصبية الموجهة بشكل عرضي. وتستمد هذه الألياف من التشعبات من الخلايا الهرمية والخلايا المغزلي ، محاور الخلايا النجمية ومارتينوتي.

يمكن أيضًا العثور على الألياف الواعية التي تنشأ في المهاد ، والترابط ، والمفصلات في الطبقة الجزيئية. كونها المنطقة الأكثر سطحية من القشرة ، في الطبقة الجزيئية يتم تأسيس عدد كبير من المشابك العصبية بين الخلايا العصبية المختلفة.

الطبقة الحبيبية الخارجية

الطبقة الحبيبية الخارجية هي ثاني أكثر المناطق سطحية في القشرة وتقع أسفل الطبقة الجزيئية. أنه يحتوي على عدد كبير من الخلايا الهرمية والنجومية الصغيرة.

ينتهي التشعب في خلايا الطبقة الحبيبية الخارجية في الطبقة الجزيئية وتدخل المحاوير في طبقات أعمق من القشرة الدماغية. لهذا السبب ، ترتبط الطبقة الحبيبية الخارجية بمناطق مختلفة من القشرة.

طبقة هرمية خارجية

تتكون الطبقة الهرمية الخارجية ، كما يوحي اسمها ، من خلايا هرمية. يتميز بشكل غير منتظم ، أي أن حجم الطبقة يزداد من حد السطح إلى أقصى حد.

تنتقل التشعبات في الخلايا العصبية للطبقة الهرمية إلى الطبقة الجزيئية بينما تنتقل المحاوير على شكل إسقاط أو ارتباط أو ألياف صورية إلى المادة البيضاء الموجودة بين طبقات القشرة الدماغية.

الطبقة الحبيبية الداخلية

تتكون الطبقة الحبيبية الداخلية من خلايا النجمة مرتبة بشكل مضغوط جدًا. لديها تركيز عال من الألياف مرتبة أفقيا باسم الفرقة الخارجية من Baillarger.

طبقة العقدة

تحتوي طبقة العقدة أو الطبقة الهرمية الداخلية على خلايا هرمية كبيرة جدًا ومتوسطة الحجم. وبالمثل ، تحتوي على عدد كبير من الألياف مرتبة أفقياً والتي تشكل الشريط الداخلي لـ Baillarger.

طبقة متعددة الأشكال

أخيرًا ، تحتوي الطبقة المتعددة الأشكال ، المعروفة أيضًا باسم طبقة الخلية المتعددة الأشكال ، على خلايا مغزلي بشكل أساسي. وبالمثل ، يحتوي على خلايا هرمية معدلة تحتوي على جسم خلية ثلاثي أو بيضاوي.

تدخل العديد من الألياف العصبية للطبقة المتعددة الأشكال المادة البيضاء الأساسية وتوصيل الطبقة إلى المناطق الوسيطة.

التنظيم الوظيفي

يمكن أيضًا تنظيم القشرة الدماغية وفقًا للأنشطة المنفذة في كل منطقة. في هذا المعنى ، فإن مناطق معينة من القشرة الدماغية تعالج إشارات محددة من الطبيعة الحسية والحركية وتكوين الجمعيات.

المناطق الحساسة

المناطق الحساسة هي مناطق من القشرة الدماغية تتلقى معلومات ذات طبيعة حساسة وترتبط ارتباطًا وثيقًا بالإدراك.

تصل المعلومات إلى القشرة الدماغية بشكل رئيسي من خلال النصف الخلفي من نصفي الكرة المخية. تحتوي المناطق الأساسية على أكثر الروابط المباشرة مع المستقبلات الحسية المحيطية.

من ناحية أخرى ، عادة ما تكون المناطق الحسية والثانوية متاخمة للمناطق الأولية. بشكل عام ، يتلقون معلومات من مناطق الارتباط الأساسية والمناطق السفلى من الدماغ.

تتمثل المهمة الرئيسية لمجالات الارتباط والمجالات الثانوية في دمج التجارب الحساسة لتوليد أنماط من الاعتراف والسلوك. المناطق الحساسة الرئيسية في القشرة الدماغية هي:

1. المنطقة الحسية الجسدية الأولية (المناطق 1 و 2 و 3).
2. المنطقة البصرية الأساسية (منطقة 17).
3. مجال السمع الأساسي (المجال 41 و 42).
4. منطقة الذوق الأساسية (مساحة 43).
5. المنطقة الشمية الأولية (مساحة 28).

المناطق الحركية

المناطق الحركية في الجزء الأمامي من نصفي الكرة الأرضية. إنهم مسؤولون عن بدء عمليات الدماغ المتعلقة بالحركة وتؤدي إلى مثل هذه الأنشطة.

أهم المناطق الحركية هي:

1. منطقة المحرك الرئيسي (المنطقة 4).
2. مجال لغة الحفر (مساحة 44 و 45).

مجالات الاتحاد

ترتبط مجالات ارتباط القشرة الدماغية بوظائف التكامل الأكثر تعقيدًا. تؤدي هذه المناطق أنشطة مثل عمليات الذاكرة والإدراك وإدارة العواطف وتنمية التفكير أو الإرادة أو الحكم.

وبالمثل ، تلعب مجالات الارتباط دورًا مهمًا بشكل خاص في تنمية السمات والسمات الشخصية للأشخاص. وبالمثل ، فهي منطقة الدماغ ضرورية في تحديد الذكاء.

تشمل مجالات الارتباط مناطق حركية معينة بالإضافة إلى مناطق حسية محددة.

الخلايا العصبية

القشرة الدماغية لديها مجموعة كبيرة ومتنوعة من الخلايا بداخلها. على وجه التحديد ، تم تحديد خمسة أنواع مختلفة من الخلايا العصبية في هذه المنطقة من الدماغ.

خلايا هرمية

الخلايا الهرمية هي خلايا عصبية تتميز بوجود شكل هرمي. تحتوي معظم هذه الخلايا على قطر ما بين 10 و 50 ميكرومتر.

ومع ذلك ، هناك أيضا خلايا هرمية كبيرة. تُعرف هذه الخلايا باسم خلايا Betz ويمكن أن يصل قطرها إلى 120 ميكرومتر.

تم العثور على كل من الخلايا الهرمية الصغيرة والخلايا الهرمية الكبيرة في الدوران الحركي precentral وأداء الأنشطة المتعلقة بالحركة بشكل رئيسي.

الخلايا النجمية

الخلايا النجمية ، المعروفة أيضًا باسم خلايا الحبيبية ، هي خلايا عصبية صغيرة. عادة ما يبلغ قطرها حوالي 8 ميكرومتر ولها شكل مضلع.

خلايا المغزل

الخلايا المغزلي هي خلايا عصبية لها محور طولي عمودي على السطح. تتركز بشكل أساسي في الطبقات القشرية الأعمق للدماغ.

ينشأ محور عصبي من هذه الخلايا العصبية في الجزء السفلي من جسم الخلية ويتم توجيهه نحو المادة البيضاء كإسقاط أو رابطة أو ليف صوري.

Cajal الخلايا الأفقية

الخلايا الأفقية لل cajal هي خلايا مغزلي صغيرة موجهة أفقياً. توجد في أكثر الطبقات السطحية للقشرة الدماغية وتلعب دورًا مهمًا في تطور هذه المنطقة من الدماغ.

اكتشف Ramón y Cajal هذا النوع من الخلايا العصبية ووصفه في نهاية القرن التاسع عشر ، وأظهرت الأبحاث اللاحقة مدى أهمية الخلايا الأساسية لتنسيق نشاط الخلايا العصبية.

لتحقيق موقعها في القشرة الدماغية ، يجب أن تهاجر الخلايا الأفقية لل cajal بطريقة منسقة أثناء تكوين الجنين في المخ. أي أن هذه الخلايا العصبية تنتقل من مكان ميلادها إلى سطح القشرة الدماغية.

فيما يتعلق بالنمط الجزيئي لهذه الخلايا العصبية ، أظهر فيكتور بوريل وأوسكار مارين من معهد العلوم العصبية في أليكانتي ، أن الخلايا الأفقية لل cajal تمثل اتجاهًا للطبقات العصبية للقشرة أثناء التطور الجنيني.

في الواقع ، فإن تشتت هذه الخلايا ينشأ خلال المراحل الأولية من التطور الجنيني. ولدت الخلايا في مناطق مختلفة من الدماغ وتهاجر إلى سطح الدماغ لتغطيته بالكامل.

أخيرًا ، ثبت مؤخرًا أن الأغشية السحائية لها وظائف أخرى غير الأغشية الواقية التي كان من المفترض في البداية. تعمل السحايا كركيزة أو مسار للخلايا الأفقية لل cajal لترحيلها العرضي على طول سطح القشرة.

خلايا مارتينوتي

آخر الخلايا العصبية التي تشكل النشاط العصبي للقشرة الدماغية هي خلايا مارتينوتي المعروفة. وهي تتألف من خلايا عصبية صغيرة متعددة الأشكال موجودة على جميع مستويات القشرة الدماغية.

تدين هذه الخلايا العصبية باسم كارلو مارتينوتي ، الباحث في جامعة كاميلو جولجي الذي اكتشف وجود هذه الخلايا من القشرة الدماغية.

تتميز خلايا المارتينوتي بأنها عصبونات متعددة الأقطاب ذات شواطيء شجرية قصيرة. يتم نشرها من خلال عدة طبقات من القشرة الدماغية وترسل محاورها إلى الطبقة الجزيئية ، حيث يتم تشكيل التشوهات المحورية.

أظهرت الأبحاث الحديثة التي أجريت على هذه الخلايا العصبية أن خلايا المارتينوتي تشارك في الآلية المثبطة للدماغ.

على وجه التحديد ، عندما تبدأ الخلايا العصبية الهرمية (وهي أكثر أنواع الخلايا العصبية شيوعًا في القشرة الدماغية) في الإفراط في الإثارة ، تبدأ خلايا المارتينوتي في نقل الإشارات المثبطة إلى الخلايا العصبية المحيطة.

في هذا المعنى ، يستنتج أن الصرع يمكن أن يرتبط بقوة بعجز خلايا المارتينوتي أو نقص في نشاط هذه الخلايا العصبية. في هذه اللحظات ، لم يعد تنظيم انتقال الجهاز العصبي للمخ منظمًا من قِبل هذه الخلايا ، مما يسبب اختلالًا في أداء القشرة.