Функциональные зоны коры

Поверхность коры сильно увеличена за счет многочисленных складок, называемых извилинами. Каждое полуша­рие для удобства делят на четыре доли. С помощью электрофизиологических методов установлено, что в коре можно различить области трех типов в соответствии с функциями, которые выполняют находящиеся в них клетки:

1) сенсорные зоны, получающие импульсы от рецеп­торов (входные сигналы);

2) ассоциативные зоны, которые интерпретируют и хранят получаемую ин­формацию и вырабатывают ответ с учетом сход­ного прошлого опыта;

3) двигательные зоны, по­сылающие импульсы к эффекторам (выходные сиг­налы).

Взаимосвязи между этими зонами позволяют ко­ре большого мозга контролировать и координи­ровать все произвольные и некоторые непроизволь­ные формы деятельности, включая такие высшие функции, как память, научение, сознание и свойства личности. Полное разрушение коры не привело бы к смерти, но такой больной не проявлял бы никакой спонтанной активности. (к оглавлению)

Он мог бы реагировать на определенные раздражители, но был бы неспособен к обучению или логическому мышлению; у него исчезли бы все видимые признаки интеллекта и сознания остались бы только те проявления, ко­торые контролируются в основном продолговатым мозгом, например, желание есть и спать.

Сенсорные зоны - это входные участки коры, ко­торые через восходящие нервные пути получают сенсорную информацию от большинства рецепто­ров тела. Они занимают отдельные участки коры, связанные с определенными видами ощущений. Размеры этих зон корре­лируют с числом рецепторов в соответствующей сенсорной системе.

Ассоциативные зоны называются так по ряду при­чин. Во-первых, они связывают вновь поступающую сенсорную информацию с полученной ранее и хра­нящейся в блоках памяти, благодаря чему новые стимулы «узнаются». Во-вторых, информация от одних рецепторов сопоставляется здесь с сенсорной информацией от других рецепторов. В-третьих, здесь же сенсорные сигналы интерпретируются, «осмысливаются» и при надобности используются для «вычисления» наиболее подходящей ответной реакции, которая выбирается в ассоциативной зоне и передается в связанную с ней двигательную зону. Таким образом, ассоциативные зоны участвуют в процессах запоминания, научения и мышления, и результаты их деятельности составляют то, что не очень точно называют «интеллектом».

Отдельные крупные ассоциативные области рас­положены в коре рядом с соответствующими сен­сорными зонами. Например, зрительная ассоциатив­ная зона расположена в затылочной доле непосред­ственно впереди сенсорной зрительной зоны и осу­ществляет описанные выше ассоциативные функции, связанные со зрительными ощущениями. Некото­рые ассоциативные зоны выполняют лишь огра­ниченную специализированную функцию и связаны с другими ассоциативными центрами, способными подвергать информацию дальнейшей обработке. Например, слуховая ассоциативная зона анализирует звуки, разделяя их на обширные категории, а затем передает сигналы в более специализированные зо­ны, такие как речевая ассоциативная зона, где вос­принимается смысл услышанных слов. Собственная речь формируется в двигательном центре речи, ко­торый относится уже к третьему типу функциональ­ных зон, имеющихся в коре.

Двигательные зоны - это выходные области коры. В них возникают двигательные импульсы, идущие к произвольным мышцам по нисходящим путям, ко­торые начинаются в белом веществе больших по­лушарий.

Многие двигательные импульсы идут прямо в спинной мозг через два больших пирамидных (кортикоспинальных) тракта, проходящих в стволе моз­га. Остальные двигательные импульсы передаются по экстрапирамидным путям; здесь идут двигатель­ные импульсы от таких частей головного мозга, как базальные ганглии и мозжечок. В продолговатом мозгу все пути перекрещиваются, так что импульсы, идущие от коры левого полушария, иннервируют правую половину тела и наоборот.

Тела нейронов, участвующих в образовании пи­рамидных трактов, лежат в моторных зонах коры, а их аксоны образуют синапсы непосредственно с мотонейронами спинного мозга в том его сегменте, где эти нейроны выходят на периферию. В головном мозгу нет никаких промежуточных синапсов, поэ­тому импульсы и последующие ответы на них по пути не задерживаются и не видоизменяются. Размеры каждого участка зависят от сложности контролируемых им движений.

Главным экстрапирамидным трактом является ретикулоспинальный тракт, переключающий им­пульсы от ретикулярной формации, которая лежит в стволе мозга между таламусом и продолговатым мозгом. Из различных отделов головного мозга, контролирующих двигательную активность, им­пульсы поступают в определенные участки ретику­лярной формации, где они модифицируются под воздействием импульсов, идущих из коры, и ста­новятся либо возбуждающими, либо тормозными Например, импульсы от мозжечка и премоторной зоны коры, управляющей координированными дви­жениями, поступают в ту область ретикулярной формации, которая находится в продолговатом мозгу и посылает импульсы, стимулирующие тор­мозные мотонейроны. Последние подавляют акти­вацию определенных мышц, что дает возможность осуществлять сложные координированные движе­ния тела при такой деятельности, как, например, ужение рыбы, игра в теннис или крокет, игра на скрипке и т.п. Другие комбинации двигательных импульсов, напротив, стимулируют возбуждающие нейроны, и общее воздействие ретикулярной фор­мации на двигательную активность оказывается возбуждающим.

Большинство волокон сенсорных нейронов на своем пути через таламус к коре отдает коллатерали (боковые ветви) в ретикулярную формацию, участ­вуя в образовании ретикулярной активирующей си­стемы, которая тонизирует кору и участвует в про­буждении организма от сна. Недостаточная актив­ность этой системы или ее разрушение приводит соответственно к глубокому сну или коме. Как полагают, многие вещества, вызывающие общий наркоз, оказывают свое действие, временно бло­кируя синаптическую передачу в этой системе. Предполагается также, что ретикулярная активи­рующая система ответственна за возникновение и поддержание побуждений к действию и к концентра­ции внимания, т. е. за взаимоотношения между утомлением и активностью.

И наконец, функции некоторых участков коры, в частности обширных передних областей – префронтальных зон, остаются еще неясными. Эти области, а также ряд других участков мозга, называют не­мыми, так как при раздражении их электрическим током не возникает никаких ощущений или реакций. Предполагают, что эти зоны ответственны за наши индивидуальные особенности, или личность. Уда­ление этих зон или перерезку проводящих путей, идущих от них к остальному мозгу (префронталъную лоботомию), применяли для снятия у больных острого возбуждения, но от этого пришлось отказаться из-за таких побочных эффектов, как сни­жение уровня сознания и интеллекта, способности к логическому мышлению и творчеству. Эти побоч­ные эффекты косвенно указывают на функции, вы­полняемые префронтальными зонами.