Aistialueet
Aivojen aistien alueet vastaanottavat ja käsittelevät aistitietoja, mukaan lukien näkö, kosketus, maku, haju ja kuulo.
Oppimistavoitteet
Kuvaa aivokuoren aistinvaraiset alueet
Tärkeimmät takeaways
Tärkeimmät kohdat
- Kuori voidaan jakaa kolmeen toiminnallisesti erilliseen alueeseen: aistinvaraisiin, motorisiin ja assosiatiivisiin.
- Aivojen pääherkkyysalueisiin kuuluvat primaarinen kuulokuori, primaarinen somatosensorinen aivokuori ja primaarinen visuaalinen aivokuori.
- yleensä kaksi pallonpuoliskoa vastaanottaa tietoa kehon vastakkaiselta puolelta. Esimerkiksi oikea primaarinen somatosensorinen aivokuori vastaanottaa tietoja vasemmista raajoista ja oikea visuaalinen aivokuori vastaanottaa tietoja vasemmasta silmästä.
- Aistinvaraiset alueet esitetään usein topografisesti järkevällä tavalla.
Tärkeimmät termit
- calcarine sulcus: Anatominen maamerkki, joka sijaitsee aivojen mediaalisen pinnan kaudaalipäässä.
- primaarinen somatosensorinen aivokuori: Tärkein aistien vastaanottotila kosketuksen kannalta.
- primaarinen kuulokuori: Aivojen alue, joka käsittelee ääntä ja edistää siten kykyämme kuulla.
- primaarinen visuaalinen aivokuori: Sijaitsee niskakalvon takaosassa, yksinkertaisimmalla, aikaisimmalla aivokuoren visuaalisella alueella. Se on erikoistunut staattisia ja liikkuvia esineitä koskevan tiedon käsittelyyn ja on erinomainen mallintunnistuksessa.
Aistialueet ovat aivojen alueita, jotka vastaanottavat ja käsittelevät aistitietoja. Aivokuori on kytketty erilaisiin subkortikaalisiin rakenteisiin, kuten talamukseen ja tyvgangliaan. Suurin osa aistitiedoista ohjataan aivokuoreen talamuksen kautta. Hajutiedot kulkevat kuitenkin hajusipun läpi hajuaivokuoreen ohittaen talamuksen. Aivokuori kuvataan yleisesti koostuvan kolmesta osasta: aistien, motoristen ja assosiaatioalueiden. Aivokuoren osia, jotka saavat aistinvaraiset syötöt talamuksesta, kutsutaan ensisijaisiksi aistialueiksi. Jokainen viidestä aistista liittyy tiettyihin aivosolujen ryhmiin, jotka luokittelevat ja integroivat aistitiedot.
Viisi aistimoodia
Viisi yleisesti tunnustettua aistimoodia, mukaan lukien näkö, kuulo, maku , kosketus ja haju käsitellään seuraavasti:
Somatosensorinen järjestelmä
Ensisijainen somatosensorinen aivokuori, joka sijaitsee keskussulkon poikki ja primaarisen motorisen aivokuoren takana, on konfiguroitu vastaamaan yleisesti tiettyjen kehon osiin liittyvien läheisten moottorisolujen järjestely.
Maku
Ensisijainen maustealue on lähellä kasvojen esitystä postentraalisen gyrusin sisällä.
Haistaminen
Haju-aivokuori sijaitsee ikäosassa, joka löytyy pitkin ajallisen lohkon vatsan pintaa. Haistuminen on ainoa aistinvarainen järjestelmä, jota ei johdeta talamuksen läpi.
Näkö
Näköalue sijaitsee calcarine sulcuksella syvällä niskakyhmyn sisäpuolisessa taitteessa.
Kuuleminen
Ensisijainen kuulokuori sijaitsee poikittaisilla gyrillä, jotka ovat ajallisten lohkojen ylemmän ajallisen konvoluution takana.
Aistikarttojen järjestys
Yleensä kukin aivopuolisko saa tietoa kehon vastakkaiselta puolelta. Esimerkiksi oikea primaarinen somatosensorinen aivokuori vastaanottaa tietoja vasemmista raajoista ja oikea visuaalinen aivokuori vastaanottaa tietoja vasemmasta silmästä. Aistikarttojen järjestys aivokuoressa heijastaa vastaavan aistinelimen järjestystä, niin sanotun topografisen kartan. Esimerkiksi primaarisen visuaalisen aivokuoren naapuripisteet vastaavat verkkokalvon naapuripisteitä. Tätä topografista karttaa kutsutaan retinotooppiseksi kartaksi.
Vastaavasti primäärisessä kuulokuoressa on tonotooppikartta ja primäärisessä aistikortessa somatotooppikartta. Tätä somatotooppista karttaa on yleisesti havainnollistettu vääristyneenä ihmisen esityksenä, somatosensorisena homunculuksena, jossa eri ruumiinosien koko heijastaa niiden innervaation suhteellista tiheyttä.
Kortikaalinen homunculus on ihmisen fyysinen esitys. keho sijaitsee aivoissa. Tämä ruumiin anatomisten jakautumien neurologinen kartta kuvaa ihmisen aivojen osan, joka liittyy suoraan tietyn ruumiinosan toimintaan. Yksinkertaisesti sanottuna se on kehon näkymä aivojen näkökulmasta. Alueet, joilla on paljon aistinvaraisia innovaatioita, kuten sormenpäät ja huulet, vaativat enemmän kortikaalista aluetta hienomman tunteen käsittelemiseksi.
Sensory Homunculus: Cortical Homunculus: kuvaus aktiivisuuteen suoraan liittyvistä ihmisen aivojen alueista tietyn rungon osan.
Moottorin alueet
Moottorin alueet, jotka on järjestetty kuulokepareina molempien kuoren pallonpuoliskojen yli, ovat mukana ohjauksessa vapaaehtoisista liikkeistä.
Oppimistavoitteet
Kuvaile aivokuoren motorisia alueita
Tärkeimmät takaisinot
Tärkeimmät kohdat
- Ensisijainen motorinen aivokuori on mukana liikkeiden suunnittelussa.
- Takaosan parietaalinen aivokuori ohjaa liikkeitä avaruudessa.
- Dorsolateraalinen prefrontaalinen aivokuori toimii päätöksentekijänä, jolle suunnitellut liikkeet todella tehdään.
- Perusydimet saavat tuloa aivokuoren keskiaivojen ja motoristen alueiden substantia nigrasta ja lähettävät signaaleja takaisin molemmat näistä paikoista.
Keskeiset termit
- pri mary motor cortex: Aivojen alue, joka sijaitsee ihmisen etulohkon takaosassa. Se suunnittelee ja toteuttaa liikkeitä yhdessä muiden motoristen alueiden kanssa, mukaan lukien premotor-aivokuori, täydentävä motorinen alue, posteriorinen parietaalinen aivokuori ja useat subkortikaaliset aivojen alueet.
- kognitiivinen joustavuus: kyky vaihtaa ajattelua kahden eri käsitteen ja ajatella useita käsitteitä samanaikaisesti.
- dorsolateral prefrontal cortex: korkein aivokuoren alue, joka on vastuussa moottorin suunnittelusta, organisoinnista ja säätelystä. Sillä on tärkeä rooli aistien ja muistitietojen integroinnissa sekä henkisen toiminnan ja toiminnan säätelyssä.
- posteriorinen parietaalinen aivokuori: Sillä on tärkeä rooli suunnitelluissa liikkeissä tuottamalla tietoa kolmesta aistijärjestelmästä, jotka auttaa paikallistamaan kehoa ja ulkoisia esineitä avaruudessa.
Aivojen motoriset alueet sijaitsevat kuoren molemmilla pallonpuoliskoilla. Ne on sijoitettu kuin korvasta korvaan ulottuvat kuulokkeet. Motoriset alueet liittyvät hyvin läheisesti vapaaehtoisten liikkeiden hallintaan, erityisesti käden tekemiin hienoihin liikkeisiin. Moottorin alueen oikea puoli ohjaa rungon vasenta puolta ja moottorin vasen puoli ohjaa rungon oikeaa puolta.
Motor Cortex -jakaumat
Motor Cortex: Ihmisen motorisen aivokuoren topografia, mukaan lukien premotor cortex, SMA, ensisijainen motorinen aivokuori, primaarinen somatosensorinen aivokuori ja takana oleva parietaalinen aivokuori.
Motorinen aivokuori on jaettu kolmeen alueeseen:
- Ensisijainen motorinen aivokuori: Päätekijä hermoimpulssien luomisessa, jotka ohjaavat liikkeen suorittamista.
- Premotorinen aivokuori: Sijaitsee primaarisen moottorin aivokuoren edessä ja vastuussa joistakin moottorin ohjauksen näkökohdista.
- Lisämoottori alue (SMA): Toimintoihin sisältyy sisäisesti tuotettu liikkeen suunnittelu, liikesekvenssien suunnittelu ja kehon kahden puolen koordinointi. Se sijaitsee puolipallon keskiviivalla etupuolella moottorin ensisijaista aivokuorta.
Motor Cortex Functions
Moottoritoimintoja ohjaavat myös nämä lisärakenteet:
- Posteriorinen parietaalinen aivokuori: ohjaa suunniteltuja liikkeitä, spatiaalista päättelyä ja huomiota.
- Dorsolateral prefrontal cortex: Tärkeää johtotehtäville, mukaan lukien työmuisti, kognitiivinen joustavuus ja abstrakti päättely. / li>
Aivokuoren valkeaan aineeseen haudattuina ovat toisiinsa yhteydessä olevat aivojen harmaan aineen subkortikaaliset massat, joita kutsutaan tyvisydämiksi (tai tyviganglioniksi) ja jotka ovat mukana moottorin ohjauksessa. Perusydimet saavat tuloa aivokuoren keskiaivojen ja motoristen alueiden substantia nigrasta ja lähettävät signaaleja molempiin näihin paikkoihin.
Motor Cortex Map
Suurin osa hermosoluista moottorikuoren projektissa selkäytimen synapsiin selkäytimen interneuronpiireissä. Näkemyksestä, jonka mukaan jokainen aivokuoren piste ohjaa lihasta tai rajoitettua joukkoa toisiinsa liittyviä lihaksia, on keskusteltu. Erilaiset motorisen aivokuoren karttaa tutkineet kokeet osoittivat, että jokainen aivokuoren piste vaikuttaa useisiin lihaksiin ja niveliin, mikä osoittaa merkittävää päällekkäisyyttä kartalla.
Aivokuoren kartta: Kartta ihmisen aivoissa olevasta ruumiista.
Assosiaatioalueet
Assosiatiiviset alueet aivokuori integroi nykyiset tilat menneisiin tiloihin ennustamaan oikeat vastaukset ärsykesarjojen perusteella.
Oppimistavoitteet
Kuvaa aivokuoren assosiaatioalueet
Tärkeimmät takaisinot
Tärkeimmät kohdat
- Monien aivojen alueiden on muodostettava yhtenäinen näkymä maailmasta ja sallittava käsitys.
- Prefrontaalinen assosiaatiokuori on mukana toiminnan ja abstraktin ajattelun suunnittelussa.
- Assosiaatioalueet integroivat tietoa eri reseptoreista tai aistialueilta ja yhdistävät tiedot aikaisempiin kokemuksiin. Sitten aivot tekevät päätöksen ja lähettävät hermoimpulsseja motorisille alueille vastausten tuottamiseksi.
Tärkeimmät termit
- Wernicken alue: Ylemmän takaosa ajallinen gyrus hallitsevassa aivopuoliskossa, toinen aivokuoren kahdesta osasta, jotka liittyvät puheeseen (toinen on Brocan alue).
- prefrontaalinen assosiaatiokompleksi: aivojen alue, joka sijaitsee etulohkossa, joka on mukana toiminnan ja liikkumisen suunnittelussa sekä abstraktissa ajattelussa.
- agraphia: hankittu neurologinen häiriö, joka aiheuttaa menetys kyvyssä kommunikoida kirjoittamisen kautta.
- Brocan alue: alue hominidiaivojen hallitsevan pallonpuoliskon (yleensä vasen) etulohko, jolla on puheen tuottamiseen liittyviä toimintoja.
Yhdistysalueet tuottavat mielekkään havainnointikokemuksen maailmasta, mahdollistavat voimme olla vuorovaikutuksessa tehokkaasti ja tukea abstraktia ajattelua ja kieltä. Parietaaliset, ajalliset ja niskakyhmät, jotka kaikki sijaitsevat aivokuoren takaosassa, organisoivat aistitiedot yhtenäiseksi havainnointimalliksi ympäristöstä, joka on keskitetty kehomme kuvaan. Etulohko tai prefrontaalinen assosiaatiokompleksi on mukana toiminnan ja liikkeen suunnittelussa sekä abstraktissa ajattelussa.
Kielitaidot lokalisoidaan Brocan vasemmalla pallonpuoliskolla kielen ilmaisua varten ja Wernicken kielen vastaanottoa varten. Assosiaatioalueet on järjestetty hajautettuina verkoina, ja kukin verkko yhdistää alueet, jotka ovat jakautuneet aivokuoren laajalle sijoitetuille alueille. Erilliset verkot sijoitetaan vierekkäin, jolloin saadaan monimutkainen sarja kudottuja verkkoja. Ihmisillä assosiaatioverkot ovat erityisen tärkeitä kielen toiminnalle.
Kielen ilmaisuprosessit ja vastaanotto tapahtuvat muilla alueilla kuin vain perisylvian rakenteissa, kuten prefrontaalisessa lohkossa, tyviganglionissa, pikkuaivoissa, poneissa, caudate-ytimissä , ja muut. Assosiaatioalueet integroivat tietoa eri reseptoreista tai aistialueilta ja yhdistävät tiedot aikaisempiin kokemuksiin. Sitten aivot tekevät päätöksen ja lähettävät hermoimpulsseja motorisille alueille vastausten saamiseksi.
Aivofunktion analyysimenetelmät
Käyttäytymis- ja neurotieteellisiä menetelmiä käytetään ymmärtämään paremmin, miten aivomme vaikuttaa tapaan, jolla ajattelemme, tunnemme ja toimimme. Monet erilaiset menetelmät auttavat meitä analysoimaan aivoja ja antavat yleiskuvan aivojen ja käyttäytymisen välisestä suhteesta. Tämä auttaa ymmärtämään tapoja, joilla useat aivojen alueet muodostavat assosiaation, antaen sopivien vastausten tapahtua tietyssä tilanteessa. Tunnettuja tekniikoita ovat EEG (elektroencefalografia), joka tallentaa aivojen sähköisen aktiivisuuden, ja fMRI (toiminnallinen magneettikuvaus), joka kertoo meille lisää aivotoiminnoista. Muut menetelmät, kuten vauriomenetelmä, eivät ole yhtä tunnettuja, mutta silti erittäin vaikuttavia nykyaikaisessa neurotieteellisessä tutkimuksessa.
Aivokuoren alueet: Aivojen alueiden sijainnit, jotka ovat historiallisesti liittyneet kielenkäsittelyyn. Näköön, kosketustunnistukseen ja muuhun kuin puheen liikkumiseen liittyvät aivokuoren alueet näytetään myös. olivat vahingoittuneet ja missä määrin tämä vaikuttaa potilaan käyttäytymiseen. Vauriomenetelmän käsite perustuu ajatukseen löytää korrelaatio tietyn aivojen alueen ja esiintyvän käyttäytymisen välillä. Kokemusten ja tutkimushavaintojen perusteella voidaan päätellä, että aivojen osan vaurio aiheuttaa käyttäytymismuutoksia tai häiritsee tietyn tehtävän suorittamista.
Esimerkiksi potilas, jolla on vaurio parietaalis-ajallisessa-niskakyhmässä yhdistysalueella on agrafia, mikä tarkoittaa, että hän ei kykene kirjoittamaan, vaikka hänellä ei ole motoristen taitojen puutteita. Tämän vuoksi tutkijat päättelevät, että jos rakenne X vaurioituu ja käyttäytymisessä Y tapahtuu muutoksia, X: llä on suhde Y: hin.
Puolipallon lateraalisuus
Ihmisen aivot koostuvat oikealta ja vasemman pallonpuoliskon, ja kukin osallistuu aivotoiminnan eri osa-alueisiin.
Oppimistavoitteet
Kuvaile pallonpuoliskon lateralisoinnin vaikutusta aivotoimintaan
Tärkeimmät takeaways
Tärkeimmät kohdat
- Corpus collosum yhdistää aivojen pallonpuoliskot.
- Toiminnan lateralisointi kahden pallonpuoliskon välillä esiintyy, mutta loukkaantumisen jälkeen aivokuoren muut alueet voivat usein kompensoida.
- Ei ole olemassa vasemman- tai oikeanpuoleista.
- Toiminnallinen lateralisaatio vaihtelee usein yksilöiden välillä.
Avaintermit
- corpus collosum: Leveä, litteä hermokuitupaketti aivokuori, joka yhdistää vasemman ja oikean aivopuoliskon ja helpottaa pallojen välistä viestintää.
- lateralisointi: Funktion, kuten puheen, lokalisointi aivojen oikealle tai vasemmalle puolelle.
- pallonpuolisko: Joko aivopuoliskon molemmista puoliskoista.
- prosodi: Tavujen ja suurempien puheyksiköiden ominaisuudet, jotka vaikuttavat kielitoimintoihin, kuten intonaatio, sävy, stressi ja rytmi.
Pituussuuntainen halkeama erottaa ihmisen aivot kahteen erilliseen aivopuoliskoon, jotka on liitetty corpus callosumin kanssa. Molemmat puolet muistuttavat toisiaan, ja toinen puoli peilaa yleensä jokaisen pallonpuoliskon rakennetta. Voimakkaasta anatomisesta samankaltaisuudesta huolimatta jokaisen kortikaalisen pallonpuoliskon toiminnot ovat erilliset.
Aivokuoren pallonpuoliskot: Ihmisen aivot on jaettu kahteen pallonpuoliskoon – vasemmalle ja oikealle. Tutkijat jatkavat tutkimustaan siitä, miten jotkut kognitiiviset toiminnot hallitsevat yleensä toista tai toista puolta; eli miten ne lateralisoidaan.
Laaja yleistyksiä tehdään usein populaatiopsykologiassa siitä, että yhdellä pallonpuoliskolla on laaja etiketti, kuten ”looginen” vasemmalle puolelle tai ” luova ”oikeille. Mutta vaikka mitattavaa sivusuunnassa vallitsevuutta esiintyy, useimmat toiminnot ovat läsnä molemmilla pallonpuoliskoilla. Puolipallon mukaan erikoistumisen laajuutta tutkitaan edelleen. Jos tietty aivojen alue tai jopa koko pallonpuolisko joko loukkaantuu tai tuhoutuu, naapurialue voi joskus ottaa sen toiminnot jopa vastakkaisella pallonpuoliskolla vaurioituneen alueen ja potilaan iän mukaan. Kun loukkaantuminen häiritsee reittejä alueelta toiselle, vaihtoehtoisia (epäsuoria) yhteyksiä voi kehittyä tiedon välittämiseksi irrotettujen alueiden kanssa tehottomuudesta huolimatta.
Vaikka monet toiminnot on sivutettu, tämä on vain taipumus. Tietyn aivotoiminnon toteutus vaihtelee merkittävästi yksilöittäin. Tämän tietyn aivotoiminnan syy- tai seurauseron tutkimusalueisiin kuuluvat karkea anatomia, dendriittinen rakenne ja välittäjäaineiden jakautuminen. Tietyn aivotoiminnan rakenteellista ja kemiallista varianssia, yhden aivon kahden pallonpuoliskon tai kahden eri aivojen saman pallonpuoliskon välillä, tutkitaan edelleen. Kukaan ei ole ”vain aivopuoliskon” tai ”vain aivopuoliskon” henkilö, jolla ei ole pallonpuoliskoa (aivopuoliskon poisto).
Lateralisaatio ja kättely
Aivot toimintojen lateralisoituminen ilmenee oikean- tai vasenkätisyyden ilmiöissä, mutta henkilön suosima käsi ei ole selkeä osoitus aivotoiminnan sijainnista. Vaikka 95 prosentilla oikeakätisistä ihmisistä on vasemman pallonpuoliskon dominointi kielen suhteen, 18,8 prosentilla vasenkätisistä on dominointi oikean pallonpuoliskon kielitoiminnoissa. Lisäksi 19,8 prosentilla vasenkätisistä ihmisillä on kahdenväliset kielitoiminnot. Jopa useissa kielitoiminnoissa (esim. Semantiikka, syntakse, prosodi) dominanssin aste ja jopa pallonpuolisko voivat vaihdella.
Kielitoiminnot, kuten kielioppi, sanasto ja kirjaimellinen merkitys, tyypillisesti lateraloidaan vasemmalle pallonpuoliskolle, erityisesti oikeakätisissä henkilöissä. Vaikka kielituotanto on vasemmalla puolella jopa 90 prosentissa oikeakätisistä, se on kahdenvälisempää tai jopa oikealle puoleista noin 50 prosentissa vasenkätisistä. Sitä vastoin prosodiset kielitoiminnot, kuten intonaatio ja korostus, usein lateralisoidaan aivojen oikeaan pallonpuoliskoon.
Muita sivusuuntaisia eroja
Visuaalisten ja auditiivisten ärsykkeiden käsittely, spatiaalinen manipulointi, kasvojen havaitseminen ja taiteellinen kyky ovat edustettuina kahdenvälisesti, mutta ne saattavat osoittaa dominointia oikeanpuolipuoliskolla. Numeerinen arviointi, vertailu ja online-laskenta riippuvat kahdenvälisistä parietaalialueista. Tarkka laskenta ja tosiseikkojen haku liittyy vasemmanpuoleisiin parietaalialueisiin, ehkä johtuen niiden siteistä kielenkäsittelyyn. Dyscalculia on neurologinen oireyhtymä, joka liittyy vasemman temporoparietaalisen liitoksen vaurioihin. Tämä oireyhtymä liittyy huonoon numeeriseen manipulointiin, heikkoon aritmeettiseen taitoon ja kyvyttömyyteen ymmärtää tai soveltaa matemaattisia käsitteitä.
Lateralisaatio ja evoluutio
Kahden pallonpuoliskon erikoistuminen on selkärankaisilla yleistä mukaan lukien kalat, sammakot, matelijat, linnut ja nisäkkäät, ja vasen pallonpuolisko on erikoistunut luokittelemaan tiedot ja hallitsemaan rutiinikäyttäytymistä. Oikea aivopuolisko on vastuussa vastauksista uusiin tapahtumiin ja käyttäytymiseen hätätilanteissa, mukaan lukien voimakkaiden tunteiden ilmaiseminen.Ruokinta on esimerkki rutiininomaisesta vasemman pallonpuoliskon käyttäytymisestä, kun taas paeta saalistajilta on esimerkki oikean pallonpuoliskon käyttäytymisestä. Tämä viittaa siihen, että lateralisoinnin evoluution etu tulee kyvystä suorittaa erillisiä rinnakkaisia tehtäviä jokaisella aivopuoliskolla.
Split-Brain ilmiö
Split-brain-potilaat ovat yksilöitä, jotka sinulla on tehty corpus callosotomy, joka on katkaissut suuren osan corpus callosumista (yleensä vaikean epilepsian hoitona). Corpus callosum yhdistää molemmat aivopuoliskot ja antaa heidän kommunikoida. Kun nämä yhteydet katkeavat, molemmilla aivopuoliskoilla on heikentynyt kyky kommunikoida keskenään.
Monien selkärankaisten eläinten laaja lateralisaatio osoittaa evoluutioedun, joka liittyy kunkin pallonpuoliskon erikoistumiseen. Sivuttaistumisen evoluution etu tulee kyvystä suorittaa erillisiä rinnakkaisia tehtäviä jokaisella aivopuoliskolla. Brain Behavioral Research -lehdessä julkaistussa vuonna 2011 julkaistussa tutkimuksessa muutamien tiettyjen toimintojen lateralisointi verrattuna aivojen yleiseen lateralisointiin korreloi rinnakkaisten tehtävien tehokkuuden kanssa.
