Поля Бродмана

Поля Бродмана (або зони Бродмана) — ділянки кори головного мозку, людини та інших приматів, визначені згідно з особливостями їхньої цитоархітектоніки, тобто, гістологічної структури та організації клітин.

Поля Бродмана в 3D

Історія
Деякі з важливих полів Бродмана. Де: Primary somatosensory cortex — первинна соматосенсорна кора  Primary motor cortex — первинна моторна (рухова) кора; Wernicke's area — зона Верніке; Primary visual area — первинна зорова зона; Primary auditory cortex — первинна слухова кора; Broca's area — зона Брока.

Поля Бродмана були вперше визначені й пронумеровані німецьким анатомом Корбініаном Бродманом (нім. Korbinian Brodmann) на основі цитоархітектоніки нейронів, який він вивчав у корі головного мозку за допомогою фарбування клітин за Ніслем. Бродман опублікував свої карти областей кори головного мозку у людини, мавп та інших видів у 1909 році[1] поряд з багатьма іншими висновками та спостереженнями щодо загальних типів клітин і структурної організації кори ссавців.[2] Аналогічна, але більш докладна карта кори була опублікована Костянтином фон Економо (нім. Constantin von Economo) і Георгом Н. Коскінасом (нім. Georg N. Koskinas) в 1925 році.[3]

Сучасне значення

Поля Бродмана активно й докладно обговорюються, дискутуються, уточнюються, і перейменуються протягом майже століття й залишаються найбільш широко відомими і часто цитованими структурамицитоархітектонічної організації кори головного мозку людини.

Багато з полів Бродмана, початково визначені виключно за їхньою нейрональною організацією, пізніше були асоційовані відповідно до кореляції з різними корковими функціями. Наприклад, Поля 3, 1 & 2 — первинна соматосенсорна кора; поле 4 є первинною моторною корою; поле 17 є первинною зоровою корою, а поля поля 41 і 42 найбільше корелюють із первинною слуховою корою. Визначення відповідності процесів Вищої нервової діяльності до ділянок кори головного мозку й прив'язка до конкретних полів Бродмана здійснюється за допомогою нейрофізіологічних досліджень, функціональної магнітнорезонансної томографії та інших методик (так як це було, наприклад, зроблено з прив'язкою зон Брока мовлення й мови до полів Бродмана 44 і 45). Однак, за допомогою функціональної візуалізації можна тільки приблизно визначити локалізацію активації мозкових процесів у полях Бродмана. А для точного визначення їхніх меж в кожному окремому мозку потрібно гістологічне дослідження.

Огляд
Класифікація областей кори за Бродманом. Латеральна поверхня (Lateral surface) й медіальна поверхня (Medial surface)

Різні частини кори головного мозку залучені до різних пізнавальних і поведінкових функцій. Відмінності можна виявити декількома шляхами:

  1. досліджуючи симптоматику при локальних пошкодженнях конкретних зон;
  2. фіксуючи регіональну активність та зв'язки з підкірковими структурами за допомогою методик функціональної візуалізації (типу Ф-МРТ);  
  3. вивчаючи регіональні відмінності клітинної архітектури мозку. 

Вчені створили декілька карт кори головного мозку на основі відмінностей, які видно з допомогою мікроскопа. Але карти, створені Корбініаном Бродманом стали найбільш широко вживаними. Корбініан Бродман розділив кору на 51 різних полів і призначив кожному ряду (багато з цих полів були потім ще додатково подрібнені)[4].

Топографічна карта первинної моторної кори, що ілюструє контроль певних кіркових зон над частинами тіла. Пальці ніг (toes), стопа (foot), нога (leg), стегно (thigh) живіт (abdomen) тулуб (trunk), спина (back), плече (shoulder), рука (arm), лікоть (elbow), зап'ястя (wrist), пальці (fingers), голова (head), повіки (eyelids), щоки 9cheeks), щелепи (jaws), губи (lips), язик (tongue).

Багато ділянок мозку, виділені Бродманом, мають свої власні складні внутрішні структури. У ряді випадків ділянки мозку описані в особливих топографічних картах, де видно як ближні ділянки кори відповідають за суміжні частини тіла. Простий приклад цього виду представництва первинної моторної кори є смужка тканини, що йде уздовж переднього краю центральної борозни.  Електрична стимуляція кори в будь-якій точці викликає м'язові скорочення у відповідній частині тіла. Це «соматотопічне» представництво, однак не розподілені рівномірно. Голова, наприклад, представлена регіоном приблизно в три рази, більшим за зону для всієї спини й тулуба. Розмір зони корелює з точністю моторного контролю і сенсорної дискримінації («розділової здатності» відчуттів). Області губ, пальців і язика особливо великі, щодо пропорційного розміру представлених частин тіла.

У зорових областей, карти ретинотопічні, тобто відображають топографію сітківки, шар фоторецепторів у задній частині ока. І в цьому випадку представництво є нерівномірним: центральна ямка—область в центрі поля зору репрезентувана значно більше за периферію. 

У слуховий області, карта в основному тонотопічна. Звуки обробляються в залежності від частоти (тобто високі й низькі тони) підкірковими слуховими ділянками, і це відображається в первинній слуховій зоні кори. Як і в випадку з візуальними, існує ряд тонотопічних кіркових карт, кожна з яких відображає обробку певних звуків відповідними ділянками.

У топографічній карті іноді можуть бути показані більш тонкі рівні просторової структури. В первинній зоровій корі, наприклад, де основна організація ретинотопічна і клітини, які реагують на переміщення й ті, які реагують на просторову орієнтацію, відокремлені один від одного.

Поля Бродмана для людини та інших приматів

(*) Поле зустрічається у приматів, але відсутнє у людини.

Деякі з оригінальних областей Бродмана були подрібнені, наприклад, «23А» і «23в».

Карта латеральної поверхні (клікабельна)
Image mapped Brodmann Areas. Clicking on an area in the picture causes the browser to load the appropriate article.

Карта медіальної поверхні (клікабельна)
Image mapped Brodmann Areas. Clicking on an area in the picture causes the browser to load the appropriate article.

Критика

Коли фон Бонін і Бейлі побудували карту мозку для макаки, вони знайшли опис Бродмана неадекватним і написали: «Бродман (1907), дійсно, склав карту людського мозку, яка широко розповсюдилась, але, на жаль, дані, на яких воно базується, не були опубліковані». На противагу карті Бродмана вони використовували цитоархітектонічну схему Костянтина фон Економо і Георга Н. Коскінаса, опубліковану в 1925 р. яка мала «єдиний прийнятний докладний опис кори головного мозку людини».

Див. також

Примітки
  1. Brodmann K (1909). Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde (нім.). Leipzig: Johann Ambrosius Barth.
  2. Garey LJ. (2006). Brodmann's Localisation in the Cerebral Cortex. New York: Springer. ISBN 978-0387-26917-7.
  3. Economo, C.; Koskinas, G.N. (1925). Die Cytoarchitektonik der Hirnrinde des erwachsenen Menschen (нім.). Wien & Berlin: Springer.
  4. Principles of Anatomy and Physiology 12th Edition — Tortora, Page 519-fig. (14.15)
  5. Fales CL, Barch DM, Rundle MM, Mintun MA, Snyder AZ, Cohen JD, Mathews J, Sheline YI (February 2008). Altered emotional interference processing in affective and cognitive-control brain circuitry in major depression. Biol. Psychiatry 63 (4): 377–84. PMC 2268639. PMID 17719567. doi:10.1016/j.biopsych.2007.06.012.

Посилання
  •  — Поля Бродмана, й латералізація функцій у півкулях
  • Бродман, Марк Дубін (Mark Dubin) поля Бродмана.
  • Поля Бродмана в корі, залучені до мовних функцій.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.