Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Агранулярная область (коры):
зона неокортекса с относительно неразличимыми слоями II и III и отсутствием слоя IV.

Центральная исполнительная сеть:
система нейронов головного мозга, включающая дорсолатеральную префронтальную кору и заднюю теменную кору, которые отвечают за когнитивные функции высокого порядка, такие как внимание и рабочая память.

Когнитивные ресурсы:
набор психических способностей и ресурсов, относящихся к познавательной деятельности (внимание, память, рабочая память, мышление и т.д.).

Сеть пассивной работы мозга:
система нейронов, включающая вентромедиальную префронтальную кору и заднюю поясную кору, отвечающих за такие процессы самовосприятия, как обработка автобиографической памяти и самонаблюдение.

Анализ причинности Грейнджера:
подход для изучения причинных взаимодействий между активностью нейронов в последовательных сериях сканирования фМРТ. В основе анализа причинности лежит свойство причин предшествовать следствиям. Тонкий статистическо-прогностический анализ позволяет ответ на вопрос о причинно-следственной связи между активацией разных областей.

Гранулярная область (коры): регион неокортекса с шестью слоями, включающими хорошо выраженный слой IV, который содержит много звездчатых гранулярных нейронов, получающих таламокортикальные афференты.Валентности (значения стимулов): положительные (привлекающие) или отрицательные (отталкивающие) ценности стимулов, лежащие в основе определенного поведения.

Нейрональная проекция состояния организма:
процесс топографического отображения состояния организма в ЦНС, особенно в верхней части ствола мозга и коре больших полушарий, включая островковую долю. Например, реакции организма, вызванные тепловыми и висцеральными стимулами, отображаются в областях островка.

Сеть приоритетных стимулов:
система нейронов головного мозга, включающая переднюю дольку островка и переднюю поясную кору, отвечающая за выявление значимых стимулов и координацию когнитивных ресурсов, таких как внимание и рабочая память, между центральной исполнительной сетью и сетью пассивного режима работы мозга.

Я:
осознанное восприятие собственного существования. Субъективные ощущения, наложенные на постоянно обновляющуюся информацию об объективном состоянии организма, позволяют осознавать свое физическое “Я”.

Субъективные ощущения:
осознанные ощущения состояний тела, вызываемые внутренними сигналами (например, жажда, одышка, недостаток кислорода, прикосновение, зуд, стимуляция полового члена, сексуальное возбуждение, прохлада, тепло, физическая нагрузка, сердцебиение, дегустация вина, растяжение мочевого пузыря, желудка и т.д.)

Анатомия

Доли полушарий большого мозга

Доли полушарий большого мозга

Кора большого мозга покрывает поверхность полушарий и образует большое количество различных по глубине и протяжённости борозд (лат. sulci cerebri). Между бороздами расположены различной величины извилины большого мозга (лат. gyri cerebri) [5].

В каждом полушарии различают следующие поверхности:

  1. выпуклую верхнелатеральную поверхность (лат. facies superolateralis), примыкающую к внутренней поверхности костей свода черепа
  2. нижнюю поверхность (лат. facies inferior), передние и средние отделы которой располагаются на внутренней поверхности основания черепа, в области передней и средней черепных ямок, а задние — на намёте мозжечка
  3. медиальную поверхность (лат. facies medialis), направленную к продольной щели мозга [5].

Эти три поверхности каждого полушария, переходя одна в другую, образуют три края. Верхний край (лат. margo superior) разделяет верхнелатеральную и медиальную поверхности. Нижнелатеральный край (лат. margo inferolateralis) отделяет верхнелатеральную поверхность от нижней. Нижнемедиальный край (лат. margo inferomedialis) располагается между нижней и медиальной поверхностями [5].

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

В каждом полушарии различают наиболее выступающие места: спереди — лобный полюс (лат. polus frontalis), сзади — затылочный (лат. polus occipitalis), и сбоку — височный (лат. polus temporalis) [5].

Полушарие разделено на пять долей. Четыре из них примыкают к соответствующим костям свода черепа:

  1. лобная доля (лат. lobus frontalis)
  2. теменная доля (лат. lobus parietalis)
  3. затылочная доля (лат. lobus occipitalis)
  4. височная доля (лат. lobus temporalis)
  5. островковая доля (лат. lobus insularis) (островок) (лат. insula) — заложена в глубине латеральной ямки большого мозга (лат. fossa lateralis cerebri), отделяющей лобную долю от височной [5].

В книге Годфруа Ж. «Что такое психология» выделяется шестая доля, мозолистого тела, расположенная на внутренней стороне полушария под мозолистым телом.
[6]

Центральная островковая борозда (лат. sulcus centralis insulae) делит долю на две части: большую переднюю и меньшую заднюю. Большой участок коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку (лат. pars opercularis) и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей. Передняя часть центральной доли разделена на три или четыре коротких извилины, а задняя сформирована длинными извилинами.

Проводящие пути

Центральная доля сообщается через проводящие пути белого вещества с ядрами таламуса, расположенными вентрально в основании, и центральным ядром миндалевидного тела.

В исследованиях на макаках-резус были установлены двусторонние связи между островком и мелкими ядрами миндалины. Задние его отделы преимущественно сообщаются с центральной и дорсо-латеральной частью миндалевидного тела. Передние отделы островка — с передними, медиальными, кортикальными и другими ядрами миндалины[1].

Задняя часть островка взаимосвязана с вторичной соматосенсорной корой. Так, она получает сигналы от вентральных базальных ядер таламуса, которые получают афферентную информацию из спинноталамического пути. Также эта область получает сигналы из медиального вентрального ядра таламуса, специализированного на передаче гомеостатической информации — болевой, тактильной, температурной чувствительности, локального кислородного статуса, раздражение и другие[2].

Нейровизуализационные исследования[какие?] с использованием диффузионной МРТ показали, что передняя часть островка взаимосвязана с зонами в височной и затылочной долях, оперкулярной и фронтоорбитальной корой, треугольной и покрышечной частями лобной доли. То же исследование выявило различия в анатомических моделях соединений между левым и правым полушариями[источник не указан 525 дней].

Цитоархитектоника

В островковой коре обнаружены участки с различной клеточной структурой или цитоархитектоникой, в частности, гранулярноклеточные в задней части и агранулярноклеточные в передней. Джон Оллман и его коллеги показали, что передняя кора содержит популяцию веретенообразных нейронов. Они также называются нейронами фон Экономо[3].

Поля Бродмана

Согласно классификации цитоархитектонических полей Бродмана коры, островковый участок коры головного мозга содержит 13, 14, 16 поля Бродмана, а также 44 и 55 поля.

Тренды

Благодаря последним исследованиям по визуализации мозга островок снова стал рассматриваться как важный участок мозга не только в физиологическом, но и патологическом контексте клинических исследований. Передняя долька островка играет ключевую роль в поддержании состояний субъективных ощущений. Он также может регулировать вовлечение ощущений в когнитивные и мотивационные процессы.

Очень важно смотреть на психические состояния через призму функций островка.Чтобы преодолеть ограничения, связанные с визуализацией мозга у человека, необходимо провести большую работу по статистической обработке данных визуализации мозга человека.

С учетом последних технологических достижений в доклинических исследований на грызунах, разумно ожидать углубления понимания причинной роли островка в высшей нервной деятельности. Такое понимание состоит из информации различного уровня: от генов, молекул, клеток и нейронных сетей до физиологии и поведения.

Введение: время уделить внимание островковой доле

Впервые островковая доля человеческого мозга была описана как «островок» коры Иоганном Христианом Рейлем в 1796 году (insula
с латинского – остров). С тех пор островок был на долгое время позабыт. Интерес к нему вернулся в 1994 году, когда Антонио Дамасио сформулировал “гипотезу соматического маркера”, которая гласит, что рациональное мышление неотделимо от чувств и эмоций, являющихся отражением состояния организма .

Недавние исследования по нейровизуализации человеческого мозга указали на значение островковой доли во многих заболеваниях этого органа . Цель данной статьи – пролить свет на роль островковой доли, и особенно связь нарушений работы островка с психиатрическими и неврологическими расстройствами. Для достижения этой цели авторы кратко описывают анатомические и гистологические особенности островковой доли человека.

Анатомия и гистология островковой доли у человека

Островковая кора расположена у человека билатерально – в глубине латеральной (Сильвиевой) борозды, отделяющей височную долю от теменной и лобной долей, на дне латеральной ямки большого мозга (Рис. 1) . Упрощенно островковую кору можно разделить на переднюю и заднюю дольки, при этом каждый отдел имеет свои цитоархитектонические особенности, свою конфигурацию связей и, следовательно, выполняет разные функции .

Задние, гранулярные (см. глоссарий) регионы островка, в дополнение к афферентации от ассоциативных зон лобных, затылочных и височных долей, получают восходящие сенсорные сигналы от спинного мозга и ствола мозга через таламус. Таким образом, в этих регионах интегрируются соматосенсорные, вестибулярные и моторные сигналы.

Передние (агранулярные) регионы имеют реципрокные связи с такими лимбическими структурами, как кора передней поясной извилины, вентромедиальная префронтальная кора, миндалины и вентральная часть стриатума. Передняя долька островка принимает участие в интеграции информации, поступающей от висцеральных и других автономных систем, в эмоциональные, когнитивные и мотивационные компоненты высшей нервной деятельности.

Лимбическая система

Лимбическая область
у рептилий отсутствует. Она появляется только у млекопитающих. Лимбические зоны отвечают за привязанность
(нашу связь с родителями или опекунами), память
(особенно фактологическую и автобиографическую), оценку смыслов
и создание аффекта
, а также ощущение эмоций
.

В лимбической системе расположен также главный регулятор гормональных функций
– гипоталамус
, оказывающий непосредственное влияние на физические параметры организма.

Эндокринная система вместе с влиянием головного мозга на иммунную систему и состояние физического здоровья организма посредством автономной (вегетативной) нервной системы с двумя ее отделами – тормозным (парасимпатическим) и возбуждающим (симпатическим) – представляет собой прямой механизм, с помощью которого тесно взаимодействуют мозг и тело.

Лимбическая система
и ствол мозга
– подкорковые образования – совместно влияют на наши мотивации
и влечения
и активируются в ответ на потребность в выживании, привязанности
и смысле.

Развитие

Некоторые исследователи считают, что островковая кора развивается из отдельной части конечного мозга (лат. telencephalon). Другие источники считают её производным височной доли. В большинстве исследований островковая кора считается относительно старой структурой[4][5].

Локализация функций в коре

Кора

– наружная часть мозга, которая становится обширной у млекопитающих. Кора осуществляет более сложные процессы, такие как ощущение, восприятие, планирование и внимание
.

Поскольку кора разделена на несколько долей с разными функциями, постольку существует несколько способов описания сложных процессов, связанных с этой областью, которая недостаточно развита при рождении и поэтому в своем формировании сильно подвержена влиянию переживаемого опыта (рис. 2.3).

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Рис. 2.3. Традиционное деление коры головного мозга на доли.

Кора головного мозга представляет собой шестислойное складчатое образование, состоящее из серого и белого веществ.

Слои состоят из вертикально ориентированных колонок, причем разные скопления колонок отвечают за определенные модальности активности, например реагируют на зрительные или слуховые стимулы. Эти вертикальные колонки связаны между собой горизонтальными вставочными нейронами, обеспечивающими взаимодействие колонок за счет интеграции импульсов от разных сенсорных каналов (например, слуховых и зрительных). Именно эти связи различных областей создают невероятную сложность способностей нашей венчающей мозг коры.

Вообще говоря, задняя часть коры
, представленная в нашей «ручной» модели костяшками четвертых и пятых пальцев, отвечает за восприятие стимулов внешнего мира, за исключением обоняния и восприятия положения конечностей в пространстве. Эти задние области позволяют человеку формировать восприятие внешнего мира.

Передняя часть коры головного мозга
отвечает за движения, внимание
и мышление
. Лобные доли эволюционно развились с возникновением приматов. Проведенные исследования показывают, что у млекопитающих строение лобной коры усложняется параллельно усложнению социальной жизни.

На нашей модели лобная область
, представленная вторыми и концевыми фалангами, – это область, где первая зона отвечает за двигательную активность, следующая кпереди зона осуществляет планирование движений – это премоторная область (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Традиционное деление коры мозга на специфические зоны.

Премоторная область
стала первой, где были открыты зеркальные нейроны, которые позволяют нам распознавать намерения и эмоции других людей и воспроизводить их у себя в рамках более широкого «резонансного контура» (приложение, раздел «Резонансные контуры и зеркальные нейроны»). В дальнейшем мы исследуем возможность того, что этот резонансный контур социального мозга играет важную роль в развитии внимательного осознавания.

Кпереди от моторной и премоторной областей находится префронтальная кора
. Эта префронтальная область наиболее развита у людей и опосредует множество функций, которые мы считаем уникальными для нашего биологического вида.

Префронтальные области можно разделить на участки, исполняющие разные функции (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Области префронтальной коры.

Пока для наших целей мы просто разделим эти области на две части: латеральную и срединную. Области префронтальной коры в принципе работают совместно, и поэтому будет полезно рассмотреть их функции как единую систему.

Латеральная часть префронтальной области, дорсолатеральная префронтальная кора
очень важна для кратковременной рабочей памяти
, этой грифельной доски сознания, на которой мы можем в каждый данный момент поместить какую-либо картину. Эта латеральная область выполняет важные организующие (или управляющие) функции, позволяющие управлять поведением и направлять внимание на интересующий нас в данный момент объект
.

Срединная область, соответствующая области от двух средних ногтевых пластин до средних фаланг, включает в себя несколько взаимосвязанных участков, которые отвечают за девять функций срединной префронтальной области
.

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Это орбитофронтальная кора, кора передней поясной извилины и вентролатеральная и медиальная префронтальная кора.

На рис. 2.5 орбитопрефронтальная кора и медиальная префронтальная кора объединены и обозначены как медиальная орбитопрефронтальная кора
. На рис. 2.6 подчеркнута их близость к передним отделам поясной коры.

Рис. 2.6. Структуры социального мозга. Представленные на рисунке структуры скрыты под поверхностью мозга (Cozolino, 2006; воспроизведено с разрешения)

Эти расположенные вблизи средней линии вентральные и медиальные структуры получают входы непосредственно от всего мозга и проприоцептивных путей, в частности от островковой коры.

Островок

– это проводящий путь, по которому информация поступает во внешний слой коры и исходит из нее, соединяя внутренние лимбические области (миндалевидное тело, гиппокамп, гипоталамус) и представительства участков тела (через ствол и спинной мозг).

Срединная префронтальная область использует полученные из островка данные об эмоциях и состоянии соматических органов, а затем создает представления о душевном состоянии других людей. Срединная префронтальная область играет важнейшую роль в социальной активности и в самонаблюдении. Эта область является узловым центром системы головного мозга, связанной с социальным взаимодействием (см. Функции срединной префронтальной коры
).

Обратите внимание, как срединная префронтальная область связывает тело, ствол мозга, лимбическую систему, корковые и социальные процессы в одно функциональное целое. Если вы поднимете пальцы и снова их опустите, то заметите, что на самом деле средняя префронтальная область (представленная кончиками двух средних пальцев) анатомически соприкасается со всеми структурами мозга, и в этом заключается природа нейрональной интеграции: разбросанные по всему телу синапсы помогают нам не только интегрировать деятельность организма, но и объединяться друг с другом.

Межличностная нейробиология, рассматривающая то, каким образом наша общественная жизнь помогает повышать ощущение благополучия, утверждает, что нейронная интеграция представляет собой следствие сонастроенных отношений.

Нейронная интеграция
, координация и согласованность, заставляющие различные области мозга работать как единое функциональное целое, возникают, по всей видимости, в результате сонастройки на безопасные формы привязанности. Тем самым мы утверждаем, что, по-видимому, собранные данные указывают на то, что внимательное осознавание тоже способствует подобной нейронной интеграции, но в рамках внутриличностной сонастройки.

Осознавание

переживаемого из мгновения в мгновение создает возможность для непосредственного восприятия и принятия своего ментального опыта. Подобное осознавание позволяет активировать и развивать различные участки мозга, включая важные лобные отделы коры и подкорковые лимбические структуры, а также ствол мозга, формируя интегрированное и согласованное состояние.

Нейронная интеграция
, осуществляемая отчасти этими лобными областями, играет, вероятно, важную роль в процессах саморегуляции психической и телесной жизни.

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Нам надо всегда помнить об этих передних отделах мозга, исследуя интегративные пути, имеющие первостепенное значение в достижении душевного и соматического благополучия.

Дэниел Сигел. Внимательный мозг
.

Островковая доля (островок)

находится в глубине латеральной борозды, прикрытая покрышкой, образованной участками лобной, теменной и височной долей. Глубокая круговая борозда островка отделяет островок от окружающих его отделов мозга. Нижнепередняя часть островка лишена борозд и имеет небольшое утолщение – порог островка. На поверхности островка выделяют длинную и короткую извилину.

Медиальная поверхность полушария большого мозга.

В образовании медиальной поверхности полушария большого мозга принимают участие все его доли, кроме островковой. Борозда мозолистого тела огибает его сверху, отделяя мозолистое тело от поясничной извилины, направляется книзу и вперёд и продолжается в борозду гиппокампа.

Над поясной извилиной проходит поясная борозда, которая начинается кпереди и книзу от клюва мозолистого тела. Поднимаясь вверх, борозда поворачивает назад и направляется параллельно борозде мозолистого тела. На уровне его валика от поясной борозды вверх отходит её краевая часть, а сама борозда продолжается в подтеменную борозду.

Краевая часть поясной борозды сзади ограничивает околоцентральную дольку, а спереди – предклинье, которое относится к теменной доле. Книзу и кзади через перешеек поясная извилина переходит в парагиппокампальную извилину, которая заканчивается спереди крючком и ограничена сверху бороздой гиппокампа.

Нижняя поверхность полушария большого мозга имеет наиболее сложный рельеф. Спереди расположена поверхность лобной доли, позади неё – височный полюс и нижняя поверхность височной и затылочной долей, между которыми нет чёткой границы. Между продольной щелью полушария и обонятельной борозды лобной доли расположена прямая извилина.

Латеральнее от обонятельной борозды лежат глазничные извилины. Язычная извилина затылочной доли с латеральной стороны ограничена затылочно-височной (коллатеральной) бороздой. Эта борозда переходит на нижнюю поверхность височной доли, разделяя парагиппокампальную и медиальную затылочно-височную извилины.

На медиальной и нижней поверхностях выделяют ряд образований, относящихся к лимбической системе (от лат. Limbus-кайма). Это обонятельная луковица, обонятельный тракт, обонятельный треугольник, переднее продырявленное вещество, сосцевидные тела, расположенные на нижней поверхности лобной доли (периферический отдел обонятельного мозга), а также поясная, парагиппокампальная (вместе с крючком) и зубчатая извилины. Подкорковыми структурами лимбической системы являются миндалина, септальные ядра и переднее таламическое ядро.

Лимбическая система связана с другими областями мозга: с гипоталамусом, а через него со средним мозгом, с корой височной и лобной долей. Последняя, по-видимому, и регулирует функции лимбической системы. Лимбическая система является морфологическим субстратом, контролирующим эмоциональное поведение человека, управляющим его общим приспособлением к условиям внешней среды.

Причины возникновения нарушения мозговых функций

В основе очаговых поражений лежат структурно-морфологические изменения или повреждения. Клинические проявления зависят от локализации поражения, размера и стадии развития патологического процесса. Медленно прогрессирующие патологические процессы менее 2 см в диаметре могут протекать бессимптомно. При большем объеме поражения, быстром развитии или вовлечении обоих полушарий возникновение симптомов более вероятно.

Общая дисфункция интегративной деятельности мозга, как правило, является результатом токсических и метаболических нарушений, реже – следствием диффузного воспалительного процесса, васкулопатии, обширного травматического поражения, множественных метастазов. Перечисленные патологические состояния приводят к значительному разнообразию нарушений функций мозга.

Восстановление после травмы головного мозга частично определяется степенью пластичности оставшейся интактной части, варьирующей в зависимости от возраста и состояния здоровья пострадавшего. Максимальная пластичность характерна для развивающегося мозга. Например, при значительном повреждении центра речи в доминантном полушарии в возрасте до 8 лет второе полушарие, как правило, практически полностью замещает утраченную функцию.

Несмотря на сохранение достаточно высокой пластичности мозга и после первого десятилетия жизни, массивное повреждение в возрасте старше 10 лет скорее всего завершится формированием устойчивого дефицита функции. Макроскопическая реорганизация функций мозга после травм у взрослых наблюдается редко, хотя локальная пластичность сохраняется в большинстве областей мозга в течение всей жизни.

Основные синдромы дисфункции мозга.
Специфические синдромы включают агнозию, амнезию, афазию и апраксию. Эти проявления отмечаются и при некоторых психических нарушениях. Окончательный диагноз определяется на основании клинического и нейропсихологического исследования. Выявление причины заболевания обычно требует проведения дополнительных лабораторных исследований, применения методов структурной или функциональной визуализации.

Недавние открытия, касающиеся функции головного мозга, показывают нам, однако, что основные принципы его работы доступны не только пониманию, но и активному использованию.

В нашем распоряжении есть упрощенные рисунки мозга, сложные карты нейронных связей и изображения, полученные методами нейровизуализации. Для целей нашего исследования внимательного мозга
нам нужно понимание основ нейроанатомии и знание расположения главных центров мозга. Мы начнем со схематичных изображений мозга на рис. 2.1 и 2.2.

Рис. 2.1. Изображение человеческого мозга (вид правого полушария со стороны срединного разреза). Показаны некоторые важнейшие области мозга, включая ствол мозга, лимбическую область (с миндалевидным телом, гиппокампом и передней поясной извилиной) и кору большого мозга (с префронтальной областью, включающей орбитофронтальную кору, которая вместе с передней поясной извилиной и другими медиальными и вентральными структурами является частью «срединной префронтальной коры»).

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Рис. 2.2. Два полушария головного мозга. На рисунке также показано расположение областей срединной префронтальной коры, которая включает медиальную и вентральную области префронтальной коры, орбитофронтальную кору и кору передней поясной извилины в обоих полушариях. Мозолистое тело соединяет друг с другом оба полушария головного мозга

Есть еще один инструмент изучения мозга – кисть вашей руки. Если вы согнете большой палец и упретесь его кончиком в середину ладони и согнете над ним остальные пальцы, то получите довольно точную модель головного мозга человека. Запястье – спинной мозг, лицо представлено ногтями четырех пальцев, а верхушка кулака – это темя.

На нашей импровизированной модели ладонь – ствол мозга, лимбические области – большой палец (и справа и слева), а кора – согнутые пальцы. Давайте теперь вкратце рассмотрим эти области.

В стволе мозга
находятся центры, отвечающие за некоторые жизненно важные функции. Они регулируют частоту сердечных сокращений
и дыхания
, чередование процессов сна
и бодрствования
, а также включение и выключение реакции борьбы
или бегства
. Ствол мозга хорошо развит уже при рождении – это самая древняя (в эволюционном плане) часть мозга, и ее часто называют «мозгом рептилий».

Реализация функций психических процессов, вовлекает весь мозг, и обеспечивается взаимосвязанной, скоординированной деятельностью многих участков коры головного мозга. Тем не менее, существуют области, в которых реализация конкретных функций в значительной степени локализуется. Поражение, недоразвитость, либо низкая активность таких участков вызывает нарушения выполнения локализованных в них функций.

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Так по функциям приёма сенсорных сигналов, формировании и управления движениями и обработки информации, кора головного мозга разделяется на три зоны: сенсорную, моторную и ассоциативную. При этом сенсорная зона обеспечивает приём и обработку сигналов органов чувств, моторная отвечает за произвольные движения.

В настоящее время основным инструментом для определения нейронных сетей, участков головного мозга, активизирующихся при определенных условиях, является позитронно-эмиссионная томография.
В ходе таких исследований определяются нейронные сети, вовлекающиеся в реализацию конкретных функций. В частности, так была выявлена сеть пассивного режима работы мозга, активная в состоянии свободной, не целенаправленной умственной деятельностью, когда человек бездействует, отдыхает, грезит наяву или погружён в себя, а не связан с выполнением какой-либо задачи внешнего мира.

Сенсорная зона

Сенсорная кора (зона) – это часть коры больших полушарий, которая получает и обрабатывает информацию от органов чувств. Области коры головного мозга, которые получают сенсорные сигналы от таламуса, называются первичными сенсорными зонами. Сигналы от органов зрения, слуха и осязания поступают в первичную зрительную, слуховую и соматосенсорную кору, соответственно.

Как правило, два полушария получают информацию от противоположной (контралатеральной) стороны  тела. Например, правая первичная соматосенсорная кора получает информацию от левых конечностей, а правая зрительная кора получает информацию от  рецептивного  поля левого зрительного нерва. Топография сенсорных зон коры отражает топографию рецептивного поля соответствующего органа чувств и называется картой.

Например, соседние точки в первичной зрительной коре соответствуют соседним точкам сетчатки. Эта карта называется зрительной картой. Таким же образом, существует звуковая карта в первичной слуховой коре и соматосенсорная карта в первичной сенсорной коре. Последняя топографическая карта тела на задней центральной извилине была проиллюстрирована как искаженное изображение человека, соматосенсорного гомункулуса, где размер различных частей тела отражает относительную плотность их иннервации.

Действия вопреки страху, аффективное, эмоционально насыщенное поведение сопровождаются активацией так называемой подколенной области передней части поясной извилины головного мозга (subgenual anterior cingulate cortex — sgACC). Чем больше страх, тем сильнее активизируется эта область мозга. При этом одновременно подавляляется активность височных долей головного мозга[13].

В июле 2016 на сайте журнала Nature были опубликована информация о карте коры головного мозга, составленной в результате исследований, проведенных Дэвидом Ван Эссеном (David Van Essen) и его коллегами из Медицинской школы Университета Дж. Вашингтона. Использование алгоритмов машинного обучения позволило идентифицировать 180 структурных участков коры головного мозга, вовлеченных в выполнение различных функций, занимающих 96.

6% площади коры, включая 97 прежде неизвестных. В качестве исходных данных использовались изображения мультимодальной магнитно-резонансной томографии головного мозга 210 здоровых подопытных обоих полов, выполнявших простые задания, полученные в ходе реализации проекта по установлению полной «карты» структурных взаимосвязей мозга «Коннектом человека» (Human Connectome Project, HCP)[14][15].

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Обнаружено, что центры конфликта находятся в передней поясной коре, неприятия в островковой доле[16].

Усвоение и понимание письменной и устной речи осуществляется частью коры головного мозга, размещённой в заднем отделе верхней височной извилины доминантного полушария, называемой областью Вернике.

Моторная организация речи, преимущественно связанная с фонологической и синтаксической кодификациями, обеспечивается работой центра Брока, участка коры, находящегося в задненижней части третьей лобной извилины левого полушария (у правшей).

Количественные значения активируют участки, расположенные в лобных и задних отделах теменных долей, головного мозга. Одним из ключевых мест является внутритеменная борозда, где представлен семантический смысл чисел.[17] У людей, страдающих дискалькулией – неспособностью к изучению арифметики, данный участок мозга меньше, чем у здоровых людей, и недостаточно активен. В состав сетей, связанных с решением математических задач, входит часть центра Брока.

Функциональные визуализирующие исследования показывают активацию островковой коры на протяжении выполнения интеграционных аудио-визуальных задач[6][7].

Есть свидетельства, что в дополнение к своей базовой функции островок может играть роль в осуществлении некоторых высших психических функций. Исследования с использованием функциональной визуализации показали, что деятельность правой передней части островка коррелирует с умением человека ощущать собственное сердцебиение или сочувствовать чужой боли.

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Считается, что эти функции не отличаются от базовых функций островка, так как возникают как результат восприятия островком гомеостатической информации из таламуса[8][9]. Так, островок участвует в восприятии тепла и холода (без болевых ощущений) на коже. В том числе и выделяется ощущение полноты желудка, мочевого пузыря[10][11][12][13][14][15].

Обсуждение

Несмотря на практическую важность (до 25% всех низкозлокачественных и до 10% всех высокозлокачественных глиом расположены в островковой доле [10]) и функциональную сложность (островковая доля окружена расположенными вокруг сильвиевой щели центрами речи Брока и Вернике, первичной моторной и сенсорной корой зоны лица, а также проводящими путями, соединяющими данные области) островка, в настоящее время доступны лишь несколько публикаций, посвященных изучению анатомии этой области мозга [5, 8, 9, 11, 14].

Помимо этого, в настоящее время показано, что островок играет ключевую роль во многих процессах — от висцеросенсорных и восприятия боли до мотивационных, когнитивного контроля речи и эмоций [15—18]. T. Wager назвал островок ключом, соединяющим мышление и аффективную сферу, а A. Craig считал, что передняя часть островка, получающая богатую интерорецепцию и имеющая мощные связи с лимбическими структурами, ответственна за самосознание [19].

В нашей работе мы делали акцент на морфологических особенностях извилин островка и его покрышек, специфике сосудистой системы островковой области с позиций двух основных доступов, используемых для подхода к островку: транссильвиевого и транскортикального.

В классических работах островок описывается как пятая доля головного мозга, по форме напоминающая пирамиду и отграниченная от окружающих ее лобной, теменной и височной долей периинсулярными бороздами. Большинство авторов [5, 11, 14] выделяют переднюю, верхнюю и заднюю периинсулярные борозды. Несколько иной взгляд изложен в работе A. Afif и соавт.

Как известно, островковая доля кровоснабжается из многочисленных перфорирующих артерий, отходящих от лежащих на ней сосудов М2 сегмента средней мозговой артерии. Однако возникает важный практический вопрос: можно ли их коагулировать во время удаления опухоли? Насколько глубоко данные артерии распространяются в медиальном направлении и где заканчивается зона их кровоснабжения?

Ряд авторов приводят данные о наличии длинных, отличающихся по диаметру перфорирующих артерий, отходящих от М2 сегмента и встречающихся преимущественно в задней части островковой доли.

Эти артерии до нашего исследования описаны только в трех работах, а впервые их описал G. Varnavas и соавт. [14], который обнаружил перфорирующие артерии большего диаметра в верхних отделах задней доли островка в четверти исследуемых гемисфер. Зона кровоснабжения этих артерий не уточнялась.

N. Tanriover и соавт. [11] описали перфорирующие артерии большего диаметра не только в верхне-задней части островка, но и в нижних отделах задней доли.

U. Ture и соавт. [8] указывают, что приблизительно 85—90% инсулярных (отходящих от М2 сегмента) артерий — короткие и кровоснабжают только кору островковой доли и крайнюю капсулу, 10% артерий имеют среднюю длину и доходят до ограды и наружной капсулы, а 3—5% артерий — длинные (встречаются в задней доле островка), кровоснабжающие лучистый венец. Повреждение последних во время резекции опухолей островковой доли может привести к гемипарезу.

Исследуя наш материал, мы обнаружили перфоранты М2 сегмента большего диаметра только в верхних отделах задних длинных извилин, при этом лишь в 2 (11%) гемисферах они кровоснабжали лучистый венец. Во всех остальных случаях они разветвлялись не далее латеральной части скорлупы. Следовательно, медиальной границей зоны кровоснабжения инсулярных артерий является наружная капсула, за исключением верхнезадних отделов островка, где в небольшом количестве случаев перфорирующие артерии доходят до лучистого венца.

Поскольку глиальные опухоли островковой доли кровоснабжаются из перфорантов М2 сегмента, одним из этапов удаления опухоли [1] является ее деваскуляризация путем коагуляции перфорантов М2. Однако, учитывая результаты анатомического исследования, предполагаем, что в задних отделах островка эта стадия доступа (если будет коагулирован большой перфорирующий сосуд) может приводить к ишемическому повреждению лучистого венца и, как следствие, к неврологическому дефициту.

Сохранение лентикулостриарных артерий является одной из сложнейших задач хирургии островковой доли мозга, а повреждение данных артерий рассматривается как главная причина стойкого неврологического дефицита [1, 20]. В связи с этим самая латеральная лентикулостриарная артерия приобретает важное значение как интраоперационный ориентир [21], доступный только при транссильвиевом доступе и позволяющий определить латеральную границу переднего продырявленного вещества.

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Не менее важным ориентиром во время удаления глиальных опухолей из островка является и его порог, также хорошо распознаваемый при транссильвиевом доступе. По результатам нашего анатомического исследования, место входа самой латеральной лентикулостриарной артерии в переднее продырявленное вещество расположено на расстоянии 16 мм от средины порога островка (что примерно соответствует результатам, полученным N.

Отличительной особенностью островка является отсутствие выхода коры доли на поверхность мозга, что затрудняет прямой хирургический доступ к ней. Островок скрыт расположенными над и под ним частями височной, лобной и теменной долей — покрышками. В литературе встречаются различия в обозначении покрышек островка.

Ряд авторов выделяют три покрышки: лобную, теменную и височную [11] (или лобноорбитальную, лобно-теменную и височную [5]), другие описывают всего две — лобно-теменную и височную [12]. На наш взгляд, оптимальным является выделение лобной, теменной и височной покрышек, так как в этом случае название и границы покрышек совпадают с долями, в которых они расположены.

Однако варианты обозначения покрышек не имеют принципиального (практического) значения, в отличие от особенностей их строения в передних/задних и верхних/нижних отделах, что определяет различную доступность участков островковой доли при транскортикальном и транссильвиевом доступе.

Толщина покрышек над передней долей островка меньше, чем над задней, а высота лобной и теменной покрышек больше, чем высота височной. Поэтому глубина операционной раны в передних отделах островка меньше, чем в задних.

Помимо этого, ось planum polare, который покрывает передненижний отдел островка, в отличие от всех остальных покрышек, ориентирована под острым углом к сагиттальной плоскости и отклонена латерально (см. рис. 4), что вместе с ретракцией кверху треугольной части увеличивает свободное пространство сильвиевой щели на этом уровне и облегчает ретракцию при транссильвиевом доступе к передненижним отделам островка.

Главные центры головного мозга. Островковая доля Островок мозга

Поэтому, моделируя на анатомических препаратах транссильвиевый доступ с учетом морфологии покрывающих островок покрышек мозга, мы пришли к выводу, что нижние отделы доли более доступны, чем верхние (по причине крайне неудобного верхнезаднего угла атаки и большей высоты лобной и теменной покрышек в сравнении с височной).

Доступность передневерхнего и задневерхнего отделов также отличается. Несмотря на то что глубина раны при доступе к передневерхним отделам островка меньше, чем к задневерхним (см. рис. 3 и 7), расстояние до верхней периинсулярной борозды (длина передневерхнего и задневерхнего отделов, расположенных под лобной и теменной покрышками (см. рис.

3, расстояние В) больше в передневерхнем отделе доли, что приводит к тому, что при транссильвиевом доступе передневерхние и задневерхние отделы становятся одинаково малодоступными. Меньшую толщину покрышек в передневерхнем отделе нивелирует большее расстояние до верхней периинсулярной борозды (см. рис. 3, расстояние В), что делает данный отдел наименее доступным при транссильвиевом доступе.

Таким образом, наиболее доступными при транссильвиевом доступе являются нижние зоны островка (включая порог), а наименее доступными — верхние отделы. Поэтому при локализации опухоли в данных отделах островковой доли может быть рекомендован транскортикальный доступ, который, в отличие от транссильвиевого, не требует значительной ретракции мозгового вещества и обеспечивает больший хирургический коридор.

При моделировании транскортикального доступа единственным отличием в доступности отделов островка была большая глубина операционной раны в задних отделах в сравнении с передними. Так как при транскортикальном доступе производится резекция части покрышки, проекционно расположенной над пораженным опухолью отделом островка, угол атаки (а следовательно, и доступность) на верхние и нижние отделы доли, в отличие от транссильвиевого доступа, не отличается.

Транскортикальный доступ, вне зависимости от отдела островковой доли, обеспечивает больший хирургический обзор и рабочее пространство в сравнении с транссильвиевым, однако при расположении опухоли в пороге островка он не предоставляет надежного проксимального контроля лентикулостриарных артерий, поэтому при локализации опухоли в данной зоне может быть рекомендован транссильвиевый доступ.

Клиническое значение

Считается, что центральная доля принимает участие в функционировании сознания и играет важную роль в осуществлении различных функций, как правило, связанных с регуляцией гомеостаза и эмоциями. Среди функций островка, в частности: восприятие, моторный контроль, самосознание, познание и межличностный опыт. Отсюда возникает роль в соответствующих психопатологических процессах.

Вид семантической афазии. При прогрессирующей экспрессивной афазии происходит ухудшение нормальной речевой функции, которое приводит к потери беглой речи при сохраненной способности понимать отдельные слова и незатронутых неязыковых когнитивных функциях. Встречается при разнообразных дегенеративных неврологических заболеваниях, в том числе болезни Пика, болезни моторного нейрона, кортикобазальной дегенерации, лобно-височной деменции, болезни Альцгеймера. Это связано с гипометаболизмом[46] и атрофией передней левой части центральной доли[47].

Зависимость

Ряд функциональных исследований изображений мозга показали, что кора центральной доли активируется, когда лица, злоупотребляющие наркотиками, подвергаются влиянию окружения и сигналов, которые вызывают влечение к употреблению. Это было показано для различных наркотиков, включая кокаин, алкоголь, опиаты и никотин. Несмотря на эти выводы, роль доли была проигнорирована в наркологической литературе[источник не указан 525 дней].

Исследование 2007 года показало что курильщики, которые имеют повреждения центральной доли после инсульта способны избавиться от табачной зависимости[48]. Это было подтверждено и более новыми исследованиями[49][50][51], что делает центральную долю перспективным участком для новых исследований и мишенью для новых анти-наркотических препаратов[52][53].

Считается, что центральная доля играет роль в возникновении и протекании таких болезненных состояний, как тревожные расстройства[54], эмоциональные дисфункции[55], анорексия[56].

История

Впервые центральная доля была описана Иоганном Кристианом Райлем наряду с другими образованиями мозга[57]. Генри Грей во всемирно известной «Анатомии Грея» назвал это образование Островом Райля.

Дополнительные изображения

Примечания

  1. 12345Привес М. Г., Лысенков Н. К., Бушкович В. И. Анатомия человека. — 11-е изд.. — СПб.: Гиппократ, 1998. — С. 525-530. — 704 с. — 5 000 экз. — ISBN 5-8232-0192-3.
  2. 12345Сапин М. Р. Анатомия человека: в 2-х т. — М.: Просвещение, 1995. — ISBN 5-09-004385-X.
  3. Herculano-Houzel S.The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain. (англ.) // Frontiers In Human Neuroscience. — 2009. — Vol. 3. — P. 31—31. — DOI:10.3389/neuro.09.031.2009. — PMID 19915731. [исправить]
  4. Toro, Roberto; Perron, Michel; Pike, Bruce; Richer, Louis; Veillette, Suzanne; Pausova, Zdenka; Paus, Tomáš.Brain Size and Folding of the Human Cerebral Cortex (англ.) // Cerebral Cortex : journal. — 2008. — 1 October (vol. 18, no. 10). — P. 2352—2357. — ISSN1047-3211. — DOI:10.1093/cercor/bhm261. — PMID 18267953.
  5. 12345678910111213141516171819202122232425262728Синельников Р. Д., Синельников Я. Р. Атлас анатомии человека. — 2-е изд.. — М.: Медицина, 1996. — Т. 4. — С. 29-37. — 320 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-225-02723-7..
  6. Годфруа Ж. Что такое психология: В 2-х т. Т.2: Пер. с франц.-М.: Мир, 376 с., с.253. ISBN 5-03-001902-2
  7. Фениш Х. Карманный атлас анатомии человека. — Минск: Вышэйшая школа, 1996. — С. 316-317. — 464 с. — 20 000 экз. — ISBN 985-06-0114-0.
  8. 123456789101112131415161718192021Афанасьев Ю. И., Юрина Н. А. Гистология. — М.: Медицина, 2001. — С. 316-323. — 744 с. — ISBN 5-225-04523-5.
  9. Савельев А. В. Критический анализ функциональной роли модульной самоорганизации мозга // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. — М.: Радиотехника, 2008. — № 5—6. — С. 4—17.
  10. Brodmann Korbinian. Vergleichende Lokalisationslehre der Grosshirnrinde : in ihren Principien dargestellt auf Grund des Zellenbaues. — Leipzig: Johann Ambrosius Barth Verlag, 1909.
  11. Сапин М. Р., Билич Г. Л. Анатомия человека. — М.: Высшая школа, 1989. — С. 417. — 544 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-06-001145-3.
  12. Gerhardt von Bonin {amp}amp; Percival Bailey. The Neocortex of Macaca Mulatta. — Urbana, Illinois: The University of Illinois Press, 1925.
  13. Ученые выявили области мозга, отвечающие за чувство куража, МОСКВА, 24 июня 2010 — РИА Новости (неопр.) (недоступная ссылка). Дата обращения 24 июня 2010.Архивировано 28 июня 2010 года.
  14. A multi-modal parcellation of human cerebral cortex //Matthew F. Glasser, Timothy S. Coalson, Emma C. Robinson, Carl D. Hacker, John Harwell, Essa Yacoub, Kamil Ugurbil, Jesper Andersson, Christian F. Beckmann, Mark Jenkinson, Stephen M. Smith {amp}amp; David C. Van Essen
  15. Составлена самая подробная карта из 180 функциональных зон мозга
  16. Пиллэй, Шрини. Варгань, кропай, марай и пробуй. Открой силу расслабленного мозга / Шрини Пиллэй ; пер. с англ. Е. Петровой ; [науч. ред. К. Бетц]. — М. : Манн, Иванов и Фербер, 2018. ISBN 978-5-00100-996-2
  17. Амодт С. Тайны мозга вашего ребёнка /Сандра Амодт, Сэм Вонг; [пер. с англ. К. Савельева].—М.:Экспо, 2013.—480 с.:ил.—(Психология.Мозговой штурм). ISBN 978-5-699-56654-9

Эта страница в последний раз была отредактирована 8 июля 2019 в 16:15.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Справочник по болезням
Adblock detector