Neurony
Mózg zbudowany jest z dwóch rodzajów komórek: neuronów i komórek glejowych. Zasadniczą rolę pełnią neurony bo przetwarzają impulsy nerwowe. Pomimo tego, że komórki glejowe nie przetwarzają impulsów nerwowych, są one bardzo ważne między innymi do podtrzymania pracy i życia neuronów. Stanowią mianowicie łącznik pomiędzy neuronami a naczyniami krwionośnymi (bezpośredni kontakt neuronów z krwią jest dla neuronów zabójczy). Ponadto komórki glejowe tworzą substancję nośną dla konstrukcji całego mózgu i elektroizolacyjną obudowę dla neuronów. Posiadają również inne funkcje, jak żerną dla zniszczonych neuronów. Komórek glejowych jest więcej niż neuronów.
Neurony i komórki glejowe są z wyglądu podobne (glejowe mniejsze). Jednak neuron w odróżnieniu od komórki glejowej posiada jedną wyróżnioną wypustkę znaną aksonem (neurytem), którą odprowadzane jest pobudzenie z ciała neuronu do następnych neuronów. Neuron stanowi podstawową jednostkę (węzeł) przetwarzania impulsów nerwowych.
Komórka nerwowa
A - Neuron B - Synapsa (styk neuronów) C - Akson neuronu
Szczegóły dotyczące budowy neuronu <kliknij tutaj>
Komórka glejowa
Komórka glejowa w wyglądu przypomina neuron lecz nie przewodzi impulsów nerwowych. Cechą odróżniającą ją od neuronu jest brak aksonu. Komórki glejowe dzielą się na:
Narodziny komórek nerwowych i glejowych
Komórki nerwowe i część komórek glejowych powstają w wyniku asymetrycznego podziału komórki macierzystej zwanej neuroblastem. Na wskutek podziału komórki macierzystej mogą powstać:
· dwie komórki macierzyste (potomne) - podział symetryczny
· komórka macierzysta i neuron - podział niesymetryczny
· komórka macierzysta i komórka glejowa - podział niesymetryczny
Neuron i komórka glejowa nie mają już zdolności do podziału, jaką posiada komórka macierzysta, lecz wykazują możliwość migracji do innych miejsc ustępując obszar podziału komórek.
Pomimo tego, że neuron nie może się już dzielić, posiada on zdolność do tworzenia coraz to nowszych połączeń synaptycznych z innymi neuronami. Wpływa to na dużą plastyczność mózgu.
Podstawowe części składowe mózgu
1 – rdzeń kręgowy, • pień mózgu2 – rdzeń przedłużony, 3 – most, 4 – śródmózgowie, • międzymózgowie5 – wzgórze 11 - podwzgórze• kresomózgowie 6 – spoidło wielkie, 7 – kora płata czołowego, 8 – kora płata ciemieniowego, 9 – kora płata potylicznego, • tyłomózgowie10 – móżdżek,
Istota biała
Skupiska wypustek neuronów (aksonów lub neurytów) i komórek glejowych noszą nazwę istoty białej. Istota biała zajmuje się przewodzeniem impulsów nerwowych między skupiskami neuronów.
Istota biała stanowi drogi nerwowe różnego rodzaju takie jak:
· drogi czuciowe (swoiste) wstępujące (receptor - rdzeń - pień - wzgórze - kora) - doprowadzające pobdźce czuciowe do kory
· drogi pobudzające (nieswoiste) wstępujące (receptor - rdzeń - twór siatkowy - wzgórze - kora) - pobudzające korę mózgową. Pobudzenie to, jest dodatkowym warunkiem koniecznym do percepcji bodźca przez korę.
· drogi kojarzeniowe (kora - kora)
· drogi zstępujące piramidowe (kora - rdzeń - efektor) - drogi ruchowe doprowadzające impulsy do efektorów
· drogi zstępujące pozapiramidowe - drogi dla impulsów kontrolujących ruchy
Wśród dróg kojarzeniowych (kora-kora) można wymienić:
· drogi krótkie łukowate, łączące sąsiadujące zakręty kory
· drogi długie zwane pęczkami (pęczek podłużny górny i dolny, pęczek pionowy, pęczek haczykowaty,obręcz) łączące różne okolice kory jednej półkuli (na przykład pęczek łukowaty łączący ośrodek Wernickego i ośrodkiem Broki)
· drogi spoidłowe takie jak: spoidło przednie, ciało modzelowate, spoidło tylne.
Występują jeszcze inne drogi nerwowe jak: typu (kora - jądra podkorowe) i (jądra podkorowe - wzgórze - kora) oraz wiele innych, łączących poszczególne struktury wewnętrzne mózgu. Warto zauważyć, że drogi wstępujące, prowadzące do kory, muszą przejść przez wzgórze.
W mózgu, drogi nerwowe grupowane mogą być w torebki (torebka ostatnia między wyspą [insula] a przedmurzem [claustrum], zewnętrzna między przedmurzem a skorupą [putamen], wewnętrzna między gałką bladą [globus pallidus] a ogonem jądra ogoniastego [tail of caudate nucleus] ).
Istota biała występuje także w rdzeniu, z tym że istota biała otacza istotę szarą znajdującą się z środku rdzenia. Istotę białą w rdzeniu tworzą połączenia wstępujące - do mózgu i zstępujące - z mózgu przebiegające wzdłuż tego rdzenia.
Dla zwiększenia szybkości i łatwości przewodzenia impulsów nerwowych drogi nerwowe posiadają osłonkę izolacyjną z substancji mielinowej.
Istota szara
Skupiska ciał neuronów i komórek glejowych w mózgu noszą nazwę istoty szarej. Istota szara zajmuje się przetwarzaniem impulsów nerwowych.
Na pofałdowanej powierzchni mózgu (część zewnętrzna - odkryta) mamy warstwę istoty szarej o grubości od kilku do 5 mm i powierzchni około 2000 cm2, która nosi nazwę kory mózgowej. Kora mózgowa złożona jest z trzech rodzajów neuronów (piramidalne, ziarniste i wielokształtne) ułożonych w sześciu warstwach dla kory nowej lub trzech warstwach dla kory starej.
Pod korą występuje istota biała (włókna połączeń), a w niej tkwią jeszcze skupiska istoty szarej zwane jądrami wraz z centralnym jądrem zwanym wzgórzem. Jądra kresomózgowia noszą nazwę jąder podkorowych lub podstawnym [basal ganglia].
Ogólnie kora mózgowa zajmuje się świadomym przetwarzaniem informacji, a jądra pierwotne przetwarzaniem podświadomym.
Ujmując bardziej szczegółowo, istota szara wypełnia następujące obszary mózgowia:
1. kora [cortex] kresomózgowia lub inaczej płaszcz mózgowia (warto też wspomnieć o dwóch fragmentach kory: wyspa [insula] i hipokamp [hippocampus])
2. jądra kresomózgowia zwane strukturami podkorowymi mózgu lub jądrami podstawnymi [basal ganglia]. 3. jądra międzymózgowia. Charakterystycznymi reprezentantami grup jąder jest wzgórze [thalamus] i podwzgórze [hypothalamus].4. pień mózgu składający się z takich struktur jak: śródmózgowie, most, rdzeń przedłużony.5. kora i jądra móżdżku zwanego także tyłomózgowiem.
Istota szara występuje także w rdzeniu, z tym że występuje wewnątrz rdzenia, a otacza ją istota biała.
Poza istotą białą i szarą pozostałą część mózgu zajmują
· komory mózgu wypełnione płynem mózgowo-rdzeniowym
· naczynia krwionośne zasilające komórki mózgu.
Kora mózgowa
Najwyższym piętrem przetwarzania informacji układu ośrodkowego, a zarazem najmłodszym filogenetycznie tworem, jest kora mózgowa.
Kora mózgu (mózgowia) okrywa mózg w formie płaszcza i ma, w zależności od obszaru kory, grubość od 1.5 do 5 mm. Powierzchnia kory jest pofałdowana i wynosi około 2000 cm2 (20cm x 1 m). Kora tworzy cienką warstwę w stosunku do wymiarów mózgowia. Tworzy ją około 10 mld neuronów ułożonych w sześciu warstwach dla nowej kory, albo w trzech warstwach (dla niewielkiej części starej kory - węchomózgowia i hipokampa). Na 1cm2 powierzchni kory przypada zatem ok. 5 mln komórek nerwowych. Załóżmy, że średnia ilość połączeń synaptycznych dla jednego neuronu z pozostałymi neuronami wynosi 1000 połączeń, daje to dla kory 10 bilionów połączeń, albo 5 mld połączeń na cm2 powierzchni kory. Kora nie jest równa i tworzy uwypuklenia (zakręty) i wgłębienia (bruzdy).
Typowy rozkład rodzajów neuronów w poszczególnych warstwach kory:
Przedstawiony rozkład rodzajów neuronów w różnych obszarach kory mózgowej może odbiegać od wyżej przedstawionego. W warstwie 4 znajdują się neurony ośrodków czuciowych kory pierwotnej (pierwszorzędowej) leżących w tylnej części kory (po drugiej stronie bruzdy środkowej). Neurony te zbierają pobudzenia z aksonów biegnących od powierzchni wzgórza, natomiast w warstwie 5 znajdują się neurony wysyłające aksony w ośrodkach ruchowych płata czołowego do efektorów (mięśni).
Opis kory mózgowej
Okazuje się, że mózg [brain] posiada całkiem celową konstrukcję. Istota biała [white matter] półkul mózgowych, będąca skupiskiem włókien nerwowych pokryta jest kilkumilimetrową warstwą istoty szarej (ciała neuronów) zwaną korą mózgową [cortex]. Znaczenie kory mózgowej jest istotne, ponieważ dzięki niej istnieje świadomość. Impulsy nerwowe, aby zostały odebrane w sposób świadomych wrażeń, muszą dotrzeć do czuwającej kory mózgowej. Co oznacza słowo czuwającej? Oznacza tylko tyle, że korę można ją włączać i wyłączać. Włączona kora odbiera docierające do niej bodźce w sposób uświadomionych wrażeń, natomiast kora wyłączona jest ich nieświadoma. Impulsy nerwowe docierające do struktur podkorowych (w głębi mózgu) są nieuświadomione.
Kora mózgowa jest parzysta, to znaczy występuje na dwóch półkulach mózgu połączonych ze sobą drogami nerwowymi spoidłowymi. Jednym największym spoidłem jest spoidło wielkie zwane ciałem modzelowatym (corpus callosum).
Kora mózgowa zbudowana jest z trzech rodzajów neuronów ułożonych w sześciu warstwach. W zakresie kory hipokampowej i kory węchowej występuje jeszcze starsza postać kory trójwarstwowej. Kora móżdżku jest też trójwarstwowa.
Powierzchnia kory jest poprzecinana bruzdami [sulcus]. Obszar kory między bruzdami nosi nazwę zakrętu [gyrus].
Najważniejszymi bruzdami kory są bruzda środkowa lub centralna [central culsus] zwana także bruzdą Rolanda oraz bruzda bocza [lateral culsus] znawa także bruzdą Sylwiusza.
Bruzda środkowa dzieli całą korę półkuli mózgowej na część przednią i tylną. Część przednia zajmuje się działaniem, a część tylna odbiorem i przetwarzaniem bodźców ciuciowych (sensoryka). Podobny układ mamy w rdzeniu. Rogi przednie istoty szarej rdzenia zajmują się motoryką, a rogi tylne istoty szarej rdzenia odbiorem sygnałów. Jest to bardzo ciekawa właściwość układu nerwowego. Narząd wzroku na przykład znajduje się z przodu głowy (oko), ale połączony jest nie z korą czołową, lecz potyliczną znajdującą się w tyle głowy, bo tam jest część odbiorcza kory mózgowej.
Bruzda środkowa i boczna wyznaczają w korze mózgowej obszary kory zwane płatami [lobe]. Bruzda środkowa dzieli korę na płat czołowy [frontal lobe] i płat ciemieniowy [parietal lobe]. Bruzda boczna natomiast wyznacza płat skroniowy i oddziela ją od płata czołowego i ciemieniowego.
Na czołowej części półkuli znajduje się płat przedczołowy [prefrontal lobe], a w tyle półkuli płat potyliczny [occipital lobe]. Miejsce spotkania się bruzdy środkowej z boczną bruzdy wyznacza niewidoczny płat kory zagłębiony do wnętrza półkuli znany wyspą [insula].
Bruzda środkowej i boczna nie tylko wyznaczają granice płatów czołowego, ciemieniowego i skroniowego. W korze, w obrębie tych bruzd, dużo się dzieje w odróżnieniu od pozostałej kory półkuli mózgowej. Po ciemieniowej stronie bruzdy środkowej jest zlokalizowana pierwotna (pierwszorzędowa) kora dotykowa (pola Brodmanna 1,2,3). Oznacza ona, że wszystkie receptory dotyku umieszczone na skórze mają tam swoją reprezentację.
Po drugiej stronie bruzdy środkowej, na terenie płata czołowego, znajduje się granicząca z korą dotykową kora ruchowa. Drażnienie tych okolic słabym prądem elektrycznym wywołuje ruchy kończyn.
W pobliżu bruzdy bocznej na terenie płata skroniowego znajduje się pierwotna (pierwszorzędowa) kora słuchowa (pola Brodmanna: 41, 42). Narząd słuchu ma tutaj swoją reprezentację.
Charakterystyczną cechą pierwotnych obszarów kory jest niezmienność jej lokalizacji. Dla różnych ludzi lokalizacja tych obszarów znajduje się mniej więcej w tym samym miejscu.
Ośrodki zajmujące się przetwarzaniem wzroku znajdują się w płacie potylicznym i tam znajduje się pierwotna kora wzrokowa (pole Brodmanna 17).
Miejsce stykania się obu półkul mózgowych wyznacza obszar przyśrodkowy każdej z półkul. Znajduje się tam bardzo ważny, dla układu limbicznego [limbic system], obszar kory zwany zakrętem obręczy [cingulate gyrus].
...
inverso88