Поля по бродману картинка

Карта мозга

Поля по бродману картинка

Вращающийся глобус и «лоскутное одеяло» изображённых на нём стран – такая карта помогает нам понять, где именно мы находимся, а также то, что государства и народы отличаются друг от друга и имеют весьма конкретные границы.

Теперь подобная карта появилась и у внешнего слоя мозга — его коры, на которой каждое полушарие оказалось разделённым на 180 отдельных «стран».

Причём, девяносто семь областей из них никогда не описывались ранее, несмотря на явные различия в структуре, функции и значительную связь с соседями. Новая карта мозга опубликована в Nature.

Иллюстрация: M. F. Glasser, D. C. Van Essen

«Каждая отдельная область на карте содержит клетки со сходными структурой, функциями и взаимосвязями. Но эти «регионы» отличаются друг от друга подобно разным странам и имеют чётко определённые границы, а также уникальную культуру»,

— отмечает Дэвид Ван Эссен (David Van Essen), невролог Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури, который курировал исследование.

Нейрофизиологи давно стремились разделить мозг на мелкие части, чтобы лучше понять, как он работает в целом.

Одна из самых известных карт мозга разделила кору на 52 области, основанные на различном расположении клеток в ткани (теперь эти зоны известны как поля Бродмана).

Более современные карты основывались на данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) — например, функциональной МРТ, которая измеряет приток крови в ответ на различные умственные задачи.

Однако, до сих пор большинство таких «картографических» исследований проводились с помощью лишь одного типа измерений, что, как отмечает Томас Йео (Thomas Yeo), нейробиолог из Национального университета Сингапура, не только не даёт полное представление о работе всего мозга, но и может ввести исследователей в заблуждение. Новая карта основана на многократных МРТ измерениях, которые максимально конкретизируют внимание на корковых областях и поэтому помогают наиболее хорошо их оценить.

Разделяй и властвуй

Чтобы построить карту, группа учёных под руководством нейробиолога Мэтью Глассера (Mathew Glasser) из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе использовала изображения, полученные у 210 здоровых молодых людей, которые участвовали в проекте «Коннектом человека» по картированию структур мозга и их функциональных связей. В исследование включили информацию о толщине коры, функциях мозга, аксональных связях между регионами, о топографической организации клеток в ткани и содержании миелина — вещества, которое отвечает за электроизоляцию аксонов.

Глассер зонировал кору головного мозга по принципу значительных изменений в двух или более свойствах, которые использовал, чтобы «расставить» границы на карте. Обработка данных велась с использованием алгоритмов машинного обучения.

«Если медленно «ползать» по поверхности коры, то в какой-то момент вы найдёте такое место, где свойства начнут меняться, или даже такое, где обнаружатся несколько независимых изменений на одном и том же месте», 

— отметил исследователь.

Методика подтвердила наличие 83 известных ранее участков мозга и выявила ещё 97 новых. Учёные проверили карту, наблюдая за работой этих регионов у 210 человек.

Они обнаружили то, что карта достаточно точная, но размер её зон несколько варьирует от человека к человеку.

Эти различия помогут  понять по-новому индивидуальную изменчивость когнитивных способностей, а также выявить риски развития заболеваний.

Грани достижимого

«Несмотря на то, что в центре внимания этой работы лежало создание красивого и усреднённого шаблона мозга, он действительно открывает возможность для дальнейшего изучения уникальных сочетаний индивидуальных особенностей с интеллектуальными и творческими способностями, то есть того, что делает каждого из нас уникальным», 

— говорит Рекс Юнг (Rex Jung), нейропсихолог из Университета Нью-Мексико в Альбукерке.

Но при всех очевидных плюсах минусы также есть: карта ограничена в нескольких важных аспектах. Самое важное, она очень немногое рассказывает о биохимических основах работы мозга или об активности отдельных нейронов, их небольших групп.

«Это похоже на фантастическую карту Google «Планета Земля», которая может даже продемонстрировать ваше район города или даже задний двор вашего дома. Тем не менее, вы не можете рассмотреть, как передвигаются ваши соседи, куда они собираются переместиться и какая у них работа», 

— говорит Юнг.

Глассер же предполагает, что этот проект станет версией 1.0.

«Это не означает, что этот вариант окончательный, но то, что мы получили сейчас, гораздо лучше, чем то, что мы имели прежде», 

— резонно замечает учёный.

A multi-modal parcellation of human cerebral cortex

Matthew F. Glasser, Timothy S. Coalson, Emma C. Robinson, David C. Van Essen et all.

Nature (2016) doi:10.1038/nature18933

Источник: http://sensint.ru/karta-mozga

Головной мозг: цитоархитектонические поля Бродмана

Поля по бродману картинка

Головной мозг – сложнейший орган в человеческом организме. Наиболее высокоорганизованная его часть – это кора. Благодаря ее наличию человек способен читать, писать, думать, помнить и прочее. Изучению особенностей строения коры уделяли внимание многие ученые. Существует множество работ о делении коры на так называемые поля Бродмана. Именно о них и пойдет речь далее в статье.

Немного об истории

Построением карты поверхности головного мозга занималось много ученых: Бейли, Бец, Экономо и прочие. Их карты значительно отличались друг от друга по форме полей, их размерам, количеству. В современной нейроанатомии наибольшее признание получили поля головного мозга по Бродману. Всего насчитывается 52 поля.

Павлов, в свою очередь, подразделил все поля на две большие группы:

  • центры первой сигнальной системы;
  • центры второй сигнальной системы.

Каждый центр состоит из ядра, играющего ключевую роль в осуществлении функции определенного центра, и анализаторов, окружающих ядро. Примечательно то, что центры в коре головного мозга регулируют функционирование органов на противоположной стороне тела. Это связано с тем, что проводящие пути нервных волокон делают перекрест на своем пути от центра к периферии.

Поля мозга по Бродману обозначены арабскими цифрами, у некоторых также есть обозначение, из которого можно понять функцию конкретного поля.

Первая сигнальная система: расположение

Центры первой сигнальной системы расположены в полях Бродмана, которые присутствуют и у животного, и у человека.

Они отвечают за простую реакцию на внешний раздражитель, формирование ощущений, представлений. Эти центры присутствуют и в правом, и в левом полушарии коры головного мозга.

Поля Бродмана первой сигнальной системы есть у человека с рождения и в норме не подвергаются изменениям в течение жизни.

К этим полям относятся:

  • 1 – 3 – находятся в теменной доле коры головного мозга позади от центральной извилины;
  • 4, 6 – расположены в лобной доле кпереди от центральной извилины, имеют в своем составе пирамидные клетки Беца;
  • 8 – это поле находится кпереди от 6-го, ближе к фронтальной части лобной коры;
  • 46 – расположено на наружной поверхности лобной доли;
  • 41, 42, 52 – размещены на так называемых извилинах Гешле, на базальной части височной доли головного мозга;
  • 40 – находится в теменной доли позади 1 – 3 полей, ближе к височной части;
  • 17 и 19 – расположены в затылочной части головного мозга, наиболее дорсально от остальных полей;
  • 11 – одна из наиболее древних структур, находится в гиппокампе.

Первая сигнальная система: функции

Функции полей Бродмана в первой сигнальной системе отличаются в зависимости от локализации центра, особенностей его гистологической структуры. В целом эти ядра выполняют такие функции:

  • осуществление двигательного процесса;
  • узнавание предметов на ощупь;
  • слух;
  • зрение.

Чтобы осуществить точное движение, необходима одновременная активация нескольких полей Брока:

  1. Центры 4 и 6, пирамидные клетки которых несут импульс к скелетным мышцам и обеспечивают их сокращение.
  2. Поле под номером 40, где находятся центры осуществления сложных, стереотипных для конкретного человека движений. Эти центры формируются в течение жизни индивидуума, как правило, во время профессиональной деятельности.
  3. Иногда необходима активация 46 поля, которое отвечает за синхронный поворот глаз вместе с головой.

В узнавании предметов на ощупь, или стереогнозии, участвуют поля под номерами 5 и 7.

Поля 41, 42 и 52 необходимы для того, чтобы человек мог воспринимать звуки окружающего мира. Причем к центру слуха с одной стороны подходят волокна сразу из двух ушей.

Поэтому повреждение коры с одной стороны не приводит к слуховым нарушениям. Центр, расположенный в поле 41, отвечает за первичный анализ информации. В 42 поле находятся центры слуховой памяти.

А при помощи поля под номером 52 человек может ориентироваться в пространстве.

В полях с 17 по 19 находится зрительный анализатор. По аналогии со слуховыми центрами, в 17 поле происходит первичный анализ информации, в 18 находится зрительная память, а в 19 – оценочные центры и ориентация.

В 11 поле расположены центры обоняния, в 43 – центры вкуса.

Вторая сигнальная система: расположение

Присутствие второй сигнальной системы характерно только для человека. Именно эти центры обеспечивают высшее мышление, которое включает в себя обобщение информации, мечты, логику. По сути, для нормального мышления и речи необходима активация всех полей Бродмана, но можно выделить центры, которые имеют свои специфические функции:

  • 44 – расположено в задней части нижней лобной извилины;
  • 45 – находится кпереди от 44 поля, в переднем участке лобной извилины;
  • 47 – размещено ниже двух предыдущих полей, ближе к базальной части лобной доли;
  • 22 – одна из наиболее передних частей височной доли;
  • 39 – находится в задней части верхней височной извилины.

Вторая сигнальная система: функции

Как уже было отмечено выше, цитоархитектонические поля Бродмана второй сигнальной системы необходимы для осуществления высшей нервной деятельности. А основное отличие человека от животного – способность к речи.

В 45 поле находится центр Брока. Он необходим для нормальной моторики речи. Именно благодаря наличию этого центра человек способен произносить слова. При его повреждении развивается состояние под названием “моторная афазия”.

В 44 поле находится центр письменной речи. Импульсы из этого участка коры поступают к скелетным мышцам пальцев и кисти. При его разрушении человек теряет способность писать, что получило название “аграфия”.

47 поле отвечает за пение. Именно при нормальной работе этого центра человек может произносить слова нараспев.

В 22 поле находится центр Вернике. Здесь происходит анализ слуховой речи. Благодаря нормальной работе 22 поля человек воспринимает слова на слух.

39 поле – центр зрительной речи. Функционирование этого поля позволяет человеку различать символы, написанные на бумаге. При его повреждении человек теряет способность читать, что называется сенсорной алексией.

Заключение

Цитоархитектонические поля Бродмана – важные структуры коры головного мозга. Но есть также центры, свободные от этих полей. Они размещены преимущественно в лобной доле, между височной и затылочной областями. Их называют ассоциативными зонами.

Источник: https://FB.ru/article/422454/golovnoy-mozg-tsitoarhitektonicheskie-polya-brodmana

Карта мозга по бродману. Основные поля коры больших полушарий по бродману. Отрывок, характеризующий Цитоархитектонические поля Бродмана

Поля по бродману картинка

Боковая поверхность мозга с пронумерованными полями Бродмана.

Центральная часть мозга с пронумерованными полями Бродмана.

Поля Бродмана

— отделы коры больших полушарий головного мозга, отличающиеся по своей цитоархитектонике (строению на клеточном уровне). Выделяется 52 цитоархитектонических поля Бродмана.

В 1909 году немецкий невролог Корбиниан Бродман опубликовал[1] карты цитоархитектонических полей коры больших полушарий головного мозга. Бродман впервые создал карты коры. Впоследствии О. Фогт и Ц. Фогт (1919—1920 гг.

) с учётом волоконного строения описали в коре головного мозга 150 миелоархитектонических участков. В Институте мозга АМН СССР (ныне — Научный центр неврологии РАМН) И. Н. Филимоновым и С.А.

Саркисовым были созданы карты коры головного мозга, включающие 47 цитоархитектонических полей[2].

Несмотря на критику[3], поля Бродмана являются самыми известными и наиболее часто цитируемыми при описании нейрональной организации коры головного мозга и её функций.

Отнесение того или иного участка коры к определённому полю основывалось на гистологическом исследовании — окраске по Нисслю. Те или иные поля соответствуют участкам мозга, отвечающим за определённые функции.

А. В. Кэмпбелл предложил разделение полей на первичные, вторичные и третичные. Первичные и вторичные поля (ядерная зона анализатора) получают импульсы непосредственно от таламуса, в то время как третичные — только от первичных и вторичных полей.

Первичные поля производят специфический анализ импульсов определенной модальности. Вторичные поля осуществляют взаимодействие различных анализаторных зон.

Третичные поля играют определяющую роль в сложных видах психической деятельности — символической, речевой, интеллектуальной.[4]

Поля Бродмана

  • Поля 3, 1 и 2 — соматосенсорная область, первичная зона. Находятся в постцентральной извилине. В связи с общностью функций используется термин «поля 3, 1 и 2
    » (спереди назад)
  • Поле 4 — моторная область. Располагается в пределах прецентральной извилины
  • Поле 5 — вторичная соматосенсорная зона.

    Располагается в пределах верхней теменной дольки

  • Поле 6 — премоторная кора и дополнительная моторная кора (вторичная моторная зона). Располагается в передних отделах прецентральной и задних отделах верхней и средней лобной извилин.
  • Поле 7 — третичная зона.

    Расположена в верхних отделах теменной доли между постцентральной извилиной и затылочной долей

  • Поле 8 — располагается в задних отделах верхней и средней лобной извилин.

    Включает в себя центр произвольных движений глаз

  • Поле 9 — дорсолатеральная префронтальная кора
  • Поле 10 — передняя префронтальная кора
  • Поле 11 — обонятельная область
  • Поле 12 —
  • Поле 13 —
  • Поле 14 —
  • Поле 15 —
  • Поле 16 —
  • Поле 17 — ядерная зона зрительного анализатора — зрительная область, первичная зона
  • Поле 18 — ядерная зона зрительного анализатора — центр восприятия письменной речи, вторичная зона
  • Поле 19 — ядерная зона зрительного анализатора, вторичная зона (оценка значения увиденного)
  • Поле 20 — нижняя височная извилина (центр вестибулярного анализатора, распознавание сложных образов)
  • Поле 21 — средняя височная извилина (центр вестибулярного анализатора)
  • Поле 22 — ядерная зона звукового анализатора
  • Поле 23 —
  • Поле 24 —детектор ошибок
  • Поле 25 —
  • Поле 26 —
  • Поле 27 —
  • Поле 28 — проекционные поля и ассоциативная зона обонятельной системы
  • Поле 29 —
  • Поле 30 —
  • Поле 31 —
  • Поле 32 — дорсальная зона передней поясной коры. Рецепторная область эмоциональных переживаний.
  • Поле 33 —
  • Поле 34 —
  • Поле 35 —
  • Поле 36 —
  • Поле 37 — Акустико-гностический сенсорный центр речи. Это поле контролирует трудовые процессы речью, ответственно за понимание речи. Центр распознавания лиц.
  • Поле 38 —
  • Поле 39 — ангулярная извилина, часть зоны Вернике (центр зрительного анализатора письменной речи)
  • Поле 40 — краевая извилина, часть зоны Вернике (двигательный анализатор сложных профессиональных, трудовых и бытовых навыков)
  • Поле 41 — ядерная зона звукового анализатора, первичная зона
  • Поле 42 — ядерная зона звукового анализатора, вторичная зона
  • Поле 43 — вкусовая область
  • Поле 44 — Центр Брока
  • Поле 45 — триангулярная часть поля Бродмана (музыкальный моторный центр)
  • Поле 46 — двигательный анализатор сочетанного поворота головы и глаз в разные стороны
  • Поле 47 — ядерная зона пения, речедвигательная его составляющая
  • Поле 48 —
  • Поле 49 —
  • Поле 50 —
  • Поле 51 —
  • Поле 52 — ядерная зона слухового анализатора, которая отвечает за пространственное восприятие звуков и речи

Впервые составлен полный атлас человеческого мозга с клеточным разрешением 1 мкм/пиксель

Несколько изображений из атласа человеческого мозга. Изображение: Allen Institute for Brain Science

Знание детальной анатомической структуры человеческого мозга крайне важно для понимания его функциональности. Существующие справочные атласы не отличаются высоким качеством: у них относительно низкое разрешение или они неполные, или не хватает аннотаций структуры.

Долгое время атласы человеческого мозга уступали атласам мозга червей, мух и мышей по качеству, пространственному разрешению и полноте. Это связано с техническими ограничениями из-за огромного размера и сложности человеческого мозга.

Что и говорить, если в медицине до сих пор зачастую используются атласы столетней давности.

Хорошо, что в мире остались меценаты, такие как сооснователь Microsoft Пол Аллен. Полмиллиарда долларов, вложенных в научный проект по исследованию человеческого мозга, принесли результат.

Учёные из Института Аллена по нейронаукам (Allen Institute for Brain Science) восполнили большой научный пробел — и подготовили самый полный и детальный на сегодняшний день цифровой атлас человеческого мозга.

Он составлен путём нейровизуализации, гистологического исследования с высоким разрешением и химиоархитектуры мозга 34-летней женщины (как известно, мозг женщины структурно и функционально не отличается от мужского).

Для составления атласа пришлось задействовать магнитно-резонансную томографию, диффузионно-взвешенную визуализацию (диффузионную МРТ) и 1356 больших анатомических пластин размером с полушарие мозга для иммуногистохимии (ИГХ) и исследования по методу Ниссля с клеточным разрешением, то есть 1 мкм/пиксель.

Ранее в этом году о создании атласа человеческого мозга объявили исследователи Human Connectome Project. Они скомпилировали изображения, полученные методом МРТ у 210 взрослых людей. Но такая картина даже близко не может сравниться с детальным атласом одной женщины на клеточном уровне, который составили в Институте Аллена по нейронаукам.

«Это самый структурно полный атлас на сегодняшний день, и мы надеемся, что он послужит эталонным справочником человеческого мозга в различных научных дисциплинах», — говорит Эд Лейн (Ed Lein), кандидат наук и исследователь Института Аллена по нейронаукам.

В будущем этот атлас будет полезен как базовый справочник для наложения других карт человеческого мозга, в том числе функциональных карт или карт клеточного состава отделов мозга.

Это своеобразный единый фреймворк для интеграции множества научных исследований, объединения разных типов данных о человеческом мозге.

В атлас вошли полностью аннотированные изображения 862 структур мозга, в том числе 117 трактов (нейронных путей) в белом веществе и несколько новых цито- и химиоархитектурно выделенных структур. Эти аннотации, полученные с анатомических пластин и исследования по методу Ниссля, перенесены также на соответствующие изображения МРТ, где мозг был ещё в целом, не разрезанном виде.

Атлас человеческого мозга. Иллюстрация: Allen Institute for Brain Science

В новой коре (неокортексе) исследователи разграничили отдельные области: борозды, извилины и модифицированные поля Бродмана, чтобы связать в единую структуру макроскропические анатомические парцелляции и микроскопические химиоархитектурные парцелляции.

Чтобы создать полную онтологию мозга и точно разграничить отдельные регионы в поперечных сечениях, учёным Института Аллена пришлось разработать новый сканер, способный сканировать с микрометровым разрешением тонкие срезы ткани размером с полное полушарие мозга.

Учёные проделали огромную работу. Созданный ими атлас мозга женщины настолько детальный, что позволяет довольно точно определить соответствующие структурные области в мозгу других людей по данным МРТ.

Интерактивный цифровой атлас мозга, составленный в Института Аллена по нейронаукам, опубликован в свободном доступе совершенно бесплатно для научного сообщества всего мира. На сайте он интегрирован с существующими атласами экспрессии генов, составленными в том же институте.

Источник: https://beltiko.ru/terminologiya/karta-polusharij-mozga-polya-po-brodmanu.html

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: