Висши кортикални функции
Фармацевтика, медицина, биология
Висши кортикални функции
Тук се разработват принципно нови решения, както и се формират динамични стереотипи, които формират модели на поведение, възприятие и в някои случаи дори мислене.
Връзката накората с "периферните" образувания - рецептори и ефектори - определя специализацията на отделните му участъци. Различните области на кората са свързани със строго определени типове рецептори, образуващи кортикалните участъци на анализаторите.
Анализаторът е специализирана физиологична система, която осигурява приемане и обработка на определен тип стимули. Той разграничава периферна част - същинските рецепторни образувания - и набор от междинни центрове. Най-важните центрове се намират в таламуса, който е колектор на всички видове чувствителност, и в кората на главния мозък. Кортикалните участъци на анализаторите са най-високите, но не и крайните центрове, тъй като пристигащите тук импулси не се „утаяват“ тук, като в хранилище, а непрекъснато се обработват, превръщайки се в командни сигнали.
Тези команди могат да бъдат изпратени до рецепторния апарат, променяйки прага на тяхната чувствителност. В резултат на това всеки анализатор функционира като пръстеновидна структура, в която импулсите циркулират по маршрута рецептори междинни центрове-рецептори. Разбира се, има изходи от междинни центрове къмефекторни устройства. Действието на ефекторите от своя страна генерира нови рецепторни сигнали. В резултат на това се образуват сложни пръстенни системи: рецептор междинни центрове ефектор-рецептор. Такива системи могат да имат няколко нива на затваряне, но най-високото ниво е кортикалното. По-ниските нива на регулация се характеризират с твърд автоматизъм, докато по-високите, особено кортикалните, са по-гъвкави и променливи.
Основните кортикални участъци на анализаторите имат следното местоположение: зрителен анализатор - в тилната кора, слухов - в темпоралната кора, повърхностна и дълбока чувствителност - в задната централна извивка, двигателен анализатор - в предната централна извивка. Обонятелният анализатор се намира в еволюционно по-старите участъци на кората, включително амоновия рог и цингуларния гирус. Вкусовата чувствителност и рецепцията от вътрешните органи имат по-слабо дефинирано кортикално представителство, концентрирано главно в дълбоките участъци на Силвиевия сулкус.
Всеки анализатор е представен в симетричните участъци на дясното и лявото полукълбо на мозъка. Моторните и сетивните анализатори са свързани с противоположната половина на тялото. Кортикалните представителства на слуховия, вкусовия и обонятелния анализатори във всяко полукълбо имат връзки и с двете страни. Информацията се проектира в зрителната кора от половината от зрителното поле на всяко око, освен това в лявото полукълбо от десните половини, вдясно - от лявата половина на зрителните полета.
Отанатомичните особености следва, че са възможни нарушения на движението, чувствителността и зрението с увреждане на съответната област на едно от полукълбата. Тези нарушения се появяват от страната, противоположна на локализацията на патологичния фокус. Кортикални нарушения на слуха, вкуса и обонянието се наблюдават само придвустранно увреждане на зоните на анализатора или техните връзки.
Наличието на симетрични отдели на анализатора в дясното и лявото полукълбо не означава тяхната пълна еквивалентност. Многобройни експерименти са доказали наличието на функционална мозъчна асиметрия. Същността му се състои в това, че дясното и лявото полукълбо изпълняват малко по-различни функции. Има доминантни и субдоминантни полукълба. В доминантния са разположени центровете на речта и писането, а в субдоминантния липсват съответните центрове.
Най-често доминиращото полукълбо е лявото и местоположението на речевите центрове в него обикновено съвпада с дясната ръка - преобладаването на дясната ръка над лявата.
В случаи на тежко левичарство дясното полукълбо може да бъде доминиращо. Въпросът за левичарството обаче далеч не е прост. В процеса на обучение повечето родители учат децата да използват предимно дясната ръка. Трудно е да се каже кое полукълбо доминира при „претренираните левичари“. Освен това има случаи на амбидекстрия - приблизително еднакво притежание на двете ръце. Също така е трудно да се оцени степента на функционална асиметрия на мозъка. Въпреки това, тази асиметрия съществува, както убедително се доказва от резултатите от изследванията за изолирано спиране на активността на дясното или лявото полукълбо, както и клиничния анализ на лезиите на дясното и лявото полукълбо на мозъка. Ролята на всяко от полукълбата е разгледана по-подробно при описанието на отделните висши кортикални функции.
Изследването на микроскопичната структура на кортикалните участъци на анализаторите показа, че във всеки такъв участък има два вида клетъчни зони. В центъра на кортикалното представяне на анализатора има първични клетъчни полета, наричани още проекционни полета. Тяхната особеност се състои в това, че имат пряка връзка спериферните отдели на анализатора и по този начин са първите получатели на информация. Първичните клетъчни полета са силно специфични; настроен да получава информация от определени типове рецептори. Освен това в тези полета често се наблюдава доста определена подредба на изображения на отделни рецепторни зони. И така, в задната централна извивка всяка част на тялото има своя собствена зона на проекция: в горните части - долния крайник, в средата - ръката, в долната - лицето.
Подобна картина се наблюдава в предната извивка. В зрителния кортекс различни квадранти на зрителните полета се проектират в добре дефинирани области. По този начин в първичните или проекционни зони има висока селективност при получаване на информация и специално представяне на отделните рецепторни зони.
В периферните части на кортикалните представителства на анализаторите има вторични или проекционно-асоциативни клетъчни зони. Те се характеризират с много по-малка специализация в получаването на информация и липса на пряка връзка с периферията. В същото време тези зони са способни да установяват контакт с други участъци на кората, както и да образуват сложни комплекси в себе си, в които, както се смята, е записан минал опит.
По този начин вторичните клетъчни зони, надграждащи първичните, осигуряват по-сложна обработка на информацията и образуват специализирани блокове памет за всеки анализатор.
Когато се оценява площта, заета от първичните и вторичните клетъчни зони на анализаторите, лесно се вижда, че значителни области от кортикалната повърхност остават, така да се каже, "незаети".
Тези "свободни" територии включват, на първо място, обширната теменно-темпорално-тилна област и областите на фронталния лоб предпреден централен гирус. Междувременно точно тези участъци от кората на мозъка постоянно се увеличават в хода на еволюцията и достигат най-голямо развитие при хората. Специални изследвания показват, че в тези отдели са разположени третични кортикални зони.
Като се има предвид наличието на различни клетъчни зони, може да се приеме, че в мозъчната кора протичат две основни групи процеси: интра-анализатор и интер-анализатор. Ако подходим към тези процеси от гледна точка на рефлексния принцип, тогава те се състоят в анализ на влиянията на околната среда, организиране на реакции и обучение. На тези функции са дадени специални имена.
Анализът на влиянието на околната среда на най-високо ниво е по същество разпознаване, т.е. сравнение на получената информация с предварително натрупаната. Тази функция се нарича гнозис. Гнозисните операции могат да се извършват както в рамките на един анализатор, така и във взаимодействието на анализаторите.
Разработването на програми за действие и прилагането на тези програми се нарича праксис. Като правило праксисът изисква участието на няколко анализатора, тъй като без рецепторен контрол не е възможно действие.
Ученето се свежда преди всичко до формирането на паметта. Освен това паметта е абсолютно необходима в операциите на гнозиса и праксиса. В крайна сметка разпознаването е сравнение с вече известното, т.е. фиксирани в паметта. От своя страна изграждането на програма за действие е преди всичко избор на готови шаблони, отново съхранени в паметта. Блокове памет съществуват с всеки анализатор, както и на ниво системи между анализатори. Особено място заема семантичната памет, която е в основата на езика и мисленето.
Разнообразие от сложни рецептори прекодират в нервни импулси само физикохимичните характеристики на стимулите: дължинасветлинна вълна, честота на вибрации на въздуха, температура и др. На базата на тази елементарна информация обаче човек си създава много сложни представи за света около себе си. Например, погледът фиксира обект и за него се правят следните заключения: „Нещо голямо, е далече, движи се, приближава се към мен, движи се много бързо, това е кола“.
На практика нито едно от горните заключения не може да бъде направено без предишен опит. „Голямо“ означава, че трябва да имате представа за малкото, „е далеч“ - трябва да оцените разстоянието, „приближава ме“ - оценка на траекторията на движение, „движи се много бързо“ - оценка на скоростта. Цялата работа се извършва автоматично, несъзнателно. Разпознаването в темата на автомобила и дори марката му вече е чисто човешка функция. Въпреки това, оценката на големината, скоростта на движение на обекта е резултат от обучението. Наблюденията върху развитието на детето убедително показват, че способността да се прави разлика между големи и малки предмети, да се определя разстоянието до тях, посоката на тяхното движение се формират с възрастта, тъй като се натрупва житейски опит. Следователно гнозисът е функция, която се формира в процеса на обучение и следователно е най-уязвима в детството.
Горният пример освен това показва, че може да има много нива на гностични операции - от дефинирането на най-прости характеристики до сложни синтетични заключения. По всяка вероятност първичните клетъчни зони изпълняват елементарни гностични функции, а вторичните – по-сложни. В третичните зони се извършва комплексно разпознаване.
Наличието на йерархия, многостепенност на нивата на гнозис се потвърждава от клиничната практика. В зависимост от степента на увреждане на кортикалната част на анализатора,тежестта на гностичните разстройства - от пълна агнозия до частична загуба на способността за разпознаване. Най-често гнозисните нарушения засягат една от аналитичните системи, а останалите се запазват. Има зрителни, слухови, обонятелни, вкусови, тактилни.