Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Мидың аймағы
Region of the brain
Бродманн аймағы – адам немесе басқа приматтардың миындағы ми қабығының аймағы, ол цитоархитектурасымен, яғни жасушалардың гистологиялық құрылымы мен ұйымдастырылуымен анықталады. Бұл ұғымды алғаш рет 20 ғасырдың басында неміс анатомы Корбинян Бродман енгізді. Бродманн ми қабығындағы әртүрлі жасушалық құрылымдарға сүйене отырып, адам миын картаға түсірді және 52 ерекше аймақты анықтады, оларды 1-ден 52-ге дейін нөмірледі. Бұл аймақтар, яғни Бродманн аймақтары, сезіну, қозғалысты бақылау және таным сияқты әртүрлі функциялармен байланысты.
A Brodmann area is a region of the cerebral cortex, in the human or other primate brain, defined by its cytoarchitecture, or histological structure and organization of cells. The concept was first introduced by the German anatomist Korbinian Brodmann in the early 20th century. Brodmann mapped the human brain based on the varied cellular structure across the cortex and identified 52 distinct regions, which he numbered 1 to 52. These regions, or Brodmann areas, correspond with diverse functions including sensation, motor control, and cognition.
Тарих
Бродманн аймақтарын бастапқыда неміс анатомы Корбиниан Бродманн анықтады және нөмірледі. Ол ми қабығындағы нейрондардың цитоархитектуралық ұйымдастырылуын, Нисл әдісімен жасушаларды бояу арқылы зерттеді. Бродманн 1909 жылы адамдарда, маймылдарда және басқа да түрлердегі қабық аймақтарының карталарын, сондай-ақ сүтқоректілердің қабығының жалпы жасуша түрлері мен қабаттық құрылымына қатысты көптеген зерттеулер мен байқауларын жариялады. Әртүрлі түрлердегі бірдей Бродманн аймағының нөмірі, міндетті түрде гомологты аймақтарды білдірмейді. Константин фон Экономо мен Георг Н. Коскинас 1925 жылы осыған ұқсас, бірақ толықрақ қабықша картасын жариялады.
Brodmann areas were originally defined and numbered by the German anatomist Korbinian Brodmann based on the cytoarchitectural organization of neurons he observed in the cerebral cortex using the Nissl method of cell staining. Brodmann published his maps of cortical areas in humans, monkeys, and other species in 1909, along with many other findings and observations regarding the general cell types and laminar organization of the mammalian cortex. The same Brodmann area number in different species does not necessarily indicate homologous areas. A similar, but more detailed cortical map was published by Constantin von Economo and Georg N. Koskinas in 1925.
Қазіргі маңыздылығы
Бродманн аймақтары шамамен бір ғасыр бойы кеңінен талқыланып, зерделенді, жетілдіріліп, қайта аталып келді және адам миының қабығының ең көп танылған және жиі сілтеме жасалатын цитоархитектуралық ұйымы болып табылады. Бродманн анықтаған, тек нейрондық құрылымына негізделген көптеген аймақтар кейіннен әртүрлі қабықшалық функциялармен тығыз байланысты екені анықталды. Мысалы, Бродманнның 1, 2 және 3 аймақтары – негізгі соматосенсорлық қабық; 4 аймағы – негізгі қозғалыс қабығы; 17 аймағы – негізгі көру қабығы; ал 41 және 42 аймақтары негізгі есту қабығымен сәйкес келеді. Жоғары деңгейдегі ассоциациялық қабықшалық аймақтардың функциялары да нейрофизиологиялық, функционалдық бейнелеу және басқа әдістермен (мысалы, Броканың сөйлеу және тіл аймағының сол жақ Бродманн аймақтары 44 және 45-ке тұрақты түрде орналасуы) бірдей Бродманн аймақтарында анықталады. Дегенмен, функционалдық бейнелеу мидың белсенділігінің орналасуын Бродманн аймақтары бойынша шамамен ғана анықтай алады, себебі олардың нақты шекараларын анықтау үшін әрбір жеке мидың гистологиялық зерттеуі қажет.
Brodmann areas have been discussed, debated, refined, and renamed exhaustively for nearly a century and remain the most widely known and frequently cited cytoarchitectural organization of the human cortex. Many of the areas Brodmann defined based solely on their neuronal organization have since been correlated closely to diverse cortical functions. For example, Brodmann areas 1, 2 and 3 are the primary somatosensory cortex; area 4 is the primary motor cortex; area 17 is the primary visual cortex; and areas 41 and 42 correspond closely to primary auditory cortex. Higher order functions of the association cortical areas are also consistently localized to the same Brodmann areas by neurophysiological, functional imaging, and other methods (e. g., the consistent localization of Broca's speech and language area to the left Brodmann areas 44 and 45). However, functional imaging can only identify the approximate localization of brain activations in terms of Brodmann areas since their actual boundaries in any individual brain require its histological examination.
Шолу
Ми қабығының әртүрлі бөліктері әртүрлі танымдық және мінез-құлық функцияларына қатысады. Осы айырмашылықтар бірнеше жолмен көрінеді: мидың жергілікті зақымдануының салдары, функционалдық бейнелеу әдістерімен миды зерттегенде анықталатын аймақтық белсенділік үлгілері, қабық асты аймақтарымен байланыс және қабықтың жасушалық құрылымындағы аймақтық ерекшеліктер. Нейробиологтар кортекстің көп бөлігін – неокортекс деп аталатын бөлігін – алты қабаттан тұратындығын сипаттайды, бірақ барлық қабаттар барлық аймақтарда байқалмайды, тіпті қабат болған жағдайда да оның қалыңдығы мен жасушалық ұйымы әртүрлі болуы мүмкін. Ғалымдар микроскоп арқылы қабаттардың көрінісіндегі айырмашылықтарға негізделіп, қабық аймақтарының картасын жасады. Ең көп қолданылатын схемалардың бірі Корбиниан Бродманнға тиесілі, ол қабықты 52 түрлі аймаққа бөліп, әрқайсысына нөмір берді (осы Бродманн аймақтарының көптегені кейіннен тағы да бөлінді). Мысалы, Бродманн аймағы 1 – негізгі соматосенсорлық қабық, Бродманн аймағы 17 – негізгі көру қабығы, ал Бродманн аймағы 25 – алдыңғы шеңберлік қабық. Бродманн анықтаған ми аймақтарының көптегені өздеріне тән күрделі ішкі құрылымға ие. Көптеген жағдайларда ми аймақтары топографиялық карталар түрінде ұйымдастырылады, онда қабықтың жанындағы бөліктері дене мүшелерінің немесе абстрактілі ұғымдардың жанындағы бөліктеріне сәйкес келеді. Мұндай сәйкестіктің қарапайым мысалы – негізгі моторлық қабық, ол орталық ойыстың алдыңғы жиегі бойымен созылатын тіндік жолақ. Дене мүшелерінің әрқайсысын иннервациялайтын моторлық аймақтар белгілі бір аймақтан шығады, ал жақын дене мүшелері жақын аймақтармен бейнеленеді. Қабықтың кез келген нүктесін электрлік түрде ынталандырғанда, бейнеленген дене мүшесінің бұлшық еттері жиырылады. Бұл «соматотоптық» бейнелеу тепе-тең емес; мысалы, бас бүкіл арқа мен кеуде аймағынан үш есе үлкен аймақпен бейнеленеді. Кез келген аймақтың мөлшері моторлық басқарудың дәлдігімен және сезімталдық мүмкіндіктерімен байланысты. Еріндер, саусақтар және тіл аймақтары, олардың дене мүшелерінің пропорционалдық мөлшеріне қарай, ерекше үлкен. Көрнекі аймақтардың карталары ретинотоптық, яғни олар торшаның топографиясын көрсетеді: көздің артқы бөлігін жабатын жарыққа сезімтал нейрондардың қабаты. Бұл жағдайда да бейнелеу біркелкі емес: фовеа – көру өрісінің ортасындағы аймақ – шеткі бөліктермен салыстырғанда әлдеқайда үлкен. Адам ми қабығындағы визуалды схемада бірнеше ондаған түрлі ретинотоптық карта бар, олардың әрқайсысы көру кіріс ағынын белгілі бір жолмен талдауға арналған. Таламустың көру бөлігінен тікелей кіріс алатын бастапқы көру қабығы (Бродманн аймағы 17) көптеген нейрондарды қамтиды, олар көру өрісінің белгілі бір нүктесінде қозғалатын белгілі бір бағыттағы жиектерге ең оңай жауап береді. Көру ағынының төменгі жағындағы көру аймақтары түс, қозғалыс және пішін сияқты ерекшеліктерді анықтайды. Есту аймақтарында негізгі карта тонотоптық болып табылады. Дыбыстар жиілік бойынша (яғни, жоғары және төмен дыбыс) қабық асты есту аймақтарымен талданады, ал бұл талдау қабықтың негізгі есту аймағында көрінеді. Көрнекі жүйедегідей, бірнеше тонотоптық қабық карталары бар, олардың әрқайсысы дыбысты белгілі бір жолмен талдауға арналған. Топографиялық картада кейде кеңістіктік құрылымның одан да ұсақ деңгейлері болуы мүмкін. Мысалы, бастапқы көру қабығында, негізгі ұйым ретинотоптық және негізгі жауаптар қозғалатын жиектерге байланысты, әртүрлі жиек бағыттарына жауап беретін жасушалар бір-бірінен кеңістікте бөлінген.
Different parts of the cerebral cortex are involved in different cognitive and behavioral functions. The differences show up in a number of ways: the effects of localized brain damage, regional activity patterns exposed when the brain is examined using functional imaging techniques, connectivity with subcortical areas, and regional differences in the cellular architecture of the cortex. Neuroscientists describe most of the cortex—the part they call the neocortex—as having six layers, but not all layers are apparent in all areas, and even when a layer is present, its thickness and cellular organization may vary. Scientists have constructed maps of cortical areas on the basis of variations in the appearance of the layers as seen with a microscope. One of the most widely used schemes came from Korbinian Brodmann, who split the cortex into 52 different areas and assigned each a number (many of these Brodmann areas have since been subdivided). For example, Brodmann area 1 is the primary somatosensory cortex, Brodmann area 17 is the primary visual cortex, and Brodmann area 25 is the anterior cingulate cortex. Many of the brain areas defined by Brodmann have their own complex internal structures. In a number of cases, brain areas are organized into topographic maps, where adjoining bits of the cortex correspond to adjoining parts of the body, or of some more abstract entity. A simple example of this type of correspondence is the primary motor cortex, a strip of tissue running along the anterior edge of the central sulcus. Motor areas innervating each part of the body arise from a distinct zone, with neighboring body parts represented by neighboring zones. Electrical stimulation of the cortex at any point causes a muscle contraction in the represented body part. This "somatotopic" representation is not evenly distributed, however; the head, for example, is represented by a region about three times as large as the zone for the entire back and trunk. The size of any zone correlates to the precision of motor control and sensory discrimination possible. The areas for the lips, fingers, and tongue are particularly large, considering the proportional size of their represented body parts. The maps for visual areas are retinotopic, meaning that they reflect the topography of the retina: the layer of light activated neurons lining the back of the eye. In this case too, the representation is uneven: the fovea—the area at the center of the visual field—is greatly overrepresented compared to the periphery. The visual circuitry in the human cerebral cortex contains several dozen distinct retinotopic maps, each devoted to analyzing the visual input stream in a particular way. The primary visual cortex (Brodmann area 17), which is the main recipient of direct input from the visual part of the thalamus, contains many neurons that are most easily activated by edges with a particular orientation moving across a particular point in the visual field. Visual areas farther downstream extract features such as color, motion, and shape. In auditory areas, the primary map is tonotopic. Sounds are parsed according to frequency (i. e., high pitch vs. low pitch) by subcortical auditory areas, and this parsing is reflected by the primary auditory zone of the cortex. As with the visual system, there are a number of tonotopic cortical maps, each devoted to analyzing sound in a particular way. Within a topographic map there can sometimes be finer levels of spatial structure. In the primary visual cortex, for example, where the main organization is retinotopic and the main responses are to moving edges, cells that respond to different edge orientations are spatially segregated from one another.
Сын
Бон Бонин мен Бейли макак маймылының ми картасын жасағанда, Бродманның сипаттамасы жеткіліксіз екенін анықтады және былай деп жазды: "Бродман (1907), шындығында, көптеп қайта басылған адам миының картасын дайындады, бірақ, өкінішке орай, оның негізінде жатқан деректер ешқашан жарияланбады". Олардың орнына 1925 жылы жарияланған Константин фон Экономо мен Георг Н. Коскинастың цитоархитектоникалық схемасын пайдаланды, онда "адам миының қабығына қатысты толыққанды, қабылданатын ең егжей-тегжейлі сипаттама" болды.
When von Bonin and Bailey constructed a brain map for the macaque monkey, they found the description of Brodmann inadequate and wrote: "Brodmann (1907), it is true, prepared a map of the human brain which has been widely reproduced, but, unfortunately, the data on which it was based was never published" They instead used the cytoarchitectonic scheme of Constantin von Economo and Georg N. Koskinas published in 1925 which had the "only acceptable detailed description of the human cortex".