VỎ NÃO: CÁC LỚP, CHỨC NĂNG, TẾ BÀO THẦN KINH - TÂM THẦN KINH - 2025

Các não vỏ não hoặc não vỏ là mô thần kinh bao gồm các bề mặt của bán cầu não. Nó là vùng cao nhất của não. Cấu trúc não này đạt mức phát triển tối đa ở động vật linh trưởng, kém phát triển hơn ở các loài động vật khác và liên quan đến sự phát triển của các hoạt động nhận thức và trí tuệ phức tạp hơn.

Vỏ não là vùng não cơ bản cho hoạt động của con người. Trong vùng này, các chức năng như nhận thức, tưởng tượng, suy nghĩ, phán đoán hoặc quyết định được thực hiện.

Về mặt giải phẫu, nó có một loạt các lớp mỏng được tạo thành từ chất xám, được tìm thấy bên trên một tập hợp rộng rãi các con đường chất trắng.

Vỏ não có hình dạng phức tạp, vì vậy nếu nó được mở rộng, nó sẽ tạo ra một khối lượng rất lớn. Cụ thể, nghiên cứu chỉ ra rằng tổng diện tích bề mặt của vỏ não có thể bao gồm khoảng 2.500 cm vuông.

Tương tự như vậy, khối lượng lớn của bộ não này có đặc điểm là chứa một số lượng lớn các tế bào thần kinh bên trong. Nói chung, người ta ước tính rằng trong vỏ não có khoảng 10 tỷ tế bào thần kinh, sẽ tạo ra khoảng 50 nghìn tỷ khớp thần kinh.

Đặc điểm của vỏ não

Vỏ não của con người được thể hiện bằng một tấm chất xám, bao phủ hai bán cầu đại não. Nó có một cấu trúc rất phức tạp, trong đó các cơ quan cảm giác khác nhau được thể hiện trong các khu vực hoặc khu vực cụ thể, được gọi là các khu vực cảm giác sơ cấp.

Mỗi giác quan trong số năm giác quan mà con người sở hữu (thị giác, xúc giác, khứu giác, vị giác và xúc giác) phát triển ở một vùng cụ thể của vỏ não. Có nghĩa là, mỗi phương thức cảm giác có một lãnh thổ xác định trong vỏ não.

Ngoài các vùng cảm giác, vỏ não còn có nhiều vùng soma, liên kết và vận động thứ cấp. Trong những lĩnh vực này, các hệ thống liên kết và hướng tâm của vỏ não được xây dựng hoàn thiện, tạo ra khả năng học tập, trí nhớ và hành vi.

Hệ thống mạch máu não. Nguồn: Bruce Blaus qua Wikimedia Commons

Theo nghĩa này, vỏ não được coi là vùng đặc biệt liên quan khi phát triển các hoạt động cao hơn của não người.

Các quá trình tiên tiến và công phu nhất của con người như lý luận, lập kế hoạch, tổ chức hay liên kết đều được thực hiện ở các vùng khác nhau của vỏ não.

Vì lý do này, vỏ não tạo thành một cấu trúc mà theo quan điểm của con người, có được sự phức tạp tối đa. Vỏ não là kết quả của một quá trình tiến hóa chậm có thể đã bắt đầu từ hơn 150 triệu năm trước.

Lớp

Đặc điểm chính của vỏ não là nó được tạo thành từ các lớp chất xám khác nhau. Các lớp này tạo nên cấu trúc của vỏ não và xác định tổ chức cấu trúc và chức năng của nó.

Các lớp của vỏ não không chỉ được đặc trưng bởi được xác định từ quan điểm cấu trúc mà còn từ quan điểm phát sinh loài. Nói cách khác, mỗi lớp của vỏ não tương ứng với một thời điểm tiến hóa khác nhau. Vào thời kỳ đầu của loài người, bộ não kém phát triển và vỏ não có ít lớp hơn.

Sự phát triển của vỏ não con người. Nguồn: Phòng thí nghiệm Van Essen (Đại học Washington ở St. Louis), phối hợp với Terrie Inder, Jeff Neil và Jason Hill, cùng những người khác. Giấy phép Tài liệu Miễn phí GNU, thông qua Wikimedia Commons

Thông qua quá trình tiến hóa của các loài, các lớp này ngày càng tăng lên, một thực tế có liên quan đến sự gia tăng năng lực nhận thức và trí tuệ của con người theo thời gian.

Lớp phân tử

Lớp phân tử, còn được gọi là lớp plexiform, là vùng bề ngoài nhất của vỏ não và do đó, là vùng có hình dáng mới nhất.

Nó có một mạng lưới dày đặc các sợi thần kinh được định hướng theo phương tiếp tuyến. Những sợi này có nguồn gốc từ đuôi gai tế bào hình tháp và hình thoi, sợi trục của tế bào hình sao và tế bào Martinotti.

Sợi liên kết có nguồn gốc từ đồi thị, sợi liên kết và sợi ủy ban cũng có thể được tìm thấy trong lớp phân tử. Là vùng bề ngoài nhất của vỏ não, một số lượng lớn các khớp thần kinh được thiết lập giữa các tế bào thần kinh khác nhau trong lớp phân tử.

Lớp hạt bên ngoài

Lớp hạt bên ngoài là vùng bề mặt thứ hai của vỏ não và nằm bên dưới lớp phân tử. Nó chứa một số lượng lớn các tế bào hình chóp và hình sao nhỏ.

Các đuôi gai của các tế bào của lớp hạt bên ngoài kết thúc ở lớp phân tử và các sợi trục đi vào các lớp sâu hơn của vỏ não. Vì lý do này, lớp hạt bên ngoài được kết nối với các vùng khác nhau của vỏ não.

Lớp hình chóp bên ngoài

Lớp hình chóp bên ngoài, như tên gọi của nó, được tạo thành từ các tế bào hình chóp. Nó được đặc trưng bởi hình dạng bất thường, nghĩa là, kích thước của lớp tăng từ giới hạn bề mặt đến giới hạn sâu nhất.

Các đuôi gai của tế bào thần kinh của lớp hình tháp đi đến lớp phân tử và các sợi trục di chuyển dưới dạng các sợi chiếu, liên kết hoặc ủy ban tới chất trắng nằm giữa các lớp của vỏ não.

Lớp hạt bên trong

Lớp hạt bên trong gồm các tế bào hình sao xếp rất khít. Nó có sự tập trung cao của các sợi được sắp xếp theo chiều ngang được gọi là dải ngoài của Baillarger.

Lớp Ganglion

Lớp hạch hoặc lớp hình chóp bên trong chứa các tế bào hình tháp kích thước rất lớn và trung bình. Tương tự như vậy, chúng bao gồm một số lượng lớn các sợi được sắp xếp theo chiều ngang tạo thành dải Baillarger bên trong.

Lớp đa dạng

Cuối cùng, lớp đa dạng, còn được gọi là lớp tế bào đa hình, về cơ bản chứa các tế bào hình thoi. Tương tự như vậy, chúng bao gồm các tế bào hình tháp đã biến đổi với thân tế bào hình tam giác hoặc hình trứng.

Nhiều sợi thần kinh của lớp đa dạng đi vào chất trắng bên dưới và nối lớp với các vùng trung gian.

Tổ chức chức năng

Hệ thần kinh và não

Vỏ não cũng có thể được tổ chức theo các hoạt động được thực hiện trong từng vùng. Theo nghĩa này, các khu vực nhất định của vỏ não xử lý các tín hiệu cụ thể có tính chất cảm giác, vận động và liên kết.

Khu vực nhạy cảm

Vùng cảm giác là vùng của vỏ não tiếp nhận thông tin có tính chất nhạy cảm và liên quan mật thiết đến tri giác.

Thông tin truy cập vào vỏ não chủ yếu qua nửa sau của cả hai bán cầu đại não. Các khu vực chính chứa các kết nối trực tiếp nhất với các thụ thể cảm giác ngoại vi.

Mặt khác, các vùng cảm giác và liên kết thứ cấp thường liền kề với vùng sơ cấp. Nói chung, chúng nhận thông tin từ chính các vùng liên kết chính và từ các vùng thấp hơn của não.

Nhiệm vụ chính của các khu vực liên kết và các khu vực phụ là tích hợp các trải nghiệm nhạy cảm để tạo ra các mẫu nhận biết và hành vi. Các vùng nhạy cảm chính của vỏ não là:

1. Vùng cảm âm ban đầu (vùng 1, 2 và 3).
2. Khu vực hình ảnh chính (khu vực 17).
3. Khu vực thính giác chính (khu vực 41 và 42).
4. Khu vực vị chính (khu vực 43).
5. Khu vực khứu giác chính (khu vực 28).

Khu vực vận động

Co giật chính và các nốt sần của vỏ não. Nguồn: Lorenzo Bandieri qua Wikimedia Commons

Các khu vực vận động được tìm thấy ở phần trước của bán cầu. Chúng chịu trách nhiệm khởi động các quá trình của não liên quan đến chuyển động và làm phát sinh các hoạt động đó.

Các khu vực vận động quan trọng nhất là:

1. Khu vực vận động chính (khu vực 4).
2. Vùng ngôn ngữ của Khoan (vùng 44 và 45).

Khu vực hiệp hội

Các khu vực liên kết của vỏ não tương quan với các chức năng tích hợp phức tạp hơn. Những vùng này thực hiện các hoạt động như quá trình ghi nhớ và nhận thức, quản lý cảm xúc và phát triển lý trí, ý chí hoặc phán đoán.

Các khu vực hội có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự phát triển nhân cách và những nét tính cách ở con người. Tương tự như vậy, nó là vùng não thiết yếu quyết định trí thông minh.

Các vùng liên kết bao gồm cả vùng vận động nhất định và vùng cảm giác cụ thể.

Các tế bào thần kinh

Vỏ não có rất nhiều tế bào bên trong. Cụ thể, năm loại tế bào thần kinh khác nhau đã được xác định trong vùng này của não.

Tế bào hình chóp

Nơron hình chóp của con người được quan sát bằng phương pháp Golgi. Nguồn: Bob Jacobs, Phòng thí nghiệm Định lượng Hình thái Thần kinh Khoa Tâm lý Đại học Colorado qua Wikimedia Commons

Tế bào hình tháp là những tế bào thần kinh có đặc điểm là có hình kim tự tháp. Hầu hết các tế bào này có đường kính từ 10 đến 50 micron.

Tuy nhiên, cũng có những tế bào hình chóp lớn. Chúng được gọi là tế bào Betz và có thể có đường kính lên đến 120 micron.

Cả tế bào hình chóp nhỏ và tế bào hình chóp lớn đều được tìm thấy trong vòng quay vận động trước tâm và thực hiện các hoạt động chủ yếu liên quan đến chuyển động.

Tế bào hình sao

Tế bào hình sao, còn được gọi là tế bào hạt, là những tế bào thần kinh nhỏ. Chúng thường có đường kính khoảng 8 micromet và có hình đa giác.

Ô trục chính

Tế bào trục chính là tế bào thần kinh có trục dọc của chúng trên bề mặt. Chúng chủ yếu tập trung ở các lớp vỏ não sâu hơn.

Sợi trục của các tế bào thần kinh này bắt nguồn từ phần dưới của thân tế bào và hướng về chất trắng như một hình chiếu, liên kết hoặc sợi ủy ban.

Các ô nằm ngang của Cajal

Tế bào ngang Cajal là các tế bào trục chính nhỏ được định hướng theo chiều ngang. Chúng được tìm thấy ở các lớp bề ngoài nhất của vỏ não và đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của vùng não này.

Những loại tế bào thần kinh này được Ramón y Cajal phát hiện và mô tả vào cuối thế kỷ 19, và nghiên cứu sau đó cho thấy chúng là những tế bào cần thiết để điều phối hoạt động của tế bào thần kinh.

Để đạt được vị trí của chúng trong vỏ não, các tế bào Cajal nằm ngang phải di chuyển một cách phối hợp trong quá trình hình thành phôi não. Tức là, những tế bào thần kinh này đi từ nơi sinh ra đến bề mặt của vỏ não.

Về mô hình phân tử của những tế bào thần kinh này, Victor Borrell và Óscar Marín từ Viện Khoa học Thần kinh Alicante, đã chứng minh rằng các tế bào nằm ngang của Cajal thể hiện định hướng của các lớp tế bào thần kinh của vỏ não trong quá trình phát triển phôi thai.

Trên thực tế, sự phát tán của các tế bào này bắt nguồn từ giai đoạn phát triển ban đầu của phôi thai. Các tế bào được sinh ra ở các vùng khác nhau của não và di chuyển về phía bề mặt của não cho đến khi chúng bao phủ hoàn toàn.

Cuối cùng, gần đây người ta đã chứng minh rằng màng não có các chức năng khác ngoài chức năng bảo vệ mà ban đầu được cho là. Màng não đóng vai trò là chất nền hoặc đường dẫn cho các tế bào Cajal nằm ngang để di chuyển tiếp tuyến của chúng qua bề mặt của vỏ não.

Tế bào Martinotti

Các tế bào thần kinh cuối cùng cấu thành hoạt động thần kinh của vỏ não là các tế bào Martinotti. Chúng bao gồm các tế bào thần kinh đa dạng nhỏ hiện diện ở tất cả các cấp của vỏ não.

Những tế bào thần kinh này được đặt theo tên của Carlo Martinotti, một sinh viên nghiên cứu của Camilo Golgi, người đã phát hiện ra sự tồn tại của những tế bào này trong vỏ não.

Tế bào Martinotti được đặc trưng bởi các tế bào thần kinh đa cực với các đuôi gai hình vòng cung ngắn. Chúng được phân bố qua các lớp khác nhau của vỏ não và gửi các sợi trục của chúng đến lớp phân tử, nơi hình thành các sợi trục.

Nghiên cứu gần đây về các tế bào thần kinh này đã chỉ ra rằng tế bào Martinotti tham gia vào cơ chế ức chế của não.

Cụ thể, khi một tế bào thần kinh hình tháp (là loại tế bào thần kinh phổ biến nhất ở vỏ não) bắt đầu bị kích thích quá mức, các tế bào Martinotti bắt đầu truyền tín hiệu ức chế đến các tế bào thần kinh xung quanh.

Theo nghĩa này, chứng động kinh có thể liên quan chặt chẽ đến sự thiếu hụt các tế bào Martinotti hoặc sự thiếu hụt hoạt động của các tế bào thần kinh này. Vào những lúc đó, sự dẫn truyền thần kinh của não không còn được điều chỉnh bởi các tế bào này nữa, một thực tế là gây ra sự mất cân bằng trong hoạt động của vỏ não.

Người giới thiệu

1. Abeles M, Goldstein MH. Cấu trúc chức năng trong vỏ não thính giác sơ cấp của mèo. Tổ chức cột và tổ chức theo chiều sâu. J Neurophysiol 1970; 33: 172-87.
2. Blasdel GG, Lund JS. Chấm dứt các sợi trục hướng tâm trong vỏ não vân khỉ. J Neurosci 1983; 3: 1389-413.
3. Chang HT. Tế bào thần kinh vỏ não có liên quan đặc biệt đến các đuôi gai ở đỉnh. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 1952; 17: 189-202.
4. Bởi Felipe J. Tế bào chùm và động kinh. Bộ não 1999; 122: 1807-22.
5. Ramón y Cajal S. Neue Darstellung nôn mô học Bau des Centralnerevensystem. Arch Anat Physiol 1893: 319-428.
6. Rubenstein JLR, Rakic ​​P. Kiểm soát di truyền của sự phát triển vỏ não. Cereb Cortex 1999; 9: 521-3.