Cortex cerebri, storhjernebarken

Transkript

1 Cortex cerebri, storhjernebarken Et foredrag om alt; agnosier, apraxi, abuli & afasier, samt hvorfor man forveksler sin kone med en hat Carsten Reidies Bjarkam Afdelingslæge, Klinisk lektor, PhD. Neurokirurgisk Afdeling Aalborg Universitetshospital Ekstern lektor Anatomi, Institut for Biomedicin, Health Aarhus Universitet Dagens program Velkomst og præsentation Oversigt over nervesystemets generelle opbygning Hjernebarkens almene funktionalitet Pause (30 min) Hjernebarkens specifikke funktioner 1

2 Jeres verden Min verden 2

3 Nervesystemet er opbygget af følgende enheder Perifere nerver Rygmarven Hjernestammen Lillehjernen Storhjernen Perifere nerver Overfører information mellem krop og CNS En nerve = tusindevis af nervefibre En nervefiber = et axon Nervefibre kan inddeles i 2 (4) overordnede funktionelle grupper 3

4 Rygmarven Afgiver kroppens perifere nerver Simpelt reflekscenter Formidler information mellem krop og hjerne Hjernestammen Afgiver kranienerverne (III-XII) Komplekst reflekscenter Væsentlig transportvej for informationudveksling mellem storhjerne, lillehjerne og rygmarv Centre for kontrol af vejrtrækning, blodtryk og hjerterytme Invoveret i kontrol af vågenhed og søvn (arousal) Involveret i gearing af storhjerneområder af betydning for højere tænkning og stemningsleje 4

5 Hjernestammen udgøres af Mesencephalon Pons (V, VII) Medulla oblongata (IX-XII) Lillehjernen Hjælpecomputer! Kontrol og automatisering af bevægelser (herunder muskler involveret i tale) Skanderende tale, ataxi, manglende muskelkoordination) 5

6 Storhjernen (cerebrum) Udgøres af en række indre kernestrukturer: hypofyse, hypothalamus, thalamus & basalganglier Cellerig overflade: hjernebarken (cortex cerebri) Storhjernen (basalganglierne) Store celleansamlinger i storhjernens indre Indgår i kortiko-striatothalamo-kortikale kredsløb Parallelle limbiske, motoriske & kognitive loops Hjernebarkens filter/sparingspartner 6

7 Skader i basalganglierne Motorisk: Parkinson, Huntington, tics og dyskinesier Psykisk: OCD, Tourette, Misbrug, ADHD Kognitivt: Hukommelse, tankeflow og associationsrigdom Hjernebarken, cortex cerebri Hovedcomputeren! Øverst i CNS hierarkiske opbygning Afhængig af interne & eksterne nerveforbindelser Samt specielle cellulære beregningsenheder Undergår gennem hele livet neuroplastiske forandringer 7

8 Hjernebarken er den mest udviklede del af nervesystemet ansvarlig for: Bevidsthed Viljestyret adfærd og motorik Bevidst sansning Personlighed og adfærd Hukommelse og intellekt Sprog Hjernebarken kan inddeles i Neocortex (isocortex) Paleocortex Archi (allocortex) 8

9 Denne inddeling er baseret på cytoarkitektur! Korbinian Brodmann (1909) 52 (44) Brodmann områder Bruges stadig! Cytoarkitektur afspejler tildels funktionelle domæner Husk ingen hjerne er ens! Neocortex 6 cellelag Udgør 95% af vores hjernebark Udgør < 20% af rottens hjernebark 9

10 Paleocortex 2-3 cellelag Udgør den underste bagerste del af pandelappen som har særlig relation til lugtesans Samt hippocampus naboområde Benævnes også den præpiriforme og perirhinale cortex Allocortex / Archicortex 1 cellelag Udgøres af hippocampus og amygdala Ligger på medialsiden af temporallappen 10

11 Hjernebarkens funktionalitet betinges af Input Bearbejdningsenheder (kortikale cylindre) Output Samt en betydelig evne til at ændre sin struktur og funktion i respons til ændringer i det ydre og indre miljø (neuroplasticitet) Kortikale cylindre CNS mikro processor! Et alment gyldigt princip! 11

12 Kortikale cylindre Varetager enkelt-algoritmer Sammenkobling af forskellige enkelt cylindre giver utallige erkendelsesmuligheder Sammenkobling af enkelt cylindre Indenfor et specifikt cortex område (primær, sekundær, tertiær, etc, bearbejdning) Imellem forskellige specifikke cortex områder (associationscortex) Bemærk kobling til multimodal indlæring 12

13 Kommunikation mellem forskellige cortex områder er betinget af Associationsforbindelser (indenfor samme hemisfære) Kommissurforbindelser (mellem de to hemisfærer) Af betydning for ledningsafasi Komunikation mellem cortex og subkortikale strukturer Projektionsforbindelser Bemærk især Kortiko-striato-pallido-thalamo-kortikale forbindelser Kortiko-thalamo-kortikale forbindelser Kortikonukleære og kortikospinale forbindelser 13

14 Glem i denne sammenhæng ikke! Hjernestammens modulerende systemer Gear systemer Hovedparten af vores psykofarmaka indvirker herpå Postnatale udviklingsforandringer/neuroplasticitet Migration (cerebellum) Modning af udløbere Neurogenese? Apoptose/pruning? Myelinering Synaptogenese 14

15 Myelinering pågår helt op til 25 års alderen Præfrontale cortex og andre associationsområder myelineres sidst Myelinering øger nerveledningshastighed Dvs 1 Mb, 2Mb, 100 Mb internetforbindelse Synaptogenese pågår hele livet igennem Dog mest intenst i de tidlige leveår (kritiske faser) Er sammen med funktionelle synapseændringer ansvarlig for plasticiteten i CNS 15

16 Funktionelle synapseændringer Aktivitetsbetingede ændringer i synapsens effektivitet/styrke LTP = Long Term Potentiation LTD = Long Term Depression Storhjernens/hjernebarkens makroanatomi Hjernevindinger, furer & lapper 16

17 Storhjernens overflade inddeles i gyri & sulci Gyri = Hjernevindinger Sulci = Hjernefurer Udseende og forekomst kan variere fra person til person! Storhjernen kan inddeles i 2 hemisfærer Hemisfærene adskildes af fissura longitudinalis cerebri Men sammenknyttes centralt og nedad til af corpus callosum samt mellemhjernen (diencephalon) Storhjernen, cerebrum = tel- + diencephalon 17

18 Hver hemisfære har en medialside, en dorsolateral side og en underside Hver hemisfære kan inddeles i 5 (4-6) hjernelapper Pandelappen (lobus frontalis) Isselappen (lobus parietalis) Nakkelappen (lobus occipitalis) Tindingelappen (lobus temporalis) Insula 18

19 Pandelappen Udgør den foreste del af hemisfæren Foran sulcus centralis Over sulcus lateralis Afgrænses fra mellemhjernen af lamina terminalis Pandelappen Er bagtil sæde for den motoriske hjernebark På venstre side sæde for det expressive talecenter (Brocas område) Forrest sæde for den præfrontale cortex 19

20 Pandelappen (motoriske hjernebark) Sæde for viljestyret motorik Afgiver pyramidebanen Pandelappen (Brocas område) Expressivt talecenter Brodmann område 44/45 Læsion = ikke flydende afasi Findes som regel kun ensidigt og som regel kun i venstre hemisfære 20

21 Ingen hjerner er ens! Pandelappen (Den præfrontale cortex) Menneskets væsentligste associationsområde Personlighed, stemmningsleje, drive, kontext, beregninger, arbejdshukommelse, attention Essentiel for psykiske funktioner og lidelser 21

22 Den præfrontale cortex deles i 3 underområder DLPFC = dorsolaterale præfrontale cortex Mediale præfrontale cortex Orbitofrontale cortex Den dorsolaterale præfrontale cortex Den kloge fætter Beregninger og højere kognition 22

23 Den mediale præfrontale cortex Stemningsleje Autonom kontrol (tæt kontakt til hypothalamus) Bmk BA25/Subgenuale cortex Den orbitofrontale cortex Lugtehjerne Drive og basale driftsfunktioner Tæt relation til nucleus accumbens (lystcenter) amygdala (følelsestermostat) hypothalamus (regulator af vores indre miljø) 23

24 Isselappen Udgør den midterste øverste del af hemisfæren Bag sulcus centralis Over sulcus lateralis Foran sulcus parietooccipitalis medialt og en linie trukket mellem inscisura preoccipitalis lateralt Isselappen Er fortil sæde for den somatosensoriske hjernebark Er bagtil sæde for højerebearbejdning af almindelige sanseindtryk Nederst på venstre side indgår den i Wernickes område (det receptive talecenter) 24

25 Isselappen (den somatosensoriske cortex) Smerte og temperatur Tryk, berøring og stillingssans Lokalisation og modalitet Bagvedliggende områder højere bearbejdning (læsion = neglect, anosognosi) Isselappen (Wernickes område) Receptivt talecenter Brodmann område 22,39,40 Læsion = flydende afasi Findes som regel kun ensidigt og som regel kun i venstre hemisfære 25

26 Nakkelappen Udgør den bagerste del af hemisfæren Bag sulcus parietooccipitalis medialt og en linie trukket mellem inscisura preoccipitalis lateralt Nakkelappen Er sæde for bevist erkendelse af visuelle input Primær, sekundær, tertiær etc bearbejdning Det primære synscenter ligger omkring sulcus calcarinus på hemisfærens medialside 26

27 Den primære synsbark giver kun et ufuldstændigt billede af det aktuelle synsindtryk Kortikale/okulære cylindre Højere bearbejdning af de indkomne synsintryk foregår i de tilstødende dele af hjernebarken Bevægelse Orientering Farve Form Betydning + hjælp fra limbiske og andre associationsområder 27

28 Tindingelappen Udgør den underste og midterste del af hemisfæren Afgrænses opadtil af sulcus lateralis Bagtil af nakkelappen Tindingelappen Er opadtil sæde for den auditoriske hjernebark Fortil og medialt sæde for amygdala Bagtil og medialt sæde for hippocampus 28

29 Tindingelappen (den auditoriske cortex) Ligger svt gyri temporales transversi Ligger tæt på Wernickes område Gyri temporales transversi = Planum temporale 29

30 Tindingelappen (amygdala) Følelsesmæssig termostat Tæt knyttet til præfrontal cortex, nucleus accumbens, hippocampus og hypothalamus Involveret i afsky og rædsel Involveret i emotional enhanced memory Tindingelappen (hippocampus) Indlæring og hukommelse Bemærk relation til amygdala Samt fiberbundtet fornix som knytter den til thalamus, septum, basale forhjerne og hypothalamus 30

31 Insula (den hemmelige hjernelap) Ligger i bunden af sulcus lateralis Tæt knyttet til præfrontal cortex, parietallap og tindingelap Knytet til smagssans og bevidste autonome reaktion Sprog aktiverer hele hjernen 31

32 Også højre side 32