Neokorteks: fungsi, struktur dan patologi

neokorteks atau neokorteks adalah struktur dibagi menjadi lapisan tipis yang menutupi otak mamalia, termasuk manusia. Fungsi utamanya adalah persepsi sensorik, penalaran spasial, bahasa, pembelajaran, memori , antara lain.

Padahal, di otak monyet dan manusia, daerah ini memiliki banyak lilitan dan mengelilingi hampir seluruh otak. Sebaliknya, pada mamalia yang lebih kecil itu kurang penting, menempati lebih sedikit ruang. Jadi, pada otak tikus, neokorteks hanya menempati bagian atas otak. Selain itu, permukaannya halus dan hampir tidak ada tikungan.

neokorteks manusia

Perbedaan neokorteks antara manusia dan spesies lain adalah bahwa neokorteks jauh lebih tebal dan memiliki lebih banyak lilitan. Ini tampaknya melambangkan kemampuan untuk mempraktikkan keterampilan kognitif yang jauh lebih kompleks.

Ini disebut “neo”, yang berarti “baru”, karena merupakan bagian yang lebih baru secara evolusioner dari korteks serebral. Namun, bisa juga disebut “isocortex” atau “neopalyo”. Beberapa penulis menggunakan neokorteks dan korteks serebral (atau korteks) secara bergantian, meskipun yang terakhir juga mencakup struktur subkortikal seperti hipokampus dan korteks peririnal.

Indeks artikel

Neokorteks pada manusia

Sitoarsitektur neokorteks visual: di tengah penomoran lapisan satu (I) hingga enam (VI). Kolom kiri: badan sel neuron ditandai dengan pewarnaan Nissl violet. Kolom kanan: neuron glutamatergik ditandai untuk MR-GEF dengan warna biru. Sumber: Bithell A, Hsu T, Kandanearatchi A, Landau S, Everall IP, Tsuang MT, dkk. [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons

Pada spesies manusia, neokorteks adalah bagian terbesar dari otak, menutupi kedua belahan otak. Sisa dari struktur disebut “allocortex”.

Neokorteks melakukan berbagai macam fungsi. Oleh karena itu, ketika beberapa jenis cedera terjadi di area ini, hilangnya kemampuan kognitif tertentu sering terjadi.

Tergantung pada lokasi kerusakan, kemampuan untuk berhubungan secara sosial secara memadai, memahami bahasa, mengontrol gerakan … Selain itu, persepsi visual dan spasial dapat diubah, antara lain.

Di masa lalu, mereka mempelajari fungsi kognitif dan lokasinya di otak dengan mengamati perilaku pasien yang terluka. Jadi, jika sekelompok besar pasien yang telah merusak area neokorteks yang sama mengalami kesulitan untuk melakukan tugas yang sama, hubungan antara lokasi dan kemampuan otak akan terbentuk.

Berkat ini, diketahui bahwa neokorteks terdiri dari beberapa area yang memiliki fungsi berbeda. Banyak daerah yang hadir di berbagai spesies mamalia. Sementara yang lain, seperti penglihatan warna atau kemampuan berbicara, hanya pada spesies tertentu.

Struktur neokorteks

Neokorteks dan gyri atau konvolusinya. Sumber: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, dkk. (2008). [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)] melalui Wikimedia Commons

Neokorteks memiliki ketebalan antara 2 dan 4 milimeter, dan memiliki sekitar 30 miliar neuron. Pada primata dan manusia penuh dengan alur dan lekukan (belitan). Lipatan ini muncul dari peningkatan besar dalam ukurannya.

Semua orang memiliki otak dengan pola konvolusi dan sulkus yang sama, meskipun beberapa detail mungkin sedikit berbeda dari satu individu ke individu lainnya.

Selain itu, ada gangguan perkembangan saraf di mana tikungan ini tidak berkembang sebagaimana mestinya, yang menyebabkan berbagai perubahan kognitif. Demikian juga, mereka bisa hilang dengan penyakit degeneratif seperti Alzheimer.

Pada manusia, neokorteks membentuk sekitar 76% dari volume otak. Struktur ini muncul pada tahap embrionik telencephalon dorsal. Sedikit demi sedikit dibagi menjadi lobus yang terkenal: oksipital, parietal, temporal dan frontal.

lobus otak

Lobus frontal (oranye), lobus parietal (merah muda), lobus oksipital (ungu), lobus temporal (hijau).

Lobus ini dibedakan berdasarkan fungsinya. Dengan demikian, oksiput menonjol untuk korteks visual primer (untuk memproses penglihatan). Sedangkan temporal, ia memiliki korteks pendengaran primer (untuk suara). Parietal sesuai dengan sensasi taktil, persepsi tubuh sendiri, dan kemampuan visuospasial.

Pada spesies manusia, lobus frontal memiliki fungsi yang sangat kompleks dan maju dalam kaitannya dengan spesies lain. Seperti pemrosesan bahasa ( area Broca ), perilaku yang diinginkan secara sosial, dan kontrol emosi.

Ada dua jenis korteks di neokorteks menurut arsitektur badan sel: neokorteks itu sendiri dan proisokorteks. Yang terakhir ini ditemukan di beberapa bagian otak seperti cingulate gyrus, insula, gyrus hippocampal, atau area subcallosal.

Neokorteks adalah jaringan otak yang paling berkembang, seperti yang dapat dilihat dalam organisasi dan jumlah lapisannya.

Ini terdiri dari materi abu – abu, yaitu badan sel saraf yang tidak bermielin. Ini mencakup area materi putih yang lebih dalam, yaitu akson (perpanjangan saraf) yang diisi dengan mielin.

Namun, meskipun neokorteks menjalankan fungsi otak yang paling kompleks, hampir tidak ada perbedaan seluler yang diamati jika dibandingkan dengan bagian otak lainnya.

Jadi apa yang membuat neokorteks begitu terspesialisasi? Tampaknya yang membedakannya adalah kemampuannya untuk membuat, memodifikasi, dan mengontrol sejumlah besar koneksi saraf. Ini menghasilkan struktur yang dinamis dan fleksibel, yang memungkinkan pertukaran informasi yang hebat antara sirkuit saraf yang berbeda.

Lapisan neokorteks

Sistem saraf dan otak

Neokorteks memiliki struktur yang hampir seragam, itulah sebabnya ia juga disebut “isokorteks”. Ini terdiri dari 6 lapisan horizontal sel saraf nomor dari I sampai VI. Yang pertama adalah yang terbaru, sedangkan yang keenam adalah yang tertua.

Mereka diatur menurut perspektif filogenetik, yaitu, masing-masing muncul dari momen yang berbeda dalam evolusi. Jadi, seiring dengan kemajuan spesies, lapisan-lapisan baru telah berkembang.

Lapisan ini mengandung neuron rangsang (sekitar 80%) dan penghambat (20%). Yang pertama mengaktifkan neuron lain, sedangkan yang kedua memblokirnya.

Terutama lapisan terdiri dari “sel tipe” atau “sel padat”, dan koneksi di antara mereka. Lapisan-lapisan tersebut dibedakan berdasarkan jenis sel saraf yang dominan, susunan dan koneksinya.

Lapisan IV lebih kecil, dan ditemukan di korteks motorik primer. Ini adalah reseptor utama informasi sensorik. Kemudian, ia mentransmisikan informasi itu ke lapisan lain sehingga diproses dan ditafsirkan.

Dengan cara ini, lapisan ini menerima sebagian besar koneksi sinaptik dari struktur subkortikal seperti thalamus. Ini karena talamus terhubung dengan organ sensorik yang berbeda seperti telinga atau mata.

Lapisan II dan III mengirimkan proyeksi terutama ke bagian lain dari neokorteks. Sedangkan lapisan V dan VI biasanya mentransmisikan informasi di luar korteks, seperti talamus, batang otak atau sumsum tulang belakang.

Kolom neokorteks

Korteks visual monyet ( Macaca rhesus ). Representasi kolom kortikal. Di sebelah kiri lapisan neokorteks, dalam angka Romawi dari III hingga VI. Sel piramidal a , b . Sel stellata dengan duri c , d . Sel stellata dari akson berulang e , f , g . Sel-sel piramidal dari akson rekuren h , i . Serabut aferen sensorik dalam warna merah F . Gambar preparat yang diwarnai dengan metode Golgi. Sumber: Mavavf [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] melalui Wikimedia Commons

Di neokorteks juga terdapat struktur vertikal yang disebut kolom. Mereka adalah area dengan diameter sekitar 0,5 milimeter, dan kedalaman 2 milimeter.

Rupanya, setiap kolom dikaitkan dengan persepsi sensorik dari setiap bagian tubuh. Meskipun ada juga beberapa yang didedikasikan untuk mempersepsikan suara atau unsur visual.

Pada manusia tampaknya ada sekitar 500 ribu kolom, masing-masing memiliki sekitar 60 ribu neuron. Namun, mereka sulit untuk didefinisikan dan tidak ada konsensus yang jelas tentang anatomi, ukuran, atau fungsinya yang spesifik.

Fungsi neokorteks

MRI otak

Fungsi utama neokorteks adalah:

– Persepsi sensorik: di dalam neokorteks terdapat area yang memproses dan menginterpretasikan informasi yang berasal dari indera kita.

– Menghasilkan perintah motorik: berkat struktur otak ini, kita dapat membuat urutan gerakan yang bahkan tidak kita sadari. Di zona ini, semua pola motorik yang diperlukan untuk berjalan, menulis, atau memainkan alat musik, misalnya, direncanakan.

– Penalaran spasial: ada wilayah neokorteks yang terlibat dalam memahami ruang dan bertindak dalam hubungannya dengan itu. Ini juga berfungsi untuk memandu kita dan menempatkan unsur.

– Bahasa: ini adalah kemampuan unik manusia yang membedakan kita dari hewan lain. Ada area neokorteks yang mempengaruhi kita untuk mempelajari bunyi bahasa sejak usia muda dan memproduksinya. Serta mengasosiasikan kelompok suara atau simbol tertulis tertentu dengan suatu makna.

– Yang disebut fungsi eksekutif seperti penalaran, pengambilan keputusan, pengendalian diri, konsentrasi, refleksi diri, pemecahan masalah, dll. Artinya, kemampuan untuk mengetahui bagaimana berperilaku setiap saat dan melakukan serangkaian perilaku untuk mencapai suatu tujuan.

– Belajar, memori dan tidur: telah terbukti bahwa neokorteks juga penting untuk penyimpanan pengetahuan.

Bahkan, bagian-bagian tertentu dari neokorteks tampaknya menjadi pusat memori semantik , yang terkait dengan pengetahuan umum tentang dunia. Misalnya, apa yang kita pelajari di sekolah, seperti Paris adalah ibu kota Prancis.

Hal yang sama terjadi dengan memori otobiografi, yang terkait dengan peristiwa penting dalam kehidupan pribadi kita.

Informasi instrumental juga disimpan, yaitu informasi yang melibatkan perilaku otomatis seperti mengemudi atau mengendarai sepeda.

Di sisi lain, neuron tertentu di neokorteks juga diaktifkan selama tidur. Tampaknya neokorteks berdialog dengan hipokampus saat kita tidur, membantu mengkonsolidasikan dan memperbaiki apa yang dipelajari selama periode terjaga.

Neokorteks dan evolusi

neuropsikologi

Agar neokorteks berevolusi ke ukuran yang lebih besar, otak spesies juga perlu lebih besar sehingga dapat mendukungnya.

Neokorteks juga ada pada primata lain selain Homo sapiens . Ukuran neokorteks yang lebih besar dibandingkan dengan bagian otak lainnya terkait dengan variabel sosial yang berbeda seperti ukuran kelompok, serta kompleksitas hubungan sosial (persaingan, kerja sama, persatuan, dll.).

Meningkatkan ukuran neokorteks secara evolusioner telah menyiratkan kontrol penghambatan yang lebih besar. Ini mungkin menjelaskan transformasi perilaku dan harmoni sosial yang lebih besar sehubungan dengan nenek moyang kita.

Manusia memiliki neokorteks yang besar dibandingkan dengan mamalia lainnya. Jadi, misalnya, ada rasio 30: 1 materi abu-abu neokorteks dengan ukuran sumsum di batang otak simpanse. Pada manusia rasio itu adalah 60:1.

Patologi atau lesi di neokorteks

Karena neokorteks memiliki perluasan yang besar pada manusia, mudah untuk setiap cedera yang didapat melibatkan struktur ini. Seperti yang bisa terjadi setelah cedera kepala, stroke atau tumor.

Selain itu, penting untuk disebutkan bahwa tergantung pada area neokorteks tempat kerusakan terjadi, gejalanya akan bervariasi. Ada kemungkinan bahwa pasien mengalami kesulitan dalam penggunaan bahasa, untuk melihat objek di ruang angkasa atau bahwa ia menderita masalah penghambatan dan melakukan perilaku yang tidak diinginkan.

Neokorteks juga dapat dipengaruhi oleh penyakit neurodegeneratif. Seperti, misalnya, pada penyakit Alzheimer, ada gangguan dalam transmisi informasi dari neokorteks sensorik ke neokorteks prefrontal.

Hal ini menyebabkan gejala seperti gangguan kemampuan kognitif, perubahan kepribadian, dan demensia.

Jika degenerasi meliputi lobus temporal, demensia semantik dapat berkembang. Artinya, degenerasi memori progresif yang terkait dengan peristiwa semantik (hal-hal yang dipelajari dari budaya kita, apa yang diajarkannya di sekolah, data tentang penggunaan bahasa, dll.)

Referensi

  1. isokorteks. (sf). Diperoleh pada 29 Maret 2017, dari IMAIOS: imaios.com.
  2. Neokorteks. (sf). Diakses pada 29 Maret 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org.
  3. Neokorteks (otak). (sf). Diperoleh pada 29 Maret 2017, dari Science daily: sciencedaily.com.
  4. Proisokorteks. (sf). Diperoleh pada 29 Maret 2017, dari Braininfo: braininfo.rprc.washington.edu.
  5. Korteks Serebral Otak (Neocortex). (sf). Diperoleh pada 29 Maret 2017, dari MyBrainNotes: mybrainnotes.com.
  6. LAPISAN EVOLUSIONER OTAK MANUSIA. (sf). Diakses pada 29 Maret 2017, dari Otak dari atas ke bawah: thebrain.mcgill.ca.
  7. Percakapan antara tiga wilayah otak mengkonsolidasikan ingatan kita selama tidur. (sf). Diakses pada 29 Maret 2017, dari Trends 21: trend21.net.
  8. Apa itu neokorteks? (sf). Diakses pada 29 Maret 2017, dari BraInSitu: nibb.ac.jp.

Related Posts