Fonction, structure et pathologie du néocortex

Il Néocortex O Neocorteza est une structure divisée en couches minces qui couvre le cerveau des mammifères, y compris les êtres humains. Ses principales fonctions sont la perception sensorielle, le raisonnement spatial, la langue, l'apprentissage, la mémoire, entre autres.

Tandis que, dans le cerveau des singes et des humains, cette zone a de nombreuses circonvolutions et entoure presque tout le cerveau. Au contraire, chez les mammifères mineurs, il est moins important, occupant moins d'espace. Ainsi, dans le cerveau d'une souris, le néocortex n'occupe que la partie supérieure du cerveau. De plus, sa surface est belle et a à peine des virages.

La différence de néocortex entre l'homme et d'autres espèces, c'est que son épaisseur est beaucoup plus grande et a plus de circonvolutions. Cela semble symboliser la capacité de mettre en œuvre des compétences cognitives beaucoup plus complexes.

Il s'appelle "Neo", qui signifie "nouveau", car c'est la dernière partie évolutive du cortex cérébral. Cependant, il peut également être appelé "isocortex" ou "Neopalio". Certains auteurs indistinctement néocortex et cortex (ou cortex) cérébraux, bien que ce dernier comprend également des structures sous-corticales telles que l'hippocampe et le cortex périrrinal.

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Néocortex chez l'homme

Citoarquitectura du néocortex visuel: à la numérotation centrale des couches un (i) un six (vi). Colonne de gauche: Somas de neurones marqués par la coloration de Nissl en violeta. Colonne de droite: neurones glutamergiques marqués pour MR-GEF en bleu. Source: Bithell A, Hsu T, Kandataraatch A, Landau S, Evell IP, Tsuang MT, et al. [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)] via Wikimedia Commons

Dans les espèces humaines, le néocortex est la plupart du cerveau et couvre les deux hémisphères cérébraux. Les autres structures sont appelées "allocorteza".

Néocortex est responsable d'une grande variété de fonctions. Par conséquent, lorsqu'une type de blessure se produit dans ce domaine, la perte de certaines capacités cognitives est courante.

Selon l'emplacement des dégâts, la capacité de se rapporter socialement peut être détériorée, comprendre le langage, contrôler les mouvements ... en outre, cette perception visuelle et spatiale peut être modifiée, entre autres choses.

Au cours des temps passés, ils ont étudié les fonctions cognitives et leur emplacement dans le cerveau observant le comportement des patients souffrant de blessures. Ainsi, si un grand groupe de patients qui avaient endommagé la même zone du néocortex avaient des difficultés à effectuer les mêmes tâches, une relation entre l'emplacement du cerveau et les compétences a été établie.

Grâce à cela, il est connu que le néocortex se compose de plusieurs domaines qui ont des fonctions différentes. De nombreuses zones sont présentes chez plusieurs espèces de mammifères. Tandis que d'autres, comme la vision de la couleur ou la capacité de parler, uniquement dans des espèces spécifiques.

Structure de néocortex

Néocortex et ses virages ou circonvoltions. Source: Hagmann P, Cammoun L, Gigandet X, Meuli R, Honey CJ, et al. (2008). [CC BY-SA 2.5 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 2.5)] via Wikimedia Commons

Le néocortex mesure entre 2 et 4 millimètres d'épaisseur et compte environ 300 milliards de neurones. Chez les primates et les humains, il est plein de rainures et de crêtes (circonvolutions). Ces plis sont nés de la grande augmentation de leur taille.

Toutes les personnes ont un cerveau avec le même schéma de circonvoltions et de sillons, bien que certains détails puissent varier légèrement d'un individu à l'autre.

De plus, il existe des troubles neurodéveloppementaux dans lesquels ces virages ne se développent pas car ils devraient conduire à des altérations cognitives diverses. De même, ils peuvent être perdus avec des maladies dégénératives telles que la maladie d'Alzheimer.

Chez l'homme, le néocortex représente environ 76% du volume cérébral. Cette structure se pose au stade embryonnaire du télencéphale dorsal. Peu à peu, il est divisé en lobes célèbres: l'occipital, le pariétal, le temporel et le frontal.

Lobe frontal (orange), lobe pariétal (rose), lobe occipital (violet), lobe temporal (vert).

Ces lobes se distinguent par leurs fonctions. Ainsi, l'occipital se distingue du cortex visuel primaire (pour traiter la vision). Alors que la tempête a le cortex auditif principal (pour les sons). Le pariétal correspond aux sensations tactiles, à la perception du corps lui-même et aux compétences viso-spatiales.

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Dans les espèces humaines, le lobe frontal a des fonctions très complexes et avancées par rapport à d'autres espèces. Comme le traitement du langage (zone de forage), le comportement socialement souhaitable et le contrôle émotionnel.

Il existe deux types de cortex dans le néocortex selon l'architecture des corps cellulaires: le néocortex lui-même et le prosocortex. Ce dernier se trouve dans certaines parties du cerveau comme la circonvolution du cingulum, l'insula, l'hippocampe gyr.

Le néocortex est le tissu cérébral le plus développé, comme on peut le voir dans son organisation et son nombre de couches.

Il se compose de matière grise, c'est-à-dire les corps des cellules nerveuses non myélinisées. Il couvre une zone plus profonde de la substance blanche, c'est-à-dire des axones (extensions neuronales) pleine de myéline.

Cependant, bien que le néocortex réalise les fonctions cérébrales les plus complexes, des différences cellulaires sont à peine observées par rapport à d'autres parties du cerveau.

Alors qu'est-ce qui rend le néocortex si spécialisé? Apparemment, ce qui différencie votre capacité à créer, modifier et contrôler beaucoup de connexions neuronales. Il génère une structure aussi dynamique et flexible qui permet un grand échange d'informations entre les différents circuits neuronaux.

Couches de néocortex

Système nerveux et cerveau

Le néocortex a une structure pratiquement uniforme, il est donc également appelé "isocortex". Il est composé de 6 couches horizontales de cellules nerveuses numérotées de i à VI. Le premier est le plus récent, tandis que le sixième est le plus ancien.

Ils sont organisés selon une perspective phylogénétique, c'est-à-dire que chacun provient d'un moment différent de l'évolution. Ainsi, à mesure que l'espèce a avancé, de nouvelles couches ont été développées.

Ces couches contiennent à la fois des neurones excitateurs (environ 80%) et des inhibiteurs (20%). Les premiers activent d'autres neurones, tandis que les derniers les bloquent.

Principalement les couches sont constituées de «cellules de type» ou de «cellules denses», et des connexions entre elles. Les couches diffèrent par les types de cellules nerveuses qui prédominent, leur disposition et leurs connexions.

Capa IV est plus petit et est situé dans le cortex moteur primaire. Ceci est le récepteur principal des informations sensorielles. Par la suite, il transmet ces informations à d'autres couches à traiter et à interpréter.

De cette façon, cette couche reçoit une grande partie des connexions synaptiques des structures sous-corticales telles que le thalamus. En effet, le thalamus est lié à différents organes sensoriels tels que l'oreille ou les yeux.

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Les couches II et III envoient des projections en particulier dans d'autres parties du néocortex. Tandis que les couches V et VI transmettent généralement des informations à l'extérieur de l'écorce, comme le thalamus, le tronc ou la moelle épinière.

Colonnes néocortex

Cortex visuel de singe (Macaca Rhésus). Représentation d'une colonne corticale. À gauche les couches de néocortex, en nombre romain de iii a vi. Cellules pyramidales pour, b. Cellules approfondies c, d. Cellules de la direction de l'axone récurrent et, F, g. Cellules pyramides axonales récurrentes H, Toi. Fibres sensorielles afférentes rouges F. Dessin d'une préparation teinte par la méthode Golgi. Source: Mavavf [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons

Dans le néocortex, les structures verticales appelées colonnes sont également distinguées. Ce sont des zones d'environ 0,5 millimètre et d'une profondeur de 2 millimètres.

Apparemment, chaque colonne est associée à la perception sensorielle de chaque partie du corps. Bien qu'il existe également certains dédiés à percevoir des sons ou des éléments visuels.

Chez l'homme, il semble exister environ 500 mille colonnes, existant dans chacun environ 60 000 neurones. Cependant, ils sont difficiles à définir et il n'y a pas de consensus clair sur leur anatomie, leur taille ou leurs fonctions spécifiques.

Fonctions néocortex

Image de résonance magnétique du cerveau

Les fonctions principales du néocortex sont:

- Perception sensorielle: Dans le néocortex, il existe des domaines qui traitent et interprètent les informations qui viennent de nos sens.

- Générer des commandes de moteur: Grâce à cette structure cérébrale, nous pouvons faire des séquences de mouvements que nous ne réalisons même pas. Dans ce domaine, tous les moteurs nécessaires pour marcher, écrire ou toucher un instrument sont prévus, par exemple.

- Raisonnement spatial: Il y a des régions du néocortex impliquées dans la compréhension de l'espace et de l'action en relation. Il sert également à guider et à placer des éléments.

- Langue: Il s'agit d'une seule capacité humaine qui nous distingue du reste des animaux. Il y a des zones du néocortex qui nous prédisposent à apprendre les sons de la langue depuis l'enfance et à les produire. Ainsi que d'associer certains groupes de sons ou de symboles écrits à un sens.

- Fonctions exécutives appelées tels que le raisonnement, la prise de décision, l'auto-témoignage, la concentration, l'auto-réflexion, la résolution de problèmes, etc. C'est-à-dire la capacité de savoir comment se comporter à tout moment et d'effectuer une série de comportements pour atteindre un objectif.

- Apprentissage, mémoire et sommeil: Il a été prouvé que le néocortex est également essentiel pour le stockage des connaissances.

En fait, certaines parties du néocortex semblent être le siège de la mémoire sémantique, qui est celle liée aux connaissances générales sur le monde. Par exemple, ce que nous apprenons à l'école, comme Paris, c'est la capitale de la France.

Il en va de même pour la mémoire autobiographique, qui est associée à des faits importants de notre vie personnelle.

Les informations de type instrumental sont également stockées, c'est-à-dire ce qui implique des comportements automatiques tels que la conduite ou le vélo.

D'un autre côté, certains neurones néocortex sont également activés pendant le sommeil. Il semble que les dialogues Néocortex avec l'hippocampe pendant que nous dormons, aidant à consolider et à réparer ce qu'ils ont appris pendant les périodes de veille.

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Néocortex et évolution

Pour que le néocortex évolue atteignant une taille plus grande, il est nécessaire que le cerveau de l'espèce soit également plus grand afin qu'il puisse le soutenir.

Le néocortex est également présent dans d'autres primates en plus de Homo sapiens. Une plus grande taille du néocortex par rapport au reste du cerveau est liée à différentes variables sociales telles que la taille du groupe, ainsi que la complexité des relations sociales (compétition, coopération, syndicat, etc.).

L'augmentation de la taille du néocortex évolutivement a impliqué un contrôle inhibiteur plus élevé. Cela peut expliquer la transformation des comportements et une plus grande harmonie sociale concernant nos ancêtres.

Les êtres humains ont un grand néocortex par rapport aux autres mammifères. Ainsi, par exemple, il y a un rapport de 30: 1 de matière grise néocorticale avec la taille de la moelle dans le tronc cérébral des chimpanzés. Chez l'homme, cette relation est de 60: 1.

Pathologies ou blessures dans le néocortex

Comme le néocortex a une grande extension chez l'homme, il est facile pour toute blessure acquise d'impliquer cette structure. Comme cela peut se produire après un traumatisme crânien, un accident vasculaire cérébral ou des tumeurs.

De plus, il est important de mentionner que selon la zone du néocortex où les dommages se produisent, les symptômes varieront. Il est possible que le patient ait des difficultés à l'utilisation du langage, à percevoir des objets dans l'espace ou à souffrir de problèmes d'inhibition et à effectuer des comportements inatiables.

Le néocortex peut également être affecté par les maladies neurodégénératives. Comme, par exemple, dans la maladie d'Alzheimer, il y a une interruption de la transmission des informations du néocort sensoriel vers le néocortex préfrontal.

Cela implique que les symptômes se produisent, comme la détérioration des capacités cognitives, les changements de personnalité et de démence.

Si la dégénérescence couvre le lobe temporal, la démence sémantique peut apparaître. Autrement dit, une dégénérescence progressive de la mémoire associée aux faits sémantiques (choses apprises de notre culture, ce qu'ils nous apprennent à l'école, les données sur l'utilisation de la langue, etc.)

Les références

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