معلومة

ارتباك حول مناطق الدماغ - القشرة الصدغية والحصين والمادة البيضاء

ارتباك حول مناطق الدماغ - القشرة الصدغية والحصين والمادة البيضاء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا عالم كمبيوتر أعمل مع بيانات الدماغ. لدي بعض البيانات من مناطق دماغية مختلفة ، وتسمى هذه المناطق القشرة الصدغية ، والقشرة الجدارية ، والحصين ، والمادة البيضاء في الدماغ الأمامي. أريد أن أعرض تلك المناطق على صورة الدماغ في عرض تقديمي.

المشكلة هي أنه عندما أقوم بالبحث في صور الدماغ عبر الإنترنت ، لا يمكنني العثور على المناطق التي تذكرها بياناتي. وعادة ما تسمى المناطق في نتائج البحث "فص" بدلاً من "قشرة". وعندما أبحث عن "المادة البيضاء في الدماغ الأمامي" ، تكون النتائج عادة حول "المادة البيضاء الدماغية". أنا في حيرة من أمري. إليك بعض الأسئلة:

  1. هل "القشرة" و "الفص" نفس الشيء؟ أم أن القشرة تعني المادة الرمادية بينما يحتوي الفص على كل من المادة الرمادية والبيضاء؟

  2. هل يحتوي قرن آمون على مادة رمادية وبيضاء؟ أم أنها تتواجد في الجانب الداخلي من الفص الصدغي ، أي أنها تقع في الجزء من المادة البيضاء من الفص الصدغي؟

  3. هل "الدماغ الأمامي" و "المخ" نفس الشيء؟

  4. لماذا يعتبر الحُصين جزءًا من الفص الصدغي على الرغم من أنه يحتوي على جانب طويل منه خارج الفص الصدغي؟


  1. يشير مصطلح "الفص" إلى جزء من القشرة المخية ، وهي الجزء الخارجي من المخ. يحتوي المخ على العديد من الهياكل ، ولكن أكثر ما يهتم به معظم الناس هو القشرة الدماغية ، وهي طبقة بسمك 2-4 مم على سطح المخ. تنقسم القشرة الدماغية (أو "القشرة") إلى عدة فصوص ، على سبيل المثال الفص الصدغي ، الفص القذالي. لذا ، فإن القشرة والفص ليسا نفس الشيء ، مثل التقسيمات الفرعية للقشرة ككل. (انظر https://en.wikipedia.org/wiki/Cerebral_cortex)
  2. الحصين هو منطقة من القشرة في الفص الصدغي. لذلك ، فهي تتكون من مادة رمادية. ومع ذلك ، فهو متصل بالعديد من الهياكل الأخرى بواسطة المادة البيضاء (مثل القبو) ، وهذه الهياكل مرتبطة بالحُصين. (انظر https://en.wikipedia.org/wiki/Hippocampus#Anatomy)
  3. يشير الدماغ الأمامي إلى المخ وكذلك الهياكل الأخرى ، مثل المهاد وما تحت المهاد. يُعرَّف الدماغ الأمامي بأنه الدماغ البيني (الذي هو أساسًا المخ) والدماغ البيني (الذي يحتوي على المهاد والوطاء). (انظر https://en.wikipedia.org/wiki/Forebrain و https://en.wikipedia.org/wiki/Diencephalon)
  4. لا أعرف ما تقصده بالقشرة الصدغية التي لها "الجانب الطويل منها خارج الفص الصدغي" ، لكن القشرة الصدغية والفص الصدغي هما في الأساس نفس الشيء.

دور حاسم للحصين في تقييم النتائج المتخيلة

الانتماءات ، فريق تحفيز الدماغ والسلوك (MBB) ، Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière (ICM) ، باريس ، فرنسا ، Service de Neuroradiologie ، Hôpital Pitie-Salpetriere ، Centre de NeuroImagerie de Recherche (CENIR) ، Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM) ، باريس ، فرنسا ، INSERM UMRS 975 ، CNRS UMR 7225 ، Université Pierre et Marie Curie (UPMC - Paris 6) ، Paris ، France

الانتساب إلى Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer ، Hôpital Pitié-Salpêtrière ، باريس ، فرنسا

Affiliations Service de Neuroradiologie، Hôpital Pitie-Salpetriere، Centre de NeuroImagerie de Recherche (CENIR)، Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM)، Paris، France، INSERM UMRS 975، CNRS UMR 7225، Université Pierre et Marie - باريس 6) ، باريس ، فرنسا

Affiliations Service de Neuroradiologie، Hôpital Pitie-Salpetriere، Centre de NeuroImagerie de Recherche (CENIR)، Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM)، Paris، France، INSERM UMRS 975، CNRS UMR 7225، Université Pierre et Marie - باريس 6) ، باريس ، فرنسا

الانتماءات INSERM UMRS 975، CNRS UMR 7225، Université Pierre et Marie Curie (UPMC - Paris 6)، Paris، France، Institut de la Mémoire et de la Maladie d'Alzheimer، Hôpital Pitié-Salpêtrière، Paris، France

الانتماءات INSERM UMRS 975، CNRS UMR 7225، Université Pierre et Marie Curie (UPMC - Paris 6)، Paris، France، Center Emotion، CNRS USR 3246، Hôpital Pitié-Salpêtrière، Paris، France

الانتماءات ، فريق تحفيز الدماغ والسلوك (MBB) ، Institut du Cerveau et de la Moelle Epinière (ICM) ، باريس ، فرنسا ، Service de Neuroradiologie ، Hôpital Pitie-Salpetriere ، Centre de NeuroImagerie de Recherche (CENIR) ، Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM) ، باريس ، فرنسا ، INSERM UMRS 975 ، CNRS UMR 7225 ، Université Pierre et Marie Curie (UPMC - Paris 6) ، Paris ، France


الإيمان والمادة الرمادية: لم تجد دراسة جديدة أي علاقة بين بنية الدماغ والتدين

غالبًا ما يبدو الدين وعلم الأعصاب امتدادًا للهوة المشكوك فيها التي تفصل الروحانية والعلم. في الواقع ، في محاولة لشرح العقيدة الدينية ، سعى علماء الأعصاب في كثير من الأحيان إلى تسليط الضوء على الاختلافات الدقيقة في بنية الدماغ التي قد تؤكد وجود نقص هنا أو انخفاض هناك.

دراسة جديدة مسجلة مسبقًا من هولندا ، نُشرت في المجلة الأوروبية لعلم الأعصاب، سعى إلى اختبار فرضيات بارزة في الأدبيات المتعلقة ببنية الدماغ بالتجربة الدينية عن طريق دراسة قوية منهجية (أي وجود حجم عينة كبير) ، ودراسة قوية منهجية حول التدين والاختلافات الهيكلية في الدماغ.

تنبع الحاجة إلى ذلك ، وفقًا للمؤلفين ، من عدد لا يحصى من التناقضات المنهجية في البحث السابق ، بما في ذلك أحجام العينات الصغيرة ، ومهام الاختبار التي تم التحقق من صحتها بشكل غير صحيح ، والارتباك المفاهيمي فيما يتعلق بالهياكل التي يتم قياسها.

وهكذا ، في حين أن المؤلفين يعترفون بسهولة بأن مقاييس الاتصال الدماغي قد توفر صورة أكثر دقة ودقة للعلاقة بين الدماغ والدين ، كان هدفهم الأساسي هو "إثبات (عدم وجود) العلاقة بين التدين والاختلافات الهيكلية في الدماغ على مستوى الدقة المنهجية والإحصائية التي نأمل أن تضع معيارًا جديدًا للدراسات المستقبلية ".

بعبارة أخرى: لتبديد مفاهيم العلاقات الأساسية والتبسيط بين بنية الدماغ والتجربة الدينية ، مما يمهد الطريق لمقاربات أكثر تطوراً.

تم اختبار ثلاث نظريات.

متعلق بدعامات

كيف يستجيب دماغ الأم الجديد ومشاعر طفلها الرضيع & # 8217s تتنبأ بالاكتئاب والقلق بعد الولادة

هل يمكن أن يؤدي الاستماع إلى الموسيقى إلى إبطائك في العمل أو المدرسة؟

أولاً ، القشرة الأمامية المدارية (OFC) متورطة في التدين لدورها في مراقبة الأخطاء ، والتي يدعي المنظرون أنه يجب إضعافها لقبول المذاهب الدينية. كانت النتائج السابقة مختلطة ، ووجد البعض أن OFC قد انخفض في الحجم ، والبعض الآخر تم تكبيره.

بعد ذلك ، ارتبط ضمور الفص الصدغي أو الخلل الوظيفي بالتدين المفرط ، والتواصل الملحوظ مع الله ، والتجارب الدينية المتغيرة للحياة. هكذا اختبر المؤلفون ما إذا كانت الجوانب التجريبية للدين مرتبطة بالحجم المنخفض في المناطق الزمنية ، بما في ذلك الحُصين.

أخيرًا ، يُشتبه في ارتباط الاختلافات الهيكلية في الفص الجداري العلوي والسفلي بزيادة احتمالية حدوث تجارب صوفية ، على أساس أنه تم العثور على انخفاض تدفق الدم إلى الفص الجداري العلوي فيما يتعلق بـ "تجارب الوحدة المطلقة" أثناء التأمل ، من بين أمور أخرى .

في الدراسة ، أجاب 211 مشاركًا على سلسلة من الأسئلة حول التدين والتجارب الدينية ، ثم خضعوا لمسح الدماغ لمنطقة الاهتمام (ROI). تقسم عمليات المسح هذه الدماغ إلى "بكسلات" ثلاثية الأبعاد (voxel = فولوم + بيxel) ، والتي يمكن مقارنتها فيما بعد بين موضوعات منطقة معينة. يسمح هذا باختبار تأكيدي قوي للفرضيات ويوفر طريقة بسيطة لقياس الاختلافات في مادة الدماغ.

في النهاية ، وجد المؤلفون لا علاقة بين الاختلافات الهيكلية في الدماغ فيما يتعلق بالتدين المبلغ عنه ذاتيًا أو التجارب الصوفية ، سواء باستخدام تحليل العائد على الاستثمار أو تحليل الدماغ بالكامل. في الختام ، يوصون بأن يتخلى البحث المستقبلي عن مثل هذه المحاولات ، وبدلاً من ذلك يركز على الأساليب الوظيفية والمتعددة المتغيرات.

إن الحاجة إلى فهم التجارب الدينية والصوفية عميقة ، وقد أدت إلى وجود مؤلفات علمية غنية ومتنوعة. يستمر الجدل حول أفضل طريقة للتعامل مع السؤال من الناحية العصبية ، ويجب أن تساعد الدراسة الحالية في الوصول إلى طرق اختبار أكثر ملاءمة.


2. تعديلات الميالين والوظائف ذات الصلة في الدماغ

يتكون المايلين من أغشية دهنية مضغوطة تلتف حول محاور العديد من الخلايا العصبية ، مما يوفر العزل الكهربائي والدعم الغذائي. يسمح الميالين لإمكانيات الفعل بالانتشار على طول محور عصبي بطريقة ملحية بسرعة أعلى واستهلاك أقل للطاقة. في حين أن خلايا شوان هي الخلايا الدبقية النخاعية في الجهاز العصبي المحيطي (PNS) ، فإن المايلين في الجهاز العصبي المركزي (CNS) يتكون من الخلايا السلفية قليلة التغصن (OPCs) التي تتمايز إلى خلايا قليلة التغصن (OLs) وتشكل أغلفة المايلين المحيطة بالمحاور. تؤدي حزم المحاور النخاعية إلى ظهور المادة البيضاء. تمت دراسة آلية ووظيفة المايلين في المادة البيضاء على نطاق واسع. ومع ذلك ، فإن العديد من المحاوير في المادة الرمادية التي تحتوي على أجسام الخلايا العصبية والتشعبات تكون أيضًا من النخاع. أظهرت دراسة حديثة أن جزءًا كبيرًا من المايلين القشري الجديد يخفي محاور عصبية مثبطة موضعية [18]. يعتبر تكوّن الميالين في المادة الرمادية أقل فهمًا وقد يتم تنظيمه بشكل مختلف بسبب البيئات الدقيقة المتميزة للمادة البيضاء والرمادية.

يعتبر تكوّن النخاع مهمًا في إنشاء الاتصال في الدماغ النامي من خلال تسهيل نقل المعلومات السريع والمتزامن عبر الجهاز العصبي ، وهو أمر ضروري للوظائف الإدراكية العليا. بمجرد التفكير في أنه مجرد عازل سلبي ، أصبح من المعروف الآن أن تعديل المايلين يشارك بنشاط في وظيفة وتطوير الجهاز العصبي المركزي (انظر المراجعة [19]). يمكن أن يؤدي اضطراب المايلين إلى خلل في تنظيم الدوائر العصبية المختلفة ويؤدي إلى ظهور أعراض المرض. أصبح الكشف عن منظمات تكوّن الميالين مهمًا بشكل متزايد لتشخيص وعلاج هذه الأمراض.


كيف تنمو هياكل دماغ الأطفال مع تطور الذاكرة

تتحسن قدرتنا على تخزين الذكريات خلال مرحلة الطفولة ، وهي مرتبطة بالتغيرات الهيكلية في الحُصين وارتباطاته بقشرة الفص الجبهي والقشرة الجدارية. يستكشف بحث جديد من جامعة كاليفورنيا في ديفيس كيف تتطور مناطق الدماغ هذه في هذا الوقت الحرج. في نهاية المطاف ، يمكن أن يعطي ذلك نظرة ثاقبة للاضطرابات التي تظهر عادةً في الانتقال إلى وأثناء المراهقة وتؤثر على الذاكرة ، مثل الفصام والاكتئاب.

https://old.sciencedaily.com/cms/ يقع في عمق منتصف الدماغ ، يلعب الحُصين دورًا رئيسيًا في تكوين الذكريات. يبدو وكأنه إصبعان منحنيان يتفرعان إلى الأمام من جذر مشترك. كل فرع عبارة عن هيكل مطوي ، مع مناطق مميزة في الطية العلوية والسفلية.

قال جوشوا لي ، طالب دراسات عليا في قسم علم النفس بجامعة كاليفورنيا في ديفيس ومركز العقل والدماغ: "لفترة طويلة كان يُفترض أن الحُصين لم يتطور على الإطلاق بعد أول عامين من الحياة". كان يُعتقد أن التحسينات في الذاكرة ترجع بالكامل إلى التغيرات في الطبقات الخارجية للدماغ ، أو القشرة الدماغية ، التي تدير الانتباه والمدى. لكن تلك الصورة بدأت تتغير في السنوات الخمس الماضية.

في الآونة الأخيرة ، استخدم لي ، الأستاذة سيمونا غيتي في مركز العقل والدماغ وآرني إكستروم ، الأستاذ المساعد في مركز جامعة كاليفورنيا في ديفيس لعلوم الأعصاب ، التصوير بالرنين المغناطيسي لرسم خريطة للحصين في 39 طفلاً تتراوح أعمارهم بين 8 و 14 عامًا.

قال غيتي إنه في حين تم رسم خرائط الحقول الفرعية للحصين في الدراسات التي أجريت على البشر والحيوانات البالغين ، فإن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها قياسها عند الأطفال.

قال غيتي: "هذا مهم حقًا بالنسبة لنا ، لأنه يسمح لنا بفهم عدم التجانس على طول الحُصين ، والذي تم فحصه في البشر البالغين والأنواع الأخرى".

بالنظر إلى ثلاث مناطق فرعية - كورنو أمونيس (CA) 1 ، تلفيف CA3 / مسنن وشبه - وجدوا أن الأولين توسعان مع تقدم العمر ، مع النمو الأكثر وضوحًا في الحُصين الأيمن. فقط في أكبر 25 في المائة من الأطفال ، في غضون بضعة أشهر على جانبي 14 ، انخفض حجم المناطق الثلاث.

ووجدوا أنه عندما اختبروا الأطفال من أجل أداء الذاكرة ، كان الأطفال الذين لديهم تلفيف CA3 / مسنن أكبر يميلون إلى الأداء بشكل أفضل. تم نشر العمل على الإنترنت في 15 مارس من قبل المجلة التصوير العصبي.

في دراسة ذات صلة بالتعاون مع مختبر البروفيسور سيلفيا بونج في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، نُشرت في 27 مارس قشرة دماغية، أوضح الباحثون أيضًا كيف ترتبط ارتباطات المادة البيضاء المسقطة من الحُصين إلى قشرة الدماغ بوظيفة الذاكرة لدى الأطفال.

تربط مسالك "المادة البيضاء" مناطق الفص الجبهي والجداري في قشرة الدماغ ، والتي تتحكم في كيفية اهتمامنا بالأشياء والانخراط في استراتيجيات الذاكرة ، مع الفص الصدغي الوسطي ، المنطقة التي تشمل الحُصين.

في الدراسة ، أجرى الأطفال اختبارًا للذاكرة دفعهم إما إلى حفظ عنصر ما بنشاط - وبالتالي إشراك القشرة الجبهية والجدارية - أو مشاهدة الصورة بشكل سلبي. قال غيتي إن القدرة على تعديل الانتباه بنجاح مرتبطة بتطور مسالك المادة البيضاء التي تربط قشرة الفص الجبهي والجداري بالفص الصدغي الأوسط ، ولكن ليس بالصلات الأمامية-الجدارية.


معنى الجهاز الحوفي

لقد تغير معنى مصطلح "الجهاز الحوفي" منذ زمن بروكا. لا يزال من المفترض أن يشمل الهياكل بين القشرة والمهاد وجذع الدماغ ، لكن المتخصصين المختلفين أدرجوا هياكل مختلفة كجزء من الجهاز الحوفي. يتم تضمين اللوزة الدماغية والحصين على نطاق واسع ، وكذلك القشرة الشمية. من هناك ، ومع ذلك ، تتباعد الآراء حول ما يعتبر جزءًا من الجهاز الحوفي ، وما هو paralimbic ، بمعنى الهيكل الذي يتفاعل بشكل وثيق مع الجهاز الحوفي ولكنه ليس جزءًا منه حقًا.


الجهاز العصبي المركزي

الشكل 4 الجهاز العصبي المركزي ومكوناته

ينقسم الجهاز العصبي المركزي إلى عدد من الأجزاء المهمة (انظر الشكل 4) ، بما في ذلك الحبل الشوكي ، كل منها متخصص لأداء مجموعة من الوظائف المحددة. الدماغ أو الدماغ هو أ أحدث التطور في تطور الجهاز العصبي للثدييات. في البشر ، يكون حجمها تقريبًا بحجم منديل كبير وعندما تتجعد في الجمجمة ، فإنها تشكل أخاديد تسمى sulci (شكل المفرد ، التلم). تسمى الانتفاخات بين التلم بالتلف (شكل المفرد التلفيف). تنقسم القشرة إلى نصفين ، وينقسم كل نصف كرة إلى أربعة فصوص (الشكل 5 أ) ، والتي لها وظائف محددة. يعتمد تقسيم هذه الفصوص على اثنين من التلم المحدد: يقسم التلم المركزي نصف الكرة الأرضية إلى فصين أمامي وفصوص القذالي ، ويمثل التلم الجانبي الفص الصدغي ، الذي يقع أدناه.

الشكل 5 أ فصوص الدماغ

تقع أمام التلم المركزي منطقة تسمى القشرة الحركية الأولية (التلفيف الأولي) ، والتي تتصل ببعض عضلات الجسم ، وتحركها بناءً على أمر إرادي. من المضغ إلى الحركات في الأعضاء التناسلية ، يتم تمثيل خريطة الجسم على هذا الشريط (الشكل 5 ب).

تحتل بعض أجزاء الجسم ، مثل الأصابع والإبهام والشفاه ، تمثيلًا أكبر على الشريط من الجسم ، على سبيل المثال. هذا التمثيل غير المتناسب للجسم على القشرة الحركية الأولية يسمى عامل التكبير (Rolls & amp Cowey ، 1970) ويمكن رؤيته في المناطق الحركية والحسية الأخرى. في الطرف السفلي من التلم المركزي ، بالقرب من التلم الجانبي ، تقع منطقة بروكا (الشكل 6 ب) في الفص الأمامي الأيسر ، والذي يشارك في إنتاج اللغة. أدى الضرر الذي أصاب هذا الجزء من الدماغ بيير بول بروكا ، عالم الأعصاب الفرنسي في عام 1861 ، إلى توثيق العديد من الأشكال المختلفة للحبس., يفقد فيه مرضاه القدرة على الكلام أو يحتفظون بالكلام الجزئي الذي يفتقر إلى النحو والقواعد (AAAS ، 1880). لا عجب أن الآخرين قد وجدوا بروفة دون نطق وعمليات تنفيذية مركزية للذاكرة العاملة في هذا الفص الجبهي (Smith & amp Jonides، 1997، 1999).

الشكل 5 ب. يتم تعيين أجزاء معينة من الجسم مثل اللسان أو الأصابع على مناطق معينة من الدماغ بما في ذلك القشرة الحركية الأساسية.

خلف التلفيف المركزي ، في الفص الجداري ، تقع القشرة الحسية الجسدية الأولية (الشكل 6 أ) على التلفيف اللاحق المركزي ، والتي تمثل الجسم كله يتلقى مدخلات من الجلد والعضلات. تتوازى القشرة الحسية الجسدية الأولية وتتاخم وترتبط بشدة بالقشرة الحركية الأولية وتشبهها من حيث المناطق المخصصة للتمثيل الجسدي. ترسل جميع الأعصاب النخاعية وبعض الأعصاب القحفية (على سبيل المثال ، العصب الوجهي) إشارات حسية من الجلد (مثل اللمس) والعضلات إلى القشرة الحسية الجسدية الأولية. بالقرب من الطرف السفلي (البطني) من هذا الشريط ، المنحني داخل الفص الجداري ، توجد منطقة التذوق (القشرة الحسية الجسدية الثانوية) ، والتي تشارك في تجارب التذوق التي تنشأ من اللسان والبلعوم ولسان المزمار وما إلى ذلك.

الشكل 6 أ القشرة الحسية الجسدية الأولية

أسفل الفص الجداري مباشرةً ، وتحت النهاية الذيلية للشق الجانبي ، في الفص الصدغي ، تقع منطقة ويرنيك (Demonet et al. ، 1992). تشارك هذه المنطقة في فهم اللغة وترتبط بمنطقة بروكا من خلال الحزمة المقوسة ، وهي الألياف العصبية التي تربط هاتين المنطقتين. ينتج عن الأضرار التي لحقت بمنطقة Wernicke (الشكل 6 ب) أنواع عديدة من العمه الذي يُعرَّف بأنه عدم القدرة على معرفة أو فهم السلوكيات المتعلقة باللغة والكلام. لذلك قد يُظهر الفرد صمم الكلمات ، وهو عدم القدرة على التعرف على اللغة المنطوقة ، أو عمى الكلمات ، وهو عدم القدرة على التعرف على اللغة المكتوبة أو المطبوعة. على مقربة من منطقة Wernicke توجد القشرة السمعية الأولية ، والتي تشارك في الاختبار ، وأخيرًا منطقة الدماغ المخصصة للرائحة (الشم) مخفية بعيدًا داخل القشرة الشمية الأولية (قشرة ما قبل الشكل).

الشكل 6 ب منطقة فيرنيك

في الجزء الخلفي من القشرة الدماغية يقع الفص القذالي الذي يضم القشرة البصرية الأولية. تنتقل الأعصاب البصرية على طول الطريق إلى المهاد (النواة الركبية الجانبية ، LGN) ثم إلى القشرة البصرية ، حيث يتم عرض الصور التي يتم تلقيها على الشبكية (Hubel ، 1995).

في الخمسين إلى الستين عامًا الماضية ، تمت دراسة الحس البصري والمسارات البصرية على نطاق واسع ، وتضاعف فهمنا لها. نحن نفهم الآن أن جميع الكائنات التي تشكل صورًا على شبكية العين يتم تحويلها (التحويل) في اللغة العصبية التي يتم تسليمها إلى القشرة البصرية لمزيد من المعالجة. في القشرة البصرية ، تتحلل جميع سمات (ميزات) الصورة ، مثل اللون والملمس والاتجاه ، وتتم معالجتها بواسطة وحدات قشرية بصرية مختلفة (Van Essen، Anderson & amp Felleman، 1992) ثم يعاد دمجها لتؤدي إلى ظهور التصور الفردي للصورة المعنية.

إذا قطعنا نصفي الكرة المخية في المنتصف ، تظهر مجموعة جديدة من الهياكل. العديد من هذه تؤدي وظائف مختلفة حيوية لوجودنا. على سبيل المثال ، يحتوي الجهاز الحوفي على عدد من النوى التي تعالج الذاكرة (الحصين والفورنيكس) والانتباه والعواطف (التلفيف الحزامي) ، وتشارك الكرة الشاحبة في الحركات الحركية وتنسيقها بين منطقة ما تحت المهاد والمهاد مع الدوافع والدوافع و تهريب المخرجات الحسية والحركية. يلعب الوطاء دورًا رئيسيًا في تنظيم هرمونات الغدد الصماء جنبًا إلى جنب مع الغدة النخامية التي تمتد من منطقة ما تحت المهاد عبر ساق (infundibulum).

الشكل 7 الجزء الداخلي من الدماغ

أثناء نزولنا إلى أسفل المهاد ، يظهر الدماغ المتوسط ​​مع كوليبات علوية وسفلية ، والتي تعالج المعلومات المرئية والسمعية ، كما تفعل المادة السوداء ، التي تشارك في مرض باركنسون سيئ السمعة ، والتكوين الشبكي الذي ينظم الاستيقاظ والنوم ودرجة الحرارة . أقل قليلاً ، يقوم الدماغ المؤخر مع الجسور بمعالجة المعلومات الحسية والحركية التي تستخدم الأعصاب القحفية ، ويعمل كجسر يربط القشرة الدماغية بالنخاع ، وينقل المعلومات بشكل متبادل ذهابًا وإيابًا بين الدماغ والحبل الشوكي. يعالج النخاع المستطيل التنفس والهضم ووظيفة القلب والأوعية الدموية والبلع والعطس. يتحكم المخيخ في تنسيق الحركة الحركية والتوازن والتوازن ونغمة العضلات.

يبلغ الدماغ المتوسط ​​والدماغ المؤخر ، اللذان يشكلان جذع الدماغ ، ذروتهما في الحبل الشوكي. بينما داخل القشرة المخية ، فإن المادة الرمادية (أجسام الخلايا العصبية) تقع في الخارج والمادة البيضاء (المحاور النخاعية) داخل الحبل الشوكي ينعكس هذا الترتيب ، حيث توجد المادة الرمادية في الداخل والمادة البيضاء في الخارج. تخرج الأعصاب المقترنة (العقد) من الحبل الشوكي ، بعضها أقرب في الاتجاه نحو الخلف (الظهرية) والبعض الآخر باتجاه الأمام (البطني). تتلقى الأعصاب الظهرية (الواردة) معلومات حسية من الجلد والعضلات ، وترسل الأعصاب البطنية (الصادرة) إشارات إلى العضلات والأعضاء للاستجابة.


المنشورات

تبرز المنشورات الرئيسية أدناه النتائج البيولوجية للباحثين في معهد ألين لعلوم الدماغ. وتشمل هذه أيضًا الأوصاف التفصيلية للطرق وبروتوكولات التحليل. تتوفر قائمة كاملة بالمنشورات من معهد Allen Institute هنا. يمكن العثور على المنشورات المتعلقة بنسخ الخلية المفردة والنواة المفردة في صفحة "استكشاف" تصنيفات الخلايا.

أطلس الجينوم للتعبير الجيني في دماغ الفأر البالغ

لأكثر من عقد من الزمان ، قدم هذا الأطلس القياسي للغاية لدماغ الفأر البالغ مصدرًا مفتوحًا للبيانات الأولية لمجموعة متنوعة من الدراسات التي تشمل بنية الدماغ ووظيفته. حدد التحليل الدقيق غير المتحيز أنماط تعبير جيني محددة للغاية تظهر تنوعًا ملحوظًا.

التشريح الجيني للحصين

كشف التحليل غير المتحيز لبيانات التعبير الجيني للحصين في أطلس ألين ماوس للمخ عن مجموعة كبيرة من الجينات ذات التعبير الإقليمي القوي للحصين. يمكن تقسيم حجرة CA3 إلى مجموعة من تسعة مجالات تعبير في محاور الحاجز / الزماني والداني / البعيد مع حدود متبادلة وغير متداخلة ودليل على الاتصال التفاضلي.

يوضح التعبير الجيني المرتبط وخصوصية الهدف الإسقاط المثير للتنوع العصبي

تصف هذه الدراسة منهجًا منهجيًا لتحديد الارتباطات الجزيئية لفئات الخلايا العصبية الإسقاطية المحددة في القشرة الحسية الجسدية الأولية للماوس باستخدام التنقيب عن بيانات ISH الموجودة ، والتلوين الجيني للعلامة ، والوسم التراجعي الإضافي. يعني الجمع بين التعبير الجيني وخصوصية الهدف تنوعًا كبيرًا في فئات الخلايا العصبية الإسقاطية التي تطابق أو تتجاوز تلك الخاصة بـ GABAergic interneurons.

أطلس شامل من الناحية التشريحية للنسخة البشرية البالغة

يعكس التباين على مستوى الدماغ في التعبير الجيني توزيعات فئات الخلايا الرئيسية مثل الخلايا العصبية ، الخلايا الدبقية قليلة التغصن ، الخلايا النجمية ، والخلايا الدبقية الصغيرة. تنعكس التضاريس المكانية للقشرة المخية الحديثة بقوة في تضاريسها الجزيئية - فكلما اقتربت منطقتان من القشرة المخية ، كلما كانت نسخها أكثر تشابهًا.

يكشف التنميط الجيني الخلوي واسع النطاق في القشرة المخية الحديثة عن التوقيعات الجزيئية الخاصة بالأنواع

ما يقرب من 80٪ من الجينات تظهر أنماط تعبيرية متسقة في قشرة الفأر والبشر. تمتد التواقيع الجزيئية المميزة لجميع أنواع الخلايا الرئيسية ، ولكنها تشير في المقام الأول إلى التحول من الاتصالات القشرية القشرية السائدة في الدماغ البشري.

التوقيعات الجينية الكنسية للدماغ البشري البالغ

تعتبر الجينات ذات الأنماط الأكثر قابلية للتكاثر بين أدمغة الإنسان البالغ وثيقة الصلة من الناحية البيولوجية ، مع إثراء الشروح المتعلقة بالدماغ مثل جمعيات الأمراض. علاوة على ذلك ، يتم التعبير عن معظم الجينات بأحد الأنماط القليلة نسبيًا ، والتي تتوافق مع أنواع الخلايا والوظائف الخلوية. يتم تضمين رمز درجة البحث لإعادة إنتاج الأرقام كبرنامج تكميلي.

أطلس زماني مكاني عالي الدقة للتعبير الجيني لدماغ الفأر النامي

يتوافق توقيت أنماط التعبير الجيني الذروة مع ظواهر تنموية متميزة مرتبطة بهياكل دماغية محددة ، مع الدماغ المتوسط ​​الذي يسبق الهياكل القشرية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن رمز عامل النسخ المكون من 83 جينًا يحدد بشكل فريد العمر ومنطقة الدماغ.

منظر نصي للدماغ البشري قبل الولادة

يقدم هذا الأطلس نظرة شاملة حول متى وأين يتم التعبير عن الجينات أثناء تطور الدماغ ، مما يوفر نظرة ثاقبة للتغيرات الديناميكية في التعبير الجيني بمرور الوقت. على سبيل المثال ، يتم إثراء الجينات المرتبطة بالتوحد في الخلايا العصبية المثيرة التي تم إنشاؤها حديثًا في القشرة الدماغية.

خريطة نصية شاملة لتطور دماغ الرئيسيات

التطور قبل الولادة هو وقت التغيير السريع الذي ينعكس في استخدام الجينات ، ومع ذلك فإن العديد من الخصائص الجزيئية للدماغ الناضج تتحقق بشكل مفاجئ في وقت متأخر من تطور ما بعد الولادة. الغالبية العظمى - ولكن ليس كلها - من هذه الأنماط محفوظة بين أنواع الرئيسيات.

العمارة النسخية للقشرة المخية الرئيسية

حدد تحليل المصفوفة الدقيقة للطبقات القشرية الفردية عبر القشرة توقيعات جزيئية محددة للطبقات والمناطق القشرية الفردية. بشكل عام ، كانت العلاقات القائمة على النسخ مرتبطة بالتقارب المكاني ، كونها الأقوى بين المناطق القشرية المجاورة وبين الطبقات القريبة. كانت الأنماط الصفحية أكثر تشابهًا بين المكاك والإنسان مقارنة بالفأر.

أطلس نسخ تشريحي للورم الأرومي الدبقي

تظهر المناطق التشريحية المحددة من الناحية النسيجية للورم الأرومي الدبقي هنا أن لها توقيعات جزيئية متميزة للغاية. يمكن أن توفر هذه الأفكار وغيرها من الأفكار التي لم يتم اكتشافها بعد في مشروع Ivy Glioblastoma Atlas (GAP) رؤى جديدة في التسبب في الورم الأرومي الدبقي وتشخيصه وعلاجه.

الخصائص العصبية المرضية والنسخية للدماغ المسن

على مستوى النسخ ، يُظهر الدماغ المتقدم في السن تباينًا ملحوظًا من شخص لآخر بين الخرف والأمراض المرتبطة به ، بما في ذلك أمثلة على المرونة في مواجهة علم الأمراض. تسلط هذه الدراسة الضوء أيضًا على أهمية التحكم في جودة الحمض النووي الريبي عند دراسة الدماغ البشري الطبيعي والمريض.


نقاش

تدعم نتائج هذه الدراسة فرضيتنا القائلة بأن FMS مرتبط بتغيرات كبيرة في البنية المجهرية الدماغية لمناطق الدماغ المعروفة بأنها مرتبطة وظيفيًا بالأعراض الأساسية لـ FMS. علاوة على ذلك ، أظهرت التحليلات الارتباطية وجود ارتباط بين درجة تغيرات الأنسجة المجهرية وشدة العديد من أعراض FMS الرئيسية.

من أبرز الأعراض التي أبلغ عنها مرضى FMS هو الألم المزمن المنتشر والحنان المنتشر. على الرغم من أن التشخيص السريري لـ FMS يتطلب وجود 11 من 18 نقطة حساسة ، فإن الحساسية المتزايدة للضغط في FMS تمتد إلى ما وراء نقاط العطاء وتشمل الجسم بأكمله (25). أظهرت دراسة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في المرضى الذين يعانون من FMS أن تطبيق الضغط الخفيف يمكن أن يؤدي إلى تقارير الألم الذاتية وتنشيط الدماغ التي كانت مماثلة نوعياً وكمياً للعديد من التأثيرات الناتجة عن تطبيق ضعف الضغط على الأقل في الضوابط الصحية ( 26). هذه النتائج مدعومة بالعديد من نتائج دراستنا.

أظهرت القشرة الحسية الجسدية الأولية كجزء من التلفيف اللاحق المركزي ، والتي تتلقى الجزء الأكبر من الإسقاطات المهادية القشرية من حقول الإدخال الحسية ، زيادات ثنائية وهامة في FA. في المقابل ، كان FA في مناطق المهاد اليمنى واليسرى أقل بكثير. تتوافق هذه النتائج جزئيًا مع تلك الموجودة في دراستين حديثتين لمرضى FMS ، أظهرت إحداهما انخفاضًا معزولًا في FA في المهاد الأيمن باستخدام DTI (17) ، بينما أظهرت الثانية انخفاضًا في قيم GM في المهاد الخلفي الأيسر. باستخدام قياس التشكل المعتمد على فوكسل (20). قد تكون هذه التباينات بالمقارنة مع النتائج الحالية بسبب مواقع مختلفة من ROIs داخل المهاد.

يُعتقد أن الهياكل الجانبية ، بما في ذلك النوى المهادية الوحشية ، تشفر شدة الألم ، في حين يُعتقد أن الهياكل الإنسية ، بما في ذلك المهاد الإنسي الظهري ، ترمز إلى الجوانب العاطفية للألم (17 ، 27-30). في دراستنا ، كان العائد على الاستثمار موجودًا بشكل أكبر في الهياكل المهادية الخلفية (في المقام الأول في النوى الخلفية الجانبية والظهرية والجانب البلفيني) ، والتي تُظهر الإحساس بالألم ، والمستقبلات الحرارية ، والضغط إلى القشرة الحسية الجسدية الأولية. يمكن للمرء أن يتكهن بأن انخفاض FA وانخفاض أحجام GM داخل المهاد يشير إلى تغيرات غير فعالة. تعمل منطقة الدماغ هذه كمرحلة مهمة وفلتر بين الهياكل الشوكية والقشرية ، وبالتالي قد يؤدي الخلل الوظيفي المهادي إلى زيادة المدخلات الحسية "غير المفلترة" إلى القشرة الحسية الجسدية الأولية ، والتي بدورها تستجيب مع زيادة في FA وهذا هو ربما يشير إلى زيادة اللدونة.

لم نجد أي علاقة بين شدة الألم الذاتية ومؤشراتنا للتغيرات الهيكلية الدقيقة في القشرة الحسية الجسدية الأولية أو نوى المهاد المختارة. بدلاً من ذلك ، ارتبطت شدة الألم المحسنة بزيادة FA في التلفيف الأمامي العلوي الأيمن ، وهي منطقة دماغية تظهر بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ليتم تنشيطها بواسطة المكونات العاطفية للألم (31). عند المقارنة مع الأشخاص الأصحاء ، كان لدى مرضانا قيم FA أعلى بشكل ملحوظ في هذا المجال. بالإضافة إلى ذلك ، تم أيضًا تورط أجزاء من التلفيف الأمامي العلوي الأيمن في التنظيم الذاتي العاطفي (32) والألم الكارثي في ​​FMS (33). يتم تعريف كارثة الألم على أنها تجربة الألم على أنها أمر لا يطاق ، ومخيف ، ومخيف ، ومن المعروف أنه عامل مهم في التأريخ (34).

بالإضافة إلى الألم المزمن المنتشر ، فإن التعب المنهك والنوم غير المنعش هما من أبرز سمات FMS (35) ، وهناك تداخل كبير مع اضطراب آخر شائع مرتبط بالتوتر ، وهو CFS. في دراستنا ، ارتبطت درجة التعب بشكل كبير بالتغيرات الهيكلية المجهرية في التلفيف الأمامي الأيسر والتلفيف الحزامي الأمامي ، وأظهرت كلتا المنطقتين الدماغيتين اختلافات كبيرة في الدوائر الدقيقة عند مقارنتها بتلك الموجودة في عناصر التحكم الصحية غير المليئة بالمرح. أظهرت تقارير أخرى اختلافات في مورفولوجيا الدماغ بين المرضى الذين يعانون من متلازمة التعب المزمن والضوابط (36). أظهرت دراسة حديثة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في المرضى الذين يعانون من متلازمة التعب المزمن زيادة ملحوظة في النشاط في مناطق الدماغ الحزامية والجبهة أثناء مهمة معرفية مرهقة (37). بالإضافة إلى ذلك ، تم تعيين الانتباه إلى المعلومات ومعالجتها من العالم الداخلي للفرد إلى هياكل الفص الجبهي الإنسي ، بما في ذلك التلفيف الأمامي العلوي والتلفيف الحزامي (38). This could indicate that morphologic changes in these brain areas can lead to increased attention to physical changes and symptoms, including fatigue and pain, and to more pronounced emotional reactions to physical symptoms. This tendency is commonly seen in patients with FMS.

FMS is, however, not a homogeneous diagnosis but shows varying proportions of comorbid anxiety and depression that are dependent on the psychosocial characteristics of the patients ( 39 ). Major depression was excluded as a criterion in our patients, but anxiety was common in our FMS sample, as illustrated by the anxiety subscore of the FIQ. Patients with FMS showed bilateral microstructural changes in the amygdala, a brain area critical for the processing of fear and emotion ( 40 ). In addition, the degree of anxiety was related to ADC and FA values from the right superior frontal gyrus and the right anterior cingulate, and both brain areas in these patients showed significant differences in microstructure when compared with healthy controls.

The prominent role of morphologic changes in the anterior cingulate in stress-related disorders has also been illustrated by a recent study in patients with PTSD in which DTI was used ( 41 ). Comparable with our findings, patients with PTSD had significantly higher FA values in the right anterior cingulate, and the symptom intensity of PTSD tended to correlate with FA in this brain area. PTSD symptoms as a comorbidity were common in our patient sample, and the mean PTSD scores measured with the PTSS-10 instrument exceeded the threshold of 35 points that is required for PTSD diagnosis with this questionnaire ( 10 ). This again suggests that there is a considerable overlap of symptoms in stress-related disorders.

Similarly, our patients had structural changes in the amygdala, which has also been demonstrated in patients with PTSD ( 42 ). There is evidence, from functional MR imaging studies in PTSD, of a direct influence of the amygdala on the medial frontal regions, particularly the anterior cingulate ( 42 ). PTSD has also been conceptualized as a disorder in the encoding and retrieval of traumatic memories, with a particularly important role of the amygdala and the hippocampus, and microstructural changes in these brain areas have been reported in patients with PTSD ( 43 , 44 ), in patients with chronic pain ( 14 ), in patients with fibromyalgia ( 19 ), and in our patients as well.

Likewise, our patients had significantly lower hippocampal volumes, as has been described frequently in individuals with PTSD ( 44 ). It is of interest to note that ADC values in the hippocampus of our patients correlated negatively with the number of traumatic memories reported on the standardized questionnaire, including memories of pain. This suggests an increased microstructural complexity (reduced water diffusivity) of the hippocampus with an increase in traumatic memories.

A further important structure with documented involvement in both PTSD and FMS is the thalamus. A deactivation of this brain area has been shown in patients with PTSD during recall of traumatic information ( 45 , 46 ). In our study, we found weak, but statistically significant, correlations between PTSD stress-symptom intensity scores and ADC values in this brain area. The important role of the thalamus in FMS has been demonstrated in several other imaging studies, which have shown a decrease in GM in the left dorsal thalamus, a decrease in regional cerebral blood flow ( 47 ) by single-photon–emission computed tomography in the right thalamus, and significantly lower FA values in the right thalamus as measured by DTI ( 20 ).

In our patients, the decrease in FA was bilateral, and the posterior thalamus was the only brain area, besides the anterior part of the insular cortex, with a significant reduction in FA, whereas all other ROIs showed increases in FA. In this regard, several studies have shown that the anterior insula is related to olfactory, gustatory, and autonomic functions, as well as the experience of temperature and pain ( 48 ). The anterior insular cortex receives inputs from the venteromedial nucleus (posterior part) of the thalamus, which is highly specialized to convey emotional/homeostatic information such as pain, temperature, itch, and sensual touch. Furthermore, the insula is believed to play an important role in body representation and subjective emotional experience and processes convergent information to produce an emotionally relevant context for sensory experience. This is also illustrated by the fact that painful thermal stimuli resulted in bilateral activation of the insula in patients with PTSD, but not in comparable subjects without PTSD ( 49 ). These findings from PTSD and FMS studies suggest that a structural reorganization of the brain is taking place, possibly as a result of a continuous nociceptive input ( 50 ), a severe stress exposure ( 51 ), or a combination of these effects ( 49 ).

Our study, as well as other investigations using different modes of brain imaging in different stress-induced disorders, has demonstrated comparable structural changes in brain areas that are active in pain and sensory perception, introspection and body awareness, the coordination of sensory input with emotions, including emotional responses to pain, the regulation of fear and anxiety states, and the encoding and retrieval of traumatic memories. These findings point to the fact that the complex neuromatrices of stress and pain overlap at these brain structures. This could help to explain, on a microstructural level of the brain, how a sustained activation of the stress-regulation system, with its complex, delicately balanced interactions, can give rise to chronic pain.

In summary, our study provides evidence of alterations in brain microcircuitry, as measured by MR-DTI, that are correlated with FMS symptom intensity. MR-DTI could serve as an additive diagnostic technique in FMS and probably other functional somatic syndromes. This could also help to resolve the longstanding debate regarding the legitimacy of FMS ( 52 ), which originated from the subjective nature of FMS symptoms in the absence of an objective diagnostic approach.


Confusion about the brain regions - temporal cortex, hippocampus and and white matter - Biology

The brain is constantly adapting throughout a lifetime, though sometimes over critical, genetically determined periods of time. Neuroplasticity is the brain’s ability to create new neural pathways based on new experiences. It refers to changes in neural pathways and synapses that result from changes in behavior, environmental and neural processes, and changes resulting from bodily injury. Neuroplasticity has replaced the formerly held theory that the brain is a physiologically static organ, and explores how the brain changes throughout life.

Neuroplasticity occurs on a variety of levels, ranging from minute cellular changes resulting from learning to large-scale cortical remapping in response to injury. The role of neuroplasticity is widely recognized in healthy development, learning, memory, and recovery from brain damage. During most of the 20th century, the consensus among neuroscientists was that brain structure is relatively immutable after a critical period during early childhood. It is true that the brain is especially ” plastic ” during childhood’s critical period, with new neural connections forming constantly. However, recent findings show that many aspects of the brain remain plastic even into adulthood.

Plasticity can be demonstrated over the course of virtually any form of learning. For one to remember an experience, the circuitry of the brain must change. Learning takes place when there is either a change in the internal structure of neurons or a heightened number of synapses between neurons. Studies conducted using rats illustrate how the brain changes in response to experience: rats who lived in more enriched environments had larger neurons, more DNA and RNA, heavier cerebral cortices, and larger synapses compared to rats who lived in sparse environments.

A surprising consequence of neuroplasticity is that the brain activity associated with a given function can move to a different location this can result from normal experience, and also occurs in the process of recovery from brain injury. In fact, neuroplasticity is the basis of goal-directed experiential therapeutic programs in rehabilitation after brain injury. For example, after a person is blinded in one eye, the part of the brain associated with processing input from that eye doesn’t simply sit idle it takes on new functions, perhaps processing visual input from the remaining eye or doing something else entirely. This is because while certain parts of the brain have a typical function, the brain can be “rewired”—all because of plasticity.

Synaptic Pruning

“Synaptic (or neuronal or axon ) pruning” refers to neurological regulatory processes that facilitate changes in neural structure by reducing the overall number of neurons and synapses, leaving more efficient synaptic configurations. At birth, there are approximately 2,500 synapses in the cerebral cortex of a human baby. By three years old, the cerebral cortex has about 15,000 synapses. Since the infant brain has such a large capacity for growth, it must eventually be pruned down to remove unnecessary neuronal structures from the brain. This process of pruning is referred to as apoptosis, or programmed cell death. As the human brain develops, the need for more complex neuronal associations becomes much more pertinent, and simpler associations formed at childhood are replaced by more intricately interconnected structures.

Pruning removes axons from synaptic connections that are not functionally appropriate. This process strengthens important connections and eliminates weaker ones, creating more effective neural communication. Generally, the number of neurons in the cerebral cortex increases until adolescence. Apoptosis occurs during early childhood and adolescence, after which there is a decrease in the number of synapses. Approximately 50% of neurons present at birth do not survive until adulthood. The selection of the pruned neurons follows the “use it or lose it” principle, meaning that synapses that are frequently used have strong connections, while the rarely used synapses are eliminated.

Neuron growth: Neurons grow throughout adolescence and then are pruned down based on the connections that get the most use.

Synaptic pruning is distinct from the regressive events seen during older age. While developmental pruning is experience-dependent, the deteriorating connections that occur with old age are not. Synaptic pruning is like carving a statue: getting the unformed stone into its best form. Once the statue is complete, the weather will begin to erode the statue, which represents the lost connections that occur with old age.


شاهد الفيديو: الدماغ البشرى (أغسطس 2022).