Cerebral Cortex: Structure, Function & Diseases

Hjernebarken refererer til det ytterste laget av mennesket hjernen. Begrepet stammer fra den latinske cortex (bark) cerebri (hjerne) og blir ofte forkortet som cortex.

Hva er hjernebarken?

Mennesket hjernen utgjør omtrent 85 prosent av totalen hjerne masse og er den yngste delen av hjernen i evolusjonære termer. Den overliggende hjernebarken utfører en rekke menneskelige sensoriske oppfatningsoppgaver og opptar på grunn av sitt store område omtrent halvparten av den totale hjerne volum. Cortex kalles også grå materie på grunn av det høye antallet nerveceller, som bader den i en rødbrun til grå farge. Antall neuroner i hjernebarken varierer fra 19 til 23 milliarder, avhengig av individets størrelse og kjønn. Nevronene i hjernebarken behandler kodede signaler fra kroppens individuelle sanseorganer og omdanner dem til spesifikke inntrykk. Hjernebarken er således en viktig komponent for vår sanseoppfatning. Noen forskere tror også at de kan lokalisere bevissthetssetet i den fremre hjernebarken. Imidlertid er denne forskningshypotesen, i likhet med selve bevissthetens mysterium, svært kontroversiell.

Anatomi og struktur

De hjernen, delt inn i to speilbildehalvdeler kalt halvkule, strekker seg fra frontområdet gjennom sidene til baksiden av hode og ligger over thalamus, hypothalamus, hjernestammeog lillehjernen. Hjernebarken som omslutter hjernen er et lag på to til fem millimeter tykt som ligger i mange folder og kramper. Denne brettingen muliggjør maksimal utvidelse av overflaten i det begrensede rommet skull. Hos mennesker er arealet av cortex i gjennomsnitt 1800 kvadratcentimeter. Den karakteristiske strukturen til hjernebarken har utviklet seg sakte over tid i utviklingen av pattedyr. De eldste delene inkluderer paleocortex, som er ansvarlig for oppfatningen av lukt og som oversettes som gammel cortex. Den såkalte archicortex, som ofte regnes som en del av det limbiske systemet og påvirker følelsesmessige reaksjoner, og hippocampus, som er avgjørende for minne, utviklet seg også tidlig i historien. Disse eldgamle delene av hjernebarken, derimot, sminke bare en tidel av den totale cortexen. De resterende 90 prosent kalles neocortex, eller ny cortex. De neocortex ble mer og mer kompleks i struktur og sammensetning analog med den høyere utviklingen av sensoriske organer, slik det skjedde for eksempel med hud og slimhinner, muskulatur, smak organer og indre øre. Hele hjernebarken kan også grovt deles inn i fire til seks fliker, kalt lobi, hvis grenser danner de mest fremtredende furer.

Funksjoner og oppgaver

Ulike fliker i hjernebarken tildeles forskjellige oppgaver. For eksempel er den temporale eller temporale lappen (lobus temporalis) ansvarlig for hørsel, Luktenog tale. Parietallappen (Lobus parietalis) konverterer signaler for smak persepsjon og berøring. Den bakre lobe eller occipital lobe (lobus occipitalis) er aktiv i synet og frontallappen eller frontallappen (lobus frontalis) er ansvarlig for bevegelse, tankeprosesser og tale. I mange tilfeller er hjernebarken også delt inn i to ytterligere fliker: den såkalte insular lobe (lobus insularis) og den limbic lobe (lobus limbicus). Førstnevnte håndterer prosessering av kjemiske stimuli gjennom Lukten og smak, samt avgjørende oppgaver i betydningen balansere. Sistnevnte er avgjørende i utviklingen av følelser og drivkraft og styrer frigjøringen av endorfiner, som kan ha smerte-avlastende og euforiproduserende effekter. I hjernebarken blir signaler fra sanseorganene behandlet til sammenhengende inntrykk og oppfatninger av miljøet ved hjelp av oppstrøms hjerneområder. Flertallet av signalene som mottas fra sensoriske organer, byttes av nevronene i thalamus og overføres til den respektive "høyere" regionen i cortex for "oversettelse" til en sammenhengende oppfatning. Hjernebarken er også ansvarlig for lagring av informasjon, og danner dermed det biologiske grunnlaget for vårt minne. Fornuft og tenkning, målrettet handling og fremveksten av følelser, er alle produkter av prosessene i hjernebarken.

Sykdommer og lidelser

Vår sanseoppfatning er underlagt et komplekst samspill mellom hjernebarken og sensoriske organer. Hvis området i hjernebarken som er ansvarlig for et bestemt sanseorgan er skadet, kan sensorisk oppfatning bli forstyrret eller helt fraværende til tross for et fungerende sanseorgan. For eksempel, hvis det visuelle sentrum i hjernebarken er skadet, blindhet kan oppstå til tross for fullt fungerende øyne. Hvis visse områder på høyere nivå av cortex påvirkes, kan personen se men ikke konvertere det han ser til nyttig informasjon. På grunn av lokale forstyrrelser er han for eksempel ikke i stand til å gjenkjenne eller skille ansikter. Skader i den nedre svingen på frontallappen kan føre til begrensninger i tale, men ofte ikke på taleforståelse. Skader i den fremre delen av frontallappen kan forårsake personlighetsendringer eller redusere intelligens. En utbredt og dessverre ennå uhelbredelig sykdom som påvirker hjernebarken er Alzheimers sykdom. I Alzheimers pasienter, protein proteiner kjent som nevrofibriller er avsatt i hjernebarkens nerveceller. Disse proteiner forstyrre transportprosesser i de berørte cellene, noe som fører til at nervecellene dør etter hvert som sykdommen utvikler seg. Opprinnelig områdene som er ansvarlige for minne og kognitive evner er mest påvirket, hvorved Alzheimers ofte gjør seg gjeldende gjennom hyppig glemsomhet. Skader på hjernebarken kan variere sterkt i alvorlighetsgrad og symptomer på grunn av hjernens høye kompleksitet og følsomhet, og er gjenstand for pågående medisinsk forskning.