1.
В чем особенность расположения нейронов в первичной сенсорной коре?
Мозг человека функционирует посредством систематического взаимодействия модулей, иерархически организованных в сложную систему. Глобальная иерархия, простирающаяся от первичной до ассоциативной коры, является фундаментальным организующим принципом и подтверждается анатомическими и функциональными доказательствами. Первичная сенсорная кора демонстрирует более высокую плотность нейронов и четко определенные цитоархитектурные слои по сравнению с областями более высокого порядка , как показали гистологические исследования (García-Cabezas, M.et.al.,2019). Исследование микроструктуры коры дополнительно указывает на снижение содержания миелина и толщины коры от первичных до ассоциативных областей (Wagstyl, K., et.al., 2015).
2.
Как меняются представления человека по мере распространения сигнала от первичных областей к областям более высокого порядка?
Функциональные исследования подчеркивают градиент, который располагает области мозга в порядке от унимодальных до трансмодальных областей, аналогично анатомическим результатам. Так, одно исследование было основано на функциональной связности, использующей первичные сенсорные поля, а другое анализировало главный компонент, полученный из функционального коннектома в состоянии покоя (Margulies, D. S. et al., 2016). Эта унимодально-трансмодальная иерархия служит основой для передачи сигнала. По мере того, как сигналы распространяются от первичных к областям более высокого порядка, представления становятся все более абстрактными. Эта прогрессия сжимает сенсорную информацию в компактную, менее подробную и многомодальную интегрированную форму, что соответствует ранней модели организации сенсорной обработки (Mesulam, M., 1998). Согласно этой модели, сенсорные входы подвергаются процессу абстрагирования, поскольку унимодальная информация сходится к трансмодальной коре. Было высказано предположение, что этот процесс связан с возникновением когнитивных функций более высокого порядка, что делает картирование интеграции сенсорной информации вдоль иерархии обработки средством для выяснения сложных отношений между познанием и сенсорной обработкой.
3.
На что были ориентированы традиционные исследования функциональной магнитно-резонасной томографии в состоянии покоя?
В то время как функциональная магнитно-резонасная томография в состоянии покоя традиционно использовалась для исследования внутренних функциональных характеристик, недавние исследования с использованием натуралистической парадигмы просмотра фильмов выявили отдельные основные компоненты, которые более эффективно дифференцируют сенсорные системы.
Выводы
Первичная сенсорная кора имеет более высокую плотность нейронов и четко определенные цитоархитектурные слои по сравнению с областями более высокого порядка
Отмечено снижение содержания миелина и толщины коры от первичных до ассоциативных областей
Определенный градиент располагает области мозга в порядке от унимодальных до трансмодальных областей, аналогично анатомическим результатам и служит основой для передачи сигнала.
Сенсорные входы подвергаются процессу абстрагирования, поскольку унимодальная информация сходится к трансмодальной коре
Литература
García-Cabezas, M. Á., Zikopoulos, B. & Barbas, H. The Structural Model: a theory linking connections, plasticity, pathology, development and evolution of the cerebral cortex. Brain Struct. Funct. 224, 985–1008 (2019).
Margulies, D. S. et al. Situating the default-mode network along a principal gradient of macroscale cortical organization. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 113, 12574–12579 (2016).
Mesulam, M. From sensation to cognition. Brain. 121, 1013–1052 (1998).
Wagstyl, K., Ronan, L., Goodyer, I. M. & Fletcher, P. C. Cortical thickness gradients in structural hierarchies. Neuroimage. 111, 241–250 (2015)