1

Cortex cerebri, storhjernebarken

Et foredrag om alt; agnosier, apraxi, abuli & afasier,

samt hvorfor man forveksler sin kone med en hat

Carsten Reidies Bjarkam

Afdelingslæge, Klinisk lektor, PhD.

Neurokirurgisk Afdeling

Aalborg Universitetshospital

Ekstern lektor

Anatomi, Institut for Biomedicin, Health

Aarhus Universitet

Dagens program

Velkomst og præsentation

Oversigt over nervesystemets generelle opbygning

Hjernebarkens almene funktionalitet

Pause (30 min)

Hjernebarkens specifikke funktioner

2

Jeres verden

Min verden

3

Nervesystemet er opbygget af følgende enheder

Perifere nerver

Rygmarven

Hjernestammen

Lillehjernen

Storhjernen

Perifere nerver

Overfører information

mellem krop og CNS

En nerve = tusindevis af

nervefibre

En nervefiber = et axon

Nervefibre kan inddeles

i 2 (4) overordnede

funktionelle grupper

4

Rygmarven

Afgiver kroppens

perifere nerver

Simpelt reflekscenter

Formidler information

mellem krop og hjerne

Hjernestammen

Afgiver kranienerverne (III-XII)

Komplekst reflekscenter

Væsentlig transportvej for informationudveksling mellem storhjerne, lillehjerne og rygmarv

Centre for kontrol af vejrtrækning, blodtryk og hjerterytme

Invoveret i kontrol af vågenhed og søvn (arousal)

Involveret i gearing af storhjerneområder af betydning for højere tænkning og stemningsleje

5

Hjernestammen udgøres af

Mesencephalon

Pons (V, VII)

Medulla oblongata (IX-XII)

Lillehjernen Hjælpecomputer!

Kontrol og automatisering afbevægelser (herundermuskler involveret i tale)

Skanderende tale, ataxi, manglendemuskelkoordination)

6

Storhjernen (cerebrum)

Udgøres af en række indre kernestrukturer: hypofyse, hypothalamus, thalamus & basalganglier

Cellerig overflade: hjernebarken (cortex cerebri)

Storhjernen (basalganglierne)

Store celleansamlinger i

storhjernens indre

Indgår i kortiko-striato-

thalamo-kortikale kredsløb

Parallelle limbiske,

motoriske & kognitive loops

Hjernebarkens

filter/sparingspartner

7

Skader i basalganglierne

Motorisk: Parkinson,

Huntington, tics og

dyskinesier

Psykisk: OCD, Tourette,

Misbrug, ADHD

Kognitivt: Hukommelse,

tankeflow og

associationsrigdom

Hjernebarken, cortex cerebri

Hovedcomputeren!

Øverst i CNS’ hierarkiske opbygning

Afhængig af interne & eksterne nerveforbindelser

Samt specielle cellulære beregningsenheder

Undergår gennem hele livet neuroplastiske forandringer

8

Hjernebarken er den mest udviklede del af nervesystemet

ansvarlig for:

Bevidsthed

Viljestyret adfærd og

motorik

Bevidst sansning

Personlighed og adfærd

Hukommelse og intellekt

Sprog

Hjernebarken kan inddeles i

Neocortex (isocortex)

Paleocortex

Archi (allocortex)

9

Denne inddeling er baseret på cytoarkitektur!

Cytoarkitektur afspejler tildels

funktionelle domæner

Husk ingen hjerne er ens!

Korbinian Brodmann (1909)

52 (44) Brodmann områder

Bruges stadig!

Neocortex

6 cellelag

Udgør 95% af vores

hjernebark

Udgør < 20% af

rottens hjernebark

10

Paleocortex 2-3 cellelag

Udgør den underste bagerste del

af pandelappen som har særlig

relation til lugtesans

Samt hippocampus naboområde

Benævnes også den præpiriforme og

perirhinale cortex

Allocortex / Archicortex

1 cellelag

Udgøres af hippocampus og

“amygdala”

Ligger på medialsiden af

temporallappen

11

Hjernebarkens funktionalitet betinges af

Input

Bearbejdningsenheder (kortikale cylindre)

Output

Samt en betydelig evne til at ændre sin struktur og funktion i respons til ændringer i det ydre og indre miljø (neuroplasticitet)

Kortikale cylindre

CNS mikro processor!

Et alment gyldigt princip!

12

Kortikale cylindre

Varetager enkelt-algoritmer

Sammenkobling af forskellige enkelt cylindre giver utallige erkendelsesmuligheder

Sammenkobling af enkelt cylindre Indenfor et specifikt cortex område

(primær, sekundær, tertiær, etc, bearbejdning)

Imellem forskellige specifikke cortex områder (associationscortex)

Bemærk kobling til multimodal indlæring

13

Kommunikation mellem forskellige

cortex områder er betinget af Associationsforbindelser

(indenfor samme hemisfære)

Kommissurforbindelser

(mellem de to hemisfærer)

Af betydning for ledningsafasi

Komunikation mellem cortex

og subkortikale strukturer

Projektionsforbindelser

Bemærk især

Kortiko-striato-pallido-thalamo-kortikale forbindelser

Kortiko-thalamo-kortikale forbindelser

Kortikonukleære og kortikospinale forbindelser

14

Glem i denne sammenhæng ikke! Hjernestammens modulerende

systemer

Gear systemer

Hovedparten af vores psykofarmaka

indvirker herpå

Postnatale udviklingsforandringer/neuroplasticitet

Migration (cerebellum)

Modning af udløbere

Neurogenese?

Apoptose/pruning?

Myelinering

Synaptogenese

15

Myelinering pågår helt op til 25 års

alderen Præfrontale cortex og andre

associationsområder myelineres sidst

Myelinering øger nerveledningshastighed

Dvs 1 Mb, 2Mb, 100 Mb internetforbindelse

Synaptogenese pågår hele livet igennem

Dog mest intenst i de tidlige

leveår (kritiske faser)

Er sammen med funktionelle

synapseændringer ansvarlig

for plasticiteten i CNS

16

Funktionelle synapseændringer

Aktivitetsbetingede ændringer i synapsens

effektivitet/styrke

LTP = Long Term Potentiation

LTD = Long Term Depression

Storhjernens/hjernebarkens

makroanatomi

Hjernevindinger, furer & lapper

17

Storhjernens overflade inddeles i gyri & sulci

Gyri = Hjernevindinger

Sulci = Hjernefurer

Udseende og forekomst

kan variere fra person til

person!

Storhjernen kan inddeles i 2 hemisfærer

Hemisfærene adskildes af fissura longitudinalis cerebri

Men sammenknyttes centralt og nedad til af corpus callosum samt mellemhjernen (diencephalon)

Storhjernen, cerebrum = tel- + diencephalon

18

Hver hemisfære har en medialside, en

dorsolateral side og en underside

Hver hemisfære kan inddeles i 5 (4-6) hjernelapper

Pandelappen (lobus frontalis)

Isselappen (lobus parietalis)

Nakkelappen (lobus occipitalis)

Tindingelappen (lobus temporalis)

Insula

19

Pandelappen

Udgør den foreste del af hemisfæren

Foran sulcus centralis

Over sulcus lateralis

Afgrænses fra mellemhjernen af lamina

terminalis

Pandelappen

Er bagtil sæde for den

motoriske hjernebark

På “venstre side” sæde

for det expressive

talecenter (Brocas

område)

Forrest sæde for den

præfrontale cortex

20

Pandelappen (motoriske hjernebark)

Sæde for viljestyret motorik

Afgiver pyramidebanen

Pandelappen (Brocas område)

Expressivt talecenter

Brodmann område 44/45

Læsion = ikke flydende

afasi

Findes som regel kun

ensidigt og som regel kun

i venstre hemisfære

21

Ingen hjerner er ens!

Pandelappen (Den præfrontale cortex)

Menneskets væsentligste

associationsområde

Personlighed,

stemmningsleje, drive,

kontext, beregninger,

arbejdshukommelse,

attention

Essentiel for psykiske

funktioner og lidelser

22

Den præfrontale cortex deles i 3 underområder

DLPFC = dorsolaterale

præfrontale cortex

Mediale præfrontale

cortex

Orbitofrontale cortex

Den dorsolaterale præfrontale cortex

Den kloge fætter

Beregninger og

højere kognition

23

Den mediale præfrontale cortex

Stemningsleje

Autonom kontrol

(tæt kontakt til

hypothalamus)

Bmk

BA25/Subgenuale

cortex

Den orbitofrontale cortex

Lugtehjerne

Drive og basale

driftsfunktioner

Tæt relation til

nucleus accumbens

(lystcenter)

amygdala

(følelsestermostat)

hypothalamus

(regulator af vores

indre miljø)

24

Isselappen Udgør den midterste øverste del af hemisfæren

Bag sulcus centralis

Over sulcus lateralis

Foran sulcus parietooccipitalis medialt og en linie trukket mellem inscisura preoccipitalis lateralt

Isselappen

Er fortil sæde for den

somatosensoriske

hjernebark

Er bagtil sæde for

højerebearbejdning af

almindelige

sanseindtryk

Nederst på venstre

side indgår den i

Wernickes område (det

receptive talecenter)

25

Isselappen (den somatosensoriske cortex)

Smerte og temperatur

Tryk, berøring og

stillingssans

Lokalisation og modalitet

Bagvedliggende områder

højere bearbejdning (læsion

= neglect, anosognosi)

Isselappen (Wernickes område)

Receptivt talecenter

Brodmann område 22,39,40

Læsion = flydende afasi

Findes som regel kun ensidigt og som regel kun ivenstre hemisfære

26

Nakkelappen

Udgør den bagerste del af hemisfæren

Bag sulcus parietooccipitalis medialt og en linie trukket mellem inscisura preoccipitalis lateralt

Nakkelappen

Er sæde for bevist

erkendelse af visuelle

input

Primær, sekundær,

tertiær etc bearbejdning

Det primære synscenter

ligger omkring sulcus

calcarinus på

hemisfærens medialside

27

Den primære synsbark giver kun et

ufuldstændigt billede af det aktuelle synsindtryk

Kortikale/okulære cylindre

Højere bearbejdning af de indkomne synsintryk

foregår i de tilstødende dele af hjernebarken

Bevægelse

Orientering

Farve

Form

Betydning

+ hjælp fra limbiske og andre associationsområder

28

Tindingelappen

Udgør den underste og

midterste del af

hemisfæren

Afgrænses opadtil af

sulcus lateralis

Bagtil af nakkelappen

Tindingelappen

Er opadtil sæde for

den auditoriske

hjernebark

Fortil og medialt sæde

for amygdala

Bagtil og medialt sæde

for hippocampus

29

Tindingelappen (den auditoriske cortex)

Ligger svt gyri

temporales transversi

Ligger tæt på

Wernickes område

Gyri temporales transversi = Planum temporale

30

Tindingelappen (amygdala)

Følelsesmæssig

termostat

Tæt knyttet til

præfrontal cortex,

nucleus accumbens,

hippocampus og

hypothalamus

Involveret i afsky og

rædsel

Involveret i emotional

enhanced memory

Tindingelappen (hippocampus) Indlæring og hukommelse

Bemærk relation til amygdala

Samt fiberbundtet fornix som

knytter den til thalamus, septum,

basale forhjerne og hypothalamus

31

Insula (den hemmelige hjernelap)

Ligger i bunden af

sulcus lateralis

Tæt knyttet til

præfrontal cortex,

parietallap og

tindingelap

Knytet til smagssans og

bevidste autonome

reaktion

Sprog aktiverer

hele hjernen

32

Også højre side