stringtranslate.com

Задняя теменная кора

Задняя теменная кора (часть теменной коры, расположенная позади первичной соматосенсорной коры ) играет важную роль в планировании движений, пространственном мышлении и внимании .

Повреждение задней теменной коры может вызывать различные сенсомоторные дефициты, включая дефициты восприятия и памяти пространственных отношений, неточного хватания и дотягивания, контроля движения глаз и невнимания. Два самых ярких последствия повреждения PPC — апраксия и одностороннее пространственное игнорирование . [1]

Анатомия

Задняя теменная кора головного мозга повышена в своем положении в мозге, ближе к задней части теменной доли.
Задняя теменная кора (светло-зеленая) показана по направлению к задней части теменной доли .

Задняя теменная кора расположена сразу за центральной бороздой, между зрительной корой, каудальным полюсом и соматосенсорной корой. [2]

Задняя теменная кора получает входные данные от трех сенсорных систем, которые играют роль в локализации тела и внешних объектов в пространстве: зрительной системы, слуховой системы и соматосенсорной системы. В свою очередь, большая часть выходных данных задней теменной коры поступает в области фронтальной моторной коры: дорсолатеральную префронтальную кору , различные области вторичной моторной коры и фронтальное поле глаза.

Задняя теменная кора разделена интрапариетальной бороздой , образуя дорсальную верхнюю теменную дольку и вентральную нижнюю теменную дольку . [3] [4] [5] Поле Бродмана 7 является частью верхней теменной дольки, [3] [6], но некоторые источники включают поле Бродмана 5. [6] Нижняя теменная долька далее подразделяется на супрамаргинальную извилину , височно-теменное соединение и угловую извилину . [3] [4] [5] Нижняя теменная долька соответствует полям Бродмана 39 и 40. [3] [5]

Функции

Мотор

Предполагается, что задняя теменная кора имеет отдельные представительства для различных двигательных эффекторов (например, рука и глаз). [7]

В дополнение к разделению на основе типа эффектора, некоторые регионы активируются как во время принятия решения, так и во время выполнения, в то время как другие регионы активны только во время выполнения. В одном исследовании записи отдельных клеток показали активность в теменной области досягаемости , когда нечеловекообразные приматы решали, тянуться или делать саккаду к цели, и активность сохранялась во время выбранного движения, если и только если обезьяна решала сделать движение досягаемости. Однако клетки в области 5d были активны только после того, как было принято решение дотянуться рукой. [8] Другое исследование показало, что нейроны в области 5d кодировали только следующее движение в последовательности движений досягаемости, но не движения досягаемости позже в последовательности. [9]

В другом эксперименте с регистрацией отдельных клеток нейроны в теменной области досягаемости демонстрировали ответы, соответствующие любому из двух целевых местоположений в последовательности запланированных движений досягаемости, что позволяет предположить, что различные части запланированной последовательности местоположений могут быть представлены параллельно в теменной области досягаемости. [10]

Задняя теменная кора, по-видимому, участвует в обучении двигательным навыкам. В исследовании с использованием ПЭТ исследователи заставили испытуемых научиться обходить лабиринт рукой. Активация в правой задней теменной коре наблюдалась во время выполнения задания, а снижение активации было связано с количеством допущенных ошибок. [11] Изучение интерфейса мозг-компьютер дает похожую картину: активация задней теменной коры снижалась по мере того, как испытуемые становились более опытными. [12] Одно исследование показало, что у начинающих художников увеличился приток крови в правой задней теменной коре по сравнению с опытными художниками, когда им предлагали задания, связанные с искусством. [13]

В исследовании, проведенном нейробиологами Нью-Йоркского университета, когерентные паттерны срабатывания нейронов в PPC мозга были связаны с координацией различных эффекторов. Исследователи изучали неврологическую активность макак, заставляя их выполнять различные задачи, которые требовали от них либо дотягиваться и одновременно использовать быстрые движения глаз (саккады), либо использовать только саккады. Когерентный паттерн срабатывания нейронов в PPC наблюдался только тогда, когда для выполнения одной и той же задачи требовалось движение и глаз, и рук, но не для задач, которые включали только саккады. [14]

Кроме того, нейроны в задней теменной коре одновременно кодируют различные аспекты запланированного действия. Куанг и коллеги обнаружили, что нейроны PPC кодируют не только запланированное физическое движение, но и ожидаемое визуальное последствие предполагаемого движения в период планирования. [15]

Другой

Исследования показывают, что височно-теменное соединение участвует в экзогенном или стимулируемом внимании, в то время как верхняя теменная долька демонстрирует кратковременную активацию для самонаправленных переключений внимания. [16] Поддержание пространственного внимания зависит от правой задней теменной коры; поражения в области между интрапариетальной бороздой и нижней теменной долькой в ​​правой PPC были в значительной степени связаны с дефицитом устойчивого пространственного внимания. [17]

Задняя теменная кора постоянно активируется во время эпизодического припоминания, но большинство гипотез о том, почему это происходит, являются спекулятивными и обычно устанавливают некоторую связь между вниманием и эпизодическим припоминанием. [3] [4]

Повреждение задней теменной коры приводит к дефициту зрительной рабочей памяти. [18] Пациенты могли называть объекты, которые они видели ранее, но были затруднены в распознавании ранее представленных объектов, даже если эти объекты имели знакомое название.

В другой парадигме рабочей памяти участники должны были давать разные ответы на одни и те же стимулы (буквы X/Y) на основе предыдущих стимулов. [19] Предыдущие стимулы состояли из контекста более низкого уровня (буквы A/B) и контекста более высокого уровня (цифры 1/2). Низший контекст определял соответствующие ответы на стимулы X/Y, в то время как контекст более высокого уровня сигнализировал об изменении эффекта контекста более низкого уровня. Задняя теменная кора активировалась обновлениями контекста более низкого уровня, но не обновлениями контекста более высокого уровня.

Задняя теменная кора также активируется во время задач на рассуждение, а некоторые области, активируемые при рассуждении, как правило, также активируются при выполнении математических задач или вычислений. [20]

Также имеются данные, указывающие на то, что он играет роль в восприятии боли. [21]

Недавние исследования показали, что чувство «свободы воли» по крайней мере частично возникает в этой области. [22] [23]

Ссылки

  1. ^ Пинель, Джон П. Дж. Биопсихология, седьмое издание. Pearson Education Inc., 2009
  2. ^ Уитлок, Джонатан Р. (2017-07-24). «Задняя теменная кора». Current Biology . 27 (14): R691–R695. doi :10.1016/j.cub.2017.06.007. hdl : 11250/2465681 . ISSN  1879-0445. PMID  28743011.
  3. ^ abcde Cabeza R., Ciaramelli E., Olson IR, Moscovitch M. (2008). «Теменная кора и эпизодическая память: внимание». Nature Reviews Neuroscience . 9 (8): 613–625. doi :10.1038/nrn2459. PMC 2692883 . PMID  18641668. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  4. ^ abc Hutchinson JB, Uncapher MR, Wagner AD (2009). «Задняя теменная кора и эпизодический поиск: конвергентные и дивергентные эффекты внимания и памяти». Learning & Memory . 16 (6): 343–356. doi : 10.1101/lm.919109 . PMC 2704099. PMID  19470649 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ abc Martin, RE (nd). Давайте узнаем теменные доли! [PDF]. Получено с http://gablab.mit.edu/downloads/Parietal_Primer.pdf Архивировано 18.02.2018 на Wayback Machine
  6. ^ ab Scheperjans F., Hermann K., Eickhoff SB, Amunts K., Schleicher A., ​​Zilles K. (2007). «Независимое от наблюдателя цитоархитектоническое картирование верхней теменной коры человека». Cerebral Cortex . 18 (4): 846–867. doi : 10.1093/cercor/bhm116 . PMID  17644831.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Hwang E., Hauschild M., Wilke M., Andersen R. (2012). «Деактивация теменной области досягаемости вызывает оптическую атаксию, нарушая досягаемость, но не саккады». Neuron . 76 (5): 1021–1029. doi : 10.1016/j.neuron.2012.10.030 . PMC 3597097 . PMID  23217749. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  8. ^ Cui H., Andersen RA (2011). «Различные представления потенциальных и выбранных моторных планов отдельными теменными областями». Журнал нейронауки . 31 (49): 18130–18136. doi : 10.1523/jneurosci.6247-10.2011 . PMC 3327481. PMID  22159124 . 
  9. ^ Li Y., Cui H. (2013). «Дорсальная теменная область 5 кодирует немедленную досягаемость при последовательных движениях рук». Журнал нейронауки . 33 (36): 14455–14465. doi : 10.1523/jneurosci.1162-13.2013 . PMC 6618382. PMID  24005297 . 
  10. ^ Baldauf D., Cui H., Andersen RA (2008). «Задняя теменная кора кодирует параллельно обе цели для последовательностей с двойной досягаемостью». Journal of Neuroscience . 28 (40): 10081–10089. doi : 10.1523/jneurosci.3423-08.2008 . PMC 2744218. PMID  18829966 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  11. ^ Ван Майер HI, Перлмуттер JS, Петерсен SE (2004). «Функциональные изменения в активности мозга во время приобретения и практики последовательностей движений». Motor Control . 8 (4): 500–520. doi :10.1123/mcj.8.4.500. PMID  15585904.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Wander JD, Blakely T., Miller KJ, Weaver KE, Johnson LA, Olson JD, Ojemann JG (2013). «Распределенная корковая адаптация во время обучения задаче интерфейса мозг-компьютер». Труды Национальной академии наук . 110 (26): 10818–10823. Bibcode : 2013PNAS..11010818W. doi : 10.1073/pnas.1221127110 . PMC 3696802. PMID  23754426 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Солсо, Роберт (февраль 2001 г.). «Деятельность мозга у опытного и начинающего художника: исследование с помощью фМРТ». Leonardo . 34 (1): 31–34. doi :10.1162/002409401300052479. S2CID  7126922.
  14. ^ Дин Х., Хаган М., Песаран Б. (2012). «Только когерентные спайки в задней теменной коре координируют взгляд и дотягивание». Neuron . 73 (4): 829–841. doi :10.1016/j.neuron.2011.12.035. PMC 3315591 . PMID  22365554. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  15. ^ Куанг, С.; Морель, П.; Гейл, А. (2016). «Планирование движений в визуальном и физическом пространстве в задней теменной коре обезьян». Кора головного мозга . 26 (2): 731–747. doi : 10.1093/cercor/bhu312 . PMID  25576535.
  16. ^ Берманн М., Гэн Дж. Дж., Шомштейн С. (2004). «Теменная кора и внимание». Current Opinion in Neurobiology . 14 (2): 212–217. doi :10.1016/j.conb.2004.03.012. PMID  15082327. S2CID  7789667.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  17. ^ Malhotra P., Coulthard EJ, Husain M. (2009). «Роль правой задней теменной коры в поддержании внимания к пространственным локациям с течением времени». Brain . 132 (3): 645–660. doi : 10.1093/brain/awn350 . PMC 2664449 . PMID  19158107. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  18. ^ Berryhill ME, Olson IR (2008). «Участвует ли задняя теменная доля в извлечении рабочей памяти? Данные, полученные от пациентов с двусторонним повреждением теменной доли». Neuropsychologia . 46 (7): 1767–1774. doi :10.1016/j.neuropsychologia.2008.01.009. PMC 2441642 . PMID  18308348. 
  19. ^ Nee DE, Brown JW (2012). «Диссоциативные лобно-стриарные и лобно-теменные сети, участвующие в обновлении иерархических контекстов в рабочей памяти». Кора головного мозга . 23 (9): 2146–2158. doi : 10.1093/cercor/bhs194 . PMC 3841420. PMID  22798339 . 
  20. ^ Венделькен С. (2015). «Метаанализ: как задняя теменная кора способствует рассуждению?». Frontiers in Human Neuroscience . 8 : 1042. doi : 10.3389/fnhum.2014.01042 . PMC 4301007. PMID 25653604  . 
  21. ^ Witting N, Kupers RC, Svensson P, Arendt-Nielsen L, Gjedde A, Jensen TS (2001). «Экспериментальная вызванная щеткой аллодиния активирует заднюю теменную кору». Neurology . 57 (10): 1817–24. doi :10.1212/wnl.57.10.1817. PMID  11723270. S2CID  8586536.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  22. ^ Desmurget M., Reilly KT, Richard N., Szathmari A., Mottolese C., Sirigu A. (2009). «Намерение движения после стимуляции теменной коры у людей». Science . 324 (5928): 811–813. Bibcode :2009Sci...324..811D. doi :10.1126/science.1169896. PMID  19423830. S2CID  6555881.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  23. ^ Хаггард П. (2009). «Источники человеческой воли». Science . 324 (5928): 731–733. Bibcode :2009Sci...324..731H. doi :10.1126/science.1173827. PMID  19423807. S2CID  206519896.

Внешние ссылки