सेरेब्रल कॉर्टेक्स: परतें, कार्य, न्यूरॉन्स - तंत्रिका - 2025

सेरेब्रल कॉर्टेक्स या मस्तिष्क प्रांतस्था तंत्रिका ऊतक कि मस्तिष्क गोलार्द्धों के सतह को शामिल किया गया है। यह मस्तिष्क का उच्चतम क्षेत्र है। यह मस्तिष्क संरचना प्राइमेट्स में अपने अधिकतम विकास तक पहुंचती है, अन्य जानवरों में कम विकसित होती है और अधिक जटिल संज्ञानात्मक और बौद्धिक गतिविधियों के विकास से संबंधित होती है।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स मनुष्य के कामकाज के लिए एक बुनियादी मस्तिष्क क्षेत्र है। इस क्षेत्र में धारणा, कल्पना, विचार, निर्णय या निर्णय जैसे कार्य किए जाते हैं।

एनाटोमिक रूप से इसमें ग्रे पदार्थ से बनी पतली परतों की एक श्रृंखला होती है, जो कि सफेद पदार्थ मार्गों के एक विस्तृत संग्रह के ऊपर पाई जाती हैं।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स एक दृढ़ आकृति को अपनाता है, इसलिए यदि इसे बढ़ाया गया तो यह बहुत व्यापक द्रव्यमान को प्रस्तुत करेगा। विशेष रूप से, अनुसंधान इंगित करता है कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स की कुल सतह क्षेत्र में लगभग 2,500 वर्ग सेंटीमीटर हो सकते हैं।

इसी तरह, मस्तिष्क के इस महान द्रव्यमान को बड़ी संख्या में न्यूरॉन्स के अंदर की विशेषता है। सामान्य तौर पर, यह अनुमान लगाया जाता है कि सेरेब्रल कॉर्टेक्स में लगभग 10 बिलियन न्यूरॉन होते हैं, जो लगभग 50 ट्रिलियन सिंटेलिस बनाते हैं।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स के लक्षण

मनुष्यों के सेरेब्रल कॉर्टेक्स को ग्रे पदार्थ की एक शीट द्वारा दर्शाया जाता है, जो दो सेरेब्रल गोलार्धों को कवर करता है। इसकी एक अत्यधिक जटिल संरचना है जिसमें विशिष्ट क्षेत्रों या क्षेत्रों में विभिन्न संवेदी अंगों का प्रतिनिधित्व किया जाता है, जिन्हें प्राथमिक संवेदी क्षेत्र कहा जाता है।

पांच इंद्रियों में से प्रत्येक मनुष्य के पास होती है (दृष्टि, स्पर्श, गंध, स्वाद और स्पर्श) जो कोर्टेक्स के एक विशिष्ट क्षेत्र में विकसित होती है। यही है, प्रत्येक संवेदी न्यूनाधिकता मस्तिष्क प्रांतस्था के भीतर एक परिभाषित क्षेत्र है।

संवेदी क्षेत्रों के अलावा, सेरेब्रल कॉर्टेक्स में कई माध्यमिक दैहिक, संघ और मोटर क्षेत्र भी होते हैं। इन क्षेत्रों में, सौहार्दपूर्ण व्यवहार और संघ प्रणाली विस्तृत हैं, जो सीखने, स्मृति और व्यवहार को जन्म देती हैं।

सेरेब्रोवास्कुलर सिस्टम। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ब्रूस ब्लास

इस अर्थ में, मस्तिष्क के उच्च गतिविधियों को विकसित करते समय मस्तिष्क प्रांतस्था को विशेष रूप से प्रासंगिक क्षेत्र माना जाता है।

मनुष्य के सबसे उन्नत और विस्तृत प्रक्रियाएं जैसे तर्क, योजना, संगठन या एसोसिएशन सेरेब्रल कॉर्टेक्स के विभिन्न क्षेत्रों में किए जाते हैं।

इस कारण से, सेरेब्रल कॉर्टेक्स एक संरचना का गठन करता है, जो मानव दृष्टिकोण से, अधिकतम जटिलता प्राप्त करता है। सेरेब्रल कॉर्टेक्स एक धीमी विकासवादी प्रक्रिया का परिणाम है जो 150 मिलियन से अधिक साल पहले शुरू हो सकता है।

परतें

सेरेब्रल कॉर्टेक्स की मुख्य विशेषता यह है कि यह ग्रे पदार्थ की विभिन्न परतों से बना है। ये परतें प्रांतस्था की संरचना बनाती हैं और इसके संरचनात्मक और कार्यात्मक संगठन को परिभाषित करती हैं।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स की परतों को न केवल एक संरचनात्मक दृष्टिकोण से परिभाषित किया जाता है, बल्कि एक phylogenetic दृष्टिकोण से भी विशेषता है। दूसरे शब्दों में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स की प्रत्येक परत एक अलग विकासवादी क्षण से मेल खाती है। मानव प्रजातियों की शुरुआत में, मस्तिष्क कम विकसित हुआ था और प्रांतस्था में कम परतें थीं।

मानव मस्तिष्क प्रांतस्था का विकास। स्रोत: वान एसेन लैब (वाशिंगटन सेंट लुईस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय), टेरी इंदर, जेफ नील और जेसन हिल के सहयोग से, दूसरों के बीच में। विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से GNU फ्री डॉक्यूमेंटेशन लाइसेंस

प्रजातियों के विकास के माध्यम से, ये परतें बढ़ रही हैं, एक तथ्य जो समय के साथ मनुष्य की संज्ञानात्मक और बौद्धिक क्षमताओं की वृद्धि से संबंधित है।

आणविक परत

आणविक परत, जिसे प्लेक्सिफॉर्म परत के रूप में भी जाना जाता है, सेरेब्रल कॉर्टेक्स का सबसे सतही क्षेत्र है और इसलिए, नवीनतम उपस्थिति के साथ।

इसमें तंत्रिका तंतुओं का एक घना नेटवर्क है जो स्पर्शरेखा से उन्मुख हैं। ये फाइबर पिरामिडल और स्पिंडल सेल डेंड्राइट्स, स्टेलेट और मार्टिनोटी कोशिकाओं के एक्सोन से प्राप्त होते हैं।

थैलेमस, एसोसिएशन और कॉमिस्यूरल फाइबर से उत्पन्न होने वाले प्रतिकूल फाइबर भी आणविक परत में पाए जा सकते हैं। कॉर्टेक्स का सबसे सतही क्षेत्र होने के नाते, आणविक परत में विभिन्न न्यूरॉन्स के बीच बड़ी संख्या में सिनेप्स स्थापित होते हैं।

बाहरी दानेदार परत

बाहरी दानेदार परत प्रांतस्था का दूसरा सबसे सतही क्षेत्र है और आणविक परत के नीचे स्थित है। इसमें बड़ी संख्या में छोटे पिरामिड और स्टेलेट कोशिकाएं होती हैं।

बाहरी दानेदार परत की कोशिकाओं के डेंड्राइट आणविक परत में समाप्त होते हैं और अक्षतंतु सेरेब्रल कॉर्टेक्स की गहरी परतों में प्रवेश करते हैं। इस कारण से, बाहरी दानेदार परत प्रांतस्था के विभिन्न क्षेत्रों के साथ जुड़ा हुआ है।

बाहरी पिरामिड परत

बाहरी पिरामिड परत, जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, पिरामिड कोशिकाओं से बना है। यह एक अनियमित आकार पेश करके विशेषता है, अर्थात् परत का आकार सतही सीमा से सबसे गहरी सीमा तक बढ़ जाता है।

पिरामिड लेयर के न्यूरॉन्स के डेंड्राइट आणविक परत से गुजरते हैं और अक्षतंतु सेरेब्रल कॉर्टेक्स की परतों के बीच स्थित श्वेत पदार्थ के प्रक्षेपण, संघ या कम्यूसरल फाइबर के रूप में यात्रा करते हैं।

भीतरी दानेदार परत

आंतरिक दानेदार परत स्टेलेट कोशिकाओं से बना है जो बहुत कॉम्पैक्ट रूप से व्यवस्थित हैं। इसमें बैलरगर के बाहरी बैंड के रूप में जाना जाता है क्षैतिज रूप से व्यवस्थित तंतुओं की एक उच्च एकाग्रता है।

गंगाजल की परत

नाड़ीग्रन्थि परत या आंतरिक पिरामिड परत में बहुत बड़ी और मध्यम आकार की पिरामिड कोशिकाएं होती हैं। इसी तरह, वे क्षैतिज रूप से व्यवस्थित तंतुओं की एक उच्च संख्या को शामिल करते हैं जो आंतरिक बाइलरगर बैंड बनाते हैं।

बहु परत

अंत में, मल्टीफ़ॉर्म परत, जिसे पॉलीमॉर्फिक सेल परत के रूप में भी जाना जाता है, मूल रूप से स्पिंडल कोशिकाएं होती हैं। इसी तरह, वे एक त्रिकोणीय या अंडाकार सेल शरीर के साथ संशोधित पिरामिड कोशिकाओं को शामिल करते हैं।

मल्टीफ़ॉर्म परत के कई तंत्रिका फाइबर अंतर्निहित सफेद पदार्थ में प्रवेश करते हैं और परत को मध्यवर्ती क्षेत्रों के साथ जोड़ते हैं।

कार्यात्मक संगठन

तंत्रिका तंत्र और मस्तिष्क

सेरेब्रल कॉर्टेक्स का आयोजन प्रत्येक क्षेत्र में की जाने वाली गतिविधियों के अनुसार भी किया जा सकता है। इस अर्थ में, सेरेब्रल कॉर्टेक्स के कुछ क्षेत्र एक संवेदी, मोटर और संघ प्रकृति के विशिष्ट संकेतों की प्रक्रिया करते हैं।

संवेदनशील क्षेत्र

संवेदी क्षेत्र मस्तिष्क प्रांतस्था के क्षेत्र हैं जो एक संवेदनशील प्रकृति की जानकारी प्राप्त करते हैं और धारणा से निकटता से संबंधित हैं।

सेरेब्रल गोलार्द्ध के मुख्य भाग के माध्यम से सूचना सेरेब्रल कॉर्टेक्स तक पहुँचती है। प्राथमिक क्षेत्रों में परिधीय संवेदी रिसेप्टर्स के साथ सबसे सीधा संबंध होता है।

दूसरी ओर, माध्यमिक संवेदी और संघ क्षेत्र आमतौर पर प्राथमिक क्षेत्रों से सटे होते हैं। सामान्य तौर पर, ये दोनों प्राथमिक संघ क्षेत्रों से स्वयं और मस्तिष्क के निचले क्षेत्रों से जानकारी प्राप्त करते हैं।

एसोसिएशन क्षेत्रों और माध्यमिक क्षेत्रों का मुख्य कार्य मान्यता और व्यवहार के पैटर्न उत्पन्न करने के लिए संवेदनशील अनुभवों को एकीकृत करना है। सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मुख्य संवेदनशील क्षेत्र हैं:

1. प्राथमिक सोमाटोसेंसरी क्षेत्र (क्षेत्र 1, 2 और 3)।
2. प्राथमिक दृश्य क्षेत्र (क्षेत्र 17)।
3. प्राथमिक श्रवण क्षेत्र (क्षेत्र 41 और 42)।
4. प्राथमिक स्वाद क्षेत्र (क्षेत्र 43)।
5. प्राथमिक घ्राण क्षेत्र (क्षेत्र 28)।

मोटर क्षेत्रों

सेरेब्रल कॉर्टेक्स के मुख्य दोष और शल्की। स्रोत: लोरेंजो बैंडिएरी विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

मोटर क्षेत्र गोलार्धों के पूर्वकाल भाग में पाए जाते हैं। वे आंदोलन से संबंधित मस्तिष्क प्रक्रियाओं को शुरू करने और इस तरह की गतिविधियों को जन्म देने के लिए जिम्मेदार हैं।

सबसे महत्वपूर्ण मोटर क्षेत्र हैं:

1. प्राथमिक मोटर क्षेत्र (क्षेत्र 4)।
2. ड्रिल की भाषा क्षेत्र (क्षेत्र 44 और 45)।

एसोसिएशन क्षेत्रों

सेरेब्रल कॉर्टेक्स के एसोसिएशन क्षेत्र अधिक जटिल एकीकरण कार्यों के साथ सहसंबंधित हैं। ये क्षेत्र स्मृति और अनुभूति प्रक्रियाओं, भावनाओं के प्रबंधन और तर्क, इच्छा या निर्णय के विकास जैसी गतिविधियों को अंजाम देते हैं।

एसोसिएशन के क्षेत्र लोगों में व्यक्तित्व और चरित्र लक्षणों के विकास में विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसी तरह, यह बुद्धि के निर्धारण में एक आवश्यक मस्तिष्क क्षेत्र है।

एसोसिएशन क्षेत्रों में कुछ निश्चित मोटर क्षेत्र और विशिष्ट संवेदी क्षेत्र शामिल होते हैं।

तंत्रिका कोशिकाएं

सेरेब्रल कॉर्टेक्स में कोशिकाओं की एक शानदार विविधता होती है। विशेष रूप से, मस्तिष्क के इस क्षेत्र में पांच अलग-अलग प्रकार के न्यूरॉन्स निर्दिष्ट किए गए हैं।

पिरामिड कोशिकाएं

गोलगी विधि द्वारा मनाया गया मानव पिरामिडनुमा न्यूरॉन। स्रोत: बॉब जैकब्स, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से साइकोलॉजी कोलोराडो कॉलेज के क्वांटिटेटिव न्यूरोमोर्फोलॉजी विभाग की प्रयोगशाला

पिरामिड कोशिकाएं न्यूरॉन्स होती हैं जो कि पिरामिड आकार की होती हैं। इनमें से अधिकांश कोशिकाओं में 10 और 50 माइक्रोन के बीच का व्यास होता है।

हालांकि, बड़ी पिरामिड कोशिकाएं भी हैं। इन्हें बेट्ज़ कोशिकाओं के रूप में जाना जाता है और इसमें 120 माइक्रोन तक का व्यास हो सकता है।

दोनों छोटे पिरामिड कोशिकाएं और बड़ी पिरामिड कोशिकाएं पूर्ववर्ती मोटर गाइरस में पाई जाती हैं और मुख्य रूप से गति-संबंधी गतिविधियां करती हैं।

स्टेलेट कोशिकाएं

स्टेलेट कोशिकाएं, जिन्हें ग्रेन्युल कोशिकाओं के रूप में भी जाना जाता है, छोटे न्यूरॉन्स हैं। उनके पास आमतौर पर लगभग 8 माइक्रोमीटर का व्यास होता है और एक बहुभुज आकार होता है।

स्पिंडल सेल

स्पिंडल कोशिकाएँ न्यूरॉन्स होती हैं जो सतह पर अपनी ऊर्ध्वाधर अनुदैर्ध्य धुरी होती हैं। वे मुख्य रूप से मस्तिष्क की गहरी कोर्टिकल परतों में केंद्रित होते हैं।

इन न्यूरॉन्स के अक्षतंतु कोशिका शरीर के निचले हिस्से में उत्पन्न होते हैं और एक प्रक्षेपण, संघ या कमस्तिष्क फाइबर के रूप में सफेद पदार्थ की ओर निर्देशित होते हैं।

काजल की क्षैतिज कोशिकाएँ

काजल क्षैतिज कोशिकाएँ छोटी धुरी कोशिकाएँ होती हैं जो क्षैतिज रूप से उन्मुख होती हैं। वे सेरेब्रल कॉर्टेक्स की सबसे सतही परतों में पाए जाते हैं और मस्तिष्क के इस क्षेत्र के विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

इस प्रकार के न्यूरॉन्स 19 वीं शताब्दी के अंत में रामोन वाई काजल द्वारा खोजे गए और वर्णित किए गए थे, और बाद के शोध से पता चला कि वे न्यूरॉन गतिविधि के समन्वय के लिए आवश्यक कोशिकाएं हैं।

सेरेब्रल कॉर्टेक्स में अपनी स्थिति तक पहुंचने के लिए, मस्तिष्क के भ्रूणजनन के दौरान क्षैतिज काजल कोशिकाओं को समन्वित तरीके से पलायन करना चाहिए। यही है, ये न्यूरॉन्स अपने जन्म स्थान से सेरेब्रल कॉर्टेक्स की सतह तक जाते हैं।

इन न्यूरॉन्स के आणविक पैटर्न के संबंध में, एलिकांटे के न्यूरोसाइंस संस्थान से विक्टर बोरेल और ऑस्कर मारिन ने प्रदर्शित किया कि काजल की क्षैतिज कोशिकाएं भ्रूण के विकास के लिए कॉर्टेक्स की न्यूरोनल परतों का एक अभिविन्यास प्रस्तुत करती हैं।

वास्तव में, इन कोशिकाओं का फैलाव भ्रूण के विकास के प्रारंभिक चरणों के दौरान होता है। कोशिकाएं मस्तिष्क के विभिन्न क्षेत्रों में पैदा होती हैं और मस्तिष्क की सतह की ओर तब तक विस्थापित हो जाती हैं, जब तक कि वे इसे पूरी तरह से ढक न दें।

अंत में, यह हाल ही में दिखाया गया है कि मेनिंगियल झिल्ली में सुरक्षात्मक कार्यों के अलावा अन्य कार्य हैं जो मूल रूप से चाहिए थे। मेनिंगज कॉर्टेक्स की सतह के माध्यम से अपने स्पर्शरेखा प्रवास के लिए काजल की क्षैतिज कोशिकाओं के लिए एक सब्सट्रेट या मार्ग के रूप में सेवा करते हैं।

मार्टिनोटी कोशिकाएँ

सेरेब्रल कॉर्टेक्स की न्यूरोनल गतिविधि का गठन करने वाले अंतिम न्यूरॉन्स प्रसिद्ध मार्टिनोटी कोशिकाएं हैं। वे सेरेब्रल कॉर्टेक्स के सभी स्तरों पर मौजूद छोटे मल्टीफॉर्म न्यूरोन्स से मिलकर बनते हैं।

इन न्यूरॉन्स का नाम कैमेलो गोल्गी के छात्र शोधकर्ता कार्लो मार्टिनोटी के नाम पर रखा गया, जिन्होंने सेरेब्रल कॉर्टेक्स में इन कोशिकाओं के अस्तित्व की खोज की थी।

मार्टिनोटी कोशिकाओं की विशेषता अल्पसंबंधी डेंड्राइट्स वाले बहुध्रुवीय न्यूरॉन्स हैं। वे सेरेब्रल कॉर्टेक्स की विभिन्न परतों के माध्यम से प्रसारित होते हैं और अपने अक्षतंतु आणविक परत को भेजते हैं, जहां एक्सोनल आर्बोराइजेशन बनते हैं।

इन न्यूरॉन्स पर हाल के शोध से पता चला है कि मार्टोटी कोशिकाएं मस्तिष्क के निरोधात्मक तंत्र में भाग लेती हैं।

विशेष रूप से, जब एक पिरामिड न्यूरॉन (जो सेरेब्रल कॉर्टेक्स में न्यूरॉन का सबसे सामान्य प्रकार है) अतिरेक होने लगता है, तो मार्टोटी कोशिकाएं आसपास के तंत्रिका कोशिकाओं को निरोधात्मक संकेत संचारित करना शुरू कर देती हैं।

इस अर्थ में, यह निम्न है कि मिर्गी को मार्टिनोटी कोशिकाओं की कमी या इन न्यूरॉन्स की गतिविधि में कमी के साथ दृढ़ता से जोड़ा जा सकता है। उस समय, मस्तिष्क के तंत्रिका संचरण को अब इन कोशिकाओं द्वारा विनियमित नहीं किया जाता है, एक तथ्य जो कॉर्टेक्स के कामकाज में असंतुलन का कारण बनता है।

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