Именно сложностью структуры коры и упорядоченностью в ней межклеточных связей обусловлены генетические «инструкции» по ее сборке. Да и гены, как подчеркивают нейробиологи, не содержат точных инструкций процесса образования коры, а обеспечивают скорее общие направления развития. Ген Lhx2 не является исключением. В определенный момент, когда стволовые клетки занимают свое положение в будущей коре, он включается и задает дальнейшее направление их развития – превращение в те или иные типы нейронов. Просто включения гена Lhx2, однако, недостаточно. Ведь его активность сообщает клеткам лишь то, что настало время приобретать ту или иную специализацию. Но вот какую? Отчасти зависит это от собственной активности гена Lhx2, но также важная роль отводится еще одному механизму, задействованному в процессе образования коры мозга. Как выяснилось в ходе исследования, сначала в клетках, из которых в будущем получится кора, активируется другой ген, Emx1. В момент, когда клетки начинают свое деление, выстраиваясь в еще несколько одинаковых слоев, начинает свою работу Lhx2. Кодируемый им белок при этом синтезируется в разных количествах, а ранее однородные слои с этого момента начинают приобретать специфические черты.

Более того, количество выработанного клеткой белка как раз и определяет дальнейшую судьбу, в каждом из слоев запускается своя цепочка биохимических реакций, зависящая от изначальной активности гена Lhx2.

Для расслоения стопки одинаковых клеток используется такой простой показатель, как количество кодируемого всего одним геном белка, в зависимости от чего клетка направляется по тому или иному пути развития.

Связь мозга и генов часто упоминается в сообщениях о нейробиологических открытиях. И это неудивительно, ведь, например, в головном мозге во время процесса обучения начинают работу сотни и даже тысячи разных генов. А свыше половины всех генов так или иначе связаны именно с развитием и функционированием мозга.

Как удалось продемонстрировать биологам, если ген Lhx2 начал свою работу не вовремя, то кора на положенные ей слои не разделяется. Промедление всего лишь на сутки приводит к тому, что вместо неокортекса у мышей развивается обонятельная, трехслойная, и более примитивная кора, а у людей подобные аномалии вообще могут привести к тяжелейшим врожденным дефектам развития мозга.

Впрочем, ученых интересовало не отсутствие коры мозга, а, как, как сообщается в пресс-релизе, выпущенном Институтом Салка, возможность замены стволовыми клетками поврежденных инсультом или нейродегенеративными болезнями участков мозга.

Первичные, вторичные и третичные поля коры

Особенности строения и функционального значения отдельных участков коры позволяют выделить отдельные корковые поля. Различают три основные группы полей в коре: первичные, вторичные и третичные поля.

Первичные поля связаны с органами чувств и органами движения на периферии, они раньше других созревают в онтогенезе, имеют наиболее крупные клетки. Это так называемые ядерные зоны анализаторов, по И. П. Павлову. Эти поля осуществляют анализ отдельных раздражений, поступающих в кору от соответствующих рецепторов. При разрушении первичных полей возникают так называемая корковая слепота, корковая глухота и т. п. Рядом расположены вторичные поля, или периферические зоны анализаторов, которые связаны с отдельными органами только через первичные поля. Они служат для обобщения и дальнейшей обработки поступающей информации. Отдельные ощущения синтезируются в них в комплексы, обусловливающие процессы восприятия. При поражении вторичных полей сохраняется способность видеть предметы, слышать звуки, но человек их не узнает, не помнит их значения. Первичные и вторичные поля имеются и у человека, и у животных. Наиболее далеки от непосредственных связей с периферией третичные поля, или зоны перекрытия анализаторов. Эти поля есть только у человека. Они занимают почти половину территории коры и имеют обширные связи с другими отделами коры и с неспецифическими системами мозга. Основным клеточным элементом здесь являются звездчатые нейроны. Третичные поля находятся в задней половине коры — на границах теменных, височных и затылочных ее областей и в передней половине — в передних частях лобных областей. В этих зонах оканчивается наибольшее число нервных волокон, соединяющих левое и правое полушария, поэтому роль их особенно велика в организации согласованной работы обоих полушарий. Третичные поля созревают у человека позже других корковых полей, они осуществляют наиболее сложные функции коры. Здесь происходят процессы высшего анализа и синтеза. В третичных полях на основе синтеза всех афферентных раздражений и с учетом следов прежних раздражении вырабатываются цели и задачи поведения. Согласно им происходит программирование двигательной деятельности. Развитие третичных полей у человека связывают с функцией речи. Мышление (внутренняя речь) возможно только при совместной деятельности анализаторов, объединение информации от которых происходит в третичных полях.

Заключение

Таким образом, каждый двигательный акт, каждое так называемое произвольное, волевое движение детерминировано, обусловлено раздражениями, поступающими в кору головного мозга из внешней или внутренней среды. Процесс развития коры головного мозга в филогенезе и онтогенезе идет сходным принципам.

Библиография

1. Воронова Н.В. Анатомия центральной нервной системы: Учебное пособие для студентов вузов — М.: Аспект Пресс, 2005. — 128 с.

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания : Учеб. Пособие для вузов. – М.: ВЛАДОС, 1999. – 512 с.

3. Жуков Н.И. Проблема сознания. – Минск: Университетское, 1987. – 207 с.

4. Козлов В.И. Анатомия нервной системы — М.: МИР, 2006. — 208 с.

5. Куприянович Л.И. Резервы улучшения памяти: Кибернетические аспекты.-М.: Наука, 1970.-141с.

6. Орбели Л.А., Вопросы высшей нервной деятельности, М.— Л., 1949;

7. Павлов И.П., Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности животных, Полн. собр. соч., 2 изд., т. 3, кн. 1—2, М., 1951;

Размещено на http://www.