Особенности влияния передней островковой коры (anterior insula cortex) на принятие решения в игре «Ультиматум»

Островковая

, или
центральная доля
(лат. lobus insularis), или
островок
(лат. insula), в ряде источников —
островковая кора
(лат. cortex insularis) — часть коры головного мозга, находящаяся в глубине латеральной борозды. Кора островковой доли считается ответственной за формирование сознания, а также играет роль в образовании эмоций и поддержке гомеостаза.

Содержание

• 1 Анатомия 1.1 Проводящие пути
• 1.2 Цитоархитектоника
• 1.3 Поля Бродмана

Анатомия

Центральная островковая борозда (лат. sulcus centralis insulae) делит долю на две части: большую переднюю и меньшую заднюю. Большой участок коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку (лат. pars opercularis) и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей. Передняя часть центральной доли разделена на три или четыре коротких извилины, а задняя сформирована длинными извилинами.

Проводящие пути

Центральная доля сообщается через проводящие пути белого вещества с ядрами таламуса, расположенными вентрально в основании, и центральным ядром миндалевидного тела.

В исследованиях на макаках-резус были установлены двусторонние связи между островком и мелкими ядрами миндалины. Задние его отделы преимущественно сообщаются с центральной и дорсо-латеральной частью миндалевидного тела. Передние отделы островка — с передними, медиальными, кортикальными и другими ядрами миндалины.

Задняя часть островка взаимосвязана с вторичной соматосенсорной корой. Так, она получает сигналы от вентральных базальных ядер таламуса, которые получают афферентную информацию из спинноталамического пути. Также эта область получает сигналы из медиального вентрального ядра таламуса, специализированного на передаче гомеостатической информации — болевой, тактильной, температурной чувствительности, локального кислородного статуса, раздражение и другие.

Нейровизуализационные исследования[какие?

] с использованием диффузионной МРТ показали, что передняя часть островка взаимосвязана с зонами в височной и затылочной долях, оперкулярной и фронтоорбитальной корой, треугольной и покрышечной частями лобной доли. То же исследование выявило различия в анатомических моделях соединений между левым и правым полушариями.

Цитоархитектоника

В островковой коре обнаружены участки с различной клеточной структурой или цитоархитектоникой, в частности, гранулярноклеточные в задней части и агранулярноклеточные в передней. Джон Оллман и его коллеги показали, что передняя кора содержит популяцию веретенообразных нейронов. Они также называются нейронами фон Экономо.

Поля Бродмана

Согласно классификации цитоархитектонических полей Бродмана коры, островковый участок коры головного мозга содержит 13, 14, 16 поля Бродмана, а также 44 и 55 поля.

Задний, включающий мозжечок и варолиев мост

Собственно задний головной мозг состоит из моста и мозжечка, которые являются частью ромбовидного отдела. Полость заднего мозга сообщается с продолговатым (четвертый желудочек). Варолиев мост расположен под мозжечком и содержит большое количество нервного волокна, образуя нисходящие пути, которые передают информацию из спинного мозга в различные отделы головных структур. Схема моста представлена в виде валика с углублением (базилярная борозда).

Третьим отделом центрального органа регулируется вестибулярный аппарат и скоординированность движений. Эти функции обеспечивает мозжечок, который участвует также в адаптации двигательного центра при различных нарушениях. Мозжечок часто называют малым мозгом – это связано с визуальной схожестью с основным органом. Малый мозг располагается в черепной ямке и защищен твердой оболочкой.

Анатомическое строение:

1. Правое полушарие;
2. Левой полушарие;
3. Червь;
4. Мозговое тело.

Полушария мозжечка имеют выпуклую поверхность (нижнюю), верхняя часть – плоская. На задней поверхности краев расположена щель, передний край с ярко выраженными бороздами. Дольки мозжечка на поверхности образованы мелкими бороздами и листками, сверху покрыты корой.

Дольки между собой соединены червем, от большого мозга, малый отделяет щель, в который входит отросток твердой мозговой оболочки (намет мозжечка – натянут над черепной ямкой).

От мозжечка отходят ножки:

1. Нижние – к продолговатому мозгу (через нижние ножки проходят нервные волокна, идущие от спинного мозга);
2. Средние – к мосту;
3. Верхние – к среднему мозгу.

Снаружи мозг покрывает слой из серого вещества, под которым находятся пучки аксонов. При повреждении данной области или аномалии в развитии, мышцы становятся атоничными, появляется шатающаяся походка и тремор конечностей. Отмечается также изменения почерка.

Поражение пирамидных путей, расположенных в мосту, приводит к спастическому парезу – с повреждением этого отдела головного мозга связано нарушение мимики.

Функции

Обработка мультимодальной сенсорной информации

Функциональные визуализирующие исследования показывают активацию островковой коры на протяжении выполнения интеграционных аудио-визуальных задач.

Интероцептивное самоосознание

Есть свидетельства, что в дополнение к своей базовой функции островок может играть роль в осуществлении некоторых высших психических функций. Исследования с использованием функциональной визуализации показали, что деятельность правой передней части островка коррелирует с умением человека ощущать собственное сердцебиение или сочувствовать чужой боли. Считается, что эти функции не отличаются от базовых функций островка, так как возникают как результат восприятия островком гомеостатической информации из таламуса. Так, островок участвует в восприятии тепла и холода (без болевых ощущений) на коже. В том числе и выделяется ощущение полноты желудка, мочевого пузыря.

Установлено, что деятельность островка участвует в контроле артериального давления, в частности в течение и после тренировки; кроме того её активность зависит от величины осознанных усилий.

Центральная доля выделяется как центр оценки возникающих ощущений., что также выражается в эмпатии, например, когда человек испытывает болезненные ощущения при взгляде на чужую боль.

Одно из томографических исследований показало, что ощущение одышки проходит обработку в островке и миндалевидном теле.

Корковая обработка вестибулярного ощущения (равновесия) также проходит с участием коры центральной доли, поэтому при небольших повреждениях передней части островка у пациента может возникнуть головокружение.

Другие интероцептивные восприятия, которые проходят обработку в островковой коре — пассивное прослушивание музыки, смех и плач, сострадание и эмпатия, язык.

Контроль моторики

Работа коры центральной доли участвует в осуществлении движений рук и глаз, глотания, моторики желудка и языковой артикуляции. Исследования инсулярной коры во время разговора показало её связь со способностями к длительной речи и сложным фразам. Островковая кора также задействована в процессе обучения движениям и была определена как играющая существенную роль в выздоровлении и восстановлении двигательных функций после инсульта.

Социальные эмоции

В центральной доле проходят процессы обработки ощущения отвращения как к запахам, к виду грязи и увечья — даже мнимых. В социальном аспекте островковая кора участвует в обработке информации о нарушении общепринятых норм поведения , эмоциональных процессов, эмпатии и оргазма. Обнаружена активность доли при принятии социальных решений, принимаемых в результате прохождения различных тестов.

Островковая доля

Островковая, или центральная доля, или островок, в ряде источников — островковая кора — часть коры головного мозга, находящаяся в глубине латеральной борозды. Кора островковой доли считается ответственной за формирование сознания, а также играет роль в образовании эмоций и поддержке гомеостаза.

Медицина Разделы медицины Клинические разделы медицины Неврология

1. Анатомия

Центральная островковая борозда лат. sulcus centralis insulae делит долю на две части: большую переднюю и меньшую заднюю. Большой участок коры, покрывающий островок сверху и латерально, образует крышечку лат. pars opercularis и формируются из части прилегающих лобной, височной и теменной долей. Передняя часть центральной доли разделена на три или четыре коротких извилины, а задняя сформирована длинными извилинами.

1.1. Анатомия

Цитоархитектоника
В островковой коре обнаружены участки с различной клеточной структурой или цитоархитектоникой, в частности, гранулярноклеточные в задней части и агранулярноклеточные в передней. Джон Оллман и его коллеги показали, что передняя кора содержит популяцию веретенообразных нейронов. Они также называются нейронами фон Экономо.
1.2. Анатомия

Поля Бродмана
Согласно классификации цитоархитектонических полей Бродмана коры, островковый участок коры головного мозга содержит 13, 14, 16 поля Бродмана, а также 44 и 55 поля.
2. Развитие

Некоторые исследователи считают, что островковая кора развивается из отдельной части конечного мозга лат. telencephalon. Другие источники считают её производным височной доли. В большинстве исследований островковая кора считается относительно старой структурой.

3. Функции

Обработка мультимодальной сенсорной информации Функциональные визуализирующие исследования показывают активацию островковой коры на протяжении выполнения интеграционных аудио-визуальных задач.

3.1. Функции

Обработка мультимодальной сенсорной информации
Функциональные визуализирующие исследования показывают активацию островковой коры на протяжении выполнения интеграционных аудио-визуальных задач.
3.2. Функции

Интероцептивное самоосознание
Есть свидетельства, что в дополнение к своей базовой функции островок может играть роль в осуществлении некоторых высших психических функций. Исследования с использованием функциональной визуализации показали, что деятельность правой передней части островка коррелирует с умением человека ощущать собственное сердцебиение или сочувствовать чужой боли. Считается, что эти функции не отличаются от базовых функций островка, так как возникают как результат восприятия островком гомеостатической информации из таламуса. Так, островок участвует в восприятии тепла и холода без болевых ощущений на коже. В том числе и выделяется ощущение полноты желудка, мочевого пузыря. Установлено, что деятельность островка участвует в контроле артериального давления, в частности в течение и после тренировки; кроме того её активность зависит от величины осознанных усилий. Центральная доля выделяется как центр оценки возникающих ощущений., что также выражается в эмпатии, например, когда человек испытывает болезненные ощущения при взгляде на чужую боль. Одно из томографических исследований показало, что ощущение одышки проходит обработку в островке и миндалевидном теле. Корковая обработка вестибулярного ощущения равновесия также проходит с участием коры центральной доли, поэтому при небольших повреждениях передней части островка у пациента может возникнуть головокружение. Другие интероцептивные восприятия, которые проходят обработку в островковой коре — пассивное прослушивание музыки, смех и плач, сострадание и эмпатия, язык.
3.3. Функции

Социальные эмоции
В центральной доле проходят процессы обработки ощущения отвращения как к запахам, к виду грязи и увечья — даже мнимых. В социальном аспекте островковая кора участвует в обработке информации о нарушении общепринятых норм поведения, эмоциональных процессов, эмпатии и оргазма. Обнаружена активность доли при принятии социальных решений, принимаемых в результате прохождения различных тестов.
4. Клиническое значение

Считается, что центральная доля принимает участие в функционировании сознания и играет важную роль в осуществлении различных функций, как правило, связанных с регуляцией гомеостаза и эмоциями. Среди функций островка, в частности: восприятие, моторный контроль, самосознание, познание и межличностный опыт. Отсюда возникает роль в соответствующих психопатологических процессах.

4.1. Клиническое значение

Прогрессирующая экспрессивная афазия
Вид семантической афазии. При прогрессирующей экспрессивной афазии происходит ухудшение нормальной речевой функции, которое приводит к потери беглой речи при сохраненной способности понимать отдельные слова и незатронутых неязыковых когнитивных функциях. Встречается при разнообразных дегенеративных неврологических заболеваниях, в том числе болезни Пика, болезни моторного нейрона, кортикобазальной дегенерации, лобно-височной деменции, болезни Альцгеймера. Это связано с гипометаболизмом и атрофией передней левой части центральной доли.
4.2. Клиническое значение

Зависимость
Ряд функциональных исследований изображений мозга показали, что кора центральной доли активируется, когда лица, злоупотребляющие наркотиками, подвергаются влиянию окружения и сигналов, которые вызывают влечение к употреблению. Это было показано для различных наркотиков, включая кокаин, алкоголь, опиаты и никотин. Несмотря на эти выводы, роль доли была проигнорирована в наркологической литературе. Исследование 2007 года показало что курильщики, которые имеют повреждения центральной доли после инсульта способны избавиться от табачной зависимости. Это было подтверждено и более новыми исследованиями, что делает центральную долю перспективным участком для новых исследований и мишенью для новых антинаркотических препаратов.
4.3. Клиническое значение

Другие клинические состояния
Считается, что центральная доля играет роль в возникновении и протекании таких болезненных состояний, как тревожные расстройства, эмоциональные дисфункции, анорексия.
5. История

Впервые центральная доля была описана Иоганном Кристианом Райлем наряду с другими образованиями мозга. Генри Грей во всемирно известной «Анатомии Грея» назвал это образование Островом Райля.

Клиническое значение

Считается, что центральная доля принимает участие в функционировании сознания и играет важную роль в осуществлении различных функций, как правило, связанных с регуляцией гомеостаза и эмоциями. Среди функций островка, в частности: восприятие, моторный контроль, самосознание, познание и межличностный опыт. Отсюда возникает роль в соответствующих психопатологических процессах.

Прогрессирующая экспрессивная афазия

Вид семантической афазии. При прогрессирующей экспрессивной афазии происходит ухудшение нормальной речевой функции, которое приводит к потери беглой речи при сохраненной способности понимать отдельные слова и незатронутых неязыковых когнитивных функциях. Встречается при разнообразных дегенеративных неврологических заболеваниях, в том числе болезни Пика, болезни моторного нейрона, кортикобазальной дегенерации, лобно-височной деменции, болезни Альцгеймера. Это связано с гипометаболизмом и атрофией передней левой части центральной доли.

Зависимость

Ряд функциональных исследований изображений мозга показали, что кора центральной доли активируется, когда лица, злоупотребляющие наркотиками, подвергаются влиянию окружения и сигналов, которые вызывают влечение к употреблению. Это было показано для различных наркотиков, включая кокаин, алкоголь, опиаты и никотин. Несмотря на эти выводы, роль доли была проигнорирована в наркологической литературе.

Исследование 2007 года показало что курильщики, которые имеют повреждения центральной доли после инсульта способны избавиться от табачной зависимости. Это было подтверждено и более новыми исследованиями, что делает центральную долю перспективным участком для новых исследований и мишенью для новых анти-наркотических препаратов.

Другие клинические состояния

Считается, что центральная доля играет роль в возникновении и протекании таких болезненных состояний, как тревожные расстройства, эмоциональные дисфункции, анорексия.

Островок: анатомия и функции этой части мозга

На данный момент подавляющее большинство населения уже знает, что человеческий мозг разделен на четыре доли мозга.

С простым изображением мозга мы сможем определить местонахождение большого количества частей мозга. Тем не менее, существует очень важная структура, которая может оставаться скрытой от визуального наблюдения, принимая во внимание, что она расположена на определенной глубине позади одной из основных бороздок мозга. Эта структура является так называемым островком.

Что такое островок?

Также рассматриваемая как пятая доля головного мозга, инсула представляет собой структуру коры головного мозга, расположенную в глубине сильвийской трещины, в точке, где сходятся височная, теменная и лобная доли, ограниченные их соответствующей оперкулой.

Островок является частью мезокортекса, или паралимбической системы, вместе с орбитофронтальной и другими структурами. Это центр связи между лимбической системой и неокортексом, участвующий во многих различных функциях, прямо или косвенно.

Компоненты островка

Островок является не только однородной структурой, которая выполняет одинаково одинаковые функции, но и различные части этой структуры отвечают за различные задачи , В частности, островок разделен на передний и задний островки, разделенные обеими частями центральной островковой канавкой.

Задняя область островка в основном иннервируется соматосенсорными нейронами, которые создают «карту» ощущений положения, связанных с различными частями тела. с чем участие этого региона будет больше связано с контролем внутренних органов и органов.

Передняя часть этой структуры мозга имеет большую связь с лимбической системой, ее функциональность более ориентирована на эмоциональную интеграцию переживаний и восприятий как единого и глобального ощущения.

Основные функции островка

Давайте посмотрим на некоторые основные функции островного региона.

Как мы уже видели, островок влияет на большое количество базовых и высших процессов (связанных с абстрактным мышлением и принятием решений) и является элементом, имеющим большое значение для правильного функционирования и даже выживания организма. В этом смысле исследования, проведенные в области нейронаук, показывают, что остров участвует в следующих процессах .

Восприятие вкуса и запаха

Чувство вкуса имеет свою первичную сенсорную область на нижнем конце островка и в теменной коре. Именно в этот момент информация о вкусе становится сознательной, проявляясь как личный и субъективный опыт, но связанный с элементами окружающей среды, которые мы наслаждаемся.

Также было отмечено, что островок участвует в восприятии обоняния, хотя это чувство имеет тенденцию к распространению нейронной сети по всему энцефалону.

Висцеральный контроль и соматоперцепция

Островок также играет важную роль в регуляции внутренних органов и органов. , В частности, было отмечено, что его экспериментальные манипуляции производят важные изменения артериального давления и частоты сердечных сокращений. Он также участвует в ощущениях, поступающих из пищеварительной системы, а также участвует в управлении этой системой и дыхательной системой.

Вестибулярная функция

Вестибулярная функция, которая относится к балансу тела и контролю тела по отношению к пространству, также оказывает влияние на островковую область, являясь важным ядром в его сознательном восприятии. Таким образом, благодаря островку здоровый человек может знать, какое положение занимает каждая из основных частей его тела во все времена.

Интеграция эмоциональной и воспринимающей информации

Островок, как упоминалось ранее, действует как зона ассоциации между очень разными наблюдениями особенно в отношении связи между восприятием и эмоциями.

Итак, отчасти благодаря этой области мозга мы учимся на нашем опыте, поскольку мы связываем приятные или неприятные субъективные ощущения с тем, что мы делаем и говорим, и, таким образом, мы связываем поведение с последствиями посредством того, что мы воспринимаем.

Участие в зависимостях: жажда и тяга

Из-за его связи и связей с лимбической системой была изучена связь островка с системой вознаграждения мозга. Исследования показали, что эта структура вмешивается в процессы привыкания к определенным наркотикам, способствуя поддержанию зависимого поведения.

Эта связь обусловлена ​​вовлечением островного региона в интеграцию между эмоциями и познанием будучи особенно вовлеченным в явление страстное желание или сильное желание потребления.

Сочувствие и эмоциональное признание

Ранее мы видели, что островок имеет большие связи с лимбической системой.

В связи с этим недавние исследования показали, что эта область коры головного мозга играет ключевую роль в способности распознавать эмоции и сопереживания.

Таким образом, было показано, что люди без инсула имеют гораздо меньшее признание, особенно в отношении эмоций радости и удивления, а также боли.

Фактически, было высказано предположение, что обнаруженный дефицит очень похож на некоторые случаи аутизма, пограничного расстройства личности и поведенческих проблем, которые могут привести к исследованиям, касающимся функционирования этой области мозга при определенных расстройствах.

Библиографические ссылки:

• Аллен Г.В. Saper, C.B.; Херли, К.М. & Cechetto, D.F. (1991). Локализация висцеральных и лимбических связей в островковой коре крысы. J Comp Neurol; 311: 1-16

• Крейг, А.Д .; Рейман, Е.М.; Эванс А. и Бушнелл М.С. (1996). Функциональная визуализация иллюзии боли. Природа; 384: 258-260

• Duque, J.E .
  ; Эрнан О. и Девия А. (2004). Островковая доля. Моча висцеральной корковой обработки. Acta Neurol. Кол. Том 20, 2

• Гено, М .; Isnard, J. & Sindou, M. (2004) Хирургическая анатомия островка. Adv Tech Stand Neurosurg; 29: 265-288

• Guyton, A.C. и Hall, J.E. (2008): Трактат по медицинской физиологии (11-е изд.).
  Мадрид, Elsevier.

• Кандел Е.Р .; Schwartz, J.H .; Джесселл, Т.М. (2001). Принципы нейробиологии. Madrird: MacGrawHill

• Ktivity, S.; Ортега-Эрнандес, О.Д. & Shoenfeld, Y. (2009). Обоняние окно в разум. Isr Med Assoc J; 11: 238-43

• Колб Б. и Уишоу И. (2006).
  Нейропсихология человека Мадрид: медицинский издательский дом Panamericana

• Манес Ф. и Ниро М. (2014). Используйте мозг Буэнос-Айрес: Планета.

• Неттер, Ф. (1989). Нервная система Анатомия и физиология Том 1.1. Барселона: Сальват

• Островского, К.; Иснард, Дж .; Рывлин, П.; Гено, М .; Fischer, C.
  & Mauguière, F. (2000). Функциональное картирование островковой коры: клиническое проявление при эпилепсии височной доли. эпилепсия; 41: 681-6

• Педроса-Санчес, М .; Escosa-Bagé, M .; Гарсия-Наваррете, Э. и Сола, Р.Г. (2003). Reil insula и лекарственно-устойчивая эпилепсия. Преподобный Нейрол.
  ; 36 (1): 40-44

• Снелл Р.С. (1999). Клиническая нейроанатомия. Буэнос-Айрес: Редакция Medica Panamericana, S.A: 267.

• Türe, U .; Yasargil, D.C.H.; Аль-Мефти О. и Ясаргил М.Г. (1999). Топографическая анатомия островкового региона. J Neurosurg; 90: 720-33.

• Варнава, Г.Г. & Grand, W. (1999).
  Островная кора: морфологические и сосудистые анатомические особенности. нейрохирургия; 44: 127-38