Organizácia psychických funkcií v mozgovej kôre

Psychické procesy človeka sa uskutočňujú za spoluúčasti zložitých, vzájomne pôsobiacich štruktúr mozgu. Každá mentálna funkcia a psychická činnosť sa ako celok považuje za vertikálne organizovaný systém pozostávajúci z troch hlavných vzájomne previazaných a pôsobiacich funkčných blokov, z ktorých každý má svoju vlastnú mozgovú organizáciu a špeciálnu terminológiu.

Prvý funkčný blok zabezpečuje reguláciu tonusu, bdenia a koadaptácie, druhý prijímanie, spracovanie a uloženie informácií a tretí programovanie, reguláciu a kontrolu činnosti. Ich spolupráca umožňuje človeku prijímať podnety, spracúvať ich, vytvárať spomienky, plánovať konanie, regulovať emócie a primerane reagovať na meniace sa vonkajšie i vnútorné podmienky.

Úloha mozgovej kôry v psychickej činnosti

Mozgová kôra tvorí asi 2/3 z celej mozgovej hmoty. Leží nad ostatnými mozgovými štruktúrami, je to teda tá časť mozgu, ktorú vidíme, keď sa naň pozeráme.

Plní mnoho dôležitých funkcií. Zodpovedá za myslenie, umožňuje nám porozumieť jazyku a aktívne ho používať, vytvárať predstavy, prijíma zmyslové podnety a posiela odpovede na ne späť ku častiam tela, ktoré na nereagujú.

Je tvorená 4 lalokmi - čelovým, spánkovým, temenným a záhlavným. Každý z nich sa nachádza v ľavej aj pravej mozgovej hemisfére.

Psychické funkcie však nemožno priradiť iba jednej izolovanej oblasti. Ich vznik je výsledkom spolupráce kortikálnych a subkortikálnych štruktúr, zmyslových a motorických oblastí, asociačných zón, limbického systému a prefrontálnej kôry.

Vývojová organizácia mozgovej kôry

Z hľadiska vývoja možno mozgovú kôru rozdeliť na paleokortex, archikortex a neokortex. Allocortex je označenie pre vývojovo staršie štruktúry, teda paleokortex a archikortex.

Charakteristické pre tieto oblasti je, že na rozdiel od neokortexu možno rozpoznať iba 3 bunkové vrstvy. Neokortex je vývojovo najmladší a je sídlom najvyšších nervových funkcií.

Paleokortex

Paleokortex je fylogeneticky najstaršia časť kortexu, nachádza sa vo funkčnej korovej oblasti pre čuch − tvorí rhinencephalon. Celkovo má tri vrstvy neurónov, zaberá približne 1 % povrchu celkového kortikálneho povrchu.

Archikortex

Archikortex zaberá približne 4 % kortikálneho povrchu. Je uložený v hĺbke temporálneho laloku a na jeho dolnom okraji, kam migroval počas vývoja z pôvodného uloženia na mediálnej ploche hemisféry.

Funkčne je zapojený do limbického systému a zároveň má veľmi úzku anatomickú aj synaptickú komunikáciu s paleokortexom.

Neokortex

Neokortex, tiež isokortex, je vývojovo najmladší, zároveň však zaberá až 95 % celkového povrchu kortexu a je sídlom najvyšších nervových funkcií. Neokortikálne neuróny sú usporiadané do 6 vrstiev.

Okrem uvedených buniek sa v neokortexe nachádzajú aj ďalšie typy neurónov. Ide napríklad o horizontálne Cajalove bunky, košíčkovité bunky a gliaformné bunky.

Heterotypický neokortex zaujíma všetky asociačné oblasti mozgovej kôry a vyznačuje sa menším histologickým odlíšením jednotlivých vrstiev. Homotypický kortex sa ďalej delí na granulárny homotypický neokortex a agranulárny homotypický neokortex.

V granulárnom homotypickom neokortexe je zastúpených viac granulárnych buniek a typicky sa nachádza v primárnych somatosenzitívnych, zrakových a sluchových oblastiach. Agranulárny homotypický neokortex obsahuje viac pyramidových buniek a nachádza sa v primárnom motorickom kortexe.

Cytoarchitektonická a funkčná mapa kôry

Brodmannove oblasti sú systémom slúžiacim na rozdelenie mozgovej kôry na základe cytoarchitektonickej organizácie, preto sa môžeme stretnúť s pojmom cytoarchitektonická mapa.

Klasifikácia je postavená na skutočnosti, že ľudská mozgová kôra sa skladá celkovo zo šiestich bunkových vrstiev, ktorých hustota a celková architektúra sa líšia oblasť od oblasti. Kortex Brodmann rozdeľuje na 52 regiónov.

Rôznym oblastiam sa na základe ich fyziologických vlastností priraďuje aj funkcia, preto sa nazývajú funkčné korové oblasti. Motorické oblasti majú vyvinutú predovšetkým 3. a 5. vrstvu, zatiaľ čo oblasti pre senzitívne podnety skôr 2. a 4. vrstvu.

Primárne, sekundárne a terciárne korové oblasti

A. Lurija uvádza pri druhom funkčnom bloku členenie neurónov v štruktúrach kôry na primárne, sekundárne a terciárne. Toto členenie pomáha vysvetliť, ako sa jednoduchý podnet mení na zložitý psychický zážitok alebo vedomú činnosť.

Primárne oblasti

Do primárnych oblastí prichádzajú impulzy z periférie alebo sú z nich odosielané impulzy do periférie. Spracúvajú relatívne jednoduché zmyslové alebo motorické informácie.

Sekundárne oblasti

Sekundárne oblasti sú projekčné a asociačné. Spracúvajú prijaté informácie a pripravujú príslušné programy.

Terciárne oblasti

Terciárne oblasti sú prekrývajúce sa zóny a najnovšie sa vyvíjajúce aparáty mozgových hemisfér. U ľudí poskytujú najkomplexnejšie formy duševnej činnosti, ktoré si vyžadujú spoločnú účasť mnohých oblastí mozgovej kôry.

Tri funkčné bloky mozgu podľa A. Luriju

Neuropsychológ A. Lurija predložil koncepciu troch základných funkčných blokov mozgu. Každý blok má špecifickú úlohu, ale žiadny z nich nie je schopný plne vykonávať svoje funkcie izolovane od ostatných.

Prvý funkčný blok: regulácia tonusu, bdenia a koadaptácie

Prvý funkčný blok mozgu zabezpečuje reguláciu tonusu, bdenia a koadaptácie. Jeho obrazné označenie je „ja chcem“ a vyjadruje vlastné nároky človeka v súvislosti s vonkajšími podmienkami existencie.

Táto vertikálna organizácia sa vyvinula v dôsledku evolučnej potreby čoraz viac podriaďovať požiadavky a nároky vlastného organizmu, teda vitálne, energetické, kognitívne a motivačné potreby, čoraz zložitejším vonkajším podmienkam existencie vrátane sociokultúrnych.

Bdelý stav je fyziologický stav, pri ktorom organizmus dynamicky komunikuje s vonkajším i vnútorným prostredím. Len u človeka, ktorý je bdelý, možno overiť plnohodnotný priebeh psychických procesov.

Len v optimálnych podmienkach bdenia môže človek prijímať a spracovať informácie, vybavovať si systémy vzťahov, plánovať činnosť, overovať si priebeh psychických procesov, odstraňovať chyby a správnym smerom zacieľovať činnosť.

Štruktúry prvého funkčného bloku

Prvý funkčný blok zahŕňa mozgový kmeň, štruktúry stredného mozgu, mozoček, talamus, limbický systém, corpus callosum, mediobazálne oblasti pravého predného laloka mozgu, mediálne oblasti pravého temporálneho laloka a hlavne retikulárnu formáciu.

Najdôležitejším substrátom mozgu tohto bloku je retikulárna formácia. Vertikálne uložený funkčný systém nervových vlákien je samoregulujúci aparát vybudovaný princípom reflexného oblúka.

Retikulárna formácia musí neustále zabezpečovať zmenu tonusu mozgovej kôry a súčasne je sama pod usmerňujúcim vplyvom zmien, ktoré nastávajú v mozgovej kôre.

Ide o aparát, ktorý reguluje tonus kôry a stavy bdenia a súčasne umožňuje regulovať tieto stavy podľa úloh a požiadaviek organizmu.

Aktivácia a regulácia správania

Pramene aktivácie retikulárnej formácie sú procesy látkovej výmeny organizmu, ktoré sú základom homeostázy a inštinktívnych procesov, ako aj podráždenia z vonkajšieho sveta do organizmu.

Morfofunkčne sa tieto procesy uskutočňujú centrálnymi a periférnymi systémami, alebo z iného uhla pohľadu somaticky a vegetatívne, prostredníctvom kombinácie nervových, neuroendokrinných, neurohumorálnych a fyzikálno-chemických mechanizmov.

Prvý funkčný blok sprostredkúva optimálny stav a hierarchiu regulačných úrovní ľudského správania, teda nedobrovoľnej a svojvoľnej regulácie, ako aj ich vyladený a vyvážený súbor neustále sa meniacich vonkajších a vnútorných informácií.

Ďalej sprostredkúva reguláciu evolučne získaných geneticky podmienených foriem správania, ako sú situácie stresu, afektu, sexuálneho správania a systémy závislosti.

Tento neurosomatický skelet formuje, kontroluje a moduluje všetky naše somatické, kognitívne a emocionálne procesy a ich vzájomné pôsobenie.

Patria sem základné emócie, spánok a bdenie, neurohumorálna regulácia, regulácia vnútorných orgánov, dýchania, termoregulácie a imunity.

Vývin prvého funkčného bloku

Štruktúry oboch hemisfér prvého funkčného bloku sú rovnocenné. Štruktúry sa vytvárajú a dozrievajú od prenatálneho obdobia do 2. - 3. roku veku.

Pri narodení sú dozreté na 70 %. Nezrelosť prvého funkčného bloku vedie k zníženiu tonusu mozgovej kôry, nestabilnej pozornosti, zvýšenému vyčerpaniu, ospalosti, ľahostajnosti a strate selektívnosti myslenia.

Limbický systém ako súčasť organizácie psychických funkcií

Limbický systém predstavuje súbor vzájomne prepojených mozgových štruktúr, ktoré sa nachádzajú hlboko v mozgu. Evolučne patrí medzi staršie časti nášho mozgu a zohráva kľúčovú úlohu v spracovaní emócií, vytváraní spomienok a regulácii základných životodarných funkcií.

Je to funkčný systém kôrových a podkôrových neurónov, ktorý zohráva úlohu pri získavaní a udržiavaní pamäte, emóciách a správaní sa jedinca.

Amygdala

Amygdala je mandľovito tvarovaná štruktúra, ktorá hrá zásadnú úlohu v spracovaní a regulácii emócií. Predstavuje emocionálny poplašný systém nášho mozgu.

• detekcia a reakcia na potenciálne nebezpečenstvo,
• spracovanie primárnych emócií, najmä strachu a úzkosti,
• vyvolávanie reakcie typu „bojuj alebo uteč“,
• rozpoznávanie emocionálnych signálov v prostredí vrátane výrazov tváre,
• podieľanie sa na emocionálnom učení a formovaní spomienok spojených s emóciami.

Keď vnímame niečo, čo vyhodnotíme ako ohrozenie, amygdala okamžite reaguje a aktivuje celý rad fyziologických procesov - zrýchli sa nám tep, zvýši sa krvný tlak, začneme rýchlejšie dýchať a telo sa pripraví na okamžitú akciu.

Hipokampus

Hipokampus má tvar morského koníka a je nevyhnutný pre tvorbu a konsolidáciu spomienok. Podieľa sa na prevode krátkodobých spomienok na dlhodobé, priestorovej orientácii a navigácii, rozpoznávaní nových informácií a situácií, kontextuálnom učení a prepájaní emócií so spomienkami.

Vďaka hipokampu si pamätáme dôležité životné udalosti, tváre blízkych ľudí či cestu domov. Hipokampus patrí medzi niekoľko málo oblastí mozgu, kde môže dochádzať k neurogenéze aj v dospelosti.

Hipokampová formácia je esenciálna pre učenie a pamäť, obzvlášť pre konsolidáciu informácií z krátkodobej do dlhodobej pamäte. Samotný hipokampus je kľúčovou súčasťou hipokampovej formácie a zahŕňa gyrus dentatus a subiculum.

Hypotalamus

Hypotalamus je relatívne malá, ale mimoriadne dôležitá štruktúra, ktorá funguje ako spojka medzi nervovým a endokrinným systémom.

• regulácia telesnej teploty,
• kontrola pocitov hladu a smädu,
• riadenie cyklu spánku a bdenia,
• udržiavanie hormonálnej rovnováhy prostredníctvom hypofýzy,
• regulácia sexuálneho správania a reprodukčných funkcií,
• kontrola autonómnych telesných funkcií.

Hypotalamus tak priamo ovplyvňuje naše každodenné fungovanie a základné biologické potreby.

Cingulárna kôra

Cingulárna kôra je súčasťou mozgovej kôry, ktorá obklopuje corpus callosum, teda miesto spojenia dvoch hemisfér. Podieľa sa na integrácii emócií s kognitívnymi procesmi, rozhodovaní a riešení problémov, regulácii pozornosti, spracovaní bolesti, empatii a sociálnom poznávaní.

Cingulárna kôra je mostom medzi limbickým systémom a prefrontálnou kôrou, ktorá zodpovedá za vyššie kognitívne funkcie.

Emócie, pamäť a sociálne správanie

Limbický systém ovplyvňuje množstvo aspektov nášho každodenného života, často bez toho, aby sme si to vôbec uvedomovali. Naše okamžité emocionálne reakcie sú výsledkom činnosti limbického systému, najmä amygdaly.

Emocionálne nabité zážitky, či už pozitívne alebo negatívne, sa ukladajú do pamäti intenzívnejšie vďaka spolupráci amygdaly a hipokampu.

Limbický systém hrá kľúčovú úlohu pri formovaní a udržiavaní sociálnych väzieb. Ovplyvňuje naše schopnosti empatie, rozpoznávania emócií u druhých ľudí a vytvárania emocionálnych pút.

Naša schopnosť zvládať stresové situácie je úzko spojená s limbickým systémom. V stresových situáciách amygdala aktivuje stresovú reakciu, ktorá vedie k uvoľňovaniu stresových hormónov, ako je kortizol.

Limbický systém je zapojený do systému odmeny v mozgu, čo ovplyvňuje našu motiváciu a učenie. Keď zažívame niečo príjemné, aktivuje sa náš dopamínový systém, čo vytvára pocit odmeny a motivuje nás k opakovaniu daného správania.

Čuchový mozog a jeho väzba na emócie a pamäť

Čuchový mozog, rhinencephalon, je jedinečná časť koncového mozgu, ktorá ako jediná vysiela informácie priamo do mozgovej kôry bez prepojenia v talame. Je úzko prepojený s limbickým systémom, ktorý je zodpovedný za emócie, pamäť a učenie.

Čuchový systém je skutočne unikátny, pretože ako jediný zmyslový systém vysiela informácie priamo do mozgovej kôry bez toho, aby musel prechádzať cez talamus. Táto priama cesta podčiarkuje jeho bezprostredné spojenie s emóciami a pamäťou.

Čuchová dráha

Vnímanie vôní začína v nose a pokračuje komplexnými nervovými dráhami. Čuchové bunky sú uložené v hornej časti nosovej dutiny, kde detegujú pachové molekuly.

Čuchová guľa sa nachádza v prednej časti mozgu a obsahuje mitrálne bunky, ktoré spracúvajú prvé čuchové signály. Čuchová dráha vedie ďalej od čuchovej gule.

Čuchové prúžky sa rozdeľujú na stria olfactoria medialis a stria olfactoria lateralis, ktoré prenášajú signály do rôznych častí mozgu.

Primárna čuchová kôra, area piriformis, sa nachádza na uncus gyri parahippocampalis. Dostáva vlákna zo stria olfactoria lateralis a má dôležité spojenia s nucleus mediodorsalis thalami, hypotalamom a hipokampovou formáciou.

Sekundárna čuchová kôra, area entorhinalis, prijíma podnety z primárnej čuchovej oblasti a vysiela eferentné vlákna do hipokampu. Orbitofrontálna kôra dostáva podnety z nucleus mediodorsalis a je zodpovedná za uvedomenie si čuchových podnetov.

Čuchový mozog je označovaný aj ako „vysunuté tykadlo limbického systému“. Toto priame spojenie s limbickým systémom, amygdalou a entorinálnou kôrou vysvetľuje, prečo sú vône tak silne prepojené s našimi emóciami a spomienkami.

Papezov okruh

Papezov okruh je nervová dráha, ktorá spája rôzne časti limbického systému a zohráva významnú úlohu pri spracovaní emócií a pamäti.

1. Hipokampus - začína sa v ňom spracovanie pamäťových informácií.
2. Fornix - z hipokampu vedie informácia cez fornix.
3. Corpus mammillare - informácia putuje do mamilárneho telieska.
4. Nucleus anterior thalami - následne pokračuje do predného jadra talamu.
5. Gyrus cinguli - z talamu pokračuje do gyrus cinguli, ktorý je dôležitý pre emócie a kognitívne funkcie.
6. Návrat do hipokampu - okruh sa uzatvára návratom informácie do hipokampu.

Papezov okruh ilustruje, ako sú čuchové podnety, emócie a pamäť navzájom prepojené v našom mozgu.

Druhý funkčný blok: prijímanie, spracovanie a uloženie informácií

Hlavnou úlohou druhého funkčného bloku mozgu je prijímať, spracúvať a uchovávať informácie zvonku. Ide o operatívnu úroveň zručností a činností bez účasti vôle, stanovených a získaných počas života v akejkoľvek sfére ľudskej existencie.

Patrí sem písanie, reč, pamäť, algoritmy myslenia a rôzne zmyslovo-motorické vzorce, od cmúľania cumlíka, jedenia lyžičkou a zaväzovania šnúrok na topánkach až po umývanie riadu, hru na klavíri a maľovanie.

Táto vrstva psychiky nám umožňuje aktualizovať sa v akejkoľvek situácii bez priťahovania ďalších vedomých prostriedkov. Štruktúry druhého funkčného bloku sa formujú postupne celý život učením sa.

Aktívne sa pri tom zapájajú mechanizmy emócií a pamäti. Prejavuje sa funkčná asymetria, teda vektor „sprava - vľavo“.

Štruktúry druhého funkčného bloku

Mozgovú organizáciu druhého funkčného bloku zabezpečujú zadné temporálne, parietálne a okcipitálne konvexné úseky mozgovej kôry a oblasti ich presahu.

Čiastočne tento blok susedí s premotorickými sekciami, pretože žiadne spracovanie a ukladanie informácií nie je možné bez prvkov reagovania.

V druhom funkčnom bloku, podobne ako v treťom, prebieha dôležitá lateralizácia štruktúr, teda vyšších funkcií. Štruktúry druhého funkčného bloku dozrievajú v období od 3. do 7. roku veku.

Senzorické a somatosenzitívne oblasti

Primárna somatosenzitívna oblasť je umiestnená v gyrus postcentralis a zadnej časti lobulus paracentralis; tvoria ju Brodmannove areae 1, 2, 3.

Do tejto oblasti prichádzajú senzitívne dráhy z tela cez nucleus ventralis posteromedialis thalami a z hlavy cez nucleus ventralis posterolateralis thalami a asociačné jadrá talamu.

V primárnej senzitivnej oblasti je prítomná somatotopická organizácia kortexu, teda senzitivný homunkulus. Podnety spôsobujú pocity dotyku na kontralaterálnej polovici tela, pričom poruchou je hypestézia.

Asociačná somatosenzitívna kôra je uložená v oblasti lobuli parietales; Brodmannove areae 5, 7. Jej úlohou je analýza a integrácia somatosenzitívnej aferentácie hmatu a polohocitu, vnímanie pohybu a orientácie v priestore.

Táto oblasť vytvára priestorovú predstavu a predstavu o vzájomných vzťahoch jednotlivých častí tela.

Zrakové oblasti

Primárna zraková oblasť V1 je umiestnená v oblasti sulcus calcarinus, na mediálnej ploche okcipitálneho laloku, a zodpovedá Brodmannovej area 17. Zabezpečuje vnímanie videných objektov.

Aferentácia vedie z nucleus corporis geniculati lateralis thalami cestou radiatio optica. Z tejto oblasti ďalej vedie eferentácia do sekundárnej zrakovej oblasti.

Poškodením primárnej zrakovej oblasti vzniká korová slepota. Sekundárna zraková oblasť je lokalizovaná v tesnej blízkosti primárnej zrakovej oblasti a zodpovedajú jej Brodmannove areae 18 a 19.

Jej funkciou je detailnejšia analýza videného a nachádza sa v nej zraková pamäť. Pri jej poškodení je prítomná vizuálna agnozia, pri ktorej nemocný vidí a je si toho vedomý, ale nie je schopný videné objekty pomenovať.

Sluchové oblasti

Primárna sluchová oblasť A1 sa nachádza v dolnej časti fissura cerebri lateralis, v gyri temporales transversi, teda v Heschlových závitoch na hornej ploche gyrus temporalis superior; zodpovedajú jej Brodmannove areae 41 a 42.

Jej úlohou je zabezpečovať uvedomovanie si jednotlivých tónov a zvukov. Aferentné vlákna do nej vedú z nucleus corporis geniculati medialis thalami cestou radiatio acustica.

Sekundárna sluchová oblasť je uložená v gyrus temporalis superior a zodpovedá jej Brodmannova area 22. Jej funkciou je analyzovanie, rozoznávanie a komplexnejšie vnímanie zvukov a hlasov.

V prípade poruchy tejto oblasti pacient nie je schopný jednotlivé zvuky a hlasy interpretovať.

Chuťová a čuchová oblasť

Chuťová korová oblasť je lokalizovaná v oblasti gyrus postcentralis, pars opercularis, a v priľahlej kôre lobus insularis; zodpovedá jej Brodmannova area 43. Jej úlohou je spracovanie chuťových vnemov.

Čuchová korová oblasť je uložená v gyrus parahippocampalis, teda v area entorhinalis; zodpovedá jej Brodmannova area 28. Spracúva čuchové vnemy a zodpovedá paleokortexu.

Organizácia motorických funkcií

Primárna motorická oblasť

Primárna motorická oblasť je uložená v gyrus praecentralis, teda v Brodmannovej area 4. Jej funkciou je zabezpečovanie vôľovej motoriky.

Aferentácia ide z premotorickej oblasti, primárnej somatosenzitívnej oblasti a z nucleus ventralis lateralis thalami. Z tejto oblasti vystupuje tractus corticospinalis do miechy a smerom k jadrám hlavových nervov.

Motorický kortex je organizovaný somatotopicky, pričom určité časti tela majú rozsiahlejšiu projekciu, než by zodpovedalo ich veľkosti. Toto usporiadanie sa označuje ako motorický homunkulus.

Horná časť M1 ovláda svaly nohy, dolnej končatiny, trupu a hornej končatiny. Zvyšné časti smerom k sulcus lateralis ovládajú svaly ruky, krku, tváre, hrtana a jazyka.

Stimulus spôsobuje svalovú kontrakciu na kontralaterálnej polovici tela. Poškodenie tejto oblasti vedie k spastickej obrne.

Premotorická a suplementárna oblasť

Sekundárna motorická oblasť je lokalizovaná v gyrus frontalis superior; zodpovedá jej Brodmannova area 6. Je dôležitá pre zložitejšie pohyby hlavy a končatín a pre iniciáciu pohybov.

Premotorická oblasť cielene pripravuje a mení pohyby a spolupracuje s frontálnym okohybným poľom pri zrakovej kontrole okolia.

Poškodenie premotorickej oblasti vedie k ideomotorickej apraxii, pri ktorej pacient nie je schopný napodobniť niektoré pohyby, napríklad odomykanie dverí.

Frontálne okohybné pole

Frontálne okohybné pole je lokalizované v gyrus frontalis a susedí s premotorickou oblasťou; zodpovedá Brodmannovej area 8.

Účastní sa na konjugovaných pohyboch očí a je zapojené do okulomotorického okruhu bazálnych ganglií. Poruchou funkcie je deviácia bulbov.

Rečové a asociačné oblasti

Brocovo motorické centrum reči zahŕňa Brodmannove areae 44 a 45. Wernickeovo senzorické centrum reči zahŕňa Brodmannove areae 22, 39 a 40.

Reč však nevzniká činnosťou jedinej izolovanej oblasti. Rozprávanie zmysluplného obsahu, písanie textu s myšlienkou a iné zložité prejavy sú najvyššou úrovňou tvorby pohybu.

Asociačné oblasti integrujú informácie z viacerých zmyslových a motorických systémov. Frontálna asociačná oblasť zahŕňa BA 9-12, 46, 47, parietálna asociačná oblasť BA 5, 7, 39, 40, temporálna asociačná oblasť BA 20-22, 37, 38 a okcipitálna asociačná oblasť BA 18, 19.

Tretí funkčný blok: programovanie, regulácia a kontrola

Tretí funkčný blok mozgu predstavuje úroveň vedomej sebaregulácie a nezávislého aktívneho programovania, respektíve predpovedania výsledkov osobou v priebehu akéhokoľvek duševného procesu a správania vo všeobecnosti.

Na vstupné signály človek nereaguje pasívne. Buduje dlhodobé plány, ciele a úlohy, vyberá metódy a podmienky ich realizácie, určuje poradie a nastavuje jednotlivé etapy.

Plánovanie, kontrola a hodnotenie

Kontrola znamená kontrolu nad priebehom a realizáciou činnosti, promptnú reakciu, detekciu chýb a včasnú nápravu.

Hodnotenie predstavuje porovnanie požadovaného výsledku s dosiahnutým výsledkom a následné rozhodnutie o ďalšom postupe.

Pri spokojnosti s produktom nasleduje debut ďalšieho programu. Pri nespokojnosti sa program opakuje so všetkými vhodnými nápravnými a rehabilitačnými opatreniami.

Tretí funkčný blok zabezpečuje rozhodovanie a zmenu stratégie, uznávanie cieľov iných ľudí, sociálnu spoluprácu i konkurenciu, duševné úsilie dosiahnuť ťažké ciele a motiváciu konať.

Podieľa sa na iniciácii reči a vizuálnych obrazov, regulácii emocionálnych impulzov, prežívaní emócií a udržaní nepretržitej pozornosti aj pri trvalom rušení rozptyľovačmi.

Prefrontálna kôra

Hlavnú úlohu v treťom funkčnom bloku hrajú prefrontálne, čelové časti mozgu. Druhoradú, čiže elementárnu, ale mimoriadne dôležitú funkciu z hľadiska genézy týchto funkcií zohrávajú premotorické štruktúry s vedúcou úlohou prefrontálnych štruktúr.

„Výstupnou bránou“ tohto bloku je motorická kôrová oblasť. Rozprávanie zmysluplného obsahu, písanie textu s myšlienkou, výstup baleríny a vysvetľovanie učiteľa pred tabuľou sú najvyššou úrovňou tvorby pohybu.

Štruktúry tretieho funkčného bloku dozrievajú od 7. do 15. roku veku, ale vývin pokračuje aj po dovŕšení 20 rokov.

Prefrontálna kôra a vyššie psychické funkcie

Prefrontálna mozgová kôra sa skladá z veľkého počtu odlišných oblastí s rozmanitou cytoarchitektúrou a prepojením. V priebehu fylogenetického a ontogenetického vývoja sa frontálne laloky, ktoré tvoria pomerne veľkú časť mozgovej kôry, vytvárali najneskôr.

Fylogenetický vývoj prefrontálnej kôry je najvyšší u primátov a svoj vrchol dosahuje u človeka. Prefrontálna kôra je nadradená nielen druhotným častiam motorickej oblasti, ale aj všetkým ostatným mozgovým štruktúram.

Tým sa zabezpečuje obojstranné napojenie prefrontálnej kôry na nižšie uložené štruktúry retikulárnej formácie, ktoré modulujú tonus kôry, ako aj na štruktúry zabezpečujúce získavanie, spracúvanie a uchovávanie exteroceptívnej informácie.

To umožňuje čelovým mozgovým lalokom regulovať celkový stav mozgovej kôry a priebeh základných foriem psychickej činnosti človeka.

Čelový lalok nie je len kontrolným centrom, ale úzko súvisí aj s emocionálnou pohodou. Dochádza k narušeniu integrity osobnosti človeka, sociálneho cítenia, empatie, etického správania a abstraktného myslenia.

Pacienti s nefunkčnými prefrontálnymi neurónmi prejavujú vážne zmeny osobnosti. Odstránenie frontálnych gyrov alebo frontálnych lalokov však neprináša podstatné zníženie ľudskej psychometrickej inteligencie.

Vzťah medzi funkčnými blokmi

Prvý a tretí funkčný blok zabezpečujú druhému funkčnému bloku iniciáciu, formovateľnosť energie podľa potreby a reguláciu vo všetkých jeho prejavoch.

Je zrejmé, že schopnosť a možnosť operačného fungovania druhého funkčného bloku a najmä vedomé samoriadenie tretieho funkčného bloku sa u človeka formujú s pribúdajúcim vekom a nemennou závislosťou od prostredia, predovšetkým od spoločnosti.

Táto okolnosť je spôsobená tým, že potenciál, možnosti a rezervy adaptácie, ktoré má človek od narodenia uložené v mozgu, sa môžu adekvátne a plne aktualizovať a realizovať až potom, keď sa stanú súčasťou druhého a tretieho funkčného bloku v upravenej, kultúrne zvnútornenej verzii.

Podvedomá a vedomá sebaregulácia

Na jednej strane ide o subkortikálnu úroveň podvedomej sebaregulácie, pozostávajúcu z rigidných, reflexných a geneticky fixovaných programov, s ktorých súborom dieťa vstupuje do sveta.

Na druhej strane ide o úroveň vedomej sebaregulácie, ktorej obsah a fungovanie úplne závisia od procesov učenia, keďže žiadna z jej zložiek nie je dieťaťu daná spočiatku bez kontaktu s inými ľuďmi.

Systémy prvého funkčného bloku poskytujú človeku bazálne a zadné vrstvy, tonus, energiu a prispôsobovanie priebehu akéhokoľvek duševného procesu danému prostrediu.

Subkortikálno-kortikálne spojenia sú najvyššie integračné funkčné systémy mozgu, ktoré zaručujú primeranosť ľudského správania v podmienkach neustále sa meniacej stimulácie zvonku a zvnútra.

„Ja chcem“, „ja môžem“ a „ja musím“

Štruktúry prvého funkčného bloku jasne vykazujú nižšiu úroveň podvedomej sebaregulácie „ja chcem“ zo strany bazálnych emócií, fyziologických potrieb, senzomotorickej kontroly a etologických spúšťačov.

Najvyššie „ja musím“ znamená vedomú sebareguláciu, ktorú poskytujú kognitívne, predovšetkým rečové procesy, teda hlasitá, nehlasitá reč a šepot.

Ich interakcia v ontogenéze prispieva k rozvoju stredného článku „ja môžem“, ktorý predstavuje výkonnú a prevádzkovú úroveň posilnených automatizmov a zručností získaných vekom.

Všetky súčasné činnosti druhého funkčného bloku boli v detstve programami tretieho funkčného bloku. Operačná vrstva duševnej činnosti sa v ontogenéze formuje a upevňuje vďaka súboru subkortikálnych a kortikálnych zón, ktorých súhrn, modifikácia a funkčné zaradenie sa v priebehu vývoja dieťaťa neustále menia.

Vzniká v dôsledku obmedzovania zložitých dobrovoľných akcií, môže byť reverzibilná a je jedným z najdôležitejších adaptačných mechanizmov psychiky.

Organizácia psychických funkcií „zdola nahor“

Formovanie mozgovej organizácie duševných procesov prebieha „zdola nahor“. Ide o postupné vytváranie skutočných, hierarchizovaných a optimálne vyvážených mimovoľných a svojvoľných úrovní regulácie ľudskej duševnej činnosti.

Na jednej strane je subkortikálna úroveň podvedomej sebaregulácie sprostredkovaná štruktúrami prvého funkčného bloku. Na druhej strane je úroveň vedomej sebaregulácie, ktorá zodpovedajúcim spôsobom aktualizuje prefrontálne štruktúry tretieho funkčného bloku.

Ontogenézu operačnej vrstvy psychiky, teda druhého funkčného bloku, do značnej miery zabezpečujú nižšie úrovne, ale impulzom a spúšťacím mechanizmom na jej rozvinutie je vedomá činnosť vyššieho tretieho funkčného bloku.

Hlavným cieľom psychologickej a pedagogickej podpory je formovanie medziblokovej integrácie v ontogenéze, keďže žiadny z funkčných blokov nie je schopný plne vykonávať svoje funkcie izolovane od ostatných.

Pamäť, očakávania a vedomé vnímanie

Mozgová kôra, ktorá je pravdepodobne najkomplexnejším objektom vo vesmíre, sa na prvý pohľad môže javiť ako džungľa neurónov. Tieto neuróny pripomínajú stromy, pričom majú dva špecifické konce: jeden koniec pripomína listy stromu a druhý jeho korene.

Korene prijímajú informácie prevažne z vonkajšieho sveta, zatiaľ čo listy získavajú informácie generované v rámci mozgu, teda interné. Bunkové vlastnosti týchto neurónov spájajú tieto dva typy informácií v úžasnom kontexte, čo nám umožňuje pochopiť vonkajší svet na základe našich očakávaní.

Pamäť je kľúčová, pretože spomienky určujú naše vedomosti o svete, a teda aj naše očakávania. Pamäť je distribuovaný fenomén - spomienky sú rozptýlené po celej mozgovej kôre.

Informácie z mediálneho temporálneho laloku, ktoré určujú, či si niečo zapamätáme, sa dostávajú do časti neurónu, ktorá kóduje vnútorné informácie. Táto časť neurónu kóduje naše očakávania.

Pamäť je v podstate jemná úprava našich očakávaní a vedomostí o svete. Interakcia vnútorných a vonkajších informácií tak prispieva k tomu, ako vnímame podnety, ako ich interpretujeme a ako na ne reagujeme.

Poruchy organizácie psychických funkcií

Demencia je súbor veľkého množstva príznakov, ktoré zodpovedajú postupnej strate funkcií mozgovej kôry. Dochádza k poruchám myslenia a správania, ktoré významne negatívne vplývajú na každodenné aktivity.

Nejde o jedno ochorenie, preto je nutné príčinu demencie odhaliť. Najčastejšou príčinou sú neurodegeneratívne ochorenia, ako Alzheimerova či Parkinsonova choroba, na druhom mieste ide o vaskulárnu demenciu.

Príčiny

Prvotnou príčinou sú neurodegeneratívne ochorenia. Sú typické pre staršiu populáciu a nesú určitú genetickú záťaž.

Príčinou vzniku demencie je postupné odumieranie nervových buniek v sivej kôre mozgu. To vedie k znižovaniu schopnosti myslieť, pamätať si či orientovať sa v čase a priestore.

Druhou príčinou je vaskulárna demencia, ktorá je tiež spojená s vyšším vekom. Jej výsledkom je ukladanie tukov a cholesterolu do malých ciev v mozgu, ktoré v konečnom dôsledku vedie k podobným stratám funkcií mozgu.

Straty bývajú náhle a skokovité, nie postupné ako v prípade neurodegeneratívnych ochorení. Ďalšou príčinou je alkoholová demencia a poslednou príčinou normotenzný hydrocefalus.

Normotenzny hydrocefalus je nahromadenie mozgovomiechového moku v mozgových komorách. Tento typ demencie je plne liečiteľný, ak sa zachytí včas.

Príznaky

Príznaky demencie si väčšinou ako prví všimnú rodinní príslušníci pacienta, nie pacient sám. Medzi základné poruchy patrí znížená orientácia v priestore a čase, nerozoznávanie známych tvárí, neschopnosť nachádzať správne slová, depresia, podráždenosť, halucinácie, zmeny osobnosti a správania.

Ak sa k týmto príznakom pridá porucha chôdze a inkontinencia moču, treba urýchlene vyhľadať pomoc neurológa alebo neurochirurga, pretože tento typ demencie možno liečiť chirurgicky.

Diagnostika a liečba

Stanovenie diagnózy demencie je zložité. Používajú sa špeciálne psychologické testy, ktoré majú za úlohu testovať pamäť a orientáciu v priestore.

Na spresnenie diagnózy slúži niekoľko vyšetrení a zobrazovacích metód, napríklad magnetická rezonancia - MRI.

Ak demencia vznikla na základe neurodegeneratívneho ochorenia, nie je liečiteľná. V súčasnosti sa liečba zameriava na čo najväčšie spomalenie postupu choroby, nedokáže ho však zastaviť.

V prípade, že príčinou demencie je normotenzný hydrocefalus, je jediným, ale trvalým riešením neurochirurgický zákrok, takzvaný shunt, ktorý zabezpečí odvod nadmernej tekutiny z komôr mozgu.

Prevencia a podpora funkcie mozgu

Základom prevencie je aktívny životný štýl s dostatkom pohybu a zamestnávanie mozgu mentálne stimulujúcimi činnosťami, ako sú šach, sudoku a krížovky. Je dôležité prestať fajčiť a liečiť vysoký krvný tlak.

Fyzická aktivita má významný pozitívny vplyv na mozog a limbický systém. Cvičenie podporuje neuroplasticitu, zvyšuje uvoľňovanie endorfínov a znižuje hladinu stresových hormónov.

Techniky ako meditácia, všímavosť a hlboké dýchanie môžu pomôcť znížiť aktivitu amygdaly a podporiť zdravé fungovanie limbického systému.

Spánok je nevyhnutný pre správne fungovanie mozgu vrátane limbického systému. Počas spánku prebieha konsolidácia spomienok v hipokampe a obnova nervových spojení.

Zdravé sociálne vzťahy a pozitívne sociálne interakcie podporujú optimálne fungovanie limbického systému. Sociálne spojenia aktivujú oblasti mozgu súvisiace s odmenou a potešením a môžu pomôcť regulovať stresovú reakciu.

tags: #organizacia #psychickych #funkcii #v #mozgovej #kore