Ihmisen aivojen ylin kerros on täynnä uria, jotka suurentavat aivojen pintaa merkittävästi. Aivot koostuvat kahdesta symmetrisestä aivopuoliskosta (joita kutsutaan myös aivopuoliskoiksi (hemisphere cerebri)), jotka on yhdistetty toisiinsa kalluksen avulla.
Pinta on ryppyinen, ja voimme erottaa aivokäyrät, joita erottavat uurteet. Vaikka molemmat aivopuoliskot ovat fyysisesti identtiset, niillä on täysin erilaiset tehtävät.
Ensimmäinen ero on siinä, että ne ohjaavat kehon vastakkaisia puolia: oikea aivopuolisko ohjaa kehon vasenta puolta, kun taas vasen aivopuolisko ohjaa kehon oikeaa puolta.
Vasen aivopuolisko liittyy puheen, kirjoittamisen, lauseiden laatimisen ja ongelmanratkaisun toimintoihin. Lisäksi tämä vasemman aivopuoliskon puolikas vastaa analyyttisestä ajattelusta, kun taas oikea aivopuolisko vastaa synteettisestä ajattelusta kokonaisuutta tarkastelemalla.
Aivopuoliskojen keskellä sijaitsevat tyvitumakkeet (basaaligangliot). Aivojemme pinnalla on ohut mutta laaja aivokuori. Basaaliganglioilla on tärkeä rooli liikkeiden käynnistämisessä ja ohjaamisessa.
Koska tilaa kallossa on hyvin rajoitetusti, aivokuori on ryppyinen, kuten jo sanoimme, mikä saa aikaan sen, että samaan tilavuuteen mahtuu paljon suurempi pinta-ala aivokuorta.
Aivokuori on ihmisen aivojen kehittynein osa – neljä kertaa gorillan kokoinen. Se on jaettu suureen määrään alueita, jotka eroavat toisistaan neuronikerrosten lukumäärän ja yhteyksien suhteen muihin aivojen alueisiin.
Monien kenttien toiminta tunnetaan – näkö-, kuulo- ja aistialueet, jotka saavat tietoa iholta (somatosensorinen aivokuori) ja erilaiset motoriset kentät (1).
Väylät, jotka yhdistävät aistireseptorit ja aivokuoren keskilinjan yli. Siten vasemmanpuoleisten aivojen aivokuori ohjaa kehon oikeaa puolta ja päinvastoin (1).
Niinpä aistisignaalit kehon vasemmalta puolelta menevät oikeaan aivopuoliskoon ja päinvastoin. Esimerkiksi vasempaan korvaan tulevat äänet aktivoivat useimmiten oikeaa aivokuorta.
Aivojen molemmat puoliskot eivät kuitenkaan ole eristyksissä toisistaan – vasen ja oikea aivokuori ovat yhteydessä toisiinsa suurella aksonien nipulla, jota kutsutaan callukseksi, corpus callosumiksi. Aivokuorta tarvitaan tahdonalaisiin toimintoihin, kieleen, puheeseen ja moniin aivotoimintoihin, kuten ajatteluun ja muistiin.
Aivokuoressa on hermosolurunkojen lisäksi myös aivojen muista osista sinne saapuvien hermosolujen päätteitä sekä runsas verisuoniverkosto. Tämän sisällön ansiosta aivokuori on väriltään tummanharmaa.
Suurin osa aivokuoresta, peräti 90 %, koostuu fylogeneettisesti uudemmasta rakenteesta – uudesta aivokuoresta, joka koostuu kuudesta kerroksesta päällekkäin pinottuja hermosolurunkoja. Aivokuoren fylogeneettisesti vanhempi rakenne koostuu limbisestä osasta, joka on osa limbistä järjestelmää ja hajuvyöhykettä (1).
Aivokuoren kerrokset
Aivokuoressa
on selvästi määriteltyjä ja tyypillisiä aivokerroksia:
- Lamina molecularis – pintakerros
- Lamina granularis externa (ulompi rakeinen) – hyvin kehittynyt kerros herkällä alueella, sisältää Golgin soluja
- Lamina pyramidalis externa (pyramidisolujen ulompi kerros) – parhaiten kehittynyt precentraalisessa osassa
- Lamina granularis internal (sisempi rakeinen kerros) – koostuu pienistä Golgin soluista
- Lamina pyramidalis internal (pyramidisolujen sisempi kerros, gangliakerros) – sijaitsee motorisella alueella ja sisältää suuria Betzin pyramidisoluja, minkä vuoksi sitä on kutsuttu myös nimellä ”giganto-pyramidalis”
- Lamina multiformis (polymorfinen solukerros) – koostuu kehräsoluista (1).
Aivokuoren organisoitumisen tasot
Aivokuori voidaan jakaa
kolmeen perustasoon ja toimintaan:
- primaarinen
- sekundaarinen
- tertiäärinen aivokuori
Hierarkkisesti alimmat alueet ovat
primaarinen näkö-, kuulo-, somatosensorinen ja motorinen aivokuori. Primaarinen
aistiaivokuori saa tietoa talamuksen kautta.
Primäärinen aivokuori
Primäärinen aivokuori saa tietoa ympäröivästä ympäristöstä ja kehosta itsestään ja ohjaa tiettyjä lihaksia. Primaarinen motorinen aivokuori vastaa aluetta 4 eli otsalohkojen precentraalista käämiä.
Tämän aivokuoren osan pyramidineuronit ohjaavat aivokuoressa somatotopisesti edustettujen vastakkaisen kehon puoliskon yksittäisten lihasten liikkeitä. Tämä tarkoittaa sitä, että jokainen aivokuoren osa vastaa jotakin kehon osaa.
Primäärinen somatosensorinen aivokuori sijaitsee
postcentraalisissa kierteissä ja vastaa alueita 3, 2 ja 1. Se vastaanottaa
tietoa kehon vastakkaiselta puolelta kosketuksesta, kivusta, lämpötilasta,
asennosta ja tärinästä.
Primäärinen näköaivokuori
vastaa aluetta 17, joka ympäröi takaraivolohkon fissura calcarina (fisura calcarina)
. Kumpikin puoli vastaanottaa tietoa näkökentän vastakkaiselta puoliskolta
.
Primäärinen kuuloaivokuori sijaitsee
ohimolohkon yläpinnalla
Sylvian uurteen
alareunassa ja vastaa Heschlin poikittaista gyrusta. Se vastaanottaa ääniä
molemmista korvista.
Primäärinen hajuaisti sijaitsee otsalohkon ja insulan alemmassa takalohkossa. Se vastaanottaa kaikki aivokuoren tiedot somatotopisesti siten, että jokainen aivokuoren osa vastaa tiettyä näkökentän osaa, kehon osaa tai sisäelimiä ja äänen taajuutta.
Sekundaariset aivokuorialueet
Unimodaalinen assosiaatioaivokuori
on
kohtainen kullekin aistille sekä motoriselle järjestelmälle ja se on jatkuvuudessa
primaarisen aivokuorialueen kanssa.
Tertiääriset aivokuorialueet
Sekundaarisia alueita täydentävät tertiääriset alueet eli polymodaalinen ja supramodaalinen assosiaatiokuori.
Näitä alueita edustavat aivojen takaosassa (Rolandin uurteen eli sentraalisen sulcusin takana) sijaitseva parieto-temporaalinen-occipitaalinen risteymä ja etuaivoissa sijaitseva prefrontaalinen aivokuori.
Aivokuoren toiminnot
Frontaalilohko vastaa ajattelusta, suunnittelusta, toimintojen suorittamisesta, tahdonalaisista liikkeistä, puheentuotannosta ja tunteiden hallinnasta. Tämän lohkon etuosaa kutsutaan prefrontaaliseksi aivokuoreksi, ja se edustaa keskushermoston korkeinta osaa.
Täällä tapahtuvat korkeimmat ajattelun, tunteiden ja itsensä ja sosiaalisen ympäristön havaitsemisen muodot.
Temporaalilohko osallistuu seuraaviin prosesseihin:
- Kuulo (äänihavainnointi)
- Objektien tunnistaminen
- Muisti
- Tunteet
- Musiikin piirteet.
Lohkoissa sijaitsevat seuraavat keskukset:
- Somatosensorisen toiminnan keskeinen osa, joka koostuu kosketusta, kipua, lämpötilaa ja painetta kuvaavista kartioista
- Tilan spatiaaliset havainnot ja toimintojen organisointi tilassa
- Huomioonottoon, ruumiinkieleen ja joihinkin matemaattisiin taitoihin liittyviin prosesseihin liittyvät keskukset.
Takaraivolohkot vastaavat:
- Visuaalisesta havainnoinnista
- Muodon, värin, liikkeen ja valon havaitsemisesta.
Aivokuoren toiminnot ovat
melkein tietoisia, kun taas alempien aivokuorirakenteiden toiminnot ovat
tiedostamattomia.
Aivokuoren vaurio
Aivojen ylemmän kerroksen eli sen pinnan eli aivokuoren vaurio heikentää yleensä ihmisen kykyä ajatella, hallita tunteita ja käyttäytyä tavanomaisella, tavanomaisella tavalla (2). Koska aivokuoren tietyt alueet ovat yleensä vastuussa tietyntyyppisestä käyttäytymisestä, vaurion tyyppi määrittää vamman tarkan sijainnin ja laajuuden.
Etuaivolohkon vaurio vaikuttaa yleensä potilaan motoriseen toimintaan. Nimittäin aivokuoren otsalohkot ohjaavat yleensä opittuja ja hankittuja motorisia taitoja, kuten kirjoittamista, soittimien soittamista tai kenkien sitomista.
Nämä koordinoivat myös kasvojen ilmeitä ja ilmeikkäitä liikkeitä. Otsalohkon erityisalueet vastaavat tietyistä hienomotorisista toiminnoista kehon vastakkaisella puolella.
Otsalohkon vaurion vaikutukset potilaan käyttäytymiseen vaihtelevat fyysisen vian koon ja sijainnin mukaan. Pienet viat eivät yleensä aiheuta havaittavia käyttäytymismuutoksia, jos ne vaikuttavat vain toiseen aivopuoliskoon, vaikka ne saattavat joskus aiheuttaa kouristuksia.
Suuret vauriot otsalohkojen takaosassa voivat aiheuttaa apatiaa, tarkkaavaisuushäiriöitä, välinpitämättömyyttä ja joskus jopa inkontinenssia.
Henkilöt, joilla on suuri vaurio otsalohkojen otsassa tai sivussa, ovat yleensä helposti hajamielisiä, ilmaisevat sopimatonta euforiaa, ovat ajoittain äkkipikaisia ja käyttäytyvät mauttomasti ja töykeästi. Lopuksi nämä potilaat ovat yleensä holtittomia ja piittaamattomia käyttäytymisensä seurauksista (2).
Johtopäätös
Aivokuori (cortex cerebri) on aivojemme uloin kerros, joka on ryppyinen. Se on jaettu aloihin, joilla on erityisiä toimintoja, kuten näkö, kuulo, haju ja aistiminen, ja se ohjaa korkeampia toimintoja, kuten puhetta, ajattelua ja muistia.
Tärkein aivojen osa, joka liittyy itsensä kehittämisen tekniikoihin, on etuaivokuori eli otsalohko.
- Jawabri KH, Sharma S. Fysiology, Cerebral Cortex Functions. . In: StatPearls . Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2019 Jan-. Saatavissa: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538496/ Löytyy verkosta osoitteesta: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538496/
- Rubenstein JL. Vuosittainen tutkimuskatsaus: Development of the cerebral cortex: implications for neurodevelopmental disorders. J Child Psychol Psychiatry. 2011 Apr;52(4):339-55. doi: 10.1111/j.1469-7610.2010.02307.x. Epub 2010 Aug 24. PMID: 20735793; PMCID: PMC3429600. Löytyy verkosta osoitteesta: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3429600/