Anatomia mózgu

Kora mózgowa (łac. cortex cerebri) dzieli się na cztery pary płatów, odpowiadające czterem kościom czaszki. Każda półkula — lewa i prawa — zawiera wszystkie cztery płaty. Podziały anatomiczne wyznaczają bruzda środkowa (sulcus centralis) oddzielająca płat czołowy od ciemieniowego, bruzda boczna Sylwiusza oddzielająca płat skroniowy, oraz bruzda ciemieniowo-potyliczna.

Płat czołowy (lobus frontalis) zajmuje ok. 1/3 objętości kory i jest proporcjonalnie największy u człowieka. Odpowiada za funkcje wykonawcze, kontrolę impulsów, planowanie i pamięć roboczą. Jego tylna część zawiera korę ruchową pierwotną.

Płat ciemieniowy (lobus parietalis) przetwarza informacje sensoryczne i integruje je z informacją przestrzenną. Zakręt zaśrodkowy to pierwszorzędowa kora somatosensoryczna. Uszkodzenia mogą powodować zaniedbywanie jednostronne — pacjent ignoruje połowę przestrzeni i własnego ciała.

Płat skroniowy (lobus temporalis) odpowiada za percepcję słuchową, rozumienie mowy i pamięć długotrwałą. Hipokamp, ukryty w głębi płata skroniowego, jest niezbędny do tworzenia nowych wspomnień deklaratywnych. Uszkodzenie obustronne hipokampa (przypadek H.M.) powoduje ciężką amnezję.

Płat potyliczny (lobus occipitalis) jest w całości poświęcony przetwarzaniu wzrokowemu. Kora prążkowana (V1) to pierwsze korowe piętro wzrokowe — neurony reagują na orientację krawędzi i kontrast. Informacja wzrokowa biegnie dalej dwiema drogami: grzbietową (gdzie/jak) do płata ciemieniowego i brzuszną (co) do dolnej kory skroniowej.

Po obu stronach bruzdy środkowej leżą dwa sprzężone obszary: kora ruchowa pierwotna (M1) z przodu oraz kora somatosensoryczna (S1) z tyłu. Oba obszary mają somatotopową organizację — każdy punkt na powierzchni ciała jest reprezentowany w określonym miejscu kory.

Homunkulus Penfielda to wizualizacja tej mapy: zniekształcona figura człowieka, w której rozmiar poszczególnych części odpowiada powierzchni korowej poświęconej ich unerweniu. Twarz, usta i dłonie zajmują nieproporcjonalnie duże obszary — ich mięśnie wymagają najdrobniejszej kontroli (mowa, manipulacja przedmiotami). Nogi i tułów mają relatywnie małą reprezentację.

M1 zawiera neurony piramidowe Betza — jedne z największych neuronów układu nerwowego. Aksony tych komórek tworzą drogę korowo-rdzeniową (piramidową), skrzyżowaną na granicy rdzenia przedłużonego. Dlatego uszkodzenie lewej M1 powoduje porażenie prawej strony ciała i odwrotnie.

S1 odbiera sygnały z receptorów skórnych, mięśniowych i stawowych za pośrednictwem wzgórza. Neurony S1 są wrażliwe na lokalizację, intensywność i modalność bodźca (dotyk, temperatura, ból). Neuroplastyczność korowa oznacza, że mapa może ulegać reorganizacji — np. u muzyków obszar reprezentujący palce jest powiększony.

Język jest funkcją silnie zlateralizowaną — u ok. 95% osób praworęcznych i ok. 70% leworęcznych dominuje lewa półkula. Dwa kluczowe obszary, odkryte w XIX w., pozostają fundamentem neuropsychologii języka.

Pole Broki (Brodmann 44 i 45) leży w dolnej części zakrętu czołowego lewej półkuli. Odpowiada za planowanie sekwencji motorycznych mowy, płynność artykulacji oraz przetwarzanie gramatyczne i składniowe. Uszkodzenie powoduje afazję Broki: chory rozumie, ale mówi z wysiłkiem — mowa jest telegraficzna, pozbawiona spójników i końcówek fleksyjnych.

Pole Wernickego (Brodmann 22) leży w tylnej części górnego zakrętu skroniowego. Odpowiada za rozumienie mowy i dobór właściwych słów. Uszkodzenie daje afazję Wernickego: chory mówi płynnie i z właściwą intonacją, lecz mowa jest pozbawiona sensu (liczne parafazje, neologizmy, „sałatka słowna") i nierozumie wypowiedzi innych.

Oba obszary połączone są pęczkiem łukowatym (fasciculus arcuatus). Jego uszkodzenie powoduje afazję przewodzenia: rozumienie i spontaniczna mowa są stosunkowo zachowane, lecz chory nie potrafi powtórzyć usłyszanego zdania.

Współczesne badania fMRI i stymulacja przezczaszkowa pokazują, że sieć językowa jest szersza — obejmuje też korę przedruchową, wyspę, zakręt kątowy i zakręt nadbrzeżny. Model Broki–Wernickego jest uproszczeniem, ale użytecznym punktem wyjścia.

Henry Molaison (1926–2008), znany w literaturze jako H.M., to najczęściej opisywany pacjent w historii neuropsychologii. W 1953 roku William Beecher Scoville wyciął mu obustronnie hipokampy w leczeniu ciężkiej padaczki. Operacja była skuteczna. Skutki uboczne okazały się trwałe.

H.M. przestał tworzyć nowe wspomnienia deklaratywne. Każde spotkanie z Brendą Milner, która badała go przez dziesięciolecia, wyglądało dla niego jak pierwsze. Pamięć proceduralna pozostała nienaruszona: uczył się nowych umiejętności motorycznych, choć nie pamiętał, że się uczył.

Jego przypadek udowodnił, że pamięć nie jest jednorodna. Hipokamp konsoliduje fakty i zdarzenia, ale nie ruchy ani nawyki. Praca Milner z H.M. rozdzieliła te dwa systemy na dobre.