Миниколонка кортекса является вертикальной колонной через корковые слои мозга. Нейроны внутри микроколонки «получают общие входы, имеют общие выходы, взаимосвязаны и вполне могут составлять фундаментальную вычислительную единицу коры головного мозга ». [1] Миниколонки состоят, возможно, из 80–120 нейронов , за исключением первичной зрительной коры приматов (V1), где их обычно более чем в два раза больше. У человека примерно 2 × 10 8 миниколонок. [2] По расчетам, диаметр мини-колонки составляет около 28-40 мкм. [ необходима цитата ]Миниколонки растут из клеток-предшественников внутри эмбриона и содержат нейроны в нескольких слоях (2-6) коры. [3]
Многие источники подтверждают существование миниколонок, особенно Mountcastle , [4] с убедительными доказательствами рассмотрены на Буксгевден и Казановы [5] , которые заключают «... миниколонку следует считать сильной моделью для корковой организации» и «[миниколонку это] самый основной и последовательный шаблон, с помощью которого неокортекс организует свои нейроны, пути и внутренние цепи ».
Кортикальные миниколонки также можно назвать кортикальными микроколонками . [6] Все клетки в мини-колонке 50 мкм имеют одинаковое рецептивное поле ; соседние мини-столбцы могут иметь разные поля. [7]
Количество нейронов [ править ]
Оценки количества нейронов в миниколонке колеблются от 80–100 нейронов. [5] [4] [8]
Джонс [7] описывает множество наблюдений, которые можно интерпретировать как мини- или микростолбцы, и приводит примерные числа от 11 до 142 нейронов на мини-столбец.
Количество мини-столбцов [ править ]
По оценкам, количество нейронов в коре или неокортексе составляет порядка 2 × 10 10 . [9] [10] Большинство [11] (возможно, 90% [ цитата ] ) кортикальных нейронов являются нейронами неокортекса.
Йоханссон и Ланснер [2] использовали оценку в 2 × 10 10 нейронов в неокортексе и оценку в 100 нейронов на мини-столбец, что дает оценку 2 × 10 8 мини-столбцов.
Sporns et al. дают оценку 2 × 10 7 - 2 × 10 8 миниколонок [12] без вывода. [ необходима цитата ]
Размер [ править ]
Поперечный диаметр миниколонки составляет порядка 40–50 мкм; [4] [5] 35–60 мкм; [13] [14] 50 мкм с шагом 80 мкм, [15] или 30 мкм с 50 мкм. [16] Более крупные размеры могут не относиться к человеческим мини-колонкам, например, мини- колонки V1 макаки обезьяны имеют диаметр 31 мкм, с 142 пирамидными клетками [17] - 1270 колонок на мм 2 . Точно так же кошка V1 имеет гораздо более крупные миниколонки, ~ 56 мкм. [18]
Размер также можно рассчитать исходя из площади. Если размер коры (оба полушария) составляет 1,27 × 10 11 мкм 2, то если в неокортексе имеется 2 × 10 8 миниколонок, то каждая имеет размер 635 мкм 2 , что дает диаметр 28 мкм (если площадь коры была увеличена вдвое до обычно цитируемого значения. , это увеличится до 40 мкм). Йоханссон и Ланснер [2] проводят аналогичные вычисления и получают 36 мкм (p51, последний пункт).
Выступающие вниз аксоны в миниколонках имеют диаметр ≈10 мкм, периодичность и плотность аналогичны таковым внутри коры, но не обязательно совпадают. [19]
См. Также [ править ]
- Кортикальный столбик
Ссылки [ править ]
- ^ «Микроколонки в мозгу» . www.physics.drexel.edu . Проверено 31 декабря 2017 .
- ^ a b c Йоханссон, Кристофер; Ланснер, Андерс (2007). «К искусственным нейронным системам размером с кору». Нейронные сети . 20 (1): 48–61. DOI : 10.1016 / j.neunet.2006.05.029 . PMID 16860539 .
- ^ Джефф Хокинс , Сандра Блейксли об интеллекте стр. 94
- ^ a b c Маунткасл, Вирджиния (апрель 1997 г.). «Столбчатая организация неокортекса» . Мозг . 120 (4): 701–722. DOI : 10,1093 / мозг / 120.4.701 . ISSN 0006-8950 . PMID 9153131 .
- ^ a b c Буксхеведен, Дэниел П .; Казанова, Мануэль Ф. (май 2002 г.). «Гипотеза миниколонки в нейробиологии» . Мозг . 125 (Pt 5): 935–951. DOI : 10,1093 / мозг / awf110 . ISSN 0006-8950 . PMID 11960884 .
- ^ «Микроколонки в мозгу» . www.physics.drexel.edu . Проверено 31 декабря 2017 .
- ^ a b Джонс, Эдвард Г. (9 мая 2000 г.). «Микроколонки в коре головного мозга» . Труды Национальной академии наук . 97 (10): 5019–5021. DOI : 10.1073 / pnas.97.10.5019 . ISSN 0027-8424 . PMC 33979 . PMID 10805761 .
- ^ Sporns O, Tononi G, Kötter R. Человеческий коннектом: структурное описание человеческого мозга . PLoS Comput. Биол. 2005 Сентябрь 1 (4): e42.
- ^ Pakkenberg Б., Gundersen HJG (1997). «Число нейронов неокортекса у людей: влияние пола и возраста». Журнал сравнительной неврологии . 384 (2): 312–320. DOI : 10.1002 / (sici) 1096-9861 (19970728) 384: 2 <312 :: aid-cne10> 3.3.co; 2-g .
- ^ Асевед КВС, Карваль LRB, Гринберг LT, Фарфель Ю.М., Ферретти REL, Лейте РЭП, Филх WJ, пост Р., Herculano-Houzel S. (2009). «Равное количество нейрональных и ненейрональных клеток делает человеческий мозг изометрически увеличенным мозгом приматов» (PDF) . J. Comp. Neurol . 513 (5): 532–541. DOI : 10.1002 / cne.21974 . PMID 19226510 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Клаудиа Кребс, доктор медицины, доктор философии Джоанн Вайнберг, магистр наук Элизабет Акессон. Lippincott's Illustrated Reviews: Neuroscience , доступ 10 ноября 2013 г. Глава 13, II.A, «Гистологическая организация коры головного мозга».
- ^ Sporns O, Tononi G, Kötter R. Человеческий коннектом: структурное описание человеческого мозга . PLoS Comput. Биол. 2005 Sep1 (4): e42
- ^ Schlaug 1995 .
- ^ Буксгевдны 1996, 2000, 2001
- ^ Булдырев, 2000
- ^ Буксгевдны, 2000
- Перейти ↑ Peters, 1994
- Перейти ↑ Peters 1991, 1993
- ^ DePhilipe, 1990
Внешние ссылки [ править ]
- "Кортикальные колонки, модули и сборки геббовских клеток" WH Calvin's (MIT Press 1995) " . williamcalvin.com . Проверено 31 декабря 2017 .