Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из нижней височной коры )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нижняя височная извилина
Gray726 inferior temporal gyrus.png
Боковая поверхность левого полушария головного мозга, вид сбоку. (Нижняя височная извилина показана оранжевым.)
Gray1197.png
Рисунок слепка для иллюстрации отношения мозга к черепу. (Нижняя височная извилина отмечена в центре на зеленом участке.)
Подробности
ЧастьВисочная доля
АртерияЗадний мозговой
Идентификаторы
латинскийнижняя извилина височная
NeuroNames138
НейроЛекс IDbirnlex_1577
TA98A14.1.09.148
TA25497
FMA61907
Анатомические термины нейроанатомии

Нижняя височная извилина является одним из трех извилин в височной доле и расположена ниже средней височной извилины , связанной с позади нижайшей затылочной извилиной ; он также простирается вокруг нижнебоковой границы на нижнюю поверхность височной доли , где ограничивается нижней бороздой . Эта область является одним из высших уровней вентрального потока визуальной обработки, связанного с представлением объектов, мест, лиц и цветов. [1] Он также может участвовать в восприятии лиц [2] и в распознавании чисел. [3]

Нижняя височная извилина - это передняя часть височной доли, расположенная под центральной височной бороздой. Основная функция затылочной височной извилины - иначе называемая ИТ-корой - связана с обработкой визуальных стимулов, а именно с распознаванием визуальных объектов, и была предложена недавними экспериментальными результатами в качестве конечного местоположения вентральной корковой зрительной системы. [4] ИТ-кора у людей также известна как нижняя височная спираль, поскольку она расположена в определенной области височной доли человека. [5] ИТ обрабатывают визуальные стимулы объектов в нашем поле зрения., и связан с памятью и вызовом из памяти для идентификации этого объекта; он участвует в обработке и восприятии визуальных стимулов, усиленных в областях V1, V2, V3 и V4 затылочной доли . Эта область обрабатывает цвет и форму объекта в поле зрения и отвечает за создание того, «что» из этих визуальных стимулов, или, другими словами, идентификацию объекта на основе цвета и формы объекта и сравнение этой обработанной информации с сохраненные воспоминания об объектах для идентификации этого объекта. [4]

Неврологическое значение ИТ-коры заключается не только в ее вкладе в обработку визуальных стимулов при распознавании объектов, но и в том, что она является жизненно важной областью в отношении простой обработки визуального поля , трудностей с задачами восприятия и пространственной осведомленности , а также местоположения. уникальных одиночных клеток, которые, возможно, объясняют отношение ИТ-коры к памяти.

Структура [ править ]

Правое полушарие головного мозга человека . Вид сбоку (слева) и вид сбоку (справа). На обоих изображениях внизу обозначена нижняя височная извилина. Зеленые области представляют височную долю . (Коричневый - затылочный, а фиолетовый - лимбический соответственно.)

Височная доля уникальна для приматов . У людей ИТ-кора более сложна, чем у их родственников приматов. Нижняя височная кора человека состоит из нижней височной извилины, средней височной извилины и веретеновидной извилины . Если смотреть на мозг сбоку, то есть сбоку и смотреть на поверхность височной доли, нижняя височная извилина проходит вдоль нижней части височной доли и отделена от средней височной извилины, расположенной непосредственно над ней, нижней височной извилиной. височная борозда . Кроме того, некоторая обработка поля зрения, соответствующего вентральному потокувизуальной обработки происходит в нижней части верхней височной извилины, ближайшей к верхней височной борозде. Медиальный и вентральный вид головного мозга - то есть если смотреть на медиальную поверхность снизу головного мозга, обращенной вверх - показывает, что нижняя височная извилина отделена от веретенообразной извилины затылочно-височной бороздой. Эта человеческая нижняя височная кора намного сложнее, чем у других приматов: у нечеловеческих приматов есть нижняя височная кора, которая не разделена на уникальные области, такие как нижняя височная извилина человека, веретенообразная извилина или средняя височная извилина. [6]

Эта область мозга соответствует нижней височной коре и отвечает за распознавание визуальных объектов и получает обработанную визуальную информацию. Нижняя височная кора приматов имеет определенные области, предназначенные для обработки различных зрительных стимулов, обрабатываемых и организованных различными слоями полосатой коры и экстра-полосатой корой. Информация из областей V1 – V5 коленчатого телаи тектопульвинарные пути излучаются в ИТ-кору через вентральный поток: визуальная информация, конкретно связанная с цветом и формой зрительных стимулов. Результаты сравнительного исследования приматов - людей и нечеловеческих - показывают, что ИТ-кора играет важную роль в обработке визуальных форм. Это подтверждается данными функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), собранными исследователями, сравнивающими этот неврологический процесс между людьми и макаками. [7]

Функция [ править ]

Получение информации [ править ]

Световая энергия, исходящая от лучей, отражающихся от объекта, преобразуется в химическую энергию клетками сетчатки глаза. Затем эта химическая энергия преобразуется в потенциалы действия, которые передаются через зрительный нерв и через зрительный перекрест , где сначала обрабатывается латеральным коленчатым ядром таламуса. Оттуда информация отправляется в первичную зрительную кору , область V1. Затем он перемещается от зрительных областей в затылочной доле к теменной и височной долям через два различных анатомических потока. [8] Эти две корковые зрительные системы были классифицированы Унгерлейдером и Мишкиным (1982, см.гипотеза двух потоков ). [9] Один поток проходит вентрально к нижней височной коре (от V1 к V2, затем через V4 к ITC), а другой - дорсально к задней теменной коре. Они помечены как потоки «что» и «где» соответственно. Нижняя височная кора получает информацию из вентрального потока , что вполне понятно, так как известно, что это область, необходимая для распознавания образов, лиц и объектов. [10]

Спинной поток (зеленый) и вентральный поток (фиолетовый) , происходящий в первичной зрительной коре.

Функция одной клетки в нижнем височном круге [ править ]

Понимание на уровне отдельной клетки ИТ-коры и ее роли в использовании памяти для идентификации объектов и / или обработки поля зрения на основе цвета и формирования визуальной информации появилось в неврологии сравнительно недавно. Ранние исследования показали, что клеточные связи височной доли с другими областями мозга, связанными с памятью, а именно с гиппокампом , миндалевидным телом , префронтальной корой головного мозга., среди прочего. Недавно было обнаружено, что эти клеточные связи объясняют уникальные элементы памяти, предполагая, что уникальные отдельные клетки могут быть связаны с определенными уникальными типами и даже с конкретными воспоминаниями. Исследование одноклеточного понимания ИТ-коры выявляет многие убедительные характеристики этих клеток: отдельные клетки с одинаковой избирательностью памяти сгруппированы вместе в корковых слоях ИТ-коры; недавно было показано, что нейроны височных долей демонстрируют обучающее поведение и, возможно, связаны с долговременной памятью ; и корковая память ИТ-коры, вероятно, со временем улучшится благодаря влиянию афферентных нейронов медиально-височной области.

Дальнейшие исследования одиночных клеток ИТ-коры позволяют предположить, что эти клетки не только напрямую связаны с проводящими путями зрительной системы, но и преднамеренно участвуют в визуальных стимулах, на которые они реагируют: в некоторых случаях это делают одноклеточные нейроны ИТ-коры. не вызывать реакции, когда в поле зрения присутствуют пятна или щели, а именно простые зрительные стимулы; однако, когда сложные объекты помещаются на место, это инициирует реакцию в одноклеточных нейронах ИТ-коры. Это свидетельствует о том, что не только одноклеточные нейроны IT-коры связаны уникальным специфическим ответом на зрительные стимулы, но и что каждый отдельный одноклеточный нейрон имеет специфический ответ на определенные стимулы.В том же исследовании также показано, что величина ответа этих одноклеточных нейронов ИТ-коры не изменяется из-за цвета и размера, а зависит только от формы. Это привело к еще более интересным наблюдениям, в которых определенные ИТ-нейроны были связаны с распознаванием лиц и рук. Это очень интересно с точки зрения возможности связи с неврологическими расстройствами прозопагнозии и объяснения сложности и интереса к человеческой руке. Дополнительное исследование в рамках этого исследования более подробно рассматривает роль «нейронов лица» и «нейронов руки», задействованных в ИТ-коре.Это очень интересно с точки зрения возможности связи с неврологическими расстройствами прозопагнозии и объяснения сложности и интереса к человеческой руке. Дополнительное исследование в рамках этого исследования более подробно рассматривает роль «нейронов лица» и «нейронов руки», задействованных в ИТ-коре.Это очень интересно с точки зрения возможности связи с неврологическими расстройствами прозопагнозии и объяснения сложности и интереса к человеческой руке. Дополнительное исследование в рамках этого исследования более подробно рассматривает роль «нейронов лица» и «нейронов руки», задействованных в ИТ-коре.

Значение одноклеточной функции в IT-коре заключается в том, что это еще один путь в дополнение к пути латерального коленчатого вала, который обрабатывает большую часть зрительной системы: это поднимает вопросы о том, как это помогает нашей обработке зрительной информации в дополнение к нормальным зрительным путям и какие еще функциональные единицы задействованы в дополнительной обработке визуальной информации. [11]

Как это работает [ править ]

Информация о цвете и форме поступает от P-клеток, которые получают информацию в основном от колбочек , поэтому они чувствительны к различиям в форме и цвете, в отличие от M-клеток, которые получают информацию о движении в основном от стержней . Нейроны нижней височной коры, также называемой нижней височной корой визуальных ассоциаций, обрабатывают эту информацию от Р-клеток. [12] В нейроны в КВТ имеют ряд уникальных свойств , которые предлагают объяснение, почему эта область имеет важное значение в распознавании паттернов. Они реагируют только на зрительные стимулы, а их рецептивные поля всегда включают ямку., который является одним из самых плотных участков сетчатки и отвечает за острое центральное зрение. Эти рецептивные поля, как правило, больше, чем в полосатой коре, и часто проходят по средней линии, чтобы впервые объединить два поля зрения. ИТ-нейроны избирательны по форме и / или цвету стимула и обычно более чувствительны к сложным формам, чем к простым. Небольшой процент из них селективен для определенных частей лица. Лица и, вероятно, другие сложные формы, по-видимому, кодируются последовательностью действий в группе клеток, а ИТ-клетки могут отображать как кратковременную, так и долговременную память на визуальные стимулы на основе опыта. [13]

Распознавание объектов [ править ]

В ИТЦ есть несколько регионов, которые работают вместе над обработкой и распознаванием информации о том, «что» что-то такое. Фактически, отдельные категории объектов даже связаны с разными регионами.

  • Веретенообразная извилина или Веретенообразная Face Area (FFA) сделки больше с лицом и телом распознавания , а не объектами.
Диаграмма, изображающая различные области левого полушария головного мозга, веретенообразные в оранжевом цвете.
  • Область Parahippocampal Place Area (PPA) помогает различать сцены и объекты.
То же, что и выше, но извилины парагиппокампа теперь оранжевого цвета.
  • Область тела Extrastriate ( EBA ) отделяет части тела от других объектов
  • А латеральный затылочный комплекс (LOC) используется для определения формы и скремблированных стимулов.

[14]

Все эти области должны работать вместе, так же как и с гиппокампом , чтобы создать массив понимания физического мира. Гиппокамп - это ключ к хранению в памяти того, что представляет собой объект / как он выглядит, для будущего использования, чтобы его можно было сравнивать и противопоставлять другим объектам. Возможность правильно распознать объект во многом зависит от этой организованной сети областей мозга, которые обрабатывают, передают и хранят информацию. В исследовании Denys et al., Функциональная магнитно-резонансная томография ( FMRI) был использован для сравнения обработки визуальных форм у людей и макак. Они обнаружили, среди прочего, что существует степень перекрытия между формой и чувствительными к движению участками коры головного мозга, но это перекрытие было более отчетливым у людей. Это говорит о том, что человеческий мозг лучше развит для высокого уровня функционирования в отдельном трехмерном визуальном мире. [15]

Клиническое значение [ править ]

Прозопагнозия [ править ]

Прозопагнозия , также называемая слепотой лица, - это расстройство, которое приводит к неспособности узнавать или различать лица. Это часто может быть связано с другими формами нарушения распознавания, такими как место, машина или эмоциональное распознавание. [16] Исследование, проведенное Гроссом и всеми в 1969 году, показало, что определенные клетки были избирательными по форме руки обезьяны, и они заметили, что по мере того, как создаваемый ими стимул стал больше напоминать руку обезьяны, эти клетки стали более активными. Несколько лет спустя, в 1972 году, Gross et al. обнаружил, что определенные IT-клетки селективны для лиц. Хотя это не окончательно, предполагается , что «избирательные по лицу» ИТ-клетки коры головного мозга играют большую роль в распознавании лиц у обезьян. [17]После обширных исследований последствий повреждения ИТ-коры у обезьян было высказано предположение, что поражения ИТ-извилины у людей приводят к прозопагнозии. Исследование Рубенса и Бенсона, проведенное в 1971 году в жизни субъекта, страдающего прозопагнозией, показывает, что пациентка может безупречно называть общие объекты при визуальном представлении, однако она не может распознавать лица. При аутопсии, проведенной Benson et al., Было очевидно, что дискретное поражение в правой веретенообразной извилине , части нижней височной извилины, было одной из основных причин симптомов у субъекта. [18]

Более подробное наблюдение можно увидеть на примере пациента LH в исследовании, проведенном Н.Л. Etcoff и его коллегами в 1991 году. Этот 40-летний мужчина попал в автомобильную аварию, когда ему было 18 лет, что привело к тяжелой черепно-мозговой травме. . После выздоровления LH не мог распознавать или различать лица, или даже узнавать лица, которые были ему знакомы до аварии. ЛГ и другие пациенты с прозопагнозией часто могут жить относительно нормальной и продуктивной жизнью, несмотря на их дефицит. LH все еще мог распознавать общие предметы, тонкие различия в формах и даже возраст, пол и «симпатичность» лиц. Однако они используют не связанные с лицом сигналы, такие как рост, цвет волос и голос, чтобы различать людей. Неинвазивная визуализация мозга показала, что прозопагнозия ЛГ была результатом поврежденияправая височная доля , в которой находится нижняя височная извилина. [19]

Дефицит семантической памяти [ править ]

Определенные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера и семантическая деменция., характеризуются неспособностью пациента интегрировать семантические воспоминания, что приводит к тому, что пациенты не могут формировать новые воспоминания, не осознают период времени, а также другие важные когнитивные процессы. Chan et al 2001 провели исследование, в котором использовалась объемная магнитно-резонансная томография для количественной оценки глобальной и височной атрофии при семантической деменции и болезни Альцгеймера. Пациенты были отобраны, и было подтверждено, что они находятся в середине спектра их соответствующих расстройств клинически, а затем дальнейшее подтверждение пришло из серии нейропсихологических тестов, проведенных с ними. В ходе исследования нижняя и средняя височная кора рассматривались как одно и то же из-за «часто нечеткой» границы между извилинами. [20]

Исследование пришло к выводу, что при болезни Альцгеймера дефицит нижних височных структур не был основным источником заболевания. Скорее, атрофия энторинальной коры , миндалины и гиппокампа.был заметным среди субъектов исследования, страдающих болезнью Альцгеймера. Что касается семантической деменции, исследование пришло к выводу, что «средние и нижние височные извилины [коры] могут играть ключевую роль» в семантической памяти, и в результате, к сожалению, когда эти структуры передней височной доли повреждаются, субъект остается при семантическом слабоумие. Эта информация показывает, что, несмотря на то, что болезнь Альцгеймера и семантическая деменция часто объединяются в одну категорию, это очень разные заболевания, и для них характерны заметные различия в подкорковых структурах, с которыми они связаны. [20]

Церебральная ахроматопсия [ править ]

Пример зрения у человека с церебральной ахроматопсией.

Церебральная ахроматопсия - это заболевание, характеризующееся неспособностью воспринимать цвет и достигать удовлетворительной остроты зрения при высоком уровне освещенности. Врожденная ахроматопсияхарактеризуется аналогичным образом, однако является генетическим, в то время как церебральная ахроматопсия возникает в результате повреждения определенных участков головного мозга. Одна часть мозга, которая особенно важна для распознавания цвета, - это нижняя височная извилина. Исследование 1995 года, проведенное Heywood et al. был предназначен для выделения частей мозга, которые важны для ахроматопсии у обезьян, однако он, очевидно, проливает свет на области мозга, связанные с ахроматопсией у людей. В исследовании одна группа обезьян (группа AT) получила поражения в височной доле впереди V4, а другая группа (группа MOT) получила поражения в затылочно-височной области, которая по краниальному расположению соответствует поражению, которое вызывает церебральную ахроматопсию в люди.Исследование пришло к выводу, что у группы MOT не было нарушений цветового зрения, в то время как у всех субъектов в группе AT были серьезные нарушения цветового зрения, что соответствовало людям с диагнозом церебральная ахроматопсия.[21] Это исследование показывает, что области височных долей кпереди от V4, которые включают нижнюю височную извилину, играют большую роль у пациентов с церебральной ахроматопсией.

Дополнительные изображения [ править ]

  • Положение нижней височной извилины (показано красным).

  • Базовый вид человеческого мозга

  • Вид сбоку человеческого мозга, обозначены главные извилины.

  • Cerebrum. Боковой вид. Глубокое рассечение. Нижняя височная извилина обозначена внизу по центру.

  • Нижняя височная извилина, правое полушарие.

  • Нижняя височная извилина выделена зеленым на изображениях коронарной Т1 МРТ

  • Нижняя височная извилина выделена зеленым цветом на сагиттальных МРТ-изображениях Т1

  • Нижняя височная извилина выделена зеленым цветом на поперечных МРТ-изображениях Т1

См. Также [ править ]

В этой статье используется анатомическая терминология .
  • Когнитивная нейробиология распознавания визуальных объектов
  • Восприятие лица
  • Нейронная обработка отдельных категорий объектов
  • Зрительная кора

Ссылки [ править ]

  1. ^ ROSA ЛАФЕР-Суза и Бевил Конуэй (20 октября 2013). «Параллельная, многоступенчатая обработка цветов, лиц и форм в нижней височной коре макак» . Природа Неврологии . Проверено 1 октября 2017 .
  2. ^ Хэксби указывает, что в нескольких исследованиях было обнаружено восприятие лица в нижней височной борозде с большей частью в других частях мозга: стр. 2, Хэксби и др. (2000) «Распределенная нейронная система человека для восприятия лица» Тенденции в когнитивных науках 4 (6) июнь 2000 г., 11 стр.
  3. ^ БРЮС Голдман (16 апреля 2013). «Ученые определяют область мозга для распознавания чисел» . Стэнфордская медицинская школа . Проверено 30 апреля 2013 .
  4. ^ а б Кольб, Б; Уишоу, IQ (2014). Введение в мозг и поведение (четвертое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: стоит. С. 282–312.
  5. Перейти ↑ Gross, CG (2008). «Нижняя височная кора» . Scholarpedia . 3 (12): 7294. Bibcode : 2008SchpJ ... 3.7294G . DOI : 10,4249 / scholarpedia.7294 .
  6. ^ Пессоа, Л., Tootell Р., Ungerleider LG, Squire, LR, Блум, FE, McConnel, SK, Робертс, JL, Spitzer, NC, Зигмунд, MJ (ред.) (2008). «Визуальное восприятие предметов». Фундаментальная неврология (третье издание).CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Денис, Катриен; Вим Вандуффель; Денис Физе; Коэн Нелиссен; Хендрик Пеускенс; Дэвид Ван Эссен; Гай А. Орбан (10 марта 2004 г.). «Обработка визуальной формы в коре головного мозга человека и нечеловеческих приматов: исследование функциональной магнитно-резонансной томографии» . Журнал неврологии . 24 (24 (10): 2551–2565): 2551–2565. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.3569-03.2004 . PMC 6729498 . PMID 15014131 .  
  8. ^ Кольб, Брайан; Уишоу, Ян К. (2014). Введение в мозг и поведение (четвертое изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: стоит. С. 282–312.
  9. ^ Мишкин, Мортимер; Унгерлейдер, Лесли Г. (1982). «Две корковые зрительные системы» (PDF) . MIT Press. Cite journal requires |journal= (help)
  10. ^ Creem, Сара H .; Проффитт, Деннис Р. (2001). «Определение корковых зрительных систем:„Что“,„Где“и„Как “ » (PDF) . Acta Psychologica . 107 (1–3): 43–68. DOI : 10.1016 / s0001-6918 (01) 00021-X . PMID 11388142 .  
  11. Перейти ↑ Gross, CG (2007). "Исследования одиночных нейронов нижней височной коры". Нейропсихология . 46 (3): 841–852. DOI : 10.1016 / j.neuropsychologia.2007.11.009 . PMID 18155735 . 
  12. ^ Dragoi, Валентин. «Глава 15: Визуальная обработка: корковые пути» . Архивировано из оригинала 9 апреля 2014 года . Проверено 12 ноября 2013 года .
  13. ^ Гросс, Чарльз (2008). «Нижняя височная кора» . Scholarpedia . 3 (12): 7294. Bibcode : 2008SchpJ ... 3.7294G . DOI : 10,4249 / scholarpedia.7294 .
  14. ^ Спиридон, М .; Fischl, B .; Канвишер, Н. (2006). «Расположение и пространственный профиль категорийных регионов в экстрастриальной коре головного мозга человека» . Картирование человеческого мозга . 27 (1): 77–89. DOI : 10.1002 / hbm.20169 . PMC 3264054 . PMID 15966002 .  
  15. ^ Денис; и другие. (10 марта 2004 г.). «Обработка визуальной формы в коре головного мозга человека и нечеловеческих приматов: исследование функциональной магнитно-резонансной томографии» (PDF) . Журнал неврологии : 2551–2565.
  16. ^ Накаяма, Кен. «Исследование прозопагнозии» . Президент и научные сотрудники Гарвардского колледжа . Проверено 9 ноября 2013 года .
  17. ↑ Гросс, Чарльз (29 января 1992 г.). «Представление визуальных стимулов в нижней височной коре» (PDF) . Философские труды: биологические науки . Обработка изображения лица. 335 (1273): 3–10. DOI : 10.1098 / rstb.1992.0001 . PMID 1348134 . Проверено 9 ноября 2013 года .  
  18. Перейти ↑ Meadows, JC (1974). «Анатомические основы прозопагнозии» . Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 37 (5): 489–501. DOI : 10.1136 / jnnp.37.5.489 . PMC 494693 . PMID 4209556 .  
  19. ^ Первс Д., Огастин, Фицпатрик и др ... редакторы (2001). «Поражения во временной ассоциации коры головного мозга: дефицит распознавания» . Неврология (2-е изд.) . Проверено 11 ноября 2013 года .CS1 maint: uses authors parameter (link)
  20. ^ а б Чан, D; Fox NC; Crum WR; Whitwell JL; Leschziner G; Россор AM; Стивенс Дж. М.; Cipolotti L; Россор М.Н. (апрель 2001 г.). «Паттерны атрофии височной доли при семантической деменции и болезни Альцгеймера». Анналы неврологии . 49 (4): 433–42. CiteSeerX 10.1.1.569.8292 . DOI : 10.1002 / ana.92 . PMID 11310620 .  
  21. ^ Хейвуд, Калифорния; Gaffan D; Коуи А. (1995). «Церебральная ахроматопсия у обезьян» (PDF) . Европейский журнал нейробиологии . 7 (5): 1064–1073. DOI : 10.1111 / j.1460-9568.1995.tb01093.x . PMID 7613611 . Проверено 11 ноября 2013 года .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Изображение в Университете Юты