Вікіпедія

Кортикальна мініколонка

Кортика́льна мініколо́нка (англ. cortical minicolumn) — це вертикальна колонка, що проходить крізь шари кори головного мозку. Нейрони в межах мініколонки «отримують спільні входи, мають спільні виходи, є взаємозв'язаними, і цілком можуть становити фундаментальну обчислювальну одиницю кори головного мозку».[1] Мініколонки складаються з приблизно 80—120 нейронів, крім первинної зорової кори приматів (V1), де їхнє число зазвичай є більш ніж вдвічі більшим. Людина має близько 2×108 мініколонок.[2] За підрахунками, діаметр мініколонки становить близько 28—40 мкм.[джерело?] Мініколонки виростають в ембріоні з прогеніторних клітин, і містять нейрони в межах декількох шарів (2—6) кори.[3]

Існування мініколонок підтримує багато джерел, особливо Маунткасл[en],[4] включно з переконливими свідченнями, перевіреними Буксгевденом та Казановою,[5] які роблять висновок, що «… мініколонку слід розглядати як сильну модель влаштування кори» та що «[мініколонка є] найосновнішим та найпослідовнішим шаблоном, за яким нова кора впорядковує свої нейрони, провідні шляхи та внутрішні схеми».

Кортикальні мініколонки також можуть називати кортика́льними мікроколо́нками (англ. cortical microcolumns).[6] Всі клітини в 50-мікрометровій мініколонці мають спільне рецептивне поле; суміжні мініколонки можуть мати відмінні поля.[7]

Число нейронів ред.

Оцінки числа нейронів у мініколонці коливаються в межах 80—100 нейронів.[5][4][8]

Джонс[7] описує низку спостережень, які можна інтерпретувати як міні- чи мікроколонки, і наводить приклади чисел від 11 до 142 нейронів на мініколонку.

Число мініколонок ред.

Оцінки числа нейронів у корі та новій корі становлять порядку 2×1010.[9][10] Більшість[11] (можливо, 90 %[джерело?]) нейронів кори є нейронами нової кори.

Йоганссон та Ланснер[2] використовують оцінку в 2×1010 нейронів у новій корі та оцінку в 100 нейронів на мініколонку, даючи оцінку в 2×108 мініколонок.

Спорнс та ін. дають оцінку в 2×107—2×108 мініколонок[12] без виведення.[джерело?]

Розмір ред.

Мініколонки мають розмір порядку 40—50 мкм поперечного діаметру;[4][5] 35—60 мкм;[13][14] 50 мкм з проміжками 80 мкм,[15] або 30 мкм з 50 мкм.[16] Більші розміри можуть належати не людським мініколонкам, наприклад, мініколонки V1 макаки мають діаметр 31 мкм зі 142 пірамідними клітинами[17] — 1270 колонок на мм2. Так само, V1 кішки має набагато більші мініколонки, ~56 мкм.[18]

Цей розмір також може бути обчислено з огляду на площу. Якщо кора (обох півкуль) має 1.27×1011 мкм2, то якщо в новій корі є 2×108 мініколонок, то кожна має 635 мкм2, що дає діаметр у 28 мкм (якщо площу кори подвоїти до широко цитованого значення, то він зросте до 40 мкм). Йоганссон та Ланснер[2] роблять подібне обчислення, й отримують 36 мкм (стор. 51, крайній параграф).

Низхідні аксони з мініколонок мають ≈10 мкм в діаметрі, є подібними за періодичністю та густиною до тих, що в корі, але не обов'язково збігаються з ними.[19]

Див. також ред.

Примітки ред.

  1. ↑ Microcolumns in the Brain. www.physics.drexel.edu. Архів оригіналу за 27 травня 2018. Процитовано 31 грудня 2017. (англ.)
  2. ↑ а б в Johansson, Christopher; Lansner, Anders (2007). Towards cortex sized artificial neural systems. Neural Networks. 20 (1): 48—61. doi:10.1016/j.neunet.2006.05.029. PMID 16860539. (англ.)
  3. ↑ Hawkins, Jeff; Blakeslee, Sandra. On Intelligence. с. 94. (англ.)
  4. ↑ а б в Mountcastle, V. B. (April 1997). The columnar organization of the neocortex. Brain. 120 (4): 701—722. doi:10.1093/brain/120.4.701. ISSN 0006-8950. PMID 9153131. (англ.)
  5. ↑ а б в Buxhoeveden, Daniel P.; Casanova, Manuel F. (May 2002). The minicolumn hypothesis in neuroscience. Brain. 125 (Pt 5): 935—951. doi:10.1093/brain/awf110. ISSN 0006-8950. PMID 11960884. (англ.)
  6. ↑ Microcolumns in the Brain. www.physics.drexel.edu. Архів оригіналу за 11 листопада 2013. Процитовано 31 грудня 2017.
  7. ↑ а б Jones, Edward G. (9 травня 2000). Microcolumns in the cerebral cortex. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). 97 (10): 5019—5021. doi:10.1073/pnas.97.10.5019. ISSN 0027-8424. PMC 33979. PMID 10805761. (англ.)
  8. ↑ Sporns O, Tononi G, Kötter R. The human connectome: A structural description of the human brain [Архівовано 4 січня 2015 у Wayback Machine.]. PLoS Comput. Biol. 2005 Sep1(4):e42. (англ.)
  9. ↑ Pakkenberg B., Gundersen H. J. G. (1997). Neocortical Neuron Number in Humans: Effect of Sex and Age. The Journal of Comparative Neurology. 384 (2): 312—320. doi:10.1002/(sici)1096-9861(19970728)384:2<312::aid-cne10>3.3.co;2-g. (англ.)
  10. ↑ Azevedo F. A.C., Carvalho L. R.B., Grinberg L. T., Farfel J. M., Ferretti R. E.L., Leite R. E.P., Filho W. J., Lent R., Herculano-Houzel S. (2009). Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain (PDF). J. Comp. Neurol. 513 (5): 532—541. doi:10.1002/cne.21974. PMID 19226510. Архів оригіналу (PDF) за 26 січня 2022. Процитовано 7 травня 2020. (англ.)
  11. ↑ Claudia Krebs MD PhD, Joanne Weinberg PhD, Elizabeth Akesson MSc. Lippincott’s Illustrated Reviews: Neuroscience, accessed Nov 10 2013. Chapter 13, II.A, "Histological organization of the cortex" (англ.)
  12. ↑ Sporns O, Tononi G, Kötter R. The human connectome: A structural description of the human brain [Архівовано 4 січня 2015 у Wayback Machine.]. PLoS Comput. Biol. 2005 Sep1(4):e42 (англ.)
  13. ↑ Schlaug, 1995.
  14. ↑ Buxhoeveden 1996, 2000, 2001
  15. ↑ Buldyrev, 2000
  16. ↑ Buxhoeveden, 2000
  17. ↑ Peters, 1994
  18. ↑ Peters 1991, 1993
  19. ↑ DePhilipe, 1990

Посилання ред.

Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Кортикальна_мініколонка&oldid=36289094