Миниколонка кортекса

Миниколонка кортекса (или микроколонка кортекса^[1]) — вертикальная колонка, проходящая через несколько слоёв коры головного мозга и содержащая 80—120 нейронов (за исключением первичной зрительной коры (V1) приматов, микроколонки которой, как правило, включают вдвое большее число нейронов). Мозг человека содержит примерно 2·10⁸ миниколонок^[2]. Диаметр миниколонки примерно 28—40 мкм. Миниколонки дифференцируются из прогениторных клеток эмбриона и включают от 2 до 6 цитоархитектонических слоёв коры^[3].

Многие исследователи поддерживают гипотезу существования миниколонок, в особенности В. Маунткасл^[4], а также Д. Буксгевден и М. Ф. Казанова^[5], приведшие убедительные доказательства и пришедшие к заключению о том, что «… миниколонки должны рассматриваться в качестве строгой модели организации коры головного мозга» и «[миниколонки] самые элементарные и устойчивые структуры, посредством которых неокортекс организует свои нейроны и проводящие пути».

Размеры

Поперечный диаметр миниколонки коры головного мозга человека составляет порядка 40-50 мкм (Mountcastle 1997, Buxhoeveden 2000, 2001); 35-60 мкм (Schlaug, 1995, Buxhoeveden 1996, 2000, 2001); 50 мкм с интервалом 80 мкм (Buldyrev, 2000), или 30 мкм с интервалом 50 мкм (Buxhoeveden, 2000). У других млекопитающих эти размеры могут быть больше, например, диаметр миниколонок стриарной коры макаки (зрительная зона V1) составляет 31 мкм (142 пирамидных нейрона) (Peters, 1994) — 1270 колонок на мм². В зрительной зоне V1 кошки миниколонки гораздо больше, ~56 мкм (Peters 1991, 1993).

Размеры колонок можно также оценить исходя из площади коры. Так, если принять, что она (оба полушария) составляет 1,27×10¹¹ мкм², и в ней содержится 2×10⁸ миниколонок, тогда площадь каждой из них 635 мкм², отсюда диаметр миниколонки 28 мкм. Если площадь коры вдвое больше (как это обычно считается), то и диаметр миниколонки составит большую величину — 40 мкм. Johansson and Lansner^[2] произвели сходные расчёты и получили 36 мкм (страница 51, последний абзац).

Интересные факты

• Все клетки в пределах одной миниколонки связаны с одним и тем же рецептивным полем; смежные миниколонки могут быть связаны с разными рецептивными полями^[6].
• Выходящий из таламуса аксон подходит к 100—300 миниколонкам.
• Число волокон мозолистого тела составляет 2–5×10⁸ (Cook 1984, Houzel 1999) — возможно, это как-то связано с числом миниколонок.

См. также

• Колонка кортекса

Примечания

1. ↑ Cruz Luis Microcolumns in the Cerebral Cortex  (англ.). Drexel University (physics.drexel.edu) (22 October 2010). — «Microcolumns, also called minicolumns, are a prominent but little-studied anatomical feature of the cortex»  Архивировано из первоисточника 21 ноября 2012. Проверено 10 октября 2012.
2. ↑ ^{1 2} Johansson C, Lansner A. (Jan 2007). «Towards cortex sized artificial neural systems». Neural Networks (Elsevier) 20 (1): 48-61. PMID 16860539.
3. ↑ Hawkins Jeff, Blakeslee Sandra On Intelligence. — New York: Times Books, 2004. — P. 94. — ISBN 0-8050-7456-2
4. ↑ Mountcastle VB (April 1997). «The columnar organization of the neocortex». Brain (Oxford University Press) 20 (4): 701-722.
5. ↑ Buxhoeveden DP, Casanova MF. (May 2002). «The minicolumn hypothesis in neuroscience». Brain (Oxford University Press (Free full text at publisher's site)) 125 (5): 935-951. PMID 11960884. Проверено 2012-11-10.
6. ↑ Jones EG (May 2000). «Microcolumns in the cerebral cortex [Free PMC Article (full text)]». Proc Natl Acad Sci USA 97 (10): 5019-5021. PMID 10805761. Проверено 2012-11-10.