Кортикальный миниколонка - Cortical minicolumn

А корковая миниколонка это вертикальный столбец сквозь корковый слои головного мозга. Нейроны внутри микроколонки «получают общие входы, имеют общие выходы, взаимосвязаны и вполне могут составлять фундаментальную вычислительную единицу кора головного мозга ".[1] Мини-колонки составляют примерно 80–120 нейроны, за исключением примат первичная зрительная кора (V1), где их обычно более чем в два раза больше. Их примерно 2 × 108 миниколонки у человека.[2] По расчетам, диаметр миниколонки составляет около 28-40 мкм.[нужна цитата ] Миниколонны растут из клетки-предшественники внутри эмбриона и содержат нейроны в нескольких слоях (2–6) коры.[3]

Многие источники подтверждают существование мини-столбцов, особенно Mountcastle,[4] с убедительными доказательствами, рассмотренными Буксхеведеном и Казановой[5] кто приходит к заключению: «... мини-столбец следует рассматривать как сильную модель корковой организации» и «[мини-столбец] является самым основным и последовательным шаблоном, по которому неокортекс организует свои нейроны, проводящие пути и внутренние цепи ».

Корковые миниколонки также можно назвать корковые микроколонки.[6] Все клетки в мини-колонке 50 мкм имеют одинаковые рецептивное поле; соседние мини-столбцы могут иметь разные поля.[7]

Количество нейронов

Оценки количества нейронов в миниколонке колеблются от 80 до 100 нейронов.[5][4][8]

Джонс[7] описывает множество наблюдений, которые можно интерпретировать как мини- или микростолбцы, и дает примерные числа от 11 до 142 нейронов на мини-столбец.

Количество миниколонок

По оценкам, количество нейронов в коре или неокортексе составляет порядка 2 × 10.10.[9][10] Наиболее[11] (возможно, 90%[нужна цитата ]) нейронов коры - нейроны неокортекса.

Йоханссон и Ланснер[2] используйте оценку 2 × 1010 нейронов в неокортексе и оценка 100 нейронов на миниколонку, что дает оценку 2 × 108 министолбцы.

Sporns et al. дают оценку 2 × 107 – 2×108 миниколонны[12] без вывода.[нужна цитата ]

Размер

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 и обезьяны имеют диаметр 31 мкм и содержат 142 пирамидных клетки.[17] - 1270 столбцов на мм2. Точно так же кошка V1 имеет гораздо более крупные миниколонки, ~ 56 мкм.[18]

Размер также можно рассчитать, исходя из площади. Если кора (оба полушария) 1,27 × 1011 мкм2 то если есть 2 × 108 миниколонки в неокортексе каждая по 635 мкм2, давая диаметр 28 мкм (если бы площадь коры головного мозга была увеличена вдвое до обычно цитируемого значения, это увеличилось бы до 40 мкм). Йоханссон и Ланснер[2] сделайте аналогичный расчет и получите 36 мкм (стр. 51, последний пункт).

Вниз проецирование аксоны в миниколонках имеют диаметр ≈10 мкм, периодичность и плотность аналогичны таковым внутри коры, но не обязательно совпадают.[19]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Микроколонки в мозгу». www.physics.drexel.edu. Получено 2017-12-31.
  2. ^ а б c Йоханссон, Кристофер; Ланснер, Андерс (2007). «К искусственным нейронным системам размером с кору». Нейронные сети. 20 (1): 48–61. Дои:10.1016 / j.neunet.2006.05.029. PMID  16860539.
  3. ^ Джефф Хокинс, Сандра Блейксли Об интеллекте п. 94
  4. ^ а б c Маунткасл, В. Б. (апрель 1997 г.). «Столбчатая организация неокортекса». Мозг. 120 (4): 701–722. Дои:10.1093 / мозг / 120.4.701. ISSN  0006-8950. PMID  9153131.
  5. ^ а б c Buxhoeveden, Daniel P .; Казанова, Мануэль Ф. (май 2002 г.). «Гипотеза мини-колонки в нейробиологии». Мозг. 125 (Pt 5): 935–951. Дои:10.1093 / мозг / awf110. ISSN  0006-8950. PMID  11960884.
  6. ^ «Микроколонки в мозгу». www.physics.drexel.edu. Получено 2017-12-31.
  7. ^ а б Джонс, Эдвард Г. (2000-05-09). «Микроколонки в коре головного мозга». Труды Национальной академии наук. 97 (10): 5019–5021. Дои:10.1073 / pnas.97.10.5019. ISSN  0027-8424. ЧВК  33979. PMID  10805761.
  8. ^ Sporns O, Tononi G, Kötter R. Коннектом человека: структурное описание человеческого мозга.. PLoS Comput. Биол. 2005 Sep1 (4): e42.
  9. ^ Паккенберг Б., Гундерсен Х. Дж. Г. (1997). «Число нейронов неокортекса у людей: влияние пола и возраста». Журнал сравнительной неврологии. 384 (2): 312–320. Дои:10.1002 / (sici) 1096-9861 (19970728) 384: 2 <312 :: aid-cne10> 3.3.co; 2-g.
  10. ^ Азеведо Ф.А., Карвалью Л. Р., Гринберг Л. Т., Фарфель Дж. М., Ферретти Р. Е., Лейте Р. Е. П., Филхо В. Дж., Лент Р., Геркулано-Хузел С. (2009). «Равное количество нейронных и ненейронных клеток делает человеческий мозг изометрически увеличенным мозгом приматов» (PDF). J. Comp. Neurol. 513 (5): 532–541. Дои:10.1002 / cne.21974. PMID  19226510.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  11. ^ Клаудиа Кребс, доктор медицины, Джоанн Вайнберг, доктор философии, Элизабет Акессон, магистр наук. Иллюстрированные обзоры Липпинкотта: неврология, по состоянию на 10 ноября 2013 г. Глава 13, II.A, «Гистологическая организация коры».
  12. ^ Sporns O, Tononi G, Kötter R. Коннектом человека: структурное описание человеческого мозга.. PLoS Comput. Биол. 2005 Sep1 (4): e42
  13. ^ Шлауг 1995.
  14. ^ Буксхеведен 1996, 2000, 2001
  15. ^ Булдырев, 2000 г.
  16. ^ Буксхеведен, 2000 г.
  17. ^ Питерс, 1994
  18. ^ Питерс 1991, 1993
  19. ^ ДеФилипе, 1990

внешняя ссылка