Serebral korteks

Serebral korteks veya beyin korteksi, insan ve diğer memeli beyinlerindeki serebrumun sinir dokusundan oluşan dış tabakasıdır. Beynin diğer kısımlarının çoğunun beyaz renkte olmasını sağlayan yalıtımın kortekste (ince doku katmanı) bulunmamasından dolayı rengi gridir. Korteks serebrum ve serebellumun dış kısımlarını örter ve kalınlığı 1,5-5,0 mm arasında değişir. Korteksin serebrumu örten kısımı serebral korteks olarak adlandırılmaktadır.^[1]

Serebral korteks sağ ve sol yarım küre olmak üzere iki yapısal kısıma ayrılmaktadır. Ağırlık bakımından beyinin 3'te 2'sini teşkil etmekte ve beyinin neredeyse tüm yapılarının üzerini örtmektedir. İnsan beyninin en gelişmiş kısımıdır.^[1] Düşünme, algı ve dil gibi işlevlerden sorumludur.^[2] İşlevsellik bakımından prefrontal korteks, birincil motor korteks, birincil somatosensory korteks, görsel korteks, Wernicke kısımı ve işitsel korteks gibi kısımlara ayrılmaktadır.^[3] Eskiden her ne kadar 4 lobtan oluştuğu varsayılsa da günümüzde yapısal olarak Frontal lob, Oksipital lob, Parietal lob, Temporal lob, İnsular lob Limbik lob olmak üzere 6 kısma ayrıldığı belirtilir.^[4][5][6]

Yapısal olarak 4 ana lobdan (frontal, temporal, oksipital ve parietal) ve insular lobdan oluşmaktadır.^[7]

Frontal lob, serebral loblar içerisinde en büyük olanıdır. Merkezi Sulcus'a rostral vaziyette bulunmaktadır. Frontal lob'da bulunan önemli yapılardan biri birincil motor korteksdir.^[8] Anterior (ön) kısmı prefrontal korteks olarak adlandırılmaktadır. Prefrontal korteksin algılamada ve kişilik oluşumunda önemli rol oynadığı iddia edilmektedir. Frontal lobun posterior (arka) bölgesi iki kısımdan oluşmaktadır. Bunlar premotor ve motor bölgelerdir. Motor bölge hareket işlevlerinin gerçekleştirilmesiyle, premotor ise bu hareketlerin değiştirilmesiyle ilişkilidir.^[9]

Frontal lobun ilgili olduğu düşünülen işlevleri:^[10]

• Motor işlevler
• Yüksek mertebe beyin işlevleri
• Planlama
• Muhakeme
• Karar verme
• Dürtü kontrolü
• Hafıza (Limbik sistem)
• Duygu ve ödül kontrolü
• İstemli hareket koordinasyonu
• Dikkat düzenlenmesi ve odaklanma

Oksipital lob, Temporal lob'a posterior (arka), Parietal lob'a inferior (aşağı) vaziyette bulunmaktadır. Serebral korteks'in 4 ana lobundan birisidir. Serebral korteks'in arka kısmında bulunmakta ve görsel işlevlerle ilişkilidir. Oksipital lobların yanı sıra parietal ve temporal lobların posterior kısımları da görsel işlevlerde rol oynamaktadır. Birincil görsel korteks, beyinin retinadan gelen görsel iletileri karşıladığı kısım, oksipital loblarda yer almaktadır. Bu iletiler oksipital loblarda işlenmektedir.^[1]

Oksipital loblar bulundukları yer itibarıyla tramvalara savunmasız değildirler fakat bu bölgede olabilecek en ufak bir tramva görsel-algılama sisteminde büyük değişiklilere, görsel kusurlar ve Scotoma gibi sorunlara, yol açmaktadır. Peristrate bölge görsel-uzay, hareket algılanması ve renk ayrımı gibi işlevlerle ilgili kısımdır. Oksipital loblarda meydana gelebilecek rahatsızlıklar görsel halüsinasyonlara (dış uyaran olmadan görülen görüntüler) ve görsel ilüzyonlara (nesnelerin olduğundan farklı, küçük ya da büyük gibi görülmesi) yol açabilmektedir.^[11]

Oksipital lobların ilgili olduğu beyin işlevleri;^[1]

• Görsel algılama
• Renk ayrımı

Parietal lob oksipital loblara superior (üst), merkezi sulcus ve frontal loblara posterior (arka) vaziyette bulunmaktadır.^[12] Parietal loblar iki işlevsel kısıma ayrılmaktadır. İlki duyular ve algılama ile ilgili diğeri ise duyusal iletilerin, özellikle görsel, bütünleştirilmesiyle ilgilidir. İlk işlev duyusal bilgiyi bütünleştirmekte ve bunlardan tek bir algı oluşturmaktadır. İkinci işlev çevreyi temsil edici uzaysal koordinat kurmaktadır.^[13]

Sol parietal lob'da meydana gelebilecek hasar Gerstmann sendromuna yol açabilmektedir. Bu durum sağ ve sol tarafın birbirine karıştırılması, Agrafia (yazı yazma problemi) ve akalkuliya (matematikte zorlanma) gibi güçlüklere yol açmaktadır.^[13]

Sağ parietal lob'da meydana gelebilecek hasarlar vücudun bir tarafının ya da görsel uzayın sağ ya da sol tarafının ihmal edilmesine (İhmal etme sendromu) yol açmaktadır.^[13] Bu durum hastalarda karşılarındaki uyaranları fark etmeme, kendi pozisyonlarını algılayamama ya da uyaranlara yanıt vermeme gibi güçlüklere yol açmaktadır.^[14]

İki tarafta meydana gelebilecek bir hasar Balint sendromuna (görsel ve motor sendromu) yol açabilmektedir. Bu durum göz hareketlerinin yeterince yerine getirilememe, görme el koordinasyonu bozukluğu, merkezi ve çevresel görmenin bütünleştirilememesi gibi zorluklara yol açmaktadır.^[15]

Parietal lobun ilgili olduğu işlevler;

• Algılama
• Bilgi işlenmesi
• Acı ve dokunma hissi
• Konuşma
• Mekansal yön belirleme
• Görsel algılama

Temporal lob, oksipital lob'a anterior, frontal ve parietal loblara inferior ve Lateral sulcus'a lateral vaziyette bulunmaktadır. Serebral korteks'in 4 ana lobundan biridir. Limbik sistem yapıları, olfaktör korteks, amigdala ve hipokampus temporal lob'da yer almaktadırlar. Temporal loblar, duyusal girdilerin organize edilmesinde, işitsel algılamada, dil ve konuşma işlevlerinde ve ayrıca hafıza ilişkilendirilmesi ve oluşturulmasında önemli rol oynamaktadır.^[16]

Temporal lob'da meydana gelebilecek hasar, işitsel duyu ve algılama sorunlarına, görsel ve işitsel seçici dikkat bozukluklarına, görsel algılama sorunlarına, konuşma sorunlarına, dil anlama bozukluklarına, uzun dönem hafızasında sorunlara, davranışsal ve kişiliksel değişikliklere ve cinsel davranışlarda değişikliklere yol açabilmektedir.^[17]

Temporal lob'la ilişkili işlevler;

• Hafıza
• Konuşma
• Duygusal tepki
• Görsel algılama

İnsular lob serebral korteks'de frontal, parietal ve temporal opercula'nın altında yer almaktadır.^[18] Disekte edilmemiş beyinin insular lobu dışarıdan görülememektedir. Ancak, frontal ve parietal loblar beyinden ayrıldıklarında görülebilirler. otonom sinir sistemi, duyusal işlevler ve tad almayla ilişkilendirilmektedir.^[19]

İnsular lob'la ilişkili işlevler;

• Otonom sinir sistemi işlevleri
• Otonom(Özerk) bilgi bütünleştirilmesi

Limbik lob, memeli beyninin her serebral hemisferinin medial yüzeyindeki korteksin yay şeklinde bir bölgesidir. Limbik lob, eskiden frontal, parietal ve temporal loblara ait olduğu düşünülen kısımlardan oluşmuştur. Limbik lob sözcüğü bazı yazarlara göre belirsizdir^[], terim belirsizdir; bazı yazarlar arasında paraterminal girus, subkallozal alan, singulat girus, parahipokampal girus, dentat girus, hipokampus ve subikulum yer alır; Terminologia Anatomica'nın tanımına göre ise singulat sulkus, singulat girus, singulat girusunkıstağı, fasiolar girus, parahipokampal girus, parahippokampal sulkus, dentat girus, fimbrodentat sulkus, hipokampusun fimbriaları, kollateral sulkus ve rhinal sulkus ve hipokampus dahil değildir.^[20]

Prefrontal korteks, alının hemen arkasında frontal lob içerisinde bulunmaktadır. Algısal analiz, soyut düşünme ve sosyal davranış yetkinlikleriyle ilişkilindirilmektedir. Prefrontal korteks tüm duyulardan iletilen bilgileri düzenlemekte ve organize etmektedir. Beyin en geç olgunluğa ulaşan kısımlarından biridir. Prefrontal korteks ile ilişkilendirilen beyin işlevleri;^[21]

• Dikkat odaklanması
• Düşünce düzenlenmesi ve problem çözme yetisi
• Farklı durumlara göre davranış uyarlanması
• Planlama ve strateji oluşturma
• Duyu kontrolü ve haz erteleme
• Yoğun duyguların kontrolü
• Uygunsuz davranışların bastırılması ve uygun davranış gösterme
• Eş zamanlı çoklu bilgilerin işlenmesi.

Beyinin bu kısmı kişiye yargılama yetisi kazandırmaktadır. Ortalama bir beyinin gelişimini normal olarak kişinin 25 yaşına erişimine kadar tamamlamaması prefrontal korteks'in gelişimini geç tamamlamasına dayandırılmaktadır.^[21]

MRI çalışmaları beyinin gelişiminin arkadan öne doğru olduğunu, diğer bir ifadeyle önce arka kısımların sonrasında da önkısımların gelişimini tamamladığını göstermektedir.^[21]

Motor korteks frontal lob'un arka kısmında, frontal lob ve parietal lob'u ayıran merkezi sulkus'un hemen ön kısmında yer almaktadır. Motor korteks iki ana kısıma ayrılmaktadır. Bunlar Alan 6 (motor ilişkilendirme korteksi) ve Alan 4 (birincil motor korteks)dır.^[22]

Birincil motor korteks precentral gyrus'da bulunmaktadır. Omuriliğe doğrudan bağlantılı sinir hücreleri içermektedir. Bu sinir hücreleri kol, bacak ve gövdenin istemli hareketleriyle ilgili motor sinir hücrelerini etkinleştirmektedirler.^[23]

Birincil motor korteks tek tek kasları doğrudan kontrol etmekten ziyade birçok kas grubunun dahil olduğu hareketleri ve hareket serilerini kontrol etmektedir. Omirilikte bulunan alfa motor nöronlar ise birincil motor korteksten gelen iletilere karşılık kas liflerinin kasılma kuvvetlerini hız ve nitelik prensiblerini kullanarak kodlandırırlar. Birincil motor korteks sinir hücreleri, motor buyrukları alfa motor nöronlara naklederler ve alfa motor nöronlar vasıtasıyla kas kasılması gerçekleşir

Birincil motor korteks bir hareket için gerekli kuvveti kodlamaktadır. Örneğin bir kolun ağırlık taşırken ya da el boşken hareket ettirilmesinde farklı miktarda kuvvet uygulanmalıdır. Birinci motor korteksteki sinir hücreleri bu gibi durumlarda hareketi yeri getirebilmek için gerekli kuvveti kodlarlar. Bu sinir hücrelerinin büyük çoğunluğu bu kodlamayı hangi kasın etkin olduğuyla ilişkilendirmeden yapariken azınlık bir kısmı bu kodlamaya bellirli bir kasa özel yapar. Alfa motor nöronlar ise birincil motor korteksten gelen buyruklara göre kasları kontrol ederler. Birincil motor korteks ayrıca hareketlerin yönlerine de tayin ederler.^[24]

Birincil somatosensory korteks, insan beyninin Brodman 3, 1 ve 2 alanlarından oluşmaktadır (parietal lob, postcentral gyrus).^[25] Somatosensory sistem, dokunma, sıcaklık, vücut pozisyonu, acı hissi gibi duyuları üreten reseptörler ve işlem merkezlerinden oluşan duyusal bir sistemdir.^[26] Birincil somatosensory korkteksin işlevleri ise deri, kas ve eklemlerde bulunan mekanoreseptörlerden gelen uyarılarla ilgilidir. Bu uyarıların şiddetini ve yerini tespit ederler.^[27]

Somatik duyusal alan I'in arkasında bulunmaktadır (alan 5 ve 7). Somatosensory alandan, ventromedial talamus çekirdeğinden, talamus'un diğer bölümlerinden, görsel ve işitsel korteksten sinyal almaktadır. Bu alan kişilere karmaşıl cisimleri ve yapıları hisler (duyular) vasıtasıyla kavrama yetisi kazandırmaktadır. Birçok duyusal korteks alanından sinyaller topladığından dolayı vücudun bütün olarak durumu hakkında bilgi sağlamaktadır. Bu bölge de meydana gelebilecek hasarlar ihmal hastalığı olarak adlandırılan kişinin vücudunun bir tarafını ihmal ettiği ve motor işlevleri yeterince yerine getirmediği güçlüklere yol açmaktadır.^[28]

Görsel korteks görsel uyarıları alır. Görsel ilişkilendirme alanı ise bu uyarıların ilişkilendirilip işlenmesinde rol oynar. Ayrıca hazıfa ve tanıma ile ilişkili görevleri de vardır.^[29] Şekil, uzaklık ve derinlik kavrama gibi analizlerle ilişkilidir. Dolayısıyla birçok görsel özelliğin (şekil, uzunluk, kalınlık ve renk gibi) ilişkilendirilmesine dahil olmaktadır. Ayrıca, parietal görsel alanlar (alan 7) ve orta ve alt temporal loblardaki görsel alanlar (alan 37) ile ilişki içerisindedir.^[30]

Görsel korteks birincil görsel korteks (V1) ve V2, V3, V4 ve V5 gibi kortik alanlardan oluşmaktadır. Birincil görsel korteks anatomik olarak Brodmann alanı 19'a denk gelmektedir. Beyinin sol tarafındaki görsel korteks sağ görsel alandan gelen uyarıları, sağ görsel korteks ise sol taraftan gelen uyarıları işlemektedir. Birincil görsel korteks, oksipital lob'da bulunmaktadır.^[31] Birincil görsel korteks, görsel verileri retinadan almaktadır.^[32]

Wernicke kısımı ya da alanı beyinin lisan gelişiminde önemli rol oynadığı düşünülen kısımıdır. Temporal lob'un sol kısmında yer almakta, konuşmaları anlama da görev almaktadır (Broca alanı konuşma üretiminde rol oynamaktadır). Bu bölgede meydana gelebilecek hasar ya da rahatsızlık konuşma ve anlama güçlüklerine yol açabilmektedir. Ciddi bir rahatsızlık, Wernicke afasiya sendromuna yol açabilmektedir.^[33] Beyinin bu kısımı ilk kez 1874 yılın alman nörolojist Carl Wernicke tarafından tanımlanmıştır.^[34]

İşitsel ilişkilendirme alanı, beyinin ses projeksiyon alanın altında bulunmaktadır. Bu alana anatomik ve işlevsel olarak bağlantılıdır.^[35] İşitsel alan işitsel duyuları alır, işitsel ilişkilendirme alanı ise bu ses duyularını gürültü, müzik ya da konuşma olarak ilişkilendirme görevini üstlenir.^[36]

İşitsel korteks duyma işlevi ile ilgilidir. Temporal lob'da bulunmaktadır. Ses kalitesinin (şiddet ve ton) algılanmasında görev almaktadır.^[37]

Broca alanı serebral korteks'in lisan ile ilgili temel alanlarından biridir. İlk defa 1861 yılında Fransız cerrahPaul Broca tarafından tanımlanmıştır.^[38] Beyinin bu kısımı konuşma ile ilgili motor işlevlerin kontrolünü gerçekleştirmektedir. Broca alanı, Wernicke kısımıyla ilişkili olup, Wernike kısımı lisan algılama ve işleme işlevleriyle ilişkilidir. Broca alanı sol frontal lob'un alt kısmında yer almaktadır.^[39]

• Kortikal kolon
• Beyin lobları
• Nöroloji
• Beyin
• Limbik sistem
• Sinir sistemi
• Motor sistem
• Merkezî sinir sistemi