大腦皮層,是人類與其他哺乳動物的腦部外層神經組織。這一層不僅是一個神經整合的主要場所,也是管理注意力、知覺、意識、思考、記憶、語言和意識的關鍵所在。作為大腦的認知中心,大腦皮層在我們的日常生活與思維中扮演著不可或缺的角色。
約有140到160億個神經元在大腦皮層中運作,這是負責我們所有高級認知功能的神經元。
人類的大腦皮層厚度在2至4毫米之間,佔大腦質量的40%。大約90%的大腦皮層由六層的新皮層組成,其餘的則由三至四層的舊皮層組成。大腦皮層的不同區域負責不同的功能,例如運動皮層主要控制身體運動,而視覺皮層則專注於視覺感知。
不同於小型哺乳動物,大多數哺乳動物的大腦皮層是折疊的,這樣可以在相對有限的顱腔空間內增加神經組織的表面積。這種折疊不僅有助於降低大腦與顱腔的體積,也是大腦電路和功能組織中關鍵的一環。
在許多哺乳動物中,大腦皮層的折疊和環境刺激對意識的形成至關重要。
大腦皮層的神經元是以水平方向組織成層,並以徑向方式成為皮層柱和小柱。這樣的組織結構使每個區域(例如運動皮層和視覺皮層)能夠執行專門的功能。這些神經元的連結方式不僅影響單一層的功能,也影響整個大腦的協調工作。
層I至VI的六層組織,顯示了神經元之間複雜的相互連結,並對訊息的處理效率有深遠的影響。
大腦皮層的發育是一個複雜而精緻的過程,該過程涉及基因和環境之間的相互作用。大腦的神經管在胚胎發育的初期形成,最後演變為大腦皮層。
在這個過程中,神經幹細胞開始分化為不同的神經元與膠質細胞,每種細胞類型在功能上各有其特定角色。尚未發育成熟的神經元需要經過長時間的遷移和組織才能形成最終的層狀結構。
從胚胎早期的神經管形成,直到出生後大腦皮層結構的完全成熟,這一過程顯示了神經系統的精密組織。
皮層的小柱被視為最基本的功能單位,擁有獨特的功能和連結模式。這些小柱在信息處理方面表現出顯著的區域性差異,並各自響應不同的刺激。
大腦皮層分為新皮層和舊皮層,前者擁有六層細胞,後者則相對較小,擁有三到四層。這種層狀結構不僅在人體中發現,還在其他哺乳動物中出現,顯示出大腦皮層在演化上的共性。
這些層和柱狀結構的變化反映了不同物種在神經功能上的適應性和演化歷程。
大腦皮層的複雜性揭示了我們思維和行為的基礎結構,而這些結構如何進一步影響我們的意識和智力?