Cerebrale cortex: structuur, functie en ziekten

De hersenschors verwijst naar de buitenste laag van de mens grote hersenen​ De term is afgeleid van het Latijnse cortex (schors) cerebri (hersenen) en wordt vaak afgekort als cortex.

Wat is de hersenschors?

De mens grote hersenen omvat ongeveer 85 procent van het totaal hersenen massa en is het jongste deel van de hersenen in evolutionaire termen. De bovenliggende hersenschors voert een verscheidenheid aan menselijke zintuiglijke waarnemingstaken uit en neemt vanwege zijn grote oppervlak ongeveer de helft van het totaal in beslag. hersenen volume​ De cortex wordt ook wel grijze stof genoemd vanwege het grote aantal zenuwcellen, die hem in een roodbruine tot grijze kleur baden. Het aantal neuronen in de hersenschors varieert van 19 tot 23 miljard, afhankelijk van de grootte en het geslacht van het individu. De neuronen van de hersenschors verwerken gecodeerde signalen van de individuele sensorische organen van het lichaam en zetten deze om in specifieke indrukken. De hersenschors is dus een essentieel onderdeel van onze zintuiglijke waarneming. Sommige wetenschappers geloven ook dat ze de zetel van het bewustzijn in de voorste hersenschors kunnen lokaliseren. Deze onderzoekshypothese is echter, net als het mysterie van het bewustzijn zelf, zeer controversieel.

Anatomie en structuur

De grote hersenen, verdeeld in twee spiegelbeeldhelften, hemisferen genaamd, strekt zich uit van het frontale gebied via de zijkanten naar de achterkant van de hoofd en bevindt zich boven de thalamus, hypothalamus, hersenstam en cerebellum​ De hersenschors die het cerebrum omhult, is een laag van twee tot vijf millimeter dik die in talloze plooien en windingen ligt. Dit vouwen zorgt voor maximale oppervlakte-uitbreiding in de beperkte ruimte van de schedel​ Bij mensen is de oppervlakte van de cortex gemiddeld 1800 vierkante centimeter. De karakteristieke structuur van de hersenschors is in de loop van de tijd langzaam geëvolueerd in de evolutie van zoogdieren. Tot de oudste delen behoort de paleocortex, die verantwoordelijk is voor de perceptie van geuren en wat zich vertaalt als oude cortex. De zogenaamde archicortex, die vaak wordt gerekend tot de limbisch systeem en beïnvloedt emotionele reacties, en de hippocampus, wat cruciaal is voor geheugen, ook vroeg in de geschiedenis ontwikkeld. Deze oude delen van de hersenschors make-up slechts een tiende van de totale cortex. De overige 90 procent wordt de neocortex, of nieuwe cortex. De neocortex werd steeds complexer van structuur en samenstelling analoog aan de hogere ontwikkeling van de zintuigen, zoals bijvoorbeeld gebeurde met huid en slijmvliezen, spieren, smaak organen en binnenoor. De gehele hersenschors kan ook grofweg worden verdeeld in vier tot zes lobben, lobi genaamd, waarvan de grenzen de meest prominente groeven vormen.

Functies en taken

Verschillende lobben van de hersenschors krijgen verschillende taken toegewezen. De temporale of temporale kwab (lobus temporalis) is bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het gehoor, geur, en spraak. De pariëtale kwab (Lobus parietalis) zet signalen om voor smaak perceptie en aanraking. De achterste kwab of achterhoofdskwab (lobus occipitalis) is actief bij het zien en de frontale kwab of frontale kwab (lobus frontalis) is verantwoordelijk voor beweging, denkprocessen en spraak. In veel gevallen is de hersenschors ook verdeeld in twee verdere lobben: de zogenaamde insulaire lob (lobus insularis) en de limbische lob (lobus limbicus). De eerste behandelt de verwerking van chemische stimuli door geur en smaak, evenals cruciale taken in de zin van evenwicht​ Dit laatste is cruciaal bij de ontwikkeling van emoties en stuurgedrag en controleert het vrijkomen van endorfines, die kan hebben pijn-verlichtende en euforie-producerende effecten. In de cortex worden signalen van de sensorische organen met behulp van stroomopwaartse hersengebieden verwerkt tot samenhangende indrukken en percepties van de omgeving. Het merendeel van de signalen die van de sensorische organen worden ontvangen, wordt omgeschakeld door de neuronen in de thalamus en verzonden naar het respectievelijke "hogere" gebied van de cortex voor "vertaling" in een coherente perceptie. De hersenschors is ook verantwoordelijk voor het opslaan van informatie en vormt daarmee de biologische basis van ons geheugen​ Rede en denken, doelgericht handelen en het opkomen van gevoelens zijn allemaal producten van de processen in onze hersenschors.

Ziekten en aandoeningen

Onze zintuiglijke waarneming is onderhevig aan een complex samenspel tussen de hersenschors en sensorische organen. Als het gebied in de cortex dat verantwoordelijk is voor een bepaald zintuig beschadigd is, kan zintuiglijke waarneming gestoord of volledig afwezig zijn ondanks een functionerend sensorisch orgaan. Als het visuele centrum in de hersenschors bijvoorbeeld beschadigd is, blindheid kan optreden ondanks volledig functionerende ogen. Als bepaalde gebieden van de cortex op een hoger niveau worden aangetast, kan de persoon zien wat hij ziet, maar niet omzetten in bruikbare informatie. Zo is hij bijvoorbeeld door lokale storingen niet in staat gezichten te herkennen of te onderscheiden. Schade in de laagste bocht van de frontale kwab kan resulteren in spraakbeperkingen, maar vaak niet in spraakverstaan. Verwondingen in het voorste deel van de frontale kwab kunnen persoonlijkheidsveranderingen veroorzaken of intelligentie verminderen. Een wijdverspreide en helaas tot nu toe ongeneeslijke ziekte die de hersenschors aantast, is Alzheimer ziekte. In Alzheimer patiënten, proteïne eiwitten bekend als neurofibrillen worden afgezet in de zenuwcellen van de cortex. Deze eiwitten transportprocessen in de aangetaste cellen verstoren, wat leidt tot de dood van de zenuwcellen naarmate de ziekte voortschrijdt. In eerste instantie waren de gebieden verantwoordelijk voor geheugen en cognitieve vaardigheden worden meestal beïnvloed, waarbij Alzheimer laat zich vaak voelen door veelvuldige vergeetachtigheid. Schade aan de hersenschors kan sterk variëren in ernst en symptomen vanwege de hoge complexiteit en gevoeligheid van de hersenen, en is het onderwerp van lopend medisch onderzoek.