Островковая доля

Островковая доля (лат. insula, также островок Рейля, островковая кора) — часть коры больших полушарий головного мозга, расположенная в глубине латеральной (сильвиевой) борозды. Относится к лимбической системе и тесно связана с обработкой висцеральных ощущений, эмоциональными реакциями, болевой чувствительностью и формированием субъективного чувства осознания внутреннего состояния организма (интероцепции). Анатомически островковая доля скрыта от внешнего обзора лобной, теменной и височной долями, образующими над ней покрышку (оперкулум).

Анатомия

Расположение и границы

Островковая доля занимает дно латеральной борозды, отделяющей лобную и теменную доли от височной. Она имеет форму треугольника или пирамиды, вершина которой обращена вниз и кпереди (к полюсу височной доли), а основание — вверх и кзади. Границами островка служат:

• спереди — лобная покрышка (оперкулум лобной доли);
• сверху — лобно-теменная покрышка;
• снизу — височная покрышка.

Строение

Островковая кора имеет характерную цитоархитектонику, отличающую её от соседних областей. В ней выделяют два основных отдела:

• Передняя островковая доля (ростральная часть) — связана с лимбической системой, обонятельными и вкусовыми центрами, участвует в эмоциональной и вегетативной регуляции.
• Задняя островковая доля (каудальная часть) — получает соматосенсорные и болевые сигналы от тела, участвует в формировании ощущений внутренних органов.

Центральная борозда островка (sulcus centralis insulae) делит его на переднюю и заднюю части. В передней части выделяют несколько коротких извилин (gyri breves insulae), в задней — одну длинную извилину (gyrus longus insulae).

Связи с другими структурами

Островковая доля имеет обширные двусторонние связи с:

• Таламусом (особенно с вентральными задними ядрами, передающими болевую и висцеральную чувствительность);
• Миндалевидным телом (амигдалой) — ключевым центром страха и тревоги;
• Передней поясной корой — участвует в регуляции внимания и эмоций;
• Орбитофронтальной корой — связана с принятием решений и оценкой стимулов;
• Гипоталамусом — через вегетативные центры регулирует работу внутренних органов.

Функции

Интероцепция и висцеральная чувствительность

Одной из основных функций островковой доли является восприятие сигналов от внутренних органов (сердца, лёгких, желудочно-кишечного тракта). Она обрабатывает информацию о сердечном ритме, дыхании, уровне насыщения, температуре тела, а также о чувстве голода, жажды и тошноты. Эта способность называется интероцепцией и лежит в основе субъективного ощущения «физического Я».

Вкусовая и обонятельная обработка

Передняя часть островка является первичной вкусовой корой. Она получает сигналы от рецепторов языка через таламус и участвует в различении вкусов (сладкого, солёного, кислого, горького, умами). Островковая кора также интегрирует вкусовую информацию с обонятельной, формируя сложное восприятие вкуса пищи.

Болевая чувствительность

Задняя островковая доля играет важную роль в восприятии боли. Она обрабатывает как соматическую (от кожи и мышц), так и висцеральную (от внутренних органов) боль. Исследования с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) показывают, что активность островка коррелирует с субъективной интенсивностью болевых ощущений. Повреждение островковой доли может приводить к снижению болевой чувствительности или, наоборот, к хроническим болевым синдромам.

Эмоциональная регуляция

Островковая доля участвует в формировании эмоций, особенно тех, которые связаны с телесными ощущениями: отвращения, страха, тревоги, эмпатии. Например, вид отвратительной пищи или запах гниения активирует переднюю островковую кору, что сопровождается вегетативной реакцией (тошнотой, замедлением пульса). Островок также вовлечён в механизмы эмпатии — способности понимать и разделять эмоции других людей. При наблюдении за чужой болью активность островка повышается у наблюдателя.

Осознание и чувство «Я»

Современные нейронаучные теории (в частности, модель Антонио Дамасио) связывают островковую долю с формированием «соматического маркера» — субъективного ощущения собственного тела в пространстве и времени. Считается, что островок интегрирует сигналы от всех внутренних органов в единую картину, которая ложится в основу базового чувства «Я» (прото-себя). Повреждение островка может приводить к нарушениям телесного самовосприятия, например, к синдрому игнорирования половины тела (гемисоматоагнозии) или к ощущению, что часть тела не принадлежит человеку.

Клиническое значение

Эпилепсия

Островковая доля может быть источником эпилептических приступов, которые часто имитируют височную эпилепсию. Характерные проявления включают:

• висцеральные ощущения (тошнота, чувство подъёма в животе);
• вкусовые или обонятельные галлюцинации;
• вегетативные симптомы (потливость, тахикардия, изменение артериального давления);
• чувство страха или паники.

Инсульт

Инфаркт или кровоизлияние в островковую долю встречаются редко, но могут приводить к:

• нарушению вкусовой чувствительности (агевзии);
• снижению болевой чувствительности на противоположной стороне тела;
• вегетативной нестабильности (колебаниям давления, сердечного ритма);
• эмоциональным расстройствам (апатии, тревоге, депрессии).

Хроническая боль

При хронических болевых синдромах (фибромиалгии, мигрени, нейропатической боли) наблюдается изменённая активность островковой доли. Это может быть связано с нарушением процессов нисходящего контроля боли и усилением восприятия болевых сигналов.

Психические расстройства

Изменения структуры и функции островковой доли описаны при:

• Тревожных расстройствах — повышенная активность передней островковой коры при ожидании угрозы;
• Посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) — снижение объёма серого вещества в островке;
• Шизофрении — нарушение интеграции телесных ощущений и чувства «Я»;
• Расстройствах пищевого поведения (анорексии, булимии) — изменённая реакция на сигналы голода и насыщения.

Эволюция и сравнительная анатомия

Островковая доля присутствует у всех млекопитающих, но наиболее развита у приматов и человека. У человека она достигает наибольшего относительного размера среди всех видов, что связывают с развитием сложных социальных эмоций (эмпатии, стыда, вины) и самосознания. У грызунов островковая кора меньше и в основном отвечает за вкусовую и висцеральную чувствительность, тогда как у обезьян и человека её передняя часть значительно расширена и участвует в социальном познании.

Методы исследования

Для изучения островковой доли используются:

• Функциональная МРТ (фМРТ) — позволяет регистрировать изменения кровотока при выполнении задач, связанных с болью, эмоциями, вкусом;
• Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) — оценивает метаболическую активность;
• Электроэнцефалография (ЭЭГ) и магнитоэнцефалография (МЭГ) — регистрируют электрическую активность;
• Стереотаксическая электроэнцефалография (сЭЭГ) — инвазивный метод, используемый при хирургическом лечении эпилепсии для точной локализации очага.

Источники

• Дамасио А. «Чувство того, что происходит. Тело и эмоции в создании сознания» (1999).
• Craig A. D. (2009). «How do you feel — now? The anterior insula and human awareness». Nature Reviews Neuroscience.
• Nieuwenhuys R. (2012). «The insular cortex: a review». Progress in Brain Research.
• Казанцев В. П., Меркулов А. В. «Анатомия центральной нервной системы» (2018).
• Mesulam M. M. (2000). «Principles of Behavioral and Cognitive Neurology».