Островковая доля коры головного мозга

Островковая доля коры головного мозга (лат. lobus insularis, также insula, островок Рейля) — это часть коры больших полушарий головного мозга, расположенная в глубине Сильвиевой щели (латеральной борозды). Она представляет собой долю, скрытую от поверхности участками лобной, теменной и височной долей, которые образуют над ней покрышку (оперкулюм). Островковая доля выполняет интегративную функцию, связывая процессы восприятия, эмоций, когнитивного контроля и телесных ощущений (интероцепции).

Анатомия

Расположение и границы

Островковая доля находится в основании латеральной борозды, которая отделяет лобную и теменную доли от височной. Чтобы её увидеть, необходимо раздвинуть края Сильвиевой щели или удалить покрышку. Спереди островок граничит с лобной покрышкой (лат. operculum frontale), сверху — с лобно-теменной покрышкой (operculum frontoparietale), снизу — с височной покрышкой (operculum temporale). Медиальная поверхность островка прилежит к базальным ядрам, в частности к скорлупе и бледному шару, а также к внутренней капсуле.

Строение

Островковая доля имеет форму треугольника или пирамиды, вершина которой направлена к переднему отделу латеральной борозды. В ней выделяют две основные части:

• Передняя островковая доля (лат. insula anterior) — крупнее, содержит несколько коротких извилин (gyri breves insulae), которые сходятся к центральной бороздке островка.
• Задняя островковая доля (лат. insula posterior) — меньше, состоит из одной-двух длинных извилин (gyri longi insulae).

Центральная бороздка островка (лат. sulcus centralis insulae) разделяет переднюю и заднюю части. Вся поверхность островка покрыта серым веществом — корой, толщина которой варьируется от 2 до 4 мм.

Кровоснабжение

Островковая доля получает кровь из нескольких артерий:

• Средняя мозговая артерия (лат. arteria cerebri media) — основной источник, её ветви (островковые артерии) проникают в кору через покрышку.
• Передняя мозговая артерия (лат. arteria cerebri anterior) — участвует в кровоснабжении передних отделов.
• Задняя мозговая артерия (лат. arteria cerebri posterior) — обеспечивает задние отделы.

Венозный отток осуществляется через островковые вены, впадающие в поверхностные средние мозговые вены и далее в синусы твёрдой мозговой оболочки.

Функции

Островковая доля долгое время считалась «скрытой» и малоизученной областью, однако современные нейронаучные исследования (функциональная МРТ, позитронно-эмиссионная томография) выявили её ключевую роль в ряде процессов.

Интероцепция

Основная функция островка — обработка сигналов от внутренних органов (интероцепция). Он получает информацию о состоянии сердца, лёгких, желудочно-кишечного тракта, температурном и болевом ощущении. Задняя часть островка специализируется на первичной обработке телесных сигналов, а передняя — на их интеграции с эмоциональным и когнитивным контекстом. Например, чувство голода, жажды, одышки или сердцебиения в стрессовой ситуации — всё это связано с активностью островковой доли.

Эмоции и чувства

Островок участвует в формировании субъективных эмоциональных переживаний (чувств). Он связывает телесные реакции (например, учащение пульса при страхе) с осознанием эмоции. Исследования показывают, что активность передней островковой доли коррелирует с интенсивностью таких чувств, как отвращение, боль, эмпатия, любовь и даже социальное отвержение. При наблюдении за страданиями другого человека у наблюдателя активируется та же область островка, что и при собственном болевом опыте — это основа эмпатии.

Когнитивный контроль и принятие решений

Передняя островковая доля играет роль в обнаружении конфликтов и неопределённости. Она активируется, когда человек сталкивается с неожиданной или потенциально опасной ситуацией, требующей быстрого переключения внимания. Островок участвует в оценке рисков, прогнозировании последствий и принятии решений, особенно в условиях неопределённости. Вместе с передней поясной корой он образует «сеть значимости» (salience network), которая определяет, какие стимулы заслуживают внимания.

Речь и язык

Хотя островок не является первичной речевой зоной, его повреждение может приводить к нарушениям речи — афазии. В частности, левая островковая доля участвует в артикуляции и фонологической обработке, а также в координации речевых движений. При инсульте в этой области нередко возникает апраксия речи — нарушение способности планировать и выполнять речевые движения при сохранности мышц.

Болевая чувствительность

Островок — один из ключевых центров обработки болевых сигналов. Он получает информацию от спинного мозга через таламус и участвует в формировании как сенсорного (локализация, интенсивность), так и эмоционального (страдание, дискомфорт) компонента боли. Хроническая боль, например, при фибромиалгии, связана с изменённой активностью островка.

Связи с другими структурами мозга

Островковая доля имеет обширные двусторонние связи с многими отделами мозга:

• Таламус — передача соматосенсорной и интероцептивной информации.
• Миндалевидное тело — обработка эмоций, особенно страха и отвращения.
• Передняя поясная кора — совместная работа в сети значимости и когнитивного контроля.
• Орбитофронтальная кора — оценка ценности стимулов и принятие решений.
• Базальные ганглии — регуляция движений и мотивации.
• Височная доля — слуховая и вестибулярная обработка.

Эти связи делают островок центральным узлом, интегрирующим телесные, эмоциональные и когнитивные сигналы.

Клиническое значение

Инсульт

Инфаркт или кровоизлияние в области островковой доли встречаются относительно редко, но могут приводить к характерным симптомам:

• Островковый синдром: потеря способности ощущать внутренние органы (асимболия для боли), нарушение температурной чувствительности, вегетативные расстройства (изменение артериального давления, потоотделения).
• Афазия (при поражении левого полушария) — нарушение речи, особенно артикуляции.
• Эмоциональные нарушения: апатия, депрессия, снижение эмпатии.

Эпилепсия

Островковая доля может быть очагом эпилептической активности, что проявляется в виде висцеральных ощущений (тошнота, чувство подъёма в животе), вегетативных симптомов (покраснение, потоотделение) и сложных парциальных припадков с нарушением сознания. Диагностика островковой эпилепсии сложна из-за её глубокого расположения.

Психические расстройства

Изменения активности и структуры островка связывают с рядом психических заболеваний:

• Тревожные расстройства — гиперактивность передней островковой доли при ожидании угрозы.
• Депрессия — снижение активности в задних отделах, нарушение интероцепции.
• Шизофрения — аномальная активация при обработке социальных сигналов, снижение эмпатии.
• Расстройства пищевого поведения (анорексия, булимия) — искажённое восприятие телесных сигналов, связанное с дисфункцией островка.
• Аутизм — снижение активности островка при социальном взаимодействии, что может объяснять трудности с эмпатией.

Зависимости

При наркотической или алкогольной зависимости островок играет роль в формировании тяги (craving). Его повреждение у курильщиков, по данным некоторых исследований, может приводить к лёгкому отказу от курения, что указывает на его роль в поддержании аддиктивного поведения.

История изучения

Островковая доля была впервые описана в XVI веке анатомом Андреасом Везалием, однако детальное исследование началось лишь в XIX веке. Немецкий анатом Иоганн Кристиан Рейль (1759–1813) дал ей название «островок» (insula), подчеркнув её изолированное положение. В XX веке островок долго считался частью лимбической системы, но современные данные показали его более широкую функциональную роль. Развитие нейровизуализации в 1990–2000-х годах позволило связать активность островка с эмоциями, болью и самосознанием.

Интересные факты

• Островковая доля является одной из последних областей мозга, достигающих полной миелинизации (у человека — к 20–25 годам).
• У некоторых видов животных (например, у китообразных) островок развит особенно сильно, что связывают с их сложной социальной и эмоциональной жизнью.
• Повреждение островка может приводить к редкому синдрому «алекситимии» — неспособности осознавать и описывать собственные эмоции.
• В 2019 году группа учёных из США и Китая показала, что стимуляция островка электрическим током у пациентов с эпилепсией вызывает чувство «выхода из тела» (внетелесный опыт).

Источники

• Дуус П. Топический диагноз в неврологии. Анатомия, физиология, клиника. — М.: Практика, 1996.
• Лурия А. Р. Высшие корковые функции человека. — М.: Издательство МГУ, 1969.
• Craig A. D. How do you feel? An interoceptive moment with your neurobiological self. — Princeton University Press, 2015.
• Kurth F., Zilles K., Fox P. T., Laird A. R., Eickhoff S. B. A link between the systems: functional differentiation and integration within the human insula revealed by meta (организация признана экстремистской, деятельность запрещена в РФ)-analysis. — Brain Structure and Function, 2010.
• Neuroanatomy of the Insula: A Review of the Literature / Benarroch E. E. — Mayo Clinic Proceedings, 2019.