คอร์ติคัลโฮมุนคูลัส ( จากภาษาละตินhomunculus ' คนตัวเล็ก มนุษย์จิ๋ว' ^{[ 1 ] [ 2 ]} ) คือภาพแทนร่างกายมนุษย์ ที่บิดเบี้ยว โดยอิงจาก "แผนที่" ทางระบบประสาทของบริเวณและส่วนต่างๆ ของสมองมนุษย์ที่ทำหน้าที่ประมวลผลการทำงานของกล้ามเนื้อและ/หรือการทำงานของประสาทสัมผัสสำหรับส่วนต่างๆ ของร่างกายเส้นใยประสาท—ที่นำข้อมูลประสาทสัมผัสจากทั่วร่างกาย—สิ้นสุดลงในบริเวณต่างๆ ของกลีบข้างขมับในเปลือกสมองก่อให้เกิดแผนที่แทนร่างกาย 

ผลการค้นพบในช่วงทศวรรษ 2010 และต้นทศวรรษ 2020 เริ่มเรียกร้องให้มีการแก้ไขแบบจำลอง "โฮมุนคูลัส" แบบดั้งเดิมและการตีความใหม่ของแผนที่ร่างกายภายใน (ซึ่งอาจไม่เรียบง่ายและเป็นภาพกราฟิกมากนัก) และการวิจัยในด้านนี้ยังคงดำเนินต่อไป^{[ 3 ]}

ตลอดความยาวของคอร์เทกซ์มอเตอร์และเซนเซอร์หลัก พื้นที่ที่เชี่ยวชาญในส่วนต่างๆ ของร่างกายจะถูกจัดเรียงอย่างเป็นระเบียบ แม้ว่าจะเรียงลำดับแตกต่างจากที่คาดไว้ก็ตาม นิ้วเท้าจะถูกแสดงไว้ที่ส่วนบนของซีกสมอง (หรือพูดให้แม่นยำกว่านั้นคือ "ปลายบน" เนื่องจากคอร์เทกซ์จะโค้งเข้าด้านในและลงที่ด้านบน) จากนั้นเมื่อเคลื่อนลงมาตามซีกสมอง ส่วนต่างๆ ของร่างกายที่สูงขึ้นเรื่อยๆ จะถูกแสดง โดยสมมติว่าร่างกายนั้นไม่มีใบหน้าและมีแขนยกขึ้น เมื่อลงไปตามคอร์เทกซ์อีก ส่วนต่างๆ ของใบหน้าจะถูกแสดง โดยเรียงลำดับจากบนลงล่างโดยประมาณ แทนที่จะเป็นจากล่างขึ้นบนเหมือนก่อนหน้านี้ โฮมุนคูลัสถูกแบ่งครึ่ง โดยมีการแสดงมอเตอร์และเซนเซอร์สำหรับด้านซ้ายของร่างกายอยู่ทางด้านขวาของสมอง และในทางกลับกัน^{[ 5 ]}

ปริมาณของเปลือกสมองที่จัดสรรให้กับส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายนั้น ไม่ได้เป็นสัดส่วนกับพื้นที่ผิวหรือปริมาตรของส่วนนั้น แต่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเส้นประสาทที่เชื่อมต่อกับส่วนนั้นต่างหาก ส่วนต่างๆ ของร่างกายที่มีการเชื่อมต่อทางประสาทสัมผัสหรือการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนและ/หรือมีจำนวนมากกว่า จะถูกแสดงให้มีขนาดใหญ่ขึ้นในภาพจำลองร่างกายมนุษย์ ในขณะที่ส่วนที่มีการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนน้อยกว่าและ/หรือมีจำนวนน้อยกว่า จะถูกแสดงให้มีขนาดเล็กกว่า ภาพที่ได้จึงเป็นภาพร่างกายมนุษย์ที่บิดเบี้ยว โดยมีมือ ริมฝีปาก และใบหน้าที่ใหญ่เกินสัดส่วน

ในโฮมุนคูลัสประสาทสัมผัส ใต้บริเวณที่จัดการความรู้สึกสำหรับฟัน เหงือก ขากรรไกร ลิ้น และคอหอย จะมีบริเวณสำหรับความรู้สึกภายในช่องท้อง ที่ปลายสุดของคอร์เทกซ์ประสาทสัมผัสหลัก เลยบริเวณนิ้วเท้าไปนั้น ตามความเชื่อดั้งเดิมเชื่อกันว่าเครือข่ายประสาทสัมผัสสำหรับอวัยวะเพศเกิดขึ้นที่นี่ อย่างไรก็ตาม การวิจัยล่าสุดได้ชี้ให้เห็นว่าอาจมีบริเวณคอร์เทกซ์สองบริเวณที่แตกต่างกันสำหรับอวัยวะเพศ ซึ่งอาจแยกความแตกต่างโดยบริเวณหนึ่งจัดการกับการกระตุ้นทางเพศและอีกบริเวณหนึ่งจัดการกับการกระตุ้นที่ไม่ใช่ทางเพศ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

Wilder Penfieldและผู้ร่วมวิจัยของเขา Edwin Boldrey และ Theodore Rasmussen ถือเป็นผู้ริเริ่มโฮมุนคูลัสประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหว พวกเขาไม่ใช่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์กลุ่มแรกที่พยายามทำให้การทำงานของสมองมนุษย์เป็นรูปธรรมโดยใช้โฮมุนคูลัส^{[ 8 ]} อย่างไรก็ตาม พวกเขาเป็นกลุ่มแรกที่แยกแยะความแตกต่างระหว่างการทำงานของประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหว และทำแผนที่ทั้งสองอย่างแยกจากกันบนสมอง ส่งผลให้ได้โฮมุนคูลัสที่แตกต่างกันสองแบบ นอกจากนี้ ภาพวาดของพวกเขาและภาพวาดในภายหลังที่ได้มาจากภาพวาดของพวกเขากลายเป็นแผนที่แนวคิดที่มีชื่อเสียงที่สุดในประสาทวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ เนื่องจากสามารถแสดงข้อมูลได้อย่างชัดเจนในทันที^{[ 8 ]}

เพนฟิลด์คิดค้นโฮมุนคูลัสขึ้นมาครั้งแรกในฐานะการทดลองทางความคิด และไปไกลถึงขั้นจินตนาการถึงโลกในจินตนาการที่โฮมุนคูลัสอาศัยอยู่ ซึ่งเขาเรียกว่า "ถ้า" เขาและเพื่อนร่วมงานได้ทำการทดลองกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในบริเวณสมองที่แตกต่างกันของผู้ป่วยที่เข้ารับการผ่าตัดสมองแบบเปิดเพื่อควบคุมโรคลมชัก และด้วยเหตุนี้จึงสามารถสร้างแผนที่สมองตามภูมิประเทศและโฮมุนคูลัสที่สอดคล้องกันได้^{[ 8 ] [ 9 ]}

การศึกษาล่าสุดได้ปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับการจัดเรียงโซมาโทโทปิกโดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน (fMRI) ^{[ 10 ]}

เพนฟิลด์เรียกสิ่งประดิษฐ์ของเขาว่า "สิ่งมีชีวิตที่น่าเกลียดน่ากลัว" เนื่องจากสัดส่วนที่ดูแปลกประหลาด ตัวอย่างเช่น เส้นประสาทรับความรู้สึกที่มาจากมือจะไปสิ้นสุดที่บริเวณกว้างของสมอง ส่งผลให้มือของโฮมุนคูลัสมีขนาดใหญ่ ในทางตรงกันข้าม เส้นประสาทที่มาจากลำตัวหรือแขนจะครอบคลุมพื้นที่น้อยกว่ามาก ดังนั้นลำตัวและแขนของโฮมุนคูลัสจึงดูเล็กและอ่อนแอเมื่อเทียบกัน

โดยปกติแล้ว โฮมุนคูลัสของเพนฟิลด์จะแสดงเป็นแผนภาพ 2 มิติ ซึ่งเป็นการทำให้ง่ายเกินไป เพราะไม่สามารถแสดงชุดข้อมูลที่เพนฟิลด์รวบรวมจากผู้ป่วยผ่าตัดสมองได้อย่างครบถ้วน แทนที่จะแบ่งแยกส่วนต่างๆ ของร่างกายอย่างชัดเจนดังที่แสดงในภาพวาด ในความเป็นจริงแล้วมีการทับซ้อนกันอย่างมากระหว่างบริเวณใกล้เคียงกัน การทำให้ง่ายเกินไปนี้ทำให้เข้าใจผิดว่า รอยโรคในเปลือกสมองส่วนควบคุมการเคลื่อนไหวจะทำให้เกิดความบกพร่องเฉพาะในกล้ามเนื้อเฉพาะส่วน อย่างไรก็ตามนี่เป็นความเข้าใจผิดเพราะรอยโรคทำให้เกิดความบกพร่องในกลุ่มกล้ามเนื้อที่ทำงานร่วมกัน การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าเปลือกสมองส่วนควบคุมการเคลื่อนไหวทำงานในแง่ของการเคลื่อนไหวโดยรวมในฐานะกลุ่มการเคลื่อนไหวแต่ละส่วนที่ประสานกัน

โฮมุนคูลัสรับรู้และสั่งการสามารถแสดงเป็นรูปทรงสามมิติได้เช่นกัน (เช่น โฮมุนคูลัสรับรู้ที่ปั้นโดย Sharon Price-James ซึ่งแสดงจากมุมต่างๆ ด้านล่าง) ซึ่งจะช่วยให้คนทั่วไปเข้าใจอัตราส่วนระหว่างระดับการทำงานของเส้นประสาทสั่งการหรือรับความรู้สึกของส่วนต่างๆ ของร่างกายได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม แบบจำลองสามมิติเหล่านี้ไม่ได้แสดงให้เห็นว่าส่วนใดของสมองสัมพันธ์กับส่วนใดของร่างกาย

• การรับรู้ผ่านร่างกาย
• การจัดเรียงตามตำแหน่งของร่างกาย
• แผนที่ภูมิประเทศ (กายวิภาคระบบประสาท)

• Mole-ratunculus — แบบจำลองของ homunculus ทางประสาทสัมผัสสำหรับหนูตุ่นจากบทความ:
• Catania, Kenneth C.; Remple, Michael S. (2002). "สมองส่วนรับความรู้สึกทางกายของหนูตุ่นไร้ขนถูกครอบงำด้วยการแสดงภาพฟัน" Proceedings of the National Academy of Sciences . 99 (8): 5692– 5697. Bibcode : 2002PNAS...99.5692C . doi : 10.1073/pnas.072097999 . PMC 122833 . PMID 11943853 . S2CID 8869228 . รูปที่ 3: ... "หนูตุ่นไร้ขน" นี้แสดงให้เห็นภาพกราฟิกของการขยายภาพของฟันหน้าและหัวในสมองส่วนคอร์เท็กซ์