Pytania - Psychologia UJ 209
1. Holistyczne i redukcjonistyczne podejście w neurobiologii
Holistyczne - wnioskowanie o mechanizmach działania układu nerwowego z opisu całości jego zachowań
Redukcjonistyczne – wnioskowanie o możliwych zachowaniach na podstawie wiadomości o szczegółach budowy układu nerwowego
2. Materialne podstawy świadomości
Mózg jest organem służącym do przetrwania, a nie do poznawania samego siebie. Stąd jedynie wychodząc na zewnątrz można go badać i wyciągać sprawdzalne wnioski co do jego natury i mechanizmu działania.
Badania te wykazują, że materialne i psychiczne aspekty mózgu są ściśle powiązane: materia mózgu decyduje o ekspresji świadomości, ale aktywność psychiczna – świadomość – kształtuje mózg, wywołując w nim określone zmiany materialne.
Wszystkie drogi między zmysłami a świadomością i między świadomością a motoryką biegną poprzez wzgórze – uszkodzenie=nieodwracalna śpiączka
3. Poglądy Hipokratesa na strukturę osobowości
4. Poglądy Kartezjusza i Spinozy na relacje miedzy świadomością a ciałem
5. Znaczenie mózgu
Zwiększał swa powierzchnie przez fałdowanie
Osiągnął nieznany dotąd poziom: jest wyposażony w język i zdolny do tworzenia kultury
Podobnie jak u innych zwierząt, mózg ludzki jest organem przeżycia
Bardzo znaczne rozmiary
Zróżnicowana ekspansja poszczególnych obszarów
• Kora przedczołowa: 30% całej kory (3.5% u kota, 11.5% u małpy) kosztem innych obszarów kory
Pojawianie się dodatkowych obszarów korowych
• indywidualnie bardzo zmienne podobszary kory śródwęchowej
Szczególna organizacja obwodów neuronalnych
• Unerwienie dopaminowe kory mózgowej znacznie większe i swoiste dla poszczególnych obszarów niż u gryzoni
Ogranicza to możność generalizacji na temat mózgu ludzkiego na podstawie doświadczeń na zwierzętach
Zużywa bardzo wiele energii na generowanie sygnałów nerwowych
• pobiera 9 razy więcej tlenu niż inne tkanki (20% całego zapotrzebowania na tlen) i 7 razy więcej krwi (15%)
6. Ewolucja mózgu ludzkiego
Zmiany wymiarów i funkcji mózgu związane z przystosowaniem do wymogów środowiska są wynikiem neuroplastyczności
Od rekina do człowieka 400 Mlat
Wielki skok: małpa - człowiek – 3 Mlat
Ewolucja mózgu,
zmierzająca do uczynienie go
jak najdoskonalszym organem przeżycia, warunkowana przez jego plastyczność, doprowadziła do powstania świadomości
Zwiększenie wymiarów mózgu może być skutkiem:
• powiększenia wymiarów neuronów
• powiększenia liczby neuronów
Obie sytuacje zmniejszają wydajność transmisji sygnałów
Strategią ewolucyjna było rozwinięcie modularnej struktury wielkiego mózgu
W stosunku do bonobo - Największe zmiany nastąpiły w obszarze brzuszno-oczodołowej kory przedczołowej (1), brzusznego pasma kory wzrokowej (2), oraz neuroendokrynnego obszaru podwzgórza
7. Kontakt mózgu z otoczeniem
wzgórze, zmysły, motoryka
HM padaczka lobotomia skroniowa – utrata pamięci
Phineas Gage – uszkodzenie płatw skroniowych – zmiana osobowości
Mowa – pęczek łukowaty, obszar wokalizacji, pierwotna kora słuchowa
Paul Broca – ośrodek ruchowy
Carl Wernicke – ośrodek słuchowy
8. Ograniczone stany świadomości
Zespół zamknięcia – po udarach, wylewach Świadomość zachowana, ale w wyniku uszkodzenia pnia mózgu jedyny sposób komunikacji ze światem to mruganie powieką. Oszczędzony zostaje nerw okoruchowy, dzięki któremu chorzy mogą przekazywać sygnały otoczeniu. Obszar odpowiadający za świadomość jest nadal aktywny, choć w nieco mniejszym stopniu niż u osoby zdrowej. Duże szanse na wyzdrowienie, w szczególności gdy rehabilitacja.
Stan minimalnej świadomości - Chory zachowuje szczątkowy kontakt z otoczeniem (widać aktywność w trójkątnym polu), ale nic nie sygnalizuje.
Dysponujemy technikami pozwalającymi obiektywnie oceniać aktywność mózgu - pet
9. Wpływ środowiska na rozwój mózgu
Zachwa – osiedla sie – resorbuje mózg
Naczelne – życie w dużych grupach społecznych
10. Empiryczne badanie świadomości
Empiryczną definicją świadomości może być zdolność do uświadomienie sobie swego istnienia – test lustra, dzieci 18-24 mc, delfiny, bonobo, szympansy(4,5-8 lat), słonie, orangutan. Papugi nie.
11. Charakterystyka gatunków “świadomych”
• duży mózg,
• silne, zhierarchizowane relacje społeczne
• wykazują empatię, w postaci tzw. targeted helping (czyli pomocy ukierunkowanej na potrzeby drugiego) w stosunku do zwierząt tego samego gatunku i w stosunku do człowieka
Skuteczność działania mózgu zależy nie tyle od liczby neuronów (rzędu 1011), ile od ilości i jakości połączeń synaptycznych, które są plastyczne
12. Ogólna budowa ludzkiego mózgu
Podstawowe części mózgu to
Przodomózgowie (kresomózgowie i międzymózgowie}
Śródmózgowie
Tyłomózgowie (pień mózgu, móżdżek, rdzeń przedłużony)
13. Funkcjonalne znaczenie poszczególnych regionów mózgu
Przodomózgowie:
-kora: Kora mózgowa jest podzielona na wiele odrębnych obszarów, pełniących określone funkcje interpretacji informacji i sterujące odpowiedziami ruchowymi. Drogi przekazu od receptorów w narządach zmysłów do kory mózgowej i od kory mózgowej do mięśni krzyżują się przechodząc z jednej strony na drugą. Dlatego ruchy prawej części ciała są kontrolowane przez lewą część kory mózgowej i odwrotnie.
W tylnej części płatów czołowych znajduje się obszar motoryczny, kierujący świadomymi ruchami dowolnymi. Niedaleko w lewym płacie leży obszar Broki, umożliwiający ubieranie myśli w słowa
Kora przedczołowa pracuje kiedy planujesz postępowanie, wyobrażasz sobie przyszłość, używasz argumentów rozumowych. Wydaje się, że działa ona jako krótkotrwałe magazyny, pozwalające aby jedna idea była trzymana w pamięci, podczas gdy inne są rozważane.
Kiedy rozkoszujesz się smacznym daniem – smakiem, zapachem i teksturą pokarmu – zaczynają pracować płaty ciemieniowe. Ich przednia część, tuż za obszarem ruchowym, to pierwotne pola czuciowe.
Kiedy patrzysz na słowa i rysunki na naszych przezroczach aktywują się płaty potyliczne. W nich opracowywane są informacje dochodzące z oczu i wiązane z obrazami składowanymi w naszej pamięci. Uszkodzenia płatów potylicznych mogą powodować ślepotę
płaty skroniowe. Aktywują się one gdy słuchasz muzyki i mowy. Tu znajduje się ośrodek Wernickego.
Na szczycie płatów skroniowych znajdują się obszary otrzymujące informacje z uszu. Dolna część płatów skroniowych integruje pamięć o odczucia smaku, dźwięków, obrazów wzrokowych i wrażeń dotykowych
- spoidło: Lewą i prawą półkulę łączą włókna tworzące spoidło wielkie
- Jądra podstawy: są grupami neuronów otaczających wzgórze. Są one odpowiedzialne za zapoczątkowanie i koordynację ruchów. Choroba Parkinsona, powodująca drżenia, sztywność, oraz szurający krok jest
chorobą neuronów prowadzących do zwojów podstawy
Międzymózgowie: jest podzielone na dwie różne części nazywane wzgórzem (thalamus) i podwzgórzem (hypothalamus).
Tyłomózgowoe obejmuje górną część rdzenia kręgowego, pień mózgu, oraz móżdżek. Tyłomózgowie kontroluje życiowe funkcje organizmu, takie jak oddychanie i bicie serca. Móżdżek jest odpowiedzialny za wyuczone powtarzane ruchy, takie jak gra na fortepianie, jazda na nartach czy gra w tenisa.
Ponad tyłomózgowiem znajduje się śródmózgowie, które kontroluje pewne reakcje odruchowe i jest związane z obwodami sterującymi ruchami dowolnymi
14. Znaczenie wzgórza i podwzgórza
Wzgórze przekazuje impulsy ze wszystkich narządów zmysłów (z wyjątkiem części węchu) do kory mózgowej, która wysyła informacje zwrotne do wzgórza. Wzgórze jest inteligentna stacją przekażnikową między mózgowiem a rdzeniem
Podwzgórze kontroluje funkcje takie jak jedzenie czy picie, a także reguluje wydzielanie hormonów odpowiadających za funkcje seksualne. Ono budzi cię rano i zapewnia napływ adrenaliny w czasie egzaminu, kłótni czy zawodów sportowych.
Jest ono również ważnym ośrodkiem emocji, kontrolując wydzielanie substancji, które czynią się radosnym, wściekłym lub nieszczęśliwym
Mózg gospodarczy – wzgórze, jądra podstawy (agresja, termoregulacja, reprodukcja)
Mózg emocjonalny – hipokamp, jądro migdałowate, podwzgórze
15. Funkcje i znaczenie hipokampa
16. Szczególne cechy ludzkiego mózgu
17. Techniki badania funkcji ludzkiego mózgu
Technika PET (tomografia emisji pozytonów) wykorzystuje fakt, że znakowana 18F fluorodesoksyglukoza (FDG) jest wychwytywana przez nauron, ale nie metabolizowana. Cząstki beta tworzone w rozpadzie 18F powodują tworzenie promieni gamma, rejestrowanych w fotopowielaczu. Im aktywniejszy neuron, tym więcej pobiera glukozy o tym mocniej świeci.
Technika funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fNMR) opiera się na wykorzystaniu różnicy stałej dielektrycznej hemoglobiny i oksyhemoglobiny i mierzy poziom tlenu w krwi, będący dobrym wskaźnikiem szybkości przepływu krwi. Wielkość ukrwienia jest dobrą miarą aktywności tkanki nerwowej
18. Funkcjonale obszary kory mózgowej
19. Rozpoznawanie twarzy
Aby obiekt był odczytany jako twarz, musi być ułożony w szczególny, standardowy sposób.
Tylko wówczas będzie on pobudzać neurony odpowiedzialne za rozróżnianie twarzy
Inne komórki w korze wzrokowej są wyspecjalizowane w reakcji na ciało, na scenę itp.
Rozpoznanie twarzy u podludzkich naczelnych, np. makaków, zachodzi w specjalnych obszarach kory
Ostatnie badania sugerują, ze przynajmniej jeżeli chodzi o wyspecjalizowanie funkcje poznawcze mózg jest zorganizowany modularnie
Mózg nie może przerobić wszystkich danych i musi pracować oszczędnie
Twarz jest jedna z trzech zespołów cech po których odróżniamy i rozpoznajemy ludzi
Obiektywnie różnice między twarzami są bardzo niewielkie, stąd też dane z twarzy musza być szczególnie dokładnie obrabiane
Ponieważ w normalnej sytuacji osoba rozpoznawana ma głowę uniesiona do góry, tylko te obiekty przypominające twarz, które są prawidłowo zorientowane, są dalej opracowywane w odpowiednich miejscach w korze
Twarze ułożone inaczej są trudne do rozpoznania, nawet jeżeli są bardzo charakterystyczne
20. Komunikacja miedzy komórkami
Prymitywna komunikacja chemiczna wewnąrz organizmu: Autokrynna – w tej samej komórce
Parakrynna – w sąsiedniej komórce
Endokrynna – cel w odległej komórce
Zaawansowany system komunikacji – komórka nerwowa
Nabłonek – neuron czuciowy
Mięsień – neuron ruchowy
Interneurony – lokalny i łączący
Komórka neuro-endokrynna
Neurony są wysoce wyspecjalizowanymi komórkami postmitotycznymi
Po powstaniu już się nie dzielą, nowe neurony tworzą się z komórek progenitorowych w pewnych obszarach dorosłego mózgu
Żyją długo, nawet powyżej 100 lat, wymagaja neurotrofin do naprawy i gleju dla podtrzymania
Wysokie wymagania energetyczne, glukoza jest jedynym źródłem energii, metabolizm tylko tlenowy, bardzo wrażliwe na niedotlenienie
21. Komórki glejowe - typy i funkcje
Glia (z greckiego „klej”) są dziesięciokrotnie liczniejsze od neuronów i utrzymają je razem. Zajmują około połowy objętości mózgu.
Komórki glejowe mają wypustki, lecz nie tworzą synaps. Nie przewodzą potencjałów czynnościowych.
Komórki glejowe zapewniają neoronom podparcie, izolację i odżywianie.
Komórki glejowe dzielą się i zajmują miejsce pozostałe po martwych neuronach (glejoza)
Astrocyt protoplazmatyczny (istota szara) i Astrocyt włókienkowaty (istota biała) funkcje: Podtrzymywanie neuronów
Buforowanie jonów K+
Usuwanie neurotransmitera
Odżywianie neuronów
Reakcje na neuroprzekaźniki (?)
Oligodendrocyty
Mielinizują aksony w OUN (komórki Schwanna czynią to na obwodzie). Mielina jest błoną komórkową oligodendrocytów (lub komórek Schwanna), ciasno owinietą koło pojedynczych aksonów, zapewniając im wzrost szybkości przewodzenia. Stwardnienie rozsiane jest wynikiem demielinizacji.
Mikroglej
Komórki mikrogleju są komórkami immunologicznymi. Ich główną funkcją jest fagocytoza szczątków neuronów.
Komórki ependymalne
Wyścielają wnętrza komór mózgowych i splotu naczyniówkowego – miejsca tworzenia płynu mózgowordzeniowego. Niektóre mają rzęski i wspomagają krażenie tego płynu.
22. Struktura neuronu
23. Elektryczne własności neuronu - potencjał spoczynkowy i czynnościowy
Niejednakowe rozmieszczenie jonu wewnątrz i zewnątrz neuronu jest przyczyna potencjału membranowego
Różnice stężeń utrzymuje działanie pomp błonowych
Pompy są elektrogenne, a wewnętrzna strona błony jest ujemna w stosunku do zewnętrznej
W stanie spoczynkowym K+ i Cl- płyną przez niebramkowane kanały wyciekowe powodując ujemny ładunek wnętrza komórki.
Różnicę potencjałów między wnętrzem komórki a otoczeniem nazywamy potencjałem membranowym
Każdy jon ma swoisty dla siebie potencjał równowagi
Otwarcie kanału swoistego dla danego jonu zmienia otencjał membranowy w kierunku potencjału równowagi
Otwarcie kanałów Na+ i Ca2+ zmniejsza ujemność wnętrza neuronu czyli powoduje depolaryzację.
Otwarcie kanałów K+ i Cl- powoduje hiperpolaryzację
24. Typy połączeń miedzy neuronami (synaps)
synapsy niechemiczne:
· zestawienie (modulacja sygnału)
· przyłożenie (uniemożliwienie sygnału)
· złącze szczelinowe (szybka komunikacja)
synapsy chemiczne:
W zależności od neurotransmitera potencjały postsynaptyczne mogą być pobudzające lub hamujące
· pobudzająca – typ I asymetryczna
· hamująca – typ II symetryczna
· złożona
25. Synapsa elektryczna
Synapsa elektryczna (bezpośredni przeplyw pradu)
- umozliwia szybki przeplyw ładunków elektrycznych,ale sa malo podatne na czynniki modulujące i wplywy regulujące ich czynnosc
- pobudzenie miedzy neuronami przechodzi bezposrednio– zmiany potencjalu elektrycznego w 1 neuronie wywołują podobne zmiany w drugim
- struktura typu zlacza szczelinowego, gdzie ścisły kontakt pom. blonami 2 neuronow pozwala na bezpośredni przeplyw jonow i drobnych czasteczek przez pory utworzone z bialka koneksyny
- przekazuja informacje praktycznie bez zadnego opoznienia
- sa symetryczne wiec informacja może przepływać dwukierunkowo
- Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mozgu
*typy synaps niechemicznych: zestawienie (modulacja sygnalu), desmosom = przyłożenie (uniemozliwia przejscie sygnalu) i zlacze szczelinowe = gap junction (szybka sygnalizacja)
26. Synapsa chemiczna
Sygnalizacja elektrochemiczna:
Potencjał czynnościowy nie może przekroczyć szczeliny synaptycznej
Depolaryzacja zakończenia powoduje napływ jonów wapnia
Wapń mobilizuje pęcherzyki synaptyczne zawierające neurotransmiter
Cząsteczki transmitera dyfundują poprzez szczelinę i dochodzą do receptorów postsynaptycznych
Receptory postsynaptyczne kanały bramkowane ligandem - otwierają się, pozwalając na napływ Na+ i wypływ K+ (czasem to bardziej złożone)
Prąd jonowy depolaryzuje neuron postsynaptyczny i inicjuje postsynaptyczne potencjały pobudzające (EPSP)
Nagromadzanie się EPSP generuje postsynaptyczny potencjał czynnościowy
27. Uwalnianie neurotransmiterów
28. Transportery i wychwyt zwrotny neurotransmitera
29. Detektory sygnałów chemicznych
30. Receptory jonotropowe - kanały
31. Receptory metabotropowe
ZMIANA POGLĄDÓW NA MECHANIZM DZIAŁANIA RECEPTORÓW METABOTROPOWYCH Pogląd klasyczny:
Aktywowany receptor działa tylko na białka G, które z kolei aktywują kaskadę wtórnych przekaźników, Aktywowany receptor działa na wiele białek sprzężonych z receptorem, które modulują różne procesy w komórce.
32. Cykl życiowy receptora
...
psychologia-UJ