Obwodowy układ nerwowy
Somatyczny
Składa się z nerwów połączonych z receptorami czuciowymi i
mięśniami szkieletowymi
Autonomiczny
Reguluje funkcje gruczołów, naczyń krwionośnych, narządów
wewnętrznych
Składa się z:
współczulnego układu nerwowego (mobilizuje organizm do
działania)
przywspółczulnego układu nerwowego (zachowuje energię,
podtrzymuje stan spokoju)
Komunikacja w układzie nerwowym
Struktura neuronu
Rozdaje neuronów
W jaki sposób neurony komunikują się ze sobą
Potencjał czynnościowy
Neurotransmitery/ neuroprzekaźniki
System dokrewny
Hormony
Dendryty
Odbierają informacje z innych neuronów i
przekazują je do komórek organizmu
Ciało komórki
Utrzymuje neuron przy życiu i warunkuje
jego wyładowanie
Akson
Odchodzący od neuronu, przewodzi
impulsy z ciała komórki i przenosi je do
innych neuronów
Osłonka mielinowa
Tłusta warstwa izolacyjna otaczająca niektóre aksony
W jaki sposób neurony się
komunikują
Synapsa: miejsce, w którym
następuje przekazywanie impulsu
nerwowego z jednej komórki do
drugiej
Składa się z kolbki synaptycznej,
szczeliny synaptycznej i
receptorów
Impuls nerwowy (potencjał
czynnościowy) prowadzi do
zwolnienia przekaźnika
nerwowego
Przekaźnik jest przejęty przez
adekwatne receptory
Potencjały czynnościowe: zmiana napięcia elektrycznego następująca
w aksonie, kiedy neuron jest aktywizowany. Prowadzi do impulsu
elektrycznego
Przekaźnik nerwowy: substancja chemiczna, która
wydzielona do synapsy przez neuron przenoszący
pobudza aktywność neuronu odbierającego przekaz
Najważniejsze neuroprzekaźniki
Serotonina (neurony związane ze snem, łaknieniem,
spostrzeganiem zmysłowym, regulacją temperaturą,
hamowaniem bólu i nastrojem)
Dopamina (neurony związane ze świadomym ruchem,
uczeniem się, pamięcią i emocjami)
Acetylocholina (neurony związane z czynnościami mięśni,
funkcjami poznawczymi, pamięcią i emocjami)
Norepinefryna (neurony związane z przyspieszoną pracą
serca, z uczeniem się, pamięcią, marzeniami sennymi, itd.)
GABA (kwas gammaaminomasłowy) (główny
neuroprzekaźnik hamujący)
Hormony (przekaźniki
długodystansowe):
substancje chemiczne
wydzielane przez narządy
zwane gruczołami, a
wpływające na działanie
innych narządów
Hormony regulują rozwój,
metabolizm, zachowanie,
stres, i inne funkcje
Melatonina (hormon wydzielany przez szyszynkę): reguluje pewne
rytmy biologiczne
Hormony nadnerczy
Kortyzol: reakcja na stres
Epinefryna (adrenalina) i norepinefryna (noradrenalina):
aktywizują współczulny układ nerwowy, który z kolei
zwiększa poziom pobudzenia i przygotowuje organizm do
działania
Hormony płciowe
Estrogeny (np. progesteron), androgeny (np. testosteron)
Mózg i jego struktura
Najpierw, mózg w liczbach...
Masa
Niemowlę średnio 350 gramów, 12% całkowitej wagi ciała
Dorosły średnio 1375 gramów (od 1-2.5 kg), kobiety 150
gramów mniej, 2% masy ciała
ludzie > małpy naczelne > inne ssaki (rzędu 1/100) > ptaki >
gady > płazy > ryby
Dinozaur o masie wieloryba miałby mózg 100 razy lżejszy.
40 mld neuronów, 30 mld móżdżek, > 8 mld kora, < 2 mld
pozostałe
Synapsy neuronów
kora 4000/neuron, 3x1013 połączeń
móżdżek 3x1012 połączeń
pozostałe 2x1013 połączeń
razem 5x1013
Pojemność rzędu 50 x 1012=50 Tbitów traktując każdą synapsę
jako bit
Mapowanie mózgu
Techniki obrazowania i stymulowania mózgu
Techniki obrazowania mózgu (e.g. PET-scan, fMRI)
Pozwalają badaczowi obserwować aktywność mózgu, podczas
gdy pacjent wykonuje określone zadanie (np. rozpoznawanie
słów, dyskryminacja wzrokowa)
Są korelacyjne (nie wiemy, czy aktywacja określonego obszaru
mózgu wywołuje określoną funkcję, jest niezbędna dla
pojawienia się takiej funkcji)
Techniki stymulacji mózgu (e.g. Elektryczna stymulacja,
Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)
Pozwalają na badanie jak bezpośrednia stymulacja określonych (zwykle
korowych) obszarów mózgu wpływa na zachowanie
Możemy powiedzieć, że określony obszar wywołuje daną funkcję, jest
niezbędny dla tej funkcji – przyczyna
Ważne pojęcia
Rozdzielczość przestrzenna: zdolność techniki do dostarczenia wyników na
pewnym poziomie przestrzennej precyzji (np. fMRI posiada rozdzielczość
przestrzenną około 4 mm nie daje informacji o strukturach mniejszych
niż 4 mm)
Większa rozdzielczość = wyższa precyzja
Czasowa rozdzielczość: zdolność techniki do dostarczenia wyników na
pewnym poziomie czasowej precyzji (np. TMS ma czasową rozdzielczość =
1 ms brak informacji o procesach krótszych niż 1 ms)
Coś za coś, przestrzenna / czasowa rozdzielczość: metody z wyższą
przestrzenną rozdzielczością (np. fMRI) mają mniejszą czasową
rozdzielczość i odwrotnie (np. ERP
Techniki obrazowania mózgu: PET-scan
PET-scan (emisyjna tomografia pozytronowa)
Wstrzyknięcie radioaktywnego emitującego pozytrony znacznika
(znakowanej radioaktywnie wody 15O) do żyły
Koncentracja znacznika w określonym obszarze mózgu jest większa, gdy
wzrasta utlenienie mózgu (= większa aktywność w tym obszarze)
Znacznik ma krótki czas półtrwania. W momencie rozpadu znacznik emituje
pozytrony, które zostają unicestwione poprzez interakcję z elektronami. W
tym procesie dwa γ (gamma) - promienie są emitowane w przeciwnych
kierunkach. Promienie te są następnie wychwytywane przez czujniki
promieniowania
gemiinii