Molekuláris biológus Msc. – Humán élettan 2010
Az idegrendszer magasabb rendű működései
Tóth István Balázs DE OEC Élettani Intézet 2010. 05. 12.
Hipotalamusz – a vegetatív működések integrátora
Vegetatív, szomatikus és hormonális integráció Endokrin szabályozásban Tejejekcióban Méhösszehúzódásokban Hôszabályozásban Elektrolitháztartásban Nemi érés szabályozásában Alvás/ébrenlét regulációjában Táplálékfelvétel szabályozásában Szimpatikus – Paraszimpatikus kp.
A hipotalamusz kapcsolatai Termális ingerek
Kemoreceptorok
Perifériás szenzoros információ
Limbikus rendszer Cirkumventrikuláris szervek
Hipotalamusz Magnocelluláris magok Oxitocin ADH
Neurohipofízis
Parvocelluláris magok
Releasing és inhibiting hormonok Adenohipofízis
Peptid transzmitterek Viselkedéses reakciók - AT-II - SP - Neurotenzin - CCK - Opioidok
Táplálékfelvétel szabályozása Laterális központ – éhségérzet Mediális központ – jóllakottság érzése
Jutalmazó rendszerek
Öningerléses kísérletek → jutalmazó központok - dopaminerg magok - GABAerg gátlás - opioid gátlással felszabadítható (dezinhibíció)
Az érzelmek élettani alapjai
Limbikus rendszer - A külső környezet változásaira adott emócionális válaszok megszervezése - Vegetatív és viselkedéses összetevők összehangolása - Értékeli a külvilágból érkező ingereket, felméri újdonságtartalmukat - Felidézi a vonatkozó korábbi tapasztalatokat - Érzelmi alapon kategorizál és megszervezi a választ - Vegetatív összetevők – a hipotalamuszon keresztül
Amygdala - félelmi reakciók és kondícionálással történő módosításaik
Az agyműködés vizsgálómódszerei • Képalkotó eljárások Strukturális képalkotó eljárások – Komputer-tomográfia (CT) – Magmágneses rezonancia (NMR, MRI) Funkcionális képalkotó eljárások – Vérellátás, helyi anyagcsere intenzitása – Pozitron-emissziós tomográfia (PET) – Single.foton emissziós tomográfia (SPECT) – Funkcionális MRI (fMRI) • Elektromos tevékenység – Magnetoenkefalográfia (MEG) – Elektroenkefalográfia (EEG) – Elektrokortikográfia (ECoG) – Kiváltott potenciálok
Az elektroenkefalográfia (EEG)
species-függő spontán aktivitás hullámok sajátságai függenek az elvezetés helyétől és a szemek zártságától
EEG hullámformák
Az EEG tevékenység eredete
Kérgi piramis neuronokon kialakuló posztszinaptikus potenciálok NEM bejövő vagy itt generálódó akciós potenciálok
Az EEG frekvencia meghatározói
Szinkronizáció - talamusz - relaxált állapot - éberség csökkenése
Deszinkronizáció - kérgi neuronok saját ritmusa - koncentráció - éberség fokozódása
Kiváltott potenciálok „evoked potentials” (EP) „event-related potentials” (ERP) - szomatoszenzoros - hallási (auditív) - látási (vizuális) -szinaptikus tevékenység -szenzoros pálya épsége
Az agykéreg funkciói
• - Specifikus érző működések – hallás – látás – szomatoszenzoros működés • Specifikus mozgató működések – szomatomotoros koordináció • Integratív funkciók
Az integratív agykéregi funkciók
• Érző, mozgató vagy vegetatív működésekhez közvetlenül nem kapcsolódnak – alvás és ébrenlét – emóciók – motiváció, viselkedés – öntudat – beszéd, nyelv – tanulás, emlékezet – gondolkodás, megértés, okság
Biológiai ritmusok Ultradián ritmusok < 24 h éberségi szint egyes hormonok elválasztása (pl. LH) Cirkadián ritmusok ~ 24 h alvás ébrenlét egyes hormonok elválasztása (pl. kortizol) Infradián ritmusok > 24 h pl. nemi ciklus
Alvás - ébrenlét - Szabadon futó ritmus – nucleus suprachiasmaticus - a külvilággal való kapcsolat jellegének megváltozása (beszűkülése, de nem megszűnése!) - alvás alatti külső ingerek jelentősége - az ébrenlét „mértéke” a környezet iránti figyelem - az alvás mélységének megítélése – ébreszthetőség – EEG
Az alvás fázisai Lassúhullámú alvás - Slow Wave Sleep (SWS) Ortodox alvás: szinkronizált EEG - izomtónus kisfokú csökkenése, proprioceptív reflexek megtartottak - álomlátás ritka: mély érzelmi töltésű, nehezen meghatározható vagy rémálmok - szívritmus, légzés lassul, agyi véráramlás alacsonyabb - testhőmérséklet alacsonyabb, hőszabályozás megtartott - növekedési hormon ↑
SWS1 SWS2 SWS3 SWS4
A REM alvás Rapid Eye Movements – gyors szemmozgások Paradox alvás: deszinkronozált EEG - ébresztési küszöb emelkedett - spontán ébredés gyakori - általános izomtónus csökkenés, proprioceptív reflexek gyengülnek - lokális rángások (ujjak, arc) - álomlátás gyakoribb, élénk, bizarrabb jellegű - vegetatív izgalmi tünetek; szívritmus, légzés rendszertelen - testhőmérséklet magasabb, hőszabályozás hiányos - jelentős kérgi aktivitás, fokozott agyi véráramlás - növekedési hormon ↓
Alvásteóriák -Passzív elméletek: az alvás magyarázata az, hogy az éber állapotot fenntartó, döntően idegi eredetű hatások átmenetileg kikapcsolódnak - Aktív elméletek: az alvást valamely, az éber állapot során (vagy az alvás alatt) termelődő és felhalmozódó (kémiai) faktor hozza létre (illetve tartja fent) Deafferentációs elmélet (1930-as évek): A kéreg éber állapotának fenntartásához elegendő az érzékszervkből származó afferens információ Retikuláris elmélet: A kéreg aktivitását az Aspecifikus Retikuláris Aktiváló Szisztéma (ARAS) tartja fent, melynek eredete a formatio reticularis és a specifikus afferentáció kollaterálisai. Alvást indukáló struktúrák: Raphe magok → 5-HT → lassú hullámú alvás Locus coeruleus → noradrenalin → REM alatt az izomtónus gátlása
Kognitív (megismerő) funkciók Tanulás Emlékezés Képzelet Gondolkodás
Emlékezés (memória)
Emléknyom (engram)
Folyamatai: Bevésés, kódolás - hippocampus Tárolás – temporális kéreg? Felidézés, előhívás – prefrontális kéreg, hippocampus
Felejtés
A memória időtartalma
Munkamemória modell Hosszútávú memória Vizuális szenzoros feldolgozás
Akusztikus szenzoros feldolgozás
Ikonikus tár
Téri-vizuális rövidtávú tár
Téri-vizuális kontroll folyamatok
Prekategorikus akusztikus tár
Ellenőrző figyelmi rendszer Sémák kontrollja Monitorozó és gátló funkciók
Központi végrehajtó
Téri-vizuális vázlattömb
Fonológiai rövidtávú tár
Artikulációs kontroll folyamatok Fonológiai hurok
Munkamemória
Memóriarendszerek
Explicit v. deklaratív memória
Implicit v. non-deklaratív memória
- Tudni mit
- Tudni hogyan
- Tartalmairól be tudunk számolni
- Tartalmairól nem tudunk beszámolni
- Tények, események, adatok - Verbális Alrendszerei: - Szemantikus memória - Epizódikus memória - Forrásmemória
- Készségek, képességek, mozgások - Nonverbális Alrendszerei: - Proceduális memória - Emocionális memória
A memória sérülése: Amnézia Anterográd Retrográd Kongrád
A tanulás formái
Nem asszociatív tanulás Habituáció Szenzitizáció Asszociatív tanulás Klasszikus kondícionálás Operáns kondícionálás Motoros tanulás Kognitív / belátásos tanulás
Asszociatív tanulási formák Klasszikus kondícionálás
Operáns kondícionálás Egy magatartási elem megerősítése
Feltétlen inger → feltétlen válasz Feltételes inger társítása Feltételes inger → feltételes válasz
Az LTP
A beszéd élettana Aphasiák - szenzoros (Wernicke) - motoros (Broca) - vezetéses (f. arcuatus) - globális (Wernicke & Broca) - amnéziás (Br. 47)
Lokalizáció és lateralizáció a kérgi működésekben
Bal félteke
Jobb félteke
Verbális
Nem-verbális
Szavak, nyelv
Dallamok
Írás
Geometrikus alakzatok
Számolás
Arcok
Anlitikus gondolkodás
Holisztikus gondolkodás
