9. Integrativni

• Study notes

Integrativni sistemi osrednjega živčevja

• Koordinacija motoričnega in senzoričnega sistema poteka pod nadzorom integrativnega sistema, ki je razdeljen na več delov.
• Pričakovanja, ki izhajajo iz lastne motorične aktivnosti, vplivajo na zaznavanje.
• Povelja motoričnega dela so po principu "feed-forward" posredovana senzoričnemu delu možganske skorje.
• Motivacijski sistem generira željo po zadovoljevanju žeje, lakote in spolnega nagona.
• Drugi sistemi so povezani z učenjem in spominom.
• Sistemi za jezik so namenjeni komunikaciji in pisanju.

Pogled v oči: smer pogleda in spomin na osebo

• Preizkušanci so si bolje zapomnili obraze, ki so jih gledali naravnost v oči.
• Usmerjenost pogleda (8° desno, 4° desno, 0° frontalno) vpliva na prepoznavanje.

Nevroetologija, funkcija in evolucija socialnega pogleda

• Usmerjenost pogleda prizadene posameznike z avtizmom in drugimi psihopatološkimi motnjami, ter po lokaliziranih možganskih lezijah.
• Sposobnost sledenja pogledu je "trdno zasidrana" v možganih in je lahko lokalizirana v vezju, ki povezuje superiorni temporalni sulkus, amigdalo in orbitofrontalni korteks.

Biološki ritmi in hipotalamus

• Hipotalamus uravnava notranje okolje, nadzoruje nevroendokrini sistem, biološke ritme in motivacijo.
• Hipotalamus je sestavljen iz več jeder, ki so povezana z uravnavanjem ritmov (dnevnih, mesečnih).
• Mesečni ciklus - ovulacija nastopi s sproščanjem gonadotropinov.
• Dnevni ciklus ali cirkadiani ritem uravnava suprakiazmatično jedro.

Biološke ure in cirkadiani ritem

• Veliko telesnih funkcij se spreminja z dnevnim ciklom.
• Telesna temperatura, sproščanje tiroksina, rastnega hormona, ACTH in kortizol se sproščajo periodično.
• Periode nihanj teh dnevnih pojavov niso natančno usklajeni s 24-urno periodo.
• Glavna ura, ki uravnava periode je v suprakiazmatičnem jedru.
• Nevroni v tem jedru prejemajo informacijo o svetlobi in temi neposredno iz retine oči.
• Če to jedro pri živalih uničimo, se poruši cirkadiana ritmičnost.
• Melatonin je hormon iz češerike (epifize).
• Najpomembnejši detektor v retini so fotosenzitivne retinalne ganglijske celice (RGC) z fotopigmentom melanopsinom.
• Ganglijske celice se depolarizirajo, ko so osvetljene, paličnice in čepnice pa so hiperpolarizirane.

Faze spanja

• Mehanizem in pomen spanja še nista pojasnjena.
• V fazi spanja imajo nekateri nevroni povečano aktivnost.
• Med spanjem se generirajo dražljaji, ki so potrebni za dozorevanje možganov med razvojem.
• Spanje vključuje elektroencefalogram (EEG).
  • V budnem stanju ima EEG nizke amplitude in visoko frekvenco.
  • Med pogrezanjem v spanje se frekvenca signala zmanjšuje, amplituda pa se zvišuje.
  • Med spanjem ločimo štiri faze.
• Fazi, ko se pojavi drugič, pravimo REM (rapid eye movement).
• Sprva so faze REM kratke, kasneje daljše.
• Za vse faze spanja je značilna relaksacija skeletnih mišic, upočasnjevanje funkcije srca, motiliteta črevesa pa se poveča (delovanje parasimpatičnega živčevja).
• Faza REM: skeletne mišice so popolnoma relaksirane, razen tistih, ki so povezane s premikanjem zrkla (REM) in občasnih trzajev.
  • V tej fazi je pospešena dejavnost srca, krvni tlak naraste, motiliteta gastrointestinalnega trakta upade (aktivacija simpatikusa).
  • V fazi REM prisotne vidne sanje.
  • Tudi slepi ljudje, razen tistih, ki so slepi od rojstva, sanjajo.
• Govorjenje v spanju je v fazi non-REM 2, nerazločno v fazi 3.
• Iz faz 3 in 4 se težje zbudimo, težje je tudi vstati iz REM faze spanja.

Meritve EEG med prvo uro spanja

• Gama valovi so nad 30 Hz.
• Beta valovi so med 13-30 Hz.
• Alfa valovi so med 8-12 Hz.
• Theta valovi so med 4-8 Hz.
• Delta valovi so pod 4 Hz.

Polisomnografija

• EOG - elektrookulogram
• F3, C3, O1 – levi front., lev. cent., levi. okcipitalni ref. EEG
• EMG elektromiograf
• NP – nasal pressure transducer
• Therm – oronasalni termistor
• Snore – smrčanje
• Chest/Abd - prsna/trebušna respiratorna induktančna pletizmografija
• EKG

Spanec se s staranjem skrajšuje

• "Globina” spanja se tudi znižuje.
• Po rojstvu predstavlja faza REM 80% spanca, po 60 letu lahko izgine.

Živčni mehanizmi spanja

• Za stanje budnosti odgovorno preoptično področje hipotalamusa in centri v možganskem deblu.
• Preoptično področje je povezano s suprakiazmatskim jedrom, ki prejema neposredne povezave iz retine.
• Spanje lahko induciramo z injekcijami serotonina v preoptično področje.
• Eden od izvorov serotonina so jedra rafe v možganskem deblu.
• Če uničimo to jedro, povzročimo nespečnost.
• Manjše lezije vplivajo na spanec tako, da se faza REM ne pojavi.
• Pomembno tudi signaliziranje z oreksinom (=hipokretin) iz lateralnega hipotalamusa do locus coeruleus (LC v pons).

Projekcije iz retine v suprakjazmatsko jedro: retino-hipotalamusni trakt

• Po retino-hipotalamusnem traktu potuje informacija o svetlobi.
• Informacija potuje do preganglijskih simpatičnih nevronov v intermediolateralnem delu hrbtenjače v prsnem košu.
• Te vplivajo na superiorne vratne ganglije ti pa na češeriko (epifizo), ki izloča malatonin.

Motnje spanja

• Insomnia (vzrokov več, npr. potovanje v druge časovne pasove), lahko spremlja depresijo, razburjenje.
• Narkolepsija (posameznik zapade v spanec pogosto preko dneva (dedna motnja, odsotnost nevropeptida oreksina iz lateralnega hipotalamusa, ki vzdržuje budnost prek locus ceruleus, inhibicija generatorjev faze REM, noradrenergični nevroni).
  • Amfetamini spodbudijo izločanje noradrenalina.
• Somnambulizem, mesečnost, hoja v spanju.
  • Najpogosteje pri otrocih 5-12 let.
  • Traja od 10-30 minut.
  • Odprte oči, po prebujenju zmedenost.
  • Pojavlja se v fazi 3 in 4.
• Sindrom apneje v spanju (začasna prenehanja dihanja) je povezano lahko s smrčanjem.
• Nočna mioklonija (krči) se največkrat pojavlja v nogah.

Motivacijski sistemi

• Motivacijski sistemi so iniciatorji vedenjskih vzorcev, ki izpolnjujejo telesne potrebe in zagotavljajo preživetje posameznega osebka in vrste.
• Motivacijski sistemi, ki so odgovorni za spolni nagon, so aktivirani z zunanjimi signali in z notranjimi signali.
• Poglavitni motivacijski sistemi: lakota, žeja, spolni nagon, “nagradni sistem”.
• Nucleus accumbens septi (septalno jedro) v striatumu, ventralni tegmentum v mezencefalonu (srednji možgani), cingulatni korteks (vijuga), hipotalamus.

Lakota

• Hranila so potrebna za izgradnjo in obnovo telesa in za nastanek energije.
• Lakoto uravnavata glukoza in trigliceridi.
• Kratkotrajni mehanizem: hipotalamus, senzor za glukozo. Mehanoreceptorji v želodcu.
• Dolgoročni mehanizem za vnos hrane.
  • Korelacija med bazalno konc. inzulina in velikostjo maščobnih zalog.
  • Ta bazalna koncentracija inzulina naj bi poleg drugih dejavnikov (leptin) vplivala prek hipotalamusa na dolgotrajno uravnavanje telesne mase.
  • Miši z mutiranim liptinom so debele.
• Poleg lakote ločimo še stanje, ki mu pravimo sitost (občutek polnosti po zaužiti hrani).
• Pri tem mehanizmu sodelujejo ventromedialna področja hipotalamusa.

Žeja

• Žeja se uravnava prek ozmolarnosti plazme.
• Izgubljanje vode: potenje, urin, feces, prek kože in pljuč.
• Avtonomno živčevje vpliva na zmanjšanje izgube vode prek ledvic.
• Žeja povečuje vnos vode v telo s pitjem tekočin.
• Spremembe v ozmolarnosti plazme zaznajo celice v supraoptičnem in paraventrikularnem jedru, izločajo ADH v nevrohipofizi.
• Ti nevroni tudi aktivirajo pitje tekočin.
• Žeja je inverzno proporcionalna deficitu vode v telesu.
• Občutek "pogasitve” žeje, razteg stene želodca.