Podstawy neuropsychologii PDF

Podstawy neuropsychologii Beata Pacula-Leśniak Zakład Psychofizjologii, Instytut Psychologii UJ [email protected]  Forma i warunki zaliczenia kursu Egzamin pisemny, obejmujący: - zagadnienia prezentowane na wykładach (slajdy) - literaturę obowiązkową Obecno...

Podstawy neuropsychologii Beata Pacula-Leśniak Zakład Psychofizjologii, Instytut Psychologii UJ [email protected]  Forma i warunki zaliczenia kursu Egzamin pisemny, obejmujący: - zagadnienia prezentowane na wykładach (slajdy) - literaturę obowiązkową Obecność – nieobecność na jednym zjeździe (2,5 wykładu) nie wymaga usprawiedliwienia; nieobecność na 2 zjazdach – wymagany kontakt z prowadzącą i zaliczenie w formie pracy pisemnej; 50% obecności na wykładach jest wymagane przez UP  Lektura obowiązkowa Darby, D., Walsh, K. (2014). Darby, D., Walsh, K. (2008 Neuropsychologia kliniczna. Gdańsk: ). Neuropsychologia kliniczna. Gdańsk: Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne. Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne. Walsh, K. (2000). Neuropsychologia kliniczna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN Lektura dodatkowa ◼ James W. Kalat Biologiczne podstawy psychologii Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2020 Lektura dodatkowa ◼ James W. Kalat Biologiczne podstawy psychologii Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006 lub kolejne WYDANIE POPRZEDNIE Lektura dodatkowa ◼ Nolte Mózg człowieka. Anatomia czynnościowa mózgowia. Tom 1-2 Edra Urban & Partner, 2022 – edycja 8  Tematyka wykładów 1. Podstawy neuroanatomii. 2. Podstawowe zaburzenia neurologiczne. 3. Płaty potyliczne: funkcje i zaburzenia neuropsychologiczne wywołane uszkodzeniami, zaburzenia neuropsychologiczne u osoby z uszkodzeniami 4. Płaty skroniowe: funkcje i zaburzenia neuropsychologiczne wywołane uszkodzeniami 5. Płaty czołowe: funkcje i zaburzenia neuropsychologiczne wywołane przypadkowymi i celowymi uszkodzeniami. 6. Płaty ciemieniowe funkcje i zaburzenia neuropsychologiczne wywołane uszkodzeniami, pomijanie stronne i anozognozja, skroniowo-ciemieniowo-potylicznymi. Przypadek L. Zasieckiego 7. Kliniczne aspekty funkcjonalnej asymetrii półkul mózgowych, mózgowa organizacja mowy i jej zaburzenia. 8. Wybrane choroby neurodegeneracyjne : Stwardnienie rozsiane i Choroba Parkinsona 9. Zespoły otępienne: choroba Alzheimera, otępienia naczyniopochodne, otępienie z ciałkami Lewy’ego, otępienie czołowo-skroniowe. Temat 1 PODSTAWY NEUROANATOMII Podręcznik do neuroanatomii (dla chętnych) Olgierd Narkiewicz i Janusz Moryś Neuroanatomia czynnościowa i kliniczna Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2001 lub kolejne  Układ nerwowy ośrodkowy układ nerwowy (OUN) – mózgowie – rdzeń kręgowy obwodowy układ nerwowy – somatyczny układ nerwowy: przewodzi informacje z i do OUN; zawiera nerwy zstępujące i wstępujące – autonomiczny układ nerwowy: zawiera ośrodki i nerwy sterujące czynnościami fizjologicznymi; składa się z części współczulnej (sympatycznej) i przywspółczulnej (parasympatycznej)  Anatomia ogólna mózgowia 1. Podział anatomiczno-ontogenetyczny kresomózgowie śródmózgowie międzymózgowie kresomózgowie most móżdżek międzymózgowie rdzeń śródmózgowie przedłużony most móżdżek rdzeń przedłużony 13  Anatomia ogólna mózgowia 1. Podział anatomiczno-ontogenetyczny – kresomózgowie (półkule mózgu, jądra podstawy) – międzymózgowie (wzgórze, podwzgórze) – śródmózgowie – most – móżdżek – rdzeń przedłużony  Anatomia ogólna mózgowia 2. Podział anatomiczno-kliniczny – mózg – pień mózgu – móżdżek UWAGA! – mózgowie (część OUN) – mózg (część mózgowia) 15 Nazewnictwo neuroanatomiczne ventral – brzuszny dorsal – grzbietowy rostral – dziobowy caudal – ogonowy lateral – boczny medial – przyśrodkowy PRZEKROJE - sagittal – strzałkowy (podłużny) - horizontal – osiowy (poprzeczny) - coronal - czołowy 16 Przekrój osiowy Przekrój czołowy Przekrój strzałkowy Przedstawienie wyników - przykład 21  przestrzeń stereotaktyczna Talairach & Tournoux lokalizacja spoidła przedniego  Stereotaksja (25, 14, 0) albo dziobowa część skorupy  Materiały online https://www.imaios.com/pl/e- Anatomy/Mozg/Mozg-MR-w-przekrojach- poprzecznych  Nazewnictwo neuroanatomiczne aferentny – eferentny – analogia z rozmową telefoniczną: przychodząca – aferentna wychodząca – eferentna wstępujący – zstępujący – do i od ośrodkowego układu nerwowego ipsilateralny – kontralateralny – po tej samej/ przeciwnej stronie proksymalny – dystalny – blisko/daleko od punktu zaczepienia (np. części kończyny)  Nazewnictwo neuroanatomiczne – jądro – skupisko ciał komórek nerwowych w OUN – zwój – skupisko ciał komórek nerwowych poza OUN – droga, powrózek, szlak, projekcja – wiązka aksonów w obrębie OUN – nerw – wiązka aksonów poza OUN  Nazewnictwo neuroanatomiczne – zakręt (zawój) – wybrzuszenie na powierzchni kory – bruzda – wklęsła część powierzchni kory – szczelina – długa i głęboka bruzda Bruzda Rolanda Bruzda Sylwiusza Szczelina podłużna  Ile płatów ma mózg? 5 – Czołowy – Ciemieniowy – Skroniowy – Potyliczny – Wyspa (Insula) – wewnątrz bruzdy Sylwiusza, niewidoczna od strony bocznej – Podobnie jak inne płaty mózgu jest parzysta Płaty WYSPA 30  Nazewnictwo neuroanatomiczne – warstwa – powłoka z ciał komórek nerwowych oddzielona od innych pasmem aksonów i dendrytów – kolumna – grupa komórek pełniących podobne funkcje tworząca strukturę prostopadłą do powierzchni kory mózgowej  Nazewnictwo neuroanatomiczne - przykłady Kora wzrokowa Kolumny korowe V1 Kolumny nachylenia w korze wzrokowej V1 zawierają komórki reagujące na linie o określonym nachyleniu Kolumny dominacji ocznej – informacje z prawego i lewego oka są segregowane w korze wzrokowej V1  Tkanki układu nerwowego istota biała – zmielinizowane aksony (odpowiedzialne za połączenia) istota szara – ciała komórek, dendryty, interneurony  Tkanki układu nerwowego Mózg Rdzeń kręgowy W mózgowiu istota szara znajduje się: Substancja szara w rdzeniu kręgowym jest na powierzchni mózgu i móżdżku tworząc tzw. położona wewnątrz substancji białej. korę (łac. cortex) w leżących w głębi mózgowia skupiskach zwanych jądrami. http://www.atlasbrain.com/enx/atlas_main.html http://www.atlasbrain.com/enx/atlas_main.html https://sites.uclouvain.be/braininteratlas/en https://www.neuroanatomy.ca/  Pień mózgu zajęcia 2 39 Pień mózgu Czym zajmuje się pień mózgu? Układ komorowy mózgu 42  Układ komorowy mózgu komora boczna komora trzecia otwór międzykomorowy (Monro) komora czwarta wodociąg mózgu róg tylny komory róg przedni bocznej w płacie komory róg dolny potylicznym bocznej komory w płacie bocznej czołowym w płacie skroniowym Komory mózgu - nazewnictwo Układ komorowy mózgu komory mózgu i odpowiadające im pęcherzyki mózgowe – komory boczne (kresomózgowie) – komora trzecia (międzymózgowie) – wodociąg mózgu (śródmózgowie) – komora czwarta (tyłomózgowie) sploty naczyniówkowe – produkcja płynu mózgowo- rdzeniowego otwory Magendiego (pośrodkowy) i Luschki (boczne) – miejsca, gdzie płyn mózgowo- rdzeniowy przedostaje się do przestrzeni podpajęczynówkowej wokół mózgowia i rdzenia kręgowego  ziarnistości Opony mózgowia pajęczynówki skóra kość czaszki zatoka żylna opona twarda ziarnistości przestrzeń pajęczynówki podpajęczynówkowa Ziarnistości pajęczynówki - struktury, w których zachodzi wchłanianie płynu mózgowo-rdze- niowego 46 z przestrzeni podpajęczynówkowej do układu krwionośnego Opony mózgowia  Blaszki opony twardej Sierp mózgu - oddziela od siebie półkule mózgu Sierp móżdżku - oddziela od siebie półkule móżdżku Namiot móżdżku - oddziela półkule sierp mózgu mózgu od półkul móżdżku Przepona siodła - oddziela przysadkę od reszty środkowego dołu czaszki namiot móżdżku  Płyn mózgowo-rdzeniowy powstaje w splotach naczyniówkowych w komorach bocznych wchłaniany w przestrzeni podpajęczynówkowej (według nowszych teorii – nie krążenie, lecz ruch) Funkcje: Zmniejszenie efektywnej masy mózgu: od około 1400 gramów do około 50 gramów Ochrona: immunologiczna i mechaniczna Odżywienie i usuwanie odpadów Homeostaza https://www.youtube.com/watch?v=SDMO4vY kqdg&ab_channel=Pseudo1ntellectual  Kresomózgowie jądra podstawy – jądro ogoniaste – skorupa – gałka blada – ciało migdałowate – część podstawna przodomózgowia kora mózgowa – budowa komórkowa – anatomia istota biała istota szara układ limbiczny (układ wyróżniany w oparciu o kryteria funkcjonalne)  funkcje Jądra podstawy – liczne połączenia z korą mózgu, głównie z obszarami czołowymi – planowanie i wykonanie ruchów – pamięć proceduralna – zachowania emocjonalne, układ nagrody główne struktury – jądro ogoniaste – skorupa ruch – gałka blada – ciało migdałowate - jedna z kluczowych struktur układu emocjonalnego – część podstawna przodomózgowia (jądro Meynerta – układ cholinergiczny) – jądro półleżące - ważna część układu nagrody – przedmurze (? – wg niektórych neuroanatomów nie należy do jąder podstawy) PODZIAŁY JĄDER PODSTAWY - prążkowie = skorupa + jądro ogoniaste jądro ogoniaste - jądro (ogon) soczewkowate = skorupa skorupa + gałka blada gałka blada (część boczna) gałka blada (część 52 przyśrodkowa) Jądro ogoniaste - lokalizacja 53 Jądro ogoniaste 54 PODZIAŁY JĄDER PODSTAWY - prążkowie = skorupa + jądro ogoniaste - jądro soczewkowate = skorupa + gałka blada 55  h wzajemne położenie jąder podstawy i wzgórza Lokalizacja przodomózgowia podstawnego Przedmurze Lokalizacja jądra półleżącego  Szlak nigrostriatalny wzgórze jądra podstawy istota czarna połączenia pomiędzy jądrem czerwiennym, istotą czarną, jądrami podstawy oraz jądrami wzgórza (VA, VL) jeden z najważniejszych szlaków dopaminergicznych ruch, motoryka  funkcje Kora mózgowa – percepcja – kontrola ruchowa – uwaga – pamięć – emocje – myślenie główne struktury – płaty: czołowy, skroniowy, potyliczny, ciemieniowy, wyspa – zakręty (obręczy, zaśrodkowy, przedśrodkowy), – bruzdy (boczna, środkowa, ostrogowa) – szczeliny (podłużna) – spoidła (wielkie, przednie, hipokampa) – włókna kojarzeniowe Najważniejsze zakręty i bruzdy – powierzchnia boczna 1. bruzda środkowa 2. z. przedśrodkowy 3. z. zaśrodkowy 8. z. czołowy górny 9. z. czołowy środkowy 10. z. czołowy dolny 13. bruzda boczna 16. z. skroniowy górny 17. z. skroniowy środkowy 18. z. skroniowy dolny 19. z. nadbrzeżny 20. z. kątowy 22. zakręty potyliczne 27. górny płacik ciemieniowy  KORA MOTORYCZNA (ZAKRĘT PRZEDŚRODKOWY) KORA SOMATOSENSORYCZNA (ZAKRĘT ZAŚRODKOWY) KORA SMAKOWA KORA WZROKOWA KORA WĘCHOWA KORA SŁUCHOWA Najważniejsze zakręty i bruzdy – powierzchnia przyśrodkowa 1. z. prosty 3. z. czołowy przyśrodkowy 4. z. obręczy 7. pole podspoidłowe 9. płacik okołośrodkowy 11. przedklinek 13. klinek 15. z. językowy 14. bruzda ostrogowa 16. z. wrzecionowaty 17. z. przyhipokampowy 19. hak 25. kolano spoidła wlk. 26. trzon spoidła wlk. 27. płat spoidła wlk. Najważniejsze zakręty – powierzchnia brzuszna 1. z. prosty 5. zz. oczodołowe 12. z. językowy 13. z. przyhipokampowy 14. hak 17. z. wrzecionowaty 19. z. skroniowy dolny Zakręt przedśrodkowy – homunkulus ruchowy Zakręt zaśrodkowy – homunkulus czuciowy https://issuu.com/dorcus/docs/name439a64 Podział cytoarchitektoniczny kory mózgowej (pola Brodmanna 1-52) u człowieka 44 - pola o numerach 13–16 i 48–51 nie występują  Pola Brodmanna regiony kory mózgu człowieka i naczelnych wyrożnione na podstawie budowy cytoarchitektonicznej i struktury histologicznej I (organizacji komórek nerwowych) opisane po raz pierwszy w roku 1909 przez niemieckiego neurologa Korbiniana Brodmanna póżniejsze badania wykazały wysoką korelację niektórych pól Brodmanna z różnymi funkcjami kresomózgowia do tej pory jest to powszechnie używana konwencja nazewnicza, chociaż jej użycie maleje w związku z coraz powszechniejszym użyciem metod obrazowania funcjonalnego i rosnącym znaczeniem badania sieci i połączeń (connectivity, networks)  Istota biała – typy włókien Włókna kojarzeniowe, tj. intrahemisferyczne (wewnątrzpółkulowe) – zakręt-zakręt, płat-płat – krótkie: włókna łukowate łączą sąsiednie zakręty – długie: włókna asocjacyjne łączące odległe regiony kory – rozpoczynają się w II i III warstwie kory 74  Istota biała – typy włókien Włókna spoidłowe – spoidła poza kresomózgowiem – tylne, uzdeczek, wzgórków pokrywy śródmózgowia  Istota biała – typy włókien Włókna spoidłowe – spoidła kresomózgowia - wielkie (ciało modzelowate, corpus callosum), przednie, hipokampa  Istota biała – typy włókien Włókna spoidłowe – spoidła kresomózgowia - wielkie (ciało modzelowate, corpus callosum), przednie, hipokampa sklepienie hipokampa (ang. fornix)  Istota biała – typy włókien Włókna spoidłowe kresomózgowia – łączą odpowiadające sobie obszary w obu półkulach – spoidło wielkie (rozległe obszary półkul) – spoidło przednie (kora węchowa i okolice skroniowe) – biorą swój początek w II i III warstwie kory  Włókna spoidłowe spoidło wielkie komora trzecia sklepienie śród- mózgowie spoidło przednie podwzgórze 79  Istota biała – traktografia (obrazowanie tensora dyfuzji, ang. Diffusion Tensor Imaging, DTI) barwa czerwona wskazuje przebieg włókien w osi X (prawo-lewo), zielony w osi Y (przód-tył), niebieski w osi Z (góra-dół)  Figure 6. Fiber tracts through central slices: (x = 124) in sagittal view (first row), (y = 125) in coronal view (second row) and (z = 19) in transversal view (third row). Reishofer G, Koschutnig K, Langkammer C, Porter D, et al. (2013) Time-Optimized High- Resolution Readout-Segmented Diffusion Tensor Imaging. PLoS ONE 8(9): e74156.  Torebka wewnętrzna zawiera włókna wstępujące (wzgórzowo-korowe) i zstępujące (m.in. korowo- jądrowe, korowo-mostowe, korowo-rdzeniowe,) główne „wyjście” ruchowe z kory torebka wewnętrzna  Układ limbiczny (rąbkowy) – formacja hipokampa (wraz ze sklepieniem) – zakręt obręczy – opuszka węchowa – podwzgórze – wzgórze – ciała suteczkowate – ciało migdałowate – funkcja: - udział w procesach pamięci i emocji  Hipokamp struktura korowa leżąca w przyśrod- kowej części płata skroniowego funkcje: – bierze udział w procesach pamięciowych – wysyła połączenia przez sklepienie – otrzymuje informacje przez korę śródwęchową Hipokamp  Mózg jest dość szczególnym organem Ochrona mechaniczna mózgu Ochrona biochemiczna mózgu Zapotrzebowania energetyczne mózgu Stopień złożoności układu Ochrona mechaniczna Ochrona biochemiczna Bariera krew – mózg (Blood-Brain Barrier, BBB) Bariera krew-mózg tkanka mózgu połączenie ścisłe (tight junction) Komórka śródbłonka tkanka mózgu  Wymagania energetyczne mózg waży 1,2-1,5 kg (ok. 2% wagi ciała) ale jednocześnie zużywa: – 20% puli tlenowej – 25% energii (w postaci cukrów - glukozy) Konieczność ciągłego dostarczania dużej ilości krwi.  Wymagania energetyczne Ukrwienie mózgu tętnica środkowa tętnica przednia mózgu mózgu tętnica przednia tętnica mózgu tylna mózgu tętnica tylna mózgu  Dopływ krwi do mózgu przednia tętnica mózgowa Koło tętnicze mózgu środkowa tętnica (koło Willisa) mózgowa(lewa) środkowa tętnica mózgowa(prawa) tętnica łącząca przednia tętnica podstawna tylna tętnica mózgowa tętnice szyjne zewnętrzne tętnica łącząca tylna tętnice kręgowe (20%) tętnice szyjne wewnętrzne (80%)  Koło Willisa Otacza skrzyżowanie wzrokowe i obszar między konarami mózgu Główne połączenie między systemami tętnic mózgowych Stanowi “system zapasowy” Wellcome Image Awards 2012 Intracranial recording for epilepsy Robert Ludlow / UCL Institute of Neurology This photograph shows the surface (cortex) of a human brain belonging to an epileptic patient. The image displays the bright red arteries that supply the brain with nutrients and oxygen and the purple veins that remove deoxygenated blood. This photograph was taken before an intracranial electrode recording procedure for epilepsy, in which electrical activity is measured from the exposed surface of the brain.  Stopień złożoności układu Mózg składa się z około: 100,000,000,000 (1011 = sto miliardów) neuronów, średnia połączeń między neuronami to około: 1000 na neuron, co daje około: 100,000,000,000,000 (1014 = sto bilonów) połączeń Nie wspominając o rozmaitości neuromediatorów, receptorów, kanałów jonowych itp. Polecane Polecane Film z 1990 na podstawie książki Olivera Sacksa Robert De Niro & Robin Williams Polecane http://www.humanconnectomeproject.org/