ERG205 - Beyin Yapıları ve Fonksiyonları PDF

ERG205 Kognisyon ile İlgili Beyin Yapıları & Fonksiyonları ü Sinir sistemi, beyin ve omuriliği içeren merkezi sinir sistemi (MSS); otonomik ve çevresel duyu- motor sistemi içeren periferik sinir sistemi (PSS) olmak üzere iki ana bölümü vardır. ü Nöronlar diğer vücut hücrelerin...

ERG205 Kognisyon ile İlgili Beyin Yapıları & Fonksiyonları ü Sinir sistemi, beyin ve omuriliği içeren merkezi sinir sistemi (MSS); otonomik ve çevresel duyu- motor sistemi içeren periferik sinir sistemi (PSS) olmak üzere iki ana bölümü vardır. ü Nöronlar diğer vücut hücrelerinden farklı olarak elektrokimyasal sinyalizasyon için özelleşmiştir. Bir hücrelerden gelen bilgileri dendritler aracılığıyla alırlar ve gelen uyarıyı akson aracılığıyla iletirler. ü Dendritler ve aksonlar, hücre gövdesinden (soma) ekstrüzyon yapan mikron seviyesinde ince yapılardır. ü Nöronlar çeşitli şekillere, dallanma düzenlerine ve sinapslara sahiptir. ü Korteks, kognitif fonksiyonlar için hayati öneme sahipken; talamus, bazal ganglionlar, serebellum, hipokampüs ve limbik bölgeler gibi ana ’uydu’ organlarıyla sürekli etkileşime girer. ü En yakın bağlantılar, bu nedenle talamo-kortikal sistem olarak isimlendirilen korteks ve talamus arasındadır. ü Beyindeki önemli yapılardan biri sağ ve sol hemisfer arasında köprü görevi gören korpus kallosumdur. ü Korpus kallosum, hemisferler arasında interhemisferik iletişim sağlayan önemli bir yapıdır.  Serebral Korteks ü Serebral korteks dil, soyut düşünme, algının temel yönü, hareket ve dış dünyaya adaptif yanıt oluşturma gibi fonksiyonları içermektedir. ü Motor hareketlerin istemli olarak başlatıldığı veya sonlandırıldığı motor bölgeler ve duyuların bilince eriştiği duyu bölgeleri bulunmaktadır. ü Asosiasyon bölgeleri ise edinilmiş tecrübelerden ve hafızadan yararlanarak duyuların bir arada değerlendirilmesi sonucu davranışların oluşturulması gibi üst düzey kognitif fonksiyonu olan bölgedir. ü Primer somatosensoriyel korteks, parietal lobda bulunur. Somatosensoriyel bilgi, medial lemnisküs ve spinotalamik traktus aracılığıyla ventral posterolateral ve ventral posteromedial nükleuslara uzanır. ü Vücudun kontralateral tarafı ile ilgili somatik bilgi Broadmann’ın 3,1,2 alanlarında temsil edilir. Bu bölgede el, ağız ve yüz bölgeleri ile ilgili kısımlar diğerlerine göre daha geniş yer kaplar. ü Sekonder somatosensoriyel bölge ise parietal operkulum’e karşılık gelir ve lateral sulkus’un üst kısmından arkada doğru uzanır. Duyuların anlamlandırılması bu bölgede gerçekleşir. ü Primer somatik duyu merkezinin lezyonlarında kontralateral sterognozis, vibrasyon, iki nokta diskriminasyonu, pozisyon ve hareket duyusunda defisitler görülür. ü Primer motor korteks, Broadmann’ın 4 numaralı alanına karşılık gelir. Bu bölgenin uyarılması ile kontralateral tarafta motor hareketler görülür. ü Premotor korteks, primer motor kortekse göre daha yüksek uyarılma eşiğine sahiptir ve Broadmann’ın 6 numaralı alanına karşılık gelir. ü Supplementer motor bölge, Broadmann’ın 6 numaralı alanının üst kısmındadır, lezyonlarında karmaşık hareketlerin performansında kayıplar görülmektedir. ü Primer görsel korteks, oksipital lobda yer alır ve striat korteks olarak da isimlendirilir. Broadmann’ın 17 numaralı alanına denk gelir. ü Görsel assosiasyon korteksi, Broadmann’ın 18 ve 19 numaralı alanlarına denk gelir. Bu alanlar retinotopikal olarak organizasyonun gösterir, kontralateral görsel hakkında bilgi sağlar, nesnelerin hareketinin, renginin ve şekillerinin ayırt edilmesi gibi fonksiyonlara sahiptir. ü Nesnenin ve konumunun algılanmasında görev alan, primer görme korteksinden başlayan, ventral ve dorsal olmak üzere iki yol vardır. ü Ventral (oksipitotemporal) yol nesnenin özelliklerini (renk, şekil, bağlam) algılanmasında; dorsal (oksipitoparietal) yol nesnenin uzaysal konumun algılanmasında rol oynar. ü Primer işitsel korteks, Broadmann’ın 41 numaralı alanına karşılık gelir. ü Broadmann’ın 42 numaralı alanı da ilgili assosiasyon bölgesi olarak kabul edilir. ü 42. alanda, 41. alan ve lateral genikulat nükleus’tan gelen bilgiler işlenir. ü Bu alanların tek taraflı lezyonu sonucunda sesin kontralateral olarak lokalizasyonunun belirlenmesinde zorluklar ve kısmi işitme kaybı ortaya çıkar.  Sağ & Sol Hemisfer ü Serebral lateralizasyon; beynin iki hemisferi arasındaki morfolojik ve fonksiyonel farklılıklar anlamına gelmektedir. ü Sol hemisfer hasarından sonra sağ hemisfere göre, dil ile ilgili defisitler daha fazla ortaya çıkmaktadır. Dilin anlaşılabilmesi ve üretimi için daha önemli olan hemisfer, dominant hemisfer olarak isimlendirilmektedir. ü Sağ hemisferin görsel ve uzaysal uyaranların özelliklerinin algılanmasında etkili olduğu belirtilmiştir. Sağ serebral hemisfer, nesnenin şekilsel özelliklerinin belirlenmesi, üç boyutlu olarak algılanması ve uzaysal konumunun belirlenmesinde görev alır. ü Sağ hemisfer hasarlarında uzaysal oryantasyonun ve vücudun sol tarafının algılanmamasına bağlı olarak ’’ihmal(neglect)’’ ortaya çıkar.  Frontal Lob ü Motor planlama üzerine etkili olan alandır. ü Prefrontal korteks, frontal lobun en ön kısmında medial, lateral ve orbital yüzeylerde bulunur. Ön korteksin motor olmayan kısmıdır. ü Korteksin tüm alanının yaklaşık üçte biri büyüklüğündedir. ü Prefrontal korsekte, beynin en belirgin ’’kognitif’’ kısmı olarak kabul edilmektedir. Prefrontal korteksin fonksiyonları; ü Aktiviteyi başlatma ü Planlama ü Kritik bilgileri kullanıma hazır tutma ü Eylemlerin etkinliğini izlemek ü Eylem için çakışan planları tespit etme ve çözme ü Etkisiz veya kendi kendine yiten planları ve eylemleri engellemek ü Prefrontal korseksin duyusal ve kişilik süreçleri ile –sosyal kognisyon- ilişkili bölgeleri bulunmaktadır. ü Dorsolateral prefrontal ve premotor korteksin ventral kısmı arasına yerleşen lateral konveksite Broca bölgesidir. Bu alan dilin sözlü ifadesinin soyut aracılığını katılmaktadır. ü Yaratıcılık/sanatsal çalışmalarında genellikle inferior frontal girus, dorsolateral prefrontal korteks, premotor korteks, anterior singulat korteks gibi bölgeler aktif hale gelir. ü Görsel-uzaysal yaratıcılık görevlerinde posterior parietal korteksin, premotor korteksin, dorsolateral prefrontal korteksin, medial prefrontal korteksin güçlü aktivasyonu görünür ve sürekli dikkat, kognitif esneklik, çalışma hafızası ve hedefe yönelik planlama konularına sağ inferior frontal girus dahil olmaktadır. ü Anterior dikkat sistemi, yardımcı motor korteks, dorsolateral prefrontal korteks, anterio singulat korteksler ile talamus ve bazal ganglionları içerir. Görsel alandaki uyaranların taranması, dikkatin paylaştırılması ve ani tepkilerin kontrolü gibi yürütücü dikkat görevleri üzerinde etkilidir. ü Posterior dikkat sistemi, pulvinar nükleus, superior kollikulus ve parietal korteksi içermekte ve dikkatin odaklanması, çekilmesi ve kaydırılması gibi bilinç öncesi düzeyde fonksiyon görmektedir.  Parietal Lob ü Anterior bölgesi somatosensorial korteksi içine alır. ü En önemli fonksiyonlardan biri çoklu vücut şeması haritalarıdır. ü Parietal lob, iki nokta ayrımı, basınç, ağırlık, doku, vücut yorumu, oryantasyon, ağrı, propriyosepsiyon gibi duyusal girdilerin yorumlanmasında ve dokunma ile karmaşık nesnelerin doğasını tanımada fonksiyon görür.  Temporal Lob ü Sesin işlendiği ve işitsel dil ile konuşmayı anlama sistemlerinin bulunduğu bölgedir. ü İşitsel korteks, temporal lobun üst kısımlarında ve Sylvian fissürü içinde bulunur. ü İşitsel korteksin arka tarafı Wernicke’nin konuşmayı anlama alanıdır. Sesleri alma, ayırt etme ve yorumlanması bu bölgede gerçekleşir. ü Temporal lobun orta bölgeleri anlamsal bilgi için kavramsal temsiller içermektedir. ü Birden fazla duyu içeren ayrıntılı anılar temporal lobda işlenir. Arka temporal alanları, görsel objeleri temsil etmek için daha hassas yapılara sahiptir. ü Medial temporal lob (MTL), temporal lobun parçası olsa da ayrı bir yapı olarak adlandırılır. ü MTL, hipokampi ve hafıza fonksiyonlarıyla ilişkili bölgelere ev sahipliği yapmaktadır. MTL’de limbik alan da olmak üzere birçok bölge vardır. ü Üst ark, singulat girus olarak isimlendirilir. Ön yarısı yürütme fonksiyonunun çok önemli bir yönü olan çelişkili uyaranları veya yanıtları içeren işler sırasında aktif hale gelir. ü Limbik korteks temporal lobun içine gizlenmiş olan hipokampüs ve amigdalaya uzanır, bu nedenle medial açıdan görünmez. Duygu ve hafıza ile ilişkilidir.  Oksipital Lob ü Korteksin en arka bölgesindeki oksipital lob, görsel korteks olarak sorumludur. ü Görsel korteksin çoğu, kalkerli fissürün içine gizlenir. ü Görsel sistem, oksipital lobun içinde parietal ve temporal loblara uzanan geniş bir alanı kapsar. ü Görsel bilginin alımı, ilişkilendirilmesi, görmenin uzaysal organizasyonu, şekilleri, renkleri, kontrastlığı algılamak ve ikinci karmaşık görseli yorumlama burada gerçekleşir.  Basal Ganglion ü Hemisferlerin derininde bulunan beş çift nükleustan oluşur. ü Motor hareketleri serebral korteks ile etkiler ve serebelluma göre daha karmaşık olan motor hareketlerin koordinasyonunda görev alır. ü Bazal ganglion; putamen, substantia nigra, nükleus kaudatus, globus pallidus ve subtalamik nükleus ‘tan oluşur. ü Basal ganglionlara gelen afferentlerin çoğunlu neostriatumda sonlanır. Gelen afferentler duyu, motor, limbik ve assosiasyon alanları başta olmak üzere korteksin tüm bölgelerinden gelebilir. ü Serebral korteks ve basal ganglionlar arasında direkt ve indirekt olarak iki şekilde bağlantı vardır. ü Direkt bağlantı, serebral korteksin aktivitesini arttırırken indirekt bağlantı bu aktiviteyi inhibe eder. ü Direkt bağlantı, talamustan serebral kortekse impuls gidişini inhibe eden nöronları inhibe ederek serebral korteksin aktivitesini arttırır. ü İndirekt bağlantı serebral kortekse impuls gidişini inhibe eden nöronların aktivitesini arttırarak impuls gidişini azaltır ve serebral korteksin aktivitesi azalır. ü Bağlantılar denge halinde fonksiyon gördüklerinde motor hareketlerin düzenlenmesinde önemli görev almaktadır. ü Motor hareketin seçimi, hareketin başlatılması, hareketten başka bir harekete geçiş, hareket etmeyen ekstremitenin kontrolü ve öğrenilen davranışların gerçekleştirilmesini sağlar. ü Basal ganglionlarda meydana gelen lezyonlar sonucunda; ballismus, akinezi, bradikinezi, distoni, kore, atetoz ve tremor gibi bulgular ortaya çıkmaktadır.  Talamus ü Talami denilen küçük kütleler, beyin sapının üst ucunu oluşturmaktadır. ü Kütlelerin her biri kendi hemisferindeki fonksiyonlarda görev alır ve çok sayıda subtalamik çekirdekten oluşmaktadır. ü Her iki hemisferde talamus, ventrikulus tertius ile birbirinden ayrılır.  Talamus ü Koku duyusu dışındaki diğer tüm duyu ve motor uyaranlar talamustaki nöronlar ile sinaps yapar. ü Talamus duyu uyaranlarının kortekse ulaşmasında görev alan ara nükleus olduğu gibi aynı zamanda duyu integrasyonunda da rol oynamaktadır. ü Medial genikulat çekirdekler iç kulaktan alınan iletileri serebral kortekse iletir. ü Retinadan alının bilgi lateral genikulat çekirdeğe geldikten sonra burada işlenerek primer görsel kortekse ve assosiasyon alanlarına iletilir. ü Ağız ve yüzden alınan bilgiler ventral posteromedial çekirdeğe iletilir.  Talamus ü Periferik sinir sisteminden alınan tüm duyular serebral kortekse aktarılmadan önce talamusta düzenlenir ve bütünleşir. ü Talamus, çevresel uyaranlara karşı uyanık olma, dikkatin sağlanması ve hafızada rol alır. ü Limbik sistemle bağlantılı olduğundan duyuların duygusal boyutlarının adlandırılmasında, nükleus serebellaris ve korpus striatum ile bağlantılı olduğu içinde motor hareketlerin entegrasyonunda görev alır. ü Lezyonunda; kontralateral hemipleji, kontralateral duyusal bozukluklar ve aynı zamanda dikey ve yatay bakışta bozukluklar görülebilir.  Hipotalamus ü Talamusun hemen ön-alt tarafında bulunur. ü Hipofiz bezi ile bağlantılıdır. ü Hipotalamus ve hipofiz birlikte önemli bir nöro-hormonal kompleks oluşturmaktadır. ü Birçok fizyolojik homeostaz türü hipotalamus tarafından kontrol edilir.  Hipotalamus ü Hipotalamus, endokrin ve otonom sistemler aracılığı ile vücut ısısı, açlık ve susuzluk, emosyonel cevapların düzenlenmesinde görev alır. ü Prolaktin, oksitosin ve gonadotropinler gibi seksüel davranışlar ve üremeden sorumlu hormonların salgılanmassı da hipotalamusun kontrolü altındadır. ü Hipotalamustaki nükleus suprakiasmatikus, biyolojik ritm olarak bilinen sirkadian ritmin düzenlenmesinden sorumludur.  Limbik Sistem ü Hem kortikal hem subkortikal yapılardan oluşur. ü Hipokampus, amigdala, singulat gyrus, talamus, mamiler cisimcikler, hipotalamus limbik sistem yapıları içerisinde yer alır. ü Limbik sistem duyguların yansıtılması sırasında otonom hareketlerin düzenlenmesini sağlar. ü Serebral korteksin prefrontal bölgeleri duyguların oluşmasında rol alırken amigdalar duyguların davranışlara aktarılmasında rol oynar. ü Hafızanın duygusal yönünde amigdala önemli rol oynar. ü Hipokampüs, parahipokampal girusun üst kısmında yer alır, bellek ve mekânsal farkındalık ile ilişkilidir. Bilginin kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe geçişinde rol alır. ü Sol hipokampüs lezyonlarında sözel belleğin etkilendiği, sağ hipokampüs lezyonlarında ise görsel belleğin etkilendiği belirtilmektedir. ü Koku duyusu doğrudan limbik sistemle bağlantılıdır.  Hipofiz ü Nörohipofiz ve adenohipofiz olmak üzere iki kısmı vardır. ü Prolaktin, somatotropin hormonu (STH), adrenokortikotropin (ACTH), folikül stimüle edici hormon (FSH), melonosit stimüle edici hormon (MSH), tritropin (TSH), luteinize edici hormonlar (LH) adenohipofizden salgılanarak sistemik dolaşıma katılırlar. ü Vazopressin (ADH) ve oksitosin hormonları da hipotalamusta sentezlenerek nörohipofiz aracılığı ile dolaşıma katılır.  Beyin Sapı ü Mezensefalon, pons ve medulla oblangatadan oluşmaktadır. ü Mezensefalondaki kollikulus superior’dan serebelluma giden lifler görme ve işitmeye bağlı reflekslerin düzenlenmesinde, baş ve göz hareketlerinin koordinasyonunda görev alır. ü Kollikulus inferior’daki nükleuslar sese karşı dikkat, sesin değerlendirilmesi, lokalizasyonunun belirlenmesi ve ses ile ilgili refleksif fonksiyonlarda görevlidir. ü Pons’ta yer alan ‘locus caerulus’ noradrenalin salgılayan hücreleri içerir ve bu nükleusun duyu nöronlarının aktive ve inhibe edilmesinde, paradoks uykuda, kortikal aktivitenin kontrolünde yer alır. ü Retiküler formasyondaki bazi nükleuslar ponsta yer alır. Bu nükleuslar ağrıyı algılama, kas tonusunun düzenlenmesi, algılara karşı uyanıklık, dikkat ve reflekslerin düzenlenmesinde görev alır. ü Medulla oblangata beyin sapının en kaudaldeki kısmıdır. Kan basınca ve solunumun düzenlenmesi, uyarılmanın sürdürülmesi ve uykununbaşlangıcında önemli rol oynar.  Retiküler Formasyon ü Beyin sapının çekirdeği boyunca uzanan hücreler ve lifleri içermektedir. ü İstem dışı çalışan fonksiyonları sürdürür ve koordine motor davranışlarda rol oynar. ü Kortikal ve talamokortikal aktivasyon üzerinde kontrol sağlar. ü Beyin sapının retiküler formasyonu, baş ve göz hareketlerinin kontrolü için önemli fonksiyonel hücre gruplarını içermektedir. ü Mesensefalik retiküler oluşum temel olarak yatay bakışta ve dikey bakışların kontrolünde, paramedian pontin retiküler oluşum ise baş hareketleri ve bakışların sabitlenmesinde rol oynar. ü Retiküler oluşum, kauldal medulladan rostral mezensefalona doğru akan karmaşık nöronlardan ve aksonal çıkıntılardan oluşur. Buradaki hücre grupları sinir sistemine giren ve çıkan tüm bilgileri taşımaktadır. ü Bilgilerin entegrasyonu beyin sapı boyunca, spinal seviyelere, subkortikal ve kortikal hücresel diziler üzerine geniş bir şekilde yansıtılır ve bu alanların uyarılabilirliğini sürekli olarak yeniden ayarlar. ü Retiküler formasyonun özellikle prefrontal kortekse gönderdiği lifler retiküler aktive edici sistemi (RAS) oluşturmaktadır. ü Bu lifler kortekse iletilmeden önce talamusa gönderilir. Talamus uyarana karşı dikkati yönlendirir. ü RAS, sadece görme, işitme ve somatik duyularla değil, motor uyaranlar üzerinde de etkilidir. ü RAS beynin uyaranlara karşı uyanıklığında görev alır.  Serebellum ü Beynin en alt ve arka kısmıdır. ü İki adet hemisferden ve ince, uzun yapıdaki vermişten oluşur. ü Proprioseptif girdi alma, motor hareketlerin koordinasyonu, kas tonusu ve dengenin sağlanması gibi fonksiyonlar gerçekleştirilmesinde görev alır.  Serebellum ü Serebroserebellum, spinoserebellum ve vestibuloserebellum olmak üzere üç bölgeye ayrılır. ü Serebroserebellum, hareketin planlanması, zamanlanması ve başlatılması ile ilişkilidir. Bu bölgede lezyon olması sonucunda hareketin zamanlamasında hata ortaya çıkar. Hareket esnasında zamanlama hatasını düzeltmeye yönelik yeni bir hareket başlatılır. Bu tekrarlı hareketler sonucunda kinetik tremor görülebilir.  Serebellum ü Spinoserebellum, kas tonusunun ve gövde ile ekstremitenin motor kontrolü ve hareketin devam ettirilmesinde görev alır. ü Spinoserebellar lezyonlar sonucunda hipotoni, motor koordinasyonda bozukluklar, yavaş ve patlayıcı konuşma ortaya çıkar. ü Vestibuloserebellum, proprioseptif ve görme duyularından alınan bilgilerin nükleuslarla bağlantıları sayesinde vestibulooküler reflekslerin düzenlenmesinde, göz ve baş hareketlerinin koordinasyonunda, dinamik ve statik postüral dengenin sağlanmasında rol oynar. ü Vestibuloserebellar lezyonlar sonucunda dinamik denge bozuklukları ve nistagmus ortaya çıkar. SON!