Osrednji živčni sistem in spanje PDF

Integrativni sistemi osrednjega živčevja Koordinacija motoričnega in senzoričnega sistema je pod nadzorom dela integrativnega sistema, ki ga delimo na več sklopov. Pričakovanja zaradi lastne motorične aktivnosti vplivajo na zaznavanje. Povelja motoričnega dela so po načelu „feed-forward“ posredova...

Integrativni sistemi osrednjega živčevja Koordinacija motoričnega in senzoričnega sistema je pod nadzorom dela integrativnega sistema, ki ga delimo na več sklopov. Pričakovanja zaradi lastne motorične aktivnosti vplivajo na zaznavanje. Povelja motoričnega dela so po načelu „feed-forward“ posredovana senzoričnemu delu možganske skorje. Motivacijski sistem je odgovoren za generiranje želje po zadovoljevanju žeje, lakote, spolnega nagona. Drugi sistemi so povezani z učenjem in spominom. Sistemi za jezik (komunikacija, pisanje). Preizkušanci so se bolj zapomnili obrazov, ki so gledali naravnost v oči. Kohler et al. 2008, Brain activation during eye gaze discrimination in stable schizophrenia. Schizophr. Res. 99: 286-93. 2°: pri razdalji 10 m je razlika 35 cm 2°: pri razdalji 12 mm je razlika 0,4 mm!  superiorni orbitofrontalni temporalni korteks sulkus amigdala inferiorni temporalni korteks Biološki ritmi in hipotalamus Hipotalamus uravnava več funkcij (uravnava notranje okolje, nadzoruje nevroendokrini sistem). Med drugim tudi biološke ritme in motivacijo. Hipotalamus sestavlja več jeder (skupki nevronov). Veliko od teh je povezanih z uravnavanjem ritmov (dnevnih, mesečnih). Mesečni ciklus - ovulacija (poteka s sproščanjem gonadotropinov). Dnevni ciklus ali diurnalni ciklus (cirkadiani ritem). Suprakiazmatično jedro. Nihanje temperature za pol stopinje C Biološke ure in cirkadiani ritem Veliko telesnih funkcij se spreminja z dnevnim ciklom (prek 100). Telesna temperatura, sproščanje tiroksina (uravnava presnovo), rastni hormon, 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. Pri potovanju v področja z drugačnim časom, se počutimo utrujeno, fizično in mentalno. Melatonin hormon iz češerike (epifiza) Najpomembnejši detektor v retini so fotosenzitivne retinalne ganglijske celice (RGC). Fotopigment je melanopsin. Ganglijske celice se depolarizirajo, ko so osvetljene, paličnice in čepnice pa so hiperpolarizirane. Faze spanja Ni še pojasnjen mehanizem in pomen spanja. V fazi spanja imajo nekateri nevroni povečano aktivnost. Med spanjem se generirajo dražljaji, ki so potrebni za dozorevanje možganov med razvojem. Sanje naj bi tudi omogočale vzpostavljanje trdnejših povezav med nevroni, ki so bili povezani v delovanju podnevi. Spanje in 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 1, ko se pojavi drugič pravimo REM (rapid eye movement). Sprva so faze REM kratke, kasneje daljše. 9 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. Govorjenje v spanju v fazi non-REM 2, nerazločno v fazi 3. Iz faz 3 in 4 se težje zbudimo. Iz faze REM težje vstanemo.  Meritve EEG med prvo uro spanja. Gama >30 Hz BETA (13-30Hz), ALFA (8-12 Hz), THETA (4-8 Hz), DELTA (< 4 Hz). Alfa theta delta 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  S staranjem se dolžina spanja skrajšuje. “Globina” spanja se tudi znižuje. Po rojstvu predstavlja faza REM 80% spanca, po 60 letu pa lahko izgine. lateralni hipotalamus (zadaj) LC Živčni mehanizmi spanja: Za stanje budnosti je odgovorno preoptično področje hipotalamusa in centri v možganskem deblu. Preoptično področje je povezano s suprakiazmatskim jedrom, ki prejema neposredne povezave iz retine. Spanec 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 (vzokov več, npr. potovanje v druge časovne pasove), lahko spremlja depresijo, razbrujenje… 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). Povezano lahko s smrčanjem. Nočna mioklonija (krči), največkrat v nogah.  Motivacijski sistemi Motivacijski sistemi so iniciatorji vedenjskih vzorcev, ki izpolnjujejo telesne potrebe. Zagotavljajo preživetje posameznega osebka in vrste. Motivacijski sistemi, ki so odgovorni za spolni nagon, so aktivirani z zunanjimi signali (predstavniki nasprotnega spola) 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. cingulatni korteks 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 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.