Biologiczne Podstawy Zachowania - Zagadnienia PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Tags
Summary
Ten dokument omawia biologiczne podstawy zachowania. Zawiera definicję i obszar zainteresowań psychologii biologicznej (biopsychologii), omawia problem psychozoficzny, analizuje pojęcie zachowania i przedstawia różne kategorie wyjaśnienia zachowania z biologicznego punktu widzenia. W dokumencie poruszone zostają również tematyki ewolucji, nośników dziedziczności i struktur układu nerwowego, a także typy komórek glejowych.
Full Transcript
Biologiczne podstawy zachowania -- zagadnienia **Wykład 1** 1. Psychologia biologiczna -- definicja i obszar zainteresowań tej dziedziny nauki Inaczej **biopsychologia** -- dziedzina nauki, **która bada fizjologiczne, ewolucyjne i rozwojowe mechanizmy zachowań i przeżyć psychicznych.** **Sp...
Biologiczne podstawy zachowania -- zagadnienia **Wykład 1** 1. Psychologia biologiczna -- definicja i obszar zainteresowań tej dziedziny nauki Inaczej **biopsychologia** -- dziedzina nauki, **która bada fizjologiczne, ewolucyjne i rozwojowe mechanizmy zachowań i przeżyć psychicznych.** **Sposób myślenia, zachowania i działania jest wytworem mechanizmów mózgowych, które wykształciły się w toku ewolucji.** Biopsycholodzy próbują odpowiedzieć na podobne, co psycholodzy, ale badając procesy biochemiczne i fizjologiczne i prowadząc badania zarówno na zwierzętach, jak i na ludziach. 2. Problem psychozoficzny. Monizm i dualizm. **Problem psychozoficzny** -- **problem relacji między umysłem (jego aktywnością) a mózgiem.** Istnieją dwa podejścia do zagadnienia aktywności umysłowej: a. **MONIZM** -- aktywność umysłowa i pewne typy aktywności mózgu są nierozdzielne -- **cały wszechświat składa się z jednego rodzaju substancji**. Myśli i przeżycia są tym samym co aktywność mózgu. b. **DUALIZM** -- **umysł** **i materia są dwoma różnymi rodzajami substancji**, umysł istnieje niezależnie od ciała, choć w jakiś sposób oddziałują na siebie. 3. Zachowanie **Zachowanie (behawior)** -- to skoordynowane **reakcje** osobnika **służące zaspokojeniu określonej potrzeby** ( biologicznej, psychicznej lub społecznej) **zachodzące pod wpływem czynników wewnętrznych lub zewnętrznych**: - Proste reakcje ruchowe -- tropizmy, taksje, kinezy; - Lokomocja, manipulacja przedmiotami; - Mimika, fonacja, przyjmowane pozy; - Generowanie ładunków elektrycznych, snucie nici; - Behawior chorobowy. Istnieją 4 kategorie **biologicznego wyjaśnienia zachowania:** a. Wyjaśnienie **fizjologiczne** -- wiążą zachowanie z aktywnością mózgu oraz innych narządów, np. reakcje chemiczne, dzięki, którym hormonu oddziałują na mózg b. Wyjaśnienie **ontogenetyczne** -- odnosi się do rozwoju jednostki na przestrzeni jej życia, wpływ genów, odżywania, przebytych doświadczeń c. Wyjaśnienie **ewolucyjne** -- odtworzenie ewolucyjne historii danej struktury, podobieństwa zachowań między różnymi gatunkami, np. gęsia skórka (co wyewoluowało z czego?) d. Wyjaśnienie **funkcjonalne** -- dlaczego zachowania w toku ewolucji przyjęły taką, a nie inną postać?, np. kamuflaż u kameleonów (dlaczego coś było korzystne i dlaczego utrwaliło się w toku ewolucji?) **Wykład 2** 1. Nośnik dziedziczności i przyczyna zmienności **Ewolucja:** - Wszystkie organizmy biologiczne wykształciły się w toku ewolucji, - W toku ewolucji przeżywają osobniki mające cechy dziedziczne warunkujące większe prawdopodobieństwo przeżycia i wydania potomstwa w danych warunkach (dobór naturalny) - Ewolucja utrwala cechy (geny) warunkujące zysk ewolucyjny i selekcjonuje cechy (geny) warunkujące gorzej dostosowane - Nie ma wpływu na cechy o zerowej wartości przystosowawczej **Nośnik dziedziczności:** - Zgodnie z teorią genową, materiałem przenoszącym „plan budowy" całego organizmu jest dwuniciowy polimer kwasu dezoksyrybonukleinowego (**DNA**) - Podczas podziału komórki, helisa DNA jest rozszczepiana na pojedyncze nici, każda z ciągiem pojedynczych zasad. Następnie do każdej z nici dobudowywana jest nić komplementarna tak, że powstają dwie identyczne kopie. - Bezbłędne powielanie DNA jest podstawą **dziedziczenia cech**. - Przypadkowe błędy są podstawą stale powstającej **zmienności**. - **Współzawodnictwo genetycznie** odmiennych osobników o ograniczone środki jest głównym mechanizmem procesu ewolucji 2. Struktury układu nerwowego charakterystyczne dla ssaków i ich funkcja. - Na powierzchni półkul pojawia się kora nowa (analiza bodźców i podejmowanie decyzji). Dzięki dużej powierzchni neokorteksu ssaki, zwłaszcza naczelne, osiągnęły wysoką zdolność do przetwarzania informacji oraz podejmowania złożonych działań - Ciało modzelowate (spoidło wielkie) to struktura łącząca obie półkule mózgu, umożliwiająca komunikację między nimi. Umożliwia to lepszą koordynację działań oraz integrację bodźców sensorycznych i poznawczych pochodzących z obu stron ciała - Powstały półkule móżdżku (koordynacja ruchowa) - Układ limbiczny o złożonej strukturze. Zwłaszcza hipokamp ssaków ma unikalną, zawiłą budowę, która umożliwia skuteczniejsze przetwarzanie informacji związanych z pamięcią i orientacją przestrzenną. 3. Szczep wsobny, współczynnik wsobności, organizmy transgeniczne. - Zwierzęta doświadczalne -- to zwierzęta hodowane w obiektach jednostek hodowlanych lub doświadczalnych i wykorzystywane dla potrzeb badań naukowych. - **Szczepy wsobne** -- grupa zwierząt, reprezentujących jeden gatunek, odznaczająca się jednorodnością genetyczną i homozygotycznością. Uzyskana na drodze kojarzeń systemem brat x siostra przez minimum 20 kolejnych pokoleń. Kojarzenie może następować także pomiędzy potomstwem a jednym z rodziców. Współczynnik wsobności wynosi wtedy 0,99. - **Współczynnik wsobności** określa prawdopodobieństwo, z którym obydwa allele dowolnego genu danego osobnika są identyczne. W przypadku szczepów wsobnych osobniki jednego i tego samego szczepu są identyczne pod względem genetycznym. - **Organizmy transgeniczne** -- GMO to organizmy inne niż organizmy człowieka, w których materiał genetyczny został zmieniony w sposób niezachodzący w warunkach naturalnych wskutek krzyżowania lub naturalnej rekombinacji 4. Zasada 3R w badaniach na zwierzętach - **Zasada 3R --** reduction, replacement, refinement - **Zmniejszenie/ograniczenie** -- postępowanie to obejmuje metody, które pozwalają na zmniejszenie całkowitej liczby zwierząt użytych w doświadczeniu. - **Zastąpienie** -- oznacza to zastosowanie metod, które pozwalają uniknąć wykorzystania lub zastąpić zwierzęta w badaniach bądź testach , w których są lub mogłyby być użyte - **Udoskonalenie** -- postępowanie to obejmuje metody, które radykalnie minimalizują ból, cierpienie, stres lub trwałe urazy, jakich mogą doświadczać zwierzęta, i równie znacząco poprawiają ich dobrostan. **Wykład 3** Wybrane metody badania mózgu i układu nerwowego: 1. Analiza skutków uszkodzeń mózgu Trwałe lub czasowe wyłączenie ośrodka mózgowego osiąga się przez: a. Mechaniczne uszkodzenie, b. Uszkodzenie prądem elektrycznym, c. Zamrożenie d. Wprowadzenie substancji chemicznej niszczącej neurony. W sposób mechaniczny usuwa się zazwyczaj struktury powierzchni mózgu -- **ablacja** Niszczenie struktur głębi mózgu za pomocą elektrod -- **lezja** 2. Badanie czynności pojedynczych neuronów a. W badaniu używa się mikroelektrod, b. Rejestruje się potencjały na zewnątrz błony lub we wnętrzu komórki, c. Doświadczenia prowadzi się na dużych neuronach, d. Niesie za sobą wiele ograniczeń (badana jest czynność pojedynczego neuronu, ograniczony czas przeżycia komórki, brak informacji o stanie komórki przed i po zakończeniu doświadczenia. 3. Stymulacja mózgu a. W celu pobudzenia ośrodka mózgowego stosuje się bodźce elektryczne, chemiczne, osmotyczne, termiczne i magnetyczne. b. Pobudzenie elektryczne wykonuje się za pomocą elektrod (jednej lub więcej, najczęściej stalowych) wprowadzonych do mózgu. Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) -- pobudza neurony leżące poniżej jeśli jest słaba i krótkotrwała. TMS pozwala badać zachowanie pacjenta, gdy dany obszar mózgu działa, następnie, gdy jest „wyłączony" i ponownie aktywny. Zastosowania TMS: a. Badanie funkcji i organizacji mózgu, b. Leczenie depresji, c. Leczenie zaburzeń lękowych, bólu i migreny, d. Rehabilitacja neurologiczna, e. Badanie funkcji poznawczych. 4. Rejestracja aktywności mózgu - Określone zachowanie zwiększa aktywność danego obszaru mózgu. Podstawowym narzędziem badawczym rejestrującym te zmiany jest **EEG.** - **Elektroencefalograf (EEG)** rejestruje, które obszary mózgu uaktywniają się podczas określonej czynności. a. Elektrody przytwierdzone do głowy rejestrują aktywność komórek leżących pod nimi. b. EEG używany jest do różnicowania stanu czuwania, rozróżniania faz snu, diagnozowania chorób (padaczka, ADHD) c. **Biofeedback EEG** bada stan organizmu i dostarcza informację zwrotną o zmianach i zaburzeniach (feedback) za pomocą animacji lub dźwięku. Pacjent może zacząć świadomie kontrolować określone funkcje swojego organizmu. d. **Biofeedback EEG** stosuje się w celach treningowych, aby zwiększyć skuteczność działania mózgu i poprawić koncentrację. - **Polisomnograf** jest narzędziem badawczym pozwalającym na monitorowanie, badanie i diagnozowanie zaburzeń snu w oparciu o obserwację fizjologicznych i neurologicznych wskaźników: a. Przebieg fal mózgowych (EEG), b. Rejestracja dźwięków (diagnoza chrapania), c. Zapis położenia ciała i oksymetria (diagnoza bezdechów sennych i zespołu niespokojnych nóg. - **Okulografia** -- eye trackery używają rożnych technologii do monitorowania ruchów gałek ocznych. Pozwalają wykrywać pozycję spojrzenia oka i śledzić ruchy oczu, takie ruchy sakkadyczne (szybkie ruchy oczu) i fixacje (okresy stabilnego spojrzenia) a. Jest to metoda diagnostyczna (autyzm) i badawcza (percepcji wzrokowej, uwagi, emocji, procesów poznawczych) - **fMRI** -- funkcjonalny rezonans magnetyczny -- obrazuje aktywność komórek mózgu i pokazuje, które z nich i w jakim stopniu są aktywne podczas wykonywania określonych zadań: a. „czytanie w myślach" **Wykład 4** 1. Cechy komórki nerwowej a. Neurony nigdy się nie dzielą, b. Mają ogromnie rozbudowane wypustki cytoplazmatyczne (dendryty i aksony), c. Tylko neurony i komórki mięśniowe syntetyzują białko -- kanał sodowy napięciowo zależny, d. Cechuje je skomplikowany kształt, ogromna liczba i niehomogenność struktur, e. Potwierdzono struktury mózgu ssaków, w których neurony są generowane, a także wymierają, przez całe życie. 2. Podział anatomiczny i funkcjonalny neuronów - Podział anatomiczny: a. Neurony jednobiegunowe -- mają tylko jedną wypustkę, b. Neurony dwubiegunowe -- mają jeden akson i jeden dendryt, c. Neurony wielobiegunowe -- mają trzy lub więcej wypustek. - Podział funkcjonalny: a. Neurony czuciowe (dośrodkowe, aferentne), b. Neurony ruchowe (odśrodkowe, eferentne), c. Neurony kojarzeniowe (interneurony, pośredniczące) 3. Rodzaje i funkcje komórek glejowych Funkcje komórek glejowych: Typy komórek glejowych: a. Podporowa, a) astrocyty, b. Izolująca, b) mikroglej, c. Odżywcza, c) oligodendrocyty, d. Regeneracyjna d) glej radialny. **Rodzaje komórek glejowych** **Glej radialny --** kieruje migracją neuronów, ich dendrytów i aksonów podczas rozwoju zarodkowego **Astrocyty** -- największe komórki glejowe, a. są aktywnymi partnerami neuronów b. uczestniczą w przekaźnictwie nerwowym: wychwytują i inaktywują neuromediatory ze szczeliny synaptycznej c. rozszerzają naczynia krwionośne wzmagając transport do bardziej aktywnych części mózgu d. tworzą barierę krew-mózg **Mikroglej** - pochodzą z monocytów krwi, a. oczyszczają mózg z drobnoustrojów chorobotwórczych b. namnażają się po uszkodzeniu mózgu, usuwają martwe lub uszkodzone neurony c. usuwają najsłabsze synapsy -- uczestniczą w procesach uczenia się **Oligodendrocyty i hemocyty** -- wypustki oligodendrocytów owijają się wokół odcinków aksonów tworząc osłonki a. jeden z oligodendrocytów owija swoimi wypustkami wiele sąsiednich aksonów b. lemocyt (komórka Schwanna) na ogół wytwarza osłonkę mielinową dookoła jednego włókna nerwowego 4. Pompa sodowo-potasowa **Pompa sodowo-potasowa** jest szczególnym białkiem błonowym a. Stale wypompowuje trzy jony sodu na zewnątrz wpompowując dwa jony potasu, b. Dlatego stężenie sodu na zewnątrz jest dziesięciokrotnie wyższe niż wewnątrz, c. Jest przykładem transportu aktywnego, wymaga energii (ATP), d. Wytwarza różnicę ładunków elektrycznych po obu stronach błony, e. Wnętrze wszystkich żywych komórek ma ujemny ładunek w stosunku do otoczenia. 5. Potencjał spoczynkowy, pobudliwość, pobudzenie **Błona komórkowa** - W stanie spoczynkowym błona komórkowa jest **spolaryzowana.** - Utrzymuje gradient elektrochemiczny. - **Wewnątrz komórki potencjał elektryczny jest bardziej ujemny.** Ta różnica to **potencjał spoczynkowy.** - Przygotowuje komórkę do działania (odbiór bodźca) **Pobudliwość** -- zdolność reagowania na bodziec. **Pobudzenie** -- zmiana właściwości błony komórkowej lub metabolizmu komórkowego pod wpływem bodźca. **Potencjał spoczynkowy:** Jest stanem, w którym błona komórkowa jest spolaryzowana, utrzymuje on gradient elektrochemiczny komórki: wewnątrz potencjał elektryczny jest bardziej ujemny niż na zewnątrz. Przygotowuje komórkę do działania (odbioru bodźca). Potencjał spoczynkowy.PNG 6. Potencjał czynnościowy, fazy potencjału czynnościowego, potencjał progowy, refrakcja względna i bezwzględna. ![Potencjał czynnościowy.PNG](media/image2.png) 1. Spoczynek -- błona jest ujemnie naładowana i czekam na zadziałanie bodźca. 2. Zadziałanie bodźca progowego -- najmniejsza wartość siły bodźca powodująca depolaryzację błony. 3. Depolaryzacja błony (wzrost potencjału błonowego) -- w momencie osiągnięcia progu pobudliwości otwierają się kanały sodowe i potasowe, co pozwala na napływ jonów sodu do komórki i wystrzał depolaryzacji znacznie powyżej siły bodźca. Odwraca się naładowanie błony. W szczytowych wartościach potencjał błonowy osiąga wartości dodatnie. 4. Repolaryzacja (spadek potencjału błonowego) -- w szczycie potencjału zamykają się kanały sodowe (potasowe jeszcze nie). Następuje powrót do polaryzacji o charakterze podobnym do tej spoczynkowej. 5. Hiperpolaryzacja -- nadmierna polaryzacja -- krótkotrwały stan nadmiernej polaryzacji błony komórkowej. Błona osiąga wtedy potencjał ok. -80mV i nie jest zdolna do przewodzenia impulsu. 6. Powrót do spoczynku **Refrakcja** -- okres, gdy komórka nerwowa przejściowo nie jest zdolna do reakcji. **Refrakcja bezwzględna** -- okres całkowitego zniesienia pobudliwości. Obojętnie jak silny będzie bodziec i tak nie wywoła kolejnego potencjału czynnościowego. Ten typ refrakcji przypada na dwie fazy potencjału czynnościowego: okres depolaryzacji i repolaryzacji. Przyczynę zaniku pobudliwości neuronu jest trwający przepływ jonów przez błonę komórkową, którego żaden nowy bodziec nie może zmienić, zahamować lub wzmocnić. **Refrakcja względna** -- okres zmniejszonej pobudliwości komórki nerwowej. Do uzyskania nowego potencjału czynnościowego konieczne jest zadziałanie silniejszego bodźca. Warunkuje maksymalną częstotliwość z jaką neuron może generować potencjały czynnościowe w danej jednostce czasu. Bodziec o większym niż fizjologicznie nasileniu może wywołać odpowiedź komórki. Refrakcja.PNG **Wykład 5** 1. Budowa synapsy. Cechy połączeń synaptycznych, sumowanie czasowe i przestrzenne. ![Budowa synapsy.PNG](media/image4.png) Ze względu na rodzaj przekazywania impulsu synapsy dzielą się na: a. Elektryczne b. Chemiczne Różnice między nimi: a. Szerokość szczeliny synaptycznej, b. Obecność lub brak mediatorów, c. W synapsach elektrycznych sygnał może być przekazywany w obu kierunkach, d. Synapsy chemiczne są plastyczne (uczą się). Cechy połączeń synaptycznych: a. Odruchy są wolniejsze niż szybkość przewodzenia sygnału przez akson. b. Kilka słabszych bodźców w niewielkiej odległości czasowej powoduje silniejszy odruch niż pojedynczy bodziec c. Gdy jeden zespół mięśni jest pobudzony (skurcz) inne się rozluźniają (rozkurcz) -- zachodzi hamowanie synaptyczne Bodźce powtarzane w krótkim czasie kumulują się -- **sumowanie czasowe** Synapsy zlokalizowane w różnych miejscach sumują swoje oddziaływanie na neuron -- **sumowanie przestrzenne** 2. Przewodnictwo chemiczne w synapsie 1. Neurony produkują neuroprzekaźniki w zakończeniach presynaptycznych lub w ciele komórki. 2. Potencjał czynnościowy przemieszcza się do zakończeń presynaptycznych (przez kanały wapniowe napięcio-zależne). 3. Wapń powoduje uwolnienie neuroprzekaźników do szczeliny synaptycznej. 4. Neuroprzekaźniki przyłączają się do receptorów na zakończeniach postsynaptycznych i zmieniają aktywność neuronu postsynaptycznego. 5. Cząsteczki neuroprzekaźnika odłączają się od receptorów (są rozkładane lub wchłaniane). 3. Hamowanie pre-synaptyczne i post-synaptyczne Hamowanie synaptyczne może polegać na: a. Zmniejszeniu pobudliwości neuronu odbierającego bodźce (**hamowanie postsynaptyczne)** b. Zablokowaniu dopływu impulsów do synapsy (**hamowanie presynaptyczne**) **Hamowanie postsynaptyczne** Polega na hyperpolaryzacji błony neuronu postsynaptycznego, przez co staje się on mniej wrażliwy na bodźce. Trudniej osiągnąć depolaryzację = wywołać potencjał czynnościowy. Jest skutkiem działania synaps hamujących, w których przekaźnikami są aminokwasy (glicyna, kwas gamma-aminomasłowy -- GABA) GABA działając na receptory GABAergiczne (GABAa) powoduje otwarcie kanałów chlorkowych i napływ jonów Cl- do wnętrza komórki, przez co staje się ono bardziej elektroujemne. **Hamowanie presynaptyczne** Odbywa się w obrębie zakończeń presynaptycznych. Odbywa się w obrębie synaps akson-aksonalnych (w których błoną presynaptyczną jest błona aksonu neuronu hamującego, błoną postsynaptyczną błona neuronu pobudzającego). GABA działa na receptory GABAb (metabolo tropowe) w błonie zakończenia synaptycznego, przez co zmniejsza się stężenie jonów wapnia w cytoplazmie zakończeń synaptycznych hamowanego neuronu. Inny mechanizm prowadzi do otwarcia kanałów potasowych i wyjścia jonów K+ z komórki, co powoduje hiperpolaryzację. Hamowanie postsynaptyczne i presynaptyczne.PNG 4. Neuromediatory. Działanie jonotropowe i metabolotropowe. Neuromediatory = Neurotransmitery = Neuroprzekaźniki = Neuromodulatory - To związki chemiczne (około 100) wpływające na aktywność neuronów. - Mogą działać bezpośrednio na receptory (presynaptyczne i postsynaptyczne) powodując procesy hamowania lub pobudzenia. - Mogą działać również pośrednio inicjując powstanie przekaźnika wtórnego. - Jeden neuron może uwalniać dwa lub więcej neuroprzekaźników za jednym razem, czasem różne w różnych odgałęzieniach aksonu. **Działanie jonotropowe** -- neuroprzekaźnik działa jak ligand, po jego przyłączeniu kanał się otwiera. - Glutaminian -- większość synaps jonotropowych w mózgu - GABA -- większość synaps hamujących - Glicyna -- synapsy hamujące w rdzeniu kręgowym - Acetylocholina -- pobudzająca (receptor cholinergiczny) Działanie metabolo tropowe -- polega na uruchomieniu szlaków metabolicznych, które rozwijają się wolniej, ale ich efekt utrzymuje się dłużej. Wymagają wtórnego przekaźnika (np. cAMP), który przynosi informację w strukturach wewnątrzkomórkowych Dopamina, serotonina, noradrenalina 5. Biologiczna rola klasycznych neuromediatorów: glutaminian, GABA, acetylocholina, serotonina, dopamina, histamina i ich receptory. 1. **Glutaminian** - Jest najważniejszym neuroprzekaźnikiem pobudzającym w układzie nerwowym, - Neurony glutaminergiczne stanowią dominującą część komórek nerwowych w mózgu, - Bierze udział w funkcjach poznawczych w mózgu, takich jak uczenie się i zapamiętywanie, - Sól sodowa -- glutaminian sodu, jest stosowana jako wzmacniacz smaku i zapachu żywności. 2. **Kwas amma-aminomasłowy (GABA)** - Neuroprzekaźnik, który ma nas wyciszać, uspokajać. Równoważy działanie glutaminianu, - Wiążę się z falami theta podczas snu. Niedobór GABA prowadzi do problemów z zasypianiem i snem, - Niedobór powoduje problem z określeniem „o co nam chodzi" - Nadmiar skutkuje bojaźliwością, nadopiekuńczością - Wyróżnia się dwa receptory dla GABA: - Jonotropowy receptor GABAa - Metabolotropowy receptor GABAb, Aktywacja kanału GABAa prowadzi do otwarcia kanałów chlorowych, napływu jonów Cl- do wnętrza komórki i hyperpolaryzację błony Aktywacja kanałów GABAb prowadzi do otwarcia kanałów potasowych i ucieczki jonów K+ z komórki, co również powoduje hyperpolaryzację. 3. **Acetylocholina** - Istnieją dwa rodzaje receptorów cholinergicznych: - Nikotynowe, m.in. w synapsach nerwowo-mięśniowych, - Muskarynowe, m.in. w mięśniach gładkich narządów wewnętrznych, - Związana jest z nauką, pamięcią i koncentracją, dlatego też wiążę się ją z chorobą Alzheimera, - Niedobór powoduje problem ze świadomością (gdzie jesteśmy, jaki jest dzień tygodnia) - Nadmiar może powodować paranoję. 4. **Aminy katecholowe (dopamina, adrenalina, noradrenalina)** - Powstają w ciele komórki nerwowej z L-tyrozyny. Receptory tych amin katecholowych należą do receptorów metabolo tropowych. - Rozróżnia się receptory adrenergiczne α i β oraz dopaminergiczne D1 i D2. - W zakończeniach synaptycznych neuronów uwalniających te neuroprzekaźniki znajduje się enzym monoaminooksydaza (MAO) rozkładający aminy katecholowe. - Inhibitory MAO są antydepresantami, stosowanymi głównie w leczeniu depresji, ale też choroby Parkinsona, czy niedociśnienia tętniczego. - Neuroleptyki (leki przeciwpsychotyczne) hamują działanie receptorów dopaminy (wyciszają układ nerwowy), są stosowane w leczeniu schizofrenii. 5. **Dopamina** -- jest kluczowa dla funkcjonowania układu nagrody, - Układ nagrody (ośrodek przyjemności) jest zbiorem połączonych ze sobą struktur mózgu wytwarzających motywację pozytywną - W większości należą one do układu limbicznego, lecz również do układu planowania zachowania. - Ich działanie jest integrowane przez aktywację uk. dopaminergicznego. - Aktywacja układu nagrody jest subiektywnie odczuwana jako przyjemność, radość, miłość, ekstaza. 6. **5-hydroksyptryptamina (serotonina)** powstaje z aminokwasu L-tryptofanu. - W szyszynce powstaje z niej melatonina. - Receptory serotoninergiczne należą do grupy receptorów jonotropowych (5HT124567). - Serotonina reguluje pobieranie pokarmu (sytość), sen-czuwanie, zachowania seksualne. - Upośledzenie uwalniania serotoniny jest przyczyną stanów depresyjnych. 7. **Histamina** -- odgrywa istotną rolę w kontroli układu przedsionkowego. - Promuje aktywność mózgu, wspomaga uwagę. - Przypuszczalnie histamina reguluje mózgowy przepływ krwi - Leki antyhistaminowe (antyuczuleniowe) powodują senność i są m.in. przeciwwskazane przy prowadzaniu pojazdów. ![Tabela z neuroprzekaźnikami.PNG](media/image6.png) **Wykład 7** 1. Etapy dojrzewania układu nerwowego Układ nerwowy zaczyna się rozwijać mniej więcej w 2 tygodniu ciąży i rozwija się z ektodermy. Kolejność faz rozwoju układu nerwowego kręgowców 1. Wyodrębnienie neuroektodermy i płytki nerwowej. 2. Zamknięcie cewki nerwowej i powstanie podstawowych części układu nerwowego. 3. Namnażanie neuronów i ich migracja. 4. Wzrost aksonów i tworzenie połączeń między strukturami układu nerwowego. 5. Wymieranie części neuronów i rozwój pozostałych. 6. Eliminacja nieefektywnych połączeń i synaps. 7. Dojrzewanie funkcjonalne - Płytka nerwowa wyodrębnia się na etapie gastruli. - W obrębie płytki zaznacza się wgłębienie (rynienka nerwowa), która stopniowo pukla się w kierunku mezodermy. - Jeszcze zanim powstaną neurony następuje molekularne (genetyczne) ukierunkowanie rozwoju poszczególnych części płytki nerwowej. - Tylna (w przyszłości głowowa) część płytki nerwowej bardzo wcześnie różnicuje się na dalsze podregiony. - Grzbietowo od cewy nerwowej powstaje skupienie komórek zwane grzebieniem nerwowym. - Cewa nerwowa -- daje początek ośrodkowemu układowi nerwowemu. - Grzebień nerwowy -- daje początek obwodowemu układowi nerwowemu, a także innym tkankom, na przykład komórkom skóry i kości czaszki. 2. Geny homeotyczne - Schemat budowy ciała jest zakodowany genetycznie. - Brak genu może spowodować brak całego segmentu ciała. - Geny homeotyczne wyznaczają umiejscowienie narządów. 3. Neurogeneza - Do około 40 dnia po zapłodnieniu embrion nie posiada neuronów. - W tym czasie zawiązek układu nerwowego, składa się wyłącznie z komórek dzielących się. Niektóre z nich zaczynają przekształcać się w neurony, niektóre w komórki gleju radialnego. - Komórki gleju radialnego są komórkami macierzystymi, a zarazem pierwszymi wyspecjalizowanymi komórkami układu nerwowego. - Po ich wypustkach nowo powstałe neurony migrują od komór w stronę powierzchni mózgu. - Przebieg wypustek gleju radialnego ukierunkowuje drogę migracji pierwszych neuronów. - Neuron, który zakończył migrację wytwarza połączenia z innymi neuronami. - W tym celu wypuszcza akson, który stopniowo wydłuża się w kierunku docelowym. - Rosnący akson posuwa się ruchem ameboidalnym. Zakończenie aksonu (stożek wzrostu) nie błądzi jednak przypadkowo, czemu zapobiegają dwa mechanizmy: miejsce docelowe wysyła substancje rozpoznawane przez stożek wzrostu; mechanizm stabilizacji położenia rosnącego aksonu. Współzawodnictwo neuronów - Neurony są wytwarzane w znacznym nadmiarze. Do jednego celu wędruje ich więcej niż jest to konieczne. - Nadmiarowe neurony umierają, pozostają tylko te, które wytworzyły połączenia synaptyczne z innym neuronem lub komórką docelową. - Istnieje zatem współzawodnictwo między neuronami o osiągnięcie celu. Sterowane jest przez czynniki eutroficzne takie jak czynniki nerwów (NGF). - Około połowy neuronów i komórek glejowych powstających w czasie rozwoju układu nerwowego wymiera przed jego zakończeniem. - Neurony umierają na drodze apoptozy. 4. Synaptogeneza - Zwiększona aktywność neuronu prowadzi do zwiększenia liczby synaps. - Część synaps (nieefektywnych) zostaje wyeliminowana. - Synaptogeneza trwa całe życie - Pierwsze połączenia między neuronami to synapsy elektryczne, później powstają synapsy chemiczne. - O tym, jakim neuromediatorem będzie posługiwał się neuron decydują czynniki genetyczne i środowiskowe. - Nawet kilka miesięcy po urodzeniu liczba synaps rośnie, następnie w ciągu czterech kolejnych lat spada. 5. Plastyczność rozwojowa 1. Plastyczność procesu generacji neuronów. 2. Plastyczność procesu wymierania neuronów. 3. Plastyczność procesu tworzenia, a następnie eliminacji aksonów i synaps 6. Kora mózgu -- najbardziej zewnętrzna struktura mózgu kręgowców - Składa się z ciał komórek nerwowych (istota szara). Rozwija się ze ściany początkowego odcinka cewy nerwowej (kresomózgowia). - Charakteryzuje się warstwową budową. - U człowieka i innych dużych ssaków powierzchnia kory mózgowej jest silnie pofałdowana. - Filogenetycznie korę mózgową dzieli się na: a. Korę nową obecną wyłącznie u ssaków, odbieranie i przetwarzanie wrażeń zmysłowych: \- planowanie i wykonywanie ruchów dowolnych, \- procesy poznawcze (m.in. pamięć, myślenie, funkcje językowe); b. Korę starą obecną również u niższych grup kręgowców, tworzącą różne struktury układu limbicznego (m.in. hipokamp i węchomózgowie): \- emocje, motywacje, niektóre rodzaje pamięci 7. Pączkujące kolaterale i nadwrażliwość odnerwiona. - Gdy komórka traci dopływ sygnałów z aksonu wydziela neutrofity, które powodują, że inne aksony tworzą nowe rozgałęzienia -- **pączkujące kolaterale** zajmujące wolne synapsy, - **Nadwrażliwość odnerwiona** -- jeśli jakiś zbiór synaps przestaje być aktywny (na skutek uszkodzenia w innej części mózgu) pozostałe synapsy stają się bardziej wrażliwe. **Wykład 7** 1. Podstawowe terminy neuroanatomiczne. - - - Zwoje -- skupienia ciał komórek nerwowych poza centralnym układem nerwowym - Jądra lub ośrodki -- zbiorowiska neuronów w OUN wykazujące podobną czynność (pola -- jeśli zajmują dużą przestrzeń) - Drogi nerwowe (pęczki, pasma, sznury, wstęgi) -- skupiska aksonów, - Torebki -- większe skupienia włókien nerwowych (w podwzgórzu blaszki) - Bruzda -- wklęsła część pofałdowania mózgu - Zakręt -- wystająca część 2. Ogólna budowa współczulnego i przywspółczulnego układu nerwowego: a. Współczulny układ nerwowy to sieć neuronów, której zadaniem jest przygotowanie organizmu do intensywnego wydatkowania energii. - Składa się z łańcuchów zwojów ułożonych wzdłuż środkowej części rdzenia kręgowego, - Zwoje posiadają dwukierunkowe połączenia z rdzeniem kręgowym, - Zwoje są ze sobą ściśle połączone i często pracują w sposób skoordynowany, b. Przywspółczulny układ nerwowy kieruje reakcjami wegetatywnymi niezwiązanymi z zagrożeniem. - Nazywany jest układem czaszkowo-krzyżowym, - Składa się z nerwów czaszkowych i nerwów wychodzących z krzyżowej części rdzenia kręgowego, - Zwoje przywspółczulne nie tworzą łańcucha biegnącego wzdłuż rdzenia, - Aksony przedzwojowe są długie i po opuszczeniu rdzenia kręgowego dochodzą do zwojów zlokalizowanych w pobliżu narządu docelowego, - Zwoje nie są ze sobą połączone i ich działanie nie jest tak skoordynowane. 3. Budowa rdzenia kręgowego - Znajduje się wewnątrz kręgosłupa, ale nie zajmuje całej przestrzeni kanału kręgowego, - Obecne są w nim dwa zgrubienia -- szyjne i lędźwiowe, - Ma budowę segmentalną, każdy segment (neuromer) unerwia czuciowo i ruchowo odpowiedni odcinek ciała (metamer), - Każdy neuromer wysyła informację do mózgu, dlatego przerwanie rdzenia powoduje przerwanie wymiany informacji z tego segmentu oraz z leżących poniżej, - W przekroju poprzecznym uwidacznia się istota szara leżąca wewnątrz -- złożona z gęsto upakowanych ciał komórek nerwowych i dendrytów, - Istota biała na zewnątrz zawiera zmielinizowane aksony. a. Istota szara - Składa się z dwóch symetrycznych połówek połączonych spoidłem szarym, - W obrębie spoidła znajduje się kanał środkowy, - Poszczególne części istoty szarej nazywa się rogami, - Rozróżnia się rogi przednie (brzuszne) i tylne (grzbietowe) - W rogach przednich znajdują się ośrodki ruchowe. W rogach tylnych ośrodki czuciowe, - Od rogów odchodzą korzenie nerwowe przednie i tylne. Korzenie przednie przewodzą informację ruchową, korzenie tylne czuciową, - Korzenie opuszczają kanał kręgowy poprzez otwory międzykręgowe, b. Istota biała - Tworzą ją trzy pary sznurów: \- przednie -- zawierające drogi zstępujące, \- tylne -- zawierające drogi wstępujące, \- powrózki boczne -- oba rodzaje dróg. 4. Budowa pnia mózgu a. Rdzeń przedłużony: - Rdzeń przedłużony (opuszka) znajduje się między mostem a rdzeniem kręgowym, - W przekroju poprzecznym na brzusznej powierzchni uwidaczniają się piramidy (skupienia włókien dróg korowo rdzeniowych), - Z boku piramid widoczne są oliwki współdziałające z móżdżkiem w koordynowaniu czynności ruchowych, - W grzbietowej części znajdują się jądra smukłe i jądra klinowate -- stanowiące ośrodki czucia dotyku i czucia głębokiego. - Od rdzenia przedłużonego odchodzi 12 par nerwów czaszkowych. b. Móżdżek: - To duża struktura silnie pofałdowana, - Zbudowany jest z kory móżdżku i istoty białej pod nią - Dwie półkule mózgu łączy robak - Uczestniczy w sterowaniu ruchem, utrzymaniu równowagi i koordynacji ruchowej, percepcji czasu. c. Most -- tu włókna nerwowe przechodzą z jednej strony ciała na drugą stronę. - Składa się z nakrywki po stronie grzbietowej i podstawy po stronie brzusznej, - W nakrywce znajdują się między innymi: \- jądra nerwów czaszkowych (V, VI, VII, VIII), \- jądra przedsionkowe -- współdziałające w utrzymaniu równowagi, \- ciało czworoboczne -- należące do układu słuchowego, \- twór siatkowy -- regulujący procesy czuwania, \- jądra szwu -- uczestniczące w regulacji snu. d\) Śródmózgowie -- to dość niewielka struktura u ssaków w centralnej części mózgowia, otoczona przez przodomózgowie, - Składa się z 3 części: pokrywy, nakrywki i konarów mózgu. Nakrywka śródmózgowia stanowi przedłużenie nakrywki mostu, - Przez środek przebiega kanał -- wodociąg mózgu łączący trzecią komorę z czwartą, - Na powierzchni grzbietowej znajdują się cztery uwypuklenia -- wzgórki, - Wzgórki dolne należą do układu słuchowego, górne do układu wzrokowego, - Między nakrywką a konarami mózgu znajduje się istota czarna -- koordynacja ruchów mimowolnych i ruchów szybkich, - Wodociąg mózgu otoczony jest podłużnie przez istotę szarą śródmózgowia -- należącą do ośrodkowego systemu przeciwbólowego d. Międzymózgowie - Nadwzgórze to grzbietowa część międzymózgowia -- tu znajduje się szyszynka - Podwzgórze znajduje się pomiędzy skrzyżowaniem nerwów wzrokowych a ciałami suteczkowatymi i stanowi brzuszną część międzymózgowia. - Jest regulatorem homeostazy (termoregulacja, układ krążenia, metabolizm, zachowania seksualne), - Znajdują się w nim termoreceptory i receptory wrażliwe na zmiany stężenia we krwi, m.in. glukozy i chlorku sodu, - Pełni nadrzędną rolę nad gruczołami dokrewnymi. - Jest częścią układu limbicznego sterującego popędami i emocjami, - Dolna część podwzgórza łączy się z przysadką mózgową. - Wzgórze to największa część międzymózgowia o jajowatym kształcie. - Z zewnątrz pokrywa je cienka warstwa istoty białej -- blaszka rdzenna zewnętrzna, - Do wzgórza dociera większość informacji z narządów zmysłów, - Tu są analizowane i przekazywane do kory mózgowej, - Kora mózgowa wysyła informacje zwrotne do wzgórza przedłużając i wzmacniając impulsy nerwowe. 5. Budowa przodomózgowia. Układ limbiczny - Zewnętrzną część przodomózgowia stanowi kora mózgowa, - Pod korą znajdują się jądra podstawy i układ limbiczny. a. Jądra podstawy: - Leżą bocznie w stosunku do wzgórza. Składają się na nie jądra ogoniaste, skorupa i gałka blada: - Integrują motywacyjny i emocjonalny aspekt zachowania wpływając na jego dynamikę, - Mają istotne znaczenie dla wyuczonych nawyków i umiejętności. - Ich uszkodzenie powoduje zaburzenia ruchowe. b. Układ limbiczny: a. Hipokamp -- ma istotne znaczenie dla wspomnień pojedynczych wydarzeń. Monitoruje gdzie jesteśmy i dokąd idziemy b. Opuszka węchowa -- jest ośrodkiem tworzącym mapy węchowe c. Podwzgórze -- kontrola odżywiania, picia, termoregulacja, d. Ciało migdałowate -- ocena informacji emocjonalnych, zwłaszcza związanych ze strachem, e. Zakręt obręczy -- pełni rolę w reakcji emocjonalnej. Przodomózgowie - Półkule mózgu powstają w wyniku uwypuklenia bocznych części przodomózgowia, - Ciało modzelowate (spoidło wielkie) łączy symetryczne pola kory w obu półkulach, - Powierzchnia półkul jest pofałdowana, bruzdy i zakręty pozwalają na lokalizację poszczególnych obszarów kory, - Większe obszary kory powiązane anatomicznie i czynnościowo nazywa się płatami, - W każdej półkuli mózgu znajdują się dwie komory boczne. Łączą się z komorą trzecią, a ta z komorą czwartą. Na ścianach komór znajdują się komórki splotu naczyniówki wytwarzające płyn mózgowo-rdzeniowy - Wypełnia on komory i kanał środkowy rdzenia kręgowego oraz przestrzenie między mózgowiem a oponami mózgowymi, - Opony mózgowe posiadają receptory bólu w przeciwieństwie do mózgu. Płat potyliczny: - Jest głównym odbiorcą informacji wzrokowej. Uszkodzenie powoduje ślepotę korową. Ślepota korowa to również brak wyobraźni wzorkowej podczas snu. Płat ciemieniowy: - Leży pomiędzy płatem potylicznym a bruzdą środkową. Obszar leżący tuż za bruzdą to zakręt środkowy (kora somatosensoryczna). Płat skroniowy: - Zawiera korowy ośrodek słuchu, - Odgrywa kluczową rolę w rozumieniu mowy (najczęściej lewy płat) - Asocjacyjny ośrodek wzroku (rozpoznawanie twarzy) Płat czołowy: - U człowieka dominuje nad pozostałymi częściami kory, - Składa się z kory przedczołowej i pierwszorzędowej kory ruchowej (zakręt przedśrodkowy), - U ludzi kora mózgowa zawiera do 6 odrębnych warstw komórek nerwowych, - Grubość i odrębność warstw jest różna w różnych regionach kory. Poszczególne warstwy różnią się funkcją. Komórki w korze mózgu tworzą również kolumny. Komórki tej samej kolumny mają podobną rolę (np. dotyk lewej dłoni), - Lobotomia przedczołowa: apatia, zaburzenia pamięci, brak zdolności przejęcia inicjatywy, utrata zdolności wyrażania emocji. **Wykład 8** 1. Bodziec, receptor, bodziec swoisty. a. Bodziec to taka forma energii, która działając na receptor należący do danego zmysłu wywołuje w nim pewne zmiany fizyczne pociągające za sobą zmianę aktywności komórki receptorowej. b. Receptor -- to komórka lub zakończenie nerwowe wyspecjalizowana w reagowaniu na określony rodzaj energii. c. Bodziec swoisty -- to ten rodzaj energii, w stosunku do którego dany receptor wykazuje największą wrażliwość. 2. Droga sensoryczna. Prawo swoistej energii bodźca. - Droga sensoryczna to cały łańcuch neuronów i ośrodków nerwowych uczestniczących w przekazywaniu informacji z receptora do kory mózgu, - Większość dróg sensorycznych składa się z 3 etapów, - Na każdym z nich impulsy nerwowe przechodzą przez jeden neuron. - Neuron I rzędu doprowadza informację do ośrodka w rdzeniu kręgowym lub pniu mózgu. Tam znajdują się neuronu II rzędu.