Pszichiátriai zavarok neurobiológiai alapjai

Átírás

1 Pszichiátriai zavarok neurobiológiai alapjai Kéri Szabolcs 1

2 1. Alapfogalmak: anatómia, fiziológia 2. Funkcionális lokalizáció az agyban 3. Szinapszisok és neurotranszmitterek 4. A neurotranszmisszió molekuláris aspektusai 5. A pszichológiai folyamatok sejtszintű mechanizmusai Alapfogalmak: neuroanatómia és neurofiziológia -Lobus, sulcus, gyrus -Neuron, dendrit, axon, szinapszis -Neurotranszmitter, receptor -Akciós potenciál 2

3 Funkcionális lokalizáció az agyban 3

4 Fronto-striato-thalamikus körök: -Dorsolatrealis -Limbikus -Motoros basalis ganglionok thalamus agytörzs amygdala hippocampus limbikus rendszer 4

5 Praefrontalis cortex: Basalis ganglionok: Amygdala: Hippocampus: - Dorsolateralis: magasabb szintű kognitív működések, munkamemória, végrehajtó (execuitve) működések - Ventromedialis: affektív és társas funkciók - Cingulum: kognitív, affektív és motoros integráció - Szkizofrénia, hangulatzavarok -Mozgások szabályozása -Elemi visszajelzésen alapuló tanulás ( habit learning ) -Ventralis striatum (accumbens) jutalom (dopamin) - Parkinson-kór, addiktológia, szkizofrénia -Érzelmek, félelem, társas jelzések feldolgozása - Hangulatzavarok, szorongásos zavarok -Tudatos emlékezés (explicit memória), térbeli információ, információszintézis - Alzheimer-kór, hangulatzavarok, szkizofrénia Phineas Gage H.M. A amygdala H hippocampus PR perirhinalis cortex EC entorhinalis cortex MMN corpus mamillare 5

6 Neurotranszmisszió, szinapszisok működése Piramissejt: glutamát (serkentő) Interneuron: gamma-aminovajsav (GABA) (gátló) Moduláló pályák az agytörzsből - dopamin, szerotonin, noradrenalin - és a basalis előagyból - acetilkolin Kandeláber-sejt: piramissejtek összehangolása 6

7 Főbb transzmitterek és receptorok: DA: D1,D5 (praefrontal) vs. D2,D3,D4 (basalis ganglion, D2-D3 gátlás antipszichotikus) 5-HT: 5-HT1-7 (5-HT1A serkentés, 5-HT2A gátlás anxiolitikus, antidepresszív) Glu: NMDA (szkizofréniában hipofunkció), AMPA, Kainát, Metabotróp BE ILN = intralaminaris nucleus, thalamus RNT = reticularis nucleus, thalamus MFR = mesencephalon formatio reticularis CC = cortex cerebri NE = norepinefrin (locus ceruleus) 5-HT = szerotonin (5-hidroxi-triptamin) (raphe-magvak) DA = dopamin (ventralis tegmentalis area) Glu = glutamát Ach = acetilkolin BF = basalis előagy (n. basalis Meynerti) 7

8 Dopamin: Szerotonin: Noradrenalin: -basalis ganglionok mozgásszabályozás (nigrostriatalis) - limbikus rendszer motiváció, jutalmazás (mesolimbikus) -homloklebeny - munkamemória (mesocorticalis) - hypothalamo-hypophysealis prolaktin elválasztás (tuberoinfundibularis) -limbikus rendszer hangulat, étvágy, agresszió, szexualitás -agytörzs alvás-ébrenlét -gerincvelő -fájdalomkapuzás -limbikus rendszer hangulat, motiváció -agykéreg, agytörzs figyelem, vigilitás Acetilkolin: Hisztamin: -hippocampus memória -agytörzs alvás-ébrenlét, figyelem -gátlása: szedáció, súlygyarapodás A neurotranszmisszió molekuláris aspektusai 8

9 9

10 Neurotranszmitter receptor másodlagos hírvivők gének kifejeződése szinapszisok működése megváltozik (tanulás) A pszichológiai folyamatok sejtszintű mechanizmusai S (stimulus) belső reprezentáció R (response) Ingerek érzékelése asszociációk létrejötte az ingerek között az ingerek gondolati leképezése alkalmazkodás az ingerekhez, társas ingerek specifikus feldolgozása 1. Stimulus-szelektivitás (Hubel-Wiesel): percepció 2. Asszociatív kapcsolatok kialakulása és megerősödése (Hebb): alapvető tanulás 3. Neuronális csoportszelekció: adaptív viselkedés (Skinner) 4. Fenntartott aktivitás: aktív belső reprezentációk 5. Tükörneuronok: társas utánzás, empátia, nyelv 10

11 1. Stimulus-szelektivitás A látókéreg sejtjei specifikus ingerekre reagálnak, növekvő bonyolultság. FFA fusiform face area PPA parahippocampal place area 11

12 2. Az asszociatív kapcsolatok neuronális alapjai Hebb-szabály: Neurons that fire together will wire together A neuron B neuron A viselkedés B viselkedés Ha A neuron többször ingerületbe hozza B neuront, akkor a közöttük lévő szinaptikus kapcsolat megerősödik. A és B viselkedés között asszociációjön létre. Long-term potentiation (LTP): a glutamát és speciális receptorának (NMDA= N-metil-D-aszpartát) szerepe a hippocampusban 3. Neuronális csoportszelekció: az operáns tanulás (Skinner) alapja neuroncsoport A viselkedés új neuronális mintázat szelekciója sikertelenség visszacsatolás B viselkedés siker Az adaptív viselkedést elősegítő neuronális mintázat stabilizációja 12

13 A dopaminerg szignál jelentősége a megerősítésben Ungless, Fenntartott neuronális aktivitás Aktivitás a rövid távú emlékezés alatt - munkamemória Dorsolateralis praefrontalis - végrehajtó (executive)működések: fenntartás, gátlás, figyelmi fókusz váltása, cselekvések monitorozása 13

14 5. Tükörneuronok Kapcsolat társas érzékelés és a cselekvés között: mozgások kivitelezésekor és a mozgás megfigyelésekor is aktív sejtek 14

15 Fronto-striatalis körök Amygdala-komplex Hippocampus-komplex Sejtek: szelektivitás, asszociatív kapcsolatok, fenntartott aktivitás, tükörsejtek Pszichofarmakonok Monoaminerg szabályozó pályák dopamin, szerotonin, norepinefrin, acetilkolin Nem organikus pszichiátriai zavarok: szinaptikus fejlődés és plaszticitás, gén-gén, gén-környezet kölcsönhatások Organikus : neurodegeneráció (demenciák), gyulladás, stroke, tumor stb. 15