Molekuláris biológus Msc. Humán élettan 2010 Az idegrendszer magasabb rendű működései Tóth István Balázs DE OEC Élettani Intézet 2010. 05. 12.
Hipotalamusz a vegetatív működések integrátora Vegetatív, szomatikus és hormonális integráció Endokrin szabályozásban Tejejekcióban Méhösszehúzódásokban Hôszabályozásban Elektrolitháztartásban Nemi érés szabályozásában Alvás/ébrenlét regulációjában Táplálékfelvétel szabályozásában Szimpatikus Paraszimpatikus kp.
A hipotalamusz kapcsolatai Termális ingerek Kemoreceptorok Perifériás szenzoros információ Cirkumventrikuláris szervek Limbikus rendszer Hipotalamusz Oxitocin ADH Magnocelluláris magok Neurohipofízis Releasing és inhibiting hormonok Parvocelluláris magok Adenohipofízis Peptid transzmitterek - AT-II - SP - Neurotenzin - CCK - Opioidok Viselkedéses reakciók
Táplálékfelvétel szabályozása Laterális központ éhségérzet Mediális központ jóllakottság érzése
Jutalmazó rendszerek Öningerléses kísérletek jutalmazó központok - dopaminerg magok - GABAerg gátlás - opioid gátlással felszabadítható (dezinhibíció)
Az érzelmek élettani alapjai Limbikus rendszer - A külső környezet változásaira adott emócionális válaszok megszervezése - Vegetatív és viselkedéses összetevők összehangolása - Értékeli a külvilágból érkező ingereket, felméri újdonságtartalmukat - Felidézi a vonatkozó korábbi tapasztalatokat - Érzelmi alapon kategorizál és megszervezi a választ - Vegetatív összetevők a hipotalamuszon keresztül Amygdala - félelmi reakciók és kondícionálással történő módosításaik
Az agyműködés vizsgálómódszerei Képalkotó eljárások Strukturális képalkotó eljárások Komputer-tomográfia (CT) Magmágneses rezonancia (NMR, MRI) Funkcionális képalkotó eljárások Vérellátás, helyi anyagcsere intenzitása Pozitron-emissziós tomográfia (PET) Single.foton emissziós tomográfia (SPECT) Funkcionális MRI (fmri) Elektromos tevékenység Magnetoenkefalográfia (MEG) Elektroenkefalográfia (EEG) Elektrokortikográfia (ECoG) Kiváltott potenciálok
Az elektroenkefalográfia (EEG) species-függő spontán aktivitás hullámok sajátságai függenek az elvezetés helyétől és a szemek zártságától
EEG hullámformák
Az EEG tevékenység eredete Kérgi piramis neuronokon kialakuló posztszinaptikus potenciálok NEM bejövő vagy itt generálódó akciós potenciálok
Az EEG frekvencia meghatározói Szinkronizáció - talamusz - relaxált állapot - éberség csökkenése Deszinkronizáció - kérgi neuronok saját ritmusa - koncentráció - éberség fokozódása
Kiváltott potenciálok evoked potentials (EP) event-related potentials (ERP) - szomatoszenzoros - hallási (auditív) - látási (vizuális) -szinaptikus tevékenység -szenzoros pálya épsége
Az agykéreg funkciói - Specifikus érző működések hallás látás szomatoszenzoros működés Specifikus mozgató működések szomatomotoros koordináció Integratív funkciók
Az integratív agykéregi funkciók Érző, mozgató vagy vegetatív működésekhez közvetlenül nem kapcsolódnak alvás és ébrenlét emóciók motiváció, viselkedés öntudat beszéd, nyelv tanulás, emlékezet gondolkodás, megértés, okság
Biológiai ritmusok Ultradián ritmusok < 24 h éberségi szint egyes hormonok elválasztása (pl. LH) Cirkadián ritmusok ~ 24 h alvás ébrenlét egyes hormonok elválasztása (pl. kortizol) Infradián ritmusok > 24 h pl. nemi ciklus
Alvás - ébrenlét - Szabadon futó ritmus nucleus suprachiasmaticus - a külvilággal való kapcsolat jellegének megváltozása (beszűkülése, de nem megszűnése!) - alvás alatti külső ingerek jelentősége - az ébrenlét mértéke a környezet iránti figyelem - az alvás mélységének megítélése ébreszthetőség EEG
Az alvás fázisai Lassúhullámú alvás - Slow Wave Sleep (SWS) Ortodox alvás: szinkronizált EEG - izomtónus kisfokú csökkenése, proprioceptív reflexek megtartottak - álomlátás ritka: mély érzelmi töltésű, nehezen meghatározható vagy rémálmok - szívritmus, légzés lassul, agyi véráramlás alacsonyabb - testhőmérséklet alacsonyabb, hőszabályozás megtartott - növekedési hormon SWS1 SWS2 SWS3 SWS4
A REM alvás Rapid Eye Movements gyors szemmozgások Paradox alvás: deszinkronozált EEG - ébresztési küszöb emelkedett - spontán ébredés gyakori - általános izomtónus csökkenés, proprioceptív reflexek gyengülnek - lokális rángások (ujjak, arc) - álomlátás gyakoribb, élénk, bizarrabb jellegű - vegetatív izgalmi tünetek; szívritmus, légzés rendszertelen - testhőmérséklet magasabb, hőszabályozás hiányos - jelentős kérgi aktivitás, fokozott agyi véráramlás - növekedési hormon
Alvásteóriák -Passzív elméletek: az alvás magyarázata az, hogy az éber állapotot fenntartó, döntően idegi eredetű hatások átmenetileg kikapcsolódnak - Aktív elméletek: az alvást valamely, az éber állapot során (vagy az alvás alatt) termelődő és felhalmozódó (kémiai) faktor hozza létre (illetve tartja fent) Deafferentációs elmélet (1930-as évek): A kéreg éber állapotának fenntartásához elegendő az érzékszervkből származó afferens információ Retikuláris elmélet: A kéreg aktivitását az Aspecifikus Retikuláris Aktiváló Szisztéma (ARAS) tartja fent, melynek eredete a formatio reticularis és a specifikus afferentáció kollaterálisai. Alvást indukáló struktúrák: Raphe magok 5-HT lassú hullámú alvás Locus coeruleus noradrenalin REM alatt az izomtónus gátlása
Kognitív (megismerő) funkciók Tanulás Emlékezés Képzelet Gondolkodás
Emlékezés (memória) Emléknyom (engram) Folyamatai: Bevésés, kódolás - hippocampus Tárolás temporális kéreg? Felidézés, előhívás prefrontális kéreg, hippocampus Felejtés
A memória időtartalma
Munkamemória modell Hosszútávú memória Vizuális szenzoros feldolgozás Akusztikus szenzoros feldolgozás Ikonikus tár Prekategorikus akusztikus tár Téri-vizuális rövidtávú tár Ellenőrző figyelmi rendszer Sémák kontrollja Monitorozó és gátló funkciók Fonológiai rövidtávú tár Téri-vizuális kontroll folyamatok Téri-vizuális vázlattömb Központi végrehajtó Artikulációs kontroll folyamatok Fonológiai hurok Munkamemória
Memóriarendszerek Explicit v. deklaratív memória - Tudni mit - Tartalmairól be tudunk számolni - Tények, események, adatok - Verbális Alrendszerei: - Szemantikus memória - Epizódikus memória - Forrásmemória Implicit v. non-deklaratív memória - Tudni hogyan - Tartalmairól nem tudunk beszámolni - Készségek, képességek, mozgások - Nonverbális Alrendszerei: - Proceduális memória - Emocionális memória
A memória sérülése: Amnézia Anterográd Retrográd Kongrád
A tanulás formái Nem asszociatív tanulás Habituáció Szenzitizáció Asszociatív tanulás Klasszikus kondícionálás Operáns kondícionálás Motoros tanulás Kognitív / belátásos tanulás
Asszociatív tanulási formák Klasszikus kondícionálás Feltétlen inger feltétlen válasz Feltételes inger társítása Feltételes inger feltételes válasz Operáns kondícionálás Egy magatartási elem megerősítése
Az LTP
A beszéd élettana Aphasiák - szenzoros (Wernicke) - motoros (Broca) - vezetéses (f. arcuatus) - globális (Wernicke & Broca) - amnéziás (Br. 47)
Lokalizáció és lateralizáció a kérgi működésekben Bal félteke Verbális Szavak, nyelv Írás Számolás Anlitikus gondolkodás Jobb félteke Nem-verbális Dallamok Geometrikus alakzatok Arcok Holisztikus gondolkodás