2009-11-05

1

UKŁAD NERWOWY

O

Ś

RODKOWY

(Analiza, interpretacja i

przechowywanie info,
zarz

ą

dzanie organami)

UKŁAD NERWOWY

AUTONOMICZNY

(Regulacja pracy

narz

ą

dów wewn

ę

trznych)

SOMATYCZNY

(Kontrola mi

ęś

ni

szkieletowych)

WSPÓŁCZULNY

(pobudzenie)

PRZYWSPÓŁCZULNY

(„wyciszenie”)

OBWODOWY

(Transmisja info do i z

O

ś

rodkowego UN)

By James A. McCubbin, Ph.D. Clemson University

OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY:

MÓZG I RDZEŃ KRĘGOWY

http://www.fithealthsite.com/img/spinal.jpg

OŚRODKOWY UKŁAD NERWOWY:

RDZEŃ KRĘGOWY

KORZENIE TYLNE – czuciowe („dośrodkowe” - aferentne)

przewodzą impulsy z receptorów do ośrodków czuciowych w mózgu

KORZENIE PRZEDNIE – ruchowe („odśrodkowe” - eferentne)

przewodzą impulsy nerwowe z ośrodków w mózgu do narządów docelowych (mięśnie,
organy wewnętrzne)

ZWOJE KORZENI
GRZBIETOWYCH

DROGI WSTĘPUJĄCE RDZENIA KRĘGOWEGO

1 - droga sznurów tylnych

(ucisk, dotyk, czucie głębokie) - do móżdżku, wzgórza

2 - droga rdzeniowo-wzgórzowa

(ból, temperatura, część dróg dla dotyku i ucisku) – do

wzgórza

3,4

-

droga rdzeniowo-móżdżkowa –

czucie głębokie (propriorecepcja)

2009-11-05

2

ROZWÓJ ONTOGENETYCZNY MÓZGOWIA CZŁOWIEKA

- 5 tydzień:

powstają pierwsze neurony

- 6 miesiąc:

odróżnialny sen i czuwanie, reakcja na mowę

- 8 miesiąc:

sen REM i ruchy oczu

- 2-3 lata:

masowa reorganizacja kory, amnezja dziecięca

- 6 lat:

mózg 3 razy większy niż w momencie narodzin

- Ok. 12 lat :

stabilizacja płatów czołowych

- Ok. 20-30 lat :

koniec reorganizacji, niewielkie zmiany (?) przez całe życie

Osłonki mielinowe noworodków są tylko częściowo uformowane. Ich rozwój

odbywa się stopniowo do 20-30 r.ż. Najpóźniej w płatach czołowych.

W dorosłym mózgu, zwłaszcza w hipokampie, powstają codziennie
tysiące nowych neuronów. Ich przeżycie uzależnione jest od
stymulacji mózgu: NEURONY UMIERAJĄ „Z NUDÓW”!!!

ROZPROSTOWANA LUDZKA KORA JEST 3-

KROTNIE WIĘKSZA NIś WEWNĘTRZNA

POWIERZCHNIA PUSZKI MÓZGOWEJ

POWSTAWANIE FAŁD

– DZIAŁANIE SIŁ

MECHANICZNYCH, WYTWARZANYCH

PRZEZ NAPIĘCIE WYPUSTEK

NERWOWYCH (AKSONÓW I DENDRYTÓW)

ŁĄCZĄCYCH RÓśNE OBSZARY MÓZGU

Na podst. „Świat Nauki”, 2009

„Pokarm” mózgu – glukoza, mleczan, glutaminian

Zatrzymanie przepływu krwi na ponad 4 minuty – śmierć mózgowa

Komórki gleju

Makroglej (astrocyty, oligodendrocyty, ependymocyty)

Mikroglej

MÓZGOWIE

około 10-40 miliardów neuronów

1000 miliardów kom. neurogleju

masa ~ 1.3 kg

•

Przodomózgowie

: kresomózgowie i międzymózgowie

•

Śródmózgowie

•

Tyłomózgowie

: móżdżek, most, rdzeń przedłużony

Iwan Turgieniew ~ 2 kg

Anatole France ~ 1 kg

2% masy całego ciała pochłania 20% energii

MÓZGOWIE

PRZODOMÓZGOWIE:

KRESOMÓZGOWIE

MIĘDZYMÓZGOWIE

ŚRÓDMÓZGOWIE

TYŁOMÓZGOWIE:

MOST
MÓśDśEK
RDZEŃ
PRZEDŁUśONY

2009-11-05

3

KOMORY MÓZGU

KOMORY

BOCZNE

KOMORY
BOCZNE

TRZECIA

KOMORA

TRZECIA

KOMORA

CZWARTA

KOMORA

CZWARTA

KOMORA

AKWEDUKT

(WODOCIĄG)

AKWEDUKT

(WODOCIĄG)

KANAŁ

CENTRALNY

3 błony łącznotkankowe: opona twarda, pajęczynówka i opona miękka (najbardziej wewnętrzna).

pomiędzy nimi płyn m-r i naczynia krwionośne

Mózg okrywają

•

„Mózg”

(kresomózgowie i międzymózgowie)

•

Móżdżek

– kontrola i koordynacja ruchów

•

Pień mózgu

(śródmózgowie, most i rdzeń przedłużony) –

kontrola podstawowych odruchów i funkcji życiowych

Struktura mózgowia – podział fizjologiczny:

mózg, móżdżek i pień mózgu

MÓśDśEK

•

Odbiera informację wysyłaną przez wszystkie receptory z całego ciała (także z

błędnika i ukł. wzrokowego), przetwarza, gromadzi na ułamek sekundy i kontroluje
układ ruchu.

NIE INICJUJE ruchu.

•

Koryguje różnice między zaplanowanym a wykonywanym ruchem.

•

Reguluje pobudliwość neuronów ruchowych rdzenia (za pośrednictwem tworu

siatkowatego).

•

„Dystrybutor” siły skurczu mięśni prążkowanych.

Powierzchnia kory
móżdżku odpowiada
¾ powierzchni kory
mózgu!!!

Atonia

– skutek usunięcia móżdżku. Zmniejszone napięcie mięśni, osłabienie siły

skurczów, niezborność ruchów, trudności w utrzymaniu postawy pionowej.

Ataksja

– (bezład), zaburzenie równowagi. Uszkodzenie móżdżku – wylew, alkohol.

Pień mózgu:

śródmózgowie, most, rdzeń przedłużony

•

Zawiera pierwotne ośrodki odpowiedzialne za utrzymanie
funkcji życiowych.

•

Nerwy czaszkowe od III do XII

•

Zawiera układ siatkowaty

most

rdzeń

przedłużony

układ

siatkowaty

móżdżek

RDZEŃ
PRZEDŁUśONY

MOST

PODWZGÓRZE

OŚRODKI
KONTROLNE
PNIA MÓZGU

Pień mózgu c.d.:

UKŁAD SIATKOWATY

Kontroluje stan pobudzenia umysłu, czuwania i przytomności.

Wiele krótkich neuronów, połączonych w przeplatające się sieci

kontrolujące odruchy i pośredniczące w przekazywaniu sygnałów

zmysłowych i motorycznych.

Uszkodzenia powodują śpiączkę i stan wegetatywny, brak reakcji i brak

świadomości – coma.

wstępujący

zstępujący

http://darwin.iz.uj.edu.pl/iz/physiology/chronobiology/

2009-11-05

4

Pień mózgu c.d.:

SRÓDMÓZGOWIE

Najmniejsza część OUN dorosłego człowieka

U ryb i płazów jest środkiem integracji bodźców zmysłowych.

POKRYWA (cz. grzbietowa) i NAKRYWKA (cz. brzuszna)

P:

Jest podkorowym ośrodkiem wzrokowym i słuchowym, odpowiedzialnym

za odruchy związane z widzeniem i słyszeniem.

N:

Istota czarna (substantia nigra) wraz z prążkowiem kresomózgowia są

zaangażowane w planowanie i zapoczątkowanie ruchu celowego (NT –

dopamina). Choroba Parkinsona – zniszczenie neuronów dopaminergicznych

w istocie czarnej.

Wodociąg mózgu otoczony Istotą Szarą Środkową – ośrodkowy system

przeciwbólowy (wydz. serotoninę)

LSD (dietyloamid kwasu liserginowego), meskalina (peyotl) – agoniści serotoniny

„Mózg”:

MIĘDZYMÓZGOWIE

•Wzgórze:

wstępna ocena bodźców zmysłowych, przesyłanie do kory. Stacja

pośrednicząca dla prawie wszystkich bodźców aferentnych.

•Podwzgórze:

kieruje większością procesów endokrynnych. Odpowiada za

homeostazę organizmu.

Steruje: termoregulacją, gosp. energetyczną i wodno-elektrolitową (ośrodki:
głodu, sytości, pragnienia), popędem płciowym, rozrodem.

Steruje rytmami biologicznymi.

Syntetyzuje około 20 hormonów lub neurotransmiterów: oksytocynę i
wazopresynę oraz hormony fizjotropowe.

•Zawzgórze:

• ciała kolankowate
przyśrodkowe (podkorowy
ośrodek słuchowy)

• ciała kolankowate boczne
(podkorowy ośrodek wzroku)

•Nadwzgórze:

zawiera szyszynkę (reguluje

cykl okołodobowy)

WZGÓRZE

PODWZGÓRZE

TYLNY PŁAT
PRZYSADKI

PRZEDNIA
PRZYSADKA

SZYSZYNKA

„Mózg”: KRESOMÓZGOWIE

Kora mózgowa – istota szara

– głównie ciała neuronów

Istota biała półkul

- drogi odkorowe, dokorowe, spoidłowe

Jądra mózgowe

– zanurzone w istocie białej skupiska ciał neuronów

(też tworzą

istotę szarą

, ale

są ewolucyjnie wcześniejsze

)

Kora to punkt wyjścia wszystkich świadomych i wielu nieświadomych odruchów. Poszczególne

okolice kory noszą nazwy pól asocjacyjnych (kojarzeniowych: zrozumienie mowy, rozpoznawanie

twarzy, abstrakcyjne myślenie, emocje). Nie duplikują się – każda półkula ma inne pola

kojarzeniowe.

•

JĄDRA PODSTAWY:

a)

Ciało prążkowane (kontrola ruchu)

b)

Jądro niskowzgórzowe

c)

Jądro czerwienne

d)

Istota czarna

e)

Ciało migdałowate (element układu limbicznego)

•

WĘCHOMÓZGOWIE (konsolidacja pamięci, kontrola snu, siedlisko zjawisk emocjonalnych):

- część korowa (prakora i kora dawna) – zakręt obręczy i hipokamp

- opuszka, szlak węchowy

Kora mózgowa

Zawiera około 10 miliardów neuronów

Gęstość połączeń synaptycznych:

~ 2 500/neuron u noworodka

~15 000 w wieku 2-3 lat

~8 000 u dorosłego Homo sapiens

Tworzy ~ 5x10

13

połączeń synaptycznych

Prakora

- (archaeocortex) funkcje węchowe

Kora dawna

- (paleocortex) sterowanie czynnościami popędowo-
emocjonalnymi, mechanizmy pamięci

Kora nowa

- (neocortex) większa część kory mózgu; 6 warstw; percepcja,
kojarzenie, złożone formy zachowań

2009-11-05

5

Kora mózgowa

KORA NOWA - odpowiedzialna za wyższe czynności poznawcze.

- Grubość od 1.5 mm (kora wzrokowa) do 4.5 mm (kora ruchowa).
- Powierzchnia ok. 0.2 m

2

(niektóre oceny - nawet 1.5 m

2

)

Budowa modułowa:
– organizacja w warstwy
– kolumny korowe - zwykle po 110 neuronów (220 w k. wzrokowej)

FUNKCJE KORY NOWEJ:

• Motoryczna – kontrola ruchu

• Czuciowa – odbiera i analizuje bodźce

• Asocjacyjna – wyższe funkcje psychiczne

• Mowa

Półkule mózgowe

LEWA I PRAWA

- połączone ciałem modzelowatym

(spoidłem wielkim ~

200 milionów neuronów

)

„Dominacja” prawej półkuli - arty

ś

ci, humani

ś

ci i sawanci

„Dominacja” lewej - naukowcy, umysły

ś

cisłe – to du

ż

e

uproszczenie!

Uszkodzenia

lewej

półkuli: trudno

ś

ci z mówieniem, pisaniem,

czytaniem, matematyk

ą

.

Uszkodzenia

prawej

półkuli: trudno

ś

ci z rozpoznawaniem

struktur geometrycznych, twarzy, trudno

ś

ci z rysowaniem,

percepcj

ą

muzyki.

Corpus Callosum

CIAŁO MODZELOWATE – CORPUS CALLOSUM

•

POŁĄCZENIE MIĘDZY 2 CZĘŚCIAMI KRESOMÓZGOWIA

•

UMOśLIWIA „DWUPÓŁKULOWĄ” ANALIZĘ DANYCH
ODEBRANYCH PRZEZ TYLKO 1 Z PÓŁKUL

•

POMAGA W KOORDYNACJI MOTORYCZNEJ LEWEJ I PRAWEJ
STRONY CIAŁA

CO SIĘ STANIE PO PRZECIĘCIU CIAŁA MODZELOWATEGO?

• DROGI BODŹCÓW CZUCIOWYCH I MOTORYCZNYCH NADAL
SĄ „SKRZYśOWANE” (Z LEWEJ STRONY CIAŁA PRZECHODZĄ
DO OŚRODKÓW PO PRAWEJ STRONIE I ODWROTNIE)

• JEDNAK PÓŁKULE NIE MOGĄ SIĘ WYMIENIAĆ DANYMI!

„MÓZG PODZIELONY” (SPLIT BRAIN)

PRZECIĘCIE CIAŁA MODZELOWATEGO BYŁO KIEDYŚ JEDYNYM

SPOSOBEM USUNIĘCIA NAPADÓW PADACZKOWYCH

2009-11-05

6

BADANIA „PODZIELONEGO MÓZGU”

PRAWA
PÓŁKULA
(NIEWERBALNA)

LEWA

PÓŁKULA

(WERBALNA)

EKRAN ZASŁANIA PRZEDMIOTY NA STOLE PRZED WZROKIEM.

OBRAZ TRAFIA TYLKO DO JEDNEJ PÓŁKULI

Left visual

field

Right visual

field

Nonverbal

right

hemisphere

Verbal

left

hemisphere

??

“What did

you see?”

“Using your left hand,

Pick up what you saw.”

I saw an

apple.

“What did

you see?”

Nonverbal

right

hemisphere

Verbal

left

hemisphere

JEŚLI OBRAZ TRAFI DO PRAWEJ („NIEWERBALNEJ”) PÓŁKULI,
BADANY NIE POTRAFI NAZWAĆ OBIEKTU, KTÓRY ZOBACZYŁ...

...ALE POTRAFI GO ZIDENTYFIKOWAĆ DOTYKIEM, UśYWAJĄC LEWEJ
RĘKI.

GDY OBRAZ TRAFI DO LEWEJ PÓŁKULI
(„WERBALNEJ”), BADANY POTRAFI NAZWAĆ
OBIEKT, ALE NIE ZIDENTYFIKUJE GO
DOTYKIEM

KAśDA PÓŁKULA PODZIELONA JEST NA 4 PŁATY:

CZOŁOWY

CIEMIENIOWY

POTYLICZNY

SKRONIOWY

PŁAT POTYLICZNY

P.P.

PŁAT
WZROKOWY

• WZROK – PIERWSZORZĘDOWA
KORA WZROKOWA

• WYSYŁA INFO DO PŁATÓW
CZOŁOWEGO I SKRONIOWEGO
(rozpoznawanie obiektów)

PŁAT SKRONIOWY

KORA
SŁUCHOWA

• PIERWOTNA KORA SŁUCHOWA

• IMPULSY Z DRÓG WZROKOWYCH

• ROZPOZNAWANIE MOWY, TWARZY,
FORMOWANIE PAMIĘCI

• WYSYŁA INFO DO UKŁADU
LIMBICZNEGO

PŁAT CIEMIENIOWY

•

WYSYŁA INFORMACJE DO

PŁATA CZOŁOWEGO

•

KOORDYNACJA OKO-RĘKA

•

RUCHY GAŁEK OCZNYCH

•

SKUPIENIE UWAGI

•

ORIENTACJA PRZESTRZENNA

KORA

SOMATOCZU

CIOWA

• INFORMACJE Z WIELU NARZĄDÓW ZMYSŁÓW

• ZAWIERA KORĘ SOMATOCZUCIOWĄ (ZAKRĘT ZAŚRODKOWY)

2009-11-05

7

PŁAT CZOŁOWY

• ZAWIERA PIERWOTNĄ KORĘ

RUCHOWĄ (ZAKRĘT

PRZEDŚRODKOWY)

• OCENA EMOCJI I WOLA

• OBSZARY PLANOWANIA I

SEKWENCJI

• POLE BROKI ZWIĄZANE Z

MOWĄ

• PRZEDCZOŁOWE POLE

PAMIĘCI ROBOCZEJ

POLE BROKI

KORA

RUCHOWA

PAMIĘĆ

ROBOCZA

Układ limbiczny – „mózg wegetatywny”

pomiędzy pniem mózgu a korą nową

Kontroluje emocje i popędy typowe dla danego organizmu,

pamięć ruchów, konsolidacja pamięci.

Dobrze wykształcony u ssaków i ptaków.

LIMBUS -

pierścień

UKŁAD LIMBICZNY

Elementy korowe – kora węchowa, zakręt obręczy, hipokamp

Pierścień zewnętrzny – jądra przegrody, część ciała migdałowatego,

podwzgórze, wzgórze

WZGÓRZE

HIPOKAMP

PODWZGÓRZE

CIAŁO
MIGDAŁOWATE

ZAKRĘT
OBRĘCZY

UKŁAD NAGRODY

czyli „pożądanie – działanie – spełnienie (albo NIE)”

• Transmiterem nagrody jest dopamina (DA;

noradrenalina (NA) pobudza nas do „poszukiwań”).

Amfetamina i kokaina stymulują jej wydzielanie;

ponadto kokaina hamuje jej wychwyt zwrotny...

• Ciało migdałowate, jądro półleżące przegrody (NAC),

pole brzuszne nakrywki (VTA), kora przedczołowa (FC)

•

przymus działania

uruchomiony zostaje przez bodziec wyzwalający:

- niski poziom glukozy - głód,
- ładne nogi/tors - pożądanie,
- złożone potrzeby wynikające z modelu świata, np. potrzeba
„zrozumienia świata”

•

przyjemność z działania zgodnego z przymusem:

- rytuały, przygotowania, zaloty, zdobywanie pokarmu/wody

•

zadowolenie, spełnienie

- dopaminowy układ nagrody, aktywność brzuszno-przyśrodkowej kory
przedczołowej.

Uszczęśliwiający wyrzut dopaminy następuje tuż przed i na początku

zaspokajania potrzeby

POBUDZENIE UKŁADU NAGRODY (motywacyjnego):

• Amfetamina (psychedryna) – agonista receptorów NA

• Apomorfina – agonista receptorów dopaminy

UKŁAD NAGRODY JEST BARDZIEJ AKTYWNY PRZY WYSOKICH
STĘśENIACH ESTROGENÓW (PRZED OWULACJĄ) – kobiety łatwiej
wpadają w uzależnienia

ZAHAMOWANIE (układ „zaspokojenia potrzeby”):

• Serotonina (Prozac!) i enkefaliny („zaspokojenie potrzeby”), GABA

• Neuroleptyki – hamują wydzielanie NA i dopaminy

(stąd: brak

potrzeb = szczęście)

ANHEDONIA – NIEMOśNOŚĆ ODCZUWANIA PRZYJEMNOŚCI
POWODUJĄCA ZAPRZESTANIE WYKONYWANIA CZYNNOŚCI
DAJĄCYCH UPRZEDNIO PRZYJEMNOŚĆ.

PŁEĆ MÓZGU

www.futi.pl oraz

zemstablondynek.webpark.pl

2009-11-05

8

Rozróżnienie płci następuje około 6 tygodnia.

Hormony męskie (gł. testosteron) i żeńskie (estrogeny, progesteron).
Od ich poziomu zależy, czy genetyczna płeć będzie się się zgadzała z
„płcią mózgową”.

Różnice budowy mózgu samca i samicy:

W podwzgórzu: kontrola wydzielania hormonów i zachowań
seksualnych.

Mężczyźni:

Jądro brzuszno-przyśrodkowe

- pożądanie jedzenia

Jądro boczne

- poczucie przyjemności

INAH3

(Jądro Śródmiąższowe Przedniego Podwzgórza)

:

u mężczyzn

heteroseksualnych ~2.5x większe niż u m. homoseksualnych i u kobiet.
Odwrotnie w przypadku

SON

(jądra nadwzrokowego).

ALE

: istnieją zarzuty, że zbadano zbyt małą próbę

Różnice w gęstości, schemacie połączeń, wielkości neuronów.

Kora prawej półkuli

samców jest grubsza niż u samic.

Kora lewej półkuli

samic jest grubsza

Większa integracja półkul mózgu

u kobiet (hetero) i homoseksualnych

mężczyzn – większy płat tylnej części spoidła wielkiego (corpus callosum)

Całkiem spora populacja badanych miała mózgi o cechach zarówno „męskich” jak i
„żeńskich”. Nie jesteśmy więc raczej dwiema „rozdzielnymi” populacjami...

ISTOTA SZARA
OKOŁOWODOCIĄGOWA.

M: HAMOWANIE BÓLU
K: ?

CIAŁO MIGDAŁOWATE

PAMIĘC EMOCJONALNA, AGRESJA
M: PRAWA CZĘŚĆ
K: LEWA CZĘŚĆ

PŁAT CZOŁOWY

JEGO KORA BARDZIEJ
ROZBUDOWANA U KOBIET

HIPOKAMP

ZAPAMIĘTYWANIE
WIĘKSZY U KOBIET

KORA CIEMIENIOWA

ORIENTACJA
PRZESTRZENNA.
SILNIEJ ROZBUDOWANA U
PANÓW

KORA UKŁ.
LIMBICZNEGO

KONTROLA I
WYRAśANIE
EMOCJI.
K: LEPIEJ
ROZWINIĘTA

Na podst. magazynu „Focus”, 2009

K = KOBIETA
M = MĘśCZYZNA

12 par nerwów czaszkowych i 31 par nerwów

wychodzących „na obwód” z rdzenia kręgowego

tworzy OBWODOWY UKŁAD NERWOWY

O

Ś

RODKOWY

(Analiza, interpretacja i

przechowywanie info,
zarz

ą

dzanie organami)

UKŁAD NERWOWY

AUTONOMICZNY

(Regulacja pracy

narz

ą

dów wewn

ę

trznych)

SOMATYCZNY

(Kontrola mi

ęś

ni

szkieletowych)

WSPÓŁCZULNY

(pobudzenie)

PRZYWSPÓŁCZULNY

(„wyciszenie”)

OBWODOWY

(Transmisja info do i z

O

ś

rodkowego UN)

NEUROTRANSMITERY

•

SOMATYCZNY – ZAWSZE ACETYLOCHOLINA

•

AUTONOMICZNY – ACETYLOCHOLINA,

ADRENALINA LUB NORADRENALINA

Część współczulna

(pobudzenie)

Cz. przywspółczulna

(uspokojenie)

Rozszerzenie

ŹRENICE

Zwężenie

Spadek

ŚLINIANKI

Wzrost

Wzrost

POTLIWOŚĆ

Spadek

Wzrost

RESPIRACJA

Spadek

Przyspieszenie

SERCE

Zwolnienie

Zahamowanie

TRAWIENIE

Aktywacja

Wydzielanie

hormonów stresu

NADNERCZA

Spadek wydzielania

hormonów stresu

Autonomiczny układ nerwowy kontroluje stopień

pobudzenia fizjologicznego organizmu

Autonomiczny układ nerwowy kontroluje stopień

pobudzenia fizjologicznego organizmu

2009-11-05

9

http://blogs.mysanantonio.com/weblogs/timewasters/homer-simpson-wallpaper-brain-1024.jpg