Mózg – kosmos pełen

tajemnic

Budowa anatomiczna i funkcje

ośrodkowego układu nerwowego:

ewolucja – uczłowieczenie mózgu (wykład

1)

E l ż b i e t a S z e l ą g

Pracownia Neuropsychologii, Instytut

Biologii Doświadczalnej im. M.

Nenckiego PAN,

02-093 Warszawa, ul. Pasteura 3

[e-mail]

Słowa kluczowe:

behawior, neuron, glej, dendryty, akson, istota

szara, istota biała, osłonka mielinowa,

stwardnienie rozsiane, synapsa, pompa sodowo-

potasowa, depolaryzacja i hiperpolaryzacja,

neurotransmitery, choroba Parkinsona, depresja,

pobudliwość, potencjał czynnościowy, potencjał

spoczynkowy, pobudzenie i hamowanie neuronu,

układ nerwowy: obwodowy, autonomiczny,

ośrodkowy, nerwy czaszkowe, nerwy rdzeniowe,

korzenie i gałęzie nerwów rdzeniowych,

jednostka ruchowa

C e l w y k ł a d u:

Szerokie omówienie wyższych

funkcji psychicznych

oraz

rozszyfrowanie procesów

zachodzących w czuwającym

mózgu

13.01.2005

- test sprawdzający

20.01.2005

-podpisywanie

indeksów i egzamin poprawkowy

to skoordynowane reakcje osobnika

służące zaspokojeniu określonej

potrzeby

- biologicznej, psychicznej lub

społecznej - zachodzące pod

wpływem czynników wewnętrznych

lub bodźców zewnętrznych

Z a c h o w a n i e (behawior)

Zachowanie - przedmiot zainteresowania

• psychologii

• socjologii

• psychobiologii

bada biologiczne mechanizmy
zachowania

zbiór wielu dyscyplin zajmujących się badaniem
ukł.nerwowego

neuropsychol
ogia

N e u r o b i o l o g i a

neuroanatomia

neurofizjologia

neurofarmakologia

neurochemia

neurogenetyka

itp

Istnieją co najmniej 3 powody

naszego zainteresowania

badaniami nad mózgiem

Jaka? jest organizacja wyższych

funkcji psychicznych

Dlaczego? niektórzy z nas wykazują
zaburzenia tych funkcji. Jak? Pomagać
tym ludziom

W jaki sposób?

konstruować

automaty, które mogą zastępować
pracę ludzką

Chcemy poznać:

Układ nerwowy

- jest

obdarzony w najwyższym stopniu

zdolnością reagowania na bodźce

(pobudliwością) w sposób

zapewniający ciągłość procesów

życiowych

Rola

:

• utrzymywanie łączności ze światem

zewnętrznym

• integracja czynności

poszczególnych narządów

i układów tworząc z organizmu jedną

całość,

której składniki harmonijnie ze sobą

współpracują

Właściwości układu

nerwowego:

pobudliwość

plastyczność

Terminologia

anatomiczna:

‘kierunki względem osi ciała’:

- wyższy - superior

- niższy - inferior
- przedni - anterior = brzuszny - ventral

- tylny - posterior = grzbietowy -dorsal

- środkowy - medial

- boczny - lateral
- kontralateralny

- ipsilateralny
- dośrodkowo (do OUN) -aferentny

- doobwodowo (do efektora i od OUN)

-eferentny

‘kierunki względem innych

struktur’

- hypo......

Anatomia układu nerwowego

makroskopowa

budowa dużych struktur

mikroskopowa

(histologia)

struktura komórki,

włókien nerwowych,

struktur subkomórkowych i synaps

Układ nerwowy składa się z:

komórek nerwowych

zw.

n e u r o n a m i

tkanki glejowej

Włókna i osłonki nerwowe

• włókna mielinizowane - przewodzą informację

s z y b k o ok. 120 m/sek

• włókna bezmielinowe - przewodzą informację

w o l n o ok. 1m/sek

S t w a r d n i e n i e r o z s i a n e

(sclerosis multiplex SM)

Jest przewlekłą chorobą demielinizacyjną
ośrodkowego układu nerwowego,
prawdopodobnie o podłożu autoimunologicznym

•

niedowłady kończyn

• zaburzenia czucia

• zaburzenia czynności pęcherza moczowego i odbytnicy

• zapalenie nerwu wzrokowego

• zaburzenie funkcji poznawczych, depresja

• ogólne osłabienie

Obraz kliniczny:

? z

ag

ad

ka

m

ed

ycy

ny

?

Czynność neuronów

i

przekaźnictwo

synaptyczne

Synapsa - złożona

mikrostruktura

i miejsce kontaktu między

dwiema komórkami

Impuls

nerwowy

Dochodzi do zakończenia
synaptycznego

Proces

biochemiczny

Uwolnienie do
szczeliny
synaptycznej
porcji
przekaźnika
(neurotransmit
era)

Przekaźnik działa

na receptory błony

postsynaptycznej

Uruchomieni
e procesów
pobudzenia
lub
hamowania
komórki

Schemat przekazywania informacji między neuronami

W układzie nerwowym człowieka

występuje wiele neuroprzekaźników

(ok. 300), które działąją na specyficzne

receptory w błonie postsynaptycznej,

np.:

• Niektóre aminokwasy: kwas

glutaminowy (działanie pobudzające) i
kwas gamma-aminomasłowy (działanie
hamujące)

• acetylocholina
• aminy biogenne: adrenalina,

noradrenalina, histamina, serotonina

• różnego rodzaju peptydy (neuropeptydy)

Przykłady chorób

związanych z zaburzeniem

neurotransmisji

Choroba P a r k i n s o n

a -

- deficyt dopaminy

• wzmożone napięcie mięśni
• drżenie mięśni (częst. 3-

6/s)

• akinezja
• ubóstwo mimiki
• niemożność płynnego

wykonania następujących
po sobie sekwencji ruchów

D e p r e s j a -
zaburzenie
równowagi
niektórych
neuroprzekaźników
(serotoniny i
noradrenaliny)

• obniżenie nastroju i
aktywności (smutek,
apatia)

•zaburzenie rytmów
dobowych

• lęk (uczucie
zagrożenia,
wzmożone
napięcie)

• objawy somatyczne

Pompa jonowa

-

funkcjonuje w błonie

neuronu - czynnie usuwa

nadmiar jonów z wnętrza

neuronu lub prowadza jony do

jego wnętrza

Regulacja

przepuszczalności błony

komórkowej dla jonów

ma ważne znaczenie dla

pobudliwości neuronów

Potencjały elektryczne

neuronu

•

Potencjał spoczynkowy = - 70mv (aniony białkowe, K+)

•

Depolaryzacja błony neuronu = pobudzenie neuronu

(Na+ zobojętniaja aniony)

•

gwałtowna depolaryzacja błony neuronu = powstanie

potencjału czynnościowego (lawinowy napływ jonów

Na+ do wnętrza neuronu, + 15 mV)

•

wygenerowanie impulsu nerwowego

•

hiperpolaryzacja błony neuronu = hamowanie neuronu

Komunikację między neuronami określa się

mianem przekaźnictwa synaptycznego

• każda komórka otrzymuje informacje z wielu

innych

• informacje dostają się do neuronu przez dendryty

– (również ciało komórki i akson)

• kiedy neuron dostaje dość informacji w tym

samym czasie, wyzwala się potencjał czynnościowy
(fala ładunku elektr.) we włóknie nerwowym
(aksonie)

• rozgałęzienia aksonu pozwalają na pobudzenie

wielu neuronów

• kiedy potencjał czynnościowy dochodzi do

zakończenia aksonu uwalnia się związek
chemiczny zw. neuroprzekaźnikiem

• przekaźnik przechodzi z zakończenia aksonu do

dendrytów przyległych neuronów, w których
powoduje potencjał czynnościowy

PODSUMOWANIE

•ośrodkowy układ nerwowy
•obwodowy układ nerwowy
•autonomiczny układ

nerwowy

Podział układu
nerwowego

autonomiczny układ

nerwowy

(wegetatywny, trzewny)

unerwia narządy wewnętrzne, nie

poddaje się woli; pozostaje pod

kontrolą wyższych obszarów mózgu

• współczulny

(sympatyczny)

leży w odcinku
piersiowym i
lędźwiowym rdzenia
kręgowego
docierając do
poszczególnych
narządów

• przywspólczulny

(parasympatyczny)

Ośrodki znajdują się w
śródmózgowiu, moście,
rdzeniu przedłużonym oraz
w odcinku krzyżowym
rdzenia kręgowego. Włókna
kończą się w narządach lub
w zwojach w pobliżu
nerwianych narządów

Autonomiczny układ

nerwowy rejestruje za

pomocą receptorów bodźce

z narządów wewnętrznych

i przekazuje je przez

włókna nerwowe

dośrodkowe (aferentne) do

OUN

obwodowy układ

nerwowy

nerwy wychodzące z mózgu i
rdzenia kręgowego oraz
zwoje nerwowe

Nerwy czaszkowe

(nerwy mózgowe)

12 par

Nerwy rdzeniowe

31 par

N e r w y c z a s z k o w e

(12 par)

• Nerwy przekazujące informację ze źródeł

odległych od organizmu: węchowy (I), wzrokowy
(II), ślimakowy (VIII)

• unerwiające mięśnie gałki ocznej: okoruchowy

(III), bloczkowy (IV), odwodzący (VI)

• trójdzielny (V)- czuciowy
• twarzowy (VII) -ruchowy - unerwia mięśnie twarzy
• pośredni - (VII) -przewodzi impulsy czucia smaku
• przedsionkowy (VIII) - utrzymanie równowagi ciała
• unerwiają narządy mowy: językowo-gardłowy (IX),

błędny (X), dodatkowy (XI)

• unerwia mięśnie języka: podjęzykowy (XII)

Jednostka ruchowa

Motoneurony-

aksony dużych komórek nerwowych

znajdujących się w rogach brzusznych

istoty szarej rdzenia

Włókna mięśniowe

(kurczliwe)

unerwiane przez akson

motoneuronu

ośrodkowy układ

nerwowy

mózgow
ie

mózg

pień mózgu

móżdżek

rdzeń kręgowy