Sadowski, B. (2001) Biologiczne mechanizmy zachowania się ludzi i
zwierząt. PWN. Str81-82.
Eliot, L. (2003) Co tam się dzieje? Jak rozwija się mózg i umysł w
pierwszych pięciu latach życia. Str 175-187.
Sadowski, B. (2001) Biologiczne mechanizmy zachowania się ludzi i
zwierząt. PWN. Str 386-395
Teicher, M.H. (2002) Niezabliźnione rany. Neurobiologia przemocy. Świat
Nauki 5 str 62-69
Dodat:
Damasio, A (1999) Błąd Kartezjusza
Gerhardt, S. (2004) Why love matters : how affection shapes a baby’s brain.
BIOLOGICZNE
PODSTAWY
FUNKCJONOWANIA
CZŁOWIEKA
SŁOWNIK
• Dwa rozwojowe procesy w
dojrzewającym układzie
nerwowym:
1. Proces wzrostu
2. Proces redukcji
SŁOWNIK
1. Proces wzrostu (przebiega
niesystematycznie):
Namnażanie neuronów
Mielinizacja
Rozrost aksonów i dendrytów
Powstawanie połączeń synaptycznych
SŁOWNIK
2. Proces redukcji:
Apoptoza komórek nerwowych
Eliminacja zbędnych połączeń
synaptycznych
SŁOWNIK
Apoptoza – zaprogramowana śmierć
komórek.
W wyniku działania programu
genetycznego w odpowiednim
momencie DNA komórki zostaje pocięte
na małe kawałki, większość wody z
komórki usunięta a sama obumarła
komórka usunięta bez powodowania
stanu zapalnego.
SŁOWNIK
Neuron – komórka nerwowa, podstawowa
jednostka układu nerwowego.
Mielinizacja – postępujący w rozwoju układu
nerwowego proces pokrywania aksonów
osłonką mielinową.
Mielina – białkowo-tłuszczowa osłonka
pokrywająca akson.
SŁOWNIK
Neuryt – długi element komórek
nerwowych. Wyróżnia się dwa typy:
dendryty i aksony.
Akson – wyjściowe włókno nerwowe
neuronu przekazujące jego aktywność
do innych komórek. Zazwyczaj neuron
ma tylko jeden akson o licznych
rozgałęzieniach (tzw. kolaterale).
SŁOWNIK
Dendryt – wypustka komórki nerwowej
odbierająca aktywność od innych
neuronów. Neurony posiadają
rozbudowaną sieć wielu dendrytów
(drzewka dendrytyczne).
Synapsa – funkcjonalne połączenie między
neuronami. Przez synapsę aktywność
„przeskakuje” z jednego neuronu do
drugiego.
SŁOWNIK
Glej – komórki glejowe. Składniki układu nerwowego
pełniące w nim funkcje podtrzymujące strukturę,
odżywiające, oczyszczające. Pewne rodzaje gleju
produkują mielinę: oligodendrocyty w OUN i
lemocyty (komórki Schwanna) w obwodowej części
UN.
Neuroblast – niedojrzała komórka nerwowa. Migruje z
miejsca, w którym powstała, do miejsca
przeznaczenia.
SŁOWNIK
Migracja – genetycznie zaprogramowane
przemieszczanie się neuronów z
miejsca powstania do miejsca
docelowego.
Najdynamiczniej proces ten zachodzi
między 8 a 25 tyg. życia płodowego.
Zaburzenia migracji neuronów mogą
prowadzić do anomalii strukturalnej
mózgowia i nieprawidłowych połączeń
synaptycznych.
SŁOWNIK
Migracja bierna – neuroblasty są pasywnie
wypychane z miejsca powstania przez kolejne
„pokolenia” nowopowstałych komórek. Ten
proces dotyczy starszych ontogenetycznie
obszarów mózgowia (pień mózgu).
Migracja czynna – neuroblasty aktywnie
przechodzą przez kolejne warstwy neuronów
i wydostają się na powierzchnię mózgowia.
Proces ten dotyczy młodszych
ontogenetycznie obszarów mózgowia (kory).
Dysleksja rozwojowa a proces
tworzenia się układu
nerwowego...
DYSLEKSJA
ICD-10:
Specyficzne zaburzenia czytania –
poziom umiejętności czytania i
pisania odbiega znacząco od
oczekiwanego dla wieku i
inteligencji oraz zaawansowania
w nauce.
DYSLEKSJA
... a zaburzenia migracji neuronów:
Heterotopie – zaburzenia
cytoarchitektury kory powstałe w
wyniku zaburzeń migracji.
Występują u osób z dysleksją w
obszarach kory związanych z mową
(Geschwind & Galaburda, 1985).
DYSLEKSJA
... a zaburzenia migracji neuronów:
Polimicrogyria – powstające w
rozwoju płodowym dodatkowe
drobne pofałdowania kory.
Występuje u osób z dysleksją.
DYSLEKSJA
... a proces mielinizacji:
Zaburzenia w szybkim przewodzeniu
informacji wzrokowej u osób z dysleksją
(anomalie silnie zmielinizowanego
kanału wielkokomórkowego w układzie
wzrokowym).
Zaleca się przyjmowanie suplementów
wysokonienasyconych kwasów
tłuszczowych (Stein, 2001).
SŁOWNIK
Różnicowanie się neuronów
Neuron znajdując się już w miejscu
docelowym rozpoczyna proces
różnicowania się, który
ostatecznie prowadzi do
bogatego zróżnicowania
morfologicznego obserwowanego
w dojrzałym układzie nerwowym.
SŁOWNIK
Różnicowanie składa się z 4
przebiegających równolegle
procesów:
1. Rozwój ciała komórki
2. Wybiórcze obumieranie neuronów
3. Rozwój neurytów
4. Formacja połączeń synaptycznych
SŁOWNIK
W efekcie tworzą się połączenia
między neuronami i sieci te
zaczynają być aktywne.
Ta pierwsza aktywność jest
niedojrzała, jednak jest
niezbędnym elementem
rozwoju.
• Skąd się bierze specjalizacja
kory mózgowej, zróżnicowanie
funkcji różnych jej obszarów?
• Protomapa czy protokora?
• Teoria protomapy:
• Obszary kory są
„predestynowane” do przejęcia
konkretnych funkcji.
• Teoria protokory:
• Obszary kory specjalizują się w
konkretnych funkcjach w
wyniku działania połączeń z
innych obszarów mózgu
niosących informację
pochodzącą z doświadczenia.
• To wzór połączeń decyduje o
zróżnicowaniu funkcji.
• Zespół funkcjonalny – obejmuje
kilka połączonych ze sobą
obszarów mózgu zaangażowanych
w przetwarzanie różnego rodzaju
informacji.
• Zespoły funkcjonalne są
zorganizowane hierarchicznie.
• Zespoły funkcjonalne z jednej
strony mózgu kontrolują
przeciwną stronę ciała.
Rola pierwszych
doświadczeń
Pierwszy rozwija się zmysł dotyku:
Już 5 i pół tyg. po zapłodnieniu
zarodek „czuje”, że coś dotknęło
jego warg lub nosa.
W 10 tygodniu czucie obejmuje
brodę, powieki, ręce, nogi.
W 12 reaguje prawie całe ciało.
Rola pierwszych
doświadczeń
Proste odruchy bezwarunkowe (np.
cofanie kończyny pod wpływem
dotyku) pojawiające się najwcześniej
realizowane są z rdzenia kręgowego
(neurony czuciowe i obwody ruchowe).
Nieco później włókna czuciowe
dochodzą do pnia mózgu, gdzie
zachodzi integracja z informacją z
innych zmysłów.
Rola pierwszych
doświadczeń
Następnie powstają połączenia czuciowe we
wzgórzu.
Około 12 tygodnia życia
płodowego neurony
wzgórza zaczynają
tworzyć aktywne
funkcjonalnie synapsy
z neuronami kory
(do trzeciego trymestru).
Płód zaczyna wtedy
odbierać świadome doznania
dotykowe.
Rola pierwszych
doświadczeń
Reprezentacja topograficzna
kory czuciowej (somatotopowa).
Wynika z uporządkowanego
charakteru połączeń wzgórza
z korą pierwszorzędową (projekcyjną).
W pobliżu reprezentacji czucia twarzy znajduje się reprezentacja
czucia równowagi (informacja o położeniu głowy względem
grawitacji).
Rola pierwszych
doświadczeń
Pod wpływem informacji dotykowej
obszar kory, do którego ona dochodzi
przekształca się w korę czuciową i
zyskuje niepowtarzalną
cytoarchitekturę.
Pierwszorzędowe obszary czuciowe i
ruchowe wykazują znaczną
aktywność elektryczną już przy
urodzeniu.
Rola pierwszych
doświadczeń
Jednak to świadome czucie nadal jest
odmienne od dojrzałego.
Drogi nerwowe dochodzące do rdzenia
kręgowego zyskują dojrzałość, czyli
mielinizują się dopiero ok. 6 mies. ż.
pł.
Drogi ze wzgórza do kory zaczynają
się mielinizować ok. 1 miesiąca po
urodzeniu (proces ten kończy się ok.
1 roku ż.).
Rola pierwszych
doświadczeń
Czuciowa mapa kory noworodka jest
odmienna niż człowieka dorosłego.
Organem czucia są przede wszystkim
usta, język, wnętrze jamy gębowej.
Jednomiesięczne niemowlęta
rozpoznają wzrokowo kształty
zbadane ustami, ale nie te zbadane
dłonią.
Eliot, L. (2003) Co tam się dzieje? Jak rozwija się
mózg i umysł w pierwszych pięciu latach życia.
Rola pierwszych
doświadczeń
Plastyczność
kory u gryzoni:
Usunięcie
jednego rzędu
wibrys (wąsów)
zaraz po
urodzeniu
powoduje
zanik jednego
rzędu komórek
w korze
czuciowej.
• Co sprawia, że w sytuacji
zagrożenia walczymy lub
uciekamy?
• A co że poddajemy się losowi?
• Skąd bierze się „bezinteresowna”
agresja?
Model tradycyjny
psychoanaliza
superego
Ego
id
neuronauka
Instynkty
popędy
emocje
Świadome decyzje
podwzgórze
Układ limbiczny
Kora nowa
Kora przedczołowa
• Abstrakcyjne myślenie
• Moralność
• Wola
• Uczucia wyższe
Kora przedczołowa
• FUNKCJE WYKONAWCZE:
Kontrolowanie i zawiadywanie
innymi procesami psychicznymi.
Odgrywają rolę przede wszystkim
w nowych, nie rutynowych
sytuacjach.
Kora przedczołowa
1) wola
2) planowanie
3) zachowania celowe
4) efektywne wykonanie
Kora przedczołowa
• Konsekwencje zaburzeń funkcji
wykonawczych:
- Słaba samokontrola
- Impulsywność (go/no go)
- Niedbałość
- Brak giętkości...
Kora przedczołowa
• Emocje, uczucia...
• Uszkodzenie kory
przedczołowej wywołuje
„zmianę osobowości” w
kierunku braku
odpowidzialności za siebie i
innych, niefrasobliwości,
wrogości, agresywności.
Kora przedczołowa
• Uszkodzenia powodują:
• Nieumiejętność przewidywania
pozytywnych i negatywnych
konsekwencji swoich zachowań;
• Tylko realna sytuacja, a nie
wyobrażenie jest w stanie wyzwolić u
nich stosowną reakcję emocjonalną;
• Utrzymywanie się nawyków pomimo
ich nieprzystosowawczości.
EMOCJE
UKŁAD LIMBICZNY
Ośrodki korowe:
– Zakręt obręczy
– Hipokamp
– Przegroda
– Sklepienie
– Zakręty nadoczodołowe (kora nowa)
• Ośrodki podkorowe:
- ciała suteczkowate
- ciało migdałowate
• podwzgórze
Kora stara
UKŁAD LIMBICZNY
• Upośledzenie funkcji ciała migdałowatego
– niezróżnicowany pozytywny nastrój,
- niemożność rozpoznawania sytuacji
zagrażających,
- upośledzenie przeżywania lęku,
- niezdolność do uczenia się na błędach i
przewidywania zagrożenia.
Damasio, A (1999) Błąd Kartezjusza
UKŁAD LIMBICZNY
• Ciało migdałowate jest podstawą
mózgowego układu obronnego.
• Dostaje projekcje czuciowe wszystkich
modalności bezpośrednio ze wzgórza,
a także z kory.
• Ma połączenia z hipokampem
(pamięć).
• Projektuje do podwzgórza.
• (wszystkie te połączenia są zwrotne)
UKŁAD LIMBICZNY
• Z chwilą, gdy ciało migdałowate wykrywa
zagrożenie, następuje aktywizacja systemu
wzbudzenia w pniu mózgu (układ siatkowaty).
• Oś podwzgórze – przysadka – nadnercza
uwalnia hormony stresu i odpowiada za
aktywację układu autonomicznego
sympatycznego (wzrost ciśnienia krwi,
przyspieszenie rymu serca...)
• Ośrodki w podwzgórzu odpowiadają za reakcję
znieruchomienia (gotowości do analizy
sytuacji)
• Ośrodki w moście – odruch wzdrygnięcia.
UKŁAD LIMBICZNY
• Reakcje instynktowne u
zwierząt:
atak
Zagrożenie
ucieczka
UKŁAD LIMBICZNY
• Reakcje instynktowne u zwierząt
społecznych:
reakcja grożenia
Zagrożenie
w obrębie
jednego gatunku
reakcja uległości
UKŁAD LIMBICZNY
• Opracowanie strategii radzenia
sobie z zagrożeniem wymaga
uruchomienia wcześniejszej
wiedzy (hipokamp) i funkcji
planowania (kora
przedczołowa).
UKŁAD LIMBICZNY
• Zakręt obręczy – uszkodzenia
powodują apatię, upośledza
reakcje obronne.
STRES
Chroniczny stres w dzieciństwie
w wyniku nadaktywności hormonów
stresu i niektórych neurotransmiterów
może się przyczynić do zmian
strukturalnych w obrębie ciała
migdałowatego i hipokampa.
Zmiany te obejmują ilość komórek,
rozgałęzienie drzewek dendrytycznych,
zmiany w układzie połączeń
synaptycznych.
STRES
• Stres w życiu płodowym powoduje
większą reaktywność emocjonalną i
większą reaktywność wydzielania
hormonów stresu w dalszym życiu.
Te czynniki natomiast mają związek
z podatnością na uzależnienia.
• Stres pre- i postnatalny wiąże się z
szybszym starzeniem mózgu.
Bezpieczna, ciepła relacja z
opiekunami, przeciwnie, redukuje
nadmierną emocjonalność i
reaktywność hormonów stresu.
STRES
•
Depresja u dzieci związana z
wcześniejszymi traumatycznymi
przeżyciami prowadzi do nadmiernego
rozrostu ciała migdałowatego.
•
Przeżycia traumatyczne prowadzą
natomiast do degeneracji obserwowanej
w obrębie hipokampa i kory
przedczołowej.
STRES
• Wyuczona bezradność:
• Zwierzęta postawione wobec
sytuacji niemożności uniknięcia
bodźca awersyjnego, przyjmowały
postawę apatyczną, w nowej
sytuacji „godziły się z losem” i
nawet nie próbowały poradzić
sobie z sytuacją.
TWÓR SIATKOWATY
• Układ nieswoisty, odbiera informacje z
każdego rodzaju receptorów i projektuje
do różnorodnych obszarów kory.
• Jego rolą jest utrzymanie gotowości
układu nerwowego. Pełni funkcję
modulującą działanie innych obszarów.
• Ok. 100 jąder położonych głównie w pniu
mózgu (od wzgórza, przez podwzgórze,
śródmózgowie, most i pień mózgu).
TWÓR SIATKOWATY
Czujność
Sen głęboki
znaczne pobudzenie
Sen płytki
płacz
Stan wybudzania się
Zadaniem osób
badanych w badaniu
metodą
neuroobrazowania
mózgu było myślenie
o...
niczym
(Gur, 1995)
Różnice międzypłciowe
W mózgach mężczyzn
aktywność
koncentrowała się w
„starej” części układu
limbicznego
(fizjologiczne korelaty
prostych emocji;
walka).
Różnice międzypłciowe
U kobiet silniejsza była
aktywacja obszarów
ewolucyjnie nowszych
(tylny zakręt obręczy –
emocje, pamięć,
uwaga).
Różnice międzypłciowe
• Co sprawia, że w sytuacji zagrożenia
walczymy lub uciekamy?
• Prawidłowe funkcjonowanie ośrodków
związanych z emocjami w mózgu.
• Wcześniejsze doświadczenia skuteczności
podjętych działań.
• Jakiekolwiek wcześniejsze doświadczenia z
tego rodzaju aktywnością obronną.
•
A co sprawia, że poddajemy się losowi?
•
Traumatyczne przeżycia w przeszłości
(zaburzenia funkcjonowania obszarów
związanych z emocjami i decyzjami).
•
Wyuczona bezradność.
•
Repertuar zachowań gatunku (postawa
uległości).
• Skąd bierze się „bezinteresowna”
agresja?
• Stan ogólnego pobudzenia.
• Nieumiejętność interpretacji
wewnętrznych stanów wegetatywnych.
• Repertuar zachowań gatunku.
• Nagradzający charakter agresji.
• Niedoczynność płatów czołowych.
?