Neurobiologia
behawioralna
NST
W II
05.12.2010
KORA MÓZGOWA
organizacja, mapy
mózgu, analiza
informacji wzrokowej,
czucie przestrzeni,
efekty lezji
Dr n. med. Agata Przyborska
1
Płaty potyliczne
" Płat potyliczny jako jedyny jest związany właściwie z tylko jedną
funkcją  zmysłem wzroku.
" Na powierzchni przyśrodkowej na linii biegun płata potylicznego 
centrum półkuli przebiega bruzda ostrogowa.
" Wewnątrz bruzdy ostrogowej i wokół niej znajduje się
pierwszorzędowa kora wzrokowa V1, pokrywająca się z 17 polem
Brodmanna.
" Kora pierwszorzędowa jest te\
nazywana korą prą\
kową, lub
prą\
kowaną (striate cortex) ze względu na obecność na preparatach
histologicznych ciemnego prą\
ka (Gennariego) w okolicy IV warstwy
kory, który jest pasmem licznych zmielinizowanych włókien, jakie
dochodzą tutaj ze wzgórza
2
Kora prą\
kowa
" D. Hubel i T. Weisel opisali organizację kory prą\
kowej na
poziomie pojedynczych neuronów (Nobel 1981),
postulując istnienie dwóch klas komórek: prostych (simple
cells) i zło\
onych (complex cells).
" Ka\
dy rejon siatkówki ma swoją reprezentację w korze V1
- nazywamy to organizacją retinotopową (droga
przekazująca informacje z siatkówki do kory jest
zorganizowana podobnie).
" Hubel i Weisel pokazali równie\
, \
e kora V1 jest
zorganizowana w kolumny, które nie tylko przetwarzają
informacje z właściwego im miejsca siatkówki, ale te\

ka\
da kolumna reaguje na linie o określonym
nachyleniu.
" Niezale\
nie od tych kolumn wykryto tak\
e miejsca
przetwarzające informacje o barwie.
3
4
Okolice i drogi przetwarzania informacji wzrokowej
5
Dwa strumienie przetwarzania informacji
wzrokowej ( u makaka)
gdzie?
co?
Grzbietowy (Parietal (Dorsal))
i skroniowy (Temporal
Kojarzeniowe okolice
(Ventral)) przetwarzania
wzrokowe w mózgu makaka
informacji wzrokowej
6
7
Poziomy organizacji kory  układy rozproszone 
przetwarzanie informacji wzrokowej
" B. W ni\
szej części płata skroniowego analizowane są
własności obiektów.
" C. W tylnej części płata ciemieniowego analizowane są
relacje przestrzenne między obiektami. Droga grzbietowa
(dorsal) jest wielosensoryczna i łączy informacje
wzrokową z informacją czuciową ręki.
8
PA
ATY POTYLICZNE
" Funkcje:
widzenie, analiza koloru, ruchu, kształtu, głębi
skojarzenia wzrokowe, ocena
decyduje czy wra\
enie jest analizowane i jaki jest jego
priorytet
9
PA
ATY POTYLICZNE
" Wyniki uszkodzeń płata potylicznego:
ubytki w polu widzenia (skotoma)
trudności w umiejscowieniu widzianych obiektów
halucynacje wzrokowe, niedokładne widzenie obiektów,
widzenie aureoli
trudności w rozpoznawaniu kolorów
trudności w rozpoznawaniu znaków, symboli, słów pisanych
trudności w rozpoznawaniu rysunków
trudności w rozpoznawaniu ruchu obiektu
trudności z czytaniem i/lub pisaniem
10
11
Płaty ciemieniowe
" Płat ciemieniowy na powierzchni bocznej składa się z trzech elementów:
płacika ciemieniowego górnego (pole Brodmanna 7),
płacika ciemieniowego dolnego (pola 39 i 40)
o bruzda okołociemieniowa (intraparietal sulcus, IPS) dzieli go na zakręt kątowy
(pole 39) oraz nabrze\
ny (pole 40).
zakrętu zaśrodkowego (pola 3, 1, i 2).
12
Płaty ciemieniowe
" Zakręt zaśrodkowy (3,2,1) stanowi pierwszorzędową
korę czuciową S1, odbierającą informacje
somatosensoryczne ze wzgórza, zaś wzgórze odbiera te
informacje z jąder nerwów czaszkowych i z rdzenia
kręgowego.
13
Płaty ciemieniowe
" Kora S1 jest zorganizowana somatotopowo, reprezentując wszystkie
komórki receptorowe - im więcej w danej części ciała jest receptorów,
tym większa reprezentacja. Największą posiadają usta i język, tak\
e
twarz oraz dłonie.
" Uszkodzenie dróg doprowadzających informacje do S1, spowoduje
ubytek odczuwania czucia w obszarze, którego reprezentacja została
zniszczona.
" W korze czuciowej (podobnie jak w korze wzrokowej)  drugorzędowe
pola czuciowe: ich uszkodzenie, nawet przy zachowanej zdolności
percepcji czucia (przy zachowanej korze S1) mo\
e doprowadzić do
trudności z identyfikacją obiektów za pomocą dotyku (astereognozja).
14
Somatotopowa organizacja kory
czuciowej
15
Okolice wzrokowe płatów ciemieniowych
" Inną z funkcji okolic ciemieniowych jest bardziej
konkretne przetwarzanie informacji wzrokowych.
" Okazuje się, \
e płat potyliczny przetwarza jedynie
najbardziej elementarne informacje, zaś strumień
przetwarzania opuszcza okolice potyliczne i rozdwaja się,
wchodząc w płat skroniowy (strumień brzuszny) i
ciemieniowy (strumień grzbietowy).
" Rolą ciemieniowych okolic wzrokowych jest
przetwarzanie informacji przestrzennych,
lokalizujących spostrzegane obiekty.
16
Okolice wzrokowe płatów ciemieniowych
" Okolice bruzdy okołociemieniowej (IPS)
odpowiadają za lokalizację obiektów w przestrzeni
" Nie ma jednolitej i abstrakcyjnej mapy przestrzeni -
lokalizacja obiektu jest przetwarzana w ró\
nych okolicach
korowych równocześnie, zale\
nie od potrzeb reakcji
behawioralnej.
17
Okolice wzrokowe płatów ciemieniowych
" W obrębie bruzdy okołociemieniowej (IPS) znajdują się co
najmniej trzy okolice wzrokowe:
LIP (boczna okolica okołociemieniowa  lateral intraparietal),
VIP (brzuszna okolica okołociemieniowa  ventral intraparietal),
MIP (przyśrodkowa okolica okołociemieniowa  medial
intraparietal).
18
Okolice wzrokowe płatów ciemieniowych
" Okolica LIP (boczna okolica okołociemieniowa) jest
związana z reakcjami okoruchowymi i uwagą wzrokową
" Neurony LIP są związane z ruchami sakkadowymi
(nakierowującymi centrum gałki ocznej i centrum
siatkówki na obiekt; tylko w ten sposób mo\
na zobaczyć
coś wyraz
nie i dokładnie), jak i pamięcią lokalizacji
obiektów - sakkada jest wykonywana, kiedy bodziec ju\

nie jest obecny.
19
Okolice wzrokowe płatów ciemieniowych
" Okolica VIP (brzuszna) koduje obiekty znajdujące się w bliskim
sąsiedztwie pyska zwierzęcia i poruszające się w kierunku do i od
pyska.
" Pewne neurony zareagują na bodziec zmierzający w stronę ust, ale
nie wyka\
ą prawie \
adnej aktywności, gdy ten sam bodziec będzie
zbli\
ał się do brwi.
Te same neurony reagują równie\
na bodz
ce dotykowe poruszające
się po skórze pyska w kierunku ust.
Tak więc VIP koduje lokalizacje wzrokowo-przestrzenną obiektów
względem reprezentacji somatosensorycznej skóry pyska.
20
Okolice wzrokowe płatów ciemieniowych
" Okolica MIP (przyśrodkowa)  tu neurony
somatosensoryczne oraz bimodalne, które są bardziej
aktywne przy współudziale bodz
ców czuciowych i
wzrokowych ni\
pojedynczej modalności.
" Reagują one podczas aktywnego dosięgania
obiektów i patrzenia.
MIP koduje przestrzeń w odniesieniu do kończyn górnych
w celu nawigowania ich ruchami.
21
22
PA
ATY CIEMIENIOWE (podsumowanie)
" Funkcje:
część górna: czucie dotyku, temperatury, bólu, umiejscowienie
wra\
eń czuciowych
prawa część dolna: orientacja przestrzenna, układ odniesienia na
podstawie wra\
eń wzrokowych
lewa część dolna: modelowanie relacji przestrzennych ruchów palców
pomiędzy i część przyśrodkowa: celowe ruchy, integracja ruchu i
wzroku
integracja czucia i wzroku w jeden percept
manipulacja obiektami wymagająca koordynacji i wyobraz
ni
przestrzenno/ruchowej
rozumienie języka symbolicznego,
pojęć abstrakcyjnych, geometrycznych
23
Płaty skroniowe
" Powierzchnia boczna jest utworzona przez trzy,
poło\
one jeden na drugim, zakręty skroniowe
(górny, środkowy i dolny).
" Mówiąc ogólnie, płat skroniowy związany jest ze słuchem,
wzrokiem i pamięcią.
" Górny zakręt skroniowy (superior temporal gyrus, STG) jest
oddzielony od płatów ciemieniowego i czołowego głęboką
bruzdą boczną.
Wnikająca do niej kora określana jest mianem płaszczyzny
skroniowej (TP; łac. planum temporale).
24
Płaty skroniowe
" Mniej więcej na środku STG (górnego zakrętu skroniowego)
znajdują się przebiegające prostopadle i wnikające w głąb
bruzdy bocznej zakręty poprzeczne Heschla (pola 41 i 42 na
mapie Brodmanna).
" Są to rejony odbierające informacje słuchową ze wzgórza,
(wzgórze - z jąder pnia mózgu, pień mózgu z komórek
receptorowych ślimaka).
25
Płaty skroniowe
" Zakręty Heschla stanowią pierwszorzędową korę słuchową A1:
zorganizowana tonotopowo - poszczególne jej obszary przetwarzają
dz
więki o określonej wysokości;
obustronne uszkodzenie A1 uniemo\
liwia słyszenie.
Zakręty Heshla
Projekcja tonotopowa
A1
26
Asymetria planum temporale związana z
lokalizacją mowy w lewej półkuli
27
Mowa
" Przeczytanie słowa wymaga skoordynowanego współdziałania co
najmniej pięciu obszarów kory mózgowej.
" Uszkodzenie tych obszarów prowadzi do afazji.
" Aktywność zakrętu kątowego mniejsza w dysleksji (ok.15% populacji)
28
PA
ATY SKRONIOWE
" Funkcje:
zakręt górny: słuch muzyczny, fonematyczny i wra\
enia
dz
więkowe (fonem - najmniejsza jednostka mowy rozró\
nialna
dla u\
ytkowników danego języka).
obszar Wernickego rozumienie mowy, gramatyka, prozodia
(akcent, intonacja)
zakręt dolny rozpoznawanie obiektów, kategoryzacja
obiektów, pamięć werbalna, część podstawna: analiza
zapachów
29
30
Okolica dolno-skroniowa
z boku
" Stymulacja okolicy dolno-
skronioweej (IT) wywołuje
halucynacje wzrokowe.
" Obszar Brodmana 37,
zakręt potyliczno-
ciemieniowy (obok IT) -
rozpoznawanie twarzy
i miejsc.
31
Funkcje językowe kory
" Z obrazowania mózgu u osób o lewopółkulowej dominacji
funkcji językowych wiemy \
e:
Słowa dotyczące konkretnych pojęć (rzeczowników -
przedmiotów, osób, zwierząt, jedzenia,narzędzi) są kodowane w
lewym płacie skroniowym.
Słowa określające działanie (czasowniki) kodowane są w lewym
płacie kory przedczołowej, dolnej części zakrętu czołowego i korze
przedruchowej.
32
33
34
Funkcje językowe kory  płat skroniowy
" Rozpoznawanie a nazywanie: nale\
y rozró\
nić
rozpoznawanie (wiedzieć, czym coś jest) od nazwania
(przypominanie formy symbolu oznaczającego danych
obiekt).
" Podobne kategorie nazw, np. narzędzia mechaniczne i
sztućce, są zlokalizowane blisko siebie:
Lezje przedniej części kory dolnoskroniowej i dolnej części zakrętu
skroniowego - problemy z nazywaniem zwierząt.
Lezje tylnej i bocznej części kory skroniowej oraz zakrętu
nadbrze\
nego - problemy z nazywaniem narzędzi.
35
" Widzenie słowa i liczenie znajdujących się w nim sylab
wywołuje całkiem inne pobudzenie ni\
widzenie i
zastanawianie się nad znaczeniem słowa.
36
37
38
39
Płaty czołowe u naczelnych
40
Okolice płatów czołowych
41
Płat czołowy
42
PA
ATY CZOA
OWE  funkcje ruchowe
" Funkcje ruchowe - część górna kory czołowej:
pierwotna kora ruchowa,
kora przedruchowa,
dodatkowa kora ruchowa
M1
43
Okolice ruchowe kory:
" Kora mózgu aby  wykonać ruch :
musi mieć wyobra\
enie o ruchu (co po kolei ma zrobić)
musi znać stan własnego aparatu mięśniowego (rozkład napięcia)
44
Pola korowe związane z aktywnością
ruchową
45
Mózg ludzki podczas eksperymentu
3D czuciowy homunculus Wilder Penfield (1891-1976)
Penfielda
46
Pierwotna (I rzędowa) kora ruchowa, pole 4
" organizacja somatotopowa
" reprezentacja proporcjonalna do precyzji wykonywanych
ruchów
" steruje ruchami kończyn po stronie kontrlateralnej
" główny efektor ruchu:
z warstwy 5. kory,
włókna dróg piramidowych,
najgrubsze, najszybsze,
kolumny korowe działają
jako osobne moduły sterujące
daną grupą mięsni,
kodują kierunek ruchu.
47
Dodatkowe pole ruchowe
" większość projekcji kieruje do I rzędowej kory ruchowej
" organizacja somatotopowa
" steruje zło\
onymi ruchami (ruchami wymagającymi
jednoczesnego zaanga\
owania obu kończyn, koordynuje
zło\
one czynności ruchowe)
" uczestniczy w planowaniu zło\
onych sekwencji ruchów
(wyobra\
enie sobie ruchu)
48
Okolica przedruchowa (pole 6)
" koordynuje skurcze mięśni osiowych i proksymalnych w
trakcie wykonywania ruchów
" zaanga\
owana w planowanie
" aksony biegną do:
jąder podkorowych (NIEZB
DNE DO ROZPOCZ
CIA RUCHU)
dróg korowo-rdzeniowych
(piramidowych),
BOCZNEJ  ruchy precyzyjne kończyn)
PRZEDNIEJ  mięśnie osiowe
49
Okolice ruchowe kory
" Zniszczenie dodatkowej okolicy ruchowej (pola6)
i czuciowych ciemieniowych okolic bardziej zaburza
wykonywanie ruchów ni\
samo zniszczenie I rzędowej
kory ruchowej (pola 4).
" apraksja  niemo\
ność wykonywania zło\
onych
czynności ruchowych mimo sprawnego aparatu
ruchowego, braku niedowładów, np. czesania się,
ubierania itp.
50
Drogi piramidowe i pozapiramidowe
" Bezpośrednie drogi korowo-rdzeniowe, nazywane drogami
piramidowymi zawierają aksony neuronów korowych prowadzące
do motoneuronów lub interneuronów rdzenia kręgowego
unerwiających poszczególne mięśnie
" Drogi piramidowe zapewniają dowolną kontrolę mięśni
szkieletowych. Drogi te krzy\
ują się:
80% na poziomie mostu (tzw. skrzy\
owanie piramid) - drogi korowo-
rdzeniowe boczne  unerwienie dla ruchów dowolnych dystalnych
części kończyn
20% w określonych segmentach rdzenia (na poziomie unerwianych
mięśni)  drogi korowo-rdzeniowe przednie - unerwienie dowolne dla
mięśni osiowych
" Drogi pozapiramidowe przechodzą tak\
e przez inne, pozakorowe
ośrodki kontroli ruchu  kontrola ruchu poza świadomością
51
Drogi piramidowe i pozapiramidowe
52
53
Wpływ kory mózgowej na napięcie
mięśniowe
" Uszkodzenie kory mózgowej (odkorowanie)  ujawnia
nadmierne napięcie zginaczy, zwłaszcza w kończynach
górnych  dowodzi hamującego wpływu kory na
napięcie tych mięśni
brak hamowania odruchów rdzeniowych.
Sztywność z odkorowania
54
Wpływ mózgowych ośrodków
podkorowych na napięcie mięśniowe
" Uszkodzenie mózgu (odmó\
d\
enie)  ujawnia
nadmierne napięcie prostowników, zwłaszcza w
kończynach górnych  dowodzi hamującego wpływu
kory na napięcie tych mięśni
brak hamowania odruchów rdzeniowych.
Sztywność z odmó\
d\
enia
55
Płaty czołowe  funkcje poza-ruchowe:
" pamięć wyuczonych działań ruchowych, np. taniec, nawyki,
specyficzne schematy zachowań, wyrazy twarzy;
" lewy płat - obszar Broki (mowa, rozumienie zachowań);
" pola czołowe oczu (ruch gałek ocznych zale\
ny od woli);
" Część przedczołowa: "zdawanie sobie sprawy :
planowanie i inicjacja działania w odpowiedzi na zdarzenia zewnętrzne;
oceny sytuacji;
przewidywanie konsekwencji działań - symulacje w modelu świata;
konformizm społeczny, takt, wyczucie sytuacji;
analiza i kontrola stanów emocjonalnych, ekspresji językowej;
uczucia błogostanu (układ nagrody), frustracji, lęku i napięcia;
" lewy płat - kojarzenie znaczenia i symbolu (słowa), kojarzenie
sytuacyjne;
" pamięć robocza;
" wola działania, podejmowanie decyzji;
" relacje czasowe, kontrola sekwencji zdarzeń.
56
AIT  anterior inferior temporal (przednio-dolna okolica skroniowa), PIT  posterior
inferior temporal; LGN  lateral geniculate body (ciało kolankowate boczne)
(wzgórze); PFC  prefrontal cortex (kora przedczołowa); PMC  premotor cortex
(kora przedruchowa); MC  motor cortex (kora ruchowa, M1)
57
58
59
Wyniki uszkodzeń płata potylicznego:
ubytki w polu widzenia (skotoma)
trudności w umiejscowieniu widzianych obiektów
halucynacje wzrokowe, niedokładne widzenie obiektów,
widzenie aureoli
trudności w rozpoznawaniu kolorów
trudności w rozpoznawaniu znaków, symboli, słów pisanych
trudności w rozpoznawaniu rysunków
trudności w rozpoznawaniu ruchu obiektu
trudności z czytaniem i/lub pisaniem
60
Wyniki uszkodzeń płata
ciemieniowego - apraksje (1)
" Apraksja - upośledzenie precyzyjnych, celowych ruchów przy braku
niedowładu objawów mó\
d\
kowych lub zaburzeń czucia. Często wynik
udarów, guzów, w chorobie Alzhaimera.
" Apraksja wyobra\
eniowa (przy rozległych chorobach mózgu), objawia
się niemo\
nością realizowania planowanego ruchu, przestawianiem
czy pomijaniem jego istotnych elementów składowych a dodawaniem
zbędnych.
" Apraksja ruchowa polega na niemo\
ności wykonywania ruchów
precyzyjnych (np. pisanie, gra na instrumentach muzycznych); ruchy
chorego są niezgrabne, niepewne; zwykle występuje po stronie
przeciwnej do uszkodzenia.
" Apraksja wyobra\
eniowo-ruchowa  postać apraksji, w której
chory nie mo\
e wykonać poleconej funkcji (mimo, \
e wie jak to
zrobić)
instrukcja wspomagająca nie zmienia sytuacji, natomiast analogiczne
czynności mogą być wykonane w sposób automatyczny.
61
Wyniki uszkodzenia płata ciemieniowego (2)
" całkowita niepodzielność uwagi, niezdolność do skupiania
wzroku na określonym miejscu (apraksja wzrokowa)
" trudności w orientacji przestrzennej, trudności w integracji
wra\
eń wzrokowych w całość (symultagnozja)
" trudności w koordynacji ruchu rąk i oczu
" niezdolność do celowego działania wymagającego ruchu
(apraksja), problemy w troszczeniu się o siebie
" lewy  niezdolność do odró\
niania kierunków (lewa-
prawa)
62
Wyniki uszkodzenia płata ciemieniowego (3)
" trudności w liczeniu (dyskalkulia) i matematyce, zarówno
algebrze jak i geometrii
" niezdolność do nazwania obiektu (anomia)
" okolice lewego zakrętu katowego  niezdolność do
umiejscowiania słów pisanych (agrafia)
" problemy z czytaniem
" prawy  brak świadomości niektórych obszarów
przestrzeni i części ciała (jednostronne zaniedbanie)
anozagnozja, zaprzeczanie niesprawności (po uszkodzeniu
prawego płata ciemieniowego)
" trudności w rysowaniu
" trudności w konstruowaniu obiektów
" zaburzenia osobowości, zwykle lezje
ciemieniowo-skroniowe)
63
Jednostronne zaniedbanie (Pomijanie
jednostronne)
" Uszkodzenie kory ciemieniowej, zwłaszcza w prawej
półkuli, mo\
e wywołać jeszcze jedną kategorię zaburzeń,
określaną mianem zaniedbywania połowy przestrzeni lub
pomijania stronnego (hemispatial neglect).
Pacjent sprawia wra\
enie, jakby lewa połowa przestrzeni
w ogóle dla niego nie istniała.
64
65
Przeszukiwanie wzrokowe  badanie z u\
yciem
okulografu  u pacjenta z pomijaniem jednostronnym
Ślad spojrzenia
pacjenta z
pomijaniem stronnym
 zadanie polegało
na wyszukiwaniu  L .
czerwony punkt =
fiksacja
\
ółta linia =
trajektoria sakady
(Husain i in., 2001)
66
67
Wyniki uszkodzeń płata skroniowego:
" zaburzenia słuchu, rozumienia mowy i percepcji dz
więków
" zaburzenia wybiórczej uwagi na bodz
ce słuchowe i
wzrokowe
" problemy w rozpoznawaniu widzianych obiektów (w tym
twarzy); AGNOZJE
" upośledzenie porządkowania i kategoryzacji informacji
werbalnych
" lewa półkula - trudności w rozumieniu mowy (afazja
Wernickego)
" trudności w opisywaniu widzianych obiektów
" zaburzenia pamięci - amnezja następcza,
problemy z przypominaniem
" zaburzenia zachowań seksualnych
" zaburzenia kontroli zachowań agresywnych
68
Agnozja wzrokowa
" Uszkodzenia szlaku do zakrętu dolno-skroniowego (IT)
i zakrętu kątowego prowadzą do agnozji wzrokowej - niezdolności
do nadania sensu temu co się widzi (droga wzrokowa Co?).
" Niemo\
liwe jest świadome rozpoznanie przedmiotów przy zachowanej
zdolności do działania, np. uchwycenia przedmiotu czy manipulacji nim
(ślepota psychiczna).
Zaburzenie dotyczyć mo\
e zdolności rozpoznawania obiektów wewnątrz
jakiejś kategorii, np. samochodów, krzeseł, zwierząt czy palców ręki.
Pomimo prawidłowego wykonania kopii rysunków pacjent nie ma
pojęcia, co przedstawiają narysowane przedmioty.
69
AGNOZJA
" Niezdolność do rozpoznawania
znanych przedmiotów, która nie
jest spowodowana przez
upośledzenie sensoryczne
(czuciowe), upośledzenie
sprawności intelektualnej czy
afazję.
" Agnozja jest modalnie specyficzna
(pacjenci są w stanie rozpoznawać
obiekty za pomocą innych
zmysłów)
" Najcię\
sze przypadki po
obustronnych uszkodzeniach
styku płatów ciemieniowych i
potylicznych.
70
Agnozja kształtów
" Uszkodzenia (udary, wypadki, zmiany neurodegenercyjne)
obszaru V2 (kora potyliczna) wywołują zaburzoną
percepcję kształtów.
Agnozja kształtu ma wiele form:
71
Agnozja kształtów
" Agnozja kształtu mo\
e być wybiórcza:
pacjent widzi twarz,
ale nie poznaje warzyw,
owoców i kwiatów,
z których się ona składa.
72
Analiza fMRI procesu rozpoznawania twarzy.
73
Widać wyraz
ną lokalizację aktywności w prawej półkuli, w
zakręcie dolno-skroniowym (IT). Rozpoznawanie twarzy -
wa\
ne z ewolucyjnego punktu widzenia.
74
75
Prozopagnozja
" Uszkodzenia okolic skroniowo-potylicznych (m.in. pola 37) powodują
prozopagnozję, zaburzenia w rozpoznawaniu twarzy;
ponad 90% tego obszaru zwiększa aktywność tylko podczas
rozpoznawania twarzy ,
na ogół zachowana zdolność do rozpoznawania kategorii obiektu
czasami, pomimo braku rozpoznania da się zaobserwować reakcje
emocjonalne na poziomie podkorowym. Uwa\
a się, \
e rozpoznawanie
wyrazu emocjonalnego twarzy jest głównie funkcją prawej półkuli mózgu
zachowana jest zdolność do rozpoznawania zwierząt (np. indywidualnych
owiec w przypadku pasterza).
" przy uszkodzeniu prawej okolicy skroniowej więcej błędów
popełnianych jest przy rozpoznawaniu dobrze znanych twarzy,
natomiast uszkodzenie prawej okolicy ciemieniowej wią\
e się z
gorszym ró\
nicowaniem twarzy osób nieznanych.
76
Rozpoznawanie twarzy
" fRMI ujawnia inne obszary kory mózgowej aktywowane
podczas rozpoznawania twarzy i innych obiektów
obszar niebieski  aktywowany podczas
rozpoznawania budynku,
czerwony  podczas rozpoznawania twarzy
77
Rozpoznawanie twarzy (przez makaki)
1. Neurony MF/ML  ustawienie twarzy, specyficzny kat,
bez rozpoznawania
2. Neurony AL.  większa aktywność przy znanej twarzy, i
przy  lustrzanej symetrii
3. Neurony AM  du\
a aktywność, silnie selektywna dla
znanej twarzy
twarz znana twarz nie znana
1
2
3
78
Downloaded from www.sciencemag.org on November 5, 2010
79
Rozpoznawanie twarzy
80
Efekt  odwrócenia twarzy
81
Twarz jest zawsze rozpoznawana jako forma wypukła (nie wklęsła)
82
Efekty uszkodzeń płata czołowego:
" utrata mo\
liwości poruszania częściami ciała;
" afazja Broki;
" niezdolność do planowania wykonania sekwencji ruchów przy wykonywaniu
czynności;
" niezdolność do działań spontanicznych;
" schematyczność myślenia;
" "zapętlenie", uporczywe nawracanie do jednej myśli;
" trudności w koncentracji na danym zadaniu; trudności w rozwiązywaniu
" problemów;
" niestabilność emocjonalna; zmiany nastroju;
" nieakceptowalne zachowania społeczne; zachowania agresywne;
" lewy płat - depresja, prawy - zadowolenie;
" prawy tylny - trudności w zrozumieniu kawałów i śmiesznych rysunków,
" preferencje dla niewybrednego humoru;
" zmiany osobowości.
83
Przypadek Phineas a Gage (1823-1860)
" 13 września 1848 roku, Phineas Gage pracował jako kierownik przy
budowie toru kolejowego w pobli\
u miasteczka Cavendish w stanie
Vermont w USA.
" Jednym z rutynowych zadań na budowie było przygotowywanie
ładunków wybuchowych w wydrą\
onych wcześniej otworach w
przeznaczonej do usunięcia ścianie skalnej. Proces sprowadzał się do
napełnienia otworu prochem strzelniczym, instalowanie spłonki, a
potem zamknięcie otworu przez wypełnienie go piaskiem i ubicie
całości stalowym prętem.
" Przy jednym z otworów Gage zamyślił się na chwilę i zapomniał o
nasypaniu warstwy piasku przed ubiciem zawartości otworu, przez co
- prawdopodobnie pod wpływem uderzenia lub iskry wytworzonej
przy kontakcie metalu ze skałą - doszło do eksplozji ładunku.
" Znajdujący się w otworze pręt o długości 1 metra, średnicy ponad 3
cm i wadze 6 kilogramów został wystrzelony w górę, uderzył
Phineasa w twarz pod lewą policzkową, przebił mózg uszkadzając
korę i substancję białą, po czym opuścił czaszkę górą i poszybował
blisko 30 metrów dalej, gdzie został odnaleziony.
84
Przypadek Phineas a Gage (1823-1860)
85
Przypadek Phineas a Gage (1823-1860)
" Przedmiotem kontrowersji jest to, czy uszkodzeniu uległy
oba płaty czołowe mózgu, czy tylko płat lewy, ale
niezale\
nie od tego, zaskakujące było, i\
Gage odzyskał
po kilku minutach świadomość, był w stanie mówić i
przetrwał 45-minutową drogę do wynajmowanego domu.
" Lekarz, który przybył na miejsce wypadku stwierdził, \
e
poszkodowany miał regularny puls 60 na minutę, a
z
renica lewego oka reagowała na światło, co świadczyło o
tym, \
e utrata krwi była niewielka i nie uszkodzono nerwu
wzrokowego. Po stosunkowo krótkiej rekonwalescencji,
Gage powrócił do pracy.
86
Przypadek Phineas a Gage
" Przypadek Phinasa Gage przeszedł do historii medycyny.
" W wyniku zniszczenia brzuszno-przyśrodkowej części
płatów czołowych (czyli znajdującej się nad oczami oraz
dokładnie w środku mózgu) Gage z odpowiedzialnego,
zdolnego pracownika zmienił się w obojętnego wobec
ludzi, nie znoszącego ograniczeń, nie potrafiącego
planować sobie \
ycia człowieka. Osobę  (...)
o zdolnościach intelektualnych dziecka i zwierzęcej
zapalczywości (...)  jak określił zajmujący się nim
lekarz.
87
Phineas Gage po wypadku
88
 Zespół płata czołowego
Inteligencja  bez wpływuIntelligence  little affected
Trudności w rozwiązywaniu problemów
Tendencja do powtarzania nieskutecznych strategii (uczenie się!!)
Brak spontanicznych zachowań
89
Eliott - współczesny Phineas Gage
" Przypadek Gage'a analizował równie\
Antonio Damasio, jeden
z najsłynniejszych współczesnych badaczy mózgu.
" Porównywał opisy jego zaburzeń z zachowaniem swojego pacjenta
o pseudonimie Eliott.
" Elott przeszedł operację usunięcia niezłośliwego, ale za to dosyć
du\
ego guza, który uciskał od spodu płaty czołowe.
" Po operacji wszystko wydawało się być w porządku, poza faktem, \
e
Eliott nie był w stanie dalej pracować, a tak\
e przestał interesować
się rodziną.
Intelekt pozostał nienaruszony, znajomość norm społecznych równie\

 Eliott bezbłędnie wykonywał rózne testy neuropsychologiczne.
Gdy jednak nale\
ało zastosować te zdolności w praktyce, okazywał
się kompletnie nieprzystosowany.
Potrafił na przykład przez kilka godzin zastanawiać się, jak
posegregować papiery. Co więcej, zdawał sobie sprawę ze swojego
stanu, ale absolutnie mu to nie przeszkadzało.
Powód był jeden  jego centrum zarządzania emocjami
przestało istnieć.
90
Wczesne techniki leczenia mózgu
91
Somatyczne terapie XX wieku
" Hydroterapia
" Sterylizacja:
likwiduje niepokój i agresję, zwłaszcza u mę\
czyzn
" Terapia gorączką (Malaria fever therapy)
spowalnia postęp parali\
u w przebiegu syfilisu.
(nagrodzona Noblem)
" Terapie szokowe
wywoływanie śpiączki hipoglikemicznej -
bezdrgawkowe  leczenie schizofrenii i delirium
terapia konwulsywna  podawanie Metrazolu i
wywoływanie napadu drgawek -  a certain biochemical
antagonism exists between the convulsive state and
the schizophrenic process (Meduna, 1934)
92
Lobotomia przedczołowa
" Czerwiec 1935, Yale University  doniesienie na Kongresie Krółewskiego
Koła Naukowego: lezje płatów czołowychu dwóch agresywnych
szympansów dramatycznie zmieniły ich zachowanie (na nie agresywne)
" Jesień 1935  pierwsza lobotomia u ludzi (przedczołowa leukotomia 
cięcie, które niszczy połączenia pomiędzy kora przedczołową a
wzgórzem) przeprowadzina przez portugalskiego neurologa (Egas
Moniz),
" Wkrótce terapia ta osiągnęła ogromną popularność (m.in. w Brazylii, we
Włoszech i USA).
" W USA Walter Freeman i James Watts ulepszyli technikę niszczenia
substancji białej (obustronne połączenia do kory przedczołowej).
" 1949  Nagroda Nobla dla Egas a Moniz
" 1952  wprowadzenie Chloropromazyny (działanie anty anrenergiczne i
antycholinergiczne) ograniczyło chirurgiczne leczenie ludzkich
 zachowań .
93
94
Zabieg leukotomii przedczołowej
95
Lobotomia przedczołowa
1936  pierwsza leukotomia w USA U.S.:
" Walter Freeman (neurologi psychiatra, James W.Watts, a
chirurg
" procedura Freeman-Watts a
wymagała wiercenia otworów w czaszce (= sala operacyjna, ryzyko
powikłań)
w tym czasie w szpitalach psychiatrycznych (bez sal operacujnych ok.
600 tys. pacjentów
" Freeman  ulepszył technikę  lobotomia transorbitalna
w znieczuleniu miejscowym,  ice picks
96
 Ffektywność i skala lobotomii
" Leukotomia w Anglii (1942 - 1954)  10.365 zabiegów:
41% znaczna poprawa
28% minimalna poprawa,
25% bez mian
2% pogorszenie, 4% śmierć pacjentów
zaburzenia afektywne  skuteczność ok.. 60%
schizofrenia  30%
" W USA ok.. 10.000 zabiegów do VIII.1949, 40 000
zabiegów ogółem
Wlk.Brytania - 17,000
Szwecja, Norwegia - 9,300
97
Lobotomia transorbitalna
(przezoczodołowa)
" Przypadek Howarda Dully - lobotomia w 1966 roku (w wieku 12 lat)
opisana w  My lobotomy
" Dr. Walter Freeman's stosował lobotomie w USA do II.1967r. Zabrano
mu licencję po śmierci kilku pacjentów w wyniku krwotoku.
Howard Dully holding one of Dr. Walter Freeman's
original ice picks, January 2004
98
99
10
0
Lobotomia transorbitalna
" Dr Freeman zalecał lobotomię w zaburzeniach osobowości,
depresji, bólach głowy i u  niegrzecznych dzieci .
" Ówczesna prasa opisywała zabieg jako "easier than curing
a toothache (łatwiejszy od leczenia zęba).
" Rosemary, siostra prezydenta Johna F. Kennedy, została
poddana lobotomii w wieku 23 lat, za namową ojca.
" Lobotomia miała uleczyć jej częste zmiany nastrojów.
Zabiegu dokonał osobiście dr Walter Freeman
" Po lobotomii  infantylizm, utrata kontroli nad
czynnościami fizjologicznymi, utrata mowy.
" 1968  ustanowienie Olimpiad Specjalnych, pamięci
Rosemary Kennedy (przez jej siostrę).
10
1
Lobotomia u Rosemary Kennedy
10
2
Rosemary Kennedy przed i po lobotomii
10
3
Koniec ery lobotomii
" początek lat 1970  znaczne zmniejszenie liczby zabiegów,
" ale, na niewielką skalę, były przeprowadzane tak\
e w
latach 80. XX w.
Francja, 32 lobotomie w latach 1980 - 1986;
rocznie: ok. 15 w Wlk.Brytanii, 70 w Belgii i ok.. 15 w
Massachusetts General Hospital of Boston
" Dr. Walter Freeman's kontynuowała pracę do lutego 1967r.
 zabrano mu licencję po śmierci pacjenta w wyniku
krwotoku podczas zabiegu.
do śmierci w 1972 roku pozostawał w kontakcie ze swoimi
pacjentami
10
4
The end....
10
5