Problemy egzaminacyjne z neurobiologii: Psychologia 2011

1. Holistyczne i redukcjonistyczne podejście w neurobiologii

Neurobiologia dąży do poznania zasad działania układu nerwowego jako głównego systemu kierującego organizmem; może stosować dwa, całkowicie odmienne podejścia:

• Holistyczne – wnioskowanie o mechanizmach działania układu nerwowego z opisu całości jego zachowań (neuropsycholog)

• Redukcjonistyczne – wnioskowanie o możliwych zachowaniach na podstawie wiadomości o szczegółach budowy układu nerwowego (neurobiolog molekularny)

Ogólna zasada holizmu (Metafizyka Arystotelesa): „Całość jest czymś więcej, niż sumą swych składników”

Redukcjonizm w nauce zakłada, że złożony system może być wyjaśniony przez zredukowanie go do części podstawowych.

• Procesy biologiczne można zredukować do chemicznych, a prawa chemiczne są wyjaśnialne przez fizykę.

• Kartezjusz uważał, że zwierzęta mogą być objaśnione w sposób redukcjonistyczny jako automaty

Holizm i redukcjonizm są komplementarnymi podejściami do poznania prawdy i oba są potrzebne do prawidłowego zrozumienia złożonych systemów.

1. Poglądy na istnienie i naturę duszy

Poglądy na istnienie i naturę duszy

Do lat 70. traktowana jako przedmiot badań filozofów. Obecnie przedmiot zainteresowań:

• neurobiologii

• psychologii poznawczej

• neurofilozofii

Psychoterapeuci i psychoanalitycy uważają, że psychiatria jest nauką o leczeniu duszy.

Psychoneurolodzy i psychiatrzy biologiczni uważają, że dusza, świadomość i aktywność neuronalna mózgu są synonimami i dla nich psychiatria to próba normalizacji zaburzeń aktywności sieci neuronalnych wszelkimi metodami, głównie farmakologicznymi. o

Dusza jest uważana za element konieczny do życia

Dwa podejścia myśli filozoficznej Zachodu :

• Dusza jako byt niematerialny i nieśmiertelny

• Dusza jako byt materialny i śmiertelny

Dusza odpowiada za naszą osobowość i za nasze zachowanie. Zaburzenie zachowania jest spowodowane chorobami duszy

Pojęcie duszy jest obecne we wszystkich okresach, cywilizacjach, antropologii filozoficznej i religiach.

W języku greckim „psyche” wg Platona pochodzi od „anapnein” (oddychać) i „anapsycho” (odświeżać). W hebrajskim „nephesh” (oddech, życie, impuls). W sanskrycie „atman” (oddech, esencja, jaźni, będąca manifestacją boskości). W języku polskim wywodzi się od „duch”, ale także „dech” czyli „tchnienie”. Angielskie „soul” i niemieckie „Seele” ze starogermańskiego „saiwolò”, a to z greckiego „aiolòs” (ruchliwy i samo poruszający się).

Zgodnie więc dusza jest uważana za istotny element ruchu w każdej istocie ludzkiej, wewnętrzne ucieleśnienie się podstawowego napędu sprawczego, o boskim pochodzeniu.

EWOLUCJA POJMOWANIA DUSZY

PIĘĆ DUSZ EGIPSKICH

1. Ib: serce

2. Ba: osobowość . Często pozostaje przy grobie i pędzi ludzki tryb życia.

3. Ka: siła życiowa [Meskhenet – bogini porodów, obdarzająca dzieci Ka]

4. Ren: imię zapisane w kartuszu

5. Sheut: cień

Dusza egipska: nieśmiertelna, osobowa, mieści się w sercu.

Dusza egipska składała się z 5 elementów: Ren, Ba, Ka, Sheut i Ib. Ib mieściła się w sercu, ośrodku myśli, uczuć i woli, a grzechy ją obciążały. Waga Ib w chwili śmierci, badana przez boga Anubisa, wyznaczał los pośmiertny zmarłego.

DUSZA GRECKA – HOMER

Dusze aktywne w czasie czuwania:

• Noos – siła intelektu i rozumowania. Umieszczona w klatce piersiowej

• Menos – agresja, wściekłość, szał walki. Umieszczona w klatce piersiowej – w sercu

• Thymos – emocje, radość, smutek, litość, zemsta, gniew, lęk, poruszanie ciałem. Umieszczona w przeponie.

• Dusza ogólna Psyche. Niezlokalizowana. Związana z oddechem i życiem. Aktywna w czasie snu. Opuszcza ciało po śmierci.

DUSZA PLATOŃSKA

Dusza jest esencją osobowości, bezcielesną, samo poruszającą się, żyjącą, dającą życie i nieśmiertelną. Jest cząstką uniwersalnego ducha, po śmierci powraca do stanu wyjściowego.

• aspekt racjonalny – zlokalizowany w mózgu

• aspekt impulsywny – w klatce piersiowej

• aspekt apetytywny – w brzuchu.

DUSZA ARYSTOTELESA

Zlokalizowana w sercu. Trzy aspekty funkcjonalne:

• Dusza wegetatywna – odżywanie, rozmnażanie, obecna we wszystkich tworach żywych, także roślinach.

• Dusza wrażliwa – zmysły i ruchy, obecna u zwierząt

• Dusza intelektualna – poznanie i rozumowanie, tylko u ludzi

Dusza i ciało są jednością, dusza dla ciała jest tym, czym bieg dla biegacza.

DUSZA HELLENISTYCZNA

Dusza Galena i Epikura zlokalizowana w mózgu, materialna, emanacja ciała, śmiertelna.

Herophilus z Chalcedonu – badania anatomii mózgu doprowadziły go do wniosku, ze dusza

jest zlokalizowana w czwartej komorze.

Neoplatońska dusza Plotyna – nieśmiertelna, niematerialna.

SPÓR O MATERIALNOŚĆ DUSZY TRWA OD STAROŻYTNOŚCI PO DZIŚ DZIEŃ

FLUIDY HIPOKRATESA

Medycyna grecka zakładała, że psychika ma podstawy materialne i jest związana z czterema fluidami organizmu:

• krwią

• flegmą

• żółcią żółtą

• żółcią czarną

Równowaga między fluidami determinuje osobowość.

Materialne podłoże duszy i chorób psychicznych nie było koncepcją obcą również w średniowieczu (usuwanie kamienia szaleństwa), chociaż znacznie popularniejszy był pogląd, że obłęd jest powodowany przez złe duchy i musi być leczony metodami duchowymi (egzorcyzmy).

Chociaż już od czasów starożytnych wielu myślicieli zakładało, że myślenie i świadomość mają materialne podstawy, wielu innych uważało, że psyche jest czymś różnym i niezależnym od ciała (ten 2gi pogląd w czasach nowożytnych reprezentował Kartezjusz).

DUALIZM DUSZY I CIAŁA

Pogląd Kartezjusza (René Descartes, 1596-1650), że dusza jest niezależna od mózgu, działającego jak automat, do dzisiaj dominuje myślenie części psychiatrów. Dusza nie ma

biologii, a więc nauka o jej chorobach nie może być nauką biologiczną.

TEORIE MONISTYCZNE

W odpowiedzi na trudności przyjęcia poglądów Kartezjusza, Baruch Spinoza zaproponował

teorię monistyczną, w myśl której dusza i ciało są tylko różnymi aspektami jednej substancji – Boga.

Teoria „podwójnego aspektu”, którą rozwinął George Henry Lewes (1817-1878), przedstawia

dobre argumenty przeciw skrajnemu redukcjonizmowi.

PODEJŚCIE MATERIALISTYCZNE

Julien Offray de la Mettrie (1709-1751) W przełomowym L'homme machine (1748) argumentował za materialną zależnością stanów duszy od stanów ciała, ale nie zaprzeczał

istnieniu świadomości, zakładając, że różni się ona od instynktu tylko stopniem złożoności.

PODEJŚCIE BIOLOGICZNE

Edward Osborne WILSON (1929 - ) Mózg jest organem służącym do przetrwania, a nie do poznawania samego siebie. Stąd jedynie wychodząc na zewnątrz można go badać i wyciągać sprawdzalne wnioski co do jego natury i mechanizmu działania. Badania te wykazują, że materialne i psychiczne aspekty mózgu są ściśle powiązane: materia mózgu decyduje o ekspresji świadomości, ale aktywność psychiczna – świadomość – kształtuje mózg, wywołując w nim określone zmiany materialne.

PODEJŚCIE NEUROLOGICZNE

Jan PILTZ (1870 – 1930) „Takie wyrażenia, jak dusza, psychika, świadomość i aktywność neuronów mózgowych są synonimami”. Jeśli zgodzimy się z Piltzem, możemy założyć, że potrafimy obserwować duszę dzięki neuroobrazowaniu i badać ją naukowo.

Wspomnieć jednak należy, że uszkodzenia mózgu zmieniają różne aspekty naszej osobowości, a więc zmieniają w jakiś sposób duszę.

1. Uszkodzenia mózgu a ekspresja świadomości

• materialne i psychiczne aspekty mózgu są ze sobą powiązane:

  • materia mózgu decyduje o ekspresji świadomości

  • świadomość = aktywność mózgu kształtuje mózg, powodując w nim określone zmiany materialne

• uszkodzenie wzgórza powoduje nieodwracalną śpiączkę

• pełną świadomość rozwinęło tylko kilka gatunków:

  • człowiek

  • szympans

  • słoń

  • delfin

1. Znaczenie mózgu (1400 g) – BEZ MÓZGU NIE MA PSYCHIKI!

UKŁAD NERWOWY:

• OŚRODKOWY

  • mózg

  • rdzeń kręgowy

• OBWODOWY

  • autonomiczny

  • somatyczny

! najbardziej skomplikowany organ we wszechświecie (jak dotąd największe osiągnięcie ewolucji – dzięki niemu podbiliśmy naszą planetę)

Wg podejścia biologicznego reprezentowanego przez Wilsona

• mózg jest organem służącym do przetrwania a nie do poznawania samego siebie

• więc wszelka refleksja też służy tylko przetrwaniu

• materialne i psychiczne aspekty mózgu są ściśle powiązane: materia mózgu decyduje o ekspresji świadomości, ale aktywność psychiczna – świadomość – kształtuje mózg, wywołując w nim określone zmiany materialne.

F.J. Gall pierwszy założył, że mózg jest organem myślenia; próbował korelować różnice charakterów z różnicami budowy czaszki.

Korelowanie cech fizycznych i psychicznych jest podstawą biologicznego podejścia do psychiki.

Strategią ewolucji było rozwinięcie modularnej struktury mózgu

• zwiększał swą powierzchnię przez fałdowanie

• osiągnął nieznany dotąd poziom: jest wyposażony w język i zdolny do tworzenia kultury

• podobnie jak u innych zwierząt, mózg ludzki jest organem przeżycia

• bardzo znaczne rozmiary

• zróżnicowana ekspansja poszczególnych obszarów:

  • kora przedczołowa: 30% całej kory (3.5% u kota, 11.5% u małpy) kosztem innych obszarów kory

• pojawianie się dodatkowych obszarów korowych

• indywidualnie bardzo zmienne podobszary kory śródwęchowej

• szczególna organizacja obwodów neuronalnych

  • unerwienie dopaminowe kory mózgowej znacznie większe i swoiste dla poszczególnych obszarów niż u gryzoni

Ogranicza to możność generalizacji na temat mózgu ludzkiego na podstawie doświadczeń na zwierzętach

• jego rozwój zależy od tego, jak bardzo jest potrzebny

• umożliwia funkcje poznawcze, których szczytem jest świadomość

• zmiany wymiarów i funkcji mózgu związane z przystosowaniem do wymogów środowiska są wynikiem neuroplastyczności

• jeżeli przestaje się używać mózgu, mózg zanika

• najbardziej zaawansowaną częścią mózgu ssaków jest kora przedczołowa

  • odpowiedzialna za racjonalne myślenie i funkcje wykonawcze

  • bezwzględnie i relatywnie większa u człowieka niż u innych naczelnych

• mózg ludzki jest najpracowitszym narządem człowieka

  • zużywa b. wiele energii na generowanie sygnałów nerwowych

  • pobiera 9 razy więcej tlenu niż inne tkanki (20% całego zapotrzebowania na tlen) i 7 razy więcej krwi (15%)

  • 1/3 genów ludzkich tworzy białka tylko w mózgu

  • 100 miliardów neuronów

  • 800 miliardów komórek glejowych

  • rozbudowany choć ledwie wydolny system naczyń krwionośnych

  • ścisła lokalizacja funkcji psychicznych w korze

• mózg – sprawne narzędzie walki o byt; ale – wielkie ryzyko uszkodzeń!

1. Uszkodzenia mózgu a osobowość

Uszkodzenia mózgu zmieniają różne aspekty naszej osobowości, zatem zmieniają w jakiś sposób duszę.

• Uszkodzenie kory mózgowej, w trwały sposób zmienia osobowość;

• Odcięcie płatów skroniowych drastycznie uszkadza pamięć Henry M. (lobotomia skroniowa – odcięcie połączeń do hipokampa – utrata zdolności tworzenia nowych śladów pamięciowych);

• Pacjent H.M. (Henry Molaison) – lekoodporna epilepsja wystąpiła w 16 r.ż., po potrąceniu przez rower w wieku 9 lat. Jej stałe nasilanie się zmusiło do lobotomii skroniowej w wieku lat 27. Po lobotomii nastąpiła całkowita niezdolność tworzenia nowych śladów pamięciowych, utrzymująca się przez pozostałe 55 lat życia;

• Polski pacjent H.M. – pacjent M.Z. (Maciej Zientarski) – hipokamp jest strukturą szczególnie wrażliwą na niedotlenienie; M.Z. przeżył wypadek swojego Ferrari, ale kłopoty z krążeniem mózgowym doprowadziły do uszkodzeń skutkujących początkowo całkowitą amnezją prospektywną; badania wykazały u niego tzw. zespół organiczny pourazowy – nie pamięta wypadku, w którym brał udział, ani żadnych faktów z okresu dwóch lat go poprzedzających, ma również kłopoty z przypomnieniem sobie niektórych ważnych wydarzeń ze swojego życia sprzed tego okresu (dowód poważnych ograniczeń funkcji poznawczych, zwłaszcza pamięci i uwagi); ma również problemy z zapamiętywaniem nowych informacji; zaburzenia powstałe w wyniku urazu mózgu mają w swoim podstawowym zakresie charakter trwały;

• Zniszczenie płatów czołowych zazwyczaj prowadzi do powstania psychopatii Phineas Gage – amerykański robotnik kolejowy – w wyniku wybuchu dynamitu pod stemplem, którym ubijał ładunek kruszący skałę, stracił płat czołowy i całkowicie zmienił osobowość, z przyjaznej na psychopatyczną – jego przypadek to pierwszy opis socjopatii nabytej; wykazuje on, że normalny człowiek może, pod wpływem uszkodzenia mózgu, stać się psychopatą, niemiłym, a nawet niebezpiecznym dla społeczeństwa; dowodzi to, że mózg może wpływac na duszę i determinować świadomość, uczucia i zachowanie moralne;

  • analiza przypadku Phineasa Gage’a:z powodu uszkodzenia obszaru przedczołowego, odpowiedzialnego za pewne cechy specyficzne dla człowieka, w tym zdolność do przewidywania sytuacji i działania na podstawie takiej oceny sytuacji, zwłaszcza związanych z rozumowaniem i interakcją społeczną, nie mógł funkcjonować na poziomie relacji międzyludzkich, był niezdolny do podejmowania dobrych i skutecznych decyzji, chociaż jego pamięć, język i tradycyjnie rozumiana inteligencja pozostały nienaruszone;

• Ludzka świadomość i mowa są wynikiem ewolucji.

1. Ewolucja mózgu ludzkiego

• zmiany wymiarów i funkcji mózgu związane z przystosowaniem do wymogów środowiska są wynikiem neuroplastyczności

• ewolucja mózgu kręgowców to 400 milion w lat; wielki skok ewolucji małpa – człowiek 3 mln lat temu

• od rekina do człowieka 400 Mlat

• wielki skok: małpa - człowiek – 3 Mlat

• prymitywny poziom świadomości osiągają rożne zwierzęta, ale pełna świadomość rozwinęło tylko kilka gatunków: szympans, delfin, słoń i człowiek (powstanie świadomości ludzkiej to 4 miliard ewolucji)

• funkcje poznawcze, których szczytem jest świadomość umożliwia mózg

• ewolucja mózgu, zmierzająca do uczynienia go jak najdoskonalszym organem przeżycia, warunkowana przez jego plastyczność, doprowadziła do powstania świadomości (zdolności do uświadomienia sobie swego istnienia)

• rozwój mózgu zależy od tego, jak bardzo jest nam potrzebny (plastyczność mózgu)

• zmiany wymiarów i funkcji mózgu związane z przystosowaniem do wymogów środowiska są wynikiem neuroplastyczności (jeżeli przestaje się używać mózgu, zanika)

• plastyczność mózgu to zdolność neuronów do ulegania trwałym zmianom w trakcie procesów uczenia się. Oznacza to, że w trakcie uczenia się dochodzi do reorganizacji połączeń synaptycznych między neuronami. Obecnie uważa się, że plastyczność neuronalna jest pojęciem szerszym, obejmującym zarówno zmiany zachodzące w procesach uczenia się i pamięci, jak również zmiany rozwojowe i kompensacyjne (naprawcze).

• zmiana trybu życia na osiadły powoduje zanik mózgu u larwy żachwy U ludzi brak aktywności neuronalnej (np. dzieci skrajnie zaniedbane) powoduje głęboki niedorozwoj mozgu(dlatego tak wazny odpowiedni kontakt z dzieckiem mi opieka – to jest podstawa dla rozwoju mozgu)

• w toku ewolucji zwiększała się objętość neuropilu (obszary centralnego układu nerwowego utworzone przez dendryty komórek nerwowych oraz komórki glejowe i ich wypustki, znajdujące się między perikarionami neuronów.), co świadczy o zwiększonej komunikacji między neuronami

• sądzi się, że mózg ludzki doszedł do kresu możliwości rozwoju fizycznego

• różni się pod wieloma względami od mózgu zwierząt:

  • wymiary

  • powierzchnia

  • nowe obszary i szczególny rozwój starych

  • swoiste szlaki mózgowe

  • wyposażenie w mowę!

Zwiększenie wymiarów mózgu może być skutkiem:

• powiększenia wymiarów neuronów

• powiększenia liczby neuronów

Obie sytuacje zmniejszają wydajność transmisji sygnałów.

Strategią ewolucyjną było rozwinięcie modularnej struktury wielkiego mózgu.

ALE!

• skuteczność działania mózgu zależy nie tyle od liczby neuronów, ile od ilości i jakości połączeń synaptycznych, które są plastyczne

Pojemność ludzkiej pamięci umożliwiła powstanie ludzkiej świadomości, stanowiącej nową jakość w rozwoju materii.

W stosunku do bonobo - największe zmiany nastąpiły w obszarze brzuszno-oczodołowej kory przedczołowej (1), brzusznego pasma kory wzrokowej (2), oraz neuroendokrynnego obszaru podwzgórza

• Ewolucja mózgu:

• Zwiekszenie masy mozgu(wiekszy mozg, wieksze możliwości) – mozg człowieka (ok. 1350g M, 1200 K) bardzo duzy w stosunku do masy ciala, choc nektore zwierzęta maja wieksze np. slon (4800), kaszalot (7-9 kg). W ciagu ostatnich 3 mln lat mozg rosl gwaltoweni zwiększając swoja objętość 4-krotnie, glownei przez przyrost kory nowej (obecnie osiągnął wielkość zblizona do granicy możliwośi mozgu naczelnych).

• Zwiększał swoja powierzchnie przez faldowanie, ale: Delfiny maja bardziej mozg pofaldowany niż inne ssaki i człowiek (bardziej od nich tylko orki!).

• Zwiekszęnie liczby i jakości połaczeń miedzy nimi (skuteczność zalezy bardziej od tego niż od liczby neuronow), te polaczenia = synapsy sa plastyczne (duza pojemność ludzkiej pamieci, która umożliwiła powstanie świadomości).

• Modularność, Zwiekszenie złożoności mozgu(100 miliardow neuronow) – duża złożoność i zroznicoawnie mozgu ludzkiego powoduje ze kazde uszkodzenie jest b.poważne (np. maly i malo zróżnicowany mozg szczura – mniejsze konsekwencje uszkodzenia, bo szybsza regeneracja, bo obszary latwiej przejmuja swoje funkcje).

• Kształt kolisty mózgu – dzięki temu skraca się odległość pomiędzy poszczególnymi jego rejonami

• ostatnio tendencja mózgu ludzkiego do zmniejszania wymiarów i zwiększania powierzchni kory przedczołowej (jest ona u kobiet trochę większa); mozg szympansa: mniejsza kora przedczolowa znacznie, roznice w korze wzrokowej (czytanie) i podwzgórzu (emocje)

1) Australopithecus robustus → narzędzia (?)

2 – 1,5 mln lat,

czaszka 530 ml

2) Homo habilis → mowa (?)

24 – 1,5 mln lat,

czaszka 500-800ml

3) Homo erectus → ogień

1,8 – 0,3 mln lat,

czaszka 750-1225 ml

4) Homo sapiens neandertalensis → groby

230 - 35 000 lat,

czaszka 1600 ml

5) Homo sapiens sapiens → kultura Cro Magnon

Wczesny 120 - 40 000 lat; Współczesny od 40 000 lat

czaszka 1100-1400 ml

1. Ograniczone stany świadomości

• Zespół zamknięcia (locked-up state) (po wylewach, udarach mózgu i wypadkach):

Świadomość zachowana, ale w wyniku uszkodzenia pnia mózgu jedyny sposób komunikacji ze światem to mruganie powieką. Oszczędzony zostaje nerw okoruchowy, dzięki któremu chorzy mogą przekazywać sygnały otoczeniu. Obszar odpowiadający za świadomość jest nadal aktywny, choć w nieco mniejszym stopniu niż u osoby zdrowej.

Duże szanse na wyzdrowienie, przynajmniej częściowe, zwłaszcza przy rehabilitacji

• Stan minimalnej świadomości: uszkodzenie wzgórza

śpiączka po długim niedotlenieniu: Chory zachowuje szczątkowy kontakt z otoczeniem (widać aktywność w trójkątnym polu), ale nic nie sygnalizuje.

Terry Wallis – po wypadku samochodowym w 1984 w stanie minimalnej świadomości (śpiączka) do 2003, kiedy przemówił – stała poprawa mowy i ruchów.

Bezpośrednia elektryczna stymulacja wzgórza może wyciągnąć pacjenta ze stanu minimalnej świadomości

• Stan wegetatywny

Terry Schiavo – znajdowała się w nim przez 15 lat – zachowane oddychanie, krążenie, ale całkowite wyłączenie świadomości.

Stan beznadziejny, bo występuje degeneracja mózgu.

! bez neuroobrazowania łatwo pomylić ze stanem minimalnej świadomości

U osób znajdujących się w tym stanie stosunkowo niedługo można wywołać określone reakcje mózgu.

1. Wpływ środowiska na rozwój mózgu

Zachwa – osiedla sie – resorbuje mózg

Naczelne – życie w dużych grupach społecznych

• Zmiany wymiarów i funkcji mózgu związane z przystosowaniem do wymogów środowiska są wynikiem neuroplastyczności. Plastyczność mózgu to zdolność neuronów do ulegania trwałym zmianom w trakcie procesów uczenia się. Oznacza to, że w trakcie uczenia się dochodzi do reorganizacji połączeń synaptycznych między neuronami. Obecnie uważa się, że plastyczność neuronalna jest pojęciem szerszym, obejmującym zarówno zmiany zachodzące w procesach uczenia się i pamięci, jak również zmiany rozwojowe i kompensacyjne (naprawcze).

• Zmiana trybu zycia na osiadly powoduje zanik mozgu u larwy żachwy U ludzi brak aktywności neuronalnej (np. dzieci skrajnie zaniedbane) powoduje gleboki niedorozwoj mozgu(dlatego tak wazny odpowiedni kontakt z dzieckiem mi opieka – to jest podstawa dla rozwoju mozgu)

• Bogate, stymulujące środowisko sprzyja rozwojowi mózgu

1. Empiryczne badanie świadomości

Empiryczną definicją świadomości może być zdolność do uświadomienie sobie swego istnienia – test lustra, dzieci 18-24 mc, delfiny, bonobo, szympansy(4,5-8 lat), słonie, orangutan. Papugi nie.

Test lustra

bada czy zwierzęta posiadają świadomość poprzez zrobienie kropki na czole (pies się tym wcale bardziej nie interesuje, ale małpa już tak – łapie się za to, wiec wie, ze to jest jej twarz). Po raz 1 dla szympansa wykrył to Gallup w 1970r. W śród małp samorozpoznawanie stwierdzono tez u orangutana, u goryla – wyniki niejednoznaczne, u gibbona – negatywne. Nie rozpoznają siebie najinteligentniejsze ptaki – ary. Delfiny rozpoznają się w lustrze (przyglądają się kropce na czole). W 2006 doniesiono, ze rozpoznają się w lustrze także słonie (kiedyś twierdzono, ze nie, ale to tylko dlatego, ze bardzo słabo widza) – zbliżają się do lustra, sprawdzają znacznik trąba. sikorka

Zdolność do samorozpoznawania się w lustrze pojawia się u człowieka w 12 – 24 miesięcy (u szympansa 4,5 – 8lat; ale nie pojawia się u szympansa hodowanego od maleńkości w izolacji

Tzn. Nie ma samoświadomości bez relacji społecznych?

1. Charakterystyka gatunków "świadomych"

Charakterystyka gatunków „świadomych”

Empiryczną definicją świadomości może być zdolność do uświadomienie sobie swego istnienia. Stosując tę definicję możemy, za pomocą testu lustra, badać, czy zwierzęta posiadają świadomość. Zwierzęta mające świadomość: szympans, orangutan, goryl (wyniki kontrowersyjne), słoń, delfin, sroka, człowiek (zdolność do rozpoznania siebie w lustrze 18-24 mies.)

Rozpoznają same siebie w lustrze, a więc posiągają bardzo wysoki poziom świadomości, tylko te zwierzęta, które mają

• duży mózg,

• silne, zhierarchizowane relacje społeczne

• wykazują empatię, w postaci tzw. Targeted helping (czyli pomocy ukierunkowanej na potrzeby drugiego) w stosunku do zwierząt tego samego gatunku i w stosunku do człowieka.

Ewolucja mózgu, zmierzająca do uczynienie go jak najdoskonalszym organem przeżycia, warunkowana przez jego plastyczność, doprowadziła do powstania świadomości.

1. Ogólna budowa ludzkiego mózgu

• przodomózgowie

  • kresomózgowie

    • półkule mózgu

    • kresomózgowie środkowe

  • międzymózgowie

    • nadwzgórze

    • wzgórze

    • niskowzgórze

    • zawzgórze

    • podwzgórze

• śródmózgowie

  • pokrywa śródmózgowia

  • konary mózgu

• tyłomózgowie

  • tyłomózgowie wtórne

    • móżdżek

    • most

  • rdzeniomózgowie

    • rdzeń przedłużony

Podzial w obrebie neurobiologii na 3 czesci:

1. kresomózgowie: polkule mozgu, struktury wechomogowia i jadra podstawy

2. pien mozgu: międzymózgowie(nadwzgorze, wzgorze, podwzgórze, zawzgorze, niskowzgorze), śródmózgowie (pokrywa, nakrywka i konary), most i rdzen przedłużony ------------ 3 ostatnie czesci pnia tworza zwarta całość o podobnej funkcji, zawieraja bowiem jadra nerwow czaszkowych (osrodki czuciowe, ruchowe i wegetatywne nerwowo czaszkowych), twor siatkowaty (z głównymi osrodkami regulującymi sen i czuwanie), osrodki zaliczane do układu limbicznego oraz osrodki regulujące wazne dla zycia funkcje jak oddychanie i krazenie.

3. mozdzek

1. Funkcjonalne znaczenie poszczególnych regionów mózgu

PRZODOMÓZGOWIE:

• KORA – odpowiedzialna za:

  • zachowania spontaniczne

  • język

  • mowę

  • myślenie

  • pamięć

  • niektóre funkcje zlateralizowane

• SPOIDŁO WIELKIE:

  • komunikacja między półkulami

  • po przecięciu świadomość tylko jednej z półkuli

• JĄDRA PODSTAWY (są grupami neuronów otaczających wzgórze):

  • zapoczątkowanie i koordynacja ruchów

  • precyzyjne dostrajanie ruchów

  • choroba Parkinsona jest chorobą neuronów prowadzących do zwojów podstawy

• PRZODOMÓZGOWIE:

kora: Kora mózgowa jest podzielona na wiele odrębnych obszarów, pełniących określone funkcje interpretacji informacji i sterujące odpowiedziami ruchowymi. Drogi przekazu od receptorów w narządach zmysłów do kory mózgowej i od kory mózgowej do mięśni krzyżują się przechodząc z jednej strony na drugą. Dlatego ruchy prawej części ciała są kontrolowane przez lewą część kory mózgowej i odwrotnie. L i P półkulę łączą włókna tworzące spoidło wielkie.

W tylnej części płatów czołowych znajduje się obszar motoryczny, kierujący świadomymi ruchami dowolnymi. Niedaleko w lewym płacie leży obszar Broki, umożliwiający ubieranie myśli w słowa

Kora przedczołowa pracuje kiedy planujesz postępowanie, wyobrażasz sobie przyszłość, używasz argumentów rozumowych. Wydaje się, że działa ona jako krótkotrwałe magazyny, pozwalające aby jedna idea była trzymana w pamięci, podczas gdy inne są rozważane. W tylnej części płatów czołowych znajduje się obszar motoryczny, kierujący świadomymi ruchami dowolnymi. Niedaleko w lewym płacie leży obszar Broki, umożliwiający ubieranie myśli w słowa.

Kiedy rozkoszujesz się smacznym daniem – smakiem, zapachem i teksturą pokarmu – zaczynają pracować płaty ciemieniowe. Ich przednia część, tuż za obszarem ruchowym, to pierwotne pola czuciowe. Otrzymują one informacje o temperaturze, smaku, dotyku i ruchu z całego ciała. Czytanie i liczenie również angażują płaty ciemieniowe.

Kiedy patrzysz na słowa i rysunki na naszych przezroczach aktywują się płaty potyliczne. W nich opracowywane są informacje dochodzące z oczu i wiązane z obrazami składowanymi w naszej pamięci. Uszkodzenia płatów potylicznych mogą powodować ślepotę.

płaty skroniowe. Aktywują się one gdy słuchasz muzyki i mowy. Tu znajduje się ośrodek Wernickego.

Na szczycie płatów skroniowych znajdują się obszary otrzymujące informacje z uszu. Dolna część płatów skroniowych integruje pamięć o odczucia smaku, dźwięków, obrazów wzrokowych i wrażeń dotykowych

• MIĘDZYMÓZGOWIE: jest podzielone na dwie różne części nazywane:

  • wzgórzem (thalamus) – główna stacja przełącznikowa między ciałem i mózgiem

    • przekazuje impulsy ze wszystkich narządów zmysłów (z wyjątkiem części węchu) do kory mózgowej, która wysyła informacje zwrotne do wzgórza

    • jest inteligentną stacją przekaźnikową między mózgowiem a rdzeniem

  • podwzgórzem (hypothalamus) – dyrygent orkiestry hormonalnej i koordynator podstawowych funkcji życiowych

    • kontroluje funkcje tj. jedzenie czy picie, a także reguluje wydzielanie hormonów odpowiadających za funkcje seksualne

    • budzi rano i zapewnia napływ adrenaliny w czasie egzaminu, kłótni czy zawodów sportowych

    • jest również ważnym ośrodkiem emocji, kontrolując wydzielanie substancji, które czynią człowieka radosnym, wściekłym lub nieszczęśliwym

• TYŁOMÓZGOWIE: obejmuje:

  • górną część rdzenia kręgowego

  • pień mózgu

  • móżdżek

Tyłomózgowie kontroluje życiowe funkcje organizmu, takie jak oddychanie i bicie serca. Móżdżek jest odpowiedzialny za koordynację ruchów i utrzymanie równowagi, a ponadto za uczenie i wykonanie złożonych sekwencji ruchów tj. gra na fortepianie, jazda na nartach czy gra w tenisa.

Pomiędzy przodomózgowiem i tyłomózgowiem znajduje się śródmózgowie, które kontroluje pewne reakcje odruchowe i jest związane z obwodami sterującymi ruchami dowolnymi

1. mozg gospodarczy =gadzi: wzgórze i zwoje podstawy (prymitywna część, funkcje życiowe i podstawowe zachowania, agresja, termoregulacja, reprodukcja, przeżycie) - archipalium

2. mozg emocjonalny: hipokamp, jadro migdałowate, podwzgórze (uczucia, przyjemności, nastroje, motywacje) - paleopalium

3. mozg racjonalny: kora mózgowa (myślenie, przewidywanie, intelekt) - neopalium

skutki uszkodzeń wzgórza dla funkcji mózgu

Wzgórze- „główna stacja przekaźnikowa”

• odpowiada za wstępną ocenę bodźców zmysłowych i przesyłanie ich do kory mózgowej, oprócz węchu.

• Pełni kluczową rolę w integracji informacji czuciowych i ruchowych, w procesach uwagi i kontrolowania dostępu do danych czuciowych. To główna stacja przekaźnikowa impulsów-wszystkie drogi miedzy zmysłami a świadomością (do kory)i miedzy świadomością a motoryka (z kory)biegną przez wzgórze (jedynie niektóre impulsy węchowe je omijają).

• Wzgórze pełni istotna role w czasie snu/czuwania (jadra środkowej części wzgórza wchodzą w skład układu siatkowatego regulującego sen i czuwanie i ta część wzgórza zawiera neurony zarówno uczestniczące w reakcjach wzbudzania czynności kory, jak tez neurony hamujące ta czynność. Selektywne pobudzanie tych elementów za pomocą impulsów elektrycznych o rożnej częstotliwości wywołuje reakcje wzbudzenia lub snu.

• Uszkodzenie wzgórza powoduje nieodwracalna śpiączkę (zanik wzgórza i brak reakcji świadomościowych u Ann Quinian -1 prośba o eutanazje w USA w 1975).

• Bezpośrednia elektryczna stymulacja wzgórza może wyciągnąć pacjenta ze stanu minimalnej świadomości

• Jeśli uszkodzenie dochodzi niżej do pnia mózgu – śmierć, bo nie działają ośrodki oddechowe.

Podwzgórze- hormony:

• kontroluje funkcje takie jak – jedzenie i picie

• reguluje wydzielanie hormonów odpowiadających za funkcje seksualne

• budzi organizm rano

• zapewnia napływ adrenaliny

• jest ważnym ośrodkiem emocji, kontrolując wydzielanie substancji, które czynią radosnym, wściekłym lub nieszczęśliwym

1. Znaczenie wzgórza i podwzgórza

• Wzgórze przekazuje impulsy ze wszystkich narządów zmysłów (z wyjątkiem części węchu) do kory mózgowej, która wysyła informacje zwrotne do wzgórza. Wzgórze jest inteligentna stacją przekażnikową między mózgowiem a rdzeniem

• Podwzgórze kontroluje funkcje takie jak jedzenie czy picie, a także reguluje wydzielanie hormonów odpowiadających za funkcje seksualne. Ono budzi cię rano i zapewnia napływ adrenaliny w czasie egzaminu, kłótni czy zawodów sportowych.

Jest ono również ważnym ośrodkiem emocji, kontrolując wydzielanie substancji, które czynią się radosnym, wściekłym lub nieszczęśliwym

Mózg gospodarczy – wzgórze, jądra podstawy (agresja, termoregulacja, reprodukcja)

Mózg emocjonalny – hipokamp, jądro migdałowate, podwzgórze

1. Funkcje i znaczenie hipokampa

Hipokamp (łac. hippocampus, dawna nazwa: Róg Amona Cornu Ammonis; Amon: Bóg egipski) – element układu limbicznego odpowiedzialny głównie za pamięć, drobna struktura nerwowa, umieszczona w płacie skroniowym kory mózgowej kresomózgowia. Składa się ze stopy, koryta i strzępka. Formacja hipokampa (albo hipokampalna) jest terminem szerszym i oprócz samego hipokampa obejmuje również zakręt zębaty i korę śródwęchową. Hipokamp ma decydujące znaczenie dla pamięci świeżej.

Odgrywa dużą rolę w procesach uczenia się, ponieważ to w nim następuje przenoszenie wspomnień z pamięci STM do LTM.

Badania dowiodły również, że hipokamp może ulec uszkodzeniu pod wpływem dużego stresu. Zbyt silny stres, którego następstwem jest zespół "zaburzeń stresu pourazowego", doprowadza do wzrostu aktywności osi podwzgórze-przysadka-nadnercze, powodujący do wydzielania m.in. kortyzolu, uszkadzającego hipokamp.

1. Szczególne cechy ludzkiego mózgu

• bardzo znaczne rozmiary

• modularność

• zróżnicowana ekspansja poszczególnych obszarów - Kora przedczołowa: 30% całej kory (3.5% u kota, 11.5% u małpy) kosztem innych obszarów kory

• pojawianie się dodatkowych obszarów korowych - indywidualnie bardzo zmienne podobszary kory śródwęchowej

• szczególna organizacja obwodów neuronalnych- Unerwienie dopaminowe kory mózgowej znacznie większe i swoiste dla poszczególnych obszarów niż u gryzoni Ogranicza to możność generalizacji na temat mózgu ludzkiego na podstawie doświadczeń na zwierzętach

• wyposażenie w mowę

1. Techniki badania funkcji ludzkiego mózgu (techniki pozwalające obiektywnie oceniać aktywność mózgu)

• PET (tomografia emisji pozytonów) [aktywność neuronów, mierzona poziomem zużycia glukozy]

mierzy zmiany w wielkości przepływu krwi przez określone okolice mózgu lub w poziomie metabolizmu, które są proporcjonalne do aktywności tkanki nerwowej. W przypadku tego pierwszego wskaźnika stosuje się zwykle znakowaną radioaktywnie wodę, zaś w przypadku pomiaru zmian metabolicznych – znakowaną glukozę.

Kiedy jakiś obszar w mózgu jest zaangażowany w wykonywanie określonego procesu, potrzebuje do tego większych ilości energii, której źródłem jest glukoza. Dociera ona do tych obszarów wraz z krwią i tam jest zużywana. Aby zaobserwować, gdzie dotarło jej więcej oznacza się ją w taki sposób, aby była widoczna w skanerze PET. Oznaczanie glukozy odbywa się poprzez podanie do krwi tzw. markera. W tym przypadku marker to substancja radioaktywna, będąca źródłem pozytonów. Cząstki te, napotykając w badanej tkance na elektrony, ulegają anihilacji, skutkującej wygenerowaniem dwóch kwantów promieniowania gamma, biegnących w przeciwległych kierunkach. Promieniowanie to następnie jest rejestrowane przez specjalne detektory, zaś informacja o kierunku i czasie dotarcia kwantów przetwarzana jest komputerowo na obraz funkcjonalny mózgu. Dzięki temu możliwa jest lokalizacja aktywnych struktur (wzielam to z netu ale brzmi logicznie )

• fMRI = funkcjonalny rezonans magnetyczny

Badanie rezonansem polega na tym, że osobę badaną umieszcza się w skanerze, wytwarzającym bardzo silne (choć nieszkodliwe dla organizmu) pole magnetyczne, a następnie rejestruje zmiany w zorientowaniu magnetycznym atomów w poszczególnych częściach mózgowia. źródłem sygnału jest zachowywanie się w polu magnetycznym hemoglobiny: związanej i niezwiązanej z tlenem. Miejsca bardziej aktywne wysyłają inny sygnał niż te, które nie są zaangażowane w wykonywanie określonego zadania. Otóż, obszary mózgu aktywowane w danej sytuacji mają większe zapotrzebowanie na tlen. Np. zapotrzebowanie to w pewnych obszarach wzrasta, gdy rejony te są zaangażowane w wykonywanie odpowiedniego dla siebie zadania, takiego jak mówienie, zapamiętywanie czy poruszanie ręką. Za transport tlenu wraz z krwią do komórek odpowiedzialna jest hemoglobina. Różnica w sygnale rejestrowanym przez skaner między obszarami aktywnymi i nieaktywnymi bierze się stąd, iż oksyhemoglobina posiada inne właściwości magnetyczne niż jej forma niezwiązana z tlenem (deoksyhemoglobina), co pokazuje w których obszarach przepływa wiecej krwi utlenionej.

Aktywność mózgu zmienia się w rożnych chorobach np.

• w depresji jest niska, w manii gwaltownei się podnosi, poczym znow spada w kolejnej fazie depresji.

• Aktywacja sieci pamieci wzrokowej: kora potyliczna najpierw (ale np. dla pamieci liter i twarzy zupełnie jej inna czesc)– potem przedczolowa

  • Technika PET (tomografia emisji pozytonów) wykorzystuje fakt, że znakowana 18F fluorodesoksyglukoza (FDG) jest wychwytywana przez nauron, ale nie metabolizowana. Cząstki beta tworzone w rozpadzie 18F powodują tworzenie promieni gamma, rejestrowanych w fotopowielaczu. Im aktywniejszy neuron, tym więcej pobiera glukozy o tym mocniej świeci.

  • Technika funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fNMR) opiera się na wykorzystaniu różnicy stałej dielektrycznej hemoglobiny i oksyhemoglobiny i mierzy poziom tlenu w krwi, będący dobrym wskaźnikiem szybkości przepływu krwi. Wielkość ukrwienia jest dobrą miarą aktywności tkanki nerwowej

Aktywność mózgu w zależności od rodzaju wykonywanej czynności i w chorobach.

technika pozwalająca obiektywnie ocenic aktywność mozgu: Neuroobrazowanie – metody umożliwiające obrazowanie mózgu: jego struktury, ale przede wszystkim funkcji. Metody neuroobrazowania pozwalają na obserwację czynności OUN podczas wykonywania określonych czynności czy ogólniej: przeprowadzania wybranych procesów, np. odliczania co 3, zapamiętywania twarzy, poruszania palcem wskazującym, czytania słów, itd. Neuroobrazowanie umożliwia lokalizację obszarów funkcjonalnych mózgu, odpowiednich dla danych procesów.

1. Funkcjonalne obszary kory mózgowej

• Mózg ludzki jest wyjątkowo złożonym organem . Mózg działa jak komitet ekspertów: wszystkie jego części działają razem, ale każda ma odrębne właściwości

• Jest chroniony przez czaszkę, w której spoczywa w płynie mózgowo-rdzeniowym pełniącym rolę amortyzatora i zmniejszającym pozorną wagę mózgu

Podstawowe części mózgu to:

• Przodomózgowie (kresomózgowie i międzymózgowie}

• Śródmózgowie

• Tyłomózgowie (pień mózgu, móżdżek, rdzeń przedłużony)

Przodomózgowie
Kora Kora przedczołowa
Płaty ciemieniowe
Płaty skroniowe
Spoidło wielkie
Jądra podstawy
Międzymózgowie
Śródmózgowie
Tyłomózgowie

1. Rozpoznawanie twarzy

• Aby obiekt był odczytany jako twarz, musi być ułożony w szczególny, standardowy sposób. Tylko wówczas będzie on pobudzać neurony odpowiedzialne za rozróżnianie twarzy.

• Inne komórki w korze wzrokowej są wyspecjalizowane w reakcji na ciało, na scenę itp.

• Rozpoznanie twarzy u podludzkich naczelnych, np. makaków, zachodzi w specjalnych obszarach kory.

• Ostatnie badania sugerują, ze przynajmniej jeżeli chodzi o wyspecjalizowanie funkcje poznawcze mózg jest zorganizowany modularnie

• Mózg nie może przerobić wszystkich danych i musi pracować oszczędnie

• Twarz jest jedna z trzech zespołów cech po których odróżniamy i rozpoznajemy ludzi

Obiektywnie różnice między twarzami są bardzo niewielkie, stąd też dane z twarzy musza być szczególnie dokładnie obrabiane.

• Ponieważ w normalnej sytuacji osoba rozpoznawana ma głowę uniesiona do góry, tylko te obiekty przypominające twarz, które są prawidłowo zorientowane, są dalej opracowywane w odpowiednich miejscach w korze

Twarze ułożone inaczej są trudne do rozpoznania, nawet jeżeli są bardzo charakterystyczne

• Interakcja sieci neuronalnych rozrzuconych po całej korze mózgowej pozwala na niezwykle skuteczną prace mózgu

• skuteczność ta jest wzmocniona przez specjalizację pewnych części kory mózgowej i ich przystosowanie do reakcji na sygnały o istotnym znaczeniu dla organizmu (modularna budowa mózgu)

• to samo dotyczy pisma i rozpoznawania szczegółów obrazów

1. Komunikacja miedzy komórkami

Prymitywna komunikacja chemiczna wewnątrz organizmu:

• Autokrynna – cel na tej samej komórce

• Parakrynna – cel na sąsiedniej komórce

• Endokrynna – cel na odległej komórce

Zaawansowany system komunikacji – komórka nerwowa:

• Nabłonek – neuron czuciowy

• Mięsień – neuron ruchowy

• Interneurony – lokalny i łączący

• Komórka neuro-endokrynna

wejście (chemiczny sygnał wejściowy)

integracja (elektryczny sygnał pobudzający)

transmisja (zintegrowany sygnał elektryczny; transmitowany sygnał elektryczny, potencjał czynnościowy)

wyjście (chemiczny sygnał wyjścia)

Neurony są wysoce wyspecjalizowanymi komórkami postmitotycznymi.

Po powstaniu już się nie dzielą, nowe neurony tworzą się z komórek progenitorowych w pewnych obszarach dorosłego mózgu

Żyją długo, nawet powyżej 100 lat, wymagaja neurotrofin do naprawy i gleju dla podtrzymania

Wysokie wymagania energetyczne, glukoza jest jedynym źródłem energii, metabolizm tylko tlenowy, bardzo wrażliwe na niedotlenienie. Dla istnienia wymagają pobudzenia i celu (targetu).

Prymitywna komunikacja wewnątrz organizmu:

1. autokrynna (cel na tej samej komorce) – gada sama ze sobą, każda komórka ma na zakończeniu autoreceptory, które reguluje jak silnie pracuje =ile neuroprzekaźnika uwalnia

2. parakrynna (Cel na sąsiedniej komorce)- komorki, które nie potrafia odczytac sygnałów, ze inna Komorka jest w pobliżu i się mnoża wtedy i blokują ta obok i to są komórki nowotworowe

3. endokrynna (cel na odleglej komorce)- substancja sygnalowa =hormon trafia do krwi i trafia na komorke ktroa potrafi odczytac ten sygnal, co powoduje pobudzenie lub hamowanie,

Zaawansowany system komunikacji – jego podstawa to komorka nerwowa =wyspecjalizowana kom do przekazywanai sygnałów, ale ponieważ sa to komorki postmitotyczne w wiekszoscie, wiec się nie dziela (ale:w neiktorych czesciach mozgu związanych z funkcjami kognitywnymi sa komorki, które mogą się dzielic wykorzystuja komorki macierzyste=progenitorowe)

Chemiczny sygnał wejściowy (zazwyczaj koniec 2 neuronu lub receptor) powoduje wytworzenei sygnalu elektrycznego pobudzającego. Zintegrowany sygnał elektryczny biegnie przez nerw i zachodzi transmisja, na skutek której powstaje potencjał czynnościowy, który się przemieszcza wzdłuż aż do końca aksonu (impuls przeskakuje od jednego do drugiego przewężenia Ranviera).Doprowadza to do chemicznego sygnału wyjściowego na koncu aksonu, czyli uwolnienia zmagazynowanego na zkonczeniach neurotransmitera.

1. Komórki glejowe - typy i funkcje

Komórki glejowe.

(grec. glia – klej)

10 x więcej niż neuronów.

50% objętości mózgu zajmują.

Szybko umierają i mnożą się. Stale aktywne.

Glejoza= wypełnianie ran w mózgu - miejsca po obumarłych neuronach.

FUNKCJE – GENERALNIE - ZAPEWNIAJĄ NEURONOM WARUNKI DOBREJ AKTYWNOŚCI:

1. Podparcie

2. Izolacja

3. Odżywienie

Nie przewodzą potencjałów czynnościowych natomiast.

TYPY KOMÓREK GLEJOWYCH:

1. ASTROCYT PROTOPLAZMATYCZNY- w istocie szarej.

2. ASTROCYT WŁÓKIENKOWATY- w istocie białej (aksony i wypustki).

Astrocyty ŁĄCZĄ KREW Z MÓZGIEM - pobierają z krwi substancje aktywne i

odprowadzają niepotrzebne metabolity tj.

- odbierają jony potasowe i odprowadzają je z neuronów.

- usuwają neurotransmitery –„recyckling”.

1. MIKROGLEJ - immunologia - usuwają szczątki neuronów, wędrują.

2. OLIGODENDROCYT- mielina w OUN- przyspiesza przewodzenie.

3. KOMÓRKA SCHWANNA – mielina na OBWODZIE- przyspiesza przewodzenie.

Mielina przyspiesza przewodzenie z 0,5- 1,0 m/ sek. do 120 m/ sek.

1. KOMÓRKI WYŚCIÓŁKI = Ependymalne– w komorach mózgu- produkują i przesuwają płyn mózgowo – rdzeniowy.

2. GLEJ PROMIENIOWY= RADIALNE KOMÓRKI- kierują migracją neuronów w korze.

Też jako KOMÓRKI PREKURSOROWE-> TWORZENIE NOWYCH NEURONÓW

(u człowieka tylko tu) W HIPOKAMPIE.

Glia (z greckiego „klej”)

• są dziesięciokrotnie liczniejsze od neuronów i utrzymają je razem.

• zajmują około połowy objętości mózgu.

• komórki glejowe mają wypustki, lecz nie tworzą synaps. Nie przewodzą potencjałów czynnościowych.

• komórki glejowe zapewniają neuronom podparcie, izolację i odżywianie.

• komórki glejowe dzielą się i zajmują miejsce pozostałe po martwych neuronach (glejoza)

Ośrodkowy układ nerwowy

1.Astrocyt protoplazmatyczny (istota szara) i włókienkowaty (istota biała) funkcje:

• Podtrzymywanie neuronów

• Buforowanie jonów K⁺

• Usuwanie neurotransmitera

• Odżywianie neuronów

• Reakcje na neuroprzekaźniki (?)

2. Oligodendrocyty

Mielinizują aksony w OUN (komórki Schwanna czynią to na obwodzie). Mielina jest błoną komórkową oligodendrocytów (lub komórek Schwanna), ciasno owiniętą koło pojedynczych aksonów, zapewniając im wzrost szybkości przewodzenia.

Stwardnienie rozsiane jest wynikiem demielinizacji.

3.Mikroglej

Komórki mikrogleju są komórkami immunologicznymi. Ich główną funkcją jest fagocytoza szczątków neuronów.

4.Komórki ependymalne

Wyścielają wnętrza komór mózgowych i splotu naczyniówkowego – miejsca tworzenia płynu mózgowordzeniowego. Niektóre mają rzęski i wspomagają krążenie tego płynu.

5.Glej radialny (promienisty)

Należy do astrocytów

Kieruje migracją neuronów a także ich dendrytów i aksonów w trakcie rozwoju zarodkowego

Obwodowy układ nerwowy

1.Komórki Schwanna

2. komórki satelitarne

1. Struktura neuronu

• Do poznania budowy neuronu przyczynił się Cajal

• Doktryna Neuronalna – neurony są indywidualnymi komórkami, komunikującymi się przez synapsy

• [Golgi – Teoria Sieciowa – neurony tworzą ciągłe syncytium]

• Neuron składa się z :

• Ciała komórki (soma)

• które zawiera jądro, mitochondria, rybosomy. To w ciele komórki zachodzi większość procesów metabolicznych.

• U ssaków średnica ciał komórkowych waha się od 0, 005 do 1 mm.

• Akson:

• jest cienkim włóknem, w większości wypadków dłuższym od dendrytów

• Akson przewozi informacje przesyłając impuls.

• Aksony kręgowców są zwykle pokryte materiałem izolacyjnym nazywanym osłonka mielinową.

• Przerwy w osłonce nazywane są węzłami Ranviera

• Akson rozgałęzia się tworząc kolbkę presynaptyczną. Jest to miejsce z którego uwalniane są związki chemiczne, przechodzące przez szczelinę oddzielającą jedne neuron od drugiego.

• Akson aferentny DO

• Akson eferentny OD

• Dendryty: nazwa pochodzi od grec. ‘drzewo’, są rozgałęziającymi się wypustkami,

• Jego zadaniem jest odbiór informacji, im większa jest powierzchnia dendrytu tym więcej informacji może on przyjąć

• zakończony jest kolcami dendrytycznymi

1. Elektryczne własności neuronu - potencjał spoczynkowy i czynnościowy

Niejednakowe rozmieszczenie jonu wewnątrz i zewnątrz neuronu jest przyczyna potencjału membranowego

Różnice stężeń utrzymuje działanie pomp błonowych

Pompy są elektrogenne, a wewnętrzna strona błony jest ujemna w stosunku do zewnętrznej

W stanie spoczynkowym K+ i Cl- płyną przez niebramkowane kanały wyciekowe powodując ujemny ładunek wnętrza komórki.

Różnicę potencjałów między wnętrzem komórki a otoczeniem nazywamy potencjałem membranowym

Każdy jon ma swoisty dla siebie potencjał równowagi

Otwarcie kanału swoistego dla danego jonu zmienia otencjał membranowy w kierunku potencjału równowagi

Otwarcie kanałów Na+ i Ca2+ zmniejsza ujemność wnętrza neuronu czyli powoduje depolaryzację.

Otwarcie kanałów K+ i Cl- powoduje hiperpolaryzację

• Błona neuronu utrzymuje gradient elektryczny, różnicę ładunku elektrycznego m. wnętrzem a zewnętrzem- wewnętrzna strona błony jest ujemna w stosunku do zewnętrznej

• Jest też gradient stężeń

• Przeciętny potencjał neuronu wynosi: - 70mV

• Bona komórkowa jest selektywnie przepuszczalna tj.

Przepuszcza:

- wodę

- tlen

- CO2

- mocznik

Nie przepuszcza:

- dużych cząsteczek

- cząsteczek posiadających ładunek elektryczny

Niewielka liczba ważnych biologicznie jonów przechodzi prze kanały:

- jony sodu

- potasu

- wapnia

- chloru

Stężenie jonów sodu na zewn. Jest 10 x większe niż w środku ponieważ działa pompa sodowa- potasowa będąca kompleksem białkowym, która wypompowuje 3 jony sodu na zewn. Wciąga 2 jony potasu do wewn.

Błona w stanie spoczynkowym ma zamknięte kanały sodu Na a kanały potasu K są delikatnie otwarte i możliwy jest przepływ.

Potencjał spoczynkowy i czynnościowy

Na jony sodu w stanie spoczynku działają 2 siły, sie starają się wepchnąć sód do środka:

• Gradient elektryczny

• Sód jest naładowany dodatnio a wnętrze morki ujemnie

• Przeciwne ładunki przyciągają się więc gradient elektr, dąży do wciągnięcia Na do wnętrza

Gradient stężeń:

Sodu na zewn. Komórki jest więcej dlatego sód będzie miał większe szanse na wniknięcie niż na opuszczenie komórki

Z kolei na jony potasu działają 2 siły przeciwstawne:

Gradient elektryczny

K posiada ładunek dodatni a wnętrze ujemny więc gradient elektryczny stara się wepchnąć potas do środka

Jednak stężenie potasu jest większe wewnątrz niż na zewnątrz dlatego gradient stężeń dązy do wypchnięcia potasu

Potencjał spoczynkowy

Gwarantuje gotowośc neuronu do błyskawicznej rekacji na bodziec

Potencjał czynnościowy

Hyperpolaryzacja

Depolaryzacja

Próg pobudzenia: każde pobudzenie przekraczające pewien poziom

Okres refrakcji: komórka nie jest podatna na generowanie potencjałów czynnociowych

1. Względnej: kanały sodwe są zamkniete ale potasowe są otwarte, ponieważ sód ma całkowita swobodę przepływu potrzeba bodźca silniejszego niż zwykle żeby wywołac potencjał, trwa ok. 2-3 ms

2. Bezwzględnej: kanały sodowe są mocno pozamykane dlatego błona ni jest w stanie wygenerowac potencjału bez względu na siłę pobudzenia, trwa ok. 1 ms

Niejednakowe rozmieszczenie jonu wewnątrz i zewnątrz neuronu jest przyczyna potencjału membranowego

Różnice stężeń utrzymuje działanie pomp błonowych

Pompy są elektrogenne, a wewnętrzna strona błony jest ujemna w stosunku do zewnętrznej. W stanie spoczynkowym K⁺ i Cl^- płyną przez niebramkowane kanały wyciekowe powodując ujemny ładunek wnętrza komórki. Otwarcie kanałów Na⁺ i Ca²⁺ zmniejsza ujemność wnętrza neuronu czyli powoduje depolaryzację. Otwarcie kanałów K⁺ i Cl^- powoduje hiperpolaryzację.

Chemiczny sygnał wejściowy (zazwyczaj koniec 2 neuronu lub receptor) powoduje wytworzenei sygnalu elektrycznego pobudzającego. Zintegrowany sygnal elektryczny biegnie przez nerw i zachodzi transmisja, na skutek której powstaje potencjal czynnościowy, który się przemieszcza wzdłuż az do konca aksonu (impuls przeskakuje od jednego do drugiego przewężenia Ranviera). Doporwadza to do chemicznego sygnalu wyjściowego na koncu aksonu, czyli uwolnienia zmagazynowanego na zkonczeniach neurotransmitera.

1. Typy połączeń miedzy neuronami (synaps)

synapsy niechemiczne:

• zestawienie (modulacja sygnału)

• przyłożenie (uniemożliwienie sygnału)

• złącze szczelinowe (szybka komunikacja)

synapsy chemiczne:

W zależności od neurotransmitera potencjały postsynaptyczne mogą być pobudzające lub hamujące

• pobudzająca – typ I asymetryczna

• hamująca – typ II symetryczna

• złożona

*typy synaps niechemicznych:

a) zestawienie (modulacja sygnalu)

b) desmosom = przyłożenie (uniemożliwia przejście sygnału)

c) złącze szczelinowe = gap junction (szybka sygnalizacja)

rodzaje synaps chemicznych (w zależności od neurotransmitera):

1. prosta pobudzająca = synapsa Graya typu I (blona postsynaptyczna grubsza niz presynaptyczna, szeroka szczelina, pęcherzyki okrągłe)

2. prosta hamujaca = synapsa Graya typu II (blony symetryczne, szczelina waska, pęcherzyki bardziej splaszczone)

3. zlozona (kontakt pomiedzy 3 neuroanmi)

1. Synapsa elektryczna

Synapsa elektryczna (bezpośredni przeplyw pradu)

- umozliwia szybki przeplyw ładunków elektrycznych,ale sa malo podatne na czynniki modulujące i wplywy regulujące ich czynnosc

- pobudzenie miedzy neuronami przechodzi bezposrednio– zmiany potencjalu elektrycznego w 1 neuronie wywołują podobne zmiany w drugim

- struktura typu zlacza szczelinowego, gdzie ścisły kontakt pom. blonami 2 neuronow pozwala na bezpośredni przeplyw jonow i drobnych czasteczek przez pory utworzone z bialka koneksyny

- przekazuja informacje praktycznie bez zadnego opoznienia

- sa symetryczne wiec informacja może przepływać dwukierunkowo

- Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mozgu

*typy synaps niechemicznych: zestawienie (modulacja sygnalu), desmosom = przyłożenie (uniemozliwia przejscie sygnalu) i zlacze szczelinowe = gap junction (szybka sygnalizacja)

• umożliwia szybki przepływ ładunków elektrycznych, ale są mało podatne na czynniki modulujące i wpływy regulujące ich czynność

• pobudzenie miedzy neuronami przechodzi bezpośrednio– zmiany potencjału elektrycznego w 1 neuronie wywołują podobne zmiany w drugim

• przekazują informacje praktycznie bez żadnego opóźnienia

• są symetryczne wiec informacja może przepływać dwukierunkowo

• struktura typu złącza szczelinowego, gdzie ścisły kontakt pom. błonami 2 neuronów pozwala na bezpośredni przepływ jonów i drobnych cząsteczek przez pory utworzone z białka koneksyny

• Występują w mięśniach, siatkówce oka, części korowej mózgu

1. Synapsa chemiczna

Sygnalizacja elektrochemiczna:

Potencjał czynnościowy nie może przekroczyć szczeliny synaptycznej

Depolaryzacja zakończenia powoduje napływ jonów wapnia

Wapń mobilizuje pęcherzyki synaptyczne zawierające neurotransmiter

Cząsteczki transmitera dyfundują poprzez szczelinę i dochodzą do receptorów postsynaptycznych

Receptory postsynaptyczne kanały bramkowane ligandem - otwierają się, pozwalając na napływ Na+ i wypływ K+ (czasem to bardziej złożone)

Prąd jonowy depolaryzuje neuron postsynaptyczny i inicjuje postsynaptyczne potencjały pobudzające (EPSP)

Nagromadzanie się EPSP generuje postsynaptyczny potencjał czynnościowy

• informacja z neuronu do neuronu lub efektora jest przekazywana przez substancje chemiczna (neuroprzekaznik)

• - błona presynaptyczna, szczelina synaptyczna i błona postsynaptyczna

• - sygnalizacja elektrochemiczna:

• *Potencjał czynnościowy nie może przekroczyć szczeliny synaptycznej

• *Depolaryzacja zakończenia powoduje napływ jonów wapnia

• *Wapń mobilizuje pęcherzyki synaptyczne zawierające neurotransmiter

• *Cząsteczki transmitera dyfundują poprzez szczelinę synaptyczna i dochodzą do receptorów postsynaptycznych

• *Receptory postsynaptyczne kanały bramkowane ligandem - otwierają się, pozwalając na napływ Na+ i wypływ K+ (czasem to bardziej złożone)

• *Prąd jonowy depolaryzuje neuron postsynaptyczny i inicjuje postsynaptyczne potencjały pobudzające (EPSP)

• *Nagromadzanie się EPSP generuje postsynaptyczny potencjał czynnościowy

• - odpowiedz czesci postsynaptycznej w postaci potencjału postsynaptycznego pojawia sie z pewnym opóźnieniem (sa wolniejsze i występują Np. w narządach wewnętrznych)

- są asymetryczne i przewodzą jednokierunkowo

1. Uwalnianie neurotransmiterów

• po dojściu do neuronu lub narzadu docelowego pien aksonu rozgałęzia się na wlokna synaptyczne zwane zakończeniami synaptycznymi, na których znajduja się kolbki synptyczne

• w cytoplazmie kolbki znajduja się pęcherzyki synaptyczne z neuroprzekznikiem, sa one przytwierdzone do włókien bialka aktyny za pomoca innego bialka – synapsyny

• gdy impuls przesuwający się wzdłuż aksonu dojdzie do zakończeń synaptycznych i spowoduje ich depolaryzacje, otwierają się regulowane przez napięciem kanały wapniowe

• jony Ca wchodzą do wnętrza kolbki i inicjują proces chemiczny pod wpływem którego zmienia się struktura synapsyny

• w wyniku tego rozluźnia ona związek pęcherzyków z aktyna

• pęcherzyki przesuwają się w kierunki synapsy az się zetkna z blona presynaptyczna i uwalniają swoja zawartość (egzocytoza pęcherzyka) do szczeliny

• następnie pęcherzyk odrywa się od błony i zostaje wykorzystany na magazyn nowej części przekaźnika

• przekaźnik łaczy się z receptorami postsynaptycznymi i powoduje aktywacje kanałów blonowych

*przekaźniki klasyczne sa w malych ruchliwych pechezrykach synaptycznych i wystarczy lokalne podniesienie stężenia Ca do ich uwolnienia

*przekaźniki neuropeptydowe znajduja się w duzych wolnych pęcherzykach (ziarnisotsci sekrecyjne) i są uwalniane tylko przy silniejszej stymulacji neuronu, ponieważ aktywacja dużych pęcherzyków wymaga wyższych poziomów Ca2+

1. Transportery i wychwyt zwrotny neurotransmitera

Na⁺Cl^- - zależny transporter monoamin (od jonów sodu i chloru). Zawraca cząsteczki monoamin do zakończenia presynaptycznego

Nośniki odmienne od błonowych ładują neurotransmiter do pęcherzyka.

Neurotransmiter poza pęcherzykiem jest niszczony przez enzymy.

1. Detektory sygnałów chemicznych

RECEPTORY BŁONOWE (jono- i metabotropowe) I CYTOSOLOWE

1. Receptory jonotropowe – kanały

Receptor jonotropowy (kanał jonowy bramkowany przekaźnikiem)

• rodzaj receptora błonowego hormonalnego sprzężonego z kanałem jonowym działającym na zasadzie transportu biernego.

• W części zewnątrzkomórkowej receptora znajduje się miejsce wiążące cząsteczkę sygnałową (ligand jest białkiem np. kinaza, fosfataza tyrozynowa), w efekcie związania dochodzi do zmiany konformacji białek tworzących kanał jonowy.

• Przez otwarty kanał przenikają jony zgodnie z gradientem stężeń.

• Klasycznym przykładem takiego receptora jest:

• Receptor cholinergiczny nikotynowy

• Receptor glutaminianowy NMDA, AMPA, kainianowy

• Receptor GABA-A

• Receptor glicynowy

• Receptor 5HT₃

1. Receptory metabotropowe

ZMIANA POGLĄDÓW NA MECHANIZM DZIAŁANIA RECEPTORÓW METABOTROPOWYCH Pogląd klasyczny:

Aktywowany receptor działa tylko na białka G, które z kolei aktywują kaskadę wtórnych przekaźników, Aktywowany receptor działa na wiele białek sprzężonych z receptorem, które modulują różne procesy w komórce.

Receptor metabotropowy - rodzaj receptora błonowego hormonalnego. W organizmie wykryto kilkaset receptorów metabotropowych, które różnią się strukturą i funkcją. Zbudowany jest z:

• części zewnątrzkomórkowej, która jest właściwym receptorem dla liganda zewnętrznego - hormonu

• części transmembranalnej, która zbudowana jest z siedmiu helis

• części wewnątrzkomórkowej, która jest aktywatorem białka G

Po przyłączeniu ligandu zewnątrzkomórkowego zmienia się konformacja części wewnątrzkomórkowej, do której może przyłączyć się podjednostka α białka G. W efekcie białko G zostaje zaktywowane i może dalej przekazywać sygnał danego szlaku fizjologicznego.

ZMIANA POGLĄDÓW NA MECHANIZM DZIAŁANIA RECEPTORÓW METABOTROPOWYCH

Pogląd klasyczny: Aktywowany receptor działa tylko na białka G, które z kolei aktywują kaskadę wtórnych przekaźników

Pogląd obecny: Aktywowany receptor działa na wiele białek sprzężonych z receptorem, które modulują różne procesy w komórce

1. Cykl życiowy receptora

   1. Rozrzucony

   2. Mikro klastry

   3. Wpustki

   4. Internalizacja

   5. Fuzja z lizosome

   6. Transport do błony

   7. Recykling

1. Funkcje zlokalizowane w kadłubie neuronu

Soma: synteza

• białek i neuropeptydów

• białek transportowych

• transporterów,

• mikrotubul i neurofilamentów

• pęcherzyków synaptycznych,

• enzymów,

• receptorów,

Białka są transportowane od somy do zakończeń i odwrotnie

Klasyczne neurotransmitery są syntetyzowane w pęcherzykach w zakończeniach nerwowych

1. Neurotransmitery w zakończeniu nerwowym

pęcherzyki magazynujące

transporter pęcherzykowy

stabilizacja pęcherzyków (synapsyna)

wapń, defosforylacja, mobilzacja pęcherzyków, egzocytoza

Neurotransmitery w zakończeniu nerwowym

• pęcherzyki magazynujące

• transporter pęcherzykowy

• stabilizacja pęcherzyków (synapsyna)

• wapń, defosforylacja, mobilizacja pęcherzyków

• egzocytoza

1. Sherrington i prawa transmisji sygnału elektrycznego

Termin „synapsa” wprowadził Sherrington

1. Ewolucja teorii neurotransmisji chemicznej

TRANSMISJA SYNAPTYCZNA

 Generacja sygnału chemicznego w odpowiedzi na sygnał dochodzący do synapsy

Podstawowa rola jądra – geny regulują sygnał

Dwa typy sygnałów:

Mała molekuła syntetyzowana w pęcherzyku

Potrzebne enzymy syntetyzowane w somie

Peptyd syntetyzowany w somie

Peptydy są transportowane do zakończeń

Otto Loewi odkrył, że stymulacja nerwu błędnego powoduje uwalnianie substancji hamującej skurcze serca (1921)

Sir Henry Dale w latach 1930. postulował, że neuron używa tylko jednego neurotransmitera

Eccles (który udowodnił istnienie synaps pobudzających i hamujących) sformułował „Zasadę Dale’a”: „ten sam transmiter chemiczny jest uwalniany ze wszystkich zakończeń neuronu”

W uproszczonej formie „Zasada Dale’a” brzmi: „Jeden neuron - jeden neurotransmiter”

Dale: zasada Dale’a: Jeden neuron jeden neurotransmiter

Thomas Hökfelt: GABA i neuropeptydy mogą koegzystować z różnymi innymi neurotransmiterami

John Langley (1852-1925): zaproponował istnienie „substancji receptorowej” na którą działały wspólnie nikotyna i kurara (1905)

Paul Ehrlich – idea receptorów na powierzchni komórki (1913)

Alfred Joseph Clark – rozważania matematyczne doprowadziły do teorii receptorowej (1928)

Everhardus J Ariens (1908 -2002) – aktywność wewnętrzna (1954)

Robert Stephenson – wydajność receptora (1956)

Robert F. Furchgott – receptory zapasowe i wydajność wewnętrzna

Monod-Wyman-Changeaux– modulacja allosteryczna

1. Typologia Hipokratesa i Cloningera

FLUIDY HIPOKRATESA

Medycyna grecka zakładała materialną przyczynę cech osobowości, uzaleznioną od równowagi pomiędzy 4 fluidami organizmu:

• krwią

• flegmą

• żółcią żółtą

• żółcią czarną

NOWY HIPOKRATES – NEUROTRANSMITERY W MIEJSCE FLUIDÓW

• acetylocholina – pamięć, uczenie

• dopamina – motoryka, motywacja

• serotonina – nastrój, depresja

• noradrenalina – uwaga, poznanie

NOWY HIPOKRATES – TYPOLOGIA CLONINGERA

• noradrenalina – zależność od nagrody (łakomczuch)

• serotonina – unikanie szkód (ostrożniś)

• dopamina – poszukiwanie nowości (ryzykant)

1. Rola neuropeptydów w transmisji chemicznej

• peptydy o funkcji mediatorów, syntetyzowane zarówno w neuronach (w obszarze perikarionu) jak i w innych komórkach organizmu. Związki o znacznie większej cząsteczce niż neurotransmitery klasyczne.

• Neuropeptydy są uwalniane tylko przy silniejszej stymulacji neuronu, ponieważ aktywacja dużych pęcherzyków wymaga wyższych poziomów Ca^2+\

• Modulacja sygnału serotoninowego przez modulatory neuropeptydowe:

• TRH i Substancja P

• Blokuje autoreceptory i siła sygnału wzrasta

1. Klasyfikacja neurotransmiterów

Neurotransmitery klasyczne

Typ I – Aminokwasy

Glutaminian, Asparaginian, GABA, Glicyna.
Typ II – Aminy, estry : Acetylocholina, Dopomina, Noradrenalina, Serotonina, Histamina.

Neuropeptydy: Typ IIIa (Wazopresyna), IIIb

Neurotransmitery klasyczne
Typ I – Aminokwasy
Glutaminian Asparaginian GABA Glicyna
Neuropeptydy
Typ 3a
Cholecystokinina (CCK) Met-enkefalina Substancja P (SP) peptyd jelitowy (VIP) Somatostatyna Luliberyna (LHRH) Dynorfina Wazopresyna Neurotensyna

1. Pobudzające aminokwasy

Glutaminian (neurotransmiter) i Asparginian (nie udowodniono funkcji neurotransmisyjnych)

System glutaminianergiczny – system napędowy ośrodkowego układu nerwowego.

60% neuronów w mózgu używa glutaminianu jako sygnału chemicznego.

SYNTEZA GLUTAMINIANU W MÓZGU

• Glutaminian nie przechodzi przez barierę krew-mózg.

• Glutaminian używany przez neurony jako neurotransmiter jest syntetyzowany

Synteza glutaminianu z glutaminy w komórkach glejowych
z NNAG (NAAG jest najczęściej występującym neuropeptydem mózgowym. Jest obecny prawie wszędzie, kolokalizuje z wszystkimi neurotransmiterami, występuje w stężeniach 0,5 do 2.7 mM, Odkryty jeszcze w 1968 roku, jego znaczenie wówczas nie mogło być docenione, Aktywuje receptor mGluR3. Działa jako częściowy agonista pewnych typów receptora NMDA. Jest prawdopodobnie czynnikiem optymalizującym działanie układu glutaminianergicznego)

Glutaminian pobudza wszystkie receptory. Istnieją ligandy pobudzające (agoniści) i hamujące swoiste dla poszczególnych podtypów

RECEPTORY GLUTAMINIANU:

Jonotropowe, Nie-NMDA, NMDA, Metabotropowe, mGluR

• Glutaminian

• Asparaginian

• System glutaminianergiczny – system napędowy ośrodkowego układu nerwowego.

• 60% neuronów w mózgu używa glutaminianu jako sygnału chemicznego.

Asparaginian (nie udowodniono funkcji neurotransmisyjnych

• Glutaminian nie przechodzi przez barierę krew-mózg.

• Glutaminian używany przez neurony jako neurotransmiter jest syntetyzowany

TRANSMISJA GLUTAMINIANERGICZNA

1. Synteza z prekursora (przy udziale komórek glejowych i mitochondriów)

2. Ładowanie do pęcherzyków

3. Uwalnianie egzocytoza)

4. Działanie na receptory różnego typu

5. Działanie na autoreceptory

6. Wychwyt zwrotny

7. Obróbka w mitochondriach

1. Receptory AMPA i NMDA

istnieje wielka różnorodność receptorów NMDA, o różnych własnościach fizjologicznych i farmakologicznych

Najliczniej receptory NMDA występują w okolicach zaangażowanych w funkcje kognitywne

Receptory AMPA mają mniejsze powinowactwo do glutaminianu, lecz mogą działać w niepobudzonym neuronie

Receptory NMDA mają wyższe powinowactwo do glutaminianu, lecz wymagają wstępnego pobudzenia neuronu

są to receptory glutaminergiczne, jonotropowe

Receptory glutaminianergiczne

Jonotropowe Metabotropowe

NMDA nie-NMDA mGluR1 mGluR8

(AMPA,kainianowe, kwiskwalinianowe)

NMDA: pochodna kwasu asparaginowego

Receptory NMDA mają wyższe powinowactwo do glutaminianu, lecz wymagają wstępnego pobudzenia neuronu

Najliczniej receptory NMDA występują w okolicach zaangażowanych w funkcje kognitywne Działa jako agonista natywnego liganda receptora - glutaminianu.

Zapamiętywanie i zapominanie informacji jest możliwe dzięki niewiarygodnej plastyczności obwodów neuronalnych różnych rejonów mózgu. Gdy powstawanie pamięci możemy opisać jako utrwalanie tzw. śladów pamięciowych, które polega na wytwarzaniu i stabilizacji nowych połączeń między komórkami nerwowymi, to utrata wspomnień jest niczym innym, jak zanikaniem części z nich. uczenia się.

Uruchomienie receptora NMDA wymaga zbiegnięcia się w czasie dwóch sygnałów. Glutaminian – neuroprzekaźnik uwolniony z błony presynaptycznej wiąże się do receptora NMDA oraz do tzw. receptora nie-NMDA, który jest kanałem dla jonów Na⁺, jednak samo związanie glutaminianu z receptorem NMDA jest niewystarczające do jego aktywacji. Otwarcie kanału jonowego nie-NMDA powoduje napływ Na⁺ do wnętrza komórki postsynaptycznej, co wywołuje depolaryzację jej błony komórkowej i usunięcie jonu Mg²⁺ blokującego receptora NMDA.

W ten sposób jednoczesne pojawienie się dwóch sygnałów: glutaminianu i depolaryzacji błony postsynaptycznej prowadzi do aktywacji receptora NMDA. Jego odblokowanie umożliwia napływ jonów Ca²⁺ do wnętrza komórki, co uruchamia kaskadę sygnałową prowadzącą do zwiększenia liczby receptorów nie-NMDA na błonie postsynaptycznej. Dzięki temu komórka postsynaptyczna staje się „bardziej wrażliwa” i łatwiej ulega depolaryzacji.

Receptory NMDA to rodzaje receptorów błonowych, stanowiących tzw. kompleksy receptorowe. Receptory NMDA są podobne do kanałów jonowych. Receptory NMDA przewodzą jony sodu (Na⁺), potasu (K⁺) i wapnia (Ca²⁺). Receptory NMDA regulują napływ wapnia do komórki.

Antagoniści receptora NMDA (np. memantyna) mają znaczenie w poprawie funkcji poznawczych u osób chorych na chorobę Alzheimera.

Receptory AMPA mają mniejsze powinowactwo do glutaminianu, lecz mogą działać w niepobudzonym neuronie

Glutaminian pobudza wszystkie receptory. Istnieją ligandy pobudzające (agoniści) i hamujące swoiste dla poszczególnych podtypów

1. Znaczenia wapnia dla neuronu

Wapń wchodzący przez różne kanały aktywuje różne, odrębne układy enzymatyczne, aktywujące różne geny wczesnej odpowiedzi

 aktywator enzymatyczny

 second messenger - kinazy białkowe

 przewodzenie impulsów bioelektrycznych

1. Główne szlaki glutaminianergiczne i ich udział w percepcji zmysłowej i uczeniu

Ponad 60% wszystkich neuronów w mózgu to neurony glutaminianergiczne

Dalsze 35% to neurony gabergiczne.

Neurony używające innych neuroprzekaźników to tylko 5%, ale bardzo ważne 5%.

pobudzające szlaki korowe i pobudzające szlaki podkorowe

GŁÓWNE SZLAKI GLUTAMINERGICZNE

• Korowo-migdałowate emocje

• Korowo-korowe asocjacja, percepcja

• Kora do j. pasma samotnego regulacja oddychania, tętna, węchu, smaku

• Korowo-rdzeniowe motoryka, czucie bólu

• Korowo-prążkowiowe motoryka

• Korowo-wzgórzowe integracja, przełączanie

• Pierwotne włókna zmysłowe bodźce zmysłowe

• Wewnątrzmóżdżkowe motoryka

UDZIAŁ SZLAKÓW GLUTAMINERGICZNYCH W PERCEPCJI ZMYSŁOWEJ

Szlaki Typ neuronów Funkcja behawioralna

Wewnątrz siatkówki Fotoreceptory, K. dwubiegunowe Sygnały pierwotne Siatkówka –pokrywa K. zwojowe Wzrok - percepcja

Kolankowokorowy Radiacja optyczna Wzrok - integracja

Opuszka węchowa K. mitralne, Węch - integracja

-kora węchowa k. kępkowe

Ślimak K. rzęskowe, k. spiralne Zwój słuchowy

UDZIAŁ SZLAKÓW GLUTAMINERGICZNYCH W PAMIĘCI I UCZENIU

Śródwęchowo- Droga perforowana Uczenie, pamięć, emocje

hipokampalny

Wewnątrz hipokampa K. piramidowe w CA3 Uczenie, pamięć

Z. zębaty – hipokamp K. ziarniste, włókna kiciaste Uczenie, pamięć, asocjacja

Hipokamp- K. piramidowe w CA1 Uczenie, pamięć, emocje

podpora-przegroda-

ciała sutkowate

1. Pozytywne i negatywne aspekty glutaminianu

Pozytywne:

Znaczenie neurorozwojowe

kierowanie stożkiem wzrostu

       tworzenie kolców dendrytycznych

   wycinanie zbędnych synaps

pourodzeniowa samoorganizacja kory

Długotrwałe potęgowanie (LTP)

     Plastyczność neuronalna

    Tworzenie śladów pamięciowych

Wpływ aktywności na wzrost filopodiów i wzros kolcow dendrytycznych (uczenie się)

Glutaminian reguluje napływ wapnia do neuronu, a wapń reguluje ekspresję białek adhezyjnych na powierzchni błony i ekspresje genów w jądrze

Wpływ na tworzenie synaps

Glutaminian jest zaangażowany w tworzenie pamięci - Zmiany synaptyczne związane z tworzeniem pamięci zachodzą w trzech etapach

Etap 1: Indukcja. Uwolniony glutaminian wiąże się do receptorów AMPA, które depolaryzują obszar postsynaptyczny i odblokowuję receptory NMDA (1).

Etap 2: Ekspresja. Receptory NMDA wpuszczają wapń, co modyfikuje receptory AMPA zwiększając ich następne prądy pobudzeniowe (2).

Step 3: Konsolidacja. Receptory NMDA indukują zmiany stabilizujące zmiany receptorów AMPA. Zmiany szybkie związane są z działaniem receptorów adhezyjnych (3A), a składowa opóźniona wymaga zmian genomowych (3B)

Negatywne:

Ekscytotoksyczność

Masywne uwalnianie w czasie ischemii i reperfuzji

Możliwe szkodliwe efekty glutaminianiu u dzieci

Uszkodzenia wywołane agonistami receptorów NMDA pochodzących z diety – latyryzm, zespół otępienno-parkinsonowski z wyspy Guam

b-N-metyloamino­L-alanina (BMAA) z pseudosagowca jako przyczyna zespołu parkinsonizmu i otępiania z wyspy Guam

Lędźwian siewny (Lathyrus sativus) – soczewica ruska, almorta, khesan, dhal - jest rośliną strączkową, której nasiona mają duże wartości odżywcze. Niestety, zawiera kwas β-N-oxalyl-l-α, β-diaminopropionowy (ODAP), neurotoksyczny analog glutaminianu, w niektórych odmianach, np. syryjskich, do 0.6% (w polskich 0.25%).

W regionach, w których stanowi ponad 40% diety (ubogie kraje Dalekiego Wschodu i Afryki) powoduje neurolatyryzm, przejawiający się jako spastyczna parapareza z zanikami mięśni nóg, a zwłaszcza mięśni pośladkowych.

Latyryzm występował sporadycznie na południu Europy, od czasów Hipokratesa. Bardzo znana była epidemia w czasie wojen napoleońskich w Hiszpanii.

Gotowanie groszku zmniejsza zawartość ODAP do 25%

Pozytywne:

Znaczenie neurorozwojowe

• kierowanie stożkiem wzrostu

• tworzenie kolców dendrytycznych

• wycinanie zbędnych synaps

• pourodzeniowa samoorganizacja kory

Długotrwałe potęgowanie (LTP)

Długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP z ang. Long-term potentiation) - zmiana formy synaptycznej powodująca wzrost wydajności przewodzenia synaptycznego.

• Plastyczność neuronalna

• Tworzenie śladów pamięciowych

Negatywne:

• Ekscytotoksyczność

• Masywne uwalnianie w czasie ischemii i reperfuzji

• Możliwe szkodliwe efekty glutaminianiu u dzieci

• Uszkodzenia wywołane agonistami receptorów NMDA pochodzących z diety – latyryzm, zespół otępienno-parkinsonowski z wyspy Guam

• b-N-metyloamino­L-alanina (BMAA) z pseudosagowca jako przyczyna zespołu parkinsonizmu i otępiania z wyspy Guam

(gr. ισχαιμία, ischaemia, isch - ograniczenie, haema - krew) - lokalne zaburzenie ukrwienia będące skutkiem ograniczenia lub całkowitego zatrzymania dopływu krwi do tkanki lub narządu. Następstwem tego stanu jest niedostateczna podaż tlenu i składników odżywczych. W efekcie dochodzi do niedotlenienia (hipoksji), niedożywienia, a ostatecznie do martwicy tkanek dotkniętych procesem niedokrwiennym. Narządy najbardziej wrażliwe na niedokrwienie to: mózg, nerki, mięsień sercowy

Reperfuzja: przywrócenie krążenia krwi w uprzednio zamkniętym naczyniu krwionośnym oraz w tkance lub narządzie zaopatrywanym w krew przez to naczynie. Reperfuzję uzyskuje się w wyniku leczenia zabiegowego lub farmakologicznego. Przykładem reperfuzji może być przywrócenie krążenia wieńcowego w wyniku przeprowadzenia udanej przezskórnej interwencji wieńcowej. Może wiązać się z wystąpieniem zespołu poreperfuzyjnego.

1. Ekscytotoksyczność ostra i przewlekła

Masowy napływ wapnia następuje przez receptory NMDA, po usunięciu Mg2+. Prowadzi on do uszkodzenia i śmierci neuronów

Gdy za mało wapnia to apoptoza, gdy za duzo (bo nadmiernie aktywny receptor NMDA) nekroza (janusowe oblicze receptora NMDA ;)

Ekscytotoksyczność – patologiczny proces, w którym neurony są uszkadzane i zabijane przez glutaminian i podobne związki chemiczne. Ekscytotoksyczność zachodzi gdy dojdzie do nadmiernej aktywacji receptorów AMPA i NMDA przez ekscytotoksyczny neurotransmiter – kwas glutaminowy. Ekscytotoksyny takie jak NMDA i kwas kainowy, które wiążą się do tych receptorów, a także zbyt wysokie stężenia glutaminianu mogą wywołać ekscytotoksyczność poprzez zwiększenie liczby jonów wapnia wchodzących do komórki^[1]. Napływ jonów Ca²⁺ do komórek aktywuje liczne enzymy, w tym fosfolipazy, endonukleazy i proteazy, takie jak kalpaina, które uszkadzają struktury komórkowe; składniki cytoszkieletu, błon komórkowych i DNA.

Ekscytotoksyczność jest mechanizmem występującym przy udarze mózgu, urazach mózgowia oraz chorobach neurodegeneracyjnych ośrodkowego układu nerwowego, takich jak stwardnienie rozsiane, choroba Alzheimera, stwardnienie zanikowe boczne (ALS), choroba Parkinsona i choroba Huntingtona^[2]. Innymi stanami, w których może dochodzić do nadmiernej koncentracji glutaminianu wokół neuronów, są hipoglikemia^[3] i stan padaczkowy^[4].

1. Glutaminian w procesie starzenia się

W starzejącym się mózgu pojawia się wiele czynników zwiększających stężenie glutaminianu w szczelinie synaptycznej.

Głównymi takimi czynnikami są: stres oksydacyjny, wolne rodniki, deficyt energetyczny mitochondriów.

Złogi beta-amyloidu bezpośrednio i pośrednio przyczyniają się do zwiększonego uwalniania glutaminianu, zwłaszcza indukując procesy zapalne.

Glutaminian jest odpowiedzialny za napływ jonów wapnia do neuronów konieczny dla przenoszenia informacji i tworzenia śladów pamięciowych. Jony wapnia napływają najsilniej przez kanały jonowe receptorów NMDA, aktywowanych przez glutaminian.

Nadmierny dopływ jonów wapniowych powoduje zbyt wielkie pobudzenie neuronu, prowadząc do jego śmierci.

W fizjologicznych warunkach receptor NMDA jest blokowany przez Mg2+. Blokada jest na tyle słaba, aby silne bodźce mogły ją przełamać i przekazać istotne informacje. Gdy poziom glutaminianu w mózgu rośnie, blokada słabnie. Neuron jest pobudzony przez bodźce nieistotne, co powoduje szum informacyjny, zaburzający procesy poznawcze.

1. Blokowanie efektów nadmiaru glutaminianu

W fizjologicznych warunkach receptor NMDA jest blokowany przez Mg2+

Blokada jest na tyle słaba, aby silne bodźce mogły ją przełamać i przekazać istotne informacje

Gdy poziom glutaminianu w mózgu rośnie, blokada słabnie. Neuron jest pobudzony przez bodźce nieistotne, co powoduj szum informacyjny, zaburzający procesy poznawcze

Blokada nieco silniejsza niż magnezowa pozwala zachować sprawne funkcjonowanie funkcji poznawczych w warunkach nadmiaru glutaminianu

Drogą do poprawy funkcjonowania neuronów może być albo łagodne osłabienie transmisji glutaminianergicznej, albo łagodne nasilenie transmisji gabergicznej

Wiele leków i substancji blokuje napływ wapnia do neuronów poprzez kanały NMDA

Naturalnym słabym, fizjologicznym antagonistą receptora NMDA jest jon magnezu. Ze względu na niskie powinowactwo przestaje działać skutecznie, gdy poziom glutaminianu jest wysoki.

Silni antagoniści receptora NMDA blokują kanał NMDA nazbyt skutecznie. Skutkiem zahamowania transmisji glutaminianergicznej są halucynacje

HIPOTEZA HIPEREKSCYTACJI: w starzejącym się mózgu dochodzi do nadmiernego pobudzenia neuronów, zwłaszcza w hipokampie. Jest to spowodowane nadmierną aktywacją pobudzających neuronów glutamatergicznych i spadkiem działania hamujących neuronów gabergicznych, nadmierne pobudzenie zaciera granicę między sygnałem a szumem informacyjnym. A to nadmierne pobudzenie neuronów w starzejącym się mózgu jest wywołane:

• czynnikami takimi jak : stres oksydacyjny, wolne rodniki, deficyt energetyczny mitochondriów, które powodują, w starzejącym się mózgu, zwiększenie stężenia glutaminianu w szczelinie synaptycznej.

• Bezpośrednio i pośrednio do zwiększonego uwalnienia glutaminianu przyczyniają się złogi ß-amyloidu (tzw.blaszki starcze, rodzaj białka, które zostało wykryte w mózgu zmarłych)

• Glutaminian jest odpowiedzialny za napływ jonów wapnia do neuronów, co jest konieczne dla przenoszenia info. I tworzenia śladów pamięciowych

• Te jony wapnia najsilniej napływają przez kanały jonowe receptorów NMDA (receptory te są aktywowane przez glutamnian)

• Nadmierny dopływ jonów wapniowych ( wynikający z dużej ilości glutaminianu ) powoduje zbyt wielkie pobudzenie neuronu a w rezultacie jego śmierć

• W warunkach fizjologicznych receptor NMDA jest blokowany przez Mg, ale blokada ta jest na tyle słaba, że silne bodźce mogą ją przełamać i przekazać istotne info.

• Jednak, gdy poziom glutaminianu w mózgu rośnie, blokada słabnie. Neuron jest pobudzony przez bodźce nieistotne, co powoduje szum informacyjny zaburzający procesy poznawcze. Blokada nieco silniejsza niż magnezowa pozwala zachować sprawność funkcji poznawczych w warunkach nadmiaru glutaminianu.

A więc aby poprawić funkcjonowanie neuronów należy albo łagodnie osłabić transmisją glutaminianergicznej, albo łagodnie nasilić transmisję gabergiczną.

*słabym antagonistą receptora NMDA jest magnez, ale nie działa skutecznie gdy poziom glutaminianu jest bardzo wysoki

*z kolei silni antagoniści NMDA blokują go aż za bardzo skutecznie, a skutkiem zahamowania transmisji glutaminianergicznej są halucynacje.

*stosuje się więc memantynę, która zapobiega skutkom nadmiaru glutaminianu, ale nie wyłącza jego działania – stosuje się ją jako lek w chorobie Alzheimera ze względu na te właśnie właściwości.

1. Hamujące aminokwasy

Częściowy antagonista receptora NMDA, memantyna, ma dostatecznie wysokie powinowactwo, aby zapobiec skutkom nadmiaru glutaminianu, ale nie wyłączyć jego działania.

Memantyna jako lek w chorobie Alzheimera

Ochrona przed neurotoksycznym i zaburzającym percepcję działaniem glutaminianu w wyniku blokady receptora NMDA

Brak działania psychozomimetycznego ze względu na umiarkowane powinowactwo do receptora NMDA

Wiele innych potencjalnych wskazań klinicznych

• Sprawnie działające układy, tak biologiczne, jak i mechaniczne muszą mieć system napędowy i system hamulcowy, które muszą się wzajemnie kontrolować

• Układy te wywierają działania przeciwstawne i powinny się znajdować w stanie równowagi

• Niedostateczna funkcja któregokolwiek z nich prowadzi do przesunięcia równowagi, powodując poważne zaburzenia

• Sygnał hamujący powoduje odśrodkowy prąd przez kanały Cl- pod synapsą i prąd do wewnątrz w dalszych częściach somy i hyperpolaryzację

1. Układ gabergiczny

Sprawnie działające układy, tak biologiczne, jak i mechaniczne muszą mieć system napędowy i system hamulcowy, które muszą się wzajemnie kontrolować

Układy te wywierają działania przeciwstawne i powinny się znajdować w stanie równowagi

Niedostateczna funkcja któregokolwiek z nich prowadzi do przesunięcia równowagi, powodując poważne zaburzenia

GŁÓWNY UKŁAD HAMULCOWY W MÓZGU TO UKŁAD GABERGICZNY

GABA hamuje wszystkie typy neuronów, również gabergiczne, co skutkuje pobudzeniem i może prowadzić do paradoksalnych efektów

Metabolizm obu głównych neurotransmiterów aminokwasowych, glutamianu i GABA, jest ze sobą ściśle połączony poprzez glutaminę i wymaga współdziałania pomiędzy neuronami i astrocytami.

Układ gabergiczny Jeden długi, rozsiany szlak z podwzgórza do kory nowej, Dwa dłuższe szlaki: z kory móżdżku do jąder głębokich i z prążkowia do istoty czarnej, większość GABA w interneuronach

Główny układ hamujący, 35% neuronów w mózgu, 70% synaps, hamowanie drgawek, stresu, napędu, pamięci, nadmiernego pobudzenia.

Normalna praca układu gabergicznego jest wynikiem utrzymania stałego poziomu GABA w szczelinie synaptycznej, wynikającego z równoważenia syntezy GABA przez jego usuwanie w drodze wychwytu do neuronów i komórek glejowych przez swoiste białka transportujące

Jeżeli ilość GABA w szczelinie synaptycznej zanadto spada, w wyniku bądź obniżonej syntezy, bądź nadmiernego wychwytu, dochodzi do niebezpiecznej przewagi układów pobudzających

GŁÓWNY UKŁAD HAMULCOWY W MÓZGU

Układ gabergiczny to główny układ hamujący w mózgu. GABA ( kwas gamma amino-masłowy) hamuje wszystkie typy neuronów nawet gabergiczne co skutkuje pobudzeniem (efekt paradoksalny)

Cykl syntezy GABA – współdziałanie neuronu i gleju =>rysunki slajd 45 W.8= dwie drogi:

1. w cyklu Krebsa z kwasu α-ketoglutarowego

2. z syntezowanej w gleju z GABA glutaminy

myślę że dokładniej nie trzeba zwłaszcza, że tych rysunków ja nic nie rozumiem za bardzo

Metabolizm glutaminianu i GABA jest ze sobą ściśle połączony poprzez glutaminę i wymaga współdziałania między neuronami tych 2 głównych neurotransmiterów aminokwasowych.

Układ gabaergiczny: jeden długi rozsiany szlak z podwzgórza do kory nowej. Dwa dłuższe szlaki z kory móżdżku do jąder głębokich oraz z prążkowia do istoty czarnej. => lepiej zobacz rysunek na slajdzie 50,W.8

*jest głównym układem hamującym

*35% neuronów w mózgu, 70% synaps

*hamowanie drgawek, stresu, napędu (?), pamięci, nadmiernego pobudzenia

=> normalna praca tego układu jest wynikiem utrzymywania stałego poziomu GABA w szczelinie synaptycznej, wynikającego z równoważenia syntezy GABA przez jego usuwanie dzięki wychwytowi do neuronów i komórek glejowych przez swoiste białko transportujące.

=> gdy ilość GABA w szczelinie za bardzo spada (Albo przez obniźoną syntezę, albo nadmierny wychwyt) dochodzi do przewagi układów pobudzających – i tak myszy mutanty, o niskim poziomie GABA w hipokampie są podatne na czynniki wywołujące drgawki

=> równowaga pobudzenia i hamowania jest niezbędna dla prawidłowego działania kory mózgowej. Liczne typy neuronów gabergicznych hamują aktywność neuronów glutaminianergicznych, inaczej mogłaby powstać aktywność drgawkowa.

Uwolniony GABA nie jest niszczony w synapsie, ale zwrotnie transportowany do neuronów i astrocytów. Wychwyt GaBA przez transport zwrotny jest:

• drogą zakończenia działania GABA na receptory

• ważną drogą uzupełniania zapasów GABA (do neuronów – recykling, do gleju – przez pętlę glutaminową)

Wychwyt GABA do neuronu presynaptycznego, przyległych komórek oraz neuronów postsynaptycznych jest skutkiem działania transporterów GABA-GAT (który jest transporterem podstawowym GABA w neuronach)

=> do dziś odkryto 4 transportery GABA ( GAT -1, 2 i 3 oraz BGT -1)

1. Receptory i transportery GABA

Receptory jonotropowe GABA

Receptory GABAA i GABAC – kanały jonowe przepuszczające jony Cl-

Receptory GABAA występują powszechnie - Kompleks, będący kanałem Cl- Zbudowany z pięciu podjednostek, noszących różne miejsca modulujące czynność kanału. Od składu podjednostkowego zależy wrażliwość na różne leki.

Receptory GABAC występują tylko w siatkówce - Kompleks, będący kanałem Cl-, zbudowany z pięciu podjednostek, wyłącznie typu r, Niewrażliwy na wiele modulatorów kanału GABAA.

GABAB Receptor metabotropowy, Presynaptyczne receptory GABAB stymulują, via białko G, napływ K+, co powoduje hiperpolaryzację i hamuje uwalnianie neuromediatorów. Postsynaptyczne receptory GABAB blokują kanały wapniowe N i P/Q co hamuje uwalnianie neuromediatorów

Wynikiem napływu chlorków jest hiperpolaryzacja błony neuronalnej i podniesienie progu pobudzenia neuronów

Po uwolnieniu z zakończenia GABA działa nie tylko w obrębie synapsy, ale również na receptory GABAA i GABAB poza synapsą, także na sąsiednich neuronach

Uwolniony GABA nie jest niszczony w synapsie, ale zwrotnie transportowany do neuronów i astrocytów

Wychwyt GABA przez transport zwrotny jest:

• Zasadniczą drogą zakończenia działania

GABA na receptory

• Ważną drogą uzupełniania zapasów GABA

  • do neuronów – recykling

  • do gleju – przez pętlę glutaminową

Wychwyt GABA do neuronu presynaptycznego, przyległych komórek glejowych, oraz neuronów postsynaptycznych jest skutkiem działania transporterów GABA – GAT

GAT to długie, pojedyncze białka, 12-krotnie przekraczające błonę komórkową. Mechanizm transportu jest sprzężony z przenoszeniem jonów Na+

Dzisiaj znamy cztery transportery GABA:

GAT-1, GAT-2, GAT-3 i BGT-1 (transporter betainy i GABA)

W czasie silnego uwalniania GABA neuromediator jest też szybko zawracany do wnętrza neuronu

Małe uwalnianie GABA – mniej syntaksyny jest zaangażowane w wiązanie z pęcherzykami i więcej może wiązać się z GAT-1, co hamuje znikanie GABA ze szczeliny synaptycznej i zwiększa oddziaływanie z receptorami

Metody potęgowania działania GABA

1. Bezpośrednie działanie na kanał chlorkowy (THIP)

2. Działanie na podjednostki kanału celem

   • Przedłużenia czasu otwarcia

(podjednostka b –barbiturany)

• Zwiększenie częstości otwierania kanałów (podjednostka a - benzodiazepiny)

3. Zwiększenie syntezy GABA

(aktywacja GAD -gabapentyna)

4. Hamowanie metabolizmu GABA

(blokada GABA-T – wigabatryna)

5. Hamowanie wychwytu GABA

(blokada GAT – tiagabina - Gabitril)

TAKTYKA BLOKOWANIA WYCHWYTU WYDAJE SIĘ NAJSKUTECZNIEJSZĄ I NAJBEZPIECZNIEJSZĄ TAKTYKĄ HAMOWANIA OUN

Stosując inhibitory GAT podnosimy poziom GABA preferencyjnie w okolicach, w których GABA jest aktualnie potrzebny. Podnosimy równocześnie działanie GABA na receptory GABAA i GABAB

Nie ma wielkiej groźby toksycznego przedawkowania, jak przy niektórych lekach działających bezpośrednio na receptory, nie dochodzi do nadmiernego stężenia GABA w neuronie

Synteza GABA wzrasta wybiórczo w okolicach o podwyższonej aktywności neuronalnej (aktywacja GAD)

Alkohol = popularne zastosowanie modulatora GABAa

1. Receptory

Gaba A

Gaba B

B. (transportery)

Uwolniony GABA nie jest niszczony w synapsie, ale zwrotnie transportowany do neuronów i

Dzisiaj znamy cztery transportery GABA:

GAT-1, GAT-2, GAT-3 i BGT-1 (transporter betainy i GABA)

51. Receptory i transportery GABA -> 30

Receptory gabergiczne.

Odkryto 3 receptory GABA

Receptory jonotropowe: receptory GABAa i GABAc – kanały jonowe przepuszczające jony Cl (chlorku). GABAa występują powszechnie, GABAc tylko w siatkówce.

Wynikiem napływu chlorków jest hiperpolaryzacja błony neuronalnej i podniesienie progu pobudzenia neuronów

Zobaczyć budowę receptora GABAa=> slajd 72 W.8 (choć mysle ze budowy nie są tak bardzo konieczne)

*Leki działające na receptor : np. Benzodiazepiny jako modulatory kanału; sterydy, barbiturany, alkohole jako otwieracze,

Receptor GABAc budowa=> slajd 3W.9

• jest niewrażliwy na wiele modulatorów kanału GABAa

Receptor GABAb – receptor metabotropowy

*2 klasy receptorów 7TM: klasa A, i Klasa B i C => receptor GABAb należy do klasy C (receptory glutaminowe)

Mechanizm powstawania uzależnienia fizycznego spowodowanego przez depresanty

GABA odpowiada za zmniejszanie pobudliwości i rozluźnienie mięśni, stąd zablokowanie jego działania powoduje zespół niespokojnych nóg, a w sytuacjach znacznego braku konwulsje, a nawet śmierć. Z tej przyczyny podanie dużej dawki czystego tujonu powoduje konwulsje i śmierć. Ratunkiem jest zwiększenie powinowactwa GABA w receptorach nie zajętych przez tujon za pomocą agonistów receptora benzodiazepinowego, np. alkoholu etylowego. Na zmniejszanie pobudliwości i relaksację mięśni wpływ mają również endorfiny i egzogenni agoniści receptorów opioidowych np. morfina, fentanyl i petydyna. W przypadku długotrwałego przyjmowania agonistów receptorów GABA, benzodiazepinowych lub opioidowych następuje tolerancja, która po odstawieniu powyższych sprawia, że efekt pozostałych endogennych agonistów tych receptorów jest niewystarczający - substancje egzogenne uodporniły organizm na swoje endogenne odpowiedniki. W tej sytuacji powstaje nadprzewodnictwo powodujące znane objawy odstawienia, co jest nazywane uzależnieniem fizycznym lub fizjologicznym.

Leki podnoszące poziom GABA to: progabid, gabapentyna, wigabatryna.

1. Mechanizmy i konsekwencje działania alkoholu

Zahamowanie nadmiernych pobudzeń jest często bardzo korzystne. Alkohol wzmaga transmisję gabaergiczną, używany głównie jako lek przeciwstresowy i poprawiający nastrój. Zatem alkohol jest popularnie stosowanym modulatorem receptora GABA a.

1. Epilepsja

.

Hamowanie w mózgu - istotniejsze wg V. niż pobudzanie. Utrzymuje natychmiastowe rozładowanie potencjałów.

Optimum = utrzymywanie stanu bliskiego równowagi „niemal homeostaza”.

Optymalne dla regulacji takiej równowagi jest

– silne pobudzenie obu układów tj. HAMOWANIA I POBUDZANIA

GŁÓWNY UKŁAD HAMUJĄCY = GABA (TO KORA MÓZGU)

to 35% neuronów mózgu i 70% synaps mózgu.

„hamuje wszystko” - głównie układ pobudzających aminokwasów:

GLUTAMINIANERGICZNE a także: CHOLINERGICZNE, DOPAMINOWE i inne

ale też hamuje GABA -> zahamowanie hamowania= odhamowanie całości

(tak alkohol działa).

a więc hamowanie: stresu, pamięci, drgawek, napędu, nadmiernych pobudzeń itp.

Trwałe zakłócenie równowagi HAMOWANIE/ POBUDZENIE możliwe.

Zakłócenie wytwarzania GABA lub wychwytu -> niedobór lub nadmiar w szczelinie synaptycznej.

Powiązane przy tym metabolizmy GABA i GLUTAMINIANU – oba wymagają do swojej syntezy KOMÓREK GLEJOWYCH.

Większość GABA znajduje się w INTERNEURONACH.

Większość używanych LEKÓW PSYCHOTROPOWYCH działa na GABA.

W komórce:

Pobudzenie-> JONY DO ŚRODKA KOMÓRKI-> POTENCJAŁ SYNAPTYCZNY ROŚNIE.

Hamowanie-> NA ZEWNĄTRZ KOMÓRKI-> SPADEK POTENCJAŁU SYNAPTYCZNEGO.

EPILEPSJA-to nagła przewaga układów pobudzających.

Bardzo częste potencjały aktywacji charakterystyczne w ataku.

W normie - zwykle - neurony w różnych rytmach. EEG to średni potencjał.

W ataku padaczkowym – zsynchronizowanie <- WYŁADOWANIE Z JEDNEGO PUNKTU HIPOKAMPA (POLE CA3) się zaczyna i powstają fale pobudzeń =TO STAŁE ŹRÓDŁO POBUDZEŃ -> ZSYNCHRONIZOWANIE W MÓZGU– > stąd drgawki = to naprzemienna aktywacja mięśni zginaczy i prostowników.

(Pole CA 1 HIPOKAMPA) powinno być hamujące - tu GABA - a nie działa.

Przyczyny padaczek: różne, mogą być genetyczne, mogą być uszkodzenia jak u pacjenta H.M. .

Napad kończy się SAMOISTNIE – NA SKUTEK WYŁADOWANIA ENERGII (zasobów ATP)

I ZAMKNIĘCIA JEJ DOPŁYWU DO NEURONÓW.

Jasna strona padaczek: Padaczka Dostojewskiego= Drgawki Ekstatyczne - w tym przeżycia ekstatyczne.

1. Acetylocholina i układ cholinergiczny

PIERWSZA SUBSTANCJA OPISANA JAKO NEUROTRANSMITER

W płytce nerwowo-mięśniowej, W ośrodkowym układzie nerwowym, W autonomicznym układzie nerwowym

Siła transmisji cholinergicznej zależy od stężenia acetylocholiny w sąsiedztwie receptora

Najważniejszym regulatorem stężenia acetylocholiny w sąsiedztwie receptora są cholinesterazy

Zablokowanie cholinesteraz powoduje nasilenie transmisji cholinergicznej

Może to być zabójcze w przypadku normalnej aktywności neuronów (gazy bojowe)

W wypadku osłabienia transmisji cholinergicznej blok cholinesteraz jest korzystny

Formy cholinesterazy:

1) Acetylocholinesteraza

• służy wyłącznie do usuwania ACh

• znajduje się w błonie neuronów

• jej poziom spada, gdy neurony giną

• w płodowych i starczych neuronach w mózgu występuje głównie jako monomer, w mózgu dojrzałym głównie jako tetramer, na obwodzie jako dimer lub tetramer

• jest blokowana przez wszystkie leki, zarejestrowane do leczenia choroby Alzheimera: rywastygminę, donepezil i galantaminę

• „Porządna, wierna swojemu enzymowi, na starość znika”

2) Butyrylocholinesteraza

• jest promiskuityczna, hydrolizuje wiele estrów, służy do odtruwania organizmu

• jest rozmieszczona w mózgu głównie w gleju, w neuronach w obszarach związanych z funkcjami poznawczymi, w blaszkach starczych i splątkach

• jej poziom wzrasta po 60. roku życia i w chorobie Alzheimera, gdy neurony giną i następuje glejoza

• inicjuje tworzenie blaszek starczych i splątków

• jest blokowana tylko przez niewiele inhibitorów cholinesteraz

• „Latawica, łapie każdy enzym, na starość robi się wredna”

Gdy rozwija się choroba Alzheimera giną neurony cholinergiczne i spada poziom zawartej w nich AChE.

Rozrastają się wówczas komórki glejowe i wzrasta poziom zawartej w nich BuChE

Acetylocholina

=> modulator

=> pierwsza substancja opisana jako neurotransmiter

* w płytce nerwowo-mięśniowej

* w OUN

* w AUN

=> Otto Loewi, odkrył, że drażnienie nerwu błędnego powoduje uwalnianie substancji hamującej skurcze mięśnia – tak odkryto rolę acetylocholiny

=> Acetylocholina działa na 2 różne typy receptorów ( Henry Dale): działanie acetylocholiny jest muskarynowe i nikotynowe, a więc na różnych synapsach powoduje różne efekty.

*nowe możliwości otwierają leki tj. fizostygmina, które blokują enzymatyczny rozkład acetylocholiny i pozwalają tej substancji nagromadzić się w razie deficytu jak w przypadku miastenii. Acetylocholina, ACh – organiczny związek chemiczny, ester kwasu octowego i choliny.

W organizmach żywych związek ten jest neuromediatorem syntetyzowanym w neuronach cholinergicznych. Prekursorem acetylocholiny jest cholina, która przenika z przestrzeni międzykomórkowej do wnętrza neuronów.

Cholina ulega estryfikacji, tj. przyłączeniu reszty kwasu octowego do acetylocholiny przy udziale enzymu acetylotransferazy cholinowej. Powstała acetylocholina jest uwalniana z zakończeń presynaptycznych do przestrzeni synaptycznej przez dopływające impulsy nerwowe, a część jej jest magazynowana w ziarnistościach neuronów. Po wydzieleniu z zakończeń presynaptycznych acetylocholina działa na receptory znajdujące się w zakończeniach postsynaptycznych i jest bardzo szybko rozkładana przez enzym acetylocholinesterazę.

Jest to jedyny mechanizm unieczynniania acetylocholiny. Szybkość syntezy acetylocholiny zależy od stężenia choliny oraz acetylocholiny w neuronie. Związki fosforoorganiczne (tj. sarin, soman) mają zdolność do inhibicji acetylocholinesterazy, co warunkuje ich toksyczność.

Istnieją 2 typy receptorów cholinergicznych:

• nikotynowe (N) - są wbudowane w błonę komórki zwoju autonomicznego

• muskarynowe (M) - występujące w synapsach obwodowych zakończeń przywspółczulnych, są one wbudowane błonę komórki efektorowej.

1. Receptor nikotynowy – kanał sodowo – potasowy, zbudowany jest z 5 podjednostek tworzących kanał jonowy. Receptory w mięśniach i nerwach różnią się składem podjednostkowym, szybkością desensytyzacji i przepuszczalnością. Aktywacja tego receptora powoduje depolaryzację.

2. Receptor muskarynowy – metabotropowy, jest związany z białkami G

   • Podtyp M1 – związany z białkiem Gq, stymulująco z PLC

   • M2 z białkiem Gi, hamująco z AC (cokolwiek te skróty znaczą)

Z Internetu:

 M₁ - depolaryzacja w zwojach układu autonomicznego i pobudzenie ośrodkowego układu nerwowego (przypuszczalny wpływ na procesy zapamiętywania), skurcz mięśni gładkich przewodu pokarmowego oraz wzrost wydzielania soku żołądkowego

 M₂ - skrócenie trwania potencjału czynnościowego oraz ujemny efekt dromotropowy (zwolnienie przewodzenia)

Acetylocholina między innymi:

• powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych,

• obniża ciśnienie krwi,

• zwalnia częstość akcji serca,

• zmniejsza siłę skurczu mięśnia sercowego,

• powoduje skurcze mięśni gładkich oskrzeli, jelit i pęcherza moczowego,

• powoduje zwężenie źrenicy,

• zwiększenie wydzielania gruczołów,

• skurcz mięśni prążkowanych (receptory nikotynowe).

Acetylocholina nie ma obecnie zastosowania leczniczego ze względu na nieswoiste, zbyt toksyczne i bardzo krótkie działanie. Stosowane są natomiast inne estry choliny.

Inhibitory cholinesterazy jako leki i toksyny

• Upośledzenie pracy układu cholinergicznego prowadzi do zakłócenia procesów uwagi i procesów przywoływania śladów pamięciowych. Ponieważ przyczyną bezpośrednią jest znaczne zmniejszenie liczby neuronów cholinergicznych, trzeba wzmocnić wydajność pozostałych neuronów z tej grupy, nasilić transmisję cholinergiczną.

• Transmisja cholinergiczna związana jest z działaniem cząsteczek acetylocholiny na receptory.(Siła transmisji cholinergicznej zależy od stężenia acetylocholiny w sąsiedztwie receptora)

• W regulacji siły tego działania, najistotniejszą rolę odgrywają enzymy niszczące acetylocholinę - cholinesterazy, które regulują stężenie acetylocholiny w sąsiedztwie receptora, a więc siłę przekazywania sygnału.

• Cholinesterazy rozbijają acetylocholinę na kwas octowy i cholinę. Zablokowanie cholinesteraz powoduje nasilenie transmisji cholinergicznej .

• U zdrowej osoby silne zablokowanie cholinesteraz prowadzi do śmierci - na tej zasadzie działają gazy bojowe typu sarin.

• Jeśli jednak neuronów jest mało, jak w chorobie Alzheimera, i transmisja cholinergiczna maleje na przykład do kilkunastu procent, to zablokowanie cholinesteraz jest korzystne, ponieważ zwiększa działanie sygnału cholinergicznego. Taka jest też podstawowa zasada działania najważniejszej grupy leków spowalniających rozwój choroby Alzheimera - inhibitorów cholinesterazy.

Inhibitory cholinesterazy różnią się między sobą swoistościa działania, gdyż istnieją dwa typy cholinesterazy:

• AChE – Acetylocholinesteraza związana z neuronami, której fizjologiczną funkcją jest niszczenie acetylocholiny, znajduje się w błonie neuronów, jej poziom spada gdy neurony giną, jest blokowana przez wszystkie leki leczące chorobę Alzheimera (np. donepezil)

• BuChE – butyrylocholinesteraza, enzym niszczący wszystkie estry, służący głównie do odtruwania organizmu (wiele trucizn roślinnych jest estrami), ale przy okazji niszczący także acetylocholinę, która również jest estrem. Jest rozmieszczona w mózgu – głównie w gleju, w neuronach w obszarach związanych z funkcjami poznawczymi, jej poziom wzrasta szczególnie po 60 r.ż i w chorobie Alzheimera, gdy neurony giną i następuje glejowa. Inicjuje tworzenie blaszek starczych i splotów, jest blokowana przez niewiele inhibitorów cholinesteraz.

• Gdy rozwija się choroba Alzheimera giną neurony cholinergiczne i spada poziom zawartej w nich AChE. Rozrastają się wówczas komórki glejowe i wzrasta poziom zawartych w nich BuChE

• BuChE wydaje się inicjować powstawanie nieprawidłowych form białek powodujących tworzenie blaszek starczych i splątków wewnątrzneuronalnych - tworów mających silne działanie neurotoksyczne, odpowiedzialnych za śmierć neuronów cholinergicznych. Stąd blokowanie BuChE może mieć dodatkowe działanie - zmniejszenie tempa tworzenia się niebezpiecznych, tak charakterystycznych dla choroby Alzheimera, tworów białkowych w mózgu.

1. Receptory cholinergiczne

Receptory acetylocholine = receptory cholinergiczne

Receptor nikotynowy (N): kanał sodowo-potasowy - Aktywacja powoduje depolaryzację

Receptor muskarynowy (M): receptor metabotropowy

Receptor M1 – związany z białkiem Gq i PLC

Receptor M2– związany z białkiem Gi i AC

1. Acetylocholina i pamięć

OŚRODKOWY UKŁAD CHOLINERGICZNY

Trzy grupy neuronów:

1. Podstawne przodomózgowie (jadro Meynerta) – hipokamp – przegroda – do kory mózgowej

2. Mostowo – międzykonarowy do móżdżku, wzgórza, rdzenia kręgowego

3. Jadro ogoniaste - łupina

Zaangażowany w uwadze, pamięci, procesach poznawczych koordynacji ruchowej.

Zanikanie neuronów z wiekiem powoduje fizjologiczne ubytki pamięci. Neurodegeneracja powoduje chorobę Alzheimera.

Układ cholinergiczny przodomózgowia odpowiedzialny jest za pamięć i uwagę,

UKŁAD CHOLINERGICZNY - System podstawnoprzodomózgowiowy

Konsekwencje deficytów cholinergicznych - otępienia i miastenie

=> Choroba Alzheimera i otępienia typu alzheimerowskiego oraz miastenia sa dwoma schorzeniami chronicznymi powodowanymi uszkodzeniem transmisji cholinergicznej

=> o chorobie Alzheimera i jej powiązaniach z Ach (acetylocholiną) było wyżej

=> jeśli chodzi o miastenię – tylko jeden slajd – rysunek synapsy – 105 W.9

A z internetu – co to za choroba:

Mięśnie szkieletowe naszego ciała sterowane są impulsem nerwowym pochodzącym z mózgu. U chorych z miastenią przekazywanie impulsu z nerwu do mięśnia jest utrudnione  co powoduje nadmierną męczliwość.
W normalnych warunkach impuls docierający do zakończenia nerwu (do płytki nerwowo-mięśniowej) uwalnia z nerwu substancję chemiczną zwaną acetylocholiną, która łączy się z receptorem acetylocholiny na części mięśniowej płytki nerwowo-mięśniowej - powoduje to dotarcie impulsu z nerwu do mięśnia.
W miastenii wytwarzanie acetylocholiny jest prawidłowe, natomiast zmniejszona jest znacznie (nawet do 80%) ilość receptorów po stronie mięśniowej mogących przyjąć tę substancję i przekazać impuls do mięśnia. Redukcja ilości receptorów acetylocholiny spowodowana jest zablokowaniem lub zniszczeniem ich przez przeciwciała. Obecność przeciwciał w miastenii potwierdza autoimmunologiczny (autoagresywny) charakter tej choroby. Prawdopodobne działanie przeciwciał na synapsę nerwowo-mięśniową odbywa się za pomocą kilku mechanizmów, do których należą: blokowanie receptorów - co uniemożliwia wiązanie się w tych miejscach acetylocholiny, uszkadzanie strukturalne po stronie mięśniowej synapsy (płytki nerwowo-mięśniowej), przyspieszanie naturalnego procesu degradacji receptorów acetylocholiny - w wyniku tego zostaje zaburzona równowaga pomiędzy ich stałym tworzeniem się i rozpadaniem. Badania wykazały, że w płytce nerwowo-mięśniowej u chorych na miastenię znajduje się zaledwie 1/3 liczby receptorów acetylocholiny w porównaniu z mięśniem zdrowym.

Kwas glutaminowy jest ważnym neuroprzekaźnikiem (związkiem umożliwiającym przewodzenie impulsów nerwowych) pobudzającym w korze mózgowej ssaków. Uczestniczy w przemianach azotowych, poprzez przemianę w glutaminę. Kwas glutaminowy jest stosowany w leczeniu schorzeń układu nerwowego

1. Klasyfikacje pamięci

=> Ze względu na trwałość

*sensoryczna

* bezpośrednia (robocza) (kora przedczołowa)

* krótkotrwała

*długotrwała

=> Ze względu na jakość

*Pamięć deklaratywna (ulega amnezji)

• Epizodyczna

• Semantyczna

• Autobiograficzna

* pamięć proceduralna (nie ulega amnezji)

* pamięć warunkowana

1. Tworzenie się pamięci - od sensorycznej do skonsolidowanej

Tworzenie się engramu - Słaby bodziec powoduje jedynie powstanie engramu pamięci roboczej

Bodziec silniejszy powoduje aktywację kinaz i niewielkie zmiany strukturalne, stanowiące engram.

Bodziec silny, z aktywacją dodatkowym układem neurotransmisji, powoduje aktywację kinaz, które inicjują kaskadę reakcji prowadzących do aktywacji czynników transkrypcyjnych i ekspresji genów

+ Tworzenie pamięci długotrwałej jest związane ze zmianami organizacji obwodów nerwowych pod wpływem doświadczenia i jest możliwe dzięki plastyczności neuronalnej

+ Plastyczność synaptyczna: zmiana siły przekazywania sygnału

Hebb i Konorski niezależnie od siebie postulowali, że powtarzane i trwałe pobudzanie neuronu zwiększa wydajność przekazywania sygnału

+ W procesie konsolidacji uczestniczą:

• szlaki sygnalizacyjne wtórnych przekaźników

• zmiany posttranslacyjne białek

• regulacja ekspresji genów w jądrze

+ Dla konsolidacji konieczne są dwie fazy syntezy białka

• wcześniejsza, wymagająca sprawnej translacji

(tworzenie białka w wyniku czytania mRNA)

• późniejsza, wymagająca również sprawnej transkrypcji (przepisywania kodu z DNA na mRNA)

+ Wyniki wielu badań wskazują, że engramy pamięci długotrwałej są przechowywany w różnych rejonach mózgu jako fizyczne zmiany w synapsach

Anatomia pamięci:

Kora przedczołowa: pamięć robocza

Prążkowie: pamięć operacyjna

Hipokamp: pamięć przestrzenna

Jądro migdałowate: pamięć operacyjna, przestrzenna, emocjnalna

Z artykułu Vetulaniego:

Fazy pamięci

Pamięć jest zjawiskiem dynamicznym i tworzy się, przechodząc przez kilka faz, zanim nie wykształci się trwały ślad pamięciowy. Można przypuszczać, że różne fazy pamięci są związane z przekształcaniem engramów. Pierwsza faza to tworzenie śladu pamięciowego natychmiast po spostrzeżeniu pewnego zjawiska. Kiedy nasze zmysły je zarejestrują, tworzy się pamięć bezpośrednia lub natychmiastowa. Jeżeli jest to wrażenie wzrokowe, mówimy o pamięci ikonicznej. Tak wytworzony ślad pamięciowy jest niezwykle ulotny. Jeżeli zjawisko zostaje zauważone, ślad taki przekształca się w bardziej trwały - tworzy się pamięć krótkotrwała, zwana także pamięcią roboczą. Pamięć robocza jest w pewnym sensie podstawą naszych procesów psychicznych. W niej następuje składowanie informacji na krótki, rzędu minut, czas, ale tylko tu zawarta informacja może być potem wykorzystana. Pojemność pamięci krótkotrwałej jest ograniczona i ślady tu wytworzone, aby utrzymać się dłużej, muszą ulec przekształceniu w procesie zwanym konsolidacją. W tym procesie powstają ślady trwałe, mogące utrzymywać się nawet dziesiątki lat. Ślady te nie mogą jednak być natychmiast wykorzystane w razie potrzeby. Aby je wykorzystać, muszą być odnalezione i "wyciągnięte" do puli pamięci roboczej.

Niektóre rodzaje doznań, stosunkowo łatwo wchodzące do puli pamięci krótkotrwałej, bardzo niechętnie ulegają procesowi konsolidacji. Tak dzieje się z marzeniami sennymi, pamiętanymi bardzo wyraziście bezpośrednio po obudzeniu i znikającymi z pamięci w ciągu kilku minut. Można, mając dyktafon, przeprowadzić po- uczające doświadczenie: nagrać natychmiast po obudzeniu opowiadanie o tym, co nam się śniło, a następnie odsłuchać taśmę po godzinie. W wielu wypadkach zupełnie nie będziemy wiedzieć, o czym mówiliśmy. Inna sprawa, że to, co teraz wysłuchamy z taśmy, zapamiętamy dłużej bez kłopotów.

Różne fazy pamięci wymagają różnych warunków, aby procesy zapamiętywania mogły odbywać się optymalnie. Dla pamięci natychmiastowej ważny jest aktualny stan naszych receptorów zmysłowych. Droga ze świata zewnętrznego do duszy prowadzi przez zmysły. Jeżeli w danym momencie nie patrzymy, nie możemy stworzyć wzrokowego śladu pamięciowego.

Dla przekształcenia śladu w pamięci natychmiastowej, utrzymującego się kilka sekund, w bardziej solidny ślad pamięci krótkotrwałej, potrzebna jest uwaga czy, mówiąc fachowo, wysoki poziom czuwania. Jeżeli uważamy, nie przegapimy śladu w pamięci krótkotrwałej, jeżeli jesteśmy senni, zmęczeni lub rozproszeni - mamy kłopoty z zapamiętywaniem. Całkiem inaczej dzieje się przy procesie konsolidacji, czyli tworzeniu pamięci długotrwałej. Wówczas relaks, a nawet sen, bardzo sprzyjają tworzeniu engramów. Wiemy z własnego doświadczenia, ucząc się np. do egzaminów, że znacznie lepiej pamiętamy przerobiony materiał rano, po przespaniu się, niż bezpośrednio po zakończeniu "wkuwania". Badania na ludziach i na zwierzętach wykazały istnienie tzw. efektu Kamina, polegającego na tym, że po skończeniu uczenia się ilość zapamiętanego materiału początkowo opada, później zaś paradoksalnie się podnosi. Efekt Kamina to właśnie przejściowe obniżenie pamięci, a występuje ono wówczas, kiedy zawartość pamięci krótkotrwałej zaczyna ulegać obniżaniu, a jeszcze nie wytworzyła się w pełni pamięć długotrwała.

Oczywiście, wiedząc o tym, możemy usprawnić własne uczenie się. Idąc na wykład lub przystępując do uczenia się, powinniśmy wprowadzić się w stan pewnego pobudzenia. Nie jest dobrze zabierać się do nauki, gdy jesteśmy senni lub ociężali, na przykład po jedzeniu. Jak mawiali starożytni Rzymianie, plenus venter non studet libenter - pełny brzuch niechętnie się uczy. Nie można też uczyć się do ostatniej chwili, żeby czas egzaminu nie wypadł właśnie w dołku pamięci spowodowanym efektem Kamina. Najlepiej przespać się ze świeżo nabytymi wiadomościami przed próbą ich odtworzenia.

Pamięć deklaratywna i proceduralna

Pamięć jest zjawiskiem tak złożonym, że nie wystarczy jeden system klasyfikacji jej różnych rodzajów. Jednym z możliwych jest podział pamięci długotrwałej na pamięć deklaratywną i proceduralną. Za pomocą pamięci deklaratywnej nabywamy wiedzę, za pomocą pamięci proceduralnej - umiejętności. Pamięć deklaratywna dotyczy zjawisk, które można opisać; jest to pamięć wydarzeń, znaczenia słów, faktów i zasad. Większość materiału przerabianego w szkole, większość informacji zdobywanych w życiu potocznym, w zasadzie wszystkie informacje uzyskane przez publikatory potrafimy wykorzystać dzięki pamięci deklaratywnej.

Pamięć proceduralna to zapamiętanie sposobów wykonania pewnych czynności, których możemy się nauczyć drogą prób i błędów i przez naśladowanie, ale nie umiemy i nie możemy dokładnie objaśnić słowami. Nie sposób opisać słowami, na czym "naprawdę" polega umiejętność jazdy na rowerze czy nartach - gdy się tego nauczymy, wiemy, na czym umiejętność polega, nie angażując w jej wykorzystanie uwagi i intelektu.

Jedną z istotnych różnic między pamięcią deklaratywną i proceduralną jest to, że pamięć proceduralna jest bardzo trwała, umiejętności raz wyuczonej - jazdy na nartach, prowadzenia samochodu, pisania na maszynie bez patrzenia na klawiaturę - nie zapominamy do późnej starości, chociaż czasem już pogarszająca się kondycja fizyczna nie pozwala naszych umiejętności wykorzystać. Natomiast pamięć deklaratywna ulega amnezji, zapominaniu, które może być wynikiem bądź procesów naturalnych, bądź nastąpić pod wpływem leków, alkoholu, narkozy, kontuzji, obrażeń głowy itp.

Dla starszych czytelników najlepszym literackim przykładem rozszczepienia tych typów pamięci był Znachor, tytułowy bohater powieści Dołęgi-Mostowicza, wybitny chirurg, który ogłuszony przez rabusia cał-kowicie zapomina kim jest, ale zachowuje całą swoją wspaniałą umie- jętność przeprowadzania zabie- gów chirurgicznych. Dla młodszych - Bourne z powieści Ludluma. Amnezja - zanik pamięci deklaratywnej, spowodowany niemożnością przywołania engramu i przeniesienia go do pamięci roboczej - jest częstym kłopotem u osób starszych.

Natura engramu

Engram, czyli ślad pamięciowy, ma podłoże materialne. Wydaje się, że w różnych fazach pamięci engramy są inne, nie ma też całkiem zgody, jak są one zbudowane.

1. Sieciowa teoria pamięci

=> Joaquim Fuster zaproponował hipotezę sieciową pamięci.

• Według niej pamięć nie jest zawarta w poszczególnych złączach pomiędzy neuronami, ale w całych sieciach połączeń pomiędzy neuronami kory mózgowej.

• Sieci są tworzone wówczas, gdy jednocześnie zostaną pobudzone różne grupy komórek nerwowych reagujące na sygnały dochodzące ze środowiska i z wnętrza organizmu ( sieci są więc reprezentacją sygnałów zewnętrznych i wewnętrznych)

• sieci mogą aktywować inne sieci, obejmują duże obszary kory i mają różną trwałość

• pamięć sieciowa jest zorganizowana hierarchicznie i topograficznie

• nieograniczona liczba kombinacji neuronów i sieci powoduje niepowtarzalność indywidualnych pamięci i osobowości ( kora przedczołoa stanowi centralną sterownię pamięci)

Interakcja sieci neuronalnych rozrzuconych po całej korze pozwala na bardzo skuteczną pracę mózgu. Dodatkowo specjalizacja pewnych części kory i ich przystosowanie do reakcji na sygnał o istotnym znaczeniu – wzmaga tę skuteczną pracę mózgu. ( przykładem oszczędnych rozwiązań jest rozpoznawanie twarzy)

1. Pamięć twarzy

2. Typy uczenia się

• proste: habituacja, sensytyzacja

• asocjacyjne: warunkowanie klasyczne i operacyjne, uczenie się awersyjne

• złożone: wdrukowanie, opóźnione, społeczne

• uczenie proste – aplyzja

• 1. typy uczenia prostego: habituacja (w przypadku wielokrotnego występowania tego samego bodźca, odpowiedź układu na kolejne bodźce jest wówczas coraz mniejsza) i sensytyzacja (uwrażliwienie reakcji; odwrocenie habituacji=dyshabituacja)

• Jesli powtarza się slaby bodziec dotykowy, silna rekcja wycofania skrzela u aplyzja (zajac morski, rozlinozerny slimak) ulega osłabieniu, niemal do zaniknięcia (habituacja; w jej czasie zmniejsza się transmisja synaptyczna miedzy neuronem czuciowym i ruchowym; ma to charakter homosynaptyczny – zachodzi tylko pomiedzy neuronem czuciowym i ruchowym i nie wymaga udzialu neuronow wstawkowych). Jeśli dodatkowo z bodzcem dotykowym podano zwirzeciu silny bodziec bolowy (np.szok elektryczny), to znow zaobserwowano reace cofania skrzela silniejsza niż reakcja na poczatku habituacji (sensytyzacja; zwiekszonej sile cofania towarzyszy wzrost transmisji pom neuronem czuciowym i ruchowym; jest to proces heterosynaptyczny; jest tu udzial neuronow wstawkowych) – z podrecznika

• Podrażniona aplyzja kurczy skrzela. Jeżeli drażnienie jest bezbolesne aplyzja przestaje na nie reagować . Jeżeli drażnienie jest bolesne aplyzja reaguje na nie coraz silniej(to ze slajdow)

• Eric Kandel z Uniwersytetu Kolumbii, obywatel amerykański pochodzenia austriackiego, został nagrodzony za odkrycie molekularnych mechanizmów, odgrywających ważną rolę w tworzeniu się pamięci. Wielkość Kandela polega na tym, że trafnie wybrał model doświadczalny. Początkowo, jak większość badaczy pamięci, zaczął studiować procesy uczenia i pamięci u ssaków. Jednak mózg ssaków ze względu na ogromną liczbę połączeń neuronalnych, okazał się zbyt skomplikowany, aby uchwycić podstawy procesów pamięciowych. Kandel zdawał sobie sprawę z faktu, że pamięć jest tak potrzebna wszelkim samodzielnie poruszającym się organizmom, iż jest rozpowszechniona w całym świecie żywym, i założył, że jej podstawy mają charakter uniwersalny.

• Do badań nad pamięcią wybrał system nerwowy morskiego ślimaka skrzelodysznego, Aplysia californica (którego polska nazwa brzmi zając morski, ale wszyscy neurobiolodzy nazywają go po prostu aplyzją). Układ nerwowy tego mięczaka składa się "tylko" z około 20 000 stosunkowo dużych komórek nerwowych. Podobnie jak nasze płucodyszne ślimaki winniczki aplyzja wykonuje prosty odruch obronny. U winniczka jest to znane wszystkim z zabaw dziecinnych "chowanie rogów", aplyzja zaś reaguje na bodziec czuciowy (stymulacja neuronu czuciowego) skurczem skrzela (neuron sensoryczny pobudza neuron motoryczny i pojawia się skurcz).

• aplyzja łatwo się uczy. Jeżeli niewinny bodziec czuciowy się powtarza, to aplyzja przestaje nań reagować - następuje habituacja, ale jeżeli niewinnemu bodźcowi czuciowemu towarzyszy niemiły szok elektryczny, to aplyzja reaguje silniej - pojawia się sensytyzacja. Można wreszcie wywołać u aplyzji odruchy warunkowe. Ponieważ zmienione reakcje utrzymywały się przez wiele dni, a nawet tygodni, nie było wątpliwości, że w grę wchodzi uczenie się. Uczenie się, czyli zdolność do zmian zachowania w wyniku przeżytych doświadczeń, jest związane z pamięcią, czyli ze zdolnością do przechowywania (magazynowania) i wywoływania (pobierania z magazynów) informacji na temat zmian.

• Kandel wykazał, że uczenie się zachodzi w wyniku pojawienia się wzmocnienia sygnału w synapsie, będącej punktem kontaktowym pomiędzy neuronem odbierającym bodźce czuciowe a komórką nerwową, która pobudza grupy mięśni ślimaka, umożliwiając wykonanie odruchu obronnego. W dalszych eksperymentach stwierdził, że słaby bodziec stymulujący wytwarza tzw. pamięć krótkotrwałą (short term memory), trwającą od kilku minut do kilku godzin. Do powstawania takiej formy pamięci dochodzi w wyniku (stymulowanego bodźcem) otwarcia kanałów jonowych w błonie neuronu, co powoduje napływ jonów wapnia do wnętrza komórki, a to nasila uwolnienie neuroprzekaźnika do przestrzeni synaptycznej. Otwarcie kanałów jonowych jest możliwe dzięki reakcji fosforylacji białek kanału (odkrytej przez Greengarda). Mocniejszy i dłużej trwający bodziec powoduje formowanie pamięci długotrwałej (long term memory), trwającej przez wiele tygodni. Silniejszy bodziec zwiększa ilość cyklicznego AMP, którego cząsteczki aktywują białkową kinazę A. Ten zaś enzym fosforyluje kolejne białka komórkowe. Gdy sygnał dotrze do jądra komórkowego, następuje modulacja ekspresji różnych genów, również tych, które kodują białka synaptyczne. W wyniku produkcji nowych białek zmienia się kształt synapsy, co powoduje mocniejszy i przedłużony kontakt między komórkami nerwowymi. Do pojawienia się pamięci długotrwałej konieczne jest więc wytworzenie nowych białek, których jednak nie wymaga pamięć krótkotrwała. Jeżeli synteza nowych białek zostanie zablokowana, pamięć długotrwała nie będzie się tworzyć, natomiast pamięć krótkotrwała nie ulegnie zaburzeniom. W ten oto sposób Eric Kandel udowodnił, że u zająca morskiego obie formy pamięci są zlokalizowane w synapsie. Badania przeprowadzone przez Kandela na myszach w latach 90. wykazały, że mechanizm formowania pamięci u ssaków jest podobny. (z netu – artykul vetulaniego

1. Warunkowanie klasyczne i operacyjne

warunkowanie pawlowskie i skinerowskie to uczenie asocjacyjne.

Stwierdził on, że podanie psu pokarmu do pyska wywołuje u niego

wydzielanie śliny. Reakcję tę Pawłow nazwał odruchem lub reakcją

bezwarunkową, ponieważ występuje ona bez uczenia się, w sposób

niezmienny, utrwalony dziedzicznie; pokarm zaś jest bezwarunkowym

bodźcem dla tej reakcji.

Przykład: jeśli bezpośrednio przed podaniem psu pokarmu zadzwoni

dzwonek, to po kilku próbach na sam dźwięk dzwonka pies zaczyna

wydzielać ślinę. Przed eksperymentem dzwonek nigdy nie wywoływał u psa

reakcji ślinienia, a więc nauczył się on, że bodziec, który zawsze

pojawia się przed jedzeniem, jest sygnałem karmienia. Tego typu bodziec

(sygnał) Pawłow nazwał bodźcem warunkowym, a efekt wywoływany przez

niego (tu:wydzielanie śliny) reakcją warunkową lub odruchem

warunkowym. Odruch taki wytwarza się dzięki wielokrotnemu kojarzeniu się

bodźca (np. dźwięku dzwonka) z podawaniem pokarmu, co Pawłow określił

jako wzmocnienie bodźca warunkowego. W wielu źródłach można znaleźć

informację, że najbardziej efektywny, tzn. najszybciej prowadzący do

pojawienia się reakcji warunkowej, jest odstęp 0,5s pomiędzy bodźcem

warunkowym, a bezwarunkowym/ wikipedia:)

Warunkowanie instrumentalne zwane pierwotnie przez jego odkrywców J.

Konorskiego i S. Millera warunkowaniem II typu (w odróżnieniu od

warunkowania I typu zwanego klasycznym lub pawłowowskim) a ostatnio

(jako kalka z j. angielskiego) także warunkowaniem sprawczym. Wymaga od

badanego organizmu wykonania określonej reakcji ruchowej lub

powstrzymania się od niej (reakcje te zwane są reakcjami

instrumentalnymi lub sprawczymi) w odpowiedzi na znak ustalony przez

eksperymentatora (zwany bodźcem warunkowym). W efekcie zwierzę ma

możliwość zaspokojenia swojej potrzeby (uzyskuje pokarm, wodę, itp.) lub

unika bodźca nieprzyjemnego (np. dmuchnięcia w ucho). Chcąc uzyskać

większą liczbę reakcji stosuje się wzmocnienie nieregularne, co kilka

naciśnięć dźwigni. Zwierzę ma określoną pojemność żołądka, aby zaspokoić

głód musi wtedy więcej razy nacisnąć dźwignię.

Po utrwaleniu warunkowania wprowadza się dodatkowe elementy eksperymentu

np. różnicując bodziec warunkowy można sprawdzić czułość zmysłu go

odbierającego, przecinając operacyjnie nerwy można ustalić drogę odruchu

warunkowego, wpływ różnych ośrodków mózgu na ten odruch i wiele innych

zagadnień/wikipedia.

VETULANI:

WSZYSCY uczymy sie,ze pewne sygnaly zwastuja kare lub nagrode.

warunkowanie fobii: kojarzenie przerazajacego dla Alberta dzwieku z

pokazaniem wczesniej lubianego bialego szczura wyrobiono w dziecku lek

do malych zwierzat futerkowych.

MERITUM I ODP NA PYTANIE:

klasyczne to :

• zachowanie nie zamierzone,

• odp nie wywolana,

• uczy sie asocjacji 2 bodzcow.

operacyjne to:

• zachowanie dobrowolne,

• odpowiedz wydawana

• uczy sie asocjacji miedzy bodzcem poprzedzajacym, zachowaniem i skutkiem.

1. Uczenie przez wpajanie, awersyjne i społeczne

UCZENIE AWERSYWNE (opóźnione)

• wymaga tylko 1 próby,

• okres miedzy bodźcem warunkowym i bezwar. jest bardzo długi

• dotyczy wyłącznie uczenia sie smaków

• jest bardzo ważne dla walki o byt

UCZENIE PRZEZ WPAJANIE (LORENZ), Wdrukowanie

wikipedia: Imprinting (ang.) po polsku wdrukowanie, naznaczenie lub

wpojenie to obserwowane u młodych organizmów, występujące w ściśle

określonym momencie rozwoju osobniczego (tzw. okres krytyczny czasami

trwający ledwie kilka godzin) utrwalenie się (praktycznie nie

podlegające modyfikacji) wzorca swojego rodzica, rodzeństwa oraz

typowych dla gatunku zachowań. U pewnych gatunków, w okresie krytycznym,

każdy poruszający się przedmiot (np. samochodzik ciągnięty na sznurku)

lub organizm (lecz o cechach innych niż wrodzony wzorzec drapieżnika)

zostanie uznany za matkę i utożsamiony. Jest to odpowiednik tego co u

ludzi nazwalibyśmy samoświadomością.

Podążanie świeżo wyklutych gęsi za człowiekiem zauważyli i po raz

pierwszy opisali Douglas Spalding (1872 r.) oraz znany badacz ptaków

Oskar Heinroth (1910 r.) który zjawisko nazwał reakcją piętna. Pojęcie

imprintingu jest jednak kojarzone głównie z profesorem Konradem

Lorenzem, który poświęcił wiele czasu obserwacji zachowań zwierząt i

tematykę etologiczną szeroko spopularyzował w swoich książkach. Jego

zainteresowanie etologią, zaczęło się od obserwacji gęsich sierot i

przejawów imprintingu u tych ptaków. Później okazało się, że wdrukowanie

jest zjawiskiem dość typowym dla wszystkich zagniazdowników oraz ssaków,

zaraz po urodzeniu podążających za matką (zwłaszcza stadnych, takich jak

owca, jeleń). Jest to szczególny przykład uczenia się (warunkowania).

Wdrukowaniem jest również więź matka-dziecko oraz partner-partnerka u

wielu gatunków utrzymujący się na całe życie. W okresie dojrzewania w

dużym stopniu wdrukowaniu podlegają osobnicze preferencje seksualne. U

wielu organizmów, w tym także u człowieka, podobne zjawiska również

zachodzą, lecz są bardziej rozciągnięte w czasie i nie mają tak ostro

zaznaczonego okresu krytycznego. Dlatego zwykle nie nazywamy ich

wdrukowaniem.

Sens wdrukowania jest oczywisty. Małe pisklę lub jelonek musi wiedzieć

kto jest jego opiekunem, za nim podążać i tak samo się zachowywać. W

razie rozdzielenia, np. podczas ucieczki, powinno się zbliżyć do innego,

podobnego osobnika, który się nim zaopiekuje. Jeśli po rozdzieleniu

będzie w stanie się samo wyżywić, musi wiedzieć jak ma wyglądać jego

przyszły partner. Para rodziców, zwłaszcza w trudnych warunkach, ma

większe szanse wychować potomstwo.

VETULANI malo (wyklad ostatni slajd 53).pierwszy wielki przedmiot

zauwazony przez kaczke po wykleciu bedzie uwazany za matke, za ktora

trzeba podazac.

UCZENIE SPOŁECZNE:

do perfekcji zostało doprowadzone przez czlowieka, ale nie tylko - przykład sikorki

1. Pamięć a emocje

emocje = układ podkorowy (limbiczny)

zespół jąder migdałowatych, zwłaszcza jądro podstawnoboczne jest szczególnie ważny dla emocji

jadro migdałowate podstawno boczne wysyła swoje projekcje do:

• -jądra półleżącego

• -j. ogoniastego

• - hipokampa

• -kory śródwęchowej(stad do hipokampa-z h. do reszty kory)

• j. MEYERTA (stad do pozostalego obszaru kory)

• emocje moduluja i wzmacniaja pamiec(slajd 73, w 12)

• bodziec zew/wew wywoluje interpretacje znaczenia, ktora powoduje

kognitywna reakcje emocjonlana i automatyczna odp hormonow

stresowych,powstaje engram p. krotkotrwalej,ktory wywoluje szebka

reakcje obronnai/lub powstaje engram p.dlugotrwalej,na koncu bodziec

zostaje zmagazynowany w pamieci, co wywoluje nastepna interpretacje

znaczenia.

• ogladanie obrazow o silnym ładunku em, ulatwia zapamietanie swiezo

wyuczonego materialu.

• kara cielesna- poprawia wyniki w nauce, bo zapewnia silna motywacje,a z

drugiej strony reakcje em z nia zwiazane ulatwiaja tworzenie sladow

pamieciowych.

• pamiec lampy blyskowej (flashbulb memory) db pamietamy okolicznosci

zdarzenia, ktore nami wstrzasnelo lub syt kiedy spotkalo nas cos

strasznego.dotyczy to okolicznosci zdarzen zwiazanych zarowno z pozyt

jak i negat zdarzeniami.

1. Fizjologiczne i patologiczne zaburzenia pamięci

FIZJOLOGIA

• Trudności zapamiętywania- uczenie się do egzaminów

• Trudności przywoływania- Minimalne dysfunkcje związane z wiekiem

ANOMALIE

• Paramnezje: déjà vu, reduplikacja, konfabulacja

PATOLGIE

• łagodne deficyty poznawcze (MCI)

• otępienia

• naczyniopochodne

• z ciałami Lewiego

• alzheimerowskie

• czołowo-skroniowe, choroba Picka

1. Niefarmakologiczne metody wspomagania pamięci

WSPOMAGANIE - METODY NIE FARMAKOLOGICZNE:

• techniki uczenia sie , mnemotechnika(metoda skojarzen pozwala na

• zwiekszenie pojemnosci magazynow pamieci-kodowanie engramow).

• hamowanie tempa wymierania neuronow(zdrowy tryb zycia, unikanie

• niedotlenienia mozgu pozwala na zachowanie wiekszej liczby neuronow w

• pozniejszych latach)

• regularny wysiłek intelektualny(praca umyslowa nasila uwalnianie

• acetylocholiny, ktora aktywuje enzymy uniemozliwiajace tworzenie sie

• bialka odpowiedzialnego za ch. Alzheimera)

• utrzymanie wysokiej aktywnosci zyciowej.

1. Farmakologiczne metody wspomagania pamięci

KŁOPOTY Z ZAPAMIĘTYWANIEM

• Leki podnoszące poziom czuwania i poprawiające metabolizm komórek glejowych

• L- karnityna: Czynnik cholinergiczny (słaby) i metaboliczny (długołańcuchowe kwasy tłuszczowe). Ma naśladować działanie acetylocholiny.

• Ma pomagać przy uczeniu i nasilać koncentrację, poprawiać wyniki w grach komputerowych, ułatwiać uczenie u szczurów.

• Jest substratem metabolizmu mitochondrialnego i hamuje narastanie w nich zmian związanych z wiekiem

• Tauryna: Ma słabo blokować receptory dopaminowe

• Blokuje transporter GABA (GAT4)

• Aktywizuje metabolizm komórek glejowych

• Zwiększa wytrzymałość fizyczną, skraca czas podejmowania decyzji, usuwa znużenie, zwiększa koncentrację

• KŁOPOTY Z ZAPAMIĘTYWANIEM

• Leki aktywujące układ glutaminianergiczny

• - LEKI PODNOSZACE POZIOM CZUWANIA I POPRAWIAJACE METABOLIZM KOM GLEJOWYCH,

• - L-KARNITYNA- CZYNNIK cholinergiczny i mataboliczny, ma nasladowac

• dzialanie acetylocholiny,pomaga przy uczeniu, nasila koncentracje,

• poprawia wyniki w grach komputerowych;)jest substratem metabolizmu

• mitochondrialnego i hamuje naratsanie w nich zmian zwiazanych z wiekiem.

• - TAURYNA - słabo blokuje receptory dopaminowe,boluje transporter GABA,

• zwieksza wytrzymalosc fiz, skraca czas podejmowania decyzji, usuwa

• znuzenie,zwieksza koncentracje.

• LEKI:

• KŁOPOTY Z ZAPAMIETYWANIEM- leki aktywujace uklad glutaminergiczny

• (aktywatory ukladu - kwas glutaminergiczny,asparaginowy - zwykle w

• preparatach z magnezemi, ASMAG/POLMAG i w tych wzbogaconych o witaminy,

• NP ASMAGB) I STYMULANTY - amfetamina,metylofanidat,pemolina, fenozolon-

• ale sie nie oplaca stosowac stymulantow<why?>

• KŁOPOTY Z PRZYWOŁYWANIEM I OSŁABIENIE PAMIECI W POZNIEJSZYM WIEKU:

• - substytucja cholinergiczna(lecytyna, gingkoidy)

• -leki nootropowe roznego typu(nootropil,cynaryzyna,alkaloidy sporyszu i

• barwinka),

aktywatory CREB -nadzieja na przyszlosc

1. Korzyści z zapominania

Zapominanie musi nieść za sobą jakieś korzyści, bo nie zostało wyeliminowane w procesie ewolucji

• Zacieranie przykrych wspomnień, utrudniających funkcjonowanie

• Ułatwienie orientacji w czasie

• Adaptacja do zmienionych sytuacji, wymagających innych sposobów postępowania

• Tworzenie miejsca dla nowych śladów pamięciowych

1. Układ nagrody

REGULACJA LUDZKIEGO BEHAWIORU SEKSUALNEGO PRZEZ JĄDRA MIGDAŁOWATECentralne przyśrodkowe j. migdałowate wysyła projekcje do przyśrodkowego obszaru przedwzrokowego, struktury regulującej aspektykonsumacyjne nagrody, poprzez brzuszny szlak amygdalofugalny i prążek krańcowy Podstawnoboczne j. migdałowate wysyła projekcje do jądra półleżącego oraz do obszaru nakrywki brzusznej: struktur regulujących aspekty apetytywne nagrody

Zespółjąder migdałowatych reguluje nie tylko behawior seksualny i stres, ale równieżagresję. Bliskie położenie jąder regulujących zachowania seksualne i agresywne powoduje, że często występująone równocześnieAgresywnośćjest rzecząkorzystnąw walce o zdobycie partnera czy partnerki, ale bliskie związki miedzy ośrodkami seksu i agresji mogąbyć podstawą poważnych patologii zachowań seksualnych

• Kora przedczołowa

• Kora orbitofrontalna

• Jądro półleżące

• Zespół jąder migdałowatych

• Hipokamp

• Pole nakrywki brzusznej

1. Budowa i znaczenie układu dopaminergicznego

Układ określony neurotransmiterem

Cztery różne szlaki pełniące różne funkcje

• Nigriostriatalna – kontrola motoryczna

• Mezolimbiczna – układ nagrody

• Mezokortykalny – funkcje poznawcze

• Guzowolejkowy – kontrola hormonalna

Receptory – wyłącznie metabotropowe

• Grupa D1 (D2 i D5)

• Grupa D2 (D2, D3, D4)

• Patologie układu: Choroba Parkinsona

  • Uzależnienie lekowe

  • Schizofrenia

  • Mlekotok

Dopamina jest zaangażowana w regulacji:

• motoryki

• uczenia

• motywacji

• percepcji

• odczuwania przyjemności

• równowagi hormonalnej

Właściwa aktywność układu dopaminergicznego jest niezbędna dla utrzymania odpowiedniego poziomu zadowolenia z życia

Zaburzenie czynności układu dopaminowego prowadzi do schorzeń neurologicznych, psychiatrycznych i hormonalnych

1. Uzależnienie jako choroba układu nagrody

AKTYWNOŚĆ NEURONÓW DOPAMINOWYCH WZRASTA W CZASIE CZYNNOŚCI PRZYJEMNYCH:

• jedzenia rzeczy smacznych

• zachowań agresywnych

• aktywności seksualnej

• podniecających ryzykownych przeżyć

• poszukiwania nowości

• uprawiania hazardu

W odróżnieniu od wcześniejszego poglądu, że sygnał dopaminowy sygnalizuje przyjemność, obecnie uważa się, że sygnalizuje przede wszystkim rozbieżność między oczekiwaną nagrodą a nagrodą otrzymaną.

Zachowanie celowe jest wyznaczone przez:

• Ocena wartości nagrody

• Wysiłek potrzebny do jej zdobycia

• Wynikającą z doświadczenia ocenę szansy sukcesu

• Zachowanie celowe jest zaburzone u osób uzależnionych

LEKI BLOKUJĄCE UKŁAD DOPAMINOWY POWODUJĄ UCZUCIE DYSKOMFORTU

1. Komponenty nagrody i ich znaczenie w uzależnieniu

NADMIERNA POGOŃ ZA PRZYJEMNOŚCIĄ, A W KONSEKENCJI NARKOMANIA,

MOŻE BYĆ POWODOWANA ZBYT NISKĄ AKTYWNOŚCIĄ UKŁADU NAGRODY I DĄŻENIEM DO JEJ KOMPENSACJI

STYMULACJA CHEMICZNA - DROGA NA SKRÓTY

• Poszukiwanie nagród sztucznych, przy których brak naturalnych mechanizmów regulacyjnych.

• Zwykle jest to próba samoleczenia wrodzonych defektów układu nagrody, w wyniku których nagrody naturalne nie wystarczają do utrzymania stanu dobrego samopoczucia

• Za przyjemność stosowania stymulantów płaci się długotrwałym osłabieniem układu dopaminowego i – w rezultacie – utratą radości z bodźców nagradzających

• Dowodzi to tego, że w prążkowiu kokainisty :

jest mniej receptorów dopaminowych D2

uwalnia się mniej dopaminy pod wpływem psychostymulanta

1. Główne grupy narkotyków

Blokery transportera dopaminowego: Bardzo szybkie uzależnienie, niewielkie objawy abstynencji

Agoniści receptora opatowego: Szybko uzależniające, silne objawy abstynencji

Agoniści receptora nikotynowego: Powolnie uzależniające, ale bardzo wysoki odsetek uzależnionych wśród używających (ok.. 40%); niewielkie objawy abstynencji

Agoniści receptora GABA-A i alkohol: Powolnie uzależniające, bardzo silne objawy abstynencji

Halucynogeny: Nie wytwarzają uzależnień, brak objawów abstynencji

Podział według Światowej Organizacji Zdrowia

• Opiaty np. heroina, morfina

• Psychostymulanty np. amfetamina, metamfetamina

• Kokaina

• Marihuana i haszysz

• Halucynogeny np. DMT

• Psychodeliki np. LSD-25

• Środki lotne – kleje

• Leki uspokajające i barbiturany

• Nikotyna

• Alkohol

• Steroidy

1. Konsekwencje uzależnienia od stymulantów

→ długotrwałe osłabienie układu dopaminowego i – w rezultacie – utrata radości z bodźców nagradzających

np. w prążkowiu kokainisty :

- jest mniej receptorów dopaminowych D2

- uwalnia się mniej dopaminy pod wpływem psychostymulanta

1. Ogólne konsekwencje uzależnienia

1) ochota jest wywołana przez mechanizmy dopaminowe, ulegające sensytyzacji

przyjemność związana z oczekiwaniem wzrasta

3) lubienie jest wywoływane przez mechanizmy opioidowe i gabergiczne, ulegające tolerancji

4) przyjemność związana z konsumpcją maleje

5) coraz intensywniej szukamy narkotyku, a on sprawia nam coraz mniej przyjemności

zaburzenia układu nagrody prowadzą do zachowań destruktywnych

1. Zasady leczenia uzależnienia

a) strategie uniwersalne

PRZESŁANKI:

• Uzależnienie wynika ze zmian adaptacyjnych

• Przyczyną nawrotowości jest chcica – dopaminowa faza nagrody

• Chcica jest związana z ogólnym pobudzeniem

CELE FARMAKOTERAPII:

• Zapobieganie tworzeniu się zmian adaptacyjnych

• Zredukowanie wrażliwości układu dopaminowego bez obniżenia jego stanu podstawowego

b) metody swoiste

- Działanie receptorowe – kuracje antagonistyczne

- Swoiste kuracje o mechanizmie niereceptorowym

- Blokowanie dostępu substancji do mózgu

SOCJOTERAPIA

- bardzo istotna, konieczna ale nie wystarczająca

FARMAKOTERAPIA

• Hamowanie objawów abstynencji (klonidyna)

Hamowanie głodu narkotykowego - chcicy

1. Narkofobia i jej konsekwencje

2. Racjonalistyczne i sentymentalistyczne teorie moralności

Racjonaliści - moralność wypływa z rozumu

• Arystoteles (384-323 pne) – cnota

  • nazywał on cnotami zalety etyczne, a osobą cnotliwą, dzielną etycznie - człowieka, który bez trudu rozpoznaje wymagania moralne, jakie stawia przed nim dana sytuacja i postępuje według nich nieprzymuszony

  • dzielił cnoty na:

    • moralne (etyczne), czyli cechy charakteru

    • intelektualne (dianoetyczne) będące cechami umysłu

• Immanuel Kant (1724-1804) – deontologia

  • koncepcja o charakterze deontologicznym – nacisk na powinność, obowiązek

  • etyką deontologiczną (gr. dein – powinno się). Według niej o słuszności i dobroci czynu decyduje to, czy został on wykonany zgodnie z wolą prawodawcy zewnętrznego lub wewnętrznego. Prawodawcą wewnętrznym według Kanta są zasady rozumu.

  • Deontologia na pierwszy plan wysuwa obowiązek. Obowiązki z reguły zakładają jakieś kodeksy, dotyczą sytuacji powtarzalnych: jeśli podjąłem decyzję moralną, to decyzja ta obowiązuje mnie we wszystkich podobnych okolicznościach. Podstawowym przykładem jest tutaj etyka Kanta. Deontologia porządkuje nasze życie moralne bez względu na nasze empiryczne cechy, okoliczności i uwarunkowania. To najbardziej „prawniczy” system etyczny, dlatego deontologia sprawdza się tam, gdzie badamy zgodność z istniejącymi rozstrzygnięciami moralnymi. Wedle deontologii dobro jest skutkiem działania moralnego, a nie celem (jak w konsekwencjalizmie). Deontologia występuje przeciwko etyce cnoty uznając, że cechy charakteru są neutralne z punktu widzenia moralności i mogą być złe, jak (biorę przykład z dzieł Kanta) zimna krew mordercy, która czyni go jeszcze bardziej niebezpiecznym.

• John Stuart Mil(1806-1873) – utylitaryzm

  • Nauka, która przyjmuje jako podstawę moralności użyteczność, czyli zasadę największego szczęścia, głosi, że czyny są dobre; jeżeli przyczyniają się do

szczęścia, złe, jeżeli przyczyniają się do czegoś przeciwnego. Przez szczęście rozumie się przyjemność i brak cierpienia; przez nieszczęście - cierpienie i brak przyjemności.

Sentymentaliści - moralność wypływa z afektu

• David Hume (1711-1776) - An Enquiry concerning the Principles of Morals (1752) .

• Adam Smith (1723-1790) - The Theory of Moral Sentiments (1759).

Bardzo mało potrzeba, by doprowadzić państwo do dobrobytu nawet z najniższego poziomu barbarzyństwa, mianowicie pokój, niskie podatki i tolerancyjne kierowanie sferą sprawiedliwości. Adam Smith. Wykład w r.1755

Moralność wypływa ze zrozumienia innych ludzi i z sympatii do nich

Adam Smith: The Theory of Moral Sentiments (1759).

Jak zauważyli Hume i Smith empatia, czyli współczucie, jest podstawą naszego zachowania moralnego.

Po ponad dwu wiekach włoscy neurofizjolodzy wykazali podstawy materialne poglądu Smitha. Odkryli oni mianowicie specjalny układ neuronów, nazwanych neuronami lustrzanymi. Ich odkrywcą jest Giacomo Rizzolatti, profesor fizjologii człowieka w Zakładzie Neurobiologii Uniwersytetu w Parmie

Odkryte najpierw u małp, a potem u człowieka neurony lustrzane to szczególny typ neuronów w korze mózgowej, które są zaprogramowane dla rozumienia sygnałów wysyłanych przez innych i umożliwiają powstanie sympatii i współczucia. Neurony lustrzane w korze ciemieniowej są sprzężone z neuronami ruchowymi w korze motorycznej tak, że ruchy innych osobników, nawet innego gatunku, powodują ich automatyczne powtarzanie.

Przypadkowo odkryte neurony lustrzane: reagujące na określony ruch lub gest niezależnie od tego, kto ten ruch wykonuje.

Odkrycie neuronów lustrzanych jest odkryciem doniosłym i dopiero zaczynamy w pełni doceniać jego konsekwencje dla naszej wiedzy o zachowaniu. Neurony te są zaprogramowane dla rozumienia sygnałów wysyłanych przez innych i umożliwiają porozumienie społeczne. Dzięki nim możemy przewidywać zachowania innych, uczyć się od innych i wytwarzać więzi sympatii i współczucia.

1. Neurony lustrzane - lokalizacja i działanie

• U ludzi znajdują się w korze motorycznej płata czołowego oraz w płacie ciemieniowym.

• Neurony lustrzane to grupy komórek nerwowych, które uaktywniają się podczas wykonywania pewnej czynności lub obserwowania jej u innych osobników.

• Neurony lustrzane odkryto w mózgu małp i człowieka.

• Nastawione są one na zrozumienie sygnałów wysyłanych przez innych i umoŜliwiających empatię.

• Prawdopodobnie to rozwój neuronów lustrzanych przyczynił się w zasadniczy sposób do kształtowania ludzkiej świadomości i społeczeństwa. Jedną z najważniejszych ich funkcji jest rozpoznawanie nastrojów, uczuć i myśli innych

• Dzięki nim większość ludzi dobrze potrafi czytać z twarzy rozmówców.

• Neurony lustrzane pozwalają też na uczenie się - obserwacja ruchów drugiej osoby wywołuje naśladowanie ich, co widać zwłaszcza u dzieci.

• Małpy też posiadają neurony lustrzane, ale Ludzki system rezonansu motorycznego różni się funkcjonalnie od małpiego:

• Jest aktywowany również przez ruchy bezsensowne

• Koduje nie tylko akcję, ale i ruchy formujące akcję

1. Neurony lustrzane a zachowania w tłumie

W korze ciemieniowej znajdują się neurony lustrzane, reagujące na ruchy (nasze lub cudze) i pobudzające odpowiednie neurony w korze ruchowej. Dzięki temu mimowolnie naśladujemy ruchy innych ludzi, a w tym mimikę twarzy naszych rozmówców. Ma to doniosłe konsekwencje, ponieważ imitacja mimiki prowadzi do imitacji nastroju interlokutora.

Dzięki neuronom lustrzanym obserwując twarze innych ludzi obserwujemy ich nastrój, zmiany uczuć, stan ducha –większość z nas dobrze potrafi czytać z twarzy innych. Czynimy to często wyłuskując bez kłopotu bardzo proste sygnały ze złożonego obrazu twarzy.

Dzięki neuronom lustrzanym naśladując mimikę innych możemy wywołać u siebie aktywację różnych neuronów, związanych z emocjami. Analogiczną, choć słabszą aktywację wywołuje sama obserwacja.

Oglądanie złych, gniewnych, agresywnych twarzy jest dla nas niemiłe, a jeżeli próbujemy naśladować ich mimikę sami zaczynamy wpadać w zły nastrój.

Oglądanie twarzy przyjemnych, radosnych, uśmiechniętych, poprawia nasz nastrój, a kiedy próbujemy naśladować ich mimikę odczuwamy przyjemność.

Oglądanie radosnej twarzy powoduje pobudzenia ośrodka przyjemności.

Jeszcze silniejsze pobudzenie tego ośrodka powoduje naśladowanie mimiki radosnej twarzy.

Można wykazać, że neurony lustrzane nie powodują prostej imitacji, ale umożliwiają zrozumienie intencji.

Małpa obserwuje ruch, który kończy się bądź złapaniem orzeszka (silna aktywacja neuronu lustrzanego), albo bez złapania (reakcja słabsza).

Po obserwacji pełnego ruchu, która aktywuje neurony lustrzane, małpa obserwuje ruch, którego końcowa faza jest zakryta. Zgodnie z doświadczeniem neurony lustrzane pracują również „kończąc ruch”.

Gdy skojarzono ruch z bodźcem akustycznym (darcie papieru), neurony lustrzane zaczęły odpowiadać na dźwięk.

Neurony lustrzane reagują silniej na ruchy, które nam są znane i które potrafimy naśladować.

Neurony lustrzane są silniej aktywowane przy obserwacji ruchów możliwych do naśladowania.

Dzięki neuronom lustrzanym pewne zachowania są imitowane i szybko rozprzestrzeniają się w grupie, np.:

• śmiech

• ziewanie

Dzięki nim możemy się wspaniale bawić razem, np. na koncercie.

Niestety, zachowania z przemocą są także łatwo imitowane i mogą opętać tłum, np. wojny gangów.

Prawdopodobnie sekret charyzmatycznego przywództwa kryje się w umiejętności odpowiedniego pobudzania neuronów lustrzanych zgromadzonego tłumu.

Przykład Hitlera i Mussoliniego pokazuje jak potężnym i niebezpiecznym narzędziem socjotechnicznym może być zręczne pobudzanie neuronów lustrzanych przy użyciu odpowiednich gestów i okrzyków.

Oczywiście charyzmę można też wykorzystać w celach szczytnych i dla dobra ludzkości, a charyzma Jana Pawła II nieskończenie przewyższała charyzmę polityków.

Imitowanie, umożliwione przez neurony lustrzane, miało zasadnicze znaczenie dla rozwoju ludzkości. Jest ono drogą zdobycia wiedzy społecznej i podstawą harmonii społecznej. Empatia, możliwa dzięki działaniu neuronów lustrzanych, jest ważną podstawą naszego odnoszenia się do innych ludzi, co uważamy za składową część naszej moralności.

1. Neurony lustrzane a autyzm

Autystycy nie angażują się w interakcje społeczne, gdyż ich układ neuronów lustrzanych działa nieprawidłowo.

Neurony lustrzane prawdopodobnie pełnią właśnie te funkcje, które są zaburzone u osób z autyzmem.

• Ludzie autystyczni mają obniżoną aktywność neuronów lustrzanych w zakręcie czołowym dolnym,tj. części kory przedruchowej mózgu, co może tłumaczyć ich niezdolność do oceny zamiarów innych osób.

• Zaburzenia działania neuronów lustrzanych w wyspie i korze przedniej części obręczy mózgu mogą być przyczyną pokrewnych objawów, na przykład braku empatii.

1. Zachowania empatyczne

• Zachowanie empatyczne jest charakterystyczne dla wielu naczelnych i dla zwierząt o dużych mózgach, żyjących w zhierarchizowanych grupach, zdolnych do samorozpoznania w lustrze.

• Rozwinęło się ono dzięki aktywności neuronów lustrzanych

• Empatia to nic innego niż miłosierdzie

• Empatia uruchamia niektóre obszary mózgu aktywowane przez cierpienie

1. Rozwiązywanie dylematów moralnych

• Badania neurobiologiczne z użyciem funkcjonalnego jądrowego rezonansu magnetycznego (fNMR) wykazuję, że w osądzie moralnym uczestniczą zarówno procesy emocjonalne, jak poznawcze, i często rywalizują one ze sobą

• Rozwiązanie dylematu moralnego polega na wyborze mniejszego zła ale skąd wiemy co to jest mniejsze zło? (dylemat zwrotnicy, dylemat mostu)

• Instynktownie unikamy osobowego pogwałcenia norm moralnych

• Pogwałcenie jest osobowe, jeżeli:

• Spowoduje poważne uszkodzenie ciała

• określonej osobie

• a krzywda nie wynika z przekierowania niebezpieczeństwa zagrażającego innej osobie

• Jeżeli wszystkie te kryteria nie zostają równocześnie spełnione, pogwałcenie jest bezosobowe, i na nie łatwo się godzimy w imię wyższych celów

• Chęć uniknięcia pogwałcenia osobowego norm moralnych dzielimy z innymi naczelnymi żyjącymi społecznie

• U człowieka w porównaniu z szympansem bonobo największe zmiany nastąpiły w:

• obszarze brzuszno-oczodołowej kory przedczołowej

• brzusznego pasma kory wzrokowej

• oraz neuroendokrynnego obszaru podwzgórza

• W rozwiązywanie dylematów moralnych zaangażowane są:

• Przyśrodkowy zakręt czołowy.

• Tylny zakręt obręczy, kora przedklinkowa, kora retrosplenialna.

• Górna bruzda skroniowa, dolny płat ciemieniowy.

• Kora orbitofrontalna, brzuszno-przyśrodkowa kora czołowa.

• Biegun skroniowy.

• Zespół jąder migdałowatych.

• Grzbietowoboczna kora przedczołowa .

• Płat ciemieniowy

• Emocje związane z moralnością nie są wyłącznym przywilejem ludzi

• Badania nad współczesnymi małpami sugerują, że nasi wspólni przodkowie prowadzili aktywne życie społeczne, kierowane emocjami, jak sympatia, gniew, wdzięczność, zazdrość, radość, miłość, a nawet poczucie sprawiedliwości. Odbywało się to jednak bez rozumowania, które hamuje procesy emocjonalne i komplikuje rozwiązywanie dylematów moralnych

• Ludzie w większości rozwiązują podobnie dylematy moralne, chociaż dają bardzo różne wyjaśnienia

• Dlaczego w toku ewolucji rozwinął się zmysł moralny?

• Dlaczego przywiązujemy wagę do intencji, a nie skutków?

• Wpływ kultury, religii i wykształcenia na decyzje moralne. Pewne aspekty są odporne na wpływy kulturowe, pewne nie

• Psychopaci:

• rozróżniają dobro od zła

• mają zdolność normalnych odpowiedzi na dylematy moralne

• wykazują brak kontroli emocjonalnej i wybierają wyłącznie odpowiedzi utylitarne

• Socjopatie nabyte – uszkodzenie płatów czołowych, pedofilia związana z guzem mózgu, zmiany osobowości po udarach mózgu

• Uszkodzenia w obrębie brzuszno-przyśrodkowej kory przedczołowej (VMPC) powodują zmianę wyborów moralnych→ wybór rozwiązań utylitarnych

1. Osobowe i nieosobowe gwałcenie norm moralnych

Przy rozwiązywaniu osobowych dylematów moralnych bardziej aktywne są:

• Przyśrodkowy zawój czołowy

• Tylny zawój obręczy

• Górna bruzda skroniowa

• Dolny płat ciemieniowy

Przy rozwiązywaniu nieosobowych dylematów moralnych bardziej aktywne są:

• Grzbietowo-brzuszna kora przedczołowa

• Płat ciemienowy

1. Kora orbitofrontalna a rozwiązanie dylematów

• Dla rozwiązania trudnych osobowych dylematów moralnych, w których „utylitarne” rozwiązania wymagają pogwałcenia osobowego zasad moralnych mobilizują się obszary mózgu zaangażowane w myślenie abstrakcyjne i kontrolę poznawczą tj.:

• grzbietowobrzuszna kora przedczołowa

• czołowa kora obręczy

• Podjęcie decyzji o wyrządzeniu osobowej krzywdy jest poprzedzane wzrostem aktywności w obszarach kontrolujących emocje.

• Wiele obszarów kory czołowej i ciemieniowej wzmaga swą aktywność w czasie podejmowania decyzji rządzonych przez zmysł moralny, a ich aktywność jest większą, gdy dokonamy wyboru utylitarnego.

1. Neurobiologia a wolna wola

• John Dylan Haynes z Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences w Lipsku przedstawił wyniki, sugerujące, że decyzje podejmujemy bez udziału świadomości

• Badany, którego aktywność mózgu była monitorowana metodą fNMR, patrząc na komputer, na którym pokazywały się losowo liczby, miał w wybranej przez siebie chwili nacisnąć lewy lub prawy guzik na konsoli. Wybór guzika również należał do niego

• Aktywność w korze ciemieniowej i przedczołowej badanego zmieniała się przed powzięciem decyzji o naciśnięciu guzika, i obserwując jej wzorzec eksperymentator wiedział, który guzik zostanie naciśnięty 7-10 sekund wcześniej, niż badany sądził, że zadecydował, który guzik naciśnie

• Wynik nie musi przesądzać o nieistnieniu wolnej woli, ale tylko wówczas, jeżeli założymy jedność duszy i mózgu

1. Przeżycie duchowe a aktywność mózgu

• Przeżycia duchowe wyjaśnia się prowadząc doświadczenia ze stymulacją mózgu

• W czasie medytacji wyraźnie większa aktywność mózgu w płatach czołowych

• Szczególną uwagę poświęca się padaczce zwłaszcza skroniowej:

• ok.1 %

• tzw. Padaczka Dostojewskiego: ataki padaczki z odczuwaniem przyjemności lub stanów ekstatycznych

• zespół Geschwinda:

• hipergrafia

• nadreligijność

• atak gniewu zwykle przemijający i bez przemocy

• lepkość: silna zależność od innych i konieczność posiadania towarzystwa, „Uczniów”

• zmieniona seksualność: aseksualność lub nadmierna seksualność

→święci, mistycy, prorocy, sławne osoby: m.in Dostojewski, Aleksander Wielki, Piotr Wielki, Juliusz Cezar, Sokrates

→ napady drgawek występują gł. Na dużych wysokościach ze względu na podniesienie poziomu endorfin (objawienia w wielu religiach miały miejsce na górach)

1. Lewopółkulowy interpretator świata

• Lewa półkula tłumaczy rzeczywistość, usiłuje racjonalnie wytłumaczyć napływające spostrzeżenia

• Takie interpretacje tworzone są bardzo szybko

• Są łatwe do manipulowania, nasilenia lub osłabienia, łatwo dodać do nich znaczenie

• Interpretator tworzy naszą świadomą rzeczywistość wykorzystując często ograniczone i fragmentaryczne dane, którymi dysponuje

• W wyjaśnienia interpretatora wierzymy bezdyskusyjnie, przynajmniej początkowo

• Świadomość jest zbudowaną przez interpretatora refleksją mózgu nad światem

• emocjonalne

• Freud – wyjaśnienie sugestii posthipnotycznej , dlaczego otworzyła Pani parasolkę?- Freud w czasie sugestii hipnotycznej kazał pacjentce otworzyć parasolkę bo przebudzeniu tego nie pamiętała ale jej lewa półkula szukała racjonalnego wyjaśnienia (np. chciałam zobaczyć, czy się nie zepsuła)

• Obrazki:

Prawa półkula z lewego oka otrzymuje obraz zaśnieżonego podwórka

Lewa półkula z prawego oka otrzymuje obraz kurzej łapy

Badany ma wybrać dwa kojarzące się mu obrazki.

Prawą ręka wybiera głowę koguta. Lewą ręką wybiera łopatę

Zapytany o przyczynę wyboru:

„Kogut kojarzy się z łapą, a kurnik trzeba posprzątać

1. Paraidolie religijne

• Zjawisko dostrzegania obrazów religijnych w przedmiotach takich jak pnie drzew, błyszczące powierzchnie czy przypalone tosty nazywamy paraidolią religijną.

• Wierzący mówią o cudach

• Znajomość życia wpływa na to co widzimy, a widzimy to, co chcemy widzieć

• Nasza dusza może też dramatycznie wpływać na ciało. Przykładem tego są stygmatycy

1. Zasady i cele rozmnażania płciowego

Biologicznym celem naszej egzystencji jest zapewnienie nieśmiertelności naszym genom. Ponieważ jako indywidualne nośniki genów nie jesteśmy w stanie sprostać temu zadaniu, musimy zapewnić przepływ naszych genów w następne pokolenia. Rozmnażanie płciowe jest wypracowaną przez ewolucję skuteczną strategią unieśmiertelniania materiału genetycznego.

1. Strategie seksualne samca i samicy

Samice dużym kosztem własnym budują nośnik genomu czyli potomstwo i często dbają o nie. Samce dostarczają dodatkowy materiał genetyczny, a ich rola w dalszej opiece nad potomstwem jest różna .

Strategie seksualne, zwłaszcza wyboru partnera, są różne u obu płci Samiec idzie na ilość, samica na jakość.

Stąd samica jest bardziej wybredna niż samiec w doborze partnera, a samiec musi się bardziej starać.

1. Różnice płciowe w budowie mózgu

Mózg ludzki w oryginalnym planie budowy jest mózgiem żeńskim, dopiero wpływ hormonów

męskich w okresie prenatalnym powoduje zmiany w oryginalnym planie mózgu. Rozwijający się

mózg może ulec maskulinizacji pod wpływem różnych czynników, zwłaszcza żeńskich hormonów

płciowych (estradiol), a także chemikaliów (barbiturany, DDT).

Kobiety:

– silniej rozgałęzione neurony w korze przedczołowej oczodołowej

– większe spoidło wielkie u dziewczynek (-> lepsza komunikacja między półkulami i

mniejsza asymetria mózgu)

– mniej asymetryczne planum temporale (część kory związana z mową i ręcznością) – może

to mieć związek z większą łatwością powrotu mowy po wylewie i z większą gadatliwością

– o 15% wyższy metabolizm mózgu

Mężczyźni:

– większe jądro INAH-3 (jądro zróżnicowane płciowo)

– większe jądro łożowe prążka krańcowego (BDST)

– silniej rozgałęzione neurony w korze przedczołowej przyśrodkowej

1. Różnice płciowe w zachowaniu - wrodzone czy kulturowe?

• Charakterystyczną różnicą między chłopcami a dziewczynkami jest preferencja zabawek: chłopcy wola mechaniczne, dziewczynki lalki.

• Badania na koczkodanach sugerują, że jest to różnica wytworzona w ciągu ewolucji u wyższych naczelnych.

• Panowie i panie różnią się pod względem przetwarzania bodźców uznanych za najbardziej swoiste dla człowieka: bodźców związanych z poczuciem humoru. U pań dowcip pobudza silniej obszary związane z rozumowaniem i odczuwaniem przyjemności

1. Płeć, stres, depresja

Zespół jąder migdałowatych (amygdala) – struktura zaangażowana w pamięć, emocje, agresję, lęk, stres i seks – przetwarza dane odmiennie u obu płci.

Aktywizacja jądra migdałowatego przez obrazki o silnym ładunku emocjonalnym:

• U mężczyzn reakcje emocjonalne silniej pobudzały neurony w mózgu, a ponadto silniej reagowało prawe jądro migdałowate.

• U kobiet silniej reagowało lewe jądro migdałowate

Stres jest obecnie intensywnie badany, gdyż okazało się, że powoduje zanik neuronów i zmniejsza liczbę połączeń między nimi w strukturach związanych z aktywnością poznawczą, a nasila rozrost neuronów w strukturach związanych z emocjami.

Chroniczny stres prowadzi do zmniejszenia plastyczności neuronów kory mózgowej i hipokampa, a to – jak się uważa – leży u podstaw depresji.

Stres nasila natomiast rozrost drzewa dendrytycznego w jądrze migdałowatym, co wydaje się być przyczyną agresywności u osób i zwierząt poddanych przewlekłemu stresowi.

STRES A DEPRESJA: MOŻLIWE REAKCJE

HIPOTEZA DEPRESJI JAKO UTRATY NEUROPLASTYCZNOŚCI

• normalny mózg, ma zdolność do przeprowadzenia adaptacji o znaczeniu funkcjonalnym określaną jako neuroplastyczność

• depresja ma wynikać z niemożności dokonania stosownych reakcji adaptacyjnych do stresujących okoliczności

• strukturalne zmiany mózgu powodowane przez stres – zmniejszenie komunikacji między neuronami kory i hipokampa - obniżają neuroplastyczność i powodują objawy

depresji - obniżenie nastroju, umiejętności podjęcia decyzji i możliwości pamięci

Depresja znacznie częściej występuje u kobiet niż u mężczyzn

Czy kobiety inaczej niż mężczyźni reagują na stres?

Reakcje neuronów jądra migdałowatego na ostry stres:

• u samców stres powoduje zwiększenie liczebności kolców synaptycznych w hipokampie, co wiąże się z poprawą pamięci

• samice reagują na ostry stres zmniejszeniem plastyczności hipokampa i pogorszeniem funkcji poznawczych

Mężczyźni są lepszym materiałem na wojowników.

Jednakże mężczyźni znoszą chroniczny stres gorzej niż kobiety: neurony w ich hipokampie są słabsze i bardziej podatne na działanie neurotoksyn.

Ta sama dawka kwasu ibotenowego podana do hipokampa powoduje znacznie rozleglejsze uszkodzenia u chronicznie stresowanego samca niż u samicy

Mimo wytrzymalszego hipokampa kobiety częściej cierpią na depresję.

Prawdopodobnie przyczyną jest mniejsza sprawność innych mechanizmów regulujących nastrój.

Jednym z głównych regulatorów nastroju jest serotonina.

W męskiej korze mózgowej tworzy się więcej serotoniny niż w żeńskiej: może to wiązać się z większą podatnością kobiet na depresję.

Szybkość tworzenia się serotoniny z a-[11C] metylotryptofanu.

Jedynie w prawej skorupie szybkość syntezy 5HT jest wyższa u kobiet.

1. Fazy zachowania reprodukcyjnego i ich biochemia

ORGAZM: Zarówno u mężczyzn, jak i kobiet orgazm powoduje wyrzut prolaktyn. Wyrzut jest silniejszy, gdy orgazm został osiągnięty na drodze masturbacji. Pobudzenie wywołane oglądaniem filmów porno nie zmienia prolaktyn w krwi u mężczyzn i minimalnie podnosi je u kobiet

• Pożądanie (libido):Napędzane przez hormony płciowe, testosteron i estradiol

• Podniecenie: monoaminy: dopamina, noradrenalina, serotonina

• Kopulacja i orgazm: hormony, monoaminy, prolaktyna, wazopresyna, oksytocyna

• Odprężenie: wazopresyna, oksytocyna

przywiązanie

• proces reprodukcji jest czynnością kosztowną i często szkodliwą dla organizmu

• organizm ją podejmuje tylko dlatego, że czynności związane z reprodukcją są w większości czynnościami nagradzanymi – przynoszą intensywna przyjemność

• układ nagrody, dobrze określony neurobiologicznie, pełni kluczową rolę w zachowaniu seksualnym

• zespół jąder migdałowatych reguluje nie tylko behawior seksualny i stres, ale również agresję – bliskie położenie jąder regulujących zachowania seksualne i agresywne powoduje, że często występują one równocześnie

1. Aktywność seksualna a reprodukcja

Po stworzeniu pary i przesunięciu akcentu na reprodukcyjnąstronęseksu, zwykle utrzymuje sięwysokie zainteresowanie seksem rekreacyjnym, co wzmaga siłęzwiązku partnerskiego

Więźpartnerska utrzymuje sięzwykle bardzo długo, znacznie poza okres reprodukcyjny, a wzmaga jąaktywnośćseksualna, utrzymująca sięu zaskakująco dużej liczbie starszych par (ponad 25% po 80)

• Ludzka seksualność jest regulowana nie tylko przez hormony, ale równieżprzez korę mózgową i struktury limbiczne.

• Dominująca rola kory mózgowej w behawiorze seksualnym człowieka powoduje, że nie wszystko co dotyczy naszego seksu można wydedukować z badań na zwierzętach

• Organizm ją podejmuje tylko dlatego, że czynności związane z reprodukcją są w większości czynnościami nagradzanymi –przynosząintensywnąprzyjemność. Układ nagrody, dobrze określony neurobiologicznie, pełni kluczowa roląw zachowaniu seksualnym

• REGULACJA LUDZKIEGO BEHAWIORU SEKSUALNEGO PRZEZ JĄDRA MIGDAŁOWATE: Centralne przyśrodkowe j. migdałowate wysyła projekcje do przyśrodkowego obszaru przedwzrokowego, struktury regulującej aspekty konsumacyjne nagrody, poprzez brzuszny szlak amygdalofugalny i prążek krańcowy. Podstawnoboczne j. migdałowate wysyła projekcje do jądra półleżącego oraz do obszaru nakrywki brzusznej: struktur regulujących aspekty apetytywne nagrody.

• NGF, jedyna neurotrofina, której poziom się podnosi w osoczu krwi zakochanych, może byćczynnikiem ważnym dla tworzenia nowej więzi partnerskiej NGF jest:

  • Regulatorem dojrzewania i wzrostu neuronów

  • Aktywatorem HPA

  • Czynnikiem aktywującym syntezę i uwalnianie wazopresyny

• Nawiązywanie kontaktu – wzmożone wydzielanie testosteronu (pan) i estradiolu (pani); aktywacja układu dopaminowego.

1. Orientacja seksualna a budowa mózgu

Homoseksualiści:

– mniejsze niż heteroseksualiści jądro INAH-3 (jądro zróżnicowane płciowo)

– u homoseksualistów męskich jądro łożowe prążka krańcowego (układ limbiczny) większe

niż u heteroseksualistów; u transseksualistów to jądro jest mniejsze niż u kobiet

Neurobiologia zachowań homoseksualnych – 2 typy homoseksualistów:

• Homoseksualizm rzeczywisty – te osoby czują się mężczyznami i preferują mężczyzn jako partnerów

• Homoseksualizm związany z trasseksualizmem i niewłaściwą identyfikacją płci – te osoby są psychicznie kobietami i poszukują mężczyzny jako partnera

1. Wykształcenie narządów płciowych a system społeczny rozmnażania

W rozmnażaniu płciowym biorą udział dwie płci, których rola u organizmów wyższych jest różna:

• samice dużym kosztem własnym budują nośnik genomu czyli potomstwo i często dbają o nie

• samce dostarczają dodatkowy materiał genetyczny, a ich rola w dalszej opiece nad potomstwem jest różna

Strategie seksualne, zwłaszcza wyboru partnera, są różne u obu płci:

• samiec idzie na ilość

• samica na jakość (stąd samica jest bardziej wybredna niż samiec w doborze

partnera, a samiec musi się bardziej starać)

Samiec jest więc z reguły większy, silniejszy i ma atrakcyjniejszy wygląd niż samica, chociaż biologicznie jest płcią słabszą

Sex i zachowania reprodukcyjne łączą się często z reakcjami agresywnymi – ośrodki zachowania seksualnego i agresji są położone blisko siebie.

Agresywność dotyczy dwóch wielkich obszarów:

• rywalizacja o partnera (zapewnienie potomstwu najlepszych genów)

• ochrona potomstwa (ochrona własnych genów w następnym pokoleniu)

Przy rywalizacji samców o samicę agresja zazwyczaj przybiera formy zrytualizowane i

nie kończy się poważnymi obrażeniami rywala.

Biologicznym celem agresji tego typu jest dobór jak najlepszych genów: samica wybiera

najsilniejszego lub najsprytniejszego konkurenta.

Nawet jeżeli geny zapewniające przewagę walczącego samca nie powodują efektów

najkorzystniejszych dla niego w normalnym życiu (np. zbyt wielkie poroże), są zazwyczaj

korzystne dla potomstwa żeńskiego.

Wśród ludzi rywalizacja o kobiety może przybrać formy brutalniejsze i kończyć się śmiercią pokonanego rywala.

W całym świecie zwierzęcym samica ma niezbywalne prawo wyboru partnera, i stosunek seksualny wbrew jej woli, czyli gwałt, opisano tylko u paru gatunków:

• ludzi

• delfinów

• kaczorów

Proces reprodukcji jest czynnością kosztowną i często szkodliwą dla organizmu. Organizm ją podejmuje tylko dlatego, że czynności związane z reprodukcją są w większości czynnościami nagradzanymi – przynoszą intensywną przyjemność. Układ nagrody, dobrze określony

neurobiologicznie, pełni kluczowa rolą w zachowaniu seksualnym.

Behawior seksualny, którego celem jest zapłodnienie jaja, jest złożony, gdyż pełni istotną rolę w selekcji partnera, którego geny powinny pomóc, a nie przeszkadzać naszym genom w stworzeniu jak najlepszego następnego nośnika genów. W związku z tym duża część zachowania seksualnego jest związana z wyborem partnera.

Behawior seksualny człowieka jest wyznaczony naszą psychiką, kształtowaną przez wpływy kulturowe, wychowanie, akceptacje społeczną, ale i przez neuroanatomię.

1. Monogamia i poligamia - uwarunkowania kulturowe i neurobiologiczne

ptaki: 90% monogamicznych

ssaki: < 5% monogamicznych

naczelne: ~ 18% monogamicznych

gibbon – monogamia-niewielki dymorfizm płciowy

goryl – duży dymorfizm

nornik preriowy – Metodą autoradiografii badano gęstość receptorów wazopresynowych V1a w mózgu. Obserwowano wyższe stężenie tych receptorów w brzusznej gałce bladej (większe zaczernienie) u nornika preriowego.

• Kultury monogamiczne zyskały przewagęnad poligamicznymi dopiero w ostatnich stuleciach

• Wkulturach zachodnioeuropejskich i pochodnych obowiązuje monogamia, obecnie przechodząc często w poligamięsukcesywną. W około 80% wczesnych cywilizacji występowała poligamia typu haremowego

• Badanie: Pary norników preriowych i łąkowych, samiec z receptywną samicą umieszczano na noc we wspólnej klatce.Niezależnie od gatunku, wszystkie pary wykorzystywały takąokazję...Ale nazajutrz zachowująsię inaczej:

---------No i nornik preriowy tuli sięgłównie do starej partnerki,

----------a łąkowy w ogóle tuli się mało, i bez preferencji

• Metodą autoradiografii badano gęstość receptorów wazopresynowych V1a w mózgu. Obserwowano wyższe stężenie tych receptorów w brzusznej gałce bladej (większe zaczernienie) u nornika preriowego

• Ekspresja receptora wazopresynowego V1A w brzusznej gałce bladej powoduje powstanie skłonności do monogamii u nornik łąkowego. Wszystkie samce z Va1R przebywały ponad połowę czasu z partnerkami

1. Znaczenie wazopresyny i oksytocyny dla funkcji mózgu

hormon miłości partnerskiej

NGF jest:

•Regulatorem dojrzewania i wzrostu neuronów

•Aktywatorem HPA

•Czynnikiem aktywującym syntezę i uwalnianie wazopresyny

NGF, jedyna neurotrofina, której poziom się podnosi w osoczu krwi zakochanych, może być czynnikiem ważnym dla tworzenia nowej więzi partnerskiej

Kopulacja i orgazm: Hormony, monoaminy, prolaktyna, wazopresyna, oksytocyna

Odprężeniewazopresyna, oksytocyna

UWALNIANE W CZASIE ORGAZMU I DALSZEGO WSPÓŁŻYCIA OKSYTOCYNA I WAZOPRESYNA POWODUJĄPOWSTANIE SILNEJ WIĘZI UCZUCIOWEJ

Potem faza odprężenia:

w czasie której do głosu dochodzi wazopresyna, konsolidując pamięć przeżytych chwil i łącząc przyjemność z osobą partnera

HORMONY ZAANGAŻOWANE W ORGAZM I BEHAWIOR POSTKOPULACYJNY.

UWALNIANE W CZASIE ORGAZMU I DALSZEGO WSPÓŁŻYCIA OKSYTOCYNA I WAZOPRESYNA POWODUJĄ POWSTANIE SILNEJ WIĘZI UCZUCIOWEJ,w czasie której do głosu dochodzi wazopresyna, konsolidując pamięć przeżytych chwil i łącząc przyjemność z osobą partnera.....KTÓRĄ DALEJ UMACNIA FAZA ODPRĘŻENIA.

1. Agresja i agresywność

AGRESJA: Celowe działanie zmierzające do wyrządzenia szkody przedmiotowi tego działania

AGRESYWNOŚĆ: Postawa charakteryzująca się tendencją do aktywnego przełamywania przeciwności

•Agresywność jest naturalną cechą ludzkiego charakteru, a zachowanie agresywne może sprawiać przyjemność

•Agresywność ma dobrze poznane podłoże neurochemiczne

•Agresywność ma również podłoże genetyczne, ale jej ekspresja uwarunkowana jest wpływami środowiskowymi

•We współczesnym społeczeństwie agresja straciła w znacznej mierze swój walor przystosowawczy

•Odpowiednie wychowanie może zahamować lub nasilić zachowania agresywne

•Patologiczna agresywność jest chorobą poddającą się leczeniu farmakologicznemu

•Pewien poziom agresywności, zwłaszcza chłodnej, jest pożądany

AGRESJA I AGRESYWNOŚĆ PEŁNIĄ WAŻNĄ ROLĘ BIOLOGICZNĄ, SŁUŻĄC PRZEŻYCIU OSOBNIKA I GATUNKU:

• Agresja łowiecka – zdobycie pokarmu

• Obrona przed napaścią

• Walka o rozszerzenie terytorium (ksenofobia, rasizm, nacjonalizm, czystka etniczna)

• Walka o sukces reprodukcyjny

  • rywalizacja o samicę

  • ochrona genów

• Walka o pozycję w hierarchii społecznej

W społeczeństwach prymitywnych agresja międzyludzka miała działanie przystosowawcze, redukując konkurencję:

•w warunkach biedy – o tereny łowieckie lub uprawne (np. łowcy głów)

•w warunkach sytości – o kobiety (np. Indianie Yanomami)

! ze względu na to, że agresja zwiększa szanse w walce o byt, w toku ewolucji stała się ona działaniem nagradzanym (przynoszącym przyjemność); ludzie w większości lubią uczestniczyć w aktach agresji, najchętniej jednak biernie.

We współczesnym cywilizowanym społeczeństwie skrajne zachowania agresywne straciły walor przystosowawczy i stały się destruktywne. Wrodzone predyspozycje jednak zostały i należy dać im ujście np. poprzez sport (nawet brutalny).

Skrajnie destrukcyjne formy agresji – samobójstwo, terroryzm, ludobójstwo.

Odpowiednie wychowanie może całkowicie wyeliminować zachowania agresywne, ale uwarunkowania biologiczne wciąż pozostają i agresja z łatwością może być przywrócona.

1. Agresja chłodna i emocjonalna

Agresja nie zawsze musi się łączyć ze wściekłością!

• Agresja związana z wściekłością to agresja emocjonalna – rozładowanie napięcia

• Agresja bez wściekłości – z zimną krwią – to agresja chłodna – osiągnięcie zamierzonego celu.

1. Neuroanatomia agresji

NEUROANATOMIA AGRESJI

Najstarsze ewolucyjnie części mózgu, pień i rdzeń przedłużony, tworzące archipalium współczesnego mózgu, sterowały zachowaniami niezbędnymi dla przeżycia, wśród których znajduje się agresja.

Filogenetycznie młodszy układ limbiczny (paleopalium), sterujący emocjami, oraz najnowszy układ kory mózgowej (neopalium), sterujący myśleniem racjonalnym, hamują agresywne reakcje z archipalium.

Agresywne zachowania z pnia mózgu są kontrolowane i hamowane przez wyższe piętra układu nerwowego. Uszkodzenie funkcji korowych z jakichkolwiek przyczyn (udar, demencja, uszkodzenie głowy, upojenie alkoholowe) powoduje regresję: utratę modulujących funkcji kory nad pobudzeniem motorycznym, impulsywnością i agresją.

U trzyletniego dziecka układ limbiczny i korowy nie jest rozwinięty na tyle, aby hamować odruchy agresywne z pnia mózgu. Sfrustrowany trzylatek krzyczy, kopie, bije, rzuca się na ziemię. Sfrustrowany ośmiolatek ma ochotę na podobne zachowanie, ale potrafi się kontrolować.

Uszkodzenie funkcji korowych z jakichkolwiek przyczyn (udar, demencja, uszkodzenie głowy, upojenie alkoholowe) powoduje regresję – utratę modulujących funkcji kory nad pobudzeniem motorycznym, impulsywnością i agresją.

Istnieją różne typy agresji, odmienne pod względem podłoża neurobiologicznego:

• Wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa

• Obronna i ofensywna

• Emocjonalna i chłodna (łowcza, drapieżna)

Neuroanatomia szczegółowa agresji, czyli przypisanie pewnych form agresji określonym strukturom mózgowym, została zapoczątkowania badaniem efektu drażnienia elektrycznego określonych struktur mózgowych (Alan Siegel).

Drażniąc elektrycznie określone części systemu limbicznego możemy wywołać różne typy agresji:

• Agresję chłodną czyli łowczą wywołuje u kota drażnienie bocznego podwzgórza (LH)

• Agresję emocjonalną u kota wywołuje drażnienie

  • przyśrodkowego podwzgórza (MH)

  • jąder migdałowatych (AMY)

  • substancji szarej okołowodociągowej (PAG)

W mózgu istnieje wiele neuromediatorów – dla regulacji zachowania agresywnego ważne są:

• pobudzające aminokwasy (EAA) – kwas glutaminowy

• hamujące aminokwasy – GABA

• monoaminy

  • dopamina

  • noradrenalina

  • serotonina

• neuropeptydy – substancja P (SP) i enkefaliny (ENK)

Kompleks jąder migdałowatych jest związany również z regulacja zachowań nagradzanych, w szczególności zachowań seksualnych, stąd tez agresja, seks i przyjemność są ze sobą ściśle powiązane.

Niektóre zmiany biochemiczne skorelowane z wysokim poziomem agresji:

• niska aktywność układu serotoninowego

• niski poziom cholesterolu

• wysoki poziom testosteronu

1. Agresja a mowa - neuronalne metody kontroli

AGRESJA LUDZKA MOŻE BYĆ WYWOŁANA I ŁAGODZONA MOWĄ

Informacje prowadzone szlakiem pozawstęgowym dochodzą do jądra migdałowatego, modulując emocje i pobudzenie ogólne.

Sygnały z kory asocjacyjnej hamują aktywność jądra migdałowatego.

1. Zachowania empatyczne

• Empatia – wrodzona skłonność do niesienia pomocy osobom znajdującym się w potrzebie, zwłaszcza w sytuacji zagrożenia życia, wydaje się być absolutnym przeciwieństwem agresji.

• Zachowanie empatyczne jest charakterystyczne dla wielu naczelnych i dla zwierząt o dużych mózgach, żyjących w zhierarchizowanych grupach, zdolnych do samorozpoznania w lustrze.

• Rozwinęło się ono dzięki aktywności neuronów lustrzanych

• Empatia to nic innego niż miłosierdzie

• Jak zauważyli Hume i Smith, empatia, czyli współczucie, jest podstawa naszego zachowania moralnego

• Empatia uruchamia niektóre obszary mózgu aktywowane przez cierpienie

104. Zachowania agresywne ewokowane empatii

Empatia miałaby być naturalnym regulatorem agresji. Empatia hamuje agresję emocjonalną blokując powstanie gniewu (na drodze racjonalnej), a agresję chłodną przez wywołanie negatywnej reakcji afektywnej na widok cierpienia ofiary.

105. Neurony lustrzane

• U ludzi znajdują się w korze motorycznej płata czołowego oraz w płacie ciemieniowym.

• Neurony lustrzane to grupy komórek nerwowych, które uaktywniają się podczas wykonywania pewnej czynności lub obserwowania jej u innych osobników (reagują na określony ruch niezależnie od tego, kto ten ruch wykonuje).

• Ułatwiają uczenie się

• Neurony lustrzane odkryto w mózgu małp i człowieka.

• Nastawione są one na zrozumienie sygnałów wysyłanych przez innych i umożliwiających empatię.

• Prawdopodobnie to rozwój neuronów lustrzanych przyczynił się w zasadniczy sposób do kształtowania ludzkiej świadomości i społeczeństwa. Jedną z najważniejszych ich funkcji jest rozpoznawanie nastrojów, uczuć i myśli innych

• Dzięki nim większość ludzi dobrze potrafi czytać z twarzy rozmówców.

• Neurony lustrzane pozwalają też na uczenie się - obserwacja ruchów drugiej osoby wywołuje naśladowanie ich, co widać zwłaszcza u dzieci.

• Małpy też posiadają neurony lustrzane, ale Ludzki system rezonansu motorycznego różni się funkcjonalnie od małpiego:

• Jest aktywowany również przez ruchy bezsensowne

• Koduje nie tylko akcję, ale i ruchy formujące akcję