WYKŁAD 1.

1.Co to jest problem psychofizyczny?

Problem stosunku duszy do ciała, czy nasze myśli i uczucia to nic innego, jak impulsy elektryczne w mózgu?

2. Źródła problemu psychofizycznego. -nieobserwowalność umysłu -wyjaśnienia teologiczne a kauzalne -problem intencjonalności stanów umysłowych -świadomość 3. Dualizm Kartezjański -umysł i ciało to dwie odrębne rodzaje substancji -istnieją niezależnie od siebie -mogą na siebie wpływać -paralelizm 4. Materializm i jego rodzaje Istnieje wyłącznie materia, na ogół rozumiana jako to, o czym (aktualnie) mówią fizycy (fizykalizm). teoria identyczności - stany umysłowe są identyczne ze stanami mózgu materializm eliminacyjny – psychologia to rodzaj „magicznego” opisu aktywności mózgu emergentyzm – umysł jest wytworem pracy złożonego mózgu, ale nie da się zredukować do aktywności pojedynczych neuronów („całość jest czymś więcej niż sumą części” epifenomenalizm – świadomość jest „wydzieliną” mózgu, to co się dzieje w naszym umyśle nie ma wpływu na jego pracę ani na zachowanie teoria podwójnego aspektu - pomiędzy materializmem a dualizmem; mózg i umysł to dwa odrębne, ale komplementarne aspekty jednej rzeczywistości 5. Łatwy i trudny problem świadomości •D. Chalmers: łatwe problemy świadomości i trudny problem świadomości krytycy teorii identyczności zwracają uwagę na istnienie przeżyć nie dających się opisać w kategoriach aktywności neuronalnej •D. Dennett: trudny problem świadomości jest iluzją, która jest efektem dużej liczby nierozwiązanych łatwych problemów
WYKŁAD 2. 1.Rodzaje dyscyplin zajmujących się mózgiem Neurobiologia behawioralna, neurobiologia poznawcza, psychofizjologia, neuropsychologia, socjobiologia, neuroekonomia, neurofizjologia, neuroanatomia, neurochemia, etologia( psychologia porównawcza), neurologia, neurochirurgia, neuropsychiatria. 2.Doktryna komorowa i jej krytycy. I komora- zmysł wspólny, łączenie się zmysłów, II komora- fantazja i wyobraźnia III komora- pamięć Wezaliusz wykonał bardzo dokładne obrazy anatomiczne, udowodnił, że Galen nie oparł swoich koncepcji na ludzkiej anatomii. 3.Twórcy nowożytnej neuroanatomii Kartezjusz, Thomas Willis, Vieussens, Lancisi, Christopher Wren, Luigi Galvani 4.Frenologia. Mózg podzielony jest na 35 obszarów odpowiadających poszczególnym funkcjom, im bardziej rozwinięta jakaś funkcja tym większy przyrost masy mózgu i wybrzuszenie czaszki. ( kora mózgowa jako siedlisko funkcji psychicznych) Twórcy: F. J. Gall i J.G. Spurzheim. 5.Zasada ekwipotencjalności. Wszystkie funkcje psychiczne są wykonywane przez te same części mózgu, przez co uszkodzona część może zostać zastąpiona przez inną. (Jean- Pierre Flourens) 6.Odkrywcy mózgu językowego. Paul Broca i Carl Wernicke 7.Najważniejsze odkrycia XIX i XX wieku w neurobiologii. - pomiar prędkości impulsu elektrycznego (Hermann von Helmholtz) - odkrycie obszaru ruchowego mowy (P. Broca) - odkrycie czuciowego obszaru mowy (C. Wernicke) - stymulacja elektryczna kory (Gustav Theodor Fritsch, Eduard Hitzing) - budowa cytoarchitektoniczna kory ( Korbinian Brodmann) - neurony są odrębnymi komórkami (Santiago Ramon y Cajal) - odkrycie i opisanie synaps (sir Charles Sherrington) - odkrycie synapsy chemicznej (Otto Loewi) - odkrycie acetylocholiny (Henry Dale) WYKŁAD 3. 1.Metody badawcze bazujące na lezjach. -ablacja- nieodwracalne usunięcie fragmentu mózgowia Lezje odwracalne: chemiczna blokada, schładzanie obszaru Lobotomia- psychochirurgia, Leczenie objawów Parkinsona- palidotomia, operacyjne leczenie padaczki. 2. Metody biochemiczne. Autoradiografia- wprowadzenie radioaktywnego znacznika do tkanki nerwowej Histochemia- wprowadzenie barwnika, który łączy się z wybranymi komórkami lub ich częściami Mikrodializa- Badanie lokalnego stężenia neuroprzekaźników 3. Metody elektrofizjologiczne - stosowane u ludzi i u zwierząt. Pomiar aktywności neuronów: -single- cell recording: rejestracja aktywności pojedynczego neuronu, zależnie od części neuronu możliwy jest pomiar potencjału czynnościowego lub postsynaptycznego. -multi- unit recording- matryca elektrod rejestrująca jednoczesną aktywność kilkuset neuronów Elektroencefalografia (EEG)- pomiar potencjałów elektrycznych wytwarzanych przez neurony Magnetoencefalografia (MEG)- metoda podobna do EEG, bada się zmiany w polu magnetycznym tkanki mózgowej Elektrokortykografia (ECoG)- pomiar aktywności bioelektrycznej neuronów bezpośrednio z powierzchni kory, lokalizacja źródła aktywności padaczkowej lub obszarów funkcjonalnie ważnych w trakcie zabiegu chirurgicznego 4. Metody bazujące na inżynierii genetycznej. -wyłączanie genów- zwierzę nie wytwarza określonego typu komórek lub receptorów -badanie ekspresji genów 5. TMS/rTMS. TMS- przezczaszkowa stymulacja magnetyczna- zastosowanie krótkotrwałego impulsu magnetycznego do zakłócenia aktywności neuronów korowych rTMS- wielokrotna przezczaszkowa stymulacja magnetyczna- wywoływanie „wirtualnych lezji”, zakłócenie pracy mózgu następuje przez kilka minut

WYKŁAD 4.

1.Tomografia komputerowa. Wykorzystuje promienie rentgenowskie, polega na rekonstrukcji obrazów za pomocą algorytmów komputerowych Zasada działania: emisja rtg (przepuszczanie wiązki promieni rtg przez tkankę), detekcja rtg ( pomiar pochłaniania sygnału przez tkankę), ten sam pomiar powtarzany pod wieloma kątami, Obrazowanie TK: -zalety- nieinwazyjność, względnie tania metoda, -wady- promieniowanie jonizujące, niska rozdzielczość przestrzenna, słaby kontrast tkanek mózgowych. 2. Pozytronowa tomografia emisyjna. Służy do pomiaru przepływu krwi oraz do pomiaru zużycia glukozy przez tkanki, wykorzystuje efekt anihilacji pary elektron-pozytron, pozytrony są emitowane przez radioaktywny znacznik wstrzykiwany do krwi osoby badanej. 3. Najważniejsze techniki stosowane w ramach obrazowania MRI. Skaner MRI generuje stałe pole magnetyczne o wielkim natężeniu, za pomocą impulsu radiowego pobudza się spiny jąder wodoru do rezonansowej emisji promieniowania elektromagnetycznego. 4. Zasady jądrowego rezonansu magnetycznego. 5. Co to jest sygnał BOLD i dlaczego używa się go do pomiaru aktywności nerwowej?

Technika Firm pozwala na pomiar zmian aktywności nerwowej, do tego celu wykorzystywany jest kontrast BOLD, który pozwala wykryć zmiany w przepływie krwi i dostępności tlenu we krwi. (BOLD- sygnał zależny od natlenowania krwi)

WYKŁAD 5.

1.Rozwój "makro" układu nerwowego. Zaczątki układu nerwowego- gastrula, płytka nerwowa wyodrębniająca się z ektodermy, płytka ulega wpukleniu tworząc rynienkę nerwową, neurulacja: rynienka nerwowa ulega zamknięciu tworząc cewę nerwową (zawiązek ośrodkowego układu nerwowego), w trakcie neurulacji powstaje grzebień nerwowy, stanowiący zaczątek obwodowego układu nerwowego, Wyodrębnianie się mózgowia, ok. 4 tygodnia następuje całkowite zamknięcie cewy. Pęcherzyki mózgowe (pierwotne): faza pęcherzyków pierwotnych (przodomózgowie, śródmózgowie, tyłomózgowie) faza pęcherzyków wtórnych mózgowie pod koniec drugiego trymestru, później mózgowie przyrasta tylko na wielkość, kończą się zmiany strukturalne Specyfika rozwoju człowieka: z powodu wielkości mózgu człowiek rodzi się „za wcześnie w stosunku do innych hominidów”, wydłużony okres zależności od otoczenia, bardzo długotrwałe dojrzewanie, neotenia.
2. Rozwój "mikro" układu nerwowego. -PROLIFERACJA- namnażanie się komórek poprzez podział -MIGRACJA NEURONÓW- glej radialny, wzdłuż wędrują prekursorowi neurony aż dotrą do miejsca docelowego (zaburzenia migracji prowadzą do zaburzeń rozwojowych) -Tworzenie się połączeń nerwowych- migracja aksonów, rosnący akson ma na swoim szczycie stożek wzrostu wyposażony w filopodia (wypustki), mają receptory, które są wrażliwe na stężenie substancji sterujących jego wzrostem. -SYNAPTOGENEZA- tworzenie się synaps, neurony wytwarzające połączenia nieaktywne ulegają apoptozie -MIELINIZACJA- tworzeni się osłonek mielinowych wokół aksonów, przyspiesza transmisję sygnałów (przewodzenie skokowe), WYKŁAD 6. 1.Najważniejsze spoidła mózgowia. - spoidło wielkie (ciało modzelowate)- łączy ze sobą obszary korowe, włókna homotopowe i włókna heterotopowe - spoidło przednie- łączy ze sobą przednie i środkowe obszary skroniowe - spoidło tylne- integracja działania jąder nerwu okoruchowego, łączy obszary pokrywy i tylnego wzgórza - spoidło hipokampa- łączy ze sobą oba hipokampy 2.Padaczka- przyczyny i najważniejsze rodzaje. Epizody nadmiernie zsynchronizowanej aktywności nerwowej, jednocześnie wiele neuronów generuje potencjały czynnościowe. Przyczyny: niedobór neuroprzekaźnika GABA, występowanie ognisk padaczkowych -napady grand mal (uogólnione toniczno- kloniczne) -napady petit mal (absencyjne, nieświadomości) -napady złożone częściowe 3. Operacja „split- brain”- opis metody i skutki u pacjentów. Operacja rozszczepienie półkul mózgowych, KOMISUROTOMIA, Brak zmian intelektu i osobowości, zachowana koordynacja obu rąk przy dobrze wyuczonych czynnościach, umiejętność wykonywania niezależnych ruchów obiema rękami, zespół obcej ręki 4.Metody badania asymetrii półkulowej. Lateralna prezentacja bodźców, lateralna prezentacja wzrokowa, lateralna prezentacja słów 5.Lateralizacja mowy. Tylko lewa półkula jest zdolna do produkcji mowy, u niektórych pacjentów prawa półkula mówiła pojedyncze słowa, albo nauczyła się mówić kilkanaście lat po operacji, prawa półkula ma zdolności do nazywania przedmiotów i rozpoznawania wyrażeń, ale nie „rozumie” bardziej złożonych zależności gramatycznych. 6.Lateralizacja emocji. Rozpoznawanie emocji- dominacja prawej półkuli Ekspresja emocji: lewa półkula-radość zaciekawienie; prawa półkula- strach, gniew 7.Koncepcja percepcji globalnej i lokalnej- badania z użyciem figur hierarchicznych. Navon- obraz globalny zakłóca percepcję detali, ale nie odwrotnie Robertson- badania na pacjentach z jednostronnymi lejami oraz z pacjentami „Split- brain” Sergent- lateralna prezentacja wzrokowa u zdrowych ludzi (najbardziej efektywnie były przetwarzane bodźce, które „pasowały” do półkuli) Efron, Robertson, Delis- deformacje w rysowaniu z pamięci rysunków zależne od strony uszkodzenia mózgu 8.Afazja Broki i Wernickiego. Afazja Broki (ruchowa): upośledzenie tworzenia wypowiedzi, problemy z poprawną wymową, upośledzenie rozumienia- przy złożonych składniowo wypowiedziach Afazja Wernickiego (czuciowa): mowa płynna, ale uboga treściowo, upośledzenie rozumienia wypowiedzi, trudności w przypomnieniu sobie nazw przedmiotów, parafazje semantyczne WYKŁAD 7. 1.Co to jest engram? Ślad pamięciowy, materialne podłoże wspomnienia 2.Rodzaje pamięci. (tabelka w zeszycie) 3.Procesy pamięciowe. -zapamiętywanie, kodowanie -przechowywanie (konsolidacja, rekonsolidacja) -odpamiętanie, wydobycie (wskazówka wydobycia, opamiętanie ze strategią) -zapominanie (interferencja, spontaniczny zanik śladu) 4.Zachowanie i utracone zdolności poznawcze u pacjenta HM. Pacjent utracił całkowicie zdolność do nabywania nowych wspomnień. Objawy amnezji: pamięć epizodyczna, amnezja następcza i częściowo wsteczna, STM niezaburzona, zaburzenie pamięci semantycznej, rozpoznawanie- tylko z podpowiedzią 5.Hipokamp- struktura i połączenia. Zespół struktur korowych otaczających hipokamp, MTL+ hipokamp= formacja hipokampa (MTL- przyśrodkowy płat skroniowy), Połączenia formacji hipokampa: MTL- obustronne połączenia z rozległymi obszarami kory, MTL- „wrota” do hipokampa, wyjście z hipokampa- sklepienie 6.Pamięć przestrzenna a hipokamp. Badania taksówkarzy londyńskich, labirynt wodny Morrisa 7.Pamięć deklaratywna a hipokamp. Hipokamp jest konieczny do wykonania zadań polegających na zapamiętaniu konfiguracji bodźców, dalsze badania zaprzeczyły tej tezie- pacjenci z uszkodzonym hipokampem mogli wyuczyć się zadań na uczenie konfiguratywne, obok hipokampa w uczeniu się konfiguratywnym może brać udział również kora mózgowa Hipokamp- scalanie konfiguracji jednorazowych Kora mózgowa- scalanie konfiguracji wielokrotnie powtarzanych. 8.Standardowa teoria konsolidacji. Zapamiętanie: utworzenie „sygnatury” (wskaźnika) w hipokampie wskazującej na reprezentacje korowe zdarzenia -korowy ślad pamięciowy jest zlokalizowany w miejscach, które były aktywne w momencie zajścia zapamiętanego zdarzenia -ważny etap konsolidacji: transfer pamięciowy- przeniesienie śladku pamięciowego z hipokampa do kory -podczas kolejnych odpamiętań wzmacniają się połączenia między korowymi elementami engramu 9.Pamięć robocza. Pętla fonologiczna, szkicownik wzrokowo- przestrzenny, centralny system wykonawczy 10.Testy pamięci roboczej u zwierząt i ludzi. -zadanie n- wstecz -zadanie z reakcją odroczoną WYKŁAD 9. 1.Etapy percepcji -recepcja- absorpcja energii fizycznej przez receptor (receptory są dostrojone do różnych rodzajów energii fizycznej) -transdukcja- zamiana pobudzenia receptora na aktywność neuronalną -kodowanie- utworzenie relacji pomiędzy cechami fizycznymi bodźca a właściwościami aktywności neuronalnej: Kod linii oznaczonych- receptory reagują na wąski zakres bodźców i wysyłają impulsy bezpośrednio do mózgu Kodowanie populacyjne- każdy receptor reaguje na szeroki zakres bodźców i odgrywa rolę przy kodowaniu każdego z ich typów. 2.Rodzaje adaptacji. Dwa rodzaje receptorów: RA, szybko adaptujące się- wrażliwe na zmiany intensywności bodźca SA, wolno adaptujące się- wrażliwe na poziom intensywności bodźca 3.Prawo o specyficznych energiach nerwowych. Z pobudzeniem każdego nerwu czuciowego związane jest powstanie określonej energii, jednoznacznie mu przypisanej, wszelka aktywność w danym nerwie zawsze przenosi (koduje) ten sam rodzaj informacji do mózgu. (Johannes, Muller) 4.Eksperyment Mriganki Sura. Fretka z przełożonymi drogami nerwowymi. 5.Zdolność rozdzielcza. Precyzja w określaniu położenia bodźców (kontury, położenie źródła dźwięku, pozycja bodźca dotykowego)- gęstość receptorów FOVEA- dołek środkowy 6.Funkcjonalny podział kory mózgowej. Obszary pierwszorzędowe, obszary drugorzędowe (asocjacyjne unimodalne), obszary asocjacyjne polimodalne. 7.Reprezentacja topograficzna. Informacje zmysłowe są w mózgu reprezentowane w postaci map odwzorujących wejście sensoryczne, dzieje się tak w szczególności wtedy, gdy dane zmysłowe są kodowane na zasadzie kodu linii oznaczonych. 8.Integracja multimodalna i efekty pokazujące wpływ jednego zmysłu na drugi. Na jakimś etapie przetwarzania dochodzi do integracji między różnymi modalnościami- odbieramy świat jako „multisensoryczną rozmaitość”- zarówno na poziomie miejsca, jak i czasu Efekty: -efekt McGurka -brzuchomówstwo przestrzenne- umiejscowienie bodźca wzrokowego przyciąga spostrzeganą lokalizację źródła dźwięku -brzuchomówstwo czasowe- moment wystąpienia bodźca wzrokowego jest przyciągany przez moment wystąpienia bodźca słuchowego. 9.Co to jest synestezja? Eksperyment Ramachandrana i Hubbarda (2001) Powstawanie dodatkowych wrażeń w tej samej lub innych modalnościach zmysłowych, np. kolorowe litery 10.Dlaczego percepcja ma charakter konstrukcyjny? Treść spostrzeżeń jest wynikiem syntezy tego, co dociera do mózgu oraz tego co mózg wie o otoczeniu, mózg nie tworzy kopii spostrzeganych przedmiotów: aktywność neuronów nie ma wagi, koloru czy kształtu. WYKŁAD 10. 1.Co to jest przesunięcie Purkinjego i jaki jest jego mechanizm neuronalny? Zmiana luminacji powierzchni barwnych przy przejściu z widzenia fotopowego do skotopowego, 2.Siatkówkowy mechanizm widzenia barwnego. Źródłem barwy są fale elektromagnetyczne z zakresu długości ~380-740 nm, możemy spostrzegać kolory nieobecne w spektrum (tzw. kolory niespektralne, a. pozaspektralne)- mieszaniny fal o różnej długości widzimy jako odrębne kolory Widzenie fotopowe- przy silnym świetle (uaktywniają się czopki) Widzenie skotopowe- przy słabym świetle (uaktywniają się pręciki, przy dużej ilości światła przestają reagować) Widzenie mezotopowe- uaktywniają się zarówno czopki, jak i pręciki. 3.Teoria trichromatyczna. Percepcja barw opiera się na ocenie względnej siły pobudzenia trzech typów czopków (Young-Helmholtz) 4.Teoria przeciwstawnych procesów. Widzenie barw opiera się na przeciwstawnych parach kolorów: czerwonego i zielonego, żółtego i niebieskiego oraz białego i czarnego (Hering) 5.Mechanizm powidoku barwnego. Czopki są połączone parami, gdy na ich obszar pada światło białe, komórka zbiorcza wysyła do mózgu informacje o tym, że „widzi” w danym obszarze światło białe. Receptory ulegają „wyczerpaniu” dlatego powstają powidoki. 6.Korowe mechanizmy widzenia barwnego. Kora V4- efekt stałości barw, 7.Ślepota barw. Daltonizm, wskutek defektu genetycznego na chromosomie X nie powstaje jeden lub dwa typy barwnika, u niektórych kobiet występują dwa typy czopków długofalowych, badania Kimberly Jameson, dowodzą, że widzą one więcej odcienie czerwieni. 8.Korowe struktury systemu wzrokowego. V1 i V2- komórki proste, złożone, o hamulcowym brzegu (hiperzłożone), V5- MST, grzbietowa- cały obraz, brzuszna- ruch obiektów względem tła. 9.Strumień brzuszny. Przebiega przez płat skroniowy, zajmuje się identyfikacją obiektów, analizuje kształt i kolor. 10.Strumień grzbietowy. Analizuje informację przestrzenną, ruch oraz głębię. 11.Komórki papieskie a teoria koaktywacji grup neuronów. 12.Co to jest problem scalania i ślepo widzenie? Problem scalania: skoro różne aspekty informacji wzrokowej są analizowane przez odrębne obszary, to jak jest możliwe spostrzeganie spójnych perceptów? Ślepowidzenie- dostęp o informacji o bodźcu wzrokowym bez subiektywnego przeżycia.