BIOMEDYCZNE PODSTAWY ROZWOJU I WYCHOWANIA

MAPA MÓZGU (UKŁAD LIMBICZNY)

Mózg, mózgowie - część ośrodkowego układu nerwowego umieszczona w obrębie czaszki, otoczona oponami mózgowo-rdzeniowymi. W obrębie mózgu można wyróżnić pień mózgu i płaszcz mózgu. Mózg możemy podzielić na 7 elementów, są to:

• Ciało modzelowate - część mózgowia, najsilniej rozwinięte spoidło mózgu. Jest to pasmo istoty białej łączące dwie półkule mózgu. Położone jest na dnie szczeliny podłużnej mózgu.

FUNKCJA:

Ciało modzelowate oddziela prawą półkulę mózgową od lewej i przekazuje informacje z jednej strony na drugą. W następstwie budowy mózgu składającego się z dwóch półkul mózgowych posiadających homologiczne struktury, a także funkcjonowania w nich ośrodków ruchowych, wzrokowych i somatyczno sensorycznych przetwarzających bodźce z przeciwległej niż półkula strony ciała, w celu integracji pracy mózgu wytworzone zostały połączenia pomiędzy półkulami.

• Móżdżek - część mózgowia występująca u wszystkich kręgowców, odpowiadająca za koordynację ruchów i utrzymanie równowagi ciała.

FUNKCJA:

Móżdżek dostaje informacje z wielu ośrodków mózgu, szybko je analizuje i odpowiednio moduluje, aby ruchy były płynne i dokładne. Decyduje, które mięśnie mają się kurczyć, a których odruch rozciągania ma być zahamowany, z jaką siłą etc. Móżdżek także stale kontroluje przebieg ruchu i wprowadza do niego automatyczne poprawki. Aby to obrazowo wyjaśnić posłużmy się przykładem: widzimy walizkę, którą mamy podnieść. Nie wiemy jednak, że została ona wcześniej przez kogoś opróżniona i teraz jest bardzo lekka. Móżdżek podejmuje więc decyzję, że siła przyłożona ma być dość duża. Efektem jest, że walizka ta "wylatuje w powietrze", a my sami tracimy równowagę. W ułamku sekundy móżdżek redukuje przyłożoną siłę, a nawet każe przeciwstawnemu mięśniowi wyhamować walizkę, aby np. nie został on uszkodzony. Zmienia także napięcie innych mięśni szkieletowych, aby przywrócić równowagę.

• Pień mózgu - struktura anatomiczna ośrodkowego układu nerwowego, obejmująca wszystkie twory leżące na podstawie czaszki

FUNKCJA:

W pniu mózgu znajdują się liczne pierwotne ośrodki odpowiedzialne za utrzymanie funkcji życiowych. Znajduje się tam ośrodek oddychania, ośrodek regulujący pracę serca, ośrodek regulujący ciśnienie tętnicze, ośrodek regulujący temperaturę organizmu, ośrodek regulujący metabolizm, przysadka będąca ważnym gruczołem dokrewnym, ośrodki odruchowe wzroku i słuchu, ośrodek integracji bodźców ruchowych i czuciowych i twór siatkowaty pnia mózgu, odpowiedzialny za zdolność do czuwania, za stan przytomności i zdolność do wybudzania: patrz śpiączka, sopor. Pień mózgu stanowi także skupienie ośrodków nerwowych dla następujących czynności odruchowych: ssanie, żucie, połykanie, wymioty, kichanie, kaszel, mruganie powiekami, wydzielanie potu, regulowanie przemiany materii (wszystkie te odruchy są wrodzone i występują już u noworodków).

• UKŁAD LIMBICZNY - układ struktur w mózgu biorący udział w regulacji zachowań emocjonalnych. Znajduje się pomiędzy pniem mózgu i podwzgórzem a korą nową. Układ rąbkowy kieruje reakcjami agresji, obronnymi, bólu, pobieraniem pokarmu, przyjmowaniem wody i soli mineralnych, czynnościami macierzyńskimi i seksualnymi, bierze udział w regulacji procesów snu i czuwania, ma wpływ na mechanizmy uczenia się i pamięci.
  Pobudzenie układu limbicznego wyzwala odpowiednie zachowanie mające na celu zaspokojenie odpowiedniego popędu. W procesie tym pobudzony zostaje też układ dokrewny i autonomiczny układ nerwowy.
  W obrębie układu limbicznego znajdują się także ośrodki odpowiedzialne za regulację częstości oddychania i skurczów serca, wysokość ciśnienia krwi oraz tempa przemiany materii.

Jest on istotny dla procesu zapamiętywania oraz motywacji danego osobnika. Bierze również udział w koordynacji czynności układu somatycznego i autonomicznego. W jego skład wchodzą różne struktury, zwykle wymienia się:

* wzgórze - część międzymózgowia znajdująca się pod spoidłem wielkim. Przylega do niego podwzgórze. 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. Stanowi największą ilość istoty szarej międzymózgowia. Wzgórze tworzą skupienia istoty szarej (jądra) pooddzielane przez pasma istoty białej. Stanowi ograniczenie komory bocznej oraz komory trzeciej

* podwzgórze [reguluje homeostazę: termoregulacja, rytmy biologiczne, współpraca z autonomicznym układem nerwowym, kontrola przysadki mózgowej, głodu i pragnienia. Boczna część podwzgórza - ośrodek przyjemności.]

* hipokamp - element układu limbicznego odpowiedzialny głównie za pamięć, drobna struktura nerwowa, umieszczona w płacie skroniowym kory mózgowej kresomózgowia, w hipokampie zachodzi przeniesienie wspomnień z pamieci krótkotrwałej do długotrwałej.

* jądro migdałowate - część układu limbicznego, ośrodek mózgowy, znajdujący się między biegunem skroniowym półkuli mózgu a rogiem dolnym komory bocznej (anatomia i zależności między poszczególnymi częściami są jak dotąd sprawą sporną).Ciało migdałowate ma bogaty system połączeń aferentnych (dochodzące) i eferentnych (wychodzące), zarówno podkorowych, jak i korowych.

Drażnienie prądem tych obszarów wywołuje psychozy i halucynacje. Zawiera struktury kontrolujące typowe zachowania dla danego gatunku. Emocje, zachowania opiekuńcze, kora stara (limbiczna), jądra migdałowate (amygdala) kontrolują strach i agresję.

BIOLOGICZNY SYSTEM KONTROLI ZACHOWAŃ

Kontrolę nad zachowaniami u zwierząt wyższych i człowieka pełni układ limbiczny (brzeżny) mózgu. Obejmuje on wiele struktur.

Ośrodki korowe, funkcjonalnie aktywne w kontroli zachowań popędowo-emocjonalnych to zakręt obręczy i zakręty oczodołowe.

Przednia część zakrętu obręczy unerwia ośrodki ruchowe w płacie czołowym, dzięki czemu emocje przejawiają się w ruchach. Natomiast tylna część wysyła połączenia do ośrodków asocjacyjnych w płatach: ciemieniowym i skroniowym, przez co możliwy jest wpływ na przetwarzanie otrzymywanych informacji sensorycznych, a co za tym idzie modyfikacji zachowania pod wpływem bodźców. Badania wykazały, że mechaniczne uszkodzenie zakrętu obręczy powoduje upośledzenie reakcji lękowych typu unikania, natomiast uszkodzenie w wyniku choroby skutkuje zanikiem odczuwania awersyjności bodźców bólowych.

Zakręty oczodołowe znajdujące się na podstawnej części płatów czołowych wykazują połączenia obustronne z ciałem migdałowatym, a ponadto unerwiają zakręt obręczy i boczną część podwzgórza. Odgrywają one istotną rolę w przystosowywaniu się do zmian w biologicznym znaczeniu bodźców wysyłanych przez otoczenie - są odpowiedzialne za wygaszanie biologicznie nieużytecznych asocjacji między bodźcami i czynnikami je wzmacniającymi. Innymi słowy: u osobników z uszkodzeniami tej części mózgu obserwuje się wyjątkową trudność z przestawieniem się na nowy schemat działania. Ilustruje to test sortowania kart z Wisconsin. Polega ona na odgadnięciu metody, wg której należy posortować karty. Zdrowi ludzie nie mają z tym problemu, natomiast chorym z uszkodzeniem zakrętów oczodołowych przychodzi to trudniej. Są oni jednak zupełnie bezradni jeśli prowadzący zmieni schemat sortowania. Dzieje się tak dlatego, że nie mają oni zdolności do "wymazania" tego starego. W efekcie może to prowadzić do upośledzenia zdolności oceny sytuacji pod względem emocjonalnym, co objawia się przesadnym optymizmem i nieuzasadnioną euforią nieadekwatną do sytuacji.

Kolejną strukturą układu limbicznego jest ciało migdałowate. Dzięki połączeniom z podwzgórzem i pniem mózgu może ono wpływać na komórki neurosekrecyjne, a co z tym związane, także na wydzielanie hormonów, oraz na ośrodki ruchowe. Odkryto również połączenia ciała migdałowatego z licznymi ośrodkami sensorycznymi: asocjacyjnymi i projekcyjnymi, co umożliwia wpływ na sensorykę bodźców. Uszkodzenie tej struktury powoduje obniżenie nastroju (zanik chęci do zabawy i upośledzenie pobierania pokarmu), a uszkodzenie obustronne u zwierząt powoduje redukcję reakcji strachowych, a także upośledzenie więzi z innymi osobnikami z grupy (co wskazuje na to, że część ciała migdałowatego uczestniczy w reakcji na wizerunek twarzy i ustalaniu więzi społecznych).

Strukturą blisko związaną z ciałem migdałowatym (nie tylko poprzez połączenia nerwowe, lecz także równolegle względem niej położoną) jest podwzgórze. Część przednia zawiera komórki neurosekrecyjne wydzielające między innymi oksytocynę (która w świetle wyników ostatnich badań może być nazywana "hormonem zaufania") i wazopresynę, która pobudza skurcz mięśni gładkich (głównie naczyń krwionośnych), dzięki czemu podwzgórze ma wpływ na reakcje obronne. Znane są połączenia podwzgórza z hipokampem, odpowiedzialnym za pamięć krótkotrwałą, co umożliwia pamięć emocjonalną (zapamiętywanie okoliczności, którym towarzyszą pewne silne emocje).

Istota szara okołowodociągowa tworząca wewnętrzną część rdzenia kręgowego także zaliczana jest do struktur układu limbicznego. Badania na szczurach dowiodły, że pobudzanie górnych pokładów części środkowej powodują reakcję samoobrony, natomiast pokłady dolne odpowiadają za strach bierny (znieruchomienie). Pokłady górne części tylnej kontrolują reakcje ucieczki, wspólnie z dolnymi pokładami odpowiadają także za analgezję (zmniejszenie wrażliwości na bodźce bólowe).