PODEJŚCIE BIOLOGICZNE I NEURONAUKA
Dawniej sądzono że zaburzenia umysłu mogą mieć charakter bądź czysto biologiczny, bądź czysto psychologiczny. Na obecnym etapie badań wynika że są wynikiem interakcji.
W podejściu zwanym modelem biologicznym posłużono się określeniem anomalii psychiki i zachowania, jakie stosuje się w opisie chorób fizycznych. Procesy biologiczne, zwłaszcza czynności mózgu zależą od doświadczenia a doświadczenie zależy od czynników biologicznych.
Używając pojęcia biologiczny mamy na myśli właściwości fizyczne, zwłaszcza budowę i biochemię mózgu. Niektórzy ludzie wykazują biologiczną podatność na zaburzenia psychiczne, polegającą na braku równowagi przemian biochemicznych w mózgu lub nieprawidłowościach połączeń różnych jego części. W niektórych przypadkach chorób psychicznych wrażliwość jest dziedziczona jako skutek działania genów przechodzących z pokolenia na pokolenie, w innych jest nabyta, powstaje gdy człowiek jest poddawany pewnym czynnikom środowiskowym.
Do lat pięćdziesiątych XX wieku postęp w rozumieniu zależności pomiędzy funkcjonowaniem mózgu a zachowaniem był bardzo powolny, z tytułu braku metod badawczych. Zakładając że zaburzenia psychiczne są wynikiem niewłaściwego funkcjonowania mózgu, badacze zadali sobie pytania:
-co powoduje nieprawidłowe funkcjonowanie mózgu?
-na czym ta niewłaściwość funkcjonowania polega?
Naukowcy badacze koncentrują się tu m.in. na procesach biochemicznych, dziedziczności genów wywołujących zaburzenia nastrojów, anomaliami budowy anatomicznej układu nerwowego, zaburzeniami w życiu płodowym czy rozwoju układu nerwowego w czasie jego wzrostu i dojrzewania.
Wskazówek dostarcza tu również zbadanie kto pada przyczyną zaburzeń psychicznych.
U mężczyzn najczęściej rozpoznawany jest autyzm, antyspołeczne zaburzenia osobowości i uzależnienie od narkotyków.
U kobiet częstszą diagnozą jest depresja, fobia, lęk.
Biologia nie daje odpowiedzi na wszystkie pytania dotyczące zachowania człowieka. Czynniki biologiczne wpływają na zachowanie, lecz oddziaływanie środowiska jest absolutnie niezbędne do funkcjonowania mózgu.
Obecnie w terapii zdecydowanie ograniczono zabiegi neurochirurgiczne, labotomię, czyli przerywanie pewnych połączeń w przodomózgowiu, mających na celu złagodzenie objawów niepożądanych, na rzecz tzw. „kuracji psychotropowych”. Które są próbą zmiany neurochemii układu nerwowego.
Odchodzi się również od stosowania terapii elektrowstrząsowej, mającej na celu osłabienie depresji lub manii, poprzez przekazywanie do mózgu impulsów prądu elektrycznego przez elektrody przymocowane do głowy.
Leczenie kliniczne polega często na łączeniu terapii psychologicznej z lekami.
W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat największe znaczenie w psychopatologii zyskał model podatność - stres. Model pokazuje interakcyjny punkt widzenia, zakłada że kontakt ze stresującym środowiskiem, może u wrażliwej jednostki wywołać zaburzenia zachowania. Dostrzega również znaczenie środowiska „buforowego”, czyli źródła doświadczeń zwiększających wytrzymałość na stres.
Choroba psychiczna jest efektem współdziałania biologii i doświadczenia. Nawet nieznaczne interakcje pomiędzy biologią a doświadczeniem mogą czasami powodować zmiany nastroju i zachowania. Np. przesadzona, wyolbrzymiona, nieadekwatna reakcja na błahy bodziec na który w innym nastroju całkiem inaczej zareagujemy. Może to być efektem infekcji wirusowej, przemęczenia itp. Każdy z nas ma własny niepowtarzalny zbiór doświadczeń życiowych i wspomnień dzięki którym interpretujemy nowe doświadczenia jako obojętne, złe lub katastrofalne.
Naukowcy wykryli podatność genetyczną na różne choroby fizyczne i psychiczne. Geny to podstawowe jednostki funkcjonowania dziedziczności, zawierające kod, czyli program cech dziedzicznych. Rozwojem układu nerwowego, kieruje działanie genów wspólnych dla większości przedstawicieli rodzaju ludzkiego.
Czynniki genetyczne powodują różnice w budowie i czynnościach mózgu w zakresie normalności.
Geny zbudowane są z DNA (kwasu dezoksyrybonukleinowego), który tworzy łańcuchy składające się z fosforanów, cukru i czterech zasad nukleotydowych.
Geny są specyficznymi sekwencjami DNA znajdującymi się w chromosomach zawartych w jądrze każdej normalnej komórki ludzkiej.
W chwili poczęcia ludzka zygota (komórka jajowa), zawiera geny dziedziczone po ojcu i po matce. Geny występują parami, gdzie jeden gen pochodzi od ojca a drugi od matki, w zależności od kombinacji przy połączeniu, wytwarzane są różne hormony płciowe.
Geny dominujące to geny, których działanie prawie zawsze się ujawnia, mogą samodzielnie wytworzyć określoną cechę. Geny recesywne nie wykazują aktywności, jeśli nie znajdują się w parze z innym genem recesywnym.
Genotyp oznacza zestaw specyficznych genów dziedziczonych przez jednostkę, który stanowi szczegółową instrukcję budowy człowieka.
Fenotyp jest połączeniem cech fizycznych i behawioralnych związanych z genotypem. Tylko niektóre geny w genotypie jednostki ujawniają się w sposób
Ekspresja genów obejmuje proces zwany transkrypcją, syntezę RNA (kwasu rybonukleinowego) z DNA, który przenosi oddziałujący na zachowanie kod genetyczny z jądra komórkowego do cytoplazmy (płynu komórkowego), gdzie przyłącza go do rybosomu.
Zygota która od momentu poczęcia znajduje się w środowisku wewnątrzmacicznym, jest poddawana w trakcie rozwoju oddziaływaniu tego środowiska poprzez ekspresję genów. Zdrowie fizyczne matki oraz jej doświadczenia determinują właściwości środowiska wewnątrzmacicznego, które to z kolei wpływa na ekspresję genów kierujących rozwojem układu nerwowego płodu.
Dziecko przychodzi na świat mając układ nerwowy odzwierciedlający interakcje pomiędzy dziedziczonym genotypem a środowiskiem wewnątrz macicznym. Natura jak i wychowanie niemowlęcia zostają więc odzwierciedlone poprzez wrodzoną „konstytucję biologiczną”.
W badaniu naukowcy zajmujący się genetyką behawioralną stosują różne metody, mające swoje niewątpliwe zalety ale również i wady.
Metoda badań rodzin analizuje występowanie pewnych cech u osób spokrewnionych. Metodę tę stosuje się m.in. na przykład chcąc się przekonać, czy geny mają wpływ na taki choroby jak schizofrenia i inne zaburzenia psychotyczne. Wadą, trudnością tej metody jest to że członkowie rodziny mają nie tylko wspólne geny, ale i środowisko, co nie pozwala w prosty sposób określić wpływów genetycznych od środowiska.
Metoda badań bliźniąt przyjmuje założenie że większość bliźniąt monozygotycznych (jednojajowych) ma wspólne 100 procent genów. Polega ona na porównywaniu, wykrywaniu różnic z bliźniętami dwuzygotycznymi.
Każde z bliźniąt monozygotycznych dziedziczy taki sam zestaw genów po matce i ojcu. Rezultatem jest zazwyczaj taki sam genotyp, są jednak pewne wyjątki od tej reguły. Nie zawsze w wyniku podziału komórkowego powstaje taki sam genotyp, co może być wynikiem mutacji genetycznej, zwykle nie powodującej drastycznej różnicy fenotypów bliźniąt, lecz czasami jest inaczej.
Np. mutacja która spowoduje nieregularność w obszarze chromosomów płciowych może wpłynąć na płeć genetyczną bliźniąt. Mogą też różnić się pod względem chorób uwarunkowanych genetycznie jak zespół Downa. Niektórzy uczeni poprzez mutacje genetyczne wyjaśniają przypadki gdy jedno z bliźniąt monozygotycznych cierpi na ciężką chorobę psychiczną, a drugie jest zdrowe.
Nawet w przypadku identycznych genotypów bliźnięta po urodzeniu mogą się różnić cechami fizycznymi, mogą mieć różne fenotypy.
Różnice te powstają w życiu płodowym, m.in. na skutek ułożenia bliźniąt w macicy. Oznacza to że wpływy środowiska zaczynają się od chwili poczęcia i fakt ten należy uwzględnić przy interpretacji różnic w zachowaniu i ich zdrowiu psychicznym.
Do nowych metod badań należy zaliczyć metody genetyki behawioralnej, jak:
Metoda badań nad adopcją zajmuje się badaniem i obserwacją rozwoju dzieci będących potomstwem rodziców biologicznych z zaburzeniami i wychowywanych przez rodziców adopcyjnych bez zaburzeń.
Metoda analizy sprzężenia genetycznego badacze skupiają się na konkretnych genach, tzw. Markerach genetycznych o znanej lokalizacji w określonych chromosomach, mogących przyczynić się powstawania zaburzeń, jeżeli pomiędzy badanymi osobami istnieje sprzężenie dotyczące prawdopodobnej lokalizacji, tychże. Mamy wtedy wyraźne wskazówki dotyczące ich umiejscowienia.
Ilościowa metoda badań opiera się na równaniach matematycznych, porównaniach danych statystycznych i wynikach badań dużych prób. Metoda ta wskazuje tylko ogólną siłę działania genów.
Innymi metodami badań nad zachowaniami jest zmiana genów, oraz manipulacja nimi, co prowadzi do rozpoznania specyficznych genów odpowiedzialnych za działania z m.in. niektórymi substancjami biochemicznymi.
NEURONY I ETIOLOGIA BIOCHEMICZNA
Neurony są podstawowymi komórkami układu nerwowego. Zachodzi między nimi komunikacja poprzez wydzielanie neuroprzekaźników. W jądrze neuronu znajduje się kwas DNA, który decyduje, jakim rodzajem neuronu będzie dana komórka, gdzie zakończy się jej życie oraz częściowo kiedy umrze. DNA warunkuje proces rozwoju komórki i odgrywa główną rolę w czynnościach komórki. Wszystkie czynności fizyczne i psychiczne wymagają komunikacji w neuronach i pomiędzy nimi. Najważniejszymi neuroprzekaźnikami którym przypisuje się znaczenie w niektórych formach patologii psychicznych są m.in. dopamina, serotonina, neropinefrytyna, glutamianin, i GABA (kwas aminomasłowy). Badacze zidentyfikowali ponad czterdzieści substancji służących jako neuroprzekaźniki w mózgu i tak m.in.:
Acetylocholina czynności poznawcze ma prawdopodobnie związek z chorobą Alzheimera.
Dopamina jej wydzielanie zwiększa się pod wpływem stresu, wpływa na uwagę, motywację, nastrój, oraz kieruje ruchami mięśni. Brak lub niedobór dopaminy prowadzi do choroby Parkinsona, ale jej niedobór ma też związek ze schizofrenią.
Norepinefrytyna działanie pobudzające, jej wydzielanie zwiększa się pod wpływem stresu. Wpływa na zachowanie i nastrój.
Serotonina wpływa na sposób przetwarzania informacji, moduluje działanie wielu neuronów mózgowych.. W oparciu o nią powstał PROZAC lek łagodzący depresję, poprzez zwiększenie stężenia serotoniny w mózgu.
Glutamianin jest aminokwasem o dzialaniu pobudzającym, jego nadmiar może być toksyczny i powodować obumieranie neuronów. Wplywa m.in. na procesy uczenia się, konsoliduje pamięć trwałą.
GABA kwas gamma- aminomasłowy jest neuroprzekaźnikiem hamującym, środki lecznicze bazujące na nim takie jak np. XANAX mają właściwości uspokajające.
Komunikacja jaka ma miejsce pomiędzy neuronami ulega zakłóceniu przy zbyt małej lub zbyt dużej ilości któregoś z neuroprzekaźników, bądź wskutek zbyt małych czy zbyt dużych zmian w receptorach neuroprzekaźników. Zaburzenia transmisji mogą być wynikiem uszkodzenia komórek glejowych otaczających neurony lub brakiem równowagi hormonalnej.
Na czynności neuronów wpływają również hormony stresowe i hormony płciowe. Narażenie na przewlekły lub ciężki stres może zmieniać działanie neuronów i powodować nienormalne zachowania.
Rozpoznanie struktur mózgowych będących wyznacznikiem naszego zachowania i naszych doświadczeń oraz poznanie wpływu doświadczenia na kształtowanie struktur mózgowych, ma podstawowe znaczenie dla psychopatologii.
Ośrodkowy układ nerwowy (OUN) zbudowany jest z rdzenia kręgowego, pnia mózgu i przodomózgowia.
Rdzeń kręgowy przetwarza wrażenia oraz kontroluje ruchy tułowia i kończyn. Uszkodzenie powoduje częściowy lub całkowity paraliż.
Pień mózgu jest najstarszą częścią mózgu u ssaków, kieruje funkcjami automatycznymi, częściowo wykonywanymi bez świadomego myślenia. Uszkodzenie może uniemożliwić najprostsze czynności jak oddychanie, kasłanie i przełykanie śliny czy odwracanie głowy albo przejście kilku kroków.
Przodomózgowie odgrywa ważną rolę w przetwarzaniu informacji zmysłowych, zwłaszcza docierających do głowy, karku i twarzy.
Móżdżek przyczynia się do kontrolowania postawy, równowagi, ruchu..
Rdzeń przedłużony pomaga regulować i podtrzymywać oddychanie bicie serca i ciśnienie krwi.
Śródmózgowie przetwarza informacje słuchowe, wzrokowe i węchowe. Jego uszkodzenia są często przyczyną głuchoty i ślepoty.
Międzymózgowie znajduje się między półkulami mózgowymi.
Wzgórze odgrywa główną rolę w przetwarzaniu informacji zmysłowych i ruchowych kierowanych do kory.
Podwzgórze moduluje układ hormonalny przysadki, wpływa na rozwój fizyczny poprzez regulację łaknienia oraz kierowanie hormonami przysadki powodującymi dojrzewanie. Reguluje pośrednio zachowania seksualne. Uszkodzenie podwzgórza może powodować zmiany zainteresowań seksualnych, nastroju i wagi ciała.
Przodomózgowie ma znaczenie dla procesów świadomego myślenia rozumowania i pamięci. Jego uszkodzenie w różnych miejscach może powodować upośledzenie samokontroli, zaangażowania umocjonalnego i pamięci. Główne struktury to kora mózgowa, zwoje podstawy, ciało migdałowate i hipokamp.
Lewa półkula specjalizuje się ogólnie w funkcjach językowo analitycznych, a prawa w funkcjach przestrzenno czuciowych. Ta różnica ma wpływ na konsekwencje kliniczne. Przy uszkodzeniu lewej półkuli znacznie częściej zaburzenia mowy, przy uszkodzeniu prawej półkuli zaburzenia orientacji w przestrzeni i rozpoznawania złożonych układów. Uszkodzenie półkul wpływa na łatwiejsze popadanie w depresję.
W korze mózgowej w płatach czołowych, skroniowych i ciemieniowych umiejscowiony jest układ limbiczny, wysyła on sygnały z pnia mózgu, który odbiera zmiany fizjologiczne, do kory czołowej. Układowi limbicznemu przypisuje się główną rolę w zaburzeniach nastroju i lęku.
Funkcje poznawcze, czuciowe, ruchowe mają konkretną lokalizację, czyli skupiają się w pewnych obszarach mózgu, jednakże mimo tej specjalizacji wykonują swoje funkcje poprzez połączenia neuronalne z innymi strukturami co w efekcie oznacz możliwość rozprzestrzeniania się zaburzeń. Specjalizacja tychże obszarów może się zmieniać wskutek uszkodzeń mózgu zwłaszcza we wczesnym okresie życia, przenosząc pełnienie tych funkcji do innych obszarów. Plastyczność ta jest jednakże ograniczona.
Pola kojarzeniowe zajmują się funkcjami poznawczymi wyższego rzędu, łącząc informacje z różnych źródeł. Mają one rozgałęzione połączenia z innymi obszarami mózgu, i tak:
Limbiczne pole kojarzeniowe służy do scalania dawnych wspomnień, impulsów emocjonalnych i motywacyjnych oraz planów motorycznych.
Przedczołowe pole kojarzeniowe odgrywa główną rolę w formułowaniu i wykonywaniu planów czynności poznawczych i ruchowych.
Skutkiem uszkodzenia płatów czołowych mogą być dramatyczne zmiany osobowości, powodując rozkojarzenie, impulsywność.
Uszkodzenie mózgu może więc u niektórych osób prowadzić do zachowań przestępczych, poprzez odhamowanie kontroli reakcji emocjonalnych.
W wyniku uszkodzenia płatów czołowych może dojść do perseweracji, gdzie poszczególne elementy danego działania pozostają niezmienione, trudno je ze sobą połączyć. Często pojawia się ona w formie powtarzania reakcji. Chorzy wykonuję te same czynności i nie potrafią zmienić kolejności działania.
Obszary podkorowe tj. zwoje podstawy, hipokamp i cialo migdałowate pełnią istotne funkcje w powstawaniu emocji i zachowań oraz w czynnościach psychicznych.
Układ łączący obszary podkorowe i korowe System hamowania behawioralnego BIS, odgrywa ważną rolę w doświadczaniu lęku. System BIS włącza się gdy organizm napotyka nieoczekiwane, szkodliwe lub niebezpieczne zjawisko. Powoduje to pobudzenie i lęk.
Innym układem łączącym obszar podkorowy z korowym jest System pobudzenia behawioralnego BAS, wrażliwy na oznaki przyjemności i nagrody. BAS hamuje działalność BIS.
Nad obydwoma systemami ma przewagę System walki/ucieczka FFS, związany z silnym pobudzeniem i próbami ucieczki lub odparcia zagrożenia.
Niektórzy badacze przypuszczają że nadmiar aktywności BAS w stosunku do BIS może być przyczyną zachowań antyspołecznych. Oś podwzgórze - przysadka - nadnercza reguluje reakcje na stresujące zdarzenia. Jeżeli stres trwa dłuższy czas to mogą wystąpić niekorzystne skutki dla ciała i umysłu.
Obwodowy układ nerwowy składa się z neuronów poza układem ośrodkowym.
Dzieli się na somatyczny i autonomiczny układ nerwowy.
Układ autonomiczny dzieli się dalej na współczulny i przywspółczulny układ nerwowy, gdzie układ współczulny włącz się do działania podczas pobudzania, natomiast układ przywspółczulny hamuje pobudzenie.
Rozwój układu nerwowego człowieka od okresu płodowego do starości. Genotyp zawiera plany rozwoju układu nerwowego w okresie prenatalnym i po urodzeniu. Wszystkie elementy układu nerwowego powstają w okresie płodowym a ich rozwój zależy od zdrowia matki. U człowieka pierwsze dwa trymestry są okresem krytycznym rozwoju struktur układu nerwowego. Niedożywienie matki w okresie ciąży a także kontakt z alkoholem, niektórymi lekami i neurotoksynami oraz niedobór tlenu mogą zaburzyć rozwój nerwowy potomstwa. Trwały wpływ może mieć tu też poziom stresu u matki.
Niektóre skutki stresu prenatalnego i działania toksyn na powstający organizm mogą się pojawić dopiero po wejściu osobnika w wiek dojrzewania.
Niedotlenienie w okresie prenatalnym może być przyczyną zaburzeń ruchowych o różnym zakresie. Jeżeli anomalie wystąpią w obszarach związanych z komunikacją symboliczną lub myśleniem abstrakcyjnym, nienormalność może się dopiero ujawnić u starszego dziecka.
W miarę rozwoju i dojrzewania dziecka jego układ nerwowy ulega dalszym zmianom dyktowanym przez wzorzec genetyczny. Procesy dojrzewania obejmują obejmują, doskonalenie komunikacji między neuronami i uaktywnieni obszarów mózgu odpowiedzialnych za czynności wyższego rzędu. Rozrasta się kora mózgowa, która u noworodka ma trzykrotnie mniejszą powierzchnię niż u dorosłej osoby. Następuje zanik połączeń pomiędzy niektórymi neuronami i tzw. odcinanie synaptyczne, zakłada się że ma to na celu poprawienie funkcjonowania mózgu poprzez eliminację błędnych lub nieprawidłowych połączeń.
Badania elektroencelograficzne EEG, wykazały wyraźny wzrost aktywności elektrycznej mózgu około szóstego roku życia, a następnie w okresie adolescencji. Psychologowie poznawczy przypuszczają, że zmiany rozwojowe w mózgu człowieka są częściowo odpowiedzialne za znaczący wzrost zdolności poznawczych obserwowanych w dzieciństwie i adolescencji.
Począwszy od wieku średniego, stopniowo maleje objętość mózgu i coraz bardziej zmniejsza się metabolizm mózgowy.
Predyspozycje genetyczne do choroby psychicznej, obecne już w chwili urodzenia mogą ujawnić się dopiero w okresie dojrzewania, naukowcy prubują dowodzić tezę, że geny rozpoznane u zwierząt jako powodujące anomalie w ich rozwoju w okresie dorosłości, występują również u ludzi.
Kolejnym pytaniem jest czy w niektórych okresach rozwoju środowisko ma większe znaczenie niż w innych, na rozwój psychiczny. Uczeni odkryli że okresy krytyczne są związane ze stadium rozwoju układu nerwowego. Badania wykazały że u ludzi dzieci jako niemowlęta mają większą sprawność poznawczą niż adoptowane w późnym okresie dzieciństwa.
Nieliczne zaburzenia takie jak autyzm i trwałe zaburzenia rozwojowe, zaczynają się we wczesnym dzieciństwie, większość klinicznie objawia się dopiero w okresie późnej adolescencji lub na początku wieku dorosłego. Zatem w pewnym stopniu dojrzewanie i rozwój mózgu wpływa na powstawanie zaburzeń psychicznych u osób podatnych.
Procesy biologiczne regulują oddziaływanie środowiska oraz pośredniczą w uczeniu się i zapamiętywaniu. Uszkodzenie różnych struktur mózgowych może oddziaływać na różne typy pamięci. Ciało migdałowate i hipokamp są obszarami mózgu uczestniczącymi w powstawaniu i przechowywaniu wspomnień. Na skutek powstawania wspomnień zmieniają się sposoby reagowania neuronów na przekazywane informacje i wysyłania informacji.
Mózg nasz określa jakiego rodzaju środowiska szukamy, a zatem na jakie napotykamy stresory. Stymulujące i wspierające środowisko może mieć korzystny wpływ na układ nerwowy. Zmysłowy układ nerwowy potrzebuje stymulacji, aby mógł się normalnie rozwijać. Wzbogacenie środowiska działa na ludzi z uszkodzeniami mózgu. W badaniach podłużnych dzieci z pourazowym uszkodzeniem mózgu stwierdzono, że jakość środowiska rodzinnego miała wpływ na efekty po dwunastu miesiącach. U dzieci ze wspierających, stabilnie emocjonalnych rodzin obserwowano większą poprawę w zakresie czynności poznawczych i zachowania.
W wielu badaniach udowodniona została zależność pomiędzy stresującymi doświadczeniami a problemami psychicznymi. Większość współczesnych teorii dotyczących takich zaburzeń, jak depresja i schizofrenia, zakłada że stres jest czynnikiem, który wywołuje chorobę lub nasila jej objawy. Czynniki biologiczne modulują reakcje biologiczną na stres.
Przewlekły lub silny stres może mieć trwały wpływ na czynności mózgu. Wielokrotny kontakt ze stresującym doświadczeniem wywołuje anomalie na osi hipokamp - przysadka - nadnercza, co objawia się zwiększonym wydzielaniem glikokortykoidów oraz silniejszymi reakcjami biologicznymi i behawioralnymi na późniejsze stresory. Może dojść w efekcie takiego oddziaływania do uwrażliwienia i wrażliwości, podatności na stres, zgodnie z modelem podatność - stres. Różnice te przyczyniają się do indywidualnych różnic ryzyka nienormalnych zachowań.
Na obecnym etapie badacze odeszli od prostych wyjaśnień etiologii zaburzeń psychicznych. Prawdą i pewnikiem jest że zachowanie człowieka, normalne i nienormalne, powstaje wskutek działania wielu czynników.