RELACJA MÓZG-UMYSŁ

→Cztery typy wyjaśnień biologicznych (Tinbergen):

-fizjologiczne, odwołują się do aktywności mózgu i innych narządów

-ontogenetyczne, odwołują się do rozwoju jakiejś struktury lub zachowania u pojedynczego osobnika

-ewolucyjne, odwołują się do pochodzenia ewolucyjnego struktury lub zachowania

-funkcjonalne, tłumaczą do czego służy dana struktura lub zachowanie

→osią problemu psychofizycznego (ang. mind-body problem) jest pytanie o to, jaka relacja zachodzi pomiędzy umysłem a mózgiem. Stanowiska:

-dualizm, ciało i umysł to dwie substancje (za Kartezjuszem: rzecz rozciągła i rzecz myśląca), które istnieją niezależnie, ale oddziałują na siebie. Wg. Kartezjusza miejscem ich interakcji miała być szyszynka

-monizm, przekonanie, że istnieje tylko jeden rodzaj substancji. Rodzaje monizmu:

-materializm, umysł jest redukowalny do aktywności mózgu. Całe życie umysłowe da się wyjaśnić naturalistycznie i opisać w kategoriach fizycznych

-mentalizm, realnie istnieje wyłącznie umysł; świat istnieje tylko, kiedy o nim myślimy lub w umyśle Boga

-teoria identyczności, procesy umysłowe i mózgowe są identyczne, ale opisują to samo za pomocą różnych pojęć

→ pytania o świadomość: dlaczego istnieje? Jaka aktywność mózgu jej towarzyszy? Kiedy się pojawiła w przebiegu ewolucji? Kiedy się pojawia w rozwoju człowieka? David Chalmers proponuje podział na łatwe problemy (np. mechanizmy uwagowe) i trudny problem, w jaki sposób aktywność mózgu może prowadzić do spójnych subiektywnych doświadczeń (qualiów). Chalmers uważa, że świadomość jest fundamentalną własnością materii, jak grawitacja, która po prostu istnieje. Inni filozofowie umysłu uważają, że rozwiązanie dostatecznie wielu łatwych problemów da w końcu odpowiedź na trudny problem (Dennett: umysł to armia idiotów). Istotnym problemem jest tutaj nieobserwowalność świadomości, każdy może zadać pytanie `skąd mam mieć pewność, że inni ludzie też są świadomi?' (problem innych umysłów). Skrajną odpowiedzią jest solipsyzm, tj. przekonanie, że wyłącznie ja istnieję albo wyłącznie ja jestem świadomy.

PRAWO SPECYFICZNYCH ENERGII NERWOWYCH

→ transdukcja to proces przekształcania różnorodnej stymulacji ze środowiska na aktywność elektrochemiczną; potencjał receptorowy to lokalna depolaryzacja błony receptora na skutek działania bodźca (fali dźwiękowej, promieni światła…)

→ prawo specyficznych energii nerwowych (Muller , 1838) mówi, że dany nerw przewodzi tylko jeden rodzaj informacji do mózgu. Potwierdzają to wyniki badań na fretkach, którym `podłączono' nerw wzrokowy do jądra wzgórza, które odbiera informacje słuchowe. W rezultacie część kory mózgowej, która miała być korą słuchową, uległa reorganizacji i fretki i poprawnie reagowały na bodziec świetlny

WIDZENIE BARWNE

→Widzenie barwne wymaga porównywania aktywności różnych typów czopków. Spektrum światła, które pobudza czopki, to przedział od 350 nm (350*10^-9 m) do 700 nm. Fala świetlna o dł. ok. 350 nm sprawia wrażenie koloru fioletowego, a o dł. 700 nm czerwonego ; pozostałe kolory mieszczą się pomiędzy tymi skrajnościami.

→ teoria trichromatyczna (Younga-Helmholtza) zakłada, że spostrzeżenie barwy wymaga porównania pobudzenia trzech typów czopków. Człowiek ma 3 typy czopków: krótko, średnio i długofalowe. Przy maksymalnym pobudzeniu krótkofalowych powstaje wrażenie koloru niebieskiego lub fioletowego, średniofalowych-zielonego, a długofalowych-żółtego lub pomarańczowego. Możliwe są też wszelkie kombinacje, np. fala o dł. 500 nm pobudza czopki średniofalowe do poziomu 65% ich maksymalnej aktywności, długofalowe do 40%, a krótkofalowe do 10-15%; w rezultacie powstaje wrażenie barwy niebieskozielonej. Co ciekawe, rozmieszczenie czopków w środkowej cz. siatkówki jest nierównomierne: krótkofalowych jest najmniej. Występują też różnice indywidualne w proporcji i rozmieszczeniu trzech typów czopków

→punktem wyjścia do sformułowania teorii procesów przeciwstawnych było zjawisko negatywowego powidoku barwnego. Według tej teorii podstawą widzenia barw są przeciwstawne pary kolorów: czerwony i zielony, żółty i niebieski oraz biały i czarny. Wyjaśnienie fizjologiczne jest takie, że wiele komórek w układzie nerwowym, od komórek dwubiegunowych siatkówki do neuronów w korze wzrokowej, jest pobudzanych przez fale od długości, której odpowiada wrażenie jednego koloru w którejś z przeciwstawnych par (np. czerwonego), a hamowanych przez fale, którym odpowiada wrażenie drugiego koloru (np.zielonego). Niektóre z powidoków są jednak trudne do wyjaśnienia z punktu widzenia teorii procesów przeciwstawnych.

→teoria retinex powstała, aby wyjaśnić zjawiska stałości barw i jasności. np. po wejściu do pomieszczenia ze sztucznym światłem, widzę że moje spodnie są czarne, pomimo że odbijają światło innej długości fali niż na zewnątrz). Dzieje się tak ponieważ kora mózgowa porównuje informacje barwach i jasności z różnych części siatkówki, a także korzysta ze wcześniejszej wiedzy.

→najczęstszą przyczyną ślepoty na barwy (cierpi na nią ok. 8% mężczyzn i 1% kobiet) jest wytwarzanie tylko jednego barwnika światłoczułego przez czopki średnio i długofalowe, osoby nie odróżniają wtedy zielonego od czerwonego. Możliwe jest też nie wykształcenie się jednego typu czopków.

RÓWNOLEGŁE DROGI NERWOWE W UKŁADZIE WZROKOWYM

→u naczelnych komórki zwojowe siatkówki dzielą się na drobno, wielo i pyłkokomórkowe. wrażliwe na kolor kom. drobnokomórkowe mają mniejsze ciała i pola recepcyjne, są zlokalizowane w środkowej części siatkówki; ich funkcją jest szczegółowa analiza nieruchomych przedmiotów. Niewrażliwe na kolor wielkokomórkowe mają większe ciała kom. i pola recepcyjne, są zlokalizowane na całej siatkówce; rejestrują ruch i ogólne zarysy kształtów. Tym dwóm typom kom. zwojowych odpowiadają ścieżki w drodze wzrokowej: wielko i drobnokomórkowa. Komórki zwojowe pyłkokomówe są podobne do drobnokomórkowych, ale rozmieszczone na całej siatkówce; ich funkcja nie jest jeszcze dokładnie poznana.

→pierwszorzędowa kora wzrokowa (V1, kora prążkowana) reaguje na wszystkie bodźce wzrokowe i jest aktywna w trakcie wyobrażania sobie czegoś (hehehe Kosslyn i In., 1999). Następnie przekazuje informacje do drugorzędowej kory wzrokowej (V2), gdzie są analizowane i kierowane do dalszych obszarów. W korze mózgowej następuje rozdzielenie się ścieżek drobno i wielokomórkiowej na strumień brzuszny do płata skroniowego (co?) i grzbietowy do płata ciemieniowego (gdzie, jak?). Strumień brzuszny dostarcza informacji do identyfikacji obiektów, a grzbietowy do integracji wzroku z ruchem.

→Komórki kory mózgowej dzielą się na proste, złożone i hiperzłożone (z hamulcowym brzegiem). Te pierwsze występują tylko w V1, a pozostałe zarówno w V1 i V2. Komórki proste mają sztywny podział na część pobudzeniową i hamulcową (pola recepcyjne w kształcie krawędzi, listwy. np.
) Pola recepcyjne komórek złożonych są większe i nie dzielą się na część pobudzeniową i hamulcową; komórki złożone reagują na bodziec o określonej orientacji przestrzennej gdziekolwiek w swoim polu recepcyjnym). Komórki hiperzłożone różnią się od złożonych tym, że mają silnie hamujący obszar na krawędzi swojego pola recepcyjnego.

→komórki kory wzrokowej o podobnych właściwościach (np. reagujące na pasek o określonym nachyleniu) tworzą kolumny prostopadłe do powierzchni kory.

→Komórki obszaru V1 są raczej detektorami częstotliwości przestrzennych niż prostych cech. Prawdopodobnie w V1 i V2 zachodzi wstępna analiza informacji z siatkówki, a rozpoznawanie obiektów, barw i integracja wzroku z ruchem zachodzą w bardziej wyspecjalizowanych obszarach. Neurony dolnej kory skroniowej reagują na złożone kształy bez względu na ich położenie. Spostrzeganie stałości barw wydaje się być możliwe dzięki polu V4 i przyległym obszarom. Sam szlak komórek kory mózgowej wrażliwych na kolor rozpoczyna się w obszarze V1 nazwanym plamkami. Ruch silnie aktywizuje dwa obszary płata ciemieniowego MT (ang. middle-temporal cortex, V5) i MST (medial superior temporal cortex). Neurony w polu MT reagują wybiórczo na bodziec poruszający się w określonym kierunku. Ruch biologiczny aktywizuje obszar przyległy do MT. Natomiast neurony MST rejestrują rozszerzanie się, kurczenie lub rotację dużego obrazu, pozwalając odróżnić efekt ruchu obiektów od efektu ruchu oczu.

→Zaburzenia widzenia:

-agnozja wzrokowa, niezdolność do rozpoznawania przedmiotów.

-prozopagnozja, niezdolność do rozpoznawania twarzy. Możliwa rola zakrętu wrzecionowatego w dolnej korze skroniowej, który wydaje się wyspecjalizowany w rozpoznawaniu twarzy

-ślepota na ruch, widzenie klatek filmowych prawdopodobnie spowodowane uszkodzeniem obszaru MT

→bodźce wzrokowe przetwarzane priorytetowo dzięki procesom uwagi wywołują dłuższą aktywację V1 niż szum i dystraktory

→problem scalania: w jaki sposób aktywność wielu wyspecjalizowanych obszarów składa się na spójny, świadomy obraz? Dodatkową zagadką jest tzw. ślepowidzenie, czyli reagowanie na bodziec wzrokowy bez jego świadomości przez osoby z uszkodzoną korą wzrokową lub nerwem wzrokowym.

UWAGA

→wyniki badań fMRI: świadome i nieświadome bodźce aktywizują te same obszary mózgu, ale świadome silniej. Procesy uwagowe mogą mieć charakter top-down i bottom-up. Świadomemu rozpoznaniu bodźca towarzyszy aktywność kory czołowej i ciemieniowej.

→pomijanie stronne to deficyt uwagowy, który skutkuje ignorowaniem informacji po lewej stronie ciała. Osoba sama nigdy nie zwróci uwagi na to, co jest po lewej stronie, może natomiast zrobić to w skutek prośby lub instrukcji. Prawdopodobną przyczyną pomijania stronnego jest uszkodzenie górnego zakrętu skroniowego w prawej półkuli. Analogiczne uszkodzenie po lewej stronie nie ma takich konsekwencji.

→ADHD to zespół nadpobudliwości psychoruchowej z zaburzeniami koncentracji uwagi. Trudno o rzetelną diagnozę, bo ADHD można pomylić z innymi chorobami, które mają negatywny wpływ na funkcjonowanie uwagi, np. alkoholowego zespołu płodowego. Behawioralne objawy ADHD bada się za pomocą:

- zadania z wyborem odroczenia (małe ciastko teraz czy duże za 15 min?)

-zadania z sygnałem stop (osoby z ADHD mają problem z zahamowaniem dominującej reakcji)

-zadania na mrugnięcie uwagowe (trwa ono dłużej u osób z ADHD, nawet do 1 s w porównaniu do 200-600 ms w populacji)

ADHD leczy się stymulantami, amfetaminą i metylodefindatem, ale nie wiadomo dlaczego są skuteczne. Pomagają w koncentracji uwagi również osobom bez ADHD.

---