Mózg
Waga 820-2800 g
100 mld komórek
Tracimy 100 tys dziennie, do 50 roku życia 1/5
Co 14 dni wymieniamy leukocyty
Co 21 erytrocyty
Każda komórka 20 tys połaczeń
Mózg zabezpieczenie:
Włosy, skóra ( ochrona immunologiczna), cienka warstwa mięśni
Kości czaszki (kraostenoza) - zbyt wczesne zrośnięcie kości czaszki
Opony mózgu
Opony mózgowo-rdzeniowe
Układ komorowy mózgu
Płyn mózgowo-rdzeniowy
Bariera krew-mózg
OPONY MÓZGOWO-RDZENIOWE:
OPONA TWARDA (twardówka) - gruba, nieelastyczna błona włóknista (
łącznotkankowa), od środka pełna ostrych występków
OPONA PAJĘCZA (pajęczynówka) - cienka, elastyczna błona włóknista (
łącznotkankowa), beznaczyniowa
Przestrzeń podpajęczynówkowa - łączy oponą pajęczą i miękką. Zbudowana z
beleczek. Przestrzeń ta jest wypełniona
płynem mózgowo-rdzeniowym.
OPONA MIĘKKA (naczyniówka) - cienka elastyczna, przylegająca ściśle do
mózgu i rdzenia kręgowego, silnie
unaczyniona
Wszystkie opony stanowią zamknięty worek oponowy
UKŁAD KOMOROWY MÓZGU:
Wyściełany jest wyściółką utworzoną z komórek EPENDYMY.
EPENDYMOCYTY wytwarzają PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY
KOMORY:
2 KOMORY BOCZNE - znajdują się wewnątrz półkul mózgu w MIĘDZYMÓZGOWIU
KOMORA 3 - położona przyśrodkowo szczelinowata pionowa przestrzeń
OTWORY MIĘDZYKOMOROWE MONROE - łączą KOMORY
BOCZNE z KOMORĄ 3
KOMORA 4 - leży między móżdżkiem a pniem mózgu, okolice MOSTU I RDZENIA
PRZEDŁUŻONEGO. Posiada otwory:
- dwa boczne LUSCHKI
- jeden MAGENDIEGO
przez te otwory płyn mózgowo-rdzeniowy przechodzi do
przestrzeni podpajęczynówkowej
WODOCIĄG MÓZGU ( kanał Sylwiusza) - pozbawiony splotu
Naczyniówkowego. Łączy KOMORĘ 3 i KOMORĘ 4
PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY:
EPENDYMOCYTY wyściełające komory mózgu wytwarzają PŁYN MÓZGOWO-RDZENIOWY
Występuje w :
- Przestrzeni podpajęczynówkowej (mózg)
- kanale środkowym rdzenia kręgowego
- układzie komorowym mózgu
Płyn mózgowo rdzeniowy: Bezbarwny, Bezkomórkowy. Gdy infekcja namnażają się leukocyty (płyn WODOJASNY). Gdy za dużo płynu WODOGŁOWIE, nacisk na mózg, rośnie ciśnienie, niszczone są neurony ( w leczeniu pompa odprowadza płyn do brzucha - zastawka PURGENSA)
Płyn mózgowo rdzeniowy wypełnia komory mózgu (objętość 140ml) całkowita ilość płynu to 500 ml. Jest wymieniany całkowicie w ciągu 6 h
Funkcje płynu mózgowo-rdzeniowego:
Zabezpiecza immunologicznie mózg?????????????
Ochronna- amortyzuje wstrząsy
Transportująca -Wymiana składników chemicznych(hormony , neuroprzekaźniki)
Oczyszczająca - Usuwa produkty przemiany materii
Zmniejsza ciężar mózgowia z 1400g do 50 g (prawo Archimedesa)
BARIERA KREW-MÓZG
Zbudowana z gleju- ASTROCYTÓW fizyczna i biochemiczna bariera miedzy naczyniami krwionośnymi a tkanką nerwową.
Funkcja to:
- zabezpieczenie układu krwionośnego przed szkodliwymi czynnikami
- selektywny transport związków chemicznych:
UŁATWIONY DOSTĘP - O2 i CO2
UTRUDNIONY DOSTĘP - jony (…)
NIE PRZENIKAJĄ - aminy katecholowe
- barwinki żółciowe
Obszary pozbawione bariery KREW-MÓZG:
Splot naczyniówkowy (wyściełający komory mózgu i będący oponą mózgową
Szyszynka (wytwarza melatoninę)
Część nerwowa przysadki( tylny płat) magazynuje oksytocynę
Niektóre ugrupowania jąder podwzgórza ( oksytocyna, wazopresyna)
Pole na dnie komory 4
KORA MÓZGOWA:
Znajduje się pod chroniącymi ją oponami mózgu
Składa się z istoty szarej ( ciała komórek, jest naprawdę szara)
Nie ma jednakowej grubości ( kora wzrokowa 1,5 mm; kora ruchowa - 4,5 mm)
Składa się z 8 mld neuronów
ISTOTA BIAŁA:
Pod korą mózgową jest istota biała zbudowana z aksonów komórkowych ( sieć aksonów)
Kolor pochodzi od osłonek mielinowych ( oligodendrocyty wg. Rutkowskiej komórki Schwanna). Rolą osłonki jest przyspieszenie przesyłania impulsów, zachowanie odpowiedniego tempa.
Najszybszy przyrost osłonki - 6-15 m.ż.
Indeks mielinizacyjny - wskaźnik dojrzałości mózgu ( psych i fiz)
Buduje SPOIDŁO WIELKIE
STWARDNIENIE ROZSIANE:
Związane z demielinizacją w różnych częściach mózgu, najczęściej istota biała obok komór mózgowych. Ogniska te przecinają przewód doprowadzający informacje.
Związane z szybkością przekazywania impulsów ( brak osłonek mielinowych)
Badanie: badanie potencjałów wywołanych ( jak długo jest bodziec przesyłany). Badamy czas latencji - opóźnienie wywołane ogniskiem demielinizacyjnym
PIEŃ MÓZGU:
Jest laseczkowatym przedłużeniem rdzenia kręgowego. Są na nim usadowione półkule mózgu.
struktura obecna na wszystkich etapach rozwoju zarodkowego (Rozwój filogenetyczny- (gatunku),w toku którego w życiu embrionalnym (zarodkowym) powtarzają się kolejne stadia ewolucji biologicznej człowieka (prawo Haeckla). Rozwój ten potwierdza przynależność człowieka do świata zwierzęcego oraz jego pojawienie się na ziemi na drodze ewolucji biologicznej.)
zabezpiecza podstawowe elementarne funkcje organizmu. W pniu mózgu znajdują się liczne pierwotne ośrodki odpowiedzialne za utrzymanie funkcji życiowych:
ośrodek oddychania,
ośrodek regulujący pracę serca i 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. Powoduje, że kora mózgowa ma odpowiedni poziom aktywacji*
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).
Twór siatkowaty ( część wstępująca i zstepująca) - zabezpiecza naprzemienność snu i czuwania. Powoduje, że kora ma odpowiedni poziom aktywacji, czyli taki jaki jest aktualnie potrzebny. Sen - niski poziom pobudzenia, budzenie się - TS dostarcza coraz więcej stymulacji.
Stłuczenie PNIA MÓZGU:
Sen- niesen, snem nie jest ale ma wszystkie fizjologiczne objawy snu - brak odbioru bodźców ze świata zewnętrznego, nieprzytomność - twór siatkowaty odmawia utrzymania przytomności.
Brak oddechu
Ustaje czynność serca. Można pobudzić adrenaliną
Spadek ciśnienia krwi
Pień mózgu tłucze się o mózg, część limbiczną Hipokamp i Ciało Migdałowate). Występują krwawe wylewy na stłuczonych strukturach ( krew poza
Dysfunkcja wszystkich zautomatyzowanych czynności mózgu - zagrożenie życia
BURZA WEGETATYWNA - rozchwianie wszystkich czynności życiowych, całej biologicznej równowagi
Świadomość wyłączona, brak reakcji na wszystkie bodźce, nawet bólowe
PROCES WYBUDZANIA:
Na granicy przytomności - reakcja na bodźce akustyczne
Stan przytomności - ale jeszcze nie świadomy, otwarte oczy. Twór siatkowaty powoduje stan czuwania, kora mózgowa nadal niaktywna
Powrót funkcjonowania struktur limbicznych hipokampa i ciała migdałowatego ( pamięć i emocje. Czasem to się nie udaje, gdy obrażenia są stałe ( nie tylko porażenie)
UPOŚLEDZENIE DZIAŁANIA STRUKTUR HIPOKAMPA I CIAŁA MIGDAŁOWATEGO:
Brak pamięci wstecznej (LUKA PAMIĘCIOWA) oraz bieżącej (Informacje nie przechodzą z STM do LTM).
Infantylizm emocjonalny - emocjonalność dziecka
BADANIA REPREZENTACJI KOROWEJ:
PÓŁKULE MÓZGU- bruzdy mózgu dzielą je na:
płat czołowy - jest ośrodkiem ruchowym i
-ruchowym mowy (ośrodek Broki),
- tz wyższa czynność nerowowa
płat ciemieniowy - jest ośrodkiem czucia
- korą asocjacyjną(integrującą) doznania czuciowe, wzrokowe i słuchowe
płat skroniowy - jest ośrodkiem słuchu i czuciowym mowy (ośrodek Wernickiego)
- kontroluje emocje
- kontroluje pamięć
- kontroluje zdolność uczenia się i zapamiętywania płat potyliczny - jest ośrodkiem wzroku
Znieczulenia do operacji:
Wiliam Morton pierwszy raz znieczulił ETEREM w 1846 roku. Operacji neuro nie dało się znieczulać bo trwały zbyt długo
Szok bólowy - może spowodować śmierć
Wilder Panfield
Operowany był przytomny, zanim zresekowano część, wielokrotnie jej dotykano, aby sprawdzić za co odpowiada
Operacje na mózgu nie bolą bo nie ma on receptorów.
Prowadził badania nad ustaleniem ognisk padaczkowych*
Operacje neurochirurgiczne - usuniecie ogniska padaczkowego. Aby dokładnie stwierdzić gdzie jest problem 2 metody:
Zapis EEG
Kortykografia* - drażnienie elektrodami bezpośrednio mózgu
KORTYKOGRAFIA - drażnienie elektrodami bezpośrednio mózgu ( pacjent przytomny), pacjent mówi co widzi, czuje. Pozwala to na odnalezienie ogniska padaczki oraz daje informację, które struktury za co odpowiadają.
Kora ruchowa - wzdłuż bruzdy Rolanda( środkowej), która rozdziela płaty ciemieniowe ( czuciowe), od czołowych m.in. odpowiedzialne za ruch. Drażnienie tego miejsca dawało odczucia np. ruchy rąk, grymasy twarzy.
Pole 44 ośrodek BROKI - ruchowy mowy
DYZARTRIA - bełkotliwe mówienie
Kora czuciowa - drażniony obszar dawał odczucie np. mrowienia na policzku
Panfield zebrał te informacje i naniósł na schemat mózgu. Homonkulus czuciowy i ruchowy - organizacja somatotropowa kory - ścisłe przyporządkowanie między f-cją ciała a częścią mózgu
Kora skroniowa - odpowiedzialna za pamięć i słuch. Panfield drażniąc płaty skroniowe osiągnął ciekawe rezultaty. Pacjenci artykułowali bardzo ciekawe treści - te same wielokrotnie przy wielokrotnym drażnieniu tych samych obszarów. Panfield stwierdził, że w poszczególnych częściach mózgu zakodowane ( zapamiętane) są różne treści.
TEZA O PAMIĘCI - ludzki mózg gromadzi wszelkie informacje, bywa tylko problem z dostępem do nich. Podczas drażnienie pacjent ponownie ma do nich dostęp. Dzieje się tak o ile nie nastąpił żaden proces destrukcyjny. Dziś wiemy, że mogą zajść zmiany na poziomie morfologicznym i utracimy ścieżki dostępu
Kora wzrokowa -
17. I-rzędowa KORA WZROKOWA - odbiór elementarnych treści wzrokowych. Wrażenia - kolor, błysk
18. II-rzędowa KORA WZROKOWA - analizuje treści złożone - spostrzeżenia ( połączone wrażenia). Drażniona daje opamiętanie przedmiotów, twarzy, ludzi
19. III-rzędowa KORA WZROKOWA
Pola te znajdują się w płacie POTYLICZNYM, jest tam końcowa stacja ANALIZATORA WZROKOWEGO. Ośrodki te odpowiadają za widzenie psychiczne
USZKODZENIE:
- 17. - ślepota rzeczywista
- 18., 19. - ślepota psychiczna- osoba widzi, ale nie potrafi zanalizować, nie potrafi
nic powiedzieć na temat tego co widzi
39. - KORA WZROKOWA ASOCJACYJNA
Integracja informacji wzrokowych
Organizacja kory wzrokowej jest somatotropowa - z lewej części pola widzenia informacje biegną do prawej półkuli, a z prawej do lewej, z dołu do góry kory wzrokowej, a z góry pola widzenia do dolnej części kory wzrokowej.
Gdy aura pojawia się w górnej lewej ćwiartce pola widzenia to ognisko padaczkowe jest w dolnej prawej części kory mózgowej.
WĘCH - drugorzędowa kora węchowa - Hak( dolne części płatów czołowych) - omamy hakowe. Czucie woni, których nie ma, zawsze nieprzyjemne.
PADACZKA - na skutek wady w korze mózgowej, występuje patologiczne spiętrzenie czynności bioelektrycznych. Fale zderzając się ze sobą wzmacniają swoją amplitudę i mają ogromne wychylenia ( zapis EEG), w pewnym momencie przekraczają wartość krytyczną ( próg drgawkowy) i powodują drgawki i utratę świadomości
AURA PADACZKOW - poprzedza atak padaczki. Doznanie najczęściej sensoryczne. Czasem atak sprowadza się tylko do aury, czasem przebiega bez aury. W zależności od tego gdzie jest ognisko, taka jest jakość doznania aury. To jak drażnienie elektrodą u Panfielda.
PADACZKA z KALATA
powtarzające się epizody nadmiernej zsynchronizowanej aktywności nerwowej ( wiele neuronów generuje jednocześnie potencjały czynnościowe
prawdopodobna przyczyna to niedobór GABA np. z powodu defektu genetycznego, urazów, guzów mózgu, zakażeń czy działania substancji toksycznej np. alkoholu
występuje u 1-2% populacji, także u zwierząt
objawy zależą od umiejscowienia, długości trwania i częstotliwości napadów
leki przeciwpadaczkowe blokują przepływ jonów sodu przez błonę komórkową lub wzmacniają działanie GABA. Większość pacjentów dobrze reaguje na leki
w przypadku złej reakcji na leki możliwy jest zabieg chirurgiczny polegający na wycięciu ogniska padaczki. Czasem jednak jest zbyt dużo tych ognisk aby je usunąć bez zagrożenia dla pacjenta lub są w takim miejscu, że jest to bardzo niebezpieczne
w takich wypadkach PRZECINA SIĘ SPOIDŁO WIELKIE - wtedy napady padaczkowe obejmują tylko jedną połowę ciała, a dodatkowo ilość napadów obniża się
SYNESTEZJA - mieszanie ze sobą rozmaitych rodzajów percepcji np. dźwięku i smaku, dźwięku i widoku, dotyku i smaku. Litery z odczuciem kolorów. Słuchanie muzyki wyzwala ferie barw. Czasem zdarza się też osobie bez zaburzeń:
dotyczy różnych modalności np. chłopiec widział słowa jako pozy ciała
kobieta widziała smaki
można wywołać za pomocą środków farmakologicznych
BADANIA - jak to się dzieje
U synestetyków aktywują się dodatkowe obszary kory odpowiedzialne za modalność spowodowaną synestezją np. podczas słuchania muzyki oprócz kory słuchowej rozjaśnia się też kora potyliczna odpowiedzialna za widzenie. Czyli aktywują się dwa obszary a powinien tylko jeden. CZYLI WIĘKSZY OBSZAR POBUDZENIA.
HIPOTEZY WYJAŚNIAJĄCE
okolice kory wzrokowej i słuchowej są blisko siebie, a granica między nimi jest nieostra. Efekt pukania - neurony kory słuchowej pobudzają sąsiednie obszary
Wykład 10 14.01.2010
Zaburzenia pamięci u osób z uszkodzeniami struktur mózgu były opisywane już od dawna.
Postanowiono zrobić model eksperymentalny z uszkodzeniami wybranych struktur, żeby zobaczyć jakie konsekwencje ze sobą niosą poszczególne uszkodzenia (badania na szympansach- hominidy).
Mishkin i inni m.in. Polka Danuta
Zastosowano metodę badającą pamięć rozpoznawczą
Pamięć rozpoznawcza - zdolność organizmu do odróżniania znanych bodźców sensorycznych od nowych.
Nie trzeba tu znajomości mowy
Najbardziej rozwinięte są doniesienia, które dotyczą udziału struktur podskroniowych w funkcjonowaniu pamięci i jej zaburzeń przy uszkodzeniu
1 etap - uszkadzanie struktur w obrębie płatów skroniowych
Technika badania: TEST DOBIERANIA NIE WEDŁUG WZORU
1. Faza testowania - przed szympansem kładziono tackę z 3 karmnikami, w jednym był nagroda (oznaczenie na tekturce zasłaniającej). Szympans wyjmował nagrodę ( wzmocnienie pozytywne), zjadał, Małpy szybko uczyły się kryterium. (W 100 próbach - 90% poprawności)
Faza nabywania - po 10 sekundach od fazy testowania, na tej samej tacce, znajdował się w losowo wybranym karmniku ta sama nagroda-obiekt, ale po drugiej stronie znajdował się zupełnie nowy obiekt jednak przykryty tekturką oznaczającą tą samą którą w poprzednim ćwiczeniu przykryta była nagroda. Cel był taki żeby małpy zapamiętały wzór tekturki i wiedziały, że w drugiej próbie na pewno nie będzie pod nim nagrody. Następnie robiono 30 sekund przerwy i podawano następny zestaw wzorów. 20 par jednego dnia, następnego kolejne 20, przy czym wzór nie mógł się powtórzyć przez miesiąc. Uznano, że małpy znają zadanie. Jeżeli było 90 poprawnych wyborów na 100 to uznano, że potrafią się posługiwać pamięcią rozpoznawczą (statystycznie osiągały 95% skuteczność).
Resekowano mózgi małp: Po osiągnięciu kryterium ( 90 % poprawnych wyborów) przystępowano do uszkadzania mózgu: podskroniowe struktury biorące udział w procesie pamięci: hipokamp i ciało migdałowate (układ limbiczny)
Nie robiono a+h, bo szympansy były progresywnie operowane. były drogie.
Po operacji wznawiano ten trening u małp aż do ponownego osiągnięcia kryterium:
Najlepszą zdolność miały gdy były sprawne. 97%
Gdy tylko jedna była uszkodzona obustronnie (A lub H)to wynik był 91%.
Nie było statystycznie istotne, która ze struktur jest uszkodzona (czy Ah czy Ha)-78%
Obie struktury uszkodzone obustronnie AH- 60%
WNIOSEK: Obie struktury uczestniczą więc w procesie pamięci .
Uszkodzenie struktur limbicznych daje wielomodalnie (wszystkich zmysłów tak samo) zaburzenia pamięci.
Podobnie do AMNEZJI NASTĘPCZEJ, występującej u ludzi po urazach struktur podkorowych.
U ludzi występuje też AMNEZJA WSTECZNA, to zastanawiano się czy u szympansów z eksperymentu jest podobnie. To prawda, szympansy zapominały treści wyuczone, najbliżej przed operacją (do 4 tygodni przed operacją), ale treści wyuczone jeszcze wcześniej niż 4 tygodnie uchowały się.
Po zabiegu szympansy zapamiętują równie dobrze jak przed operacją (skuteczność 95%), ale tylko 1 treść na dobę (eksponowano jednokrotnie), czyli 20 par przez 20 dni.
Na bazie obserwacji klinicznych podjęto podejrzenia, że w procesach pamięci uczestniczą też inne ważne struktury, badano też je często uszkadzając:
Międzymózgowie (diencephalon)
Opisywane przypadki, kiedy uszkodzone były np. ciała suteczkowate (jądra przednie), jądro przyśrodkowo- grzbietowe. Mało tego anatomicznie, że te struktury międzymózgowia mają silne połączenie z ciałem migdałowatym i hipokampem (mieszczą się w przyśrodkowej części wzgórza). Ciało migdałowate i hipokamp wysyłają projekcje do przyśrodkowej części wzgórza.
Kora przedczołowa
Części przyśrodkowe płatów czołowych, jakby przejść przez czachę w poprzek i podstawna (brzuszna) czyli jakby nad oczodołami umre ;P
Z każdej z tych stacji biegnie projekcja do jąder podstawy (AUDIO)
PRZYŚRODKOWA CZĘŚĆ PŁATÓW SKRONIOWYCH |
MIĘDZYMÓZGOWIE |
KORA PRZEDCZOŁOWA
|
Struktury limbiczne płatów skroniowych - Ciało migdałowate - hipokamp
|
Przyśrodkowa część wzgórza(wzgórze) - tylna część przyśrodkowa wzgórza - wielkokomórkowa część jądra przyśrodkowo-grzbietowego - przednia część przyśrodkowego wzgórza - jądro przednie-ciało suteczkowate |
- Brzuszna(orbitalna część)
- Kora zakrętu obręczy na Przyśrodkowej obręczy |
Jądro Meinerta- produkcja acetylocholiny. Alzheimer
Jane Gudal (?)
-1960 r. udało się wyjechac do Tanzanii, gdzie prowadziła badania. Siedziała tam ok. 30 lat, założyła rezerwat szympansów w Gombe.
- pierwsza zauważyła, że szympansy posługują się narzędziem (konstruują z patyczka narzędzie którym wydłubują z ziemi mrówki i termity).
-książka „Przez dziurkę od klucza: 30 lat oglądania szympansów”
Tajan Hosey - badała goryle, Została zamordowana, odcięto jej głowę maczetą (w domu badawczym
SPOSOBY ZBIERANIA INFORMACJI O STRUKTURACH MÓZGOWYCH ODPOWIEDZIALNYCH ZA PRZEBIEG PROCESÓW POZNAWCZYCH
Już w XIX w. Ferrier przeprowadzał badania na małpach, żeby stworzyć funkcjonalną mapę mózgu. Wpadł na demoniczny pomysł- albo usuwał zwierzętom obszary mózgu albo okaleczał je drażniąc impulsem elektrycznym.
Ograniczenia metody:
- bada się zawsze sprawność okaleczonego i cierpiącego zwierzęcia
a wnioskowano o budowie mózgu zdrowego zwierzęcia i eksponowano to na mózg ludzki.
- na wyniki wpływa zainteresowanie (lub jego brak) obiektem zapamiętywania
Wyniki badań prowadzonych na zwierzętach-
Nieczystość metodologiczna-bada się sprawność okaleczonego zwierzęcia
Wiodącą zmienną wpływając na wyniki jest brak zainteresowania zwierzęcia obiektem zainteresowania)(Pawłow kazał w warunkach laboratoryjnych różnicować elipsę i koło)
24 h- tyle czasu szczur potrzebuje na odraczanie(przechowanie) inf.
48h-goryl
5 min- orangutan i pies(jednak obserwując psy, możemy stwierdzić ,że trwa o wiele dłużej)
25s-szop pracz
W12 21.01.2009
Eksperymenty na zwierzętach c.d.
SMALL -badania za pomocą labiryntu 1905 rok- szczury
Metoda ciągle używana do różnych badań od 100 lat. Szczególnie upodobali sobie behawioryści. Metoda może mieć wartość nadal, jeśli przeprowadzający badanie ma świadomość ograniczeń metody. Stosuje się ją do badań np. wpływ neurotoksyn na układ nerwowy, testy leków, manipulacje genetyczne.
Kiedy wprowadzono tą metodę, zwrócono uwagę, że można badać różne gatunki zwierząt, modyfikując trudność labiryntu ( zmieniając liczbę elementów podstawowych L-elementy, T-elementy).
Zwierzęta najszybciej uczą się labiryntu, gdy trzeba skręcać tylko w jedną stronę
Proste były też labirynty zachowujące alternację ( prawo-lewo-prawo-lewo)
Najtrudniejsze labirynty o układzie losowym
Założenia aby wszystkie zwierzęta podczas badania pokonywały taki sam labirynt, taki sam poziom trudności - zgodność w eksperymentach porównawczych
Dwa warianty labiryntów, wysokie niskie oraz zamknięte i otwarte, miało to istotne znaczenie dala eksperymentów np. szczury znacznie lepiej wypadały w labiryntach otwartych
Wydawało się, że to bardzo prosta i jasna metodologicznie metoda
Przebieg uczenia się zwierząt w takim labiryncie można przedstawić za pomocą trzech krzywych: długości drogi, długości czasu, liczby popełnionych błędów. Można było wszystko policzyć i była jasność. Niestety nie może być tak pięknie.
WADY i problemy badania:
Droga - była badana w taki sposób, że eksperymentator, stał z papierowym modelem labiryntu i rysował na nim drogę jaką przemierza szczur w prawdziwym labiryncie, później brał nitkę i odmierzał nią drogę szczurka, a następnie mierzył ile centymetrów ma nitka i notował. Powstają poważne błędy w odzwierciedlaniu drogi przez eksperymentatora. Był pomysł, żeby uniemożliwić szczurkowi powrót, gdy wejdzie w dobrą drogę, ale jest to już ingerowaniu
Czas- włączamy stoper na starcie i powinno być pięknie. Niestety szczurek nie zawsze chce akurat robić to co my chcemy żeby robił, może np. chcieć umyć sobie właśnie futerko i jak teraz liczyć czas. Czy ingerować czy nie.
Krzywa błędów. Też problem. Trzeba wcześniej ustalić jakie zachowanie będziemy uważali za błąd. Czy tylko raz ma przejść labirynt. Kiedy przyjmujemy, że labirynt jest wyuczony.
We wszystkich powyższych wątpliwościach musimy podjąć jakieś ustalenia, bo wyniki muszą być
porównywalne
Próbowano też stworzyć katalogi norm średnich wyników dla różnych gatunków, aby nie trzeba było w badaniach używać grupy eksperymentalnej. Pozwalałoby to też porównania międzygatunkowe.W ramach tych wyników chciano też podać normy dla poszczególnych zmysłów, jako decydujących dla nauczenia się labiryntu. Były to często badania bardzo niehumanitarne np. oślepiano zwierzęta, przecinano nerwy węchowe.
Najbardziej chyba okrutny był Watson ( ten od warunkowania Alberta). Nie udało mu się jednak, które zwierze jest najlepsze.
Interesujące były jednak wyniki, które zmysły są decydujące przy uczeniu się labiryntu:
WZROK - bardzo istotne co widać oprócz labiryntu, lub znaki szczególne w samym labiryncie, zwierzęta wtedy uczyły się szybciej. Zupełnie sobie nie radziły natomiast w przezroczystym labiryncie, gdy nie widziały ścian. Istotne więc był rodzaj danych percepcyjnych
WĘCH - problem ze śladem zapachowym po poprzednim zwierzęciu. Mógł polepszać lub pogarszać zadanie.
LABIRYNT musiał być postawiony dokładnie w takim samym miejscu za każdym razem bez rotacji, bo to rodziło błędy. Również gdy był zamknięty były problemy, chyba, że od razu uczyły się labiryntu zamkniętego. Ale i tu pojawiał się problem gdy labirynt rotowano. Szczury musiały mieć wewnętrzny system rozpoznawania stron świata.
MOTYWOWANIE
Nagroda od najbardziej motywujących:
- odnalezienie zabranego potomstwa
- zaspokojenie głodu głodnego osobnika
- zaspokojenie pragnienia spragnionego osobnika
- odnalezienie partnera płci przeciwnej w rui ( nie dobry sposób)
- uwolnienie z labiryntu
Kara od najbardziej motywujących
- szok elektryczny
- przetrzymanie w ślepym korytarzyku
Jakie czynniki wpływają na szybkość uczenia się ( jakie zmienne brać jeszcze pod uwagę)
- wiek- młode uczą się szybciej , ale nie zbyt młode ( te mają zbyt rozwiniętą ciekawość poznawczą i bawią się samym zdobywanie labiryntu) musi być optimum wiekowe.
- Płeć - bez różnic
- Stan fizjologiczny - ruja u samic i też to jak wpływa na samce, bardzo pogarsza wyniki. Zmęczenie - bardzo negatywnie wpływa ( stres jest bardzo męczący). Przegłodzenie ( problem nie może być najedzone bo nie będzie chciało wykonywać ćwiczeń, przegłodzone nie będzie miało siły. Duży problem w porównywaniu między gatunkami ( dżdżownica umiera po 4 godzinach bez jedzenia). Podobnie z wodą.
- Rozkład pracy - najlepsze wyniki raz na dobę lub raz na dwa dni.
- Rodzaj labiryntu
Dżdżownica - najniższe ewolucyjnie zwierze, które można nauczyć labiryntu ( Yerkes)
Karaluchy po 28 próbach
Ryby żyjące w ławicach - lepiej uczą się labiryntu w ławicach, same nieba rdzo
RESEKCJE WYBRANYCH CZĘŚCI MÓZGU U LUDZI
Zabiegi psychochirurgiczne
W 1930 roku Jacobsen i Fulton ( Yale) badali proces uczenia się u szympansów Betty i Lucy, gdy nie mogły się czegoś nauczyć stawały się sfrustrowane i agresywne, bo wiedziały co mają robić, chciały a nie potrafiły.
Badacze chcieli sprawdzić w jaki sposób wpłynie uszkodzenie kory przedczołowej na proces uczenia się.
Po wyuczeniu się przez szympansice zadania dokonywali resekcji płatów czołowych:
I etap - zniszczono jeden płat czołowy u obydwu szympansic. Nie zmieniło to szczególnie ich osiągnięć ani też osobowości szympansic
II etap - resekowano drugi płat czołowy u obu małpek. Tym razem zmiany były radykalne. To co uprzednio wywoływało u nich agresję, teraz nie miało większego znaczenia, nie przystępowały nawet do zadania ( totalna olewka), były potulne i obojętne.
WYNIKI II etapu:
Brak zainteresowania, bierność, apatia
Obniżenie rezultatów w testach pamięci
Zmiana osobowości
Podczas przedstawiania badań na konferencji w Londynie Egas Moniz zapytał czy dałoby się przenieść te rezultaty na ludzi. Chłopaki od badań powiedzieli, że nie wiedzą
Przeniesienie badań na ludzi
Egas Moniz ( 1874-1955) - portugalski neurolog (Uniwesytet w Lizbonie) i jego kompan Lima
Metoda I: wywiercili dwie dziury w czole depresyjnej pacjentki, po jednej w każdym płacie i wstrzyknęli alkohol etylowy w celu zniszczenia płatów czołowych. Efekt był natychmiastowy podobno pacjentka stała się spokojna i zrównoważona ( sami oceniali wyniki cwaniaki). Nie stwierdzili, że stała się apatyczna i bierna tak jak w eksperymencie poniżej ( oszuści)
W tym czasie były znane eksperymenty na zwierzętach Ferriera, że po usunięciu płatów czołowych u małp następowała zmiana charakteru i zachowania u małp. Stawały się bierne, apatyczne, senne i reagowały tylko na bodźce działające w danej chwili. Czasami z zapamiętaniem ale bezcelowo spacerowały po klatce. Nie ubyło im inteligencji, ale straciły zainteresowanie poznawcze.
Metoda II: metody ewoluowały w kierunku coraz bardziej inwazyjnych zabiegów. Przecinał nożem ( leukotomem) połączenia między płatami czołowymi a głębszymi strukturami mózgu - LEUKOTOMIA
Leukotomi poddano 20 pacjentów cierpiących na różne przecież choroby;
- lęki
- depresję
- chroniczną schizofrenię
Nie zwrócono wtedy uwagi na to, że wyniki są nierzetelne ze względu na różne źródła chorób.
W U.S.A. przeprowadzono takie zabiegi na 40 tys. ludzi.
Walter Freeman zmodyfikował procedurę Moniza - przecinał połączenia całych płatów czołowych z resztą mózgu - lobotomia trans oczodołowa (bo robił to na wysokości oczu).
Robił to szpikulcem. Freeman znieczulał pacjentów szokiem elektrycznym, ale później zaprzestał, ponieważ pacjenci byli nieprzytomni. Wbijał szpikulec między oko a część oczodołu, wbijał młotkiem na 5 cm i obracał nim 30 ° ku skroni i 20° z powrotem , aż pacjent przestał rozsądnie odpowiadać na pytania.
*W latach '50 zabiegi te były wykonywane również w Polsce, pod przewodnictwem prof. Kunickiego
W 1940 r. E. Moniz uzyskał za tę metodę nagrodę Nobla. Metodę tę stosowano do wszystkich możliwych schorzeń psychicznych.
Przynosiła ona jednak mierne rezultaty w porównaniu do powikłań jakie zdarzały się podczas zabiegów (były przypadki śmiertelne - przez przerwanie tętnic, zapalenia opon mózgowych i mózgu - zainfekowane narzędzia).
Jeśli nie dochodziło do śmierci lub poważnych zaburzeń, zachodziły zmiany psychiczne (wpadanie w depresję, obojętność).
Damasio (praktykant Limy) badał pacjenta chorego na neuralgię nerwu trójdzielnego - poważny ból przy przełykaniu śliny lub próbie nagryzienia czegoś (konflikt nerwowo - naczyniowy z tyłu czaszki). Lima jednak nie resekował potylicy tylko wykonał lobotomię, w wyniku której ból ustawał, ale pacjent „czuł się dobrze”. Zabieg zaowocował obojętnością nawet na ból.
Zabiegów chirurgicznych zaprzestano dopiero pod koniec lat '50 tylko dlatego, że zaczęto wprowadzać neuroleptyki ( inhibitory MAO).
Lobotomię wykonywano w przypadkach:
Depresja, stany lękowe, zaburzenia maniakalno - kompulsywne, hipochondria, urojenia, uporczywe poczucie winy, zespół stresu pourazowego u weteranów wojennych II wojny światowej
Efekty lobotomii;
Pacjenci całkowicie pozbawieni osobowości, woli
Zespół apatyczno - kinetyczno - abuliczny (brak emocji - brak ruchu -zaburzenia sfery wolicjonalnej)
Zaburzenia programowania indukcyjnego czynności (brak możliwości zaprogramowania, kontroli działania, powtarzanie czynności po innych lub pod przymusem)
Kolosalne zaburzenia pamięci
WYKŁAD 13
USUWANIE OGNISK PADACZKORODNYCH
Do II poł. XX w. nie znano leków przeciwpadaczkowych, dlatego wcześniej padaczka często była przyczyną zgonów.
1884 r. - pierwsza udana operacja mózgu - R. Godley
Ferrier określił obszar mózgu padaczkorodny u człowieka.
Godley otworzył czaszkę i stwierdził zbliznowacenie, usunął je, zamknął czaszkę i pacjent przeżył operację.
PRZYPADEK PACJENTA HM
Pacjent HM cierpiał na bardzo ciężką padaczkę, usunięcie obszarów padaczkorodnych było jedyną drogą na uratowanie HM
Jak u HM rozwijała się padaczka?
1. Uraz czaszkowy z utratą przytomności
2. 3 lata później zaczęły się ataki z wyłączeniem świadomości (ok. 10 na dzień)
3. Duże, uogólnione ataki padaczkowe (1 na tydzień)
Częstość i intensywność ataków wzrastały
Robiono już EEG - pojawiały się zapisy iglicy z falą wolną (charakterystyczne dla padaczki).
Stwierdzono obustronną patologię przyśrodkowych części płatów skroniowych bez wyraźnego ogniska.
Wykonano obustronną resekcję przednich części płatów skroniowych, usuwając hak, jądro migdałowate, hipokamp i zakręt hipokampa (łącznie obszar 8 x 6 cm, obustronnie). Operację przeprowadził Scoville pod kierunkiem Penfielda.
Nastąpiła poprawa w przebiegu padaczki (2 doby bez ataku), jednak w wyniku zabiegu pacjent HM doznał masywnych zaburzeń pamięci: nie rozpoznawał nikogo z personelu szpitala oprócz Scoville'a - amnezja wsteczna (okres ok. 3 lat) - od urazu w przeszłość.
Jego mowa, emocje, zachowania społeczne były bez zmian.
IQ wzrosło z 104 do 117, ale iloraz pamięci spadł do 67.
Amnezja następcza - Przez pół roku nie mógł nauczyć się nowego adresu, czytał ciągle te same czasopisma, nie rozpoznawał sąsiadów, nie zapamiętywał zdarzeń zabarwionych emocjonalnie (śmierć ojca, matki).
Otrzymał pracę w centrum rehabilitacyjnym, jednak nie potrafił powiedzieć co tam robi ani jak tam trafił.
Raz rozpoznał na monecie J. Kennedy'ego i wiedział, że został zastrzelony, pamiętał też nazwisko jednego z kosmonautów amerykańskich.
HM miał ogromny deficyt zarówno w materiale werbalnym jak i niewerbalnym, nie mógł się nauczyć prostego labiryntu nawet po 125 próbach .
Dotykowo zapamiętał go dopiero po 300 próbach. Zachowała się tylko pewna zdolność uczenia się motoryczno - percepcyjnego (uczył się obrysowywania gwiazdy w lustrze).
jego pamięć deklaratywna uległa katastrofalnemu zaburzeniu, ponieważ zostały u niego zresekowane obszary odpowiedzialne za pamięć deklaratywną.
Została zachowana pamięć proceduralna, bo móżdżek i jądro podkorowe (skorupa) została zachowana, są one odpowiedzialne za kodowanie i przechowywanie informacji w pamięci proceduralnej.
Pacjenta HM badała neuropsychologicznie Brenda Milner i wydała w 1957 roku monografię ku przestrodze. Deficyt w następstwie reakcji jest wybiórczy i dotyczy pamięci.
Nigdy więcej nie przeprowadzono resekcji obustronnych:
1. Tylko niektóre ośrodki przeprowadzają resekcję
2. Resekcje są jednostronne (zawsze)
3. Resekcje korowe
4. Bardzo ograniczone co do wielkości (niewielkie resekcje)
5. Przeprowadzane są wtedy gdy mono- i politerapia nie przynosi skutku
PRZYPADKI KLINICZNE
Badano pacjentów po urazach głowy:
a) otwartych (np. postrzałowych)
b) zamkniętych (np. czaszkowo - mózgowych, bez zerwanych powłok)
AMNEZJA POURAZOWA PTA (posttraumatic amnestia)
a) Amnezja następcza (AA- anterograde amnesia) - od urazu w przyszłość
statystycznie:
niepamięć do 1 godziny: 208 osób
niepamięć od 1 godziny do 24: 313 osób
niepamięć od doby do tygodnia: 231 osób
niepamięć powyŜej tygodnia 167 osób
b) Amnezja wsteczna (RA- retrograde amnesia) - od urazu w przeszłość
statystycznie:
niepamięć od kilku od kilkunastu sekund: 707 osób
niepamięć dłuŜsza niŜ 30 sekund: 133osoby
Nie zawsze niepamięć musi być jednolita, są przypadki niepamięci fragmentarycznej:
Amnezja z wyspami pamięciowymi: pacjent nie wie nic na temat urazu, co się z nim działo, pamięta tylko ciemność i dźwięk karetki, twarz lekarza. W morzu niepamięci występuje wyspa pamięciowa.
Amnezja odroczona: występuje jakiś czas po urazie i pacjent po pewnym upływie czasu od wypadku nie pamięta już nic.
Amnezja połączona z konfabulacjami - Pourazowy zespół Korsakowa
W 1887r. został opisany jako zaburzenia mające etiologię alkoholową. Jednak aktualnie sądzi się, że nie musi tak być. Określa się jako specyficzne zaburzenia pamięci (okresy niepamięci - luki pamięciowe), które są wypełnione konfabulacjami - treściami nieprawdziwymi.
U osób, które rzeczywiście nadużywały alkoholu te konfabulacje są absurdalne.
U osób nienadużywających, konfabulacje wydają się dosyć realne, trudno stwierdzić fałszywość.
Oprócz konfabulacji występują kontaminacje - w luki pamięciowe są wplatane wydarzenia faktycznie powstałe z kilku realnie istniejących wydarzeń
Występują też pseudoreminiscencje - przypomnienia prawdziwych wydarzeń, ale umiejscowione w złym czasie.
Dla zespołu Korsakowa newralgiczne jest uszkodzenie obustronne ciał siateczkowatych (międzymózgowie) co może nastąpić w drodze urazu i alkoholizmu przewlekłego.
4. Amnezja połączona z automatyzmami ruchowymi - po urazie np. sportowiec, bokser dalej wykonuje czynność automatyczną, z amnezji zdaje sobie sprawę dopiero po zakończeniu walki. Występuje częściej przy urazach zamkniętych niż otwartych.
Amnezja to problem społeczno-orzeczniczy: jak skazać winnych jeśli w wyniku pobicia nastąpiła amnezja wsteczna?
PACJENCI Z CHOROBAMI NACZYNIOWYMI MÓZGU
20% krwi naszego ciała przepływa przez mózg, obniżenie przepływu krwi o 30% powoduje obumieranie komórek nerwowych. Do mózgu krew doprowadzają 4 tętnice:
1. tętnica szyjna wspólna (prawa i lewa)
2. tętnica kręgowa (prawa i lewa)
3. tętnica podstawna
4. tętnica tylna (prawa i lewa)
Zator mózgu - występuje najczęściej w naczyniach wieńcowych, tworzy się skrzeplina - nadmierna skłonność organizmu do agregowania płytek - cały obszar, który powinien być unaczyniony ulega obumarciu i powstaje ognisko zawałowe.
Zakrzepica naczyń - naczynia tętnicze obrastają w warstwą złogów lipidowych (choroba ogólna), powoduje to zmniejszenia światła naczyń i miażdżycę.
Krwotoki mózgowe - naczynie zostaje poddane wzmożonej presji ciśnienia tętniczego i pęknięcie naczynia krwionośnego w mózgu (krew wylana bezpośrednio na mózg jest silną toksyną) i brak krwi w zaopatrywanym obszarze mózgu.
1. Wylew krwi - krew niszczy komórki nerwowe przez rozpad na żelazo i hemoglobinę, które zatruwają komórki nerwowe.
2. Tętniak - nieprawidłowa ściana naczynia.
3. Zniekształcenie tętniczo - żylne - ulegają pęknięciu pod wpływem używania.
4. Rozlana miażdżyca tętnic mózgu - kiedy występuje wiele małych ognisk zawałowych w całym
obszarze mózgu, może wystąpić ekmenzja - niepamięć zdarzeń bieżących przy relatywnie dobrej
pamięci zdarzeń dawnych.
Sytuacje w których może dojść do zaburzenia pamięci a nie są bezpośrednio związane z mózgiem to
Zawał mięśnia sercowego - może dojść do urazu mózgu na skutek braku dopływu krwi do części wstępującej i zstępujacej pnia mózgu i tworu siatkowatego, dochodzi wtedy też do niezdolności utrzymania stanu czuwania.
Guzy dostarczają informacji na temat pamięci gdy:
1. Ulokują się w strukturach mózgu istotnych dla pamięci.
2. Powodują ciasnotę czaszkową i powodują ogólne zaburzenia pamięci z tego
tytułu.
Najbardziej złośliwe są te guzy mózgu (nowotwory OUN), dla których komórką wyjściową są komórki glejowe, ich nowotwory nazywamy glejakami: zabijają w ciągu 2-3 miesięcy.
Oponiak - wywodzi się z opony twardej, guz łagodny, rośnie nawet przez kilkakilkanaście
lat zanim się ujawni.
Gruczolak - nowotwór gruczołów mózgu: przysadki i szyszynki.
CHORZY PO ZATRUCIACH
Ich zaburzenia również przybierają postać zespołu Korsakowa
Neurotoksyny - substancje uszkadzające OUN
NAJCZĘSTSZE ZATRUCIA
(As, Mn, Pb, Hg, Tl, CO, leki, narkotyki) przebiegają zazwyczaj z zaburzeniami innych procesów (nie tylko pamięci) i świadomości.
Istotne są zaburzenia względnie trwałe. Ciężkie przewlekłe zatrucia, np. CO => również prowadzą do powstania zespołu Korsakowa.
Inne neurotoksyny:
1. Benzyna (głównie przez Pb)
2. Środki farmakologiczne (głównie uspokajające i nasenne)
o Zatrucia ostre (przedawkowanie - przez pomyłkę lub samobójcze)
Samobójcze:
- Próby samobójcze - warunki życiowe przerastają odporność psychiczną, najczęściej dochodzą do skutku u osób chorych psychicznie z pobudek psychotycznych
- Demonstracje samobójcze - w zamyśle tej osoby nie jest odebranie sobie życia tylko wywarcie presji na otoczeniu, są wyrazem zaburzonej komunikacji w rodzinie
-
(Przypadek chłopca, który się zatruł lekami. Miała to być demonstracja, jednak pomoc przyszła za późno - odratowano go, ale miał totalną amnezję wsteczną, stał się całkowicie niesamodzielny życiowo)
o Zatrucia przewlekłe (przewlekła intoksykacja) - szczególne zagrożenie w Polsce:
nieewidencjonowany dostęp do leków, większość z nich uzależnia fizycznie, trzeba zwiększać ich dawkę.
Ponadto uzależniają one psychicznie (przekonanie, że nie można zasnąć, chociaż do zaśnięcia wystarcza uzależnionemu placebo). Również wywołują zaburzenia pamięci.
3. Interakcje między spożywanymi lekami lub między lekami a alkoholem.
Alkohol jest najbardziej dostępną neurotoksyną. Prowadzi do zaburzeń: od uszkodzeń mózgu aż do neuropatii - uszkadza wszystkie komórki nerwowe. Zazwyczaj powoduje przewlekłe zatrucie - zespół
Korsakowa lub encefalopatię Wernickego.
Encefalopatia Wernickego - Wernicke opisał encefalopatię w 1881r. (3 przypadki masywnych
zaburzeń pamięci w wyniku przewlekłego alkoholizmu). Robił badania neuroanatomiczne mózgów tych pacjentów. Stwierdził zmiany w obrębie:
3, 4 komory,
ciał suteczkowatych,
pnia mózgu i
podwzgórza (zmiany bardzo niejednorodne => jednolite zaburzenia)
Dopiero pod koniec XX wieku dowiedziono, iż wspólnym mianownikiem dla tych uszkodzeń był niedobór witamin z grupy B, zwłaszcza B1.
W latach '60 badano zwierzęta, u których stwierdzono zaburzenia analogiczne do encefalopatii Wernickego.
Badania z II WŚ: przypadki zaburzeń o charakterze encefalopatii Wernickego u Brytyjczyków więzionych i będących zmuszonych do diety ryżowej (również niedobór Wit. B, przyczyna beri-beri)
Podawanie tiaminy przynosi poprawę w przypadku alkoholizmu, jeśli terapię witaminową zaczyna się odpowiednio wcześnie.
Ostre zatrucie alkoholem => szybki wzrost alkoholu we krwi: również znamionuje się zaburzeniami pamięci („urwany film”).
Wskaźniki - zaburzenia OUN:
• Równowaga => móżdżek
• Mowa => odpowiednik spoidła wielkiego w móżdzku - robak
Alkohol jest pośrednią przyczyną intoksykacji, bo w organizmie zamienia się w aldehyd octowy.
Objawy:
- Delirium tremens - lęk, iluzje
- Okres całkowitej niepamięci
4. Narkotyki - zaburzają funkcjonowanie OUN, powodują nieprawidłowe pobudzenia (różnie silne i różnie szybko powodują uzależnienie)
5. Nikotyna (zawarta w papierosach) - powoduje uszkodzenia mózgu:
- Obkurczenie dystalnych odcinków tętniczych
- Pogorszenie ukrwienia mózgu
Pogorszenie funkcjonowania mózgu, także pamięci => czynnik ryzyka przy nadciśnieniu i chorobie wieńcowej; zwiększenie agregacji płytek - ryzyko zakrzepów i zatorów.
U wieloletnich palaczy - zmiany miażdżycowe na tętnicach szyjnych
6. Zatrucia przemysłowe - przy produkcji tworzyw sztucznych, uwalnianie