Transcript

1 ΦυσιολογίαΝευρικούΣυστήµατος 1 0 Μάθηµα Στοιχεία Ανατοµίας Λειτουργίας του ΝΣ Τεχνικές Λειτουργικής Απεικόνισης Λειτουργία της Γλώσσας

2 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΝΕΥΡΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Το ΝΣ συντονίζει τη λειτουργία των Άλλων οργάνων ώστε να διατηρείται Η «εσωτερική ισορροπία» Παράλληλα δίνει απάντηση στις αλλαγές του εξωτερικού περιβάλλοντος ΙΠΠΟΚΡΑΤΗΣ 450πΧ

3 Επίπεδα Οργάνωσης του Νευρικού Συστήµατος Λειτουργίες Ν.Συστηµάτων Συµπεριφορά (Γνωστικές Λειτουργίες Συναισθήµατα,Βιορυθµοί) Ν.Συστήµατα (κινητικό,αισθητικό,αυτόνοµο,στεφανιαίο, διάσπαρτα) Νευρώνες Ν. Κυκλώµατα >10 15 ιασυνδέσεις

4 ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΕΣ Νευροβιολογία Νευροανατοµία Νευροχηµεία ΜοριακήΝευροεπιστήµη (Γενετικώςτροποποιηµέναπειραµατόζωα) Πειραµατική Ψυχολογία Γνωστική Ψυχολογία Υπολογιστική Νευροεπιστήµη Τεχνικές Λειτουργικής Απεικόνισης Στόχος : Κατανόηση της Λειτουργίας του Εγκεφάλου και της Συµπεριφοράς Βιολογική Βάση της Νόησης της Συνείδησης της Μνήµης-Μάθησης των Συναισθηµάτων

5 Κεντρικό Νευρικό Σύστηµα Εγκέφαλος Νωτιαίος Μυελός Περιφερικό Νευρικό Σύστηµα Αισθητικούς Νευρώνες Κινητικούς Νευρώνες

6 ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΝΕΥΡΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Ιππόκαµπος Αµυγδαλή Θάλαµος Υποθάλαµος Πυρήνες εγκεφαλικών νεύρων ικτυωτός σχηµατισµός Οπτικά-ακουστικά αντανακλαστικά Φλοιός-Παραγκεφαλίδα Αυτόνοµες Λειτουργίες Συντονίζει λεπτές εκούσιες κινήσεις Επεξεργάζεται αισθητικές πληροφορίες Ελέγχει κινήσεις των άκρων και κορµού

7 Εγκεφαλικά Ηµισφαίρια Εγκεφαλικός Φλοιός Γνωστικές Λειτουργίες Ασυµµετρία Χιασµός Βασικά Γάγγλια Ιππόκαµπος Αµυγδαλή Πρωτοταγής ευτεροταγής Τριτοταγής Επεξεργασία πληροφορίας Μίας µόνο αισθητικότητας Συνειρµικές περιοχές: Πρωµετωπιαίος Φλοιός Βρεγµατο-κροταφο-ινιακός Φλοιός Στεφανιαίος Φλοιός Στεφανιαίος λοβός: έσω τµήµατα του πρωµετωπιαίου, του κροταφικού και βρεγµατικού (Μνήµη, Μάθηση,Συναισθήµατα) Συνδυασµός-Ολοκλήρωση πληροφορίας από διάφορες αισθητικότητες Αντίληψη, κινητοποίηση, κίνηση

8

9 ΕΡΩΤΗΜΑ ( µέσα του 19ου αιώνα) Οι νοητικές λειτουργίες εντοπίζονται σε συγκεκριµένες περιοχές του εγκεφάλου Η αποτελούν µια συνολικά εκδηλούµενη ιδιότητα ολόκληρου του εγκεφάλου? Εντόπιση της Γλώσσας :Σύνθετη νοητική λειτουργία,χαρακτηριστική για τον Άνθρωπο Πρώτη εικόνα για την βιολογική βάση µιας σύνθετης νοητικής λειτουργίας

10 Λειτουργία της Γλώσσας Broca 1860 Ασθενείς µε αφασίες Ασθενείς δεν µπορούσαν να εκφέρουν προφορικό η γραπτό λόγο µε τους κανόνες της γραµµατικής ( χωρίς να έχουν κινητικά προβλήµατα) Wernicke 1876 Ασθενείς µε Αφασία εν κατανοούσαν τον λόγο Broca 1860 : Nous parlons avec l hemisphere gauche! Μιλάµε µε το αριστερό Ηµισφαίριο Αφασίες αγωγής : εσφαλµένη χρήση λέξεων

11

12 Wernicke 1876 Οι σύνθετες νοητικές λειτουργίες είναι αποτέλεσµα διασύνδεσης µεταξύ διαφορετικών λειτουργικών θέσεων Έθεσε την ιδέα της κατανεµηµένης επεξεργασίας ιαφορετικά στοιχεία µιας Συµπεριφοράς υφίστανται επεξεργασία σε διαφορετικές περιοχές του Εγκεφάλου Αξίωµα : Γλώσσα : Ξεχωριστά κινητικά και αισθητικά προγράµµατα Κινητικό πρόγραµµα : Περιοχή Broca Αισθητικό πρόγραµµα :Περιοχή Wernicke

13

14

15 Τεχνικές Λειτουργικής Απεικόνισης PET Positron Emission Tomography Συνδυασµός Αξονικής Τοµογραφίας (CAT) και Ραδιοισοτοπικής Απεικόνισης Χορήγηση 18 F-δεοξυγλυκόζης Χαρτογράφησησυσσώρευσης 18 F-δεοξυγλυκόζης Ενεργός Μεταβολισµός Νευρωνική ραστηριότητα

16 PET Χωριστές ακουστικές και οπτικές οδούς για επεξεργασία της γλώσσας

17 MRI Magnetic Resonance Imaging Μαγνητική Τοµογραφία ιαγνωστική Μέθοδος Μη επεµβατική Ανιχνεύει ιαφορές στη Πυκνότητα του Ιστού Functional MRI (f) MRI Ανιχνεύει Νευρωνική δραστηριότητα προσδιορίζοντας αλλαγές στην οξυγόνωση των ιστών Μεγάλη χωρική ιακριτικότητα

18

19 Τεχνικές Λειτουργικής Απεικόνισης (PET,fMRI) (Morris 1996) Τοπική αιµατική ροή (rcbf) Αµυγδαλή ενέχεται σε Συναισθηµατικές Λειτουργίες Ιδιαίτερα σε Συναισθήµατα Φόβου και Άγχους Καταστροφή Αµυγδαλής για µείωση Επιθετικότητας

20 MEG: MagnetoEncephalography Μαγνητική Εγκεφαλογραφία Μέτρηση σηµάτων Νευρωνικής ραστηριότητας Βασίζεται σε Μαγνητικά Πεδία που δηµιουργούνται από υναµικά Ενέργειας Μεγάλη χρονική ιακριτικότητα Ανίχνευση Νευρωνικών Κυκλωµάτων Περιορισµοί : Μετρήσεις κυρίως από εγκεφαλικό φλοιό

21 2 0 Μάθηµα Μορφολογία Λειτουργία Νευρώνα Νευροαξονική Μεταφορά Μορφολογία Λειτουργία Νευρογλοίας

22 ΝΕΥΡΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ ενδρίτες-σώµα Περιοχή εισόδου πληροφορίας (Μέχρι Συνάψεις) Σύγκλιση πληροφορίας Τοπικά Μετασυναπτικά υναµικά ( ιεγερτικά η Ανασταλτικά) Μεταβολικό κέντρο Εκφυτικός κώνος Περιοχή Ολοκλήρωσης της Πληροφορίας ( υναµικό Ενέργειας) Νευράξονας Απαγωγός περιοχή Τελικά κοµβία Περιοχή εξόδου πληροφορίας ( Μέχρι 1000 Συνάψεις) Απόκλιση Πληροφορίας

23 Camillo Golgi ( ) Ramon y Cahal ( )

24

25

26 Νευραξονική Μεταφορά Σώµα του Κυττάρου (Πυρήνα,Ενδοπλασµατικό ύκτιο, Συσκευή Golgi) Μεταβολικό Κέντρο (Βιοσύνθεση Μακροµορίων) Πρωτείνες, Οργανίδιακλπ. Βραδεία Αξονοπλασµατική Ροή (ο,2-2,5mm/ηµέρα) ( ιαλυτές πρωτεΐνες,ένζυµα,στοιχεία Κυτταροσκελετού Επιστροφή Υλικών για αποδόµηση η επαναχρησηµοποίηση Κατά την ανάπτυξη Αυξητικός Παράγων (NGF)από µετασυναπτικά κύτταρα µεταφέρεται στο κυτταρικό Σώµα Ταχεία Νευραξονική Μεταφορά (Ορθόδροµη η Ανάδροµη),400 mm/ηµέρα Κλινική Σηµασία: Ιοί (ερπητοοιός,ιός της πολιοµυελίτιδας),τοξίνες Μεταφέρονται στο ΚΝΣ) Μικροσωληνίσκοι ( ιµερή Τουµπουλίνης)

27 Ταχεία Νευραξονική Μεταφορά Μικροφωτογραφία µε Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο (Μικροσωληνίσκοι, Κυστίδια ΜόριαΚινησίνης) Κινησίνη : ATP αση ΜΒ (2α + 2β υποµονάδες) Οµοιότητα µε µόριο µυοσίνης (Κίνηση : Ολίσθηση µορίων κινησίνης κατά µήκος των µικροσωληνίσκων

28 ΚΙΝΗΤΙΚΟΣ ΝΕΥΡΩΝΑΣ

29 ΙΝΩ Η ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΣΚΕΛΕΤΟΥ Πολυµερή από ιµερή Τουµπουλίνης Πολυµερή µονοµερών ακτίνης

30 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΝΕΥΡΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΜΕ ΒΑΣΕΙ ΤΙΣ ΑΠΟΦΥΑ ΕΣ Συνάψεις Συνάψεις

31 NEYPOEΠIΣTHMH KAI ΣYMΠEPIΦOPA ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EK OΣEIΣ KPHTHΣ

32 ΝΕΥΡΟΓΛΟΙΑΚΑ ΚΎΤΤΑΡΑ ΜΑΚΡΟΓΛΟΙΑ ΜΙΚΡΟΓΛΟΙΑ Στηρικτικά Στοιχεία : Παρέχουν δοµή και σταθερότητα στον Εγκέφαλο ηµιουργούν Μυελίνη γύρω από Νευράξονες (Ολιγοδενροκύτταρα στο ΚΝΣ και κύτταρα Schwann στο περιφερικό ΝΑ) Αποµακρύνουνυπολλείµατακατεστραµµένωννευρικώνκυττάρων (Μικρογλοία) Ρυθµίζουν την εξωκυττάρια συγκέντρωση Κ+. Αποµακρύνουν Νευροδιαβιβαστές Κατά την ανάπτυξη καθοδηγούν την µετανάστευση νευρικών κυττάρων Πιθανόν ορισµένες κατηγορίες γλοιακών κυττάρων να έχουν τροφικές λειτουργίες

33 NEYPOEΠIΣTHMH KAI ΣYMΠEPIΦOPA ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EK OΣEIΣ KPHTHΣ ΝΕΥΡΟΓΛΟΙΑ ( ΜΑΚΡΟΓΛΟΙΑ,ΜΙΚΡΟΓΛΟΙΑ) ΚΝΣ ΠΕΡΙΦΕΡΙΚΟ ΝΣ Ένα Ολιγοδενδροκύτταρο περιτυλίγει πολλούς νευράξονες Ένας νευράξονας περιτυλίγεται από πολλά κύτταρα Schwann Αστροκύτταρο :Τροφικές ιδιότητες Αποµάκρυνση Κ+ Νευροδιαβιβαστών

34 Μυελίνωση Πρωτείνες Μυελίνης : ισχυρή Ανοσοαπόκριση MAG :ΜόριοΑναγνώρισης NCAM: ΜόριοΣυνάφιας Πολλαπλή Σκλήρυνση