Εγκέφαλος & Νους Νευρικό κύτταρο επεξεργασία της πληροφορίας
Dualsim a class of theory that share the view that the conscious mind resides in something non-physical and beyond the scope of science.! Descartes (1596-1650) - dualist: distinguished mind and body. Man has mind which interacts with body in pineal gland. Matter: measurable!(i.e.!has breadth, depth, length, mass etc) and conforms to physical laws! Mind not measurable and is not subject to physical laws!
Νευροεπιστήµη Βιολογική βάση της συνείδησης και νοητικών διεργασιών Ενοχοποίηση της επιστήµης της συµπεριφοράς µε τις επιστήµες νόησης και του εγκέφαλου Ερµηνεία συµπεριφοράς µε βάση την δραστηριότητα του εγκέφαλου Οι νοητικές διεργασίες εντοπίζονται σε συγκεκριµένες περιοχές?
Γαληνός «τα νεύρα είναι αγωγοί µεταφοράς υγρού από τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο µυελό προς την περιφέρεια του σώµατος Νευρικός ιστός ενδοκρινικός ως προς την λειτουργία του
Νευρωνική θεωρία 19oς αιώνας Camilio Golgi
Νευρωνική θεωρία Spaniard Santiago Ramon y Cajal (1852-1934) Νευρικά κύτταρα ξεχωριστά Luigi Galvani τα νευρικά και µυϊκά κύτταρα παράγουν ηλεκτρισµό Claude Bernard, Paul Ehrlich, John Langley χηµική επικοινωνία νευρικών κυττάρων Η συµπεριφορά ελέγχεται από την επικοινωνία µεταξύ διαφορετικών νευρικών κυττάρων
Θεωρίες εγκεφαλικής λειτουργίας Franz Gall σύνδεση ψυχολογίας µε βιολογική έρευνα- φρενολογία Pierre Flourens θεωρία ενιαίου πεδίου Karl Wernicke, Charles Sherrington, Raymon y Cajal κυτταρικός συνδετισµός
Εξειδίκευση περιοχών εγκέφαλου Pierre Broca γλώσσα, λεκτική αφασία Carl Wernicke αφασία κατανεµηµένη λειτουργία αφασία αγωγής Korbinian Brodmann 1909 σύνδεση ανατοµίας - λειτουργικής εξειδίκευσης 52 περιοχές φλοιού ανθρώπου
Brodmann areas histological division of the brain Based on the differences in layer organization, the brain has been mapped into 52 areas by Korbinian Brodmann 1909
Η επιληψία Jackson αποτελεί ένα παράδειγµα σχέσης της ανατοµικής οργάνωσης του εγκεφάλου και συγκεκριµένων λειτουργιών αντίληψης και κίνησης. Οι αξιόπιστοι φλοιικοί χάρτες του σώµατος έχουν σηµαντικότατη συµβολή στην ακρίβεια των νευρολογικών εξετάσεων.
Άµεση µελέτη εσωτερικών αισθητικών και κινητικών αντιπροσωπεύσεων σε πειραµατόζωα και ανθρώπους µε βελτιωµένες µεθόδους απεικόνισης εγκεφάλου. PET scan MRI scan Στόχος των συγκεκριµένων επιστηµών είναι η χαρτογράφηση των στοιχείων της γνωστικής λειτουργίας σε συγκεκριµένα νευρωνικά συστήµατα.
Communication between neurons is not typically a one-toone event. Sometimes a single neuron branches and its collaterals synapse on multiple target neurons. This is known as divergence. A single postsynaptic neuron may have synapses with as many as 10,000 postsynaptic neurons. This is convergence. Can you think of an advantage to having convergent and divergent circuits?
Fig. 2-1, p. 30
Fig. 2-2, p. 31
Fig. 2-3, p. 32
The Cells of the Nervous System Neuron cells are similar to other cells of the body but have a distinctive shape. A motor neuron has its soma in the spinal cord and receives excitation from other neurons and conducts impulses along it axon to a muscle. A sensory neuron is specialized at one end to be highly sensitive to a particular type of stimulation (touch, temperature, odor etc.)
Fig. 2-5, p. 32
Fig. 2-6, p. 33
The Cells of the Nervous System All neurons have the following major components: Dendrites. Soma/ cell body. Axon. Presynaptic terminals.
Histological organization of grey matter The cortex is arranged out of 6 histological layers which have distinct processing and input-/output functions
Interneurons modulate Projection neurons Interneurons do not project to other areas of the brain, but modulate the activity of primary projection neurons either inhibitory or excitatory.
Nucleus Sketch of a neuron Axons Dendrites Myelin Dendrites -- Input Cell body (soma) -- Integration Axon -- Output
Structure of neurons - Dendrites At dendrites, the neurons recieve input via axons of other neurons at synapses dendritic spine
Fig. 2-8, p. 34
Fig. 2-7, p. 33
Fig. 2-9, p. 34
Fig. 2-10, p. 35
Fig. 2-11, p. 36
The blood-brain barrier is a mechanism that surrounds the brain and blocks most chemicals from entering. Active transport is the protein mediated process by which useful chemicals are brought into the brain. Glucose, hormones, amino acids, and vitamins are brought into the brain via active transport. Glucose is a simple sugar that is the primary source of nutrition for neurons. Fig. 2-12, p. 37
Νευρική Ηλεκτρική ώση 1 m/s to 100 m/s Fig. 2-13, p. 40
Δυναµικό ηρεµίας Fig. 2-14, p. 40
Fig. 2-15, p. 41
Υπερπόλωση Εκπόλωση Ουδός διέγερσης Δυναµικό ενέργειας Fig. 2-16, p. 43
The Nerve Impulse The all-or-none law states that the amplitude and velocity of an action potential are independent of the intensity of the stimulus that initiated it. Action potentials are equal in intensity and speed within a given neuron.
The Nerve Impulse After an action potential, a neuron has a refractory period during which time the neuron resists another action potential. The absolute refractory period is the first part of the period in which the membrane can not produce an action potential. The relative refractory period is the second part in which it take a stronger than usual stimulus to trigger an action potential.
Local anesthetic drugs block sodium channels and therefore prevent action potentials from occurring. Example: Novocain Fig. 2-17, p. 45
Fig. 2-18, p. 46
Αγωγή καθ άλµατα Σκλήρυνση κατά πλάκας αυτοάνοση ασθένεια που καταστρέφεται η επίστρωση µυελίνης Fig. 2-19, p. 46
The action potential The action potential is generated by ion flux through voltage gated channels All or nothing principle!!
Synapse Communication between neurons
Different types of ion channels
Synapse Communication between neurons Presynaptic vesicles with neurotransmitter Released transmitter Transmitter- Resorption from synaptic cleft Transmitter binds to receptor Na +
Excitatory and Inhibitory Synapses Excitatory postsynaptic potential (EPSP) Inhibitory postsynaptic potential (EPSP) Depending on the neurotransmitter and the receptor, the postsynaptic potential can be excitatory or inhibitory
Effect of inhibition on excitation
Plasticity of the brain building of synapses
Oligodendrocytes Oligodendrocytes sheat the axons of the neurons to increase conductance of action potential
Astrocytes Astrocytes connect the extraneuronal space with the blood vessels
Two forms of integration of information
EPSC at dendrite can lead to action potential
Synapse Communication between neurons
Specific Sulci/Fissures: Central Sulcus Longitudinal Fissure Sylvian/Lateral Fissure Transverse Fissure http://www.bioon.com/book/biology/whole/image/1/1-8.tif.jpg http://www.dalbsoutss.eq.edu.au/sheepbrains_me/human_brain.gif