Αίσθηση και Αντίληψη...ΚΑΙ ΛΙΓΟ ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΗ

Αίσθηση και Αντίληψη...ΚΑΙ ΛΙΓΟ ΝΕΥΡΟΕΠΙΣΤΗΜΗ

Επισκόπηση -Τι είναι αίσθηση και τι αντίληψη; Έγκυρος ο διαχωρισμός; -Πως τις μελετάμε (ψυχολογική - νευροφυσιολογική προσέγγιση); -Μαθήματα απο την νευροεπιστήμη: απο τον νευρώνα στην αντιληπτική εμπειρία -Μια ματιά στον εγκέφαλο

Αισθήσεις Ι. Αίσθηση και Αντίληψη Όραση Ακοή Γεύση Οσφρηση: χημικές αισθήσεις *γεύση+οσμή=flavor Αφή: σωματικές αισθήσεις Σωματαίσθηση, Ιδιοδεκτικότητα, Πόνος, Κιναίσθηση, Ισορροπία

Αντίληψη Συμβαίνει αυτόματα; Είναι πολύπλοκη ή απλή σα διεργασία; Ποιος είναι ο σκοπός της; Από τι εξαρτάται; Αίσθηση και αντίληψη είναι το ίδιο; Ερέθισμα Επεξεργασία Αντίληψη

Αίσθηση vs. αντίληψη: παραδοσιακή ερμηνεία «Η αίσθηση είναι η απλή επίγνωση εξαιτίας της διέγερσης ενός αισθητηρίου οργάνου. Είναι η βασική εγγραφή του φωτός, του ήχου, της οσμής ή της γεύσης καθώς τμήματα του σώματός σας αλληλεπιδρούν με τον φυσικό κόσμο. Μετά την εγγραφή μιας αίσθησης στο κεντρικό σας νευρικό σύστημα, λαμβάνει χώρα η αντίληψη, στο επίπεδο του εγκεφάλου σας. Αντίληψη ειναι η επεξεργασία, ταυτοποίηση και ερμηνεία μιας αίσθησης, με σκοπό τον σχηματισμό μιας νοητικής αναπαράστασης». (Schacter, Gilbert, Wegner, σελ. 166) Αίσθηση= παράθυρο στο κόσμο Αντίληψη= ερμηνεία του τι μπαίνει μέσα από αυτό

Αίσθηση και Αντίληψη: μέρη ενός συνεχούς ΑΙΣΘΗΣΗ (SENSATION) Η διαδικασία ανίχνευσης, πρόσληψης και μετατροπής της φυσικής ενέργειας απο το περιβάλλον (ερέθισμα) σε νευρωνικό σήμα. ΑΝΤΙΛΗΨΗ (PERCEPTION) Η επιλογή, ερμηνεία και οργάνωση των αισθήσεων Ενέργεια ερεθίσματος πχ. Οσμή,γεύση,φως κτλ Αισθητηριακοί Υποδοχείς πχ. Μάτια, αυτιά, μύτη Νευρωνικές Εκφορτίσεις Εγκέφαλος Οπτικές, οσφητικές,ακουστικές περιοχες,κτλ. ΑΙΣΘΗΣΗ ΑΝΤΙΛΗΨΗ

Αίσθηση και Αντίληψη: είναι το ίδιο; Ερέθισμα Επεξεργασία Αντίληψη Ερέθισμα Επεξεργασία Αντίληψη Χ Χ

Αίσθηση και Αντίληψη: είναι το ίδιο; Βλέπουμε μόνο με τα μάτια μας; Το να βλέπεις και να κατανοείς αυτό που βλέπεις είναι διαφορετικές διεργασίες Προσωποαγνωσία Charles Bonne σύνδρομο Ερέθισμα χωρίς αντίληψη Αντίληψη χωρίς ερέθισμα Διαχωρισμός λειτουργικός, περιγραφικός(;)

Λειτουργία της αντίληψης: είναι πιστό αντίγραφο του κόσμου; -Η αντίληψη είναι μια ψυχολογική κατασκευή που μας επιτρέπει να φτιάχνουμε αναπαραστάσεις της πραγματικότητας και να δρούμε στον κόσμο που μας περιβάλλει [perception for action] -Είναι μια συνεχής δυναμική διεργασία που επηρεάζεται τόσο από «ανώτερους» γνωστικούς παράγοντες (γνώση, μνήμη) όσο και απο χαρακτηριστικά του ίδιου του ερεθίσματος: -Διέπεται από μια δι-υποκειμενική αντικειμενικότητα -Bottom-up (απο κάτω προς τα πάνω) vs. top-down (από πάνω προς τα κάτω) διεργασίες

Παραδείγματα πως αλλάζει το πλαίσιο την αντίληψη

Παραδείγματα πως αλλάζει το πλαίσιο την αντίληψη

Ερώτημα: ένα δέντρο που πέφτει στο δάσος και δεν υπάρχει κανείς κοντά για να το ακούσει παράγει ήχο; -όχι: φυσικό αντιληπτικό φαινόμενο - κύματα πίεσης αέρα, ο ήχος αντιληπτικό μέγεθος «Η αίσθηση είναι μια αφαίρεση. Δεν είναι αντιγραφή του πραγματικού κόσμου». Kandel, 2006 Αντιλαμβανόμαστε τις αλλαγές στην πίεση του αέρα ως ήχο, τα μήκη κύματος ως χρώματα, γιατί έτσι είναι φτιαγμένο το νευρικό μας σύστημα

Πως μελετάμε την αντίληψη 1. Ψυχολογική Προσέγγιση Ψυχοφυσική, Πειραματική Ψυχολογία, Γνωστική Ψυχολογία Αντίληψη Περιβάλλον: Ερέθισμα (Φυσική Ενέργεια) Αισθητήριοι Υποδοχείς: Μετατροπή Σήματος (Transduction) 2. Φυσιολογική Προσέγγιση Βιολογική Ψυχολογία, Γνωστική Νευροεπιστήμη Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την αντίληψη; Θεωρητικές παραδοχές: αναπαραστάσεις Μνήμη, Γνώση, Γενικότερη Κατάσταση Μετάδοση Σήματος Πως συμβαίνει η αντίληψη; Ποιες νευροφυσιολογικές λειτουργίες διαμεσολαβούν τον σχηματισμό του αντιλήμματος (percept); Εγκέφαλος

ΙΙ. Νευρώνας- Εγκέφαλος- Συμπεριφορά The mind is what the brain does Everything psychological is biological Βασικές αρχές/παραδοχές: Ο εγκέφαλος σαν υ π ο λ ο γ ι σ τ ή ς : όλα έχουν να κάνουν με τη μετάδοση και την επεξεργασία των πληροφοριών Κάθετι που είναι ψυχολογικό, είναι βιολογικό φυσιολογία/βιολογία ψυχολογία Ο εγκέφαλος μπορεί να μελετηθεί μικροσκοπικά - μακροσκοπικά ανατομικά - λειτουργικά Σκοπός η σύνδεση δομής-λειτουργίας, χωρίς να σημαίνει αυτό ότι οδηγούμαστε σε νέα φρενολογία: λειτουργική εξειδίκευση, παράλληλη κατανεμημένη επεξεργασία, νευρωνικά κυκλώματα/δίκτυα

Νευρώνας: η αφετηρία των ψυχολογικών λειτουργιών Νευρώνας (neuron): η μικρότερη μονάδα επεξεργασίας των πληροφοριών Είναι κύτταρα θεμέλιοι λίθοι του νευρικού συστήματος (ΝΣ)= ένα τεράστιο δίκτυο νευρώνων που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με ηλεκτροχημικά σήματα Ο εγκέφαλος (μέρος του ΚΝΣ) περιέχει 86-100x10 9 νευρικά κύτταρα (nerve cells) Νευρώνας vs. Νεύρου: ο νευρώνας είναι ένα κύτταρο, νεύρο είναι σύνολο των προβολών (αξόνων) του νευρώνα: πολλές νευρικές ίνες σχηματίζουν ένα νεύρο, πολλές φορές χρησιμοποιούνται αδιαφοροποίητα

Δομικά στοιχεία του νευρώνα 1. κυτταρικό σώμα: ζωτικές λειτουργίες συντονισμός επεξεργασίας 2. δενδρίτες: δέχονται πληροφορίες 3. άξονας: στελνει πληροφορίες *μόνο ένας για κάθε κύτταρο Έλυτρο μυελίνης: ταχύτητα μετάδοσης σήματος (-σκληρυνση κατά πλάκας: απώλεια αισθητικότητας, τύφλωση, δυσκολία κινήσεων) Λευκή ουσία: άξονες Φαιά ουσία: κυτταρικά σώματα (φλοιός & βασικά γάγγλια) Ερώτημα: Συνδέονται οι νευρώνες μεταξύ τους; νευρώνες κύτταρα

Μια σταγόνα ιστορία: διχτυωτό vs νευρώνα Golgi (1843-1926) Cajal (1852-1934) Golgi: τεχνική επιχρωματισμού αποκάλυψε τη δομή ενός απομονωμένου νευρώνα αλλά κατέληξε σε λάθος συμπέρασμα οι νευροάξονες συνδέονται με ένα δίχτυ, δεν υπάρχει εντοπισμός λειτουργιών Cajal: χρησιμοποίησε τη τεχνική του Golgi και ανακάλυψε τη «σωστή» δομή του νευρώνα. Οι νευρώνες δεν συνδέονται (ανατομικά) μεταξύ τους, αλλά υπάρχει ένα κενό μεταξύ τους συναπτική σχισμή: σύναψη [neuron doctrine] 1906: Νόμπελ Φυσιολογίας

Νευρωνική Επικοινωνία: σύναψη Η μετάδοση του σήματος πρέπει να γίνει στη «γλώσσα» του ΝΣ: ηλεκτροχημική Οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους με χημικά σήματα (νευροδιαβιβαστές) Η μετάδοση ωστόσο εντός του νευρώνα είναι ηλεκτρική (δυναμικό ενέργειας: σήμα), είναι παντού και πάντα το ίδιο [0 1 1 0 1] *η μεταγωγή (transduction)=αναφέρεται ακριβώς στην μετατροπή της φυσικής ενέργειας στην γλώσσα του Ε

Νευράξονας: σήμα απολήξεις - τελικά κομβία : απελευθέρωση νευροδιαβιβαστή στο κενό (σύναψη) δέσμευση απο τους υποδοχείς του επόμενου νευρώνα (δενδρίτες) αναστολή ή διέγερση του κυττάρου [επαναδεσμεύση στον προσυναπτικό νευρώνα]

Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά Νευροδιαβιβαστής Λειτουργία Δυσλειτουργία Ακετυλοχολίνη (Ach) Ντοπαμίνη Σεροτονίνη Ενδορφίνες GABA (γάμμααμιβοβουτυρικό οξύ) Σύσπαση μυών, εκούσια κίνηση, ρυθμίζει μνήμη μάθηση, μνήμη, ύπνο, όνειρα Κίνηση, κινητοποίηση, ευχαρίστηση, εγρήγορση Πείνα, ύπνο,εγρήγορση, επιθετικότητα Δρουν σε περιοχές ελέγχου του πόνου & συγκινήσεων Κύριος ανασταλτικός νευροδιαβιβαστής Alzheimer: εκφυλισμός νευρώνων που παράγουν Ach: έκπτωση μάθησης, σχηματισμός νέων πληροφοριών Υψηλές ποσότητες: Σχιζοφρένεια Χαμηλές: Parkinson τρόμο, αργή κίνηση Έλλειψη οδηγεί σε κατάθλιψη Απουσία τους μειώνει τον ουδό του πόνου και την ικανότητα ελέγχου των συγκινησιακών αντιδράσεων Ελλιπής τροφοδότηση συνδέεται με εγκεφαλικά επεισόδια, τρόμο, αϋπνία

Νευροδιαβιβαστές και συμπεριφορά Οι νευρώνες έχουν την τάση να δημιουργούν μονοπάτια στον εγκέφαλο που χαρακτηρίζονται από εξειδικευμένους νευροδιαβιβαστές (π.χ. ντοπαμινεργικό σεροτονινεργικό) Η επίδραση του νευροδιαβιβαστή στη νόηση και τη συμπεριφορά εξαρτάται από την ποσότητα του νευροδιαβιβαστή (ψηλή ή χαμηλή συγκέντρωση) όσο και από την περιοχή στην οποία εκλύεται και από τον τύπο του υποδοχέα... where always matters in the brain : ο εντοπισμός στον εγκέφαλο, ακόμα και σε μοριακό επίπεδο, είναι πάρα πολύ σημαντικός παράγοντας όταν μελετάμε τη βιολογική βάση της συμπεριφοράς Τα φάρμακα μιμούνται τη δράση των νευροδιαβιβαστών προκειμένου να επηρεάσουν τις ψυχολογικές λειτουργίες

Κύριες κατηγορίες νευρώνων (βάσει λειτουργίας) 1. Αισθητικοί (sensory neurons): κωδικοποιούν πληροφορίες από το εξωτερικό περιβάλλον ή το σώμα και τις μεταφέρουν είτε απευθείας είτε μέσω του νωτιαίου μυελού στον εγκέφαλο Υποδοχείς (receptors): επιλεκτικοί σε συγκεκριμένη μορφή φυσικής ενέργειας φωτοϋποδοχείς, μηχανοϋποδοχείς, χημειοϋποδοχείς (ανάλογα την αίσθηση) 2. Κινητικοί (motor neurons): μεταφέρουν σήματα από τον νωτιαίο μυελό στους μύες για να παραχθεί κίνηση (ή απευθείας από το κάτω μέρος του εγκεφάλου στους μύες του προσώπου). Ιδιαίτερα μακριοί νευράξονες 3. Ενδιάμεσοι (interneurons): συνδέουν κινητικούς με αισθητικούς νευρώνες ή άλλους ενδιάμεσους νευρώνες μεταξύ τους [η πλειοψηφία των νευρώνων του ΝΣ]

Κύριες κατηγορίες νευρώνων (βάσει λειτουργίας)

Υποδεκτικό Πεδίο (receptive field): περιβάλλον ΝΣ Προϋπόθεση διέγερσης: θα πρέπει το (κατάλληλο) ερέθισμα να πέφτει πάνω στο υποδεκτικό πεδίο του νευρώνα: η περιοχή αισθητήριας επιφάνειας στην οποία η ύπαρξη ερεθίσματος προκαλεί αντίδραση του νευρώνα (επηρεάζοντας το ρυθμό πυροδότησής του firing rate) *το δυναμικό ενέργειας δεν αλλάζει, είναι πάντα το ίδιο, αυτό που αλλάζει είναι ο ρυθμός πυροδότησης, η συχνότητα εκφόρτισης του νευρώνα [αντιπροσώπευση έντασης-sensory magnitude] Ένταση ερεθίσματος ρυθμός πυροδότησης ένταση εμπειρίας

Ερώτημα: εάν τα σήματα στον εγκέφαλο είναι παντού τα ίδια, τότε πως διαμορφώνεται η ποιότητα των αισθήσεων/της αντιληπτικής εμπειρίας; Müller (1826): «το είδος της αίσθησης είναι μια ιδιότητα της αισθητικής νευρικής ίνας και κάθε νευρική ίνα δραστηριοποιείται από έναν τύπο ερεθίσματος» Η εξειδίκευση του υποδοχέα καθορίζει το είδος ολόκληρης της οδού από τον υποδοχέα ως τον φλοιό Η ποιότητα των αισθήσεων εξαρτάται από τη δ ι α δ ρ ο μ ή του σήματος, όχι το σήμα αυτό καθαυτό Εντοπισμός λειτουργιών (localization of function): διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου επιτελούν διαφορετικές λειτουργίες

Όταν οι αισθήσεις μπερδεύονται: συναισθησία

Πέρα από τον νευρώνα: κάθε αισθητηριακό σήμα καταλήγει σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου

Εγκέφαλος (brain) Ο εγκέφαλος είναι το 2% του ανθρώπινου σώματος αλλά καταναλώνει το 20% της συνολικής του ενέργειας [5% σκυλιά, 50% τα παιδιά] Ζυγίζει περίπου 1.3 kg (μεγαλύτερη αναλογία σε σχέση με το υπόλοιπο σώμα). Πτυχώσεις προκειμένου να χωρέσει στο κρανίο: το μέγεθος δε μετράει! Εδράζονται όλες οι λειτουργίες: ζωτικές λειτουργίες (ομοιόσταση, αναπνοή κτλ), αντιληπτικές, ανώτερες γνωστικές, η συνείδηση. Είναι αυτό που μας κάνει αυτό που είμαστε.

Εγκεφαλικός φλοιός (cerebral cortex) Το εξωτερικό κομμάτι του εγκεφάλου Θεωρείται ότι οι πιο πολύπλοκες λειτουργίες εδράζονται σε κομμάτια του εγκεφαλικού φλοιού 2.5000 cm 2, αύλακες, έλικες, πτυχώσεις για να χωρέσει στο κρανίο Οι λειτουργίες του σε τρία επίπεδα 1. Εγκεφαλικά ημισφαίρια 2. Οι λειτουργίες κάθε ημισφαιρίου (λοβοί) 3. Συγκεριμένες δομές (πρωτοταγείς περιοχές συνειρμικές περιοχές εντός κάθε λοβού)

Διαιρεμένος εγκέφαλος: ημισφαίρια Μεσολόβιο: η κυριότερη δομή που συνδέει τα 2 ημισφαίρια Συμμετρικά σε ανατομικό και λειτουργικό επίπεδο, αλλά όχι τελείως Πλαγίωση/Κυριαρχία: κάθε ημισφαίριο εξειδικεύεται περισσότερο σε μια λειτουργία το παράδειγμα της γλώσσας, το αριστερό κατανοεί τον λόγο, το δεξί την προσωδία. Wada test: αριστερό= κατάθλιψη, δεξί= ευφορία Ετερόπλευρος Έλεγχος: κάθε ημισφαίριο ελέγχει την άλλη πλευρά του σώματος Συνεργατική λειτουγία: είναι απαραίτητη για διεκπεραιώνονται οι λειτουργίες, τα ημισφαίρια συνεργάζονται μεταξύ τους!

Διχασμένος εγκέφαλος: αριστερό δεξί ημισφαίριο Παρουσίαση [Ημισφαίριο] Δεξί Αριστερό Αναγνώριση/κατονομασία Α όχι ναι Αναγνώριση μέσω αφής ναι όχι Roger Sperry (Nobel 1981), Gazzaninga: split brain patients

Τι θα απαντήσει ο ασθενής; ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΈΡΓΟ-ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ Ποιον είδες; Δείξε ποιον είδες

Τι θα απαντήσει ο ασθενής; ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΈΡΓΟ-ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ Ποιον είδες; Δείξε ποιον είδες Είδα τον Leondardo Di Caprio

Εγκεφαλικός Φλοιός : λειτουργική εξειδίκευση Κάθε ημισφαίριο αποτελείται απο 4 λοβούς 1. Ινιακός (occipital) 2. Βρεγματικός (parietal) 3. Κροταφικός (temporal) 4. Μετωπιαίος (frontal) Κάθε λοβός επιτελεί διαφορετικές λειτουργίες: λειτουργική εξειδίκευση (functional specialization) *across the brain within an area: εντός του κάθε λοβού υπάρχει λειτουργική εξειδίκευση και ιεραρχική επεξεργασία

Εγκεφαλικός Φλοιός (cerebral cortex): λειτουργική εξειδίκευση 1. ινιακός: οπτικός φλοιός, όραση, βλάβες εδώ προκαλούν μερική ή ολική τύφλωση 2. βρεγματικός: αφή, σωματαισθητικός φλοιός: κάθε τμήμα του σωματαισθητικού φλοιού αντιπροσωπεύει συγκεκριμένο τμήμα του σώματος [καθορίζει τη θέση μας στον χώρο, βλάβη προκαλεί απώλεια ιδιοδεκτικότητας] 3. κροταφικός: ακοή-γλώσσα (κατανόηση-wernicke), ανώτερες οπτικές (συνειρμικές) περιοχές αναγνώρισης προσώπων & Α 4. μετωπιαίος: παραγωγή λόγου (Broca), οργάνωση κινητικής (και όχι μόνο) συμπεριφοράς- κινητικός φλοιός, σκέψη, μνήμη, λήψη αποφάσεων, έλεγχος συγκινησιακής κατάστασης, προσοχή, προγραμματισμός δράσης, δέχεται «μηνύματα» από όλα τα μέρη του Ε: ολοκλήρωση-απαρτίωση, προμετωπιαίος φλοιός

Τοπογραφική αναπαράσταση Το ανθρωπάριο (homunculus) αποτελεί μια παραμορφωμένη απεικόνιση του ανθρώπινου σώματος, στην οποία το κάθε μέρος απεικονίζεται ανάλογα με το ποσοστό του σωματαισθητικού φλοιού που αντιστοιχεί σε αυτό Μετωπιαίος Βρεγματικός Όσο «ανεβαίνουμε επίπεδο» και φτάνουμε σε περιοχές ανώτερης επεξεργασίας (συνειρμικές associative areas) αυτή η «αναπαραστασιακότητα», η πιστή αντιπροσώπευση του εξωτερικού κόσμου χάνεται Μικρότερη εξειδίκευση συνδυαστική επεξεργασία- (μεγαλύτερα ΥΠ?) Το ίδιο ισχύει και για τις άλλες αισθήσεις (π.χ. Όραση-V1, ffa) Νευρώνες υποψήφιοι για πλαστικότητα

Εγκέφαλος και ευπλαστότητα Ο Ε σαν δυναμική δομή που αναδιαμορφώνεται ή επανακαλωδιώνεται (hardwired) κυριολεκτικά = αναχαρτογράφηση (remapping) Μέλος - φάντασμα: έντονη αίσθηση (sensation) μετά από ακρωτηριασμό Η φυσική διέγερση περιοχών του προσώπου και του μέρους του μπράτσου, προκαλούσε αίσθηση του μέλους φαντάσματος FMRI έρευνες έδειξαν ότι αυτές οι περιοχές έχουν «καταλάβει» την περιοχή που παλιότερα έλεγχε το μέλος που έχει ακρωτηριαστεί

Mirror therapy Η οπτική πληροφορία ξεγελά τον Ε Ο ασθενής ανακουφίζεται από τον πόνο

...Έως τώρα (ανακεφαλαίωση) -Έχουμε μιλήσει μόνο για το εξωτερικό κομμάτι του εγκεφάλου (Ε), τον εγκεφαλικό φλοιό, και αυτό γιατί σχετίζεται περισσότερο με πολλές χαρακτηριστικά ανθρώπινες λειτουργίες -Ωστόσο, δεν έχουμε μιλήσει - για τις υποφλοιώδεις και άλλες δομές, οι οποίες επίσης επιδρούν στη συμπεριφορά -τη συνδεσμολογία του Ε, πως δηλ. συνδέονται οι περιοχές μεταξύ τους, με προσθιοδρομικές και αναδρομικές συνδέσεις (feedforward feedback connectivity): όλες οι περιοχές συνεργάζονται προκειμένου να «παράγουν» δράση-συμπεριφορά σε ένα ούτως ή άλλως πολυαισθητηριακό περιβάλλον (πολυαισθητηριακή επεργασία-συναισθησία) -Ας μην ξεχνάμε ότι το αντιληπτικό/νευρικό σύστημα δεν υπάρχει μόνο για την αναπαράσταση και ερμηνεία του περιβάλλοντος αλλά κυρίως για να μπορέσουμε να κινούμαστε και να αλληλεπιδρούμε αποτελεσματικά με αυτό (perception for action) -Ο εγκέφαλος διαμορφώνεται διαρκώς και αλλάζει τη δομή του, δεχόμενος τις επιδράσεις της εμπειρίας και της μάθησης (πλαστικότητα, ευπλαστότητα εγκεφάλου), σε συνδυασμό με τη γενετική του προδιάθεση (nature and nurture]

Υλη: Κεφάλαιο 3 (μέρος) & 4 από το βιβλίο Παρουσίαση Επικοινωνία: daphne.roumani@gmail.com