Neuroanatomie chování a paměti

Podobné dokumenty
Neuroanatomie chování a paměti

Neuroanatomie chování a paměti

Elektrofyziologické metody a studium chování a paměti

Spánek. Neurobiologie chování a paměti. Eduard Kelemen. Národní ústav duševního zdraví, Klecany

Spánek. kurz Neurobiologie chování a paměti. RNDr. Eduard Kelemen, Ph.D. Národní ústav duševního zdraví Fyziologický ústav AVČR

Metodika studia chování a paměti u zvířat

Základní buněčné a fyziologické mechanismy paměti. MUDr. Jakub Hort, PhD. Neurologická klinika UK, 2.LF a FN Motol

LIMBICKÝ PŘEDNÍ MOZEK A AMYGDALÁRNÍ JÁDRA

Zpracování informace v NS Senzorická fyziologie

Elektrofyziologické metody a studium chování a paměti

CNS. NEUROANATOMIE I. - Struktury centrálního nervového systému

Nervová soustává č love ká, neuron r es ení

Vybrané typy chování, učení a typy paměti závislé na hipokampu

Nervová soustava. Funkce: řízení organismu. - Centrální nervová soustava - mozek - mícha - Periferní nervy. Biologie dítěte

1/50 ROLE HIPOKAMPU V UČENÍ, CHOVÁNÍ A PAMĚTI

Využití vlastností světla a jeho absorpce při průchodu a odrazu. Zrakem až 90% informací. Tvar, barva, umístění v prostoru, rychlost a směr pohybu.

Adiktologie 1. ročník, zimní semestr 2005/2006

Vlastnosti neuronových sítí. Zdeněk Šteffek 2. ročník 2. LF UK v Praze

Možnosti terapie psychických onemocnění

Nervový systém lidského mozku

BAZÁLNÍ GANGLIA STRIATUM PALLIDUM

Infantilní autismus. prof. MUDr. Ivo Paclt, CSc.

PROSTOROVÁ ORIENTACE, MOZKOVÉ MAPY, A JEJICH PORUCHY

Fyziologický vývoj mozku v dětském věku

Paměť. u lidí, neuropsychologie paměti. 20. dubna 2010

VYŠETŘENÍ PAMĚTI. Mgr. Zuzana Hummelová Kurz Kognitivní poruchy a demence VIII Brno

Elektrofyziologie - využití při studiu neuronálních mechanizmů paměti a epilepsie

Elektrofyziologické metody a studium chování a paměti

KONTROLNÍ A ŘÍDÍCÍ SOUSTAVY. kontrolu a řízení organismu zajišťují 2 soustavy: o nervová soustava o hormonální soustava

Obsah. 1. FUNKČNí SYSTÉMY LIDSKÉHO MOZKU ZRAKOVÉ POZNÁVÁNí PŘEDMLUVA... 11

2 Vymezení normy Shrnutí... 27

Je pachová zátěž problémem? Eva Rychlíková Zdravotní ústav Kolín

VY_32_INOVACE_19_OPAKOVANI_NERVOVA_SOUSTAVA_CLOVEKA. 45 minut Datum ověření:

PAMĚŤ. Definice: Schopnost vštípit, uchovat, vybavit, rozpoznat, event. zapomenout informace Nejednotný proces několik druhů dělení:

Pedagogická psychologie. Klasické teorie učení

Elektroencefalografie

Poruchy paměti, mírná kognitivní porucha, demence. Jakub Hort, Jan Laczó

ZDRAVÝ SPÁNEK Ing. Vladimír Jelínek

LTP A LTD MECHANIZMY UČENÍ A PAMĚTI, FARMAKOLOGICKÉ OVLIVNĚNÍ

Funkce prodloužené míchy

Funkce prodloužené míchy

Paměť u lidí, neuropsychologie paměti. Kamil Vlček 5. dubna 2017

NERVOVÁ SOUSTAVA - MOZEK

Neuroplasticita Celoživotní schopnost nervových buněk mozku stavět, přestavovat, rušit a opravovat svoji tkáň. Celoživotní potenciál mozku

SOMATICKÁ A VEGETATIVNÍ NERVOVÁ SOUSTAVA

OBSAH. 1. ÚVOD il 3. MOZEK JAKO ORGÁNOVÝ ZÁKLAD PSYCHIKY POZORNOST 43

PATOFYZIOLOGIE UČENÍ A PAMĚTI. Ústav patologické fyziologie LF UK v Plzni

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám

INFORMACE a HOLOGRAFIE

Vliv konopných drog na kognitivní funkce

(VIII.) Časová a prostorová sumace u kosterního svalu. Fyziologický ústav LF MU, 2016 Jana Svačinová

kognitivního deficitu schizofrenie (repetitivní transkraniáln lní magnetická stimulace)

ÚLOHY AKTIVNÍHO A PASIVNÍHO VYHÝBÁNÍ SE MÍSTU: SLIBNÉ NÁSTROJE V KOGNITIVNÍCH NEUROVĚDÁCH

Digitální učební materiál

Detekce světla. - křivka zčernání, expozice - světlocitlivá emulze, CCD - komprese signálu zrakovou dráhou. Detektory světla

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 8. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními pojmy a informacemi o stavbě a funkci nervové soustavy.

Etiologie epilepsie. Epilepsie nevychází z centra jizvy nebo postmalatické pseudocysty, ale spíše z jejího okraje, kde přežívají poškozené neurony.

PATOFYZIOLOGIE MOZEČKU. Ústav patologické fyziologie LF UK v Plzni

Takto ne! Standardní neurologické vyšetření postihne jen malou část kortexu. Takto ano, ale jak se v tom vyznat? 11/6/2015

Neurobiologie drogových závislostí. MUDr. Tomáš Páleníček Psychiatrické centrum Praha, PGS student 3.LFUK

Řízení svalového tonu Martina Hoskovcová

Rozdělení svalových tkání: kosterní svalovina (příčně pruhované svaly) hladká svalovina srdeční svalovina (myokard)

Neurorehabilitační péče po CMP

Membránový potenciál, zpracování a přenos signálu v excitabilních buňkách

ŘÍZENÍ ORGANISMU. Přírodopis VIII.

Histologická praktika. Nervový systém

Světový den spánku a poruchy biologických rytmů

Nervová soustava je základním regulačním systémem organizmu psa. V organizmu plní základní funkce jako:

Vyšší odborná škola a Střední škola Varnsdorf, příspěvková organizace. Šablona 13 VY 32 INOVACE

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

SEMINÁŘ O MOZKU 28. března 2009

Membránové potenciály

9. Léčiva CNS - úvod (1)

Okruh D: Centrální nervová soustava a smysly žlutá

Senzorická fyziologie

MEMORIAE et STUDIA. J. Faber

Rozdělení psychických onemocnění, Kognitivně behaviorálnáí terapie. Mgr.PaedDr. Hana Pašteková Rupertová Psychiatrická nemocnice Kroměříž

Posuzování pracovní schopnosti. U duševně nemocných

Nervová soustava Centrální nervový systém (CNS) mozek mícha Periferní nervový systém (nervy)

7. Nervová soustava člověka

EKOLOGICKÝ PŘÍRODOPIS. Tématický celek: LIDSKÉ TĚLO. Téma: NERVOVÉ ŘÍZENÍ STAVBA MOZKU. Ročník: 8. Autor: Mgr. Martina Kopecká

Stavba mozku. Pracovní list. VY_32_INOVACE_Bi3r0112. Olga Gardašová

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV: VY_32_INOVACE_99_Nervová soustava I. AUTOR: Naděžda Čmelová ROČNÍK,

BrainVitality. Stárnoucí mozek prochází postupnými strukturálnímí a funkčními změnami.

Fyziologie středního mozku, bazálních ganglií a thalamu. doc. MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie

ZÁKLADY NEUROVĚD. PSY113 Fyziologie člověka, PSY451 Fyziologie člověka, PSY713 Fyziologie člověka

Jak na mozek, aby fungoval aneb. PaedDr. Mgr. Hana Čechová

Senzitivní systém a bolest. Hana Kalistová Neurologická klinika 1. LF UK, Praha

Myorelaxancia. = látky potlačující napětí (tonus) příčně pruhovaných svalů. Princip účinku: obsazení cholinergních receptorů nervosvalových plotének.

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Rehabilitace je samozřejmá a nezbytná součást komplexní péče o spinální pacienty. Po chirurgickém řešení je jedinou léčbou, která může pacientovi

Kurz psychologie a sociologie na FSV

KOGNITIVNĚ BEHAVIORÁLNÍ. Psychiatrická léčebna Kroměříž

NEUROPLASTICITA PLASTICITA MOZKU A MOTORICKÉ UČENÍ NEUROPLASTICITA NEUROPLASTICITA NEUROPLASTICITA - HISTORIE

Somatická a vegetativní nervová soustava

BUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY

Toxikologie PřF UK, ZS 2016/ Toxikodynamika I.

Organismus je řízen dvojím způsobem, hormonálně a nervově. Nervový systém se dělí na centrální a periferní.

Phineas Gage. Exekutivní funkce. Frontální behaviorální syndrom. Stereotypie - punding

Microfluidic systems, advantages and applications Monika Kremplová, Mgr.

Transkript:

Neuroanatomie chování a paměti Eduard Kelemen Národní ústav duševního zdraví, Klecany Fyziologický ústav AVČR, Praha

Neuroanatomie chování a paměti Neuronová doktrína Gnostická pole Různé paměťové systémy Hipokampus deklarativní paměť u lidí, prostorová paměť u potkana Amygdala emoční paměť Striatum motorické funkce, naučené motorické odpovědi Prefrontální kůra pracovní paměť, plánování

Nervová buňka - Neuron Retikulární teorie Bun ná teorie Nervová tkáh je tvoyena kontinuální sítí nervových vláken (Camillo Golgi) Nervový systém je složen s oddělených nervových buněk, stejně jako jiné tkáně. (Santiago Ramón y Cajal) Znázornění neuronálních spojení v mozečku podle obou teorií

Nervová buňka Golgiho metoda Obarvuje celé neurony se všemi výběžky Obarvuje jenom malé procento přítomných neuronů Purkyněho ilustrace Purkyněho buňky v mozečku (1837) Fotografie pyramidálního neuronu zobrazeného Golgiho metodou (objevenou 1873)

Neuronová doktrína Nervový systém je složen s oddělených nervových buněk. Nervové buňky jsou složeny z dendritů, soma a axonu. K přenosu vzruchu dochází směrem od dendritů k buněčnému tělu a dále po axonu. (Zákon dynamické polarizace) Santiago Ramón y Cajal

Nervová buňka - Neuron Nobelova cena za fyziologii a medicínu, 1906 Camillo Golgi Santiago Ramón y Cajal Foundations of the Neuron Doctrine, GM Shepherd, Oxford

Lokalizace mentálních funkcí v mozku Frenologie Na základě tvaru lebky odhadovala kvalitu různé mentální schopností Franz Joseph Gall (1796) německý lékař Populární v první polovině 19. století

Lokalizace mentálních funkcí v mozku Integrated knowledge from: 1) newly discovered single cell responses in visual system (Hubel and Wiesel) 1) impairments in visual recognition after lesions of inferior temporal cortex in monkeys (Pribram) 2) agnosias in people after cortical damage

Lokalizace mentálních funkcí v mozku Gnostic Fields - cortical areas, containing gnostic units of different types: Areas of the cortex devoted to the representation of faces, emotional expressions, places Gnostic Units - neurons sensitive to complex stimuli, such as faces, hands, emotional expressions, animate objects, locations (1967) Jerzy Konorski

Metody studia lokalizce funkcí v mozku Léze Inaktivace Optogenetika

Léze mozkových struktur u zvířat Fyzikální termokoagula ní napyperietální kortex mechanické pyet tí drah skalpelem - fornix mechanické odsátí struktury podtlakem aspira ní léze napy. PFC Chemické excitotoxické (NMDA, Ibotenát agonisté NMDA receptoru) dojde k nadm rné aktivaci t chto receptoro, masivnímu vtoku vápníku do buhky a následné bun né smrti. N kdy je nezbytné z terapeutických dovodo provést chirurchické odstran ní mozkové struktury i u lov ka (napy. nelé itelná epilepsie, nádor) pokud jsou posléze tito pacienti adekvátn vyaetyováni na pam eové funkce, je mo~no dosp t k zajímavým poznatkom (napy. pacient H.M.)

Léze - příklady V publikacích se zpravidla uvádějí rozsahy minimálního a maximálního poškození + obrázky řezů.

Dočasné inaktivace mozkových struktur u laboratorních zvířat Inaktivace funk ní vyyazení Tetrodotoxin mikroinjekce blokáda nap eov Yízených Na kanálo elektrická díra postihuje i procházející vlákna trvá pár hodin nové poznatky yukázaly, ~e ovlivhuje aktivitu i jiných oblastí mozku. Lidokain lokální anestikum, také posobí mj. na Na kanály; podobn jako TTX, ale kratší doba cca 20 min Muscimol agonista GABA-A receptoro ve struktuye lokáln dojde k tak silné inhibici, ~e se daná oblast prakticky vypne, tzn. nevykazuje významn jaí neuronální aktivitu a tedy ani výstup pro jiné struktury Historická dole~itost aíyící se deprese (spreading depression) jako metody vyyazení korových oblastí tento fenomén je vlastn postupná vlna mizející elektrické aktivity kory po aplikaci ur itého stimulu (K, NMDA)

Optogenetika Geneticky modifikovaná zvířata, která na membránách neuronů exprimují světlocitlivé molekuly propoojené s iontovými kanály. Channelrodopsín po absorbci světla (modrého) se otevírá membránový kanál propustný pro ionty K, Na, Ca aktivuje buňku Halorodopsín po absorbci světla (zeleného) se otevírá kanaĺ propustný pro Cl ionty buňka se hyperpolarizuje, inaktivuje

Optogenetika Halorodopsín po absorbci světla (zeleného) se otevírá kanaĺ propustný pro Cl ionty buňka se hyperpolarizuje, inaktivuje

Trojitá disociace paměťových systémů Tři struktury: Hippokampus Amygdala Dorzální striatum Tři úlohy Win-shift task Conditioned cued preference Win-stay task McDonnald and White, 1993

Trojitá disociace paměťových systémů Hipokampus, amygdala, dorsální striatum Win-shift task Zvířata na osmiramenné aŕeně musí postupně navštívit všech osm ramen, ve kterých je čeká odměna. Opětovná návštěva stejného rame je považována za chybu. Hipokampální léze zhoršení úspěšnosti v tomto úkolu Amygdalární léze zlepšení úspěšnosti Dorzální striatální léze nemá vliv

Trojitá disociace paměťových systémů Hipokampus, amygdala, dorsální striatum Conditioned cue preference Použity pouze dvě z osmi ramen jedno osvětlené, druhé tmavé, jedno s potravou, druhé bez potravy. Při tréninku je zvíře vždy zavřeno v jednom rameni, buď s potravou, nebo bez. Po tréninku test, kdy byla přistupna obě ramena a měřil a porovnával se čas strávený v odměňovaném a neodměňovaném rameni. Hipokampální léze zlepšení úspěšnosti v tomto úkolu Amygdalární léze zhoršení úspěšnosti Dorzální striatální léze - nemá vliv

Trojitá disociace paměťových systémů Hipokampus, amygdala, dorsální striatum Win-stay task Čtyři ramena osvětlena, čtyři tmavá. Potkan prochází z ramene do ramene, pouze osvětlená ramena obsahují odměnu, po dvou návštěvách zhasnou. Hipokampální léze mírné zlepšení úspěšnosti v tomto úkolu Amygdalární léze nemá vliv Dorzální striatální léze zhoršení úspěšnosti

Trojitá disociace paměťových systémů Hipokampus, amygdala, dorsální striatum Zhrnutí: Hipokampální léze blokuje paměť u win-shift task. Amygdalární léze blokuje učení u conditioned cue preference. Dorzální striatální léze blokuje učení win-stay task. Závěr: Hipokampus se podílí na pamatování prostorových vztahů a událostí. Amygdala se podílí na rychlém kódování signifikantní události s afektivním významem. Dorzální striátum kóduje asociace mezi stimulem a odpovědí.

Hipokampus případ H.M. Pacient Henry Molaison (H.M.) Oboustranné dstrańění hipokampů a přilahlých struktur (entorhinálni kůra, amygdala), kvůli léčbě epilepsie 1953 Důsledky: (epilepsie se zlepšila, pacient žil do roku 2008) Intaktní pracovní paměť, Intaktní procedurální paměť Poškození epizodické paměti - anterográdní amnezie, částečná retrográdní amnézie Scoville, Milner, 1957

Hipokampus Prostorová paměť u zvířat Mozek potkana Morrisovo vodní bludiště Morris et al., 1982

Hipokampus Prostorová paměť u zvířat Morrisovo vodní bludiště Hipokampálni léze způsobují výrazné zhpršení prostorové navigace ve vodním bludišti. Deficit prostorové navigace lze oddělit od motorických a motiáčních aspektů procedury. Morris et al., 1982

Hipokampus neurony místa (place cells) Muller, Kubie, Ranck,1987

Hipokampus neurony místa (place cells) Muller, Kubie, Ranck,1987

Hipokampus neurony místa (place cells) Muller, Kubie, Ranck,1987

Neurony směru hlavy (head direction cells) Taube et al.,1990

Mřížkové neurony (grid cells) Hafting et al., 2005

Hipokampus neuronální odpovědi u lidí Halle Berry neuron in human anterior hippocampus responding to the actress (From Quian Quiroga et al., 2005)

Amygdala případ S.M. Pacientka S.M. Kompletní oboustranná destrukce amygdaly v důsledku Urbach-Wietheho onemocnění. Důsledky: Absence strachu při manipulaci s hady, pavouky při hororových filmech Strach ale bylo možno navodit, jen nebyl aktvován v přiměřených situacích Výrazné poruchy v rozeznávání negativních sociálních signálů (strach u jiných) Prožívá relativně málo negativních emocí, a naopak nadmíru pozitivních emocí Je extrémně přátelská, extrémní tendence přibližovat se k lidem. Změny učení u emočního materiálu

Amygdala Strachové podmiňování pre-tréning tréning test podmíněný stimul podmíněný a nepodmíněný podmíněný stimul stimul reakce strachu

Amygdala Strachové podmiňování klíčová role laterálního jádra amygdaly (LeDoux et al., 1990) kontrola léze LA

Amygdala Kontextuální strachové podmiňování

Amygdala Kontextuální strachové podmiňování je závislé na hipokampu (Phillips LeDoux, 1992)

Amygdala Strachové podmiňování klíčová role laterálního jádra amygdaly (LeDoux et al., 1990)

Amygdala Paměť o emotivním zážitku Emoční paměť Vědomě přistupná Vědomí nepřístupná Vědomá myšlenka Nevědomá tělesná reakce Struktura odpověná detekci ohrožujících stimulů a za behaviorální a fyziologické odpovědi na ně Není odpovědná za pocit strachu Reakce na ohrožující stimul x pocit strachu

Prefrontální kůra Klasický pyíklad, pacient Phineas Gage, bilaterální poakození PFC kovovou ty í (1948). Dlouhodobá pam e, Ye a motorické funkce zachovány, ale narušení jeho osobnosti cholerický, netrp livý, impulzivní, neschopný plánovat U dalaích paciento s poakozením PFC patrná tendence k chování bez ohledu na dlouhodobé následky, + dalaí zm ny, deficity pozornosti, pracovní pam ti, neschopnost plánování, perseverace ale i koprolalie Funkce PFC je patrn naruaena na úrovni neuropyenaae ových systémo i u schizofrenie, bipolární poruchy, ADHD a dalších poruch (DA, NA, Glu)

Prefrontální kůra u hlodavco (pyedevaím potkano) deficity ve vizuální pracovní pam ti (mpfc) formování behaviorální strategie spatial reversal learning poškození habituace, pozornosti, hyperaktivita (OFC) narušené sociální chování (OFC) deficit operantní pracovní pam ti, ichová pracovní pam e, a konzumace potravy (OFC)

Bazální ganglia Striatum dorzální - nc. caudatus + putamen, Striatum ventrální nc. accumbens a ichový tuberculus Bazální ganglia (striatum, SN, globus pallidus) jsou úzce propojena jak s nižšími strukturami, tak s neokortexem

Bazální ganglia Klí ová role v procedurálním u ení dovednosti (motor skills) napy. jízda na kole (role striata a moze ku) Asociace mezi stimulem a motorickou odpov dí Bazální ganglia hrají komplexní a integra ní roli nejen v motorickém u ení,ale v samotném vykonávání motor. programo: Výb r a udr~ování ú elné motorické aktivity a potla ení ne~ádoucích pohybo Pomáhají sledovat a koordinovat pomalé dlouhodobé kontrakce mající vztah k postoji a t lesné podpoye. Regulace svalového tonu (správný tonus je normáln udr~ován balancí mezi excita ními a inhibi ními vstupy do neurono, je~ inervují kosterní svaly).

Shrnutí Neuronová doktrína Santiago Ramón y Cajal Gnostická pole Jerzy Konorski Různé paměťové systémy Hipokampus deklarativní paměť u lidí, prostorová paměť u potkana Amygdala emoční paměť Striatum motorické funkce, naučené motorické odpovědi Prefrontální kůra pracovní paměť, plánování

Děkuji