Mapování funkcí centrální nervové soustavy Kognitivní neurověda Mapování funkcí centrální nervové soustavy Zopakovat minule – historicky a filosficky problem – reseni mb problemu pomoci redukcionismu ci funkcionlaismu, je to uspokojive – zacneme zkoumat podklad kognice jak ho vidi ciste z objektivistickeho hlediska. Priste bude psychologie, kterou muzeme chapat jako nekde mezi filosoffi berouci vazne subsjekt, a neurovedou soustredici se na objektivne pozorovatelne. Úvod do anatomie a biochemie centrální nervové soustavy, vybrané kognitivní poruchy z hlediska neurověd, psychoaktivní látky, některé současné trendy kognitivních neurověd (neuroetika, neuroestetika, neuroekonomie) Anatomie pomoci atlasu, promitani videa TMS???

Centrální nervová soustava

Vývoj mozku

Neuronová doktrína Z čeho je mozek složen? Neurony Gliové buňky Jak tyto složky umožňují zpracování signálů? Elektrochemický přenos mezi neurony In the early 20th century, Santiago Ramón y Cajal and Camillo Golgi began working on the structure of the neuron. Golgi developed a silver staining method that could entirely stain several cells in a particular area, leading him to believe that neurons were directly connected with each other in one cytoplasm. Cajal challenged this view after staining areas of the brain that had less myelin and discovering that neurons were discrete cells. Cajal also discovered that cells trasmiss electrical signals down the neuron in one direction only. Both Golgi and Cajal won a Nobel Peace Prize in 1906 for this work on the neuron doctrine.

Neuron

Typy neuronů

Funkční dělení neuronů Směr vedení vzruchů Aferentní (z orgánů a tkání do CNS) Eferentní (z CNS do orgánů a tkání) Interneurony Působení na druhé neurony Inhibiční Excitační Modulační Uvolňované neurotransmitery GABA-ergní, glutamoergní a dopaminergní Vzorce impulsů The concept of a neuron as the primary functional unit of the nervous system was derived from the work of the Spanish anatomist Santiago Ramón y Cajal in the early 20th century. Cajal proposed that neurons were discrete cells which communicated with each other via specialized junctions, or spaces, between cells. This became known as the neuron doctrine, one of the central tenets of modern neuroscience. To observe the structure of individual neurons, Cajal used a silver staining method developed by his rival, Camillo Golgi. When the Golgi stain is applied to neurons, it binds the cell's microtubules and gives stained cells a black outline when light is shone through them. 1899. Instituto Santiago Ramón y Cajal

Synapse

Elektrochemické vlastnosti neuronů Klidové napětí cca 70 mikrovoltů Dojde k “peaku“, který trvá cca 1milisekundu (tj. neuron nemůže střílet rychleji) Po „peaku“ dojde k otevření draslíkových iontů takže se napětí zase sníží Změna napětí se jako vlna propaguje neuronem, resp axonem až na synapsi Na synapsi se vlivem změny napětí otevřou draslíkové kanály a uvnitř synapse se uvolní neurotransmitery z vesicul, které výtečnou do synaptické štěrbiny, kde se chytají na receptorech, které uvnitř druhé buňky pomocí G-proteinů ovládají různé typy iontových kanálů či spouštějí různé typy reakcí uvnitř buňky (nutná ATP).

Vzorce neurálních impulsů

Historie kognitivní neurovědy Plní různé části mozku různé funkce? Phrenology - Franz Joseph Gall Pierre Flourens, a French experimental psychologist, was one of many scientist that challenged the views of the phrenologists. Through his study of birds, he discovered that lesions to particular areas of the brain produced no discernable change in behavior. In 1861, French neurologist Paul Broca came across a man who was able to understand language but unable to speak. The man could only produce the sound "tan". It was later discovered that the man had damage in his left frontal-parietal area, now known as Broca's area. Carl Wernicke, a German neurologist, found a similar patient, except that this patent could speak fluently but non-sensibly. The patient has been a victim of a stroke, and could not understand spoken or written language. This patient had a lesion in the area where the parietal and temporal lobes meet, now known as Wernicke's area. These cases strongly supported the localizationists views, because a lesion caused a specific behavioral change in both of these patients. Hitzig a Fritsch W. Penfield a homunkulus

Somatické a motorické funkce

Odlišné funkce hemisfér Levá: Pravá: jazykové schopnosti řečová intonace čtení citové zabarvení řeči psaní hudebnost mluvení obrazné představy logické myšlení prostorová orientace logická paměť prostorová paměť účelovost smysl pro humor optimismus deprese dobrosrdečnost fatalismus mnohomluvnost nedůvěra v možnosti iniciativa pasivita

Kognitivní poruchy při poškození mozku Důvody: Nádor, zánět, mrtvice, úraz, chirurgický výkon Příklady: Poškození pohybových center Poškození řečových center Poškození zraku Blindsight Rozpoznávání tváří Poruchy paměti, poškození hipokampu Korsakovův syndrom, retrográdní amnezie Lobotomie, poškození corpus callosum

Vizuální dráha

Detekce hran ve vizuální kůře

Případ Phinease Gage

Metody zobrazení mozku EEG, záznam elektromagnetické aktivity, 20. léta, vysoké časové rozlišení, nízké prostorové rozlišení, pouze povrch kůry CT, Computed Tomography, skládání rentgenových obrazů, 70. léta PET, pozitronová emisní tomografie, radioaktivní značení různých chemikálií aktivních v mozku MRI, fMRI, funkční magnetická rezonance, snímání radiových vln emitovaných různými čaástmi mozku v silném magnetickém poli V současnosti patrně nejdokonalejší zobrazovací technika s dobrým prostorovým (cca 2mm) i časovým (cca 1-4s) rozlišením

fMRI scanner