KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ NEUROVĚDA ŘÍZENÍ BEHAVIORÁLNÍHO STAVU VÝVOJ CNS A KOGNITIVNÍ VÝVOJ JAZYK A AFÁZIE EXEKUTIVNÍ FUNKCE

STRUKTURA PŘEDNÁŠKY Řízení behaviorálního stavu – spánek, bdění, snění Vědomí a pozornost Kognitivní funkce a kognitivní vývoj Jazyk a jeho neurovědné základy Exekutivní funkce a dysfunkce

BEHAVIORÁLNÍ STAV ORGANISMU Spánek, bdění, snění Vědomí Pozornost

BDĚNÍ A SPÁNEK Cirkadiánní rytmicita střídání bdění a spánku – spoje SCN do kmene – kontrola spánku a bdění Nezbytná součást fungování NS (podráždění a útlum) Bdění waking, alertness, wakefulness, awareness Vědomí ve smyslu consciousness – pojem mind Sporné oblasti – definice pojmu, evoluční počátky, vztah k mozkovým funkcím

BDĚLOST Bdělost Neurofyziologické mechanismy bdělosti Bdělost a stav uvědomování si sama sebe a reality okolí Bdělost – vigilita Neurofyziologické mechanismy bdělosti RF (ARAS), thalamus, hypothalamus Probouzecí reakce (arousal reaction, Magoun, Moruzzi) RF » MK Nespecifické působení ARAS Podráždění smyslových orgánů, kůry a LS » ARAS Bdění ostražité (γ rytmus) aktivní (β rytmus) relaxované (α rytmus na eeg)

SPÁNEK 1953 – Kleitman, Aserinsky Eeg snímání během spánku „NREM spánek je neaktivní mozek v aktivním těle a REM spánek je aktivní mozek v neaktivním těle“ Charakteristika spánku 4 cykly REM a non REM spánku REM spánek 25% celkové doby spánku (6+2) Spontánní probuzení se obvykle děje z REM fáze Charakter periodicity spánku se v ontogenezi mění Patofyziologické mechanismy spánku

NREM SPÁNEK Spánek - non REM (pomalý, telencefalický, spánek s pomalými vlnami) 4 stadia dle hloubky na eeg Somnolence » hluboký spánek Pomalé velké delta vlny – SWS výrazný pokles metabolismu mozku a teploty tělní Emg – svaly jsou aktivní, některé reflexy vybavitelné somnambulismus První non REM spánek trvá asi 90 min

REM SPÁNEK REM - aktivovaný, paradoxní, rhombencefalický nepravidelný eeg záznam Ztráta svalového tonu Převládá aktivita sympatiku Sny, erekce Mozek je responzibilní a tělo inhibováno Začátek spánku – eeg vlny z pontinní RF (PGO, pontogenikulookcipitální vlny)

MECHANISMY SPÁNKU a BDĚNÍ W. James –vztah bdělosti a vnímání H. Magoun, G. Moruzzi – aktivace RF – arousal a bdělost Klíčová komponenta – retikulární aktivační systém Aktivita koreluje s bdělostí a REM spánkem Tlumeny jsou v NREM spánku Další oblasti podílející se na regulaci behaviorálního stavu Noradrenergní neurony locus coeruleus Serotoninergní neurony nuclei raphae

MECHANISMY SPÁNKU a BDĚNÍ struktura mediátor bdělost NREM spánek REM spánek Konec REM spánku Cholinergní jádra RF ACH Aktivní Inaktivní Aktivní (PGO vlny) Locus coeruleus NA Raphae nuclei 5-HT aktivní

MODELOVÁNÍ ŘÍZENÍ spánku a bdění 2 modely vysvětlující behaviorální stavy Neurobiologický Psychofyziologický model Vlivy externích a interních počitků zdůrazněny Změny v úrovni senzorického arousalu a kognitivního výkonu během spánku Vegetativní fce (cirkadiánní rytmus rekognice, TT, autonomní aktivity) jsou regulovány v koordinaci s ostatními Narušení spánku ovlivňuje emoční a kognitivní funkce Prolongovaná spánková deprivace je letální Spánek – důležitá, ale nejasně zprostředkovaná udržovací funkce

MODELOVÁNÍ ŘÍZENÍ spánku a bdění Zobrazovací studie a studie lézí mozku u spánku a snění Prokázaly rozdíly v regionální aktivaci mozku mezi bdělostí a spánkem Na začátku spánku – povšechná deaktivace předního mozku a mozkového kmene Další snižování aktivace REM spánek – selektivní reaktivace kmene mozkového Další reaktivované struktury: diencefalon, subkortikální LS, kortikální LS, některé kortikální asociační oblasti Plus významná deaktivace dorsolaterálního prefrontálního kortexu (DL PFC)

FUNKCE SPÁNKU Spánková deprivace krys – 4-6t vedla ke zhroucení organismu Metabolická rovnováha, teplotní rovnováha, imunitní funkce Obnovovací funkce – anabolické pochody Hraje důležitou roli v hormonální regulaci růstový hormon a gonadotropiny Vliv na paměť Po tréninku roste množství a délka REM spánku – druhý den je patrno zlepšení v naučeném REM – konsolidace procedurální paměti SWS – konsolidace explicitní deklarativní paměti

NARUŠENÍ SPÁNKU Narušení spánku na podkladě cirkadiánních rytmů Normální čas (timing) spaní je u dospělých 22:00-7:00 Onemocnění narušující timing spánku Primární Non 24 hour sleep wake sy DSPD – delayed sleep phase sy – pozdní vstávání (12-16) a pozdní uléhání ASPS – advanced sleep phase sy – časné vstávání a neschopnost udržet si bdělost Sekundární – prostředím podmíněné – mnohem častější Jet lag – pásmová nemoc Práce na směny

NARUŠENÍ SPÁNKU Chronická aktivizace aminergního systému (sy) Prolongovaný chronický stres a insomnie Pokles aminergní aktivity v CNS – při depresi a narkolepsii Respirační dysfunkce během spánku – sleep apnea Respirační nepravidelnosti – mozkový kmen – změněná aktivita, která nutná pro REM spánek Motorická dysfunkce během spánku - parasomnie chození, mluvení, vrzání zubů, noční děsy Motorická odpověď na výstupy motorických CPG, které jsou normálně inhibovány – u mladších jedinců

SNĚNÍ Význam snů a snění není doposud objasněn Není možno oddělit funkci snění od funkcí neurofyziologických procesů, které je produkují Účel snů ani REM spánku není objasněn Freud – výklad snů – cesta do nevědomí Crick a Mitchison – imaginativní hypotéza funkce snů „Odučovací“ mechanismus Systémy pracující v parazitickém modu, chybné myšlenky – precipitace psychopatologie

SNĚNÍ Sny mohou sloužit k modulaci emocionálních stavů v bdělosti Výzkum – podle množství a délky REM spánku lze určit u koho se vyvine reaktivní klinická deprese po rozvodu Sny mohou hrát roli v modifikaci asociativních sítí vzpomínek a naučeného materiálu volnější asociace Snad vysvětluje bizarní obsah snů v REM Kreativní řešení problémů během spánku – Kekule, Mendělejev

VÝZKUMY SNĚNÍ Modernizace původní aktivačně syntetické hypotézy snění (Hobson, McCarley, 1977) Odlišné kognitivní charakteristiky snů od bdění jako výsledek simultánní autoaktivace limbického mozku konsekventní snová emocionalita a nápadnost Spolu s deaktivací exekutivních struktur – sloužících logické a pracovní paměti konsekventní snové bizardnosti a desorientaci (Hobson, 2000) Studie Solmse (1997) prokazuje, že DLO narušení má minimální vliv na snění Spolu s relativní neaktivitou během REM spánku vede ke zjevnému snížení paměťového, orientačního, a logického fungování při snění Destruktivní léze multimodálních parietálních oblastí globální ztráta snění Léze vizuálního asociačního kortexu vedou k nevizuálnímu snění Aktivace supramarginálního gyru a inferotemporálního kortexu (PET) odpovídá vysoce vizuospaciální povaze snění Diskonexe horního mozkového kmene od limbických prefrontálních struktur vede ke globální ztrátě snění, při zachované aktivitě REM spánku a vysoce emotivní a osobní kvalitě snění

VĚDOMÍ Definice vědomí Pozornost Narušení pozornosti

VĚDOMÍ Consciousness Crick a Koch (1995) – model zrakového vědomí Výkonnostní funkce Motivace a vůle Pracovní paměť a pozornost Paměť deklarativní a implicitní Crick a Koch (1995) – model zrakového vědomí Předpoklady definice pojmu consciousness Ne předčasně Zvířata X lidé Podoby vědomí Problém vazby (binding problem) – problém významu

VĚDOMÍ Retikulární ascendentní aktivační systém Neurobiologický podklad vědomí (awareness) Několik neuronálních systémů, vzájemně spolupracujících Souvislost arousalu (část vědomí) a orientované pozornosti Úlohy zatěžující orientovanou pozornost + fMRI Zátěž orientované pozornosti – ventrolaterální část thalamu Ost. – PFC, PMA, gyrus cinguli, gyrus fusiformis, mozeček, horní část temenního laloku Interakce pozornosti a vědomí – v thalamu

VĚDOMÍ Vědomí je jeden z nejzáhadnějších fenoménů Spojeno určitým způsobem s mozkem – exaktní povaha tohoto vztahu – klasický problém psychofyzického dualismu Vědomí – je schopnost něco prožívat (zakoušet – experience) Základní charakteristika fenomenálního aspektu vědomí – zdůrazňuje subjektivitu Neurobiologie svobodné vůle (volních aktů) – dalším aspektem psychofyzického problému Pocit chtění něco vykonat (feeling of agency) – předchází o 200ms jednání Předchází změny v mozku – mediální PMA, ACC (fMRI) Vědomí u jiných živočišných druhů Arousal a stavy vědomí

POZORNOST Limitace v množství informace – mechanismus pozornosti Vztah pozornosti a senzorické percepce – nejčastěji vizuální Variabilita a flexibilita pozornosti Pozornost zaměřuje vnímání k vnitřním a vnějším podnětům s/bez doprovodných orientačních pohybů Neglect sy - deficit prostorové pozornosti, narušení frontálního, parietálního kortexu a ACC, subkortikálních struktur a aferentací do kortikálních oblastí

POZORNOST Funkce pozornosti Kognitivní neurověda a pozornost Detekce signálů Selektivita (výběrovost) – Colin Cherry 1953 – fenomén kokteilové party Dělení pozornosti Kognitivní neurověda a pozornost Posnerova teorie (1995) Näätänenova práce s evokovanými potenciály Psychofarmakologický přístup Marcelův model vztahů mezi percepcí, pozorností a vědomím

POZORNOST Orientovaná pozornost DLPFC, střední část čelních laloků, zadní temenní a horní spánková kůra, thalamus, BG – aktivita vyšší vpravo Continuous Performance Test Zadní systém pozornosti – senzorické rameno pozornosti Projevem okruhu RF – thalamus – LS – MK Navazuje anatomicky na systém odpovídající za probouzecí reakci (ARAS) Jeho poškození – senzorický neglect Přední systém pozornosti – motorické rameno pozornosti Zaměřuje se na hybnou akci – systém záměru Projevem okruhu – thalamus – kortex – striatum Jeho poškození – motorický neglect Oba systémy tvoří funkční celek

POZORNOST Lokalizace pozornostního systému v frontálním a parietálním laloku – výzkumy U primátů – LIP (laterální intraparietální pole) a FEF (frontální oční pole) Spoje do sítnice neurony LIP kódují reprezentaci významnosti podnětů (salient representation, priority maps) integrují i informace z jiných zdrojů a jsou modulovatelné U lidí - zobrazovací studie – frontální lalok, parietální lalok, ACC Další oblasti – horní parietální lobulus (SPL), frontální oční pole (FEF), suplementátní oční pole (SEF), přední cingulum (ACC) – pozornostní síť prostorové pozornosti

CSTC KLIČKY a POZORNOST Kortiko-striato-thalamo-kortikální kličky a chování Selektivní pozornost Klička dorzální ACC-dno striata- thalamus – ACC ACC – klíčový uzel pozornosti, emotivity a rysů chování Dorzální část ACC– hodnotí funkce – jako např. self monitorování projevu Narušení této kličky Vyšetřujeme např. Stroopovým testem Setrvalá pozornost DLPFC- horní kaudatum (striatální komplex)-thalamus – DLPFC Vyšetřujeme např. CPT

CSTC KLIČKY a POZORNOST

NARUŠENÍ POZORNOSTI Syndrom opomíjení (neglect) Vizuospaciální opomíjení Porucha pozornosti pro poloprostor Extinkce Allestezie Anozognozie, anozodiaforie, non-belonging syndrom ADHD – anatomické odchylky Patologická symetrie ncl.caudatus Menší globus pallidus Menší pravá PFC Menší mozeček Dysfunkce frontostriatového funkčního obvodu PFC – zpomalený processing Overaktivace/hypoaktivace dorzální části ACC (předního cingulárního kortexu – Stroopův test

ZRAKOVÉ VYHLEDÁVÁNÍ Pozornost - výběr podnětu ze sledované scenérie paradigma zrakového vyhledávání Zrakové vyhledávání je limitováno v kapacitě FIT Feature Integration Theory – Tresmanová, Gelade, 1980 Filtr ve velmi časné fázi – pop-out ST Similarity Theory – Duncan, 1984 Filtr v relativně pozdní fázi zpracování informace – místo vstupu do pracovní paměti znaky A a B u jednoho objektu stejný znak u dvou odlišných objektů

Kognitivní vývoj a vývoj CNS KOGNITIVNÍ FUNKCE Kognitivní vývoj a vývoj CNS Plasticita Stárnutí Kognitivní funkce

KOGNITIVNÍ VÝVOJ Základní koncepty Maturace mozku pokračuje do adolescence Ztlušťování kortexu během vývoje Nárůst množství dendritických trnů Množství synapsí nejprve roste a potom klesá Některé struktury jsou téměř kompletní při narození Nárůst množství bílé hmoty během dětství a adolescence Myelinizace Metabolický obrat mozku nejprve roste a potom klesá DLPFC – jedna z posledních oblastí, které maturují

KOGNITIVNÍ VÝVOJ v 1.roce Inhibice časný subkortikálních odpovědí rozvojem kortexu Spojení anatomického vývoje vizuálního systému s funkčním rozvojem Vývoj ventrálního vizuálního proudu a reprezentace objektů Vývoj dorzálního vizuálního proudu a prostorová pozornost a prostorová lokalizace Časné objevení prekurzorů deklarativní paměti ve vývoji Orientace v obličejích, rekognice matčina obličeje, imitace faciální exprese jsou přítomny již při narození Tvoření kategorií vizuálních podnětů ve věku 3 měsíce Hemisférální rozdíly ve zpracování tváří ve věku 4 měsíců Strach z neznámých tváří se objevuje mezi 7-9 měsícem Vztah vizuálního vyhledávání k vývoji PFC Rychlý a prolongovaný vývoj jazyka

KOGNITIVNÍ VÝVOJ – stárnutí Nárůst průměrné délky života Proměnlivé efekty stárnutí na paměť Animální modely kognitivního a neurobiologického stárnutí Neurobiologie poklesu paměti spojeného s věkem Neuronální ztráta je difuzní v celém mozku Narušení paměti není nutně vázáno na hippokampální narušení Hippokampální spoje jsou narušeny během stárnutí Exekutivní funkce se zhoršují s věkem Subkortikální struktury jsou citlivé ke stárnutí

KOGNITIVNÍ FUNKCE Chování (komplexní mozkové funkce) Kognitivní funkce vč. pozornosti a paměti Emoce, vč. motivace Exekutivní funkce, vč. motorických dovedností Jejich vyšetřování je spjato s obtížemi – technickými a konceptuálními Metody Kazuistiky Zobrazovací metody in vivo Experimenty na nonhumánních primátech

ASOCIAČNÍ KORTEX 75% všech tkání mozku Vstupy do asociačního kortexu Zodpovědný za zpracování informací mezi senzorickým vstupem a motorickým výstupem Jejich rozličné funkce se často označují jako kognice Dostává a integruje informace z velkého množství zdrojů, ovlivňuje velké množství chování Vstupy do asociačního kortexu Výstupy z asociačního kortexu Definovány exkluzí Většina jejich funkcí je neznámá a neprozkoumaná

2 premotorická korová oblast 3 frontální okohybné pole 1 primární motorická korová oblast 2 premotorická korová oblast 3 frontální okohybné pole 4 Brocova motorické centrum řeči 6 primární senzitivní oblast 7 sekundární senzitivní korová o. 8 suplementární senzitivní korová o. 9 primární zraková korová oblast 10 sekundární zraková korová oblast 12 primární sluchová korová oblast 13 sekundární sluchová korová oblast 14 suplementární sluchová oblast 15 chuťová korová oblast 16 vestibulární korová oblast 18 sekundární čichová korová oblast 20 frontální asociační korová oblast 21 parietální asociační korová oblast 22 Wernickeho centrum řeči 23 temporální asociační korová oblast 24 okcipitální asociační korová oblast obrázek přejat z Čihák, 1997

ASOCIAČNÍ KORTEX Parietální asociační kortex – „pozornostní neurony“ Deficit pozornosti a percepce – neglect sy Temporální asociační kortex – „rozpoznávací neurony“ Deficity v rekognici, identifikaci a pojmenovávání známých objektů - agnozie Frontální asociační kortex – „plánovací neurony“ Deficity v plánování komplexních chování Diverzita frontálních funkcí – pestrost projevů

SENZITIVNÍ PERIODY VE VÝVOJI Senzitivní periody – vychází z etologie (Tinbergen, Lorenz) Chování - závisí na zvláštním typu zkušenosti během omezeného časového období v časném dětství Abnormální zkušenost - abnormální vzorce mozkových spojení Základní schopnosti stereoskopické vidění, zraková ostrost, koordinace očních bulbů Vyšší schopnosti temperament u krys, sociální chování, jazykové schopnosti, schopnost vnímat tvary a tváře aj. Imprinting - rychlé funkční a strukturální změny

AKVIZICE JAZYKA jasný vztah mezi věkem expozice jazyku a stupněm dokonalosti jeho zvládnutí Určité aspekty jazyka – gramatika, syntax, produkce a porozumění hláskám X sémantika a velikost slovníku Během prvních měsíců percipují děti fonémy všech jazyků Kolem 1. roku života dítě tuto schopnost ztrácí – schopnost rozlišit podobné fonémy, které nejsou vyslovovány druhými kolem Pokud dítě není vystaveno jazyku do puberty – ztrácí tuto schopnost úplně

BINOKULÁRNÍ VIDĚNÍ Oční reprezentace – binokulární vidění Raná vizuální zkušenost - množství vizuálního kortexu zapojeného do zpracování vstupů z každého oka Vrůstání axonů do vizuální kůry – soutěž mezi aferentací z pravého a levého oka Po narození se otevírá kritická perioda Oči jsou koordinovány a používány stejně - kolem 4. měsíce Narušení – kongentiální katarakta, narušení jednoho oka, „patching“

FILIALNÍ IMPRINTING Rozpoznávání rodiče je esenciální pro přežití mláděte Rychlé učení – vytvoření jedinečného blízkého vztahu = filial imprinting Zahrnuje učení vizuální, sluchové, čichové a chuťové krátká dobře definovaná senzitivní perioda v časném postnatálním životě Učení během senzitivního období – mladí vykazují vrozené preference pro imprinting normálních podnětů

Neurovědný základ jazyka JAZYK A AFÁZIE Vývoj jazyka Neurovědný základ jazyka Afázie

JAZYK Arbitrální symboly + specifický význam » vyjadřování myšlenek a emocí slovy Několik oblastí v mozku Asociační kortex čelního a spánkového laloku Většinou levá hemisféra Senzorická reprezentace slov a symbolů levý temporoparientální kortex Reprezentace k motorickým povelům pro mluvení levý čelní kortex Emoční (afektivní) obsah jazyka pravá hemisféra Regiony zodpovědné za symbolickou reprezentaci a komunikaci (hluchoněmí – znakový jazyk)

JAZYK Lokalizován i lateralizován Reprezentace jazyka v mozku ≠ okruhy motoriky úst atd. ani okruhy sluchové percepce Týká se systému symbolů – symbolická reprezentace Syntax, gramatika, intonace rozpoznatelné bez ohledu na modus reprezentace, porozumění a exprese Příspěvek pravé hemisféry k jazyku prozodické elementy (emocionální a tónické aspekty) narušení - aprozodie

LOKALIZACE JAZYKOVÝCH FUNKCÍ začátek 19.století – Paul Broca, Carl Wernicke Kazuistiky a post mortem nálezy Rozlišení 3 základních druhů afázie Motorická (produkční) Senzorická (receptivní) Konduktivní Mapování jazykových funkcí – 1930 – Wilder Penfield Perisylviánská kůra levé hemisféry, velká variabilita Nejnovější nálezy – zobrazovacích metod – PET, fMRI Potvrzení lokalizace funkčním vyšetřením CNS – při verbálních testech

LOKALIZACE JAZYKOVÝCH FUNKCÍ Unimodální a multimodální asociační kůry v laterálních částech obou hemisfér Oblasti odpovídají abstraktnějším typům analýzy 98% praváků – centra jazyka v levé hemisféře 60-65% leváků – centra v levé hemisféře 15-20% leváků má jazykově dominantní pravou hemisféru Zbytek – obě hemisféry stejnou měrou Anatomicky – planum temporale – asymetrické Funkce nedominantní hemisféry Zpracovává jazyk na úrovni diskurzu, přenesené významy Zhodnocuje tón diskurzu Všeobecnější úroveň, povšechná strukturu podnětů

LOKALIZACE CENTER JAZYKA obrázek přejat z Wikipedie

PROPOJENÍ JAZYKOVÝCH CENTER Spoje Mezi sebou, k DLPFC k laterální temporální kůře, nepřímé spoje do LS Modalita jazyka ovlivňuje lokalizaci písmo – kortex blíže vizuální oblasti znakový jazyk – kortex blíže pohybovým oblastem ruky než úst Ostatní struktury podílející se na řeči temporální lalok– reprezentace významu podstatných jmen precentralní gyrus a PMA – význam slov SMA – iniciace řeči, aktivace systému ACC – nespecifická aktivace při verbálních položkách BG – procedurální paměť pro motorické funkce – správné aspekty tvoření slov Mozeček

OSVOJOVÁNÍ JAZYKA Dědičná vloha modifikovatelná prostředím (nature X nurture) Výzkumy – komunikace živočichů, zobrazovací metody, kritické periody Obecný typ vývoje jazyka – všeobecné » specifické 2-6 měsíců – broukání (cooing) 6-12 měsíců – žvatlání (babbling) 12-18 měsíců – izolovaná slova 1-3 roky – dvouslovné kombinace a telegrafický jazyk 3-4 roky – základní dospělá struktura vět Vyladění na jazykové prostředí Biologická předpřipravenost k osvojení jazyka Noam Chomsky (1962,1975) vrozený modul jazykového vývoje (LAD – language acquisition device)

EXEKUTIVNÍ FUNKCE Stavba Funkce

EXEKUTIVNÍ FUNKCE Samostatné a účelné jednání – cílesměrné chování Kognitivní řízení Schopnost nebýt reflexivní Schopnost být proaktivní Známka inteligentního chování Systém kognitivního řízení Výběrovost a limitovaná kapacita Časová spojitost - pracovní paměť Plasticita a flexibilita, kapacitu pro učení

EXEKUTIVNÍ FUNKCE Nejzákladnější exekutivní funkce Složky – vůle, plánování, účelné jednání, úspěšný výkon Řídící schopnosti zodpovědné za Plánování Organizaci – sekvenci, skládání Koordinování Časování Monitorování kognitivních operací Nejzákladnější exekutivní funkce schopnost použít záměr k regulaci chování. schopnost iniciovat nezávisle cílevědomou aktivitu a utlumit irelevantní nebo nevhodnou aktivitu

SUBDOMÉNY EXEKUTIVNÍCH FCÍ Přenášení zaměření Generování hypotéz Řešení problému Vytváření pojmu Abstraktní usuzování Plánování Organizace Formování cíle Fluence Pracovní paměť Inhibice Sebekontrola Iniciativa Sebe-řízení Duševní flexibilita Pozornostní řízení Anticipace Hodnocení Řízení chování Zdravý (selský) rozum Tvořivost

PREFRONTÁLNÍ KORTEX Fce – integrujícící a řídící Obsahuje soubor odlišných kortikálních oblastí Rozsah této oblasti závisí na stupni fylogenetického vývoje PFC - silent kortex Rozsáhlá aferentace i eferentace do různých etáží CNS spoje s oblastmi zpracovávajícími externí i interní informaci

FRONTÁLNÍ LALOK

ZAPOJENÍ PFC Se senzorickými systémy S motorickým systémem S LS DL a VL – spoje z okcipitální, parietální a temporální kůry OF – informace z chemosenzoriky a viscerální informace, struktury LS a mozkového kmene Konvergující informace z více oblastí S motorickým systémem DL – oblast řízení chování Spoje s BG – CSTC kličky – teorie interdependence MK a BG S LS OF – dlouhodobá paměť, afektivita, motivace Vnitřní spoje PFC

FRONTÁLNĚ SUBKORTIKÁLNÍ OBVODY 5 paralelních, oddělených okruhů, spojujících prefrontální kortex s podkorovými oblastmi (BG, thalamus) 3 z nich nejdůležitější (neurobehaviorální syndromy) 1. dorzolaterální DL 2. orbitofrontální OF 3. anterior gyrus cinguli ACC

DORZOLATERÁLNÍ OBVOD schopnost organizovat behaviorální reakci aktivace časově vzdálených vzpomínek nezávislost na jevech v prostředí přesouvání a udržování zaměření odpovídající řady chování vytváření pohybových programů využití verbálních dovedností k řízení jednání

ORBITOFRONTÁLNÍ OBVOD Zajišťuje empatické, společenské a sociálně adekvátní chování Určuje afektivní významnost věcí kolem nás Spoje do LS Damasio (2003), Bechara (2003) – hypotéza somatických markrů narušení iritabilita, labilita, netaktnost a absurdní euforie Sociální nepřiměřenost, nedůvěra, neschopnost soucítění

OBVOD PŘEDNÍHO CINGULA Účastní se na procesech motivace Je zodpovědné za iniciativu, spontaneitu a kreativitu Narušení Narušená motivace - akinetický mutismus - apatie Lhostejnost k bolesti Nedostatek spontánní mluvy, psychická prázdnota Omezené tvořivé myšlení Oslabená inhibice reakce Narušený výkon v go/no-go testech

DYSEXEKUTIVNÍ SYNDROM Devastace jedincova života Zachované komponenty komplexního chování Neschopnost je koordinovat s ohledem a limitaci specifických úkolů Narušení cílesměrnosti

PACIENTI S NARUŠENÍM PFC Desinhibice (Stroopův test, WCST) vazba na podnět, cílový neglect nedostatek behaviorální kontroly Emoční narušení Apatie ke své situaci a k potřebám druhých Špatně rozpoznávají emoce druhých Vznětlivost, agresivita a vztek Špatné emoční rozhodování – hypotéza somatických markrů Obtíže s plánováním (Tower tasks) plánování a organizace vlastního života narušení schopnosti odhadnout následky vlastního jednání – gamling testy Narušení pracovní paměti – podílí se na narušení plánování

Počítačová rekonstrukce zranění Phinease Gage