Mozková kůra. Limbický systém doc. MUDr. Miloslav Franěk, Ph.D. Ústav normální, patologické a klinické fyziologie

Obsah kortex fyziologie řeči limbický systém

Funkční anatomie kortexu nejméně prostudovaná část CNS tloušťka 2-5 mm, 0.25 m2 100 miliard neuronů granulární (stelární): interneurony (krátké axony, GABA, Glu, senzorické oblasti, asociační kůra mezi senzorickýma motorickým kortexem) fusiformní: výstupy z kůry, propojení částí kůry pyramidové: totéž, větší, hojnější

Struktura kortexu molekulová vnější granulární vnější pyramidová vnitřní granulární vnitřní pyramidová fusiformní

Funkce podle vrstev většina senzorických vstupů končí ve vrstvě IV výstupy z V (do kmene a míchy) a VI (do thalamu) intrakortikální asociace: I, II, III

Talamokortikální systém T-K spojení oboustranné, jeho porušení vypne korové funkce jen čich nejde přes talamus

Asociační kůra všechno mimo „primárních a sekundárních“ korových oblastí

Dělení asociační kůry parieto-okcipitotemporální (P-O-T) oblast prefrontální oblast limbická oblast

P-O-T asociační oblast ohraničení (tedy i zásadní funkční spoje): somatosenzorická kůra vepředu, zraková vzadu a sluchová laterálně 4 funkční oblasti

1. analýza prostorových souřadnic zadní parietální kůra, horní okcipitální vlastní poloha těla a jeho postavení v prostoru asociace vizuálních a somatosenzorických informací ze sousedních oblastí

2. oblast porozumění řeči za primární sluchovou kůrou, v zadní části horního temporálního laloku Wernickeho centrum nejdůležitější centrum vyšších intelektuálních funkcí (protože ty jsou všechny založeny na řeči)

3. vizuální zpracování textu za Wernickovým centerm, anterolaterální oblast okcipitálního laloku porozumění čtenému textu a předání této informace do Wernickeova centra oblast gyrus angularis při poruše pacient bez problémů rozumí mluvenému slovu, ale čtenému ne

4 .oblast pojmenovávání objektů nejlaterálnější část předního okcipitálního laloku a zadní temporální lalok učení názvů je většinou sluchové a asociuje se se zrakovými vjemy

Prefrontální asociační oblast plánovaní komplexních pohybových vzorců a pořadí pohybových prvků vstupy z P-O-T oblasti (poloha) výstup do BG a thalamu nemotorické funkce: „myšlení“, pracovní paměť Brocovo centrum řeči

Limbická asociační oblast přední část temporálního laloku, ventrální část frontálního laloku a gyrus cinguli emoce, motivace, chování

Prosophenosie neschopnost rozpoznávat obličeje poškození střední části spodní strany obou okcipitálních a temporálních laloků jiné poruchy nebývají – rozpoznávání obličejů má tedy značný intelektuální význam

Poruchy Wernickeho centra slyší a rozpoznává slova, ale nedokáže je interpretovat čte dobře, ale vůbec neví co stimulace: komplexní myšlení: zrakové, sluchové halucinace (vzpomínky z dětství), příkazy přestože paměť je jinde, vybavují se komplexní paměťové stopy

Dominantní hemisféra u 95 % lidí levá, u zbytku obě, pravá vzácně vrozené (většina novorozenců má o 50 % větší levou hemisféru) senzorické informace jdou do obou hemisfér corpus calosum

Funkce P-O-T v nedominantní hemisféře vnímání a interpretace hudby, nonverbální zrakové vjemy, „řeč těla“, intonace hlasu dominance se může změnit jen u nejmenších dětí

Vyšší intelektuální funkce prefrontální oblasti léze Wernickeho centra má závažnější důsledky, u PF hůře definovatelné změny prefrontální lobotomie neschopnost řešit komplexní problémy, řešit více úkolů najednou, ztráta agresivity, ambicí, neadekvátní sociální chování, prudké změny nálad, obtížně vyjadřují delší myšlenky, motorické vzorce zachovány, ale často je dělají bezdůvodně

Fyziologie řeči řečový okruh: smyslové asociační oblasti: zraková, sluchová, senzitivní Wernickova oblast: area 22 (horní a střední temporální gyrus) area 39 (gyrus angularis) – zrak (okcipitální spoje) a sluch (temporální spoje) area 40 (gyrus supramarginalis) – senzitivní spoje (velikost, vnímání těla)

Řečový okruh II fasciculus arcuatus: dolní část parietálního laloku Brocovo centrum – area 44 a 45, gyrus frontalis inferior převod na sekvence pro svaly: hlasivky, farynx, jazyk, rty motorický kortex

Afázie porucha řeči nebo jazyka související s poškozením dominantní hemisféry jazyk: slova a systém jejich spojování, který je užíván a srozumitelný pro skupinu lidí řeč: schopnost vyjadřovat se jazykem

Typy afázií I Wernickeho (receptivní, senzorická, fluentní): zrak a sluch v pořádku, přesto pacient slovům vůbec nerozumí řeč se správným rytmem, přízvukem i artikulací, plynná, ale slova nesmyslná sami si to neuvědomují právní důsledky

Typy afázií II kondukční afázie: léze ve fasciculus arcuatus: řeč plynulá, ale naprosto nesrozumitelná, neschopnost opakovat slova, syndrom dyskonekce anomie: léze v oblasti gyrus angularis: neschopnost pojmenovat objekt je-li léze jen v g.a., alexie nebo agrafie, řeč i porozumění mluvenému zachována

Typy afázií III globální: léze obou hlavních center Brocova (motorická, expresivní, nonfluentní): špatná artikulace, řeč pomalá jsou si poruchy vědomi zpívají někdy normálně – svaly OK psaní a porozumění psanému OK

Angózie neschopnost rozpoznávat objekty astereognózie (g. supramarginalis) zraková agnózie (oblast 18 a 19) – dotykem poznají sluchová agnózie (oblast 22) – rozumí slovům, čte, ale nepozná známé zvuky, hudbu

Apraxie neschopnost provést naučený komplexní pohyb (různé oblasti v parietálním a okcipitálním lobu) agrafie transmisivní apraxie: neumí činnost provést na povel, automaticky ano (čištění zubů) orální: neschopnost artikulace

Limbický systém limbus = okraj dnes funkční soubor struktur, které řídí emoce, motivace a chování navíc i příbuzné vegetativní funkce srdcem je hypothalamus

Funkční anatomie uprostřed malý hypothalamus je obklopený dalšími podkorovými strukturami LS: přední thalamická jádra, část bazálních ganglií, area paraolfactoria, septum, hipokampus, amygdala okolo všeho limbická kůra: orbitofrontální kůra, gyrus subcallosus, gyrus cinguli, gyrus parahippocampalis

Hypothalamus jen několik cm3, méně než 1 % mozku obousměrná komunikace se všemi ostatními částmi LS hlavní výstupy: retikulární formace kmene a odtud do PNS a ANS diencefalon, kůra (především limbická) přes infundibulum do hypofýzy řídí většinu vegetativních a endokrinních funkcí a navíc mnoho aspektů emocí a chování

Vegetativní funkce I kardiovaskulární regulace: stimulace různých částí H vede ke všemu možnému: růst i pokles TK, růst i pokles TF laterální H: růst, mediání H: pokles přes specifická kardiovaskulární centra v retikulární formaci pontu a oblongaty termoregulace:přední preoptická oblast registruje teplotu protékající krve

Vegetativní funkce II hospodaření s vodou laterální hypothalamus: centrum žízně – osmoreceptory, při stimulaci se zvíře začne ihned shánět po vodě supraoptická jádra: osmoreceptory – ADH děložní kontrakce, ejekce mléka paraventrikulární jádra – oxytocin (mechanická stimulace)

Vegetativní funkce III příjem potravy centrum hladu v laterálním H: stimulace – extrémní žravost, zničení – smrt hlady ventromediální jádra H: centrum sytosti – funguje přesně obráceně hladina živin v krvi

Endokrinní funkce ADH (supraoptická) a oxytocin (paraventrikulární jádra) produkce statinů a liberinů (odkud?): TRH, CRH, GnRH, GHRH, PRH PIH, GHIH

Emoce a chování I stimulace laterálního H: zvýšení veškeré aktivity, nárůst agresivity stimulace ventromediálních jader: opak stimulace periventrikulárních jader: strach, reakce na trest

Emoce a chování II stimulace přední a zadní „špičky“ H: sexuální drive léze v laterálním H: extrémní pasivita, ztráta všech drivů léze ventromediální oblasti: opak

Odměna a trest vnímaní afektivní povahy impulsu, rozlišovaní mezi příjemným a nepříjemným (odměna, trest nebo uspokojení, averze) hlavní centra uspokojení: laterální a ventromediální jádra H sekundární centra uspokojení: septum, amygdala, část BG, část thalamu, bazální tegmentum mezencefalon

Centra averze modifikace předchozího pokusu periaqueduktální šeď v mezencefalon, pokračuje v periventrikulární oblast H sekundární oblasti: amygdala, hippokampus stimulace obou center nejednou: averze má navrch

Význam odměny a trestu řídí prakticky veškeré chování útlum aktivity obou center způsobují antipsychotika (chlorpromazin) zásadní význam pro učení a paměť: pokud nemá nový stimulus povahu „odměna nebo trest“ zvíře se na něj habituuje a zcela jej ignoruje pokud ano: mozková aktivita se se stimulací zvyšuje a tvoří se paměťová stopa

Funkce amygdaly u nižších živočichů čich stimulace (podobné hypotalamu): vzestup i pokles TK a TF, vzestup i pokles GI motility, defekace, mikce, dilatace pupily, piloerekce, sekrece FSH, LH a ACTH; mimovolní pohyby (kývání hlavou, polykání); strach, zlost, bolest, trest, sexuální chování „okno“

Klüver – Bucy syndrom bilaterální ablace amygdaly Psychic blindness" and other symptoms following bilateral temporal lobectomy in rhesus monkeys. Am J Physiol, 1937. bilaterální ablace amygdaly ztráta strachu, extrémní zvědavost, tendence dávat objekty do úst, velmi silný sexuální drive vaskulární příčina, jaterní encefalopatie, herpetická encefalitida KLüVER H AND BUCY PC. Preliminary analysis of the temporal lobes in monkeys. Arch Neurol Psychiatry 42: 979–100, 1939.

Funkce limbické kůry nejméně prozkoumaná: asociační oblast pro kontrolu chování stimulace – výsledky neprůkazné ablace přední temporální části: spjato s poškozením amygdaly ablace zadní orbitofrontální kůry: nespavost, motorický neklid ablace g. cinguli: zuřivost, agresivita