10 funkční asymetrie

  1. Jednotlivé oblasti mozku jsou asociovány s nějakou funkcí, F. J. Gall spojil biologický a psychologický koncept a předložil nsledující axiomy:
    • 1. veškeré chování má původ v mozku
    • 2. jednotlivé oblasti cerebrálního kortexu kontrolují specifické funkce
    • 3. centrum každé mentální funkce se posiluje jejím užíváním

    • - založil obor Frenologie: psychologie, založená na distribuci hrbolů na vnější straně lebky; osahávali lebky svých pacientů, zjišťovali prohlubně a výstupky - vznik map povrchu lebky, kdy je každá oblast asociována s nějakou vlastností...
    • - stanovil 27 osobnostních rysů či kognitivních charakteristik, o kterých se domníval, že je lze lokalizovat v mozkové kůře. Jedinci, kteří pak disponovali danou vlastností ve větší míře, měli v daném místě také silnější mozkovou kůru a toto zduření bylo dle Galla možné pozorovat i na samotné lebce
  2. přínos Galla k neurovědám?
    Franz Gall jako jeden z prvních upozornil na souvislost mezi kognitivními funkcemi a specifickými oblastmi mozkové kůry (rovněž se domníval, že za produkci řeči odpovídají čelní laloky), také již rozlišoval mezi šedou a bílou hmotou mozkovou, prokázal existenci corpus callosum, chiasma opticum a spekuloval i o vztahu mezi inteligencí a celkovým množství mozkové kůry
  3. Například Galénos se domníval, že lidská duše sídlí v oblasti ...
    • mozkových komor
    • a od neznámého autora z 2. st. n. l. pochází výrok (dochovaný v kodexu De Semine)- „V hlavě máme dva mozky – jeden je zodpovědný za náš intelekt, druhý za naše vnímání; jinými slovy mozek napravo vnímá, mozek nalevo rozumí.“
  4. kdo a kdy objevil neuron?
    J. E. Purkyně (18.12.1787-28.7.1869) objev nervové buňky, pojem protoplazma, zakladatel histologie
  5. Moderní elektrofiziologie z poznatků v 19. století: Např. 1870 - GUSTAV FRITSCH a EDUARD HITZIG zjistili, že ...
    charakteristické pohyby končetin psů, jako např. natažení packy, může být vyvoláno elektrickou stimulací určité oblasti precentrálního gyru mozku
  6. Která hemisféra je dominantnější?
    • Symetrií mezi levou a pravou mozkovou hemisférou není úplná.
    • - Funkční asymetrií obou hemisfér odpovídá i prokazatelná asymetrie morfologická - založena už prenatálně
    • - morf.asymetrie už u neandrtálců, ale nikoliv u opic
    • - z psych.hlediska dělíme lidi na s dominancí L či P hemisféry; L více analytická, P více "umělecká, citová"
    • - žádná z hemisfér není té druhé nadřazena, jsou propojeny a spolupracují

    • 1 . Každá hemisféra je primárně asociována se senzorickými a motorickými procesy na opačné polovině těla. Překřížení v míše nebo v mozkovém kmeni.
    • 2. Přestože jsou si obě hemisféry zvenčí podobné, nejsou zcela symetrické ve své struktuře ani funkci.
  7. každý z laloků je specializovaný k určité fci; kognitivní funkce v cerebrálním kortexu, který z laloků je nejobecněji za co zodpovědný?
    • - frontální lalok - plánování budoucích činností a kontrola pohybů
    • - parietální lalok - vnímání tělesných pocitů
    • - okcipitální lalok - vidění
    • - temporální- sluch
  8. popiš jak broca došel k existenci řečového centra
    • V roce 1861 se Paul Broca setkává v nemocnici Bicétre s pacientem jménem Leborgne. Ten trpí epilepsií a těžkou ztrátou řeči, dokáže vyslovit jediné slovo „Tan-Tan“. Brzy po jejich setkání Leborgne umírá na gangrénu a Broca tak může provést jeho pitvu, při které zjistí poškození specifické oblastí čelního laloku, které je dnes známo pod názvem Brocovo centrum řeči.
    • Krátce poté má Paul Broca příležitost provést pitvu dalšího pacienta s těžkým narušením řeči a nalézá léze ve stejné oblasti. Dochází k závěru, že mozkové hemisféry jsou funkčně asymetrické a že řečové centrum se u většiny populace nachází v levé mozkové hemisféře. Paul Broca tuto poruchu označil jako afémii a definoval ji jako poruchu tvorby slov se zachováním ostatních kognitivních funkcí (Broca 1861). Své závěry přednesl v roce 1885 Antropologické společnosti a tuto přednášku uzavřel slavným výrokem „Nous parlons avec l´hémisphere gauche“ , čímž odstartoval výzkum v oblasti asymetrie lidského mozku

    • - 1861 - P. Broca: ,,Domnívám se, že frenologie by měla být spíše vědou mozkových závitů než vědou hrbolů na hlavě."
    • - Broca zakládá nový vědní obor: NEUROPSYCHOLOGIE, vyvinula se z Gallovy frenologie
  9. Broca své výsledky publikoval veřejně, ale k velmi podobným závěrům došel též francouzský lékař ...
    Marc Dax již v roce 1836
  10. kde přesně se nachází brocovo centrum?
    Brocovo motorické centrum řeči (BA 44, 45 ) se nachází v levém frontálním laloku, respektive v oblasti gyrus frontalis inferior

    • Image Upload 1
  11. Carl Wernicke je objevitelem dalšího řečového centra, které se podílí zejména na porozumění řeči. I on dospěl ke svým závěrům podobným způsobem jako Paul Broca, tedy na základě pozorování pacientů s deficitem v porozumění mluvené řeči a následnou biopsií jejich mozků. Wernickeho centrum se nalézá rovněž v levé hemisféře, konkrétně pak v ...
    • ve spánkovém laloku v zadní části gyrus temporalis superior (BA 22). Z hlediska mikroskopické stavby je area BA 22 vydělena z primárního a sekundárního sluchového kortexu (BA 41, 42).
    • Image Upload 2
  12. ve kterém centru sídlí syntax?
    Význam Brocova centra pro syntax podporuje i Philip Lieberman (2006, 122), který uvádí, že při Brocově afázii se objevují také chyby v porozumění řeči, a že výskyt těchto chyb je četnější, čím je struktura vět syntakticky náročnější (např. u pasivních větných konstrukcí nebo při vložení volného přívlastku do věty).
  13. Brocovo i Wernickeho centrum řeči je navzájem propojeno silným svazkem nervových vláken ...
    fasciculus arcuatus, jehož léze způsobují kondukční afázii, tj. neschopnost opakovat slyšené.

    Léze v oblasti Brocova centra jsou pak charakterizovány především narušením řečové produkce, poškození Wernickeova centra se projevuje zejména obtížemi v porozumění, nicméně toto rozlišení je jen velmi přibližné, klinický obraz afázií je daleko složitější.
  14. fce gyrus angularis
    • Další částí centrálního nervového systému, která je aktivní při zpracovávání jazyka, je gyrus angularis (BA 39) a supramarginalis (BA 40), které se účastní zejména procesů čtení. Pro léze v této oblasti jsou typické poruchy čtení i psaní, ale také akalkulie .
    • Skutečnost, že proces psaní není přímo závislý na Brocově řečovém centru vyslovil už v roce 1867 William Ogle.
    • Porozumění psané a mluvené řeči se liší především z hlediska pragmatiky, z psaného textu je obtížnější určit záměr mluvčího a prozodická stránka jazyka je kompenzována zvýšenou pozorností věnované interpunkci.
    • - g. angularis: přenos zrakových informací při čtení, transformuje vizuální symboly tak, aby ve W. aree vyvolaly patřičnou fonetickou odpověď

    Image Upload 3

    Image Upload 4
  15. význam řečových center dnes?
    • Význam Brocova, popřípadě Wernickeho centra v procesu tvorby a porozumění řeči je dnes podle některých vědců přeceňován. Evoluční biolog Philip Lieberman shrnuje, že daleko větší roli hrají v jazykových procesech bazální ganglia (BG), neboť u některých pacientů s postižením Brocova centra řeč narušena není. K jejímu poškození dojde pouze tehdy, kdy jsou zároveň poškozena i bazální ganglia a naopak, poruchy řeči se mohou projevit i tehdy, kdy řečová centra jsou nedotčena, ale dochází k poškození bazálních ganglií.
    • Dle jeho názoru „bazální ganglia tvoří nepřetržitě pracující „sekvenční“ motor, který svou funkci vykonává v souhře s různými oblastmi kortexu, zatímco kráčíme, mluvíme či se nějakému sdělení snažíme porozumět. Jsou základem naší kognitivní flexibility, umožňují lidem měnit směr myšlení či plány v závislostech na okolnostech“
    • Jazykové hypotézy vycházející z premis, že Wernickeho centrum je zodpovědné za porozumění řeči a Brocovo za řečovou produkci (v různých obměnách) jsou jen pokračováním konceptu frenologie. Dlouhodobě bylo přehlíženo, že s poškozením těchto center dochází většinou také k rozsáhlému poškození podkorových struktur a pouze tehdy dochází k nezvratnému poškození řeči
  16. Dle Liebermana je pro jazyk klíčový okruh mezi ...
    • kortexem a striatem. Striatus tvoří tyto útvary: ncl. caudatus, putamen a globus pallidus.
    • Putamen je zde vstupní strukturou, která přijímá senzorické signály zejména z různých částí centrálního nervového systému;
    • globus pallidus je výstupní struktura přijímající signály z putamen a ncl. caudatus.
    • Axony neuronů těchto struktur se po přepojení v thalamu dostávají do rozličných oblastí mozkové kůry (včetně Brocova centra).
    • Bazální ganglia hrají významnou roli zejména při vykonávání automatických, rutinních pohybů a umožňují, aby daný pohyb proběhl plynně. 
    • Význam této struktury dokládá i studie rodiny Ke. Jak již bylo řečeno, členové s defektní kopií genu FOXP2 mají zmenšeno Brocovo centrum řeči, ale MRI ukazuje také oboustranné zmenšení ncl. caudatus a jednostranné zmenšení putamen, globus pallidus, gyrus angularis a gyrus cingularis
  17. KORBINIAN BRODMANN?
    rozdělil mozkovou kůru na 52 anatomicky a funkčně odlišných oblastí na základě variability struktury buněk a charakteru rozmístění těchto buněk ve vrstvách
  18. další významn neurovědci...?
    • Začátkem 20. století pak značnou měrou přispěli k této oblasti neurověd britský neurolog Henry Head, německý neuropsycholog KURT GOLDSTEIN, ruský neurofyziolog Ivan Pavlov a americký psycholog KARL LASHLEY.
    • V 50. letech 20. století WILDER PENFIELD a později i GEORGE OJEMAN využili malé elektrody ke stimulaci kortexu bdělých pacientů během operace mozku prováděné kvůli epilepsii.  Pacienti byli během operace dotazováni při současné stimulaci určitých oblastí mozku - tak došlo k potvrzení existence řečových oblastí
  19. V 70. letech 20. století ALFONSO CARAMAZZA a EDGAR ZURIF zjistili, že odlišné léze ve Wemickově oblasti postihují odlišné řečové schopnosti:
    • - Léze ve fronto-laterálni oblasti Wernickova centra zapříčiňuje neschopnost porozumět významu slov.
    • - Léze v parieto-temporální oblasti Wernickova centra zapříčiňuje neschopnost porozumět vztahu mezi slovy nějaké věty.
  20. 1988 - MICHAEL POSNER a MARCUS RAICHE?
    • přicházející senzorické informace vedoucí k tvorbě řeči a jejímu porozumění jsou zpracovávány více než jednou cestou.
    • - může být vizuální inf vyslána přímo do Brocova centra, nebo musí být nejdřív zpracována? Pokud jsou slova slyšena, aktivuje se Wernickeho oblast, ale když jsou slova pouze viděna,Wernickeho oblast není aktivní. Vizuální informace z okcipitálního kortexu míří přímo do Brocovy oblasti bez zpracování v auditomím systému. (Proto máme vizuální a auditorní typy:)
  21. který systém zpracovává emoce?
    • - Ke každé přijímané informaci zaujímá člověk určitý vztah,subjektivní vztah, který označujeme jako emoce (city).
    • - Motivace je proces (duševní pochod), který nutí člověka k provedení jistého vzorce chování - motivační algoritmy (výživy, agrese, sexuální...); předurčeny geneticky, souvisí ale i s nitroděložním vývojem, výchovou...
    • - Limbický systém je považován za morfologický substrát emocí a motivací.
    • - Limbický systém: amygdala, hippocampus, fornix, cingulum a parahippokampálni gyrus - hipokampální komplex patří ke korové oblasti, amygdalární k podkorové
    • - amygdala: množství jader ve spánkovém laloku při spodním rohu mozk.komory
    • - Papezův okruh James Papez v roce 1 937 nastínil nervový okruh, který považoval za anatomický substrát emočního chování.
  22. papezuv okruh?
    • 1937 - James Papez
    • - senzorické informace, které se dostávají do korových asociačních oblastí se posléze dostávají do limbického systému, kde dostávají afektivní náboj a putují dále do hypothalamu, kde spouští a integrují autonomní odpověď .
    • - Z hypothalamu se pak dostávají informace zpět do limbického systému, kde je zprostředkováno uvědomění si daného pocitu a v neokortexu se pak vypracuje plán nebo program vhodné somatomotorické odpovědi.
    • - papeze doplnil Paul Mcleen a další, propojení mezi amy a hipo je reciproční
  23. jak souvisí emoce s řečovými centry?
    • - odlišné emoce mohou být vyvolány stimulací specifických oblastí mozku jak u člověka tak i u experimentálních zvířat.
    • - porušení  P wernickeho oblasti narušuje emoční chápání řeči; porušení P frontální brocovy oblasti způsobuje v těžkosti ve vyjádření emoční stránky řeči
    • - P.hemi: ironie, metafora, vtip
  24. ictus (iktální fenomén)?
    epilepsie temporálního laloluku - manifestace charakteristických emočních změn = ictus (iktální fenomén): pocity nereálnosti, deja vu, vizuální a sluchové halucinace, depersenolizace, paranoia; ztráta zájmu o sex, sklony k agresivitě, extrémní moralisté, věřící, postrádají smysl pro humor
  25. vyjmenuj metody zobrazení mozku
    • Zobrazení metabolické aktivity neuronů:
    • - JEDNOFOTONOVÁ EMISNÍ TOMOGRAFIE (SPECT)
    • - POZITRONOVÁ EMISNÍ TOMOGRAFIE (PET)

    • strukturální zobrazovací metody:
    • - CT (počítačová tomografie)
    • - MR (magnetická rezonance)
    • - FUNKČNÍ MAGNETICKÁ REZONANCE (fMRI).
    • - MAGNETICKÁ REZONANČNÍ SPEKTROSKOPIE (MRS, MR spektroskopie).
  26. JEDNOFOTONOVÁ EMISNÍ TOMOGRAFIE (SPECT)
    • Používá radiofarmaka – chemické látky (např. glukózu) značené radionuklidy (např. 99mTc, 123I). Tyto radionuklidy jsou zdrojem záření γ, které je možno zaznamenat speciálními gama-kamerami.
    • Při vyšetření funkce mozku se radiofarmaka podávají prakticky vždy nitrožilně.
    • Citlivá gama-kamera rotuje kolem hlavy vyšetřovaného a detekuje vyšetřované gama-záření z různých úhlů. Lze tak zobrazit průtok krve mozkem (perfuzi mozku), metabolickou aktivitu neuronů, ale i distribuci receptorů, membránových transportérů apod.
    • Více prokrvené tkáně budou logicky obsahovat více radiofarmaka, a budou tedy zdrojem intenzivnějšího gama-záření.
    • Podle druhu sloučeniny označené radionuklidem dochází navíc k vychytávání a metabolickému zpracování dané látky v cílových tkáních a buňkách. Neurony s vyšší aktivitou (a tedy i vyšším metabolickým obratem) vychytají více dané látky. V takových buňkách pak dojde k vyšší kumulaci radionuklidu a gama-kamera zaznamená větší emisi gama-záření.
  27. POZITRONOVÁ EMISNÍ TOMOGRAFIE (PET)
    • Využívá rovněž speciálně připravená radiofarmaka – v tomto případě však obsahují pozitronové zářiče (např. 18F, 15O, 11C). Jde o nestabilní radionuklidy s určitým nadbytkem protonů v jádře. Pozitronovým zářičem jsou označeny biologicky aktivní látky – nejčastěji glukóza, ale může to být i voda, různá farmaka, prekurzory mediátorů, substráty určitých enzymů apod. Uvedené látky se do těla aplikují opět téměř vždy nitrožilně.
    • Z nestabilního jádra pozitronového zářiče, který se dostává do tkání, se uvolňují pozitrony, což jsou antičástice elektronů. Při srážce pozitronu s elektronem dojde k tzv. anihilaci – hmota obou částic se přemění ve dva fotony elektromagnetického záření. Oba fotony se z místa svého vzniku šíří opačným směrem a citlivé detektory PET-skeneru je zachytí.
    • S pomocí počítače je následně přesně určeno místo anihilace. Na základě analýzy velkého počtu dvojic fotonů vznikajících anihilací sestrojí počítač obraz rozložení pozitronového zářiče v tkáni (v našem případě v mozku). Pomocí PET vyšetření mozku se v současnosti vyšetřuje zejména metabolický obrat glukózy (glykolitická aktivita, která odpovídá míře aktivity neuronů), prolifereční (růstová) aktivita nádorů, distribuce receptorů apod.
  28. CT?
    • = radiologická vyšetřovací metoda, která pomocí rentgenového záření umožňuje neinvazivní zobrazení vnitřních orgánů a tkání člověka či zvířat s vysokou rozlišovací schopností a ve 3D projekci
    • Základy výpočetní tomografie položil W. C. Röntgen, který roku 1895 objevil paprsky X. Tyto paprsky, známé jako rentgenové záření, vznikají při interakci rychlých elektronů s hmotou a díky své velmi krátké vlnové délce jsou schopny prozářit lidské tělo. Za tento objev získal jako vůbec první člověk roku 1901 Nobelovu cenu za fyziku. Při průchodu paprsků různými vnitřními orgány dochází v závislosti na jejich biochemickém složení k tlumení paprsků. Jejich analýzou můžeme do značné míry rekonstruovat složení pacientova těla – na tomto principu funguje klasický rentgen.
    • Nedostatky rentgenu však spočívají v tom, že jednotlivé orgány jsou zobrazeny sumárně, překrývají se. Nejsme tedy schopni vždy jednoznačně určit, kterými orgány rentgenový paprsek prošel a touto metodou nelze vytvořit skutečný „anatomický“ řez těla.
    • princip: Pacient je zasunut do přístroje, kde jej po kruhové trajektorii obíhá zařízení složené z rentgenky a detektorů

    • Image Upload 5
    • -----------------------------
    • Vyšetření počítačovou tomografií (CT) je založeno na podrobné analýze paprsků rentgenového záření procházejícího hlavou, kdy výsledkem je podrobné zobrazení jednotlivých vrstev mozku (2D) nebo dnes také prostorové (3D) zobrazení.
  29. MR?
    • Magnetická rezonance (MR, MRI) využívá speciální aparatury generující silné magnetické pole a rozdílné složení a vlastnosti tkání lidského těla k velmi detailnímu zobrazení struktury.
    • ---------------------
    • Pomocí MRI je možné získat řezy určité oblasti těla, ty dále zpracovávat a spojovat až třeba k výslednému 3D obrazu požadovaného orgánu. Magnetická rezonance využívá silné statické magnetické pole (řádově jednotky T) a elektromagnetické vlnění (s frekvencemi v řádu desítek až stovek MHz). Na rozdíl od CT vyšetření, které je s MR někdy alternativní, nenese žádná rizika způsobená ionizačním zářením (nulová radiační zátěž). Nevýhodou vyšetření MR je určitá hlučnost zařízení. Podstatou odlišení jednotlivých tkání a patologií je jejich rozdílné chování při stejném vnějším působení. Vyšetření se provádí bez kontrastní látky nebo s ní (např. gadolinium vpichem do žíly).
    • princip:
    • Lidské tělo je ze dvou třetin tvořeno vodou, voda je tak zastoupena v každé tkáni. Magnetická rezonance pracuje pouze s tkáněmi, v nichž je voda, potažmo vodík. Molekula vody se skládá z 2 atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku. Jádro vodíku tvoří jediný proton. Tento proton velmi rychle rotuje, kombinace náboje protonu a jeho rychlé rotace vytváří magnetické pole. Díky svému magnetickému poli má proton vodíku silný magnetický moment. Znamená to, že pokud se proton ocitne ve vnějším magnetickém poli, orientuje se jeho magnetického pole rovnoběžně se siločárami vnějšího pole. Proton se navíc otáčí kolem osy.
    • Položíme-li člověka do silného homogenního magnetického pole, mají všechny atomy vodíku v jeho těle osu precesního pohybu rovnoběžnou s vnějším magnetickým polem. Proč? Protony se díky svému magnetickému momentu poli přizpůsobily. Některý atom ovšem srovná svou osu po směru vnějšího pole, jiný proti směru. Magnetická pole takového páru protonů se navzájem vyruší. Magnetická rezonance může pracovat jen s těmi atomy-solitéry, které svoje magnetické pole navzájem nevyrušily. Na milión atomů je jich jen několik, přesto to stačí k dokonalému snímkování lidských tkání. Skener MR je „vidí“ a jeho očima jsou impulsy radiofrekvenční energie (RF). Není to nic jiného, než rádiové vlny (známé např. při použití rádia, televize).
    • MR skener má vysílací i přijímací antény. Obě úlohy zastávají speciální cívky, které se umisťují co nejblíže tělu pacienta. Každý MR skener má ve své výbavě tělové cívky, hlavové cívky, ale existují také třeba kolenní cívky. Cívky-antény tedy vysílají RF vlny o specifické frekvenci, jejichž energii atomy vodíku absorbují. Vysílání donutí atomy vykonávat precesní pohyb v určité jiné frekvenci a v určitém jiném vektoru. Když cívky přestanou vysílat, vrací se vektory atomů do původní polohy (nutí je k tomu silné vnější magnetické pole) a právě v této chvíli atomy vyzáří absorbovanou energii. Tkáň na chvíli „zasvítí“, atomy vysílají „rezonanční vlny“. Toto „slabé světlo“ – ve skutečnosti neuvěřitelné množství neuvěřitelně slabých vysokofrekvenčních signálů – zachytí cívky, které se z vysílacích antén staly anténami přijímacími. Tento proces se periodicky opakuje jednou za 30 až 3000 milisekund.
  30. FUNKČNÍ MAGNETICKÁ REZONANCE (fMRI)
    • Metodou, která je s úspěchem využívána k vyšetření aktivity mozkových neuronů a dokáže mimo jiné spolehlivě mapovat funkční oblasti mozku, které se aktivují při motorických, mentálních a jiných činnostech, je FUNKČNÍ MAGNETICKÁ REZONANCE (fMRI).
    • Metoda nezobrazuje aktivitu neuronů přímo, ale využívá skutečnosti, že mozkové neurony při své aktivitě odčerpávají z krve kyslík. V aktivní oblasti se tak mění poměr mezi okysličenou a neokysličenou krví, respektive mezi oxyhemoglobinem a deoxyhemoglobinem. Obě tyto formy červeného krevního barviva mají odlišné magnetické vlastnosti, které MR aparatura umí zjistit a zachytit.
    • V první fázi neuronální aktivity v určité oblasti mozku dochází ke zvýšení spotřeby kyslíku (a tím poklesu oxyhemoglobinu a nárůstu deoxyhemoglobinu).
    • V další fázi (zhruba za 2–3 s po podnětu) se v aktivní oblasti mozku zvýší prokrvení (až o 60–70 %), přičemž spotřeba kyslíku stoupá pouze o 10–20 %.
    • Tyto změny jsou při fMRI registrovány a dále podrobněji zpracovávány. Výsledkem je „mapa“ znázorňující oblasti aktivní neuronální činnosti – tedy místa lokalizace zapojených aktivních neuronů.
  31. MAGNETICKÁ REZONANČNÍ SPEKTROSKOPIE
    Další metodou, která využívá MR aparatury, je MAGNETICKÁ REZONANČNÍ SPEKTROSKOPIE (MRS, MR spektroskopie). Tato metoda je schopna detekovat určité chemické látky i při nízkých koncentracích. Mimo jiné umí detekovat například N-acetylaspartátovou kyselinu, která bývá pokládána za ukazatel přítomnosti žijících neuronů.
Author
iren
ID
354509
Card Set
10 funkční asymetrie
Description
šerý
Updated