Upload
vuonghuong
View
229
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Wykład 2
co to jest biopsychologia?
dr Marek Binder
Zakład Psychofizjologii
UKŁAD NERWOWY• ośrodkowy układ nerwowy
(OUN)– mózgowie– rdzeń kręgowy
• obwodowy układ nerwowy– somatyczny układ nerwowy:
przewodzi informacje z i do OUN; zawiera drogi zstępujące i wstępujące
– autonomiczny układ nerwowy: zawiera ośrodki i drogi nerwowe sterujące czynnościami fizjologicznymi; składa się z części współczulnej (sympatycznej) i przywspółczulnej (parasympatycznej)
2
podział nauk o układzie nerwowym
• ang. neurobiology, neuroscience– neurobiologia, „neuronauki”
– badanie struktury i funkcji układu nerwowego
• dyscypliny związane z psychologią
• dyscypliny związane biologią
• dyscypliny związane z medycyną
3
dyscypliny związane z psychologią
• neurobiologia behawioralna, psychobiologia, biopsychologia, psychologia biologiczna
– biologiczne podłoże funkcji psychicznych
4
dyscypliny związane z psychologią
• neurobiologia poznawcza, neurokognitywistyka (cognitiveneuroscience)
• psychofizjologia
– badanie korelacji pomiędzy aktywnością mózgu a zachowaniem
5przezczaszkowa stymulacja
magnetyczna (TMS)
elektroencefalografia (EEG)
funkcjonalne MRI (fMRI)
dyscypliny związane z psychologią
• neuropsychologia• wpływ uszkodzeń mózgu na
zachowanie
• neuropsychologia kliniczna i eksperymentalna
6
kopia
ilustracji
dyscypliny związane z psychologią
• socjobiologia (psychologia ewolucyjna)• biologiczne podłoże
zachowań społecznych
• zachowania człowieka są rozpatrywane pod kątem ich adaptacyjności
• np. altruizm, atrakcyjność wzajemna, motywacja
7
dyscypliny związane z psychologią
• neuroekonomia
– czynniki wpływające na decyzje konsumenckie
– obiektywna ocena preferencji konsumenckich
8
dyscypliny związane z biologią
• neurofizjologia
• neuroanatomia
• neurochemia
– wpływ celowo wywoływanych uszkodzeń mózgu na zachowanie
– badanie aktywności grup neuronów i pojedynczych neuronów (przyżyciowo i w kulturach tkankowych)
– badanie mikroskopowej struktury układu nerwowego
9
dyscypliny związane z biologią
• etologia (psychologia porównawcza), neuroetologia
• badanie zachowania zwierząt w naturalnych warunkach
• zachowania społeczne
• wytwarzanie narzędzi
10
dyscypliny związane z medycyną
• neurologia
• diagnoza i leczenie chorób układu nerwowego
11
udar nowotwór
napad padaczkowy
dyscypliny związane z medycyną
• neurochirurgia
– chirurgiczne leczenie schorzeń układu nerwowego
12
aparat
stereotaktyczny
dyscypliny związane z medycyną• psychiatria, neuropsychiatria
• diagnoza i leczenie zaburzeń psychicznych: farmakoterapia i psychoterapia
• zależnie od podejścia większy lub mniejszy lub większy nacisk na rolę czynnika biologicznego lub środowiskowego
13Edward MonsielLouis Wain
starożytny Egipt
• Papirus Chirurgiczny Edwina Smitha – opisuje poglądy Imhotepa (2000-3000 p.n.e.)
– opis uszkodzeń głowy oraz sposobu radzenia sobie z nimi
– autor zwrócił uwagę na skutki uszkodzeń mózgu dotyczące funkcjonowania innych części ciała (niedowład jednostronny, porażenie mięśni gałek ocznych)
• Egipcjanie siedliska funkcji psychicznych upatrywali w sercu
14
15
starożytna Grecja i Rzym• Hipokrates (V-IV w. p.n.e.)
– obserwacje skutków uszkodzeń mózgu
• Arystoteles (IV w. p.n.e.)– serce jest siedliskiem umysłu, mózg ma
funkcję chłodzącą krew
• doktryna komorowa Galena (II w. n.e.), udoskonalona przez Ojców Kościoła (Nemezjusz, św. Augustyn, III-IV w. n.e.)– pneuma duchowa (gaz psychiczny) w
komorach odpowiada za aktywność umysłową
– panowała ponad tysiąc lat, chociaż ważny element tej koncepcji był wzięty z anatomii świni i owcy (rete mirabile) i nie występuje u człowieka 16
doktryna komorowa
• I komora – zmysł wspólny, łączenie się zmysłów
• II komora – fantazja i wyobraźnia
• III komora - pamięć
17
Magnus Hundt (1501) Margarita Philosophica
Wezaliusz (1514-1564)
• Wykonał bardzo dokładne obrazy anatomiczne
• De humani corporis fabrica (1543)
• udowodnił, że Galen nie oparł swoich koncepcji na ludzkiej anatomii, ale jego argumenty niewielu przekonały
18
Wezaliusz
komory dziś
• wypełnia je płyn mózgowo-rdzeniowy a nie pneuma
• funkcja: stabilizowanie ciśnienia śródczaszkowego, ochrona mózgu, odżywianie tkanek
19
XVII w. - poszukiwanie styku pomiędzy ciałem a duszą
• Kartezjusz (1596-1650)
– szyszynka – na styku komory III i IV, reguluje przepływ pneumyduchowej
– inne propozycje:• Thomas Willis - ciało prążkowane
• Vieussens - istota biała
• Lancisi – ciało modzelowate
• Jan Swammerdam (1637-1680) – eksperymenty na wypreparowanych mięśniach żaby, podważenie koncepcji gazów psychicznych
20
Thomas Willis (1621-1675)
• szczegółowe badania anatomiczne
• związek pomiędzy ogniskowymi uszkodzeniami mózgu a deficytami mózgowymi
• wymyślił nazwę „neurologia”
• nadał nazwy anatomiczne wielu strukturom mózgowym
• odkrył koło tętnicze mózgu (koło Willisa)
21
Thomas Willis
Thomas Willis i Christopher WrenCerebri anatome (1654)
• numeracja nerwów czaszkowych
• spoidło przednie
• konary móżdżku
• prążkowie
• przedmurze
• nerw błędny
22
• Christopher Wren był również słynnym architektem brytyjskim, zaprojektował m.in. Katedrę Św. Pawła w Londynie
23
odkrycie elektrycznego charakteru przewodnictwa nerwowego
• Luigi Galvani (1737-1798)
• odkrył, że stymulacja elektryczna powoduje skurcze mięśni w kończynie dolnej żaby
• Emil de Bois-Reymond(1818-1896)
– udoskonalenie metod Galvaniego
– wynalazł galwanometr
24
Luigi Galvani
pomiar prędkości impulsu elektrycznego
• Hermann von Helmholtz (1821-1894)
• odkrył (1849), że prędkość impulsu elektrycznego wynosi ok. 24,6-38,4 m/s
• zaproponował zasadę zachowania energii, wymyślił oftalmoskop, badał również procesy percepcji i uwagi
25
Hermann von
Helmholtz
frenologia
• twórcy: Franz Josef Gall (1758-1828) i Johann Gaspar Spurzheim
• mózg podzielony na 35 obszarów odpowiadających poszczególnym funkcjom
• im bardziej rozwinięta jakaś funkcja tym większy przyrost masy mózgu i wybrzuszenie czaszki
• Gall uważał, że kora mózgowa jest siedliskiem funkcji psychicznych
26
F. J. Gall
Frenologiczny atlas mózgu
27
test z FMZ I
• która z Pań bardziej kocha swoje dzieci?
30
holizm (antylokalizacjonizm)
• Jean-Pierre Flourens (1794-1867)
• zwalczał Galla
• badał zwierzęta, głównie ptaki
• zasada ekwipotencjalności –wszystkie funkcje psychiczne są wykonywane przez te same części mózgu, przez co uszkodzona część może zostać zastąpiona przez inną
31
Jean-Pierre
Flourens
Mózg językowy
• Paul Broca (1824-1880)
– odkrycie obszaru ruchowego mowy (1861)
• Carl Wernicke (1848-1905)
– odkrycie czuciowego obszarumowy (1876)
32
Paul Broca Carl Wernicke
A – kora słuchowa, B – pole Broki,
Pc – pole Wernickego,
John Hughlins Jackson (1835-1911)
• badania nad efektami uszkodzeń mózgu, padaczką
• na podstawie obserwacji napadów padaczkowych zaproponował topograficzną organizację kory mózgowej („marsz drgawek Jacksona”)
33
John Hughlins Jackson
XIX wiek - stymulacja elektryczna kory
• Gustav Theodor Fritsch(1838-1927)
• Eduard Hitzig (1838-1907)
– stymulacja kory mózgowej u psa (1870), odkrycie kory ruchowej
– organizacja kory mózgowej
• David Ferrier (1843-1928)
– badania na małpach
– odkrycie pól funkcjonalnych kory (ruchowych i sensorycznych)
34
Gustav Fritsch Eduard Hitzig David Ferrier
powierzchnia kory psa
z zaznaczonymi
polami ruchowymi
mózg małpy zaprezentowanej
na Swiatowym Kongresie
Medycznym w Londynie (1881)
z usuniętymi obszarami wokół
bruzdy bocznej
David Ferrier The Functions of the Brain (1886)
35
budowa cytoarchitektoniczna kory
• Korbinian Brodmann(1868-1918)
• pierwsza mapa cytoarchitektoniczna kory
• używał barwienia Nissla, uwidaczniającego ciała komórek nerwowych
• wiedza o strukturze mózgu wyprzedziła wiedzę o funkcji mózgu
36
Korbinian
Brodmann
pola Brodmanna
37
doktryna neuronowa
• pod koniec XIX w. powszechne było mniemanie, że sieć nerwowa jest złożona z połączonych ze sobą komórek (syncytium)
• Santiago Ramón y Cajal (1852-1934) – użył barwienia Golgiego
– odkrył, że neurony są odrębnymi komórkami, przepływ impulsów od dendrytów do zakończeń aksonalnych
38
Santiago
Ramón y
Cajal
XX w. poznawanie neuronu• sir Charles Sherrington (1857-1952)
– odkrył i opisał synapsę
– sądził, że synapsy mają charakter elektryczny
• Otto Loewi (1873-1961)
– odkrył synapsę chemiczną
• Henry Dale (1875-1968)
– odkrył acetylocholinę
– obaj otrzymali Nobla w 1936
• Alan Hodgkin (1914-1998) i Andrew Huxley (1917-2012)
– wyjaśnienie powstawania potencjału czynnościowego
– Nobel 1963
• John C. Eccles (1903 – 1997) i Bernard Katz (1911 – 2003)
– badanie neuronu poprzez mikroelektrody
– odkrycie potencjałów postsynaptycznych i sumowania post synaptycznego
– Nobel 1963
39
John
Eccles
dzisiaj
• Henry Markram
• Blue Brain Project projekt stworzenia sztucznego mózgu poprzez wierne odtworzenie działania każdego neuronu
40
Henry Markram
dzisiaj
• Human Connectome Project (Projekt Ludzkiego Konektomu) – plany zbadania 1200 osób (w tym bliźniąt monozygotycznych)
– nieinwazyjna mapa połączeń mózgowych wykonana za pomocą DTI
– mapa funkcjonalna mózgu,wykonana za pomocą fMRI
– ekspresja genów - w strukturze mózgowia
41