2 Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému2 Evoluční přístup Evoluce není revoluce Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému3 Význam a regulační povaha nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému4 Vstup Integrace CNS Výstup REGULACEREGULACE Potenciální vstup Potenciální výstup ANTICIPACEANTICIPACE Senzor Efektor Kortex Kortex Vývoj nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému5 Základní typy tkání ✓ Epitelová ✓ Pojivová ✓ Svalová ✓ Nervová Základní typy tkání ✓ Epitelová ✓ Pojivová ✓ Svalová ✓ Nervová Vstup Integrace Výstup Vývoj nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému6 Základní typy tkání ✓ Epitelová ✓ Pojivová ✓ Svalová ✓ Nervová Základní typy tkání ✓ Epitelová ✓ Pojivová ✓ Svalová ✓ Nervová Vstup Integrace Výstup Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému7 Vstup Integrace Výstup Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému8 Vstup Integrace Výstup Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému9 Vstup Integrace Výstup Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj nervového systému Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému10 Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vstup Integrace Výstup • Polypy – Retikulární NS – Nespecifická reakce na podráždění Logika vývoje nervového systému http://xavierinterestingscience.weebly.com/cnidaria.html Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému11 • Polypy – Retikulární NS – Nespecifická reakce na podráždění • Medůzy – Náznak organizace kolem propulzní části – Koordinovaná kontrakce – koordinovaný pohyb Logika vývoje nervového systému http://xavierinterestingscience.weebly.com/cnidaria.html Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému12 • Polypy – Retikulární NS – Nespecifická reakce na podráždění • Medůzy – Náznak organizace kolem propulzní části – Koordinovaná kontrakce – koordinovaný pohyb Logika vývoje nervového systému http://xavierinterestingscience.weebly.com/cnidaria.html Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému13 Logika vývoje nervového systému • Krouožkovci – Žebříčkový NS – Koordinace pravé a levé strany – Ganglia – „Mozkové“ ganglion – hlavový konec – příjem potravy https://en.wikipedia.org/wiki/Earthworm Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému14 Logika vývoje nervového systému • Hmyz – „Sofifstikovaný“ NS – Koordinovaný pohyb – „Vyvinuté“ smysly – Komunikace (včely) – Tvorba společenstev http://bilingualbiology10.blogspot.cz/2013/08/topic-11b-arthropods-izeltlabuak.html Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému15 Logika vývoje nervového systému • Obratlovci ➢ Chrupavčitá nebo kostěná ochrana CNS ➢ Mozek v pravém smyslu slova ➢ Velmi sofistikovaný NS • Koordinace pohybu • Smysly • Tvorba společenstev • Inteligence ✓ Ryby (inteligence) ✓ Obojživelníci ✓ Plazi (emoce) ✓ Ptáci a savci (vrchol vývoje NS) Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému16 Northcutt RG, Noback CR, Kallen B. Nervous system (vertebrate). Access Science [Internet]. 2020 [cited 2021 Sep 17]; Available from: https://www.accessscience.com/content/nervous-system-vertebrate/449300 Copyright © McGraw Hill http://www.rupestreweb.info/mimesis.html http://scienceblogs.com/pharyngula/2013/12/27/frugal-to-the-point-of-vacuity/ Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému17 Logika vývoje nervového systému Základní vzorce chování nezbytné pro přežití Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému18 • „Multipurpose movements „ – Základní pohybová schémata ➢Lokomoce: přiblížení/vyhnutí se něčemu (i bezděčně) ➢Orientace: podklad záměrné lokomoce ➢Hledání/zkoumání (předchozí dvě plus motivace) • Udržovací aktvita („background“) – respirace, regulace tělesné teploty, posturální reflexy • Motivace MIT - Brain Structure and Its Origins http://ocw.mit.edu/courses/brain-and-cognitive- sciences/9-14-brain-structure-and-its-origins-spring- 2014/# Základní vzorce chování nezbytné pro přežití Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému19 • „Multipurpose movements „ – Základní pohybová schémata ➢Lokomoce: přiblížení/vyhnutí se něčemu (i bezděčně) ➢Orientace: podklad záměrné lokomoce ➢Hledání/zkoumání (předchozí dvě plus motivace) • Udržovací aktvita („background“) – respirace, regulace tělesné teploty, posturální reflexy • Motivace MIT - Brain Structure and Its Origins http://ocw.mit.edu/courses/brain-and-cognitive- sciences/9-14-brain-structure-and-its-origins-spring- 2014/# Základní vzorce chování nezbytné pro přežití Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému20 • „Multipurpose movements „ – Základní pohybová schémata ➢Lokomoce: přiblížení/vyhnutí se něčemu (i bezděčně) ➢Orientace: podklad záměrné lokomoce ➢Hledání/zkoumání (předchozí dvě plus motivace) • Udržovací aktvita („background“) – respirace, regulace tělesné teploty, posturální reflexy • Motivace MIT - Brain Structure and Its Origins http://ocw.mit.edu/courses/brain-and-cognitive- sciences/9-14-brain-structure-and-its-origins-spring- 2014/# Základní vzorce chování nezbytné pro přežití Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému21 • „Multipurpose movements „ – Základní pohybová schémata ➢Lokomoce: přiblížení/vyhnutí se něčemu (i bezděčně) ➢Orientace: podklad záměrné lokomoce ➢Hledání/zkoumání (předchozí dvě plus motivace) • Udržovací aktvita („background“) – respirace, regulace tělesné teploty, posturální reflexy • Motivace MIT - Brain Structure and Its Origins http://ocw.mit.edu/courses/brain-and-cognitive- sciences/9-14-brain-structure-and-its-origins-spring- 2014/# Evoluce mozku • Nervová trubice • Lokomoce • Rostrální receptory Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BYNC-SAVývoj a hierarchické uspořádání nervového systému22 Evoluce mozku • Expanze zadního mozku (Rhombencefalon - Medula oblongata, pons Varoli, cerebellum) • Vstup – Informace z hlavových senzorů • Výstup – Motorický systém (Fixed action pattern reflexní/instinktivní chování) Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SAVývoj a hierarchické uspořádání nervového systému23 Evoluce mozku • Expanze předního mozku 1 (Prosencephalon - diencephalon, telencephalon) (paralelně s expanzí zadního m.) • Vstup – Čich (Approach/avoidance) • Výstup – Motorický systém (cestou corpus striatum) Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BYNC-SAVývoj a hierarchické uspořádání nervového systému24 Evoluce mozku • Expanze předního mozku 1 (Prosencephalon - diencephalon, telencephalon) (paralelně s expanzí zadního m.) • Vstup – Čich (Approach/avoidance) • Výstup – Motorický systém (cestou corpus striatum) Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BYNC-SAVývoj a hierarchické uspořádání nervového systému25 Evoluce mozku • Expanze středního mozku • Vstup – Distanční senzory (Zrak, sluch) • Výstup – Motorický systém (Approach – kontralaterálně) (Avoidance – ipsilaterálně) • Výhoda – Rychlost – Přesnost Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému26 Evoluce mozku • Expanze předního mozku 2 (Prosencephalon - diencephalon, telencephalon) • Vstup – Neolfaktorické systémy se napojují na přední mozek – Hlavně zrak a sluch • Výhoda – Plastické spoje předního mozku • Thalamus – Gating (Corpus striatum a kůra) Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému27 http://fourier.eng.hmc.edu/e180/lectures/v1/node2.html Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému28 Evoluce mozku • Expanze předního mozku 3 • Expanze neokortexu • Pralelně expanze – Neostirata – Neocerebella • Výhoda – Práce se senzorickými informaci ve „vysokém rozlišení“ – Anticipace Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému29 Thalmus a neokortex • Thalamická jádra – Nespecifická – Specifická • Oboustranné spoje mezi thalamem a kůrou http://what-when-how.com/neuroscience/the-thalamus-and-cerebral-cortex-integrative-systems-part-2/ Gating Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému30 Cerebellum Koordinace Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému31 http://www.slideshare.net/HarshshaH103/cerebellum-its-function-and-releveance-in-psychiatry Hierarchické uspořádání CNS http://www.indiana.edu/~p1013447/dictionary/cns.htmVývoj a hierarchické uspořádání nervového systému32 Hierarchické uspořádání CNS https://rajugurusamy.files.wordpress.com/2007/11/memories1.gif?w=497 Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému33 Hierarchické uspořádání NS https://userscontent2.emaze.com/images/be175f0a-afae-4d7c-944c-f6376cf09fba/60c3e8a3-a6b9-4a3d- 943d-1841136a9ccf.png Vývoj a hierarchické uspořádání nervového systému34