Nervová soustava Uzpůsobená na rychlé předávání informací Rostoucí význam ve fylogenezi – jeden z hlavních trendů ve vývoji živočichů. Vybavená schopností zpracovávat, učit se Základem pro chování, až po řeč, paměť, vědomí… Neuron – buňka schopná komunikovat elektricky, ale i chemicky (jako všechny buňky) Prvotní účel vzrušivých membrán. Využití elektrických impulzů pro koordinaci pohybů a signálů. Dva druhy kódování informace Dálkové šíření – digitálně Zpracování - analogově Smysl: Zpracování - analogově Časová sumace Časová sumace Prostorová sumace Smysl: Zpracování - analogově Některé synapse inhibiční Některé excitační Facilitace Inhibice Využívá elektrických potenciálů pro zpracování informace. Využívá elektrických potenciálů pro zpracování informace. Využívá elektrických potenciálů pro zpracování informace. Reflexní oblouk – primární funkční jednotka. Hromadění spojů a vstupů. Shluky (uzliny), mozek. Přes mozek jdou informace o okolí, o stavu těla jako celku, naučené programy, anticipační programy, volně řízené chování… Vývojové trendy: Agregace Centralizace Cefalizace Klesající, ale významná autonomie periferie. Smysly, pacemakery, nervové „dálnice“ Hmyz Mozek integruje informace ze smyslů. Málo místa v těle, ale přitom nutnost rychlých reakcí a tedy i rychlého vedení, přitom bez myelinu. Musí být větší průměry neuronů => omezení počtu spojů a tedy i zpětnovazebné kontroly. Výsledek někdy „strojové chování“. Ale mnozí se učí, komunikují, složitě chovají. Hlavonožci – inteligence srovnatelná se savci Členění nervového systému obratlovců Oddělení centra x periferie a somatických x autonomních (viscerálních) fcí Mícha – nejjednodušší část CNS CNS se v ontogenezi obratlovců tvoří jako dutá trubice z ektodermu Vývoj mozku a původní zpracování smyslových vstupů Mozek vzniká z rostrální části nervové trubice Vývoj probíhá zejména v rostrální a dorzální oblasti Dominance telencefala Vývoj kortexu Ontogeneze mozku Dominance telencefala, ale jen u savců, zejména primátů Mozkové komory – Svědectví trubicovitého počátku Mozkomíšní mok: ochrana, výživa, imunita, hematoencefalická bariéra Tvorba a cirkulace mozkomíšního moku Vztah mezi lokalizací vstupů a funkcí. Mozkový kmen Mozkový kmen a prodloužená mícha Metencefalon: Pons Varoli –most Řízení dechu, srdce Cerebellum – mozeček - pohyb Mezencefalon Střední mozek: Původně hlavní sensorické,asociační a motorické centrum Savci: Tegmentum, Tectum (střecha), zde čtverohrbolí Tegmentum: příprava motorických programů Substantia nigra Tectum: Superior colliculus dříve zrakový nerv, pak zrakové prostorové reflexy Inferior colliculus – sluchové reflexy n.Okohybný - III n.Kladkový - IV Diencefalon - Mezimozek Stěny 3. mozkové komory Hypotalamus reguluje homeostázu Talamus – přepojovací stanice do a z koncového mozku, Hlavní integrační centrum motoriky plazů a ptáků Epitalamus Diencefalon - Mezimozek Stěny 3. mozkové komory Hypotalamus reguluje homeostázu Talamus – přepojovací stanice do a z koncového mozku, Hlavní integrační centrum motoriky plazů a ptáků Epitalamus Organizace šedé hmoty do jader v talamu Hypotalamus – ventrální strana talamu Koncový mozek - telencefalon Vývoj kůry telencefala Bazální ganglia a paleopalium – podkorové staré části Limbický systém – substrát emocí, motivace a základu učení Součástí limbického sst. (patří k bazálním gangliím) je Nucleus accumbens. Objeveno v 50’ . Myš vynechala kromě spánku všechny aktivity aby je mohla páčkou stimulovat. Součást samoodměňovacího systému mozku. Procesy odměny a posilování spojené s dopaminovou a serotinovou sekrecí. NACC je člověka je aktivováno při naplnění nebo i představě finanční, potravní, sexuální atd. odměny. Place cells – „buňky místa“ v hipokampu Nobelova cena 2014 Vertikální členění: do sloupců Horizontální: 6 vrstev šedé kůry 15-25 miliard v lidském mozku Neokortex Vertikální členění: do sloupců Horizontální: 6 vrstev šedé kůry Neokortex Horizontální členění cytoarchitektonická mapa Neokortex Horizontální členění cytoarchitektonická mapa Neokortex Horizontální členění Motorická a sensorická kůra - somatotopie Zobrazovací metody: fNMRI, TMS, PET, CT PET: prokrvení různých oblastí podle jejich aktivity umožňuje stanovovat koreláty různých mentálních stavů a činností . Soustavy hybnosti:  Autonomie ganglií mimo mozek  Tektoretikulární soustava (původní obratlovci)  Talamostriátová soustava (plazi, ptáci)  Z neopalia: extrapyramidová (savci), pyramidová (primáti) Savci: Extrapyramidová d. Postoj, reflexy Pyramidová d. primáti Jemná, naučená m. myelinizuje až 2. až 3. rok života Hierarchie řízení motoriky  Tonus  Opěrná motorika  Cílená motorika Tonus Opěrná motorika Polysynaptický reflex Cílená (volně řízená) motorika – korové motorické centrum Cílená motorika – od ideje pohybu k provedení Chierarchie struktur řídících motoriku Bazální ganglia (striatum) u ptáků dominantní při řízení pohybu. U člověka koordinují neúmyslnou (reflexní) pohybovou aktivitu s úmyslnými pohyby. Substantia Nigra – při poškození parkinsonismus Vegetativní řízení: 2. úkol NS vedle řízení motoriky Řídí vnitřní funkce podobně jako endokrinní systém Příklad spolupráce: dřeň nadledvin je modifikované sympatické ganglium. Ach (červeně) aktivuje tzv. Chromafinní bb, které uvolňují Ad a Nad (modře). Hypotalamus: semiautonomní centrum, součást limbického sst Spolupracující osy Vegetativní řízení: Cholinergní a Adrenergní transmise Dřeň nadledvin je modifikovaná část sympatického nervového systému Rozdílné nároky a na vegetativní a motorickou inervaci Inervace hladkého svalu Funkční antagonismus: Flight or fight x Rest and digest Dvojité, tj. přesnější řízení Funkční antagonismus: Flight or fight x Rest and digest Krev je posílána jinam. Fight or flight Sympatická aktivace Rest and digest Parasympatická aktivace Funkční antagonismus: Např.: Ach zpomaluje srdce NA zrychluje srdce Funkční antagonismus i v rámci sympatiku: Stejná látka, ale různé receptory Alfa adrenergní Beta adrenergní Funkční antagonismus i v rámci sympatiku : Stejná látka -noradrenalin, ale různé receptory (alfa, beta) Adrenalin (Ad) tak svým působením na B receptory vyvolá snížení celkového periferního odporu a ovlivněním A i B současně redistribuci průtoku – v kosterních svalech stoupá, v kožní a splanchnické oblasti klesá. Současně ale Ad zvyšuje výkon srdce, takže po vyplavení Ad se nakonec krevní tlak téměř nemění. NoAd zvyšuje celkový periferní odpor, tepovou frekvenci srdce a tím i krevního tlak. Acetyl Cholin Dilatace cév – zvýšení průtoku např. v cévách střeva. Chování pohybová aktivita – důležitý prvek udržení homeostázy Vrozené => učení => získané prvky Myšlení jako „internalizace“ chování pomocí pojmů řeči Vrozené: Taxe, nepodmíněné reflexy, motorické programy, instinkty, emoce Instinktivní chování: v základech vrozené, modifikované zkušeností. vyladění, motivace apetenční chování klíčový podnět konečné chování klidová fáze Vakuový děj Nadnormální klíčový podnět Instinktivní chování: v základech vrozené, modifikované zkušeností. vyladění, motivace apetenční chování klíčový podnět konečné chování klidová fáze Vakuový děj Nadnormální klíčový podnět Instinktivní chování: v základech vrozené, modifikované zkušeností. Vakuový děj Nadnormální klíčový podnět Získané: neasociativní, asociativní učení (podmíněné reflexy, napodobování, hra, vtištění, vhled) Paměť: Čas: krátkodobá, střednědobá, dlouhodobá Typ informace: nedeklarativní (pohybové vzorce - plavání, percepční schémata - čtení) deklarativní (dějová, rozpoznávací, významová) Mechanismus? Plasticita NS Krátkodobá – změny funkční Dlouhodobá – změny morfologické Pre- i Post- synaptické modifikace signálového přenosu po dráždění Synaptická plasticita – rychlá změna funkce Synaptická Plasticita-dlouhodobá Modifikace stavby – Jak presynaptická… Synaptická plasticita - dlouhodobá …Tak postsynaptická: dendritické trny místem přestavby Dendritické trny místem přestavby Chemie nervového systému Účinky na psychiku