27. 11. 2017 1 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. 27. 11. 2017 2 Dva druhy kódování informace Dálkové šíření – digitálně Zpracování - analogově Smysl: Zpracování - analogově Časová sumace Časová sumace Prostorová sumace Smysl: Zpracování - analogově 27. 11. 2017 3 Některé synapse inhibiční Některé excitační Facilitace Inhibice Využívá elektrických potenciálů pro zpracování informace. Využívá elektrických potenciálů pro zpracování informace. 27. 11. 2017 4 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“ 27. 11. 2017 5 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 Hmyz Obratlovci NS je organizovaný segmentálně. Místní spoje odděleny od dálkových drah. 27. 11. 2017 6 Členění nervového systému obratlovců Oddělení centra x periferie a somatických x autonomních (viscerálních) fcí Mícha – nejjednodušší část CNS Somatotopie – Uspořádané vedení a zpracování signálů podle místa vzniku. 27. 11. 2017 7 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 27. 11. 2017 8 Vývoj probíhá zejména v rostrální a dorzální oblasti Dominance telencefala Vývoj kortexu Ontogeneze mozku 27. 11. 2017 9 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 27. 11. 2017 10 Vztah mezi lokalizací vstupů a funkcí. Mozkový kmen 27. 11. 2017 11 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 27. 11. 2017 12 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 27. 11. 2017 13 Hypotalamus – ventrální strana talamu Koncový mozek - telencefalon Vývoj kůry telencefala 27. 11. 2017 14 Bazální ganglia a paleopalium – podkorové staré části Limbický systém – substrát emocí, motivace a základu učení Limbický systém a Bazální ganglia 27. 11. 2017 15 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 27. 11. 2017 16 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 27. 11. 2017 17 Horizontální členění cytoarchitektonická mapa Neokortex Horizontální členění Motorická a sensorická kůra - somatotopie Zobrazovací metody: fNMRI, TMS, PET, CT 27. 11. 2017 18 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 27. 11. 2017 19 Hierarchie řízení motoriky Tonus Opěrná motorika Cílená motorika Tonus Opěrná motorika Polysynaptický reflex Cílená (volně řízená) motorika – korové motorické centrum 27. 11. 2017 20 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). 27. 11. 2017 21 Hypotalamus: semiautonomní centrum, součást limbického sst Spolupracující osy Vegetativní řízení: Cholinergní a Adrenergní transmise Dřeň nadledvin je modifikovaná část sympatického nervového systému 27. 11. 2017 22 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. 27. 11. 2017 23 Fight or flight Sympatická aktivace Rest and digest Parasympatická aktivace Funkční antagonismus: Např.: Ach zpomaluje srdce NA zrychluje srdce 27. 11. 2017 24 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) 27. 11. 2017 25 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. AcetylCholin 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 27. 11. 2017 26 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 27. 11. 2017 27 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) 27. 11. 2017 28 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 27. 11. 2017 29 Synaptická Plasticita-dlouhodobá Modifikace stavby – Jak presynaptická… Synaptická plasticita - dlouhodobá …Tak postsynaptická: dendritické trny místem přestavby Dendritické trny místem přestavby 27. 11. 2017 30 Chemie nervového systému Účinky na psychiku Magnetický kompas zvířat Martin Vácha 27. 11. 2017 31 Děkuji a hezký konec roku!