4.4. Ogólny schemat działania mózgu
Notatki wstępne - brakuje jeszcze dużo, powinny być ogólne schematy całego mózgu z wyjaśnieniami, jakie funkcje i jakie kompromisy są z nimi związane. Poniżej na razie tylko kora, brakuje pnia, pętli wzgorzowo-korowych, struktur limbicznych.
Mózg z góry na dół (McGill)
Szczegółowy schemat: musimy go rozwinąć i połączyć z funkcjonalnymi schematami.
Schemat ogólny: trzeba go hierarchicznie przedstawić, a potem coraz dokładniej.
Ścieżki wzrokowe, pokazujące dokąd dociera informacja wzrokowa.
Sprzężenie pomiędzy różnymi poziomami opisu mózgu.
Mózg jest całością, ale możemy patrzeć i próbować zrozumieć jego działanie na różnym poziomie, od procesów genetycznych, neurochemii, budowy i funkcji białek, do budowy neuronów i komórek glejowych, sposobu ich aktywacji, powstawania struktury połączeń, mikroobwodów, kolumn korowych, ogólnej neuroanatomii i neurofizjologii, do całych mózgów i organizmów, oraz do wpływu środowiska i komunikacji między mózgami na te wszystkie procesy.
Niestety wszystkie te poziomy są ze sobą powiązane.
Uszkodzenia DNA, łamanie się podwójnej helisy, są naturalnym procesem, który powinien być równoważony przez procesy naprawcze. W starszym wieku może dojść do zaburzenia tego procesu co w efekcie prowadzi do choroby Alzheimera.
Wydaje się obecnie, że akumulacja uszkodzeń i naprawa DNA jest związana z normalnymi procesami uczenia się, jak pokazała np. praca
Suberbielle i inn.
(2013). Mechanizm tego procesu nie jest jeszcze w pełni poznany ale może on sprzyjać uczeniu przez zwiększenie neuroplastyczności związanej z powstawaniem nowych wariantów białek przydatnych do uczenia się. Leki wpływające na równowagę między procesami uszkodzeń i naprawy DNA mogą być skuteczne w zapobieganiu i we wczesnych stadiach choroby Alzheimera.
Podsumowanie udziału poszczególnych płatów kory mózgu w różnych funkcjach psychicznych.
To podsumowanie będzie później częścią ogólnego podsumowania funkcji różnych obszarów mózgu, podczepionego do mapy mózgu.
Jest rzeczą wątpliwą by obowiązywała ścisła lokalizacja; jedne obszar może brać udział w wielu funkcjach, zależnie od kontekstu.
Co robią obszary Brodmanna?
M.L. Anderson, sporo o wymiennych funkcjach różnych obszarów kory mózgu.
Płat potyliczny:
- widzenie; analiza koloru, ruchu, kształtu, głębi;
- skojarzenia wzrokowe, ocena, decyduje czy wrażenie jest analizowane i jaki jest jego priorytet.
Wyniki uszkodzeń płata potylicznego:
- dziury w polach wzrokowych (skotoma);
- trudności w umiejscowieniu widzianych obiektów;
- halucynacje wzrokowe; niedokładne widzenie obiektów, widzenie aureoli;
- trudności w rozpoznawaniu kolorów;
- trudności w rozpoznawaniu znaków, symboli, słów pisanych;
- trudności w rozpoznawaniu rysunków;
- trudności w rozpoznawaniu ruchu obiektu;
- trudności z czytaniem i/lub pisaniem.
|
|
Płat skroniowy:
- zakręt górny i wieczko: słuch muzyczny, fonematyczny i wrażenia dźwiękowe;
- obszar Wernickego - rozumienie mowy, gramatyka, prozodia;
- zakręt dolny: rozpoznawanie obiektów;
- kategoryzacja obiektów; pamięć werbalna, zapamiętywanie;
- część podstawna: analiza zapachów
Uszkodzenia płatów skroniowych:
- zaburzenia słuchu, rozumienia mowy i percepcji dźwięków;
- zaburzenia wybiórczej uwagi na bodźce słuchowe i wzrokowe;
- problemy w rozpoznawaniu widzianych obiektów; trudności w rozpoznawaniu twarzy (prozopagnozja);
- upośledzenie porządkowania i kategoryzacji informacji werbalnych;
- lewa półkula - trudności w rozumieniu mowy (afazja Wernickego);
- uszkodzenia prawej półkuli mogą spowodować słowotok;
- trudności w opisywaniu widzianych obiektów;
- zaburzenia pamięci - amnezja następcza, problemy z przypominaniem;
- zaburzenia zachowań seksualnych;
- zaburzenia kontroli zachowań agresywnych.
|
|
Płat ciemieniowy:
- część górna: czucie dotyku, temperatury, bólu;
- umiejscowienie wrażeń czuciowych;
- prawa część dolna: pamięć robocza związana z orientacją przestrzenną, wyobraźnia, układ odniesienia względem swojego ciała konstruowany na podstawie wrażeń wzrokowych;
- lewa część dolna: modelowanie relacji przestrzennych ruchów palców, rotacja mentalna, ocena szybkości ruchu;
- pomiędzy i część przyśrodkowa: celowe ruchy;
- integracja ruchu i wzroku;
- integracja czucia i wzroku w jeden percept;
- manipulacja obiektami wymagająca koordynacji i wyobraźni przestrzenno/ruchowej.
- rozumienie języka symbolicznego, pojęć abstrakcyjnych, geometrycznych.
Uszkodzenia płata ciemieniowego:
- całkowita niepodzielność uwagi;
- niezdolność do skupiania wzroku na określonym miejscu (apraksja wzrokowa);
- trudności w orientacji przestrzennej;
- trudności w integracji wrażeń wzrokowych w jedną całość (symultagnozja);
- trudności w koordynacji ruchu oczu i rąk;
- niezdolność do celowego działania wymagającego ruchu (apraksja), problemy w troszczeniu się o siebie;
- lewy - niezdolność do odróżnienia kierunków, lewa-prawa
- trudności w liczeniu (dyskalkulia) i matematyce, zarówno algebrze jak i geometrii;
- niezdolność do nazwania obiektu (anomia);
- okolice lewego zakrętu kątowego - niezdolność do tworzenia słów pisanych (agrafia, dysgrafia);
- problemy z czytaniem;
- prawy - brak świadomości niektórych obszarów przestrzeni i części ciała (jednostronne zaniedbanie);
- anozagnozja, zaprzeczanie niesprawności;
- trudności w rysowaniu;
- trudności w konstruowaniu obiektów;
- zaburzenia osobowości (zwykle lezje ciemieniowo-skroniowe).
|
|
Płat czołowy: działanie
- część górna - funkcje ruchowe, pierwotna kora ruchowa, kora przedruchowa, dodatkowa kora ruchowa;
- pamięć wyuczonych działań ruchowych, np. taniec, nawyki, specyficzne schematy zachowań, wyrazy twarzy;
- lewy płat - obszar Broki (mowa, rozumienie zachowań);
- pola czołowe oczu (ruch gałek ocznych zależny od woli);
- część przedczołowa: "zdawanie sobie sprawy";
- planowanie i inicjacja działania w odpowiedzi na zdarzenia zewnętrzne;
- oceny sytuacji;
- przewidywanie konsekwencji działań - symulacje w modelu świata;
- konformizm społeczny, takt, wyczucie sytuacji;
- analiza i kontrola stanów emocjonalnych, ekspresji językowej;
- uczucia błogostanu (układ nagrody), frustracji, lęku i napięcia;
- lewy płat - kojarzenie znaczenia i symbolu (słowa), kojarzenie sytuacyjne;
- pamięć robocza;
- wola działania, podejmowanie decyzji;
- relacje czasowe, kontrola sekwencji zdarzeń.
- część podstawna, kora oczodołowo-czołowa: liczne funkcje
- Pole 25: dużo serotoniny, gęste połączenia z podwzgórzem, pniem mózgu (regulacja snu i apetytu); ciałem migdałowatym i korą wyspy (lęki, nastroje); hipokampem (pamięć epizodyczna); korą czołową (rola w samo-ocenie).
Efekty uszkodzeń płata czołowego:
- utrata możliwości poruszania częściami ciała;
- afazja Broki;
- niezdolność do planowania wykonania sekwencji ruchów przy wykonywaniu czynności;
- niezdolność do działań spontanicznych;
- schematyczność myślenia;
- "zapętlenie", uporczywe nawracanie do jednej myśli;
- trudności w koncentracji na danym zadaniu; trudności w rozwiązywaniu problemów;
- niestabilność emocjonalna; zmiany nastroju;
- nieakceptowalne zachowania społeczne; zachowania agresywne;
- lewy płat - depresja, prawy - zadowolenie;
- prawy tylny - trudności w zrozumieniu kawałów i śmiesznych rysunków, preferencje dla niewybrednego humoru;
- zmiany osobowości.
|
|
Płat limbiczny i jego okolice:
- analiza wrażeń węchowych;
- analiza wrażenia bólu;
- kontrola negatywnych emocji; współpraca z ciałem migdałowatym;
- skupienie uwagi;
- reprezentacja pojęć dotyczących "ja".
Uszkodzenia:
- złudzenia węchowe; zanik wrażeń węchowych;
- nadpobudliwość; niepokój;
- utrata kontroli nad emocjami;
- wrażenia ciągłego bólu lub brak wrażeń bólowych.
|
|
Móżdżek:
- koordynacja ruchów celowych;
- utrzymanie równowagi;
- regulacja napięcia mięśni;
- pamięć niektórych odruchów;
- wpływ na ruchy oczu.
Uszkodzenia:
- brak koordynacji ruchów (asynergia); niezgrabność; brak precyzji ruchów;
- problemy z utrzymaniem normalnej postawy ciała; zaburzenia równowagi;
- trudności w ocenie zasięgu i momentu zatrzymania ruchu; trudności w łapaniu obiektów;
- niezdolność do wykonywania szybkich ruchów naprzemiennych;
- drżenie ciała;
- potykanie się, tendencja do przewracania i "chodzenia na szerokich nogach";
- słabe napięcie mięśni (hipotonia);
- niewyraźna mowa;
- nystagmus, gwałtowne ruchy gałek ocznych.
|
|
Pień mózgu: śródmózgowie, most, rdzeń przedłużony:
- oddychanie (most);
- kontrola rytmu serca (rdzeń przedłużony);
- połykanie, kaszel i odruchy wymiotne (rdzeń przedłużony);
- odruchy zaskoczenia, podskoku (śródmózgowie);
- kontrola systemu autonomicznego: pocenia się, ciśnienia krwi, temperatury i trawienia.
- ogólny poziom przytomności;
- sen
- utrzymywanie równowagi.
Efekty uszkodzeń:
- płytki oddech i problemy w produkcji mowy;
- trudności w połykaniu płynów i pożywienia; (dysfazja);
- problemy z równowagą, koordynacją, ruchami;
- kręcenie się w głowie i wymioty (vertigo);
- trudności w postrzeganiu środowiska;
- zaburzenia snu (bezdech, bezsenność).
|
|
Atlas mózgu z podziałem na pola Brodmana.
Zilles K, Amunts K, Centenary of Brodmann's map - conception and fate. Nat Rev Neurosci. 11(2): 139-45, 2010.