Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Program: 1. Wstęp. Historia badań układu nerwowego. Poziomy organizacji układu nerwowego. 2. Komórki mózgu – neuron i glej. 3. Siły chemiczne i elektryczne,

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Program: 1. Wstęp. Historia badań układu nerwowego. Poziomy organizacji układu nerwowego. 2. Komórki mózgu – neuron i glej. 3. Siły chemiczne i elektryczne,"— Zapis prezentacji:

1 Program: 1. Wstęp. Historia badań układu nerwowego. Poziomy organizacji układu nerwowego. 2. Komórki mózgu – neuron i glej. 3. Siły chemiczne i elektryczne, równanie Nernsta. 4. Potencjał czynnościowy, teoria Hodgkina i Huxleya, prądy w komórkach nerwowych. 5. Propagacja impulsu - teoria kablowa. 6. Synapsy elektryczne i chemiczne. Złącze nerwowo – mięśniowe. Hipoteza kwantowa. 7. Procesy obliczeniowe w dendrytach. Model Ralla. 8. Zmysły – prawo energii własnych, receptory, transdukcja, kodowanie bodźca. 9. Zmysły chemiczne – smak. Kodowanie informacji smakowej. 10. Dualna natura węchu. Receptory węchowe, mapy zapachów. Feromony. 11. Czucie somatyczne, receptory skóry, czucie głębokie. 12. Obwody rdzenia kręgowego. Teoria bramkowania bólu. Reprezentacja czuciowa w korze mózgowej. 13. Propriocepcja i kinestezja. 14. Zmysł równowagi. Odruch przedsionkowo – oczny. 15. Słuch - dźwięki słyszalne, budowa i działanie ucha. Rezonansowa teoria Helmholtza, teoria fali biegnącej, wzmacniacz ślimakowy. 16. Widzenie - spektrum EM, fotoreceptory, obwody siatkówki. Elektroretinogram (ERG), i elektrookulogram (EOG). Widzenie barwne. Drogi wzrokowe. Kolumny orientacji przestrzennej. Rozpoznawanie twarzy. Problem scalania. Gdzie powstaje świadomość? Program: Zjawiska progowe w komórkach nerwów i mięśni. Przewodnictwo jonowe i powstawanie różnicy potencjałów w poprzek błony aktywnej. Teoria Hodgkina Huxleya. Propagacja pobudzenia elektrycznego. Przewodnictwo skokowe. Przewodnictwo synaptyczne i potencjały postsynaptyczne. Synapsy elektryczne. Transmisja w zespołach neuronów. Zjawiska elektryczne w komórkach mięśniowych. Sterowanie mięśniami. Zjawiska elektryczne w narządach zmysłów. Aktywna transdukcja bodźca. Mechanizmy zapewniającą wysoką czułość i rozdzielczość percepcji. Przewodnictwo objętościowe. Właściwości elektryczne tkanki i ich wpływ na potencjały mierzone w różnych reżimach eksperymentalnych. Rodzaje elektrod. Sterowanie i regulacja w organizmach żywych. Elementy analizy sygnałów stochastycznych. Powstawanie, rejestracja, metody analizy sygnałów elektrycznych i magnetycznych: elektroencefalogramów (EEG), potencjałów wywołanych (EP), lokalnych potencjałów polowych (LFP), elektromiogramów (EMG), elektroretinogramów (ERG), elektrookulogramów (EOG), elektrodermogramów (EDG), elektrogastrogramów (EGG), magnetoencefalogramów (MEG), magnetokardiogramów (MKG) Neurobiologia

2 G. Shepherd, Neurobiology E. Kandel, Principles of Neural Science D. Johnston i S. Wu Foudations of Cellular Neurophysiology P. Nunez, Electric fields of the brain. W.J. Freeman, Mass action in the nervous system. A.Longstaff, Neurobiologia. Krótkie wykłady, PWN G.G. Matthews, Neurobiologia. Od cząsteczek i komórek do układów, PZWL Proponowane podręczniki:

3 Edwin Smith Surgical Papyrus – 1700 BC (yś) - mózg

4 Michał Anioł. Stworzenie Adama (Fresk. Kaplica Sykstyńska, Watykan, Rzym)

5 Meshberger, Frank Lynn. "An Interpretation of Michelangelo's Creation of Adam Based on Neuroanatomy", JAMA Oct 10; 264(14):

6 Kroki w poznaniu mózgu 4000 BCZapisy Sumeryjskie – opis efektu zażycia opium 2700 BCPoczątki akupunktury 3000 – 1700 BCStarożytny Egipt. Pierwsze dokumenty medyczne opisujące urazy i anatomię mózgu BCTrepanacje czaszek w pre-inkaskich cywilizacjach w Am. Płd. 600 – 400 BCFilozofowie Greccy – źródłem duszy i umysłu jest mózg lub serce. 130 – 200 ADGalen - początki fizjologii mózgu (4 płyny: krew, flegma, zółć, czarna żółć) 1543Vesalius – opis anatomii układu nerwowego (i żeber!). Mózg – centrum umysłu i emocji 1673Kartezjusz – mózg jako maszyna 1792Galvani - elektryczna natura układu nerwowego (bioelektryczność!) 1870Du Bois – Reymond – impulsy elektryczne 1891Cajal i inni – układ nerwowy składa się z osobnych komórek - neuronów 1897Sherrington – komunikacja neuronów poprzez synapsy

7 Kroki w poznaniu mózgu - cd Lata 20-steLangley, Loewi, Dale i inni - identyfikacja neurotransmiterów Lata 40-steShannon, Weaver i Wiener – powstaje teoria informacji i systemów kontrolowanch (cybernetyka) Lata 50-teHodgin, Huxley, Katz i Eccles – pomiary sygnałów elektrycznych z użyciem mikroelektrod. Mikroskopia elektronowa ujawnia szczegóły budowy neuronów i synaps. Lata 50-teMountcastle, Lettvin, Hubel and Wisel – analiza pojedynczych komórek ujawnia jednostki percepcji w mózgu Lata 60-tePoznanie sumacyjnych własności dendrytów i obwodów synaptycznych i przetwarzania informacji bez impulsów. Lata 70-tePoznanie neuromodulatorów i przekaźników II-go stopnia – złożoność oddziaływań neuronalnych. Lata 70-teKomputerowe techniki obrazowania i lokalizacji funkcji poznawczych mózgu Lata 70-teMolekularne metody analizy informacji genetycznej (rekombinacja DNA) i pojedynczych białek w błonie neuronalnej (patch clamp). Lata 80-teModele komputerowe układu nerwowego (wzrok, język, pamięć) Lata 90-te i obecne Dekada mózgu – integracja informacji z różnych poziomów w celu stworzenia pełnej teorii działania mózgu.

8 Kroki w poznaniu mózgu - cd 2000 i późniejKandel – zrozumienie mechanizmów pamięci Sztuczny mózg: 1cm 2 - Blue Brain Project Mózg małego ssaka - C2 (IBM) Inteligencja ssaka - MoNETA: A Mind Made from Memristors Sztuczna siatkówka – Behavioural neuroscience: Rat navigation guided by remote control. Sanjiv K. Talwar, Shaohua Xu, Emerson S. Hawley, Shennan A. Weiss, Karen A. Moxon and John K. Chapin Nature 417, 37-38(2 May 2002)

9 Poziomy organizacji układu nerwowego

10 Zrozumienie działania mózgu (naszego zachowania) wymaga zrozumienia mechanizmów na wielu poziomach organizacji i zrozumienia zależności pomiędzy tymi poziomami. Cel wykładu

11 Podział układu nerwowego Struktura układu nerwowego podzielona jest na: Centralny Układ Nerwowy - mózg - rdzeń kręgowy Obwodowy Układ Nerwowy -nerwy korpusu i kończyn niosące informacje od/do mózgu W układzie nerwowym można wyróżnić dwie funkcjonalne części: -układ somatyczny - kieruje pracą mięśni szkieletowych, gruczołów skórnych i komórek barwnikowych skóry. -układ autonomiczny - unerwia narządy wewnętrzne Obwodowy układ nerwowym można podzielić ze względu na kierunek przekazywania impulsów: -cześć sensoryczna -część motoryczna

12

13 Midbrain – śródmózgowie Pons – most Medulla oblongata – rdzeń przedłużony Brainstem – pień mózgu

14 Cerebellum - móżdżek

15 Diencephalon - międzymózgowie Thalamus - wzgórze

16 Diencephalon - międzymózgowie Hypothalamus - podwzgórze

17 Limbic system – system limbiczny Hippocampus - hipokamp

18 Lateral ventricle – komora boczna

19 Basal Ganglia – zwoje podstawy Caudate – jądro ogoniaste

20 Basal Ganglia – zwoje podstawy Caudate – jądro ogoniaste Putamen – skorupa Striatum – prążkowie = jądro ogoniaste + skorupa

21 Amygdala – ciało migdałowate

22 Cerebral Cortex – kora mózgowa White matter – isotota biała

23 Cerebral Cortex – kora mózgowa Grey matter – isotota szara Frontal lobe – płat czołowy Temporal lobe – płat skroniowy Parietal lobe – płat ciemieniowy Occipital lobe – płat potyliczny

24 Doktryna neuronu Komórki móżdżku obserwowane pod mikroskopem przez Purkinjego, 1837 Motoneuron rdzenia kręgowego obserwowany pod (ulepszonym) mikroskopem przez Deitersa w Widoczne dendryty (przedłużenia protoplazmatyczne), ciało neuronu i akson (cylinder osiowy – axis cylinder)

25 Doktryna neuronu - cd Camillo Golgi ( ) w laboratorium Preparat wykonany przez Golgiego Preparat metodą Golgiego wykonany obecnie Golgi argumentował, że ilość połączeń między neuronami jest tak wielka, że prawa transmisji sygnałów pomiędzy komórkami nie mogą być określone. Wynika stąd, że sieć neuronów ma postać ciągłą (teoria siatkowata).

26 Doktryna neuronu - cd Santiago Ramon y Cajal (1852 – 1934) Cajal ulepszył metodę barwienia Golgiego, co pozwoliło mu zaobserwować więcej szczegółów. Nie znalazł potwierdzenia teorii siatkowatej i zaproponował że układ nerwowy zbudowany jest z osobnych komórek nerwowych. Struktura siatkówki. Rysunek Cajala (1900)

27 Doktryna neuronu - cd Wilhelm Waldeyer, niemiecki profesor anatomii i patologii, opublikował w 1891 artykuł z tezą, że teoria komórkowa stosuje się również do układu nerwowego. Waldeyer wprowadził termin neuron. Jego teoria została ogólnie zaakceptowana i nazwana doktryną neuronu. Heinrich Wilhelm von Waldeyer-Hartz ( )

28 Nagroda Nobla z fizjologii i medycyny

29 Komórka nerwowa - neuron

30 Średnica aksonu (0,004 mm) do 100 micronów (.1 mm) Średnica włosa 0,02 mm do 0,08 mm. U ludzi: Ok neuronów w mózgu Każdy neuron ok połączeń Średnia długość aksonu w korze ok. 2 cm. Całkowita długość aksonów A = 2*10 9 m Odległość Ziemia – Księżyc L = 4* 10 8 m A/L = 5 Długość aksonu (1 mm) do ponad 1m Neurony jednobiegunowe Neuron dwubiegunowy Neurony wielobiegunowe

31 Komórka nerwowa - terminologia Neurony posiadające długi akson, który tworzy połączenie z innym rejonem układu nerwowego nazywają się neuronami projekcyjnymi, neuronami głównymi i komórkami przekaźnikowymi. Neurony wewnętrzne lub interneurony znajdują się w całości wewnątrz jednego obszaru układu nerwowego. Neurony wewnętrzne mogą nie posiadać aksonu.

32 Dendryty - terminologia Neurony posiadają zazwyczaj jeden akson oraz wiele dendrytów. Wyróżniamy dendryty wierzchołkowe (apical) i podstawne (basal).

33 Druga składowa układu nerwowego - komórki gleju

34 Komórki glejowe Komórki glejowe są drugim głównym składnikiem układu nerwowego. W niektórych obszarach są 10 razy liczniejsze niż neurony. Najważniejszą rolą komórek glejowych jest kontrolowanie otoczenia neuronów. Są one zaangażowane w wiele różnych funkcji.

35 Rodzaje i funkcje gleju Astrocyty: największe i najliczniejsze. Ich funkcja to podtrzymywanie fizyczne i odżywianie neuronów, regulacja zawartości przestrzeni zewnątrzkomórkowej - buforowanie jonów, regulacja neuroprzekaźnictwa (pochłanianie neurotransmitera i zapobieganie dyfuzji poza szczelinę synaptyczną), bariera krew – mózg (?). Microglia: składniki układu odpornościowego, aktywne podczas stanów zapalnych, usuwają zmarłe neurony. Oligodendrocyty: wytwarzają mielinę w neuronach centralnego układu nerwowego. Komórki satelitarne (Satellite Cells): podtrzymywanie fizyczne neuronów w obwodowym układzie nerwowym Komórki Schwanna: wytwarzają mielinę w neuronach obwodowego układu nerwowego. Stwardnienie rozsiane (łac. sclerosis multiplex, SM) - demielinizacja włókien nerwowych w obrębie mózgu i rdzenia kręgowego


Pobierz ppt "Program: 1. Wstęp. Historia badań układu nerwowego. Poziomy organizacji układu nerwowego. 2. Komórki mózgu – neuron i glej. 3. Siły chemiczne i elektryczne,"

Podobne prezentacje


Reklamy Google