Скачать презентацию Высшие функции коры головного мозга Май 2011 Скачать презентацию Высшие функции коры головного мозга Май 2011

ВНД асимм речь память 2011.ppt

  • Количество слайдов: 54

Высшие функции коры головного мозга Май 2011 Высшие функции коры головного мозга Май 2011

• http: //meduniver. com/Medical/Physiology/10 70. html • http: //meduniver. com/Medical/Physiology/10 70. html

И. М. Сеченов – «Рефлексы головного мозга» (1863) И. П. Павлов (1849 – 1936) И. М. Сеченов – «Рефлексы головного мозга» (1863) И. П. Павлов (1849 – 1936) – основы учения о ВНД Психическая деятельность – это идеальная, субъективно осознаваемая деятельность организма, осуществляемая с помощью нейрофизиологических процессов Термин высшая нервная деятельность по И. П. Павлову (вместо психическая деятельность) – совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательное усвоение информации и приспособительное поведение организма. Низшая нервная деятельность – это совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов. .

Интегративная деятельность и высшие функции мозга: • • • поведение мотивации и эмоции обучение Интегративная деятельность и высшие функции мозга: • • • поведение мотивации и эмоции обучение и память циркадианные ритмы специализация полушарий речь Все эти функции нуждаются в • активном состоянии коры и огромном количестве нейромедиаторов

Методы исследования ВНД • разрушение и раздражение структур мозга • экспериментальные исследования • наблюдения Методы исследования ВНД • разрушение и раздражение структур мозга • экспериментальные исследования • наблюдения за больными при нейрохирургии • фармакологические (введение БАВ в структуры мозга) • электрофизиологические методы (ЭЭГ) • молекулярной биологии (изучение роли ДНК, РНК, других БАВ в реализации высших психических функций) • с 90 -х годов ХХ в. – методы визуализации мозга –позитронноэмиссионной томографии (ПЭТ) и функциональной магниторезонансной томографии (МРТ) – влияние полового фактора на разнообразные аспекты познания и поведения: память, эмоции, зрительное и слуховое восприятие, узнавание и стресс.

ПЭТ-сканы свидетельствуют о том, что серотонин вырабатывается в головном мозге мужчин быстрее, чем у ПЭТ-сканы свидетельствуют о том, что серотонин вырабатывается в головном мозге мужчин быстрее, чем у женщин. Поскольку он влияет на настроение, женщины страдают депрессией чаще, чем мужчины.

Нейропептиды и поведение Исследования последних лет – представления о биохимических аспектах физиологии ВНД в Нейропептиды и поведение Исследования последних лет – представления о биохимических аспектах физиологии ВНД в связи с открытием класса так называемых регуляторных пептидов поведения. Их синтез в ЦНС, имеющий высокую степень генетической детерминированности, обусловливает многие индивидуальные особенности поведенческих реакций человека, характеризующих наиболее устойчивые их формы.

Обучение, память, циркадианные ритмы, сексуальное поведение • В обучении и памяти – АКТГ и Обучение, память, циркадианные ритмы, сексуальное поведение • В обучении и памяти – АКТГ и нейропептид Y. • В регуляции циркадианых ритмов – вещество Р, нейропептид Y, меланотонин. • В регуляции полового поведения - вазопрессин, окситоцин, нейропептида Y, ВИП. • При ↑↑↑ синтеза люлиберина через воздействие на ГАМК могут быть инициированы значимые девиации полового поведения и вплоть до половых извращений. • Материнские и отцовские инстинкты опосредованы окситоцином, пролактином, а также дериватами казеина (опиоиды группы казоморфинов).

Пищевое поведение Стимулируют аппетит и соответствующее пищевое поведение ГАМК, допамин, -эндорфин, энкефалин, лептины, нейропептид Пищевое поведение Стимулируют аппетит и соответствующее пищевое поведение ГАМК, допамин, -эндорфин, энкефалин, лептины, нейропептид Y. Угнетают аппетит и пищевое поведение серотонин, НА, холецистокинин, нейротензин, бомбезин, соматостатин, VIP. В регуляции пищевого поведения вместе с нейропептидом Y участвуют галанин, гормон роста, глюкагон-подобный пептид, кортикотропин-подобный фактор - уротропин, пролактин, МСГ, нейротензин. По мнению некоторых авторов, нарушение процессинга нейропептидов играет ведущую роль в развитии феномена тучности.

Эмоционально окрашенное поведение • Тревога – ХК, норадреналин, серотонин, натрийуретический пептид. • Страх - Эмоционально окрашенное поведение • Тревога – ХК, норадреналин, серотонин, натрийуретический пептид. • Страх - кортиколиберин. • Конфликтное и агрессивное поведение: группа эндозепинов (ингибиторы ГАМК), нейропептид Y, рецепторный конкурент серотонина – SHT-модулин. • Антидепрессивное действие - нейротрофический фактор. • Поведенческие симптомы шизофрении: – патология синтеза дофамина, – нарушения в глютаматергической системе при участии NO (пониженное образование оксида нейронами ЦНС). • Важным фактором внутреннего подкрепления являются опиоидные пептиды, нейротензин, патология синтеза которых рассматривается как один из факторов риска развития наркомании и алкоголизма.

1. ЗОНЫ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПО ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ НАЗНАЧЕНИЮ 1. ЗОНЫ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПО ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ НАЗНАЧЕНИЮ

У человека кора • 2 - 4 мм толщиной • поверхность ¼ кв м У человека кора • 2 - 4 мм толщиной • поверхность ¼ кв м • ≈ 100 млрд нейронов • серое в-во – нейроны и их немиелинизированные отростки • белое вещество – перед серым – преимущественно миелинизированные нейроны соединяющие различные области ЦНС

• Функциональная часть коры большого мозга • три основных типа Н. : – • Функциональная часть коры большого мозга • три основных типа Н. : – зернистые (звездчатые); – веретенообразные, – пирамидные.

1. Зернистые Н. – короткие аксоны, поэтому → это вставочные Н. • нервные сигналы 1. Зернистые Н. – короткие аксоны, поэтому → это вставочные Н. • нервные сигналы в пределах самой коры. • возбуждающие Н. - глутамат; • тормозящие Н. - ГАМК, – много в сенсорных и ассоциативных (между сенсорными и моторными) областях коры областях • высокая степень внутрикортикальнй обработки входящих сенсорных сигналов.

2, 3. Пирамидные и веретенообразные Н. – дают начало почти всем волокнам, выходящим из 2, 3. Пирамидные и веретенообразные Н. – дают начало почти всем волокнам, выходящим из коры, – пирамидные клетки • источник длинных толстых нервных волокон к спинному мозгу • начало подкорковых пучков ассоциативных волокон, – между крупными частями головного мозга.

Древняя кора полушарий (палеокортекс) и старая кора (архикортекс) – в составе лимбической системы – Древняя кора полушарий (палеокортекс) и старая кора (архикортекс) – в составе лимбической системы – пириформная кора • часть обонятельной извилины, гиппокампальной извилины, • крючок морского конька, • переднее продырявленное вещество, • периферическую часть обонятельного мозга ( обонятельные треугольники, обонятельные тракты и обонятельные луковицы) и пириформное полеотвечает за обоняние, реакции внимания, инстинкты, регулирует вегетативные функции – центры ярости, удовольствия и страха. , – эмоциональный контроль за поведением Новая кора - в верхнем слое полушарий мозга, • высшие нервные функции – сенсорное восприятие, выполнение моторных команд, пространственная ориентация, осознанное мышление, речь и т. д.

Функциональные поля коры у человека определяются • путем электрической стимуляции коры при нейрохирургических манипуляциях Функциональные поля коры у человека определяются • путем электрической стимуляции коры при нейрохирургических манипуляциях • путем неврологического обследования пациентов с пораженными участками коры Поля Бродмана (1 -47) • поля 1, 2, и 3 – первичное соматосенсорное поле I, • поля 5 и 7 – соматосенсорное ассоциативное поле.

Главные моторные области коры • первичная и вторичная, премоторные и дополнительные области – первичная Главные моторные области коры • первичная и вторичная, премоторные и дополнительные области – первичная моторная область имеет прямые связи со специфическими мышцами для вызова отдельных мышечных движений, – вторичные области - придают «смысл» сигналам первичных областей • напр. , дополнительная моторная и премоторная области совместно с первичной моторной корой и базальными ганглиями, – выполнение определенных двигательных программ.

Главные сенсорные области • первичная область принимает специфические сенсорные сигналы (зрительные, слуховые или соматические), Главные сенсорные области • первичная область принимает специфические сенсорные сигналы (зрительные, слуховые или соматические), передаваемые к мозгу от органов чувств. • вторичные сенсорные области – анализ специфических сенсорных сигналов • например, – определение формы или структуры поверхности объекта в руке человека; – оценка цвета, интенсивности света, направления линий и углов и других аспектов зрения; – интерпретация смысла звуковых тонов и последовательности тонов в звуковых сигналах.

Ассоциативные поля • получают и анализируют сигналы, поступающие одновременно из разных областей – моторной Ассоциативные поля • получают и анализируют сигналы, поступающие одновременно из разных областей – моторной и сенсорной коры – из подкорковых структур. 2 1 3 • наиболее важные ассоциативные области 1) затылочно-теменно-височная область, 2) префронтальная область 3) лимбическая ассоциативная область

Затылочно-теменно-височная область • высокий уровень интерпретации сигналов из всех окружающих сенсорных областей; • имеет Затылочно-теменно-височная область • высокий уровень интерпретации сигналов из всех окружающих сенсорных областей; • имеет свои собственные функциональные подзоны: 1) анализа положения тела в пространстве 2) понимания языка 3) письменная речь (зона Вернике) 4) наименования предметов

1. Анализ пространственных • • • координат тела начинается в задней теменной коре → 1. Анализ пространственных • • • координат тела начинается в задней теменной коре → верхняя затылочная кора постоянный анализ пространственных координат всех частей тела, а также всего, что его окружает, получает зрительную сенсорную информацию от задней затылочной коры и одновременно — соматосенсорную информацию от передней теменной коры, – вычисление координат окружающего пространства, воспринимаемого с помощью • зрения, • слуха и • поверхности тела.

2. Область понимания речи • область Вернике, – • позади первичной слуховой коры в 2. Область понимания речи • область Вернике, – • позади первичной слуховой коры в задней части верхней извилины височной доли, наиболее важная область мозга для высших интеллектуальных функций, поскольку – в основе почти всех этих функций лежит речь.

3. • Область первичной обработки «визуальной» речи (чтения) позади области понимания речи (Вернике) – 3. • Область первичной обработки «визуальной» речи (чтения) позади области понимания речи (Вернике) – в переднелатеральном регионе затылочной доли – зрительная ассоциативная область, • направляет зрительную информацию, прочитанную в книге, в область Вернике – область понимания речи, • понимание значения визуально воспринимаемых слов, • при поражении человек может понимать речь на слух, но не при чтении.

4. Область наименования объектов • в латеральных частях переднего отдела затылочной доли и заднего 4. Область наименования объектов • в латеральных частях переднего отдела затылочной доли и заднего отдела височной доли – названия объектов мы в основном узнаем с помощью органа слуха, – физическую природу объекта мы воспринимаем с помощью зрения. • В свою очередь, названия важны для понимания речи и на слух, и при чтении (з. Вернике: над областью слышимых «имен» и впереди области, анализирующей видимые слова). Активация мозга связана с названием картины в норме. Левое полушарие – слева.

Префронтальная ассоциативная область (ПАО) • в тесной связи с двигательной корой – формирование паттерна Префронтальная ассоциативная область (ПАО) • в тесной связи с двигательной корой – формирование паттерна и последующих движений; – реализация мыслей, сопровождающих движения; • обработка информации из различных областей, связанных и • зона, важная для мыслительного процесса: не связанных с движением, – пучок нервных волокон, соединяющий теменно-затылочновисочную ассоциативную область с префронтальной ассоциативной областью. • • моторные и «немоторные» типы мышления, накопление информации в кратковременной рабочей памяти

ПАО - зона Брока (моторный центр речи): • участок фронтальной коры – нейронные схемы ПАО - зона Брока (моторный центр речи): • участок фронтальной коры – нейронные схемы для словообразования; • расположена частично в – задней латеральной префронтальной коре – премоторной области; • план и двигательный паттерн для выражения слов или коротких фраз • тесно связана с зоной Вернике (центр понимания речи – сенсорный центр);

• Интересный факт: – при изучении нового языка – формирование новой зоны для • Интересный факт: – при изучении нового языка – формирование новой зоны для накопления знаний о нем; – если оба языка изучаются одновременно, они накапливаются вместе в одних и тех же областях мозга

3. Лимбическая ассоциативная область: – в передней части височной доли, в вентральной части фронтальной 3. Лимбическая ассоциативная область: – в передней части височной доли, в вентральной части фронтальной доли и в более глубоко расположенной поясной извилине (2) • в фиссуре на внутренней поверхности полушария; – часть обширной лимбической системы (4) • эмоциональное возбуждение→активации других областей мозга, – мотивационная стимуляция процесса познания, • таким образом, лимбическая кора связана преимущественно с – поведением, эмоциями, мотивациями, 1 2 3 4

Область распознавания лиц • затылочная часть – с зрительной корой, • височная часть – Область распознавания лиц • затылочная часть – с зрительной корой, • височная часть – с лимбической системой: эмоции, активация мозга, контроль поведения • поражение медиальной поверхности полушарий в области затылочных долей и вдоль медиовентральной поверхности височных долей • протофенозия - невозможность распознавания лиц • мало влияет на другие интеллектуальные функции Почему такая большая часть коры? • большая часть повседневной активности связана с взаимодействиями между людьми

• соматические, зрительные и Зона Вернике - область, слуховые ассоциативные поля ответственная за • соматические, зрительные и Зона Вернике - область, слуховые ассоциативные поля ответственная за понимание – все сходятся в задней части (интерпретацию) височной доли, где височная, затылочная и теменная доли сходятся вместе; • наиболее развита на доминантной стороне мозга – левая у большинства праворуких лиц – играет ключевую роль в формировании интеллекта. • другие названия этой области: –общая область понимания, –гностическая область, –область познания, –третичная ассоциативная оласть

Клиническое значение • после повреждения зоны Вернике человек – хорошо слышит и даже понимает Клиническое значение • после повреждения зоны Вернике человек – хорошо слышит и даже понимает слова, но – не может организовать слова в связанные мысли; • также – может читать слова, но – не может понять, какие мысли они выражают. Электрическая стимуляция зоны Вернике у пациента, находящегося в сознании иногда • вызывает комплекс мыслей: – Сложные зрительные картины, связанные с воспоминаниями детства, слуховые галлюцинации, типа специфических музыкальных фраз и т. п. Считают, что зона Вернике обеспечивает сложные паттерны памяти, состоящие из нескольких модальностей, которые сохранены в разнообразных участках мозга • важность зоны в сложных процессах мышления, основанных на разнообразных паттернах сенсорного опыта

Ангулярная борозда – интерпретация зрительной информации • сразу за зоной Вернике и продолжающаяся сзади Ангулярная борозда – интерпретация зрительной информации • сразу за зоной Вернике и продолжающаяся сзади в зрительное поле затылочной доли; • при разрушении этого участка при сохраненной зоны Вернике, – человек понимает обращенную речь, – но поток зрительной информации в зону Вернике блокируется; • пациент сохраняет способность видеть слова, но • не способен интерпретировать их смысл: дислексия или алексия (словесная слепота) ! Значение зоны Вернике для течения большинства интеллектуальных функций мозга. ! Потеря этой зоны у взрослого впоследствии ведет к пожизенному слабоумию.

РЕЧЬ РЕЧЬ

Центр Вернике - понимание устной и письменной речи Центр Брока – моторный центр речи Центр Вернике - понимание устной и письменной речи Центр Брока – моторный центр речи В противоположном полушарии – аффективные центры речи (связь с эмоциями)

1. 2. Пути анализа обращенной речи и речь: 1) Первичная слуховая кора – декодирование 1. 2. Пути анализа обращенной речи и речь: 1) Первичная слуховая кора – декодирование звуковых сигналов; 2) Интерпретация речи – центр Вернике; 3) Мысленная речь ( «про себя» – ц. Вернике); 4) Передача в ц. Брока через дугообразный пучок (arcuate fasciculus); 5) Активация моторных программ в ц. Брока, 6) Передача сигналов в двигательную кору, контролирующую мышцы. Пути формирования речи при чтении: 1) Первичное зрительное поле; 2) Интерпретация через ангулярную борозду 3) Ц. Вернике – окончательное распознавание сигналов; 4) Далее тот же путь, что в предыдущей схеме. 6 4 5 2, 3 1 3 2 1 Два принципиальных пути коммуникации при помощи речи

Межполушарная асимметрия мозга Межполушарная асимметрия мозга

Нейрофизиологи: процесс миграции нейронов в мозге • Стивен Уилсон: исследование на эмбрионах небольших рыбок Нейрофизиологи: процесс миграции нейронов в мозге • Стивен Уилсон: исследование на эмбрионах небольших рыбок – зебровых данио – каждое из полушарий мозгастремится «привлечь» на свою сторону побольше нейронов, используя особый белок-аттрактор Fgf 8 – в ходе этого процесса и развивается функциональная асимметрия мозга, но… – только у левого полушария есть еще и другой белок-аттрактор - Nodal • правшей в населении намного больше, чем левшей, ведь за правую сторону тела ответственно именно левое полушарие, и наоборот, – ингибирование Nodal → отсутствие асимметрии. У большинства животных (и человека) – разные полушария мозга имеют разную функциональную активность – функциональная асимметрия, – часть видов активности наследуется, часть локализуется в процессе развития и получения опыта ( «борьбы полушарий» ). Асимметрия крайне важна для повышения эффективности мозга, как целого – возможно, именно нарушение отношений между полушариями мозга может вызывать шизофрению ( «расколотый ум, рассудок» )

• В филогенезе любой функции можно выделить три формы локализации её центра: – • В филогенезе любой функции можно выделить три формы локализации её центра: – молодые (новые) функции только в левом полушарии (социокультурном); – зрелые – основная масса (прошедшие апробацию) и в левом (более поздние «версии» ) и в правом (более ранние); – старые (утраченные уже ЛП) – только в правом (биологическом).

Новая информация от среды попадает сначала в левое полушарие и из него уже в Новая информация от среды попадает сначала в левое полушарие и из него уже в правое полушарие • оперативной подсистемой мозга следует считать левое полушарие, • консервативной—правое.

Функции, управляемые оперативным полушарием, должны быть эволюционно «моложе» , чем функции, управляемые консервативным Левое Функции, управляемые оперативным полушарием, должны быть эволюционно «моложе» , чем функции, управляемые консервативным Левое полушарие служит для • смыслового восприятия и воспроизведения речи, письма, • тонкого двигательного контроля пальцев обеих рук, • самосознания, • арифметического счета, • логического, аналитического, абстрактного мышления, • музыкальной композиции, • пространства цветов, • положительных эмоций. оно обрабатывает информацию последовательно, • хорошо понимает время, глаголы, • способно на ложные «высказывания» , • не понимает юмор Правое полушарие служит для • для пространственно-зрительных функций, • грубых движений всей руки, • интуиции, • музыки, • интонационных особенностей речи, • эмоционально-целостного восприятия, • синтетического, ситуационного мышления, • отрицательных эмоций. Оно обрабатывает информацию одномоментно (холистически), • почти не понимает глаголов, абстрактных терминов (таких как здоровье, злоба, радость, религия), • не способно на ложные высказывания, • понимает юмор.

У подавляющего большинства людей • • доминирует левое полушарие (там центр речи: свыше 95% У подавляющего большинства людей • • доминирует левое полушарие (там центр речи: свыше 95% правшей и около 80% левшей), • правопополушарное доминирование ≈ у 1% людей, • ≈ 1% людей имеют симметричные полушария, у которых доминирование отсутствует – их обычно объединяют в одну группу с правополушарными. Полушарность – аналог генотипа, с этим ребенок рождается.

• 95% людей - доминирует левое полушарие – здесь более развита область Вернике • 95% людей - доминирует левое полушарие – здесь более развита область Вернике и угловой извилины, а также функции областей, регулирующих двигательную активность и речь, • у 50% новорожденных эта область на 50% больше в слева – премоторная речевая область (область Брока) доминирует слева • ответственна за моторную речь – двигательные области мозга, контролирующие мышцы кистей • доминируют слева у 9 из 10 людей → праворукость, • у остальных 5% - либо обе стороны развиваются одновременно, либо правая сторона становится доминирующей →леворукость. Интерпретирующие области височной доли и угловой извилины, а также многие двигательные области обычно высокоразвиты только в одном полушарии, но. . – сенсорную информацию они получают от обоих полушарий • способны также контролировать двигательную активность обоих полушарий. – мозолистое тело →предупреждает «конфликты» между двумя сторонами мозга;

Испытуемому рассказывают одновременно две разные истории: в левое ухо одну, в правое — другую. Испытуемому рассказывают одновременно две разные истории: в левое ухо одну, в правое — другую. • На верхнем фото разные проекции мозга - стрелками активизированные зоны, когда внимание сосредоточено на истории, рассказываемой в левое ухо. • Внимание испытуемого „переключилось“ на „историю в правом ухе“ (нижнее фото). • Для фиксации внимания на „историю в правом ухе“ требуется гораздо меньшая активность мозга. – это связано с праворукостью большинства людей — обычно они берут телефонную трубку правой рукой и прикладывают её к правому уху.

ПАМЯТЬ И ОБУЧЕНИЕ ПАМЯТЬ И ОБУЧЕНИЕ

Модель Даниэля Шахтера (психолог Гарвардского университета, специалист в области исследования механизмов памяти) Участки мозга Модель Даниэля Шахтера (психолог Гарвардского университета, специалист в области исследования механизмов памяти) Участки мозга человека, отвечающие за различные виды забывчивости: заторможенность (напр. , человек забыл слово, вертящееся на языке), зацикливание (воспоминание, которое безуспешно стараются забыть, никогда не достигая этого).

Молекулярный механизм забывчивости. Процесс запоминания в гиппокампе, куда поступает новая информация, происходит в три Молекулярный механизм забывчивости. Процесс запоминания в гиппокампе, куда поступает новая информация, происходит в три стадии: 1) нервный импульс вызывает высвобождение сигнальных молекул („молекул памяти“) из нервных окончаний аксона пресинаптического нейрона; 2) молекулы нейромедиатора связываются с рецепторами постсинаптического нейрона; 3) рецепторное связывание активирует фермент Са. МКII, участвующий в формировании памяти. PP 1 „выключает“ механизм запоминания: • PP 1 блокирует Ca. MKII, • этот фермент теряет способность посылать сигналы о начале синтеза белков, необходимых для формирования нервного импульса.

©Совершаева С. Л. , 2007 ©Совершаева С. Л. , 2007

©Совершаева С. Л. , 2007 ©Совершаева С. Л. , 2007

Во время беременности яичники и плацента вырабатывают много эстрогенов и прогестерона. Гипоталамус и гипофиз Во время беременности яичники и плацента вырабатывают много эстрогенов и прогестерона. Гипоталамус и гипофиз выделяют • окситоцин (инициирующий процесс родов), • пролактин (стимулирующий деятельность молочных желёз) • эндорфины (облегчающие родовые боли)…

1999 г. – доказано, что репродуктивный опыт улучшает пространственное обучение и память, в т. 1999 г. – доказано, что репродуктивный опыт улучшает пространственное обучение и память, в т. ч. • пространственную память животных способно улучшить одно только присутствие детёнышей, – возможно, благодаря активации мозговых процессов, изменяющих структуру нейронов или – увеличивающих секрецию окситоцина.