Transcript Biologiczne podstawy zachowania

Biologiczne podstawy
zachowania
Michał Białek
Jądro - "centrum obliczeniowe" neuronu. To
tutaj zachodzą procesy kluczowe dla
funkcjonowania neuronu.
Akson - "wyjście" neuronu. Za jego
pośrednictwem neuron powiadamia świat
zewnętrzny o swojej reakcji na dane
wejściowe. Neuron ma tylko jeden akson.
Wzgórek aksonu - stąd wysyłany jest sygnał
wyjściowy, który wędruje dalej poprzez akson.
Dendryt - "wejście" neuronu. Tędy trafiają do
jądra sygnały mające być w nim później poddane
obróbce. Dendrytów może być wiele - biologiczne
neurony mają ich tysiące.
Synapsa - jeśli dendryt jest wejściem neuronu, to
synapsa jest jego furtką. Może ona zmienić moc
sygnału napływającego poprzez dendryt.
Rodzaje neuronów:
Czuciowe – odbierają bodźce
Ruchowe – wykonują polecenia
Kojarzące – pośredniczą między
czuciowymi a ruchowymi
Poza neuronami (100mlrd) występują tez
komórki glejowe (klejące).
Funkcje:
Decydujące znaczenie o tworzeniu połączeń
miedzy neuronami
Ułatwiają komunikacje między N
Usuwają resztki obumarłych N
Biorą udział w odzywaniu N
Aktywacja neuronów:
Aktywacja neuronów:
Wejście = sygnały przychodzące przez
dendryty
Wagi
=
odpowiedniki
modyfikacji dokonywanych przez synapsy
Blok sumujący
=
jądro
Blok aktywacji
=
wzgórek
aksonu
Wyjście
=
akson
Impulsy nerwowe
Neuron w spoczynku posiada ładunek ujemny =
potencjał spoczynkowy
Przy przekroczeniu progu pobudzenia otwierają
się kanaliki w błonie komórkowej, umożliwiając
wymianę jonów.
Zmieniający się wzdłuż aksonów ładunek to
potencjał czynnościowy. Działa on na zasadzie
wszystko albo nic.
Neuroprzekaźniki i
neuromodulatory:
Porównanie synapsy elektrycznej
(A) i chemicznej (B);
A) pobudzenie (1) jest przekazywane
między komórkami za pomocą transportu
jonów (2) przez bezpośrednie kanały;
B) pobudzenie (1) skutkuje egzocytozą
pęcherzyków (2) zawierających substancją
przekaźnikową (3) wchłanianą (4) przez
komórkę - odbiornik.
Neuroprzekaźnik: sygnały przechodzące z
neuronu do drugiego
Neuromodulatory: modyfikują lub
zmieniają skutki działania
neuroprzekaźników.
Receptory:
Wyspecjalizowane miejsca w dendrytach lub ciele
komórki, które reagują na określone
neuroprzekaźniki lub neuromodulatory. Możliwe
są dwie reakcje:
Pobudzająca
Hamująca
Neuron może otrzymywać tysiące sygnałów
równocześnie. Ich wartości się sumują lub znoszą.
Ten sam neuroprzekaźnik może wywoływać
różne reakcje, w zależności od receptorów.
Np. acetylocholina może działać jako:
Przekaźnik (spowalnia prace serca)
Modulator (wspomaga przechowywanie
świeżych wspomnień).
Kontakt mózgu z otoczeniem:
Nerwy czaszkowe – zawiaduję określonymi
mięśniami, pobierają sygnały ze zmysłów
Ośrodkowy układ nerwowy
(OUN)
Rdzeń kręgowy poprzez 31 par nerwów
rdzeniowych przesyła komendy mózgu do ciała.
OUN nie tylko przekazuje impulsy, może także
sam inicjować odruchy: automatyczne reakcje na
zdarzenie.
Neurony kojarzące w rdzeniu pośredniczą między
neuronami czuciowymi a ruchowymi, ale mogą
także zablokować lub osłabić reakcję. Mózg może
stymulować neurony kojarzeniowe w rdzeniu do
zaniechania przekazania pobudzenia.
Łuk odruchowy
Obwodowy układ nerwowy
Składa się z (AUN) oraz szkieletowego układu
nerwowego.
AUN dzieli się na
Sympatyczny - uruchamiany w odpowiedzi na
zagrożenie, także w dużym stresie. Kontroluje
wszystkie narządy.
Parasympatyczny – uspokaja i obniża pobudzenie.
Kontroluje jeden lub kilka narządów.
Funkcje poszczególnych
obszarów mózgu:
Kora mózgowa:
Płat potyliczny:
Płaty potyliczne: widzenie. Nerwy wzrokowe
biegną na krzyż, uszkodzenie prawego płatu
potylicznego powoduje zaburzenie widzenia z
lewej strony.
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 moga 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: orientacja przestrzenna, układ odniesienia
względem swojego ciała konstruowany na podstawie wrażeń
wzrokowych;
lewa częśćdolna: modelowanie relacji przestrzennych ruchów palców.
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;
Uszkodzenia płata
ciemieniowego
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 umiejscowanienia
słów pisanych (agrafia);
problemy z czytaniem;
prawy - brak świadomości niektórych obszarów przestrzenii 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 Brocka (mowa – rozumie ale nie mówi);
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;
Płat czołowy: działanie
przewidywanie konsekwencji działań - symulacje w modelu
świata;
konfromizm 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 okołooczodołowa -
Efekty uszkodzeń płata
czołowego:
utrata możliwości poruszania częściami ciała;
afazja Brocka – mówi, ale nie rozumie mowy innych;
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.
Leukotomia:
zabieg neurochirurgiczny polegający na
przecięciu włókien nerwowych łączących
czołowe płaty mózgowe ze strukturami
międzymózgowia (najczęściej podwzgórzem lub
wzgórzem). Freeman wprowadził w 1945 roku
uproszczoną metodę polegającą na
wprowadzeniu przez oczodół do płata
czołowego mózgu noża do kruszenia lodu. W
latach 1939–1951 w USA wykonano około 18
000 leukotomii i obecnie uważa się, że w
większości przypadków wskazania do niej były
mocno naciągane.
Paradoksalnie, dodatkowym
utrudnieniem dla „niewinnie
operowanych” była Nagroda
Nobla, którą Antonio Egas
Moniz otrzymał w 1949
roku. Trudno było podważać
metodę leczenia, u podstaw,
której leżały odkrycia
nagrodzone w taki sposób.
Rosemary Kennedy
siostra prezydenta USA Johna
Kennedy’ego, od swoich
urodzin w roku 1918 była w
lekkim stopniu upośledzona.
Nie uczyła się z innymi
dziećmi w zwykłej szkole, lecz
musiała mieć prywatnych
nauczycieli, na których stać
było jej zamożnego ojca.
Z czasem rodzinie coraz trudniej było radzić sobie z
wybuchową i agresywną dziewczyną, której nastrój potrafił
się w każdej chwili niespodziewanie zmieniać. Nie mówiąc
pozostałym członkom rodziny, ojciec Rosemary skontaktował
się z jednym z neurochirurgów, aby poprosić o operację, która
wtedy uważana była za cudownie uzdrawiającą i mogącą
pomóc w większości zaburzeń psychicznych. Operacja
została wykonana w 1941 roku, a w jej następstwie Rosemary
stała się całkowicie niezdolną do samodzielnego życia.
Rodzina umieściła chorą w klasztorze St. Collet w Wisconsin,
gdzie spędziła resztę swojego życia.
Innym przykładem jest
znana w latach 40. XX
w. Hollywoodzka
aktorka Frances Farmer,
która na swoje
nieszczęście była
polityczną aktywistką
głośno wyrażającą
swoje komunistyczne i
rewolucyjne poglądy. W
1942 roku została
uznana za
niepoczytalną.
Kilka następnych lat spędziła w przytułkach dla
psychicznie chorych, a w październiku 1948 roku
sam Walter Freeman wykonał u niej swoją słynną
leukotomię przy pomocy noża do rozbijania lodu.
Zwolniona ze szpitala w 1953 roku nigdy nie
odnalazła się w społeczeństwie mimo powrotu do
showbiznesu. Jej historię przedstawia film
„Frances”, w którym w rolę głównej bohaterki
wcieliła się Jessica Lange.
Funkcje półkul:
Efekt rozdzielenia półkul, np. w
terapii epilepsji.
Efekty rozdzielenia półkul
„widziałem kurzą łapę, więc wybrałem
kurczaka” (lewa = kura + lewa= mowa).
„Kurnik trzeba posprzątać szuflą” (prawa
śnieg, brak kontaktu z lewą, wiec lewa
stworzyła historię).
Struktury podkorowe:
Wzgórze: odbiera informacje od układu
czuciowego i ruchowego, odpowiada za
uwagę. Odczucia czy bóle fantomowe.
.
Struktury podkorowe:
Podwzgórze: głód, pragnienie, temperatura
ciała, ciśnienie krwi i tempo akcji serca.
Ośrodek przyjemności – szczury wolały
jego stymulacje niż jedzenie
Struktury podkorowe:
Hipokamp: umożliwienie przechowywania
nowych informacji. H.M. – zawsze nowy
dzień, nie nabywał nowych doświadczeń.
Struktury podkorowe:
Ciało migdałowate: emocje, strach czy lęk,
gniew. Rozpoznawanie ekspresji emocji.
Zwoje podstawy; planowanie i tworzenie
ruchu. Odpowiedzialne za tworzenie
nawyku
Pień mózgu:
Rdzeń przedłużony: kontrolowanie
oddychania, przełykania i krążenia krwi
Twory siatkowate rdzenia: czuwanie,
gotowość do działania. Zawiaduje
produkcja neuromodulatorów. Część
zstępująca reakcje AUN, integracja
impulsów od nieświadomie kontrolowanych
mięśni.
Pień mózgu:
Most – wiele funkcji, od snu po kontroli
mięśni twarzy.
Móżdżek: koordynacja fizyczna, orientacja
w czasie, koncentracja uwagi.
Encefalopatia bokserska
Encefalopatia bokserska:
Przewlekła encefalopatia pourazowa charakteryzuje
się zaburzeniami świadomości, układu ruchowego
oraz zaburzeniami psychicznymi. Pierwszymi
objawami choroby są problemy z mową, często
mowa jest bełkotliwa trudna do zrozumienia,
występują drżenia. Innymi objawami mogą być
zaburzenia koordynacji kończyn górnych. Bardzo
rzadko zdarza się, że we wczesnej encefalopatii
występują objawy parkinsonizmu. Bokserzy często
są drażliwi, maja zachwiana równowagę
emocjonalną, popadają w stany euforii, a następnie
przygnębienia, depresji i apatii. Napady agresji oraz
słowotok są częstym zachowaniem bokserów.
Encefalopatia bokserska:
Kolejnym etapem są objawy z zakresu
motoryki pięściarzy, często obserwuje się
sztywność i bradykinezję (spowolnienie
ruchowe). Stan psychiczny wykazuje
zwolnienie procesów myślowych i kłopoty
z pamięcią. Brak uwagi, roztargnienie oraz
częste zespoły paranoiczne to tylko niektóre
zachowania pięściarzy, jakie można
zaobserwować.
Encefalopatia bokserska:
Do najbardziej zaawansowanego etapu
encefalopatii można zaliczy stan otępienia
bokserskiego. Stan ten charakteryzuje się
zaburzeniami świadomości i problemem z
wykonywaniem funkcji codziennych. Spowolnione
mówienie, myślenie oraz parkinsonizm pogłębia
się. Występują problemy z koordynacja ruchowa
oraz problemy z zapadaniem w sen. Zaburzenia
funkcji płata czołowego mogą powodować
amnezje. Zaobserwować można objawy
padaczkowe w powiązaniu z silnymi bólami głowy.
Geny, mózg i środowisko:
Prawa Mendla.
Każda cecha dziedziczona jest od każdego z
rodziców
Czasem jedne z elementów dominuje nad
drugim
DNA – cząsteczka zawierająca geny
Gen to łańcuch DNA tworzący określone
białka, stanowiące budulec ciała oraz
napędza procesy życiowe
Genotyp: kod genetyczny noszony przez
organizm
Fenotyp: obserwowalna struktura lub
zachowanie organizmu
Dziedziczenie złożone: łączne działanie
kombinacji genów współpracujących ze
sobą. Powstają różnice ilościowe nie
jakościowe.
Mutacja – fizyczna zmiana genu. Zmiana genu
powoduje zmiany obiektu seksualnego u muszek
owocówek (łańcuchy zalecających się samców).
Inaktywacja genu – usunięcie całego genu lub
jego istotnej części
Aktywacja genu: wstawienie nowej sekwencji
kodu lub zastąpienie już istniejącej.
Geny nie determinują fenotypu. Mózg miał
więcej połączeń w momencie narodzin niż
ma teraz. Nieużywane połączenia są
usuwane
Plastyczność to zdolność mózgu do bycia
kształtowanym przez siły zewnętrzne.
Dobrze karmione i stymulowane szczury
maja większe i cięższe mózgi.
Plastyczność jest widoczna
szczególnie gdy:
W niemowlęctwie mózg kształtowany jest
przez interakcje ze środowiskiem
Gdy ciało zmienia się tak, że zmieniają się
docierające impulsy
Kiedy uczymy się czegoś nowego lub
przechowujemy informacje
Jako rekompensata po urazie mózgu
Sprzężenie genów i środowiska
trening a konstrukcja mięśni
Trzy rodzaje interakcji geny –
środowisko:
Bierna – skłonności rodziców tworzą środowisko
przyjmowanie biernie przez dziecko.
Reaktywna – reakcja środowiska na cechy
fenotypu ujawniane przez podmiot
Aktywna – podmiot sam wchodzi w pewne
interakcje ze środowiskiem oraz unika innych.
Genetyka zachowania – genetyka
zachowania – określa w jakim stopniu
zachowanie jest genetyczna a w jakim
wynika z oddziaływania środowiska.
Odziedziczalność – zmienność w zakresie
cechy wynikające z genów. (wzrost
uzależniony jest w 90%)
Eugenika
Eugenika
Pojęcie wprowadzone w 1883 roku przez Francisa
Galtona, kuzyna Karola Darwina, które dotyczyło
selektywnego rozmnażania zwierząt lub ludzi, aby
ulepszać gatunki z pokolenia na pokolenie,
szczególnie jeśli chodzi o cechy dziedziczone. W
ciągu następnych lat Galton poprawił swoją
definicję, aby uwzględnić specyfikę eugeniki
pozytywnej, zachęcającej do częstszego
reprodukowania się najlepszych osobników oraz
eugeniki negatywnej, zniechęcającej do
reprodukcji osobników mniej wartościowych.
Od 1920 roku techniki eugeniczne w USA
wspierała także organizacja American Birth
Control League założona przez działaczkę
na rzecz planowania rodziny Margaret
Sanger. W 1922 roku Sanger wydała
książkę pt. "Pivot of Civilisation", w której
m.in. krytykowała dobroczynność i akcje
charytatywne jako "sentymentalne i
patriarchalne" oraz postulowała
konieczność pilnej "segregacji i
sterylizacji" kobiet należących do "klasy
debili" przed osiągnięciem wieku
rozrodczego. W kolejnych publikacjach
zwalczała rodziny wielodzietne.
W 1924 przyjęto ustawę Immigration Restriction Act,
w której eugenicy odgrywali wiodącą rolę
ekspertów w debacie kongresowej, ostrzegając
przed "podrzędnym asortymentem" z Europy
południowej i wschodniej. Ustawa zredukowała
liczbę imigrantów z zagranicy do 15% wielkości z
poprzednich lat, aby kontrolować udział
"nieprzydatnych" osobników wjeżdżających do
kraju, i wzmacniała istniejące prawa dążące do
niemieszania ras i utrzymywania niezmienionej
puli genetycznej. Względy eugeniczne leżały także
u podstawy przyjęcia prawa dotyczącego
kazirodztwa w większej części Stanów
Zjednoczonych.
Niektóre stany praktykowały
sterylizację osób upośledzonych
przez większość XX wieku.
Amerykański Sąd Najwyższy w
1927 roku ogłosił werdykt w tzw.
sprawie Buck vs. Bell, uznając, że
stan Virginia może sterylizować
osoby uznane za nieprzydatne.
Między 1907 a 1963 rokiem w Stanach
Zjednoczonych, na mocy ustawodawstwa
eugenicznego, przymusowo wysterylizowano
ponad 64 tys. osób. Gdy nazistowscy
administratorzy byli sądzeni w Norymberdze za
zbrodnie wojenne, usprawiedliwiali masowe
sterylizacje (ponad 450 tys. w ciągu niecałej
dekady), pokazując palcem Stany Zjednoczone
jako źródło inspiracji.
W 1939 roku Margaret
Sanger zapoczątkowała
"Projekt Murzyn" (Negro
Project), którego celem
było ograniczenie
rozrodczości czarnych
obywateli USA
Po II wojnie światowej American Birth Control League
zmieniła nazwę na International Planned Parenthood
Federation w celu uniknięcia niekorzystnych skojarzeń z
eugeniczną działalnością nazistów.
W 2008 roku wobec Planned Parenthood
ponownie wysunięto zarzuty o działalność
eugeniczną i rasistowską w związku z
przyjmowaniem przez nią dotacji finansowych ze
szczególnym wskazaniem, że mają być użyte do
promowania aborcji w środowisku czarnych
obywateli USA. Zwrócono także uwagę, że w
2006 roku na 1,2 mln aborcji w USA ponad 680
tys. czyli 56% było dokonanych u czarnych kobiet
pomimo, że ogólna ich liczebność w populacji
USA to tylko 15%