Transcript Document
Aju ja närvisüsteem. Peaaju ehitus.
Ene Külli Tamm . Euroülikooli loenguks, vaja täiendada.
Head joonised www.sinnesphysiologie.de/hvsinne/schmerz/enke.htm
http://trc.ucdavis.edu/biosci10v/bis10v/week10/nervenet.gif
Kõik mis on huvitav, on siin http://www.brainhealthandpuzzles.com/brain_parts_function.html
Ülihead animatsioonid siit http://www.sciencemuseum.org.uk/on-line/brain/2.asp
Aju arengust, ajulainetest, unest http://www.solarnavigator.net/human_brain.htm
Refleksikaar, mudel http://mudelid.5dvision.ee/refleks Harjutusi www.ascd.org/.../books/jensen2005_fig1.2.gif
Eestikeelsed TU loengud http://www.ut.ee/KK/spfysio/kesknarvisysteem.html
Närvisüsteem on ainult loomadel, ja mida kõrgemini arenenud loom, seda suurem on aju
http://www.solarnavigator.net/human_brain.htm
Närvisüsteem ja endokriinne süsteem reguleerivad ja kooskõlastavad organismi talitlusi
peaaju kesknärvisüsteem seljaaju närvisüsteem piirdenärvisüsteem närvid peaajunärvid ganglionid seljaaju närvid
Piirdenärvisüsteem jaotub talitluse alusel
Sensoorne ehk tundeline: selle moodustavad retseptoritest kesknärvisüsteemi signaale toovad tundenärvid. Somaatiline ehk kehaline: selle moodustavad kesknärvisüsteemist skeletilihastele signaale viivad motoorsed ehk liigutajanärvid. Reguleerib suhtlust väliskeskonnaga kui ka tahtlikke liigutusi. Vegetatiivne ehk autonoomne: selle moodustuvad närvid, mis viivad signaale elunditesse, näärmetesse ja silelihastesse. Reguleeritakse tahtele allumatuid talitlusi. Vegetatiivsel närvisüsteemil. on 2 vastandliku toimega osa: a)sümpaatiline ehk intensiivistav- talitleb aktiivses seisundis.
b) parasümpaatiline ehk pidurdav: talitleb puhkeseisundis http://writer.zoho.com/public/agopress/Bioloogia-konspekt-2/fullpage
Inimese kesknärvisüsteemi moodustavad pea ja seljaaju Piirdenärvi süsteemis osa närvikiudusid toob info töötlemiseks ajju (
aferentsed
), osa viib info lihastesse või näärmetesse (
eferentsed seganärvid
) . Enamus närve on
http://www.stanford.edu/group/hopes/basics/braintut/ab3.html
Närvisüsteemis on kahesuguseid rakke – närvirakud ehk neuronid gliiarakud . Närvirakud on ja toitainetevaesed rakud ja kui organism satub toidu või hapnikupuudusse, kahjustuvad nad esimestena. Neuronitel on lühikesed jätked – pikk jätke – akson dendriidid neuroni kehasse ja üksainus , mida mööda impulss väljub , mida mööda närviimpulss tuleb rakukehast. Gliiarakud toetavad, parandavad ja kaitsevad neuroneid. Neist astrotsüüdid takistavad kahjulike ainete liikumist verest neuronitesse (hematoentsefaalbarjäär) .
Närvi- ja gliiarakud
www.ascd.org/.../books/jensen2005_fig1.2.gif
Gliiarakud
• Ehk närvitoendirakud, mida on ca 10 korda rohkem kui neuroneid • Ülesandeks neuronite toestamine, kaitse, toitmine ja asendamine (harva ja veidi) • KNS-s neid kolme tüüpi:
oligodendrotsüüdid, astrotsüüdid
mis moodustavad ümber aksonite müeliintupe; , mis kaitsevad aju veresooni ja osalevad hematoentsefaalse barjääri loomises;
mikrogliiarakud
, mis on õgirakud
Närvirakud, gliiarakud ja närv
Erutuse teekonda mööda aferentset närvi kesknärvisüsteemi ja sealt edasi mööda eferentset närvi organisse nimetatakse
refleksikaareks
Eristatakse tingimatuid ja tingituid reflekse . Tingimatud refleksid on kaasasündinud ehk pärilikud. Enamik tingimatutele refleksidele vastavaid refleksikaari kulgeb läbi seljaaju. Tingitud refleksid on aga elu jooksul omandatud (õpitud) ja nendes refleksikaartes osalevad peaaju eri piirkonnad. Suure osa refleksikaarte puhul läbib erutus aga nii pea- kui ka seljaaju.
http://mudelid.5dvision.ee/refleks/
Impulss kandub järgmise rakuni mitte otse, vaid sünapside kaudu
Impulsi ülekanne on keemiline - neurotransmitteri abil.
Transmitter (e. virgatsaine) sünteesitakse enne sünapsi oleva neuroni (presünaptilises) tsütoplasmas.
Presünaptilise ja postsünaptilise membraani vahel on sünaptiline pilu (20 - 40 nm).
Transmitteri toimel postsünaptilise membraani retseptorile vallandub selles rakus elektriline impulss.
(A) Tegevuspotentsiaal põhjustab Ca2+ ioonide sisenemise presünaptilise neuroni tsütoplasmasse. (B) Ca põhjustab neurotansmittereid sisaldavate vesiikulite vabanemise sünapsisse. (C) Neurotransmitteri molekulid seostuvad signaali vastuvõtva raku membraanil olevatele retseptoritele, misjärel signaali vastuvõttev rakk muutub (membraanipotentsiaal) – impulss kandub üle. (D) Mõne aja pärast neurotransmitter kas võetakse signaali andnud rakku tagasi või lagundatakse sünapsis.
REFLEKSIKAAR
Seljaaju ja seljaajunärvid
PEAAJUNÄRVID
PEAAJU NÄRVID
• I - n. olfactorius, haistmisnärv • II - n. opticus, nägemisnärv • III - n. oculomotorius, • silmaliigutajanärv • IV - n. trochlearis, plokinärv • V - n. trigeminus, kolmiknärv • VI - n. abducens, eemaldajanärv • VII - n. facialis, näonärv • VIII - n. vestibulocochlearis, esiku-teonärv • IX - n. glossopharyngeus, keeleneelunärv • X - n. vagus, uitnärv • XI - n. accessorius, lisanärv • XII - n. hypoglossus, keelealune
PEAAJU OSAD
suuraju suuraju koor ajuripats keskaju piklikaju sild mõhnkeha käbikeha väikeaju
Peaaju kaitseb
kolju , mille all on veel kolm membraani (meninges: fibroosne
dura mater
, keskmine
arachnoid
,
pia mater
). Tserebrospinaalne vedelik (CSF) ümbritseb aju ja seljaaju – kaitseb ja toob toitaineid ning eemaldab jääkaineid .
•
Piklikajus
on tähtsaimad hingamise, südametegevuse, veresoonte tegevuse, seedimise, neelamise ja oksendamise automaatsed keskused.
•
Väikeaju ja sild
: sild sisaldab palju närvirakke, mis saadavad oma aksonid suuraju koorde ja väikeajju, vabastades neurotransmittereid norepinefriin, dopamiin, serotoniin, atsetüülkoliin. Nende signaalid põhjustavad muutusi tähelepanus, isus, motivatsioonis, häireseisukorras.
kujunemise jaoks
Väikeaju
on tähtis tasakaalu ja täpsete liigutuste automaatseiks . Võtab vastu signaale retseptoreilt, mis asuvad lihastes, liigestes ja saab signaale ka ajukoorest (liigutuste õppimiseks ja automaatseiks muutumiseks) •
Keskaju
võtab vastu infot, mis tuleb meeleelundeist ja – rakkudelt (retseptoreilt) ja annab selle edasi suuraju poolkerade koore tundekeskustele, kus tekib aisting. Alamail selgroogseil oligi keskaju nägemis- ja kuulmisreflekside keskuseks, siit saadeti lihastesse pikemalt mõtlemata käskusid. Ka meil on automaatsed refleksid helidele ja valgusele analüüsitavad keskajus (silmad kinni valguse süttimisel jne)
Vaheaju
on seotud hüpofüüsiga (ajuripatsiga, pituitary gland) ja tagab närvisüsteemi ja hormonaalse süsteemi töö koordineerimise. Seda ajuosa nimetatakse ka imetajate vanaks ajuks, tundeajuks, limbiliseks süsteemiks.
Kujunes välja esimestel imetajatel juba 150 miljoni aasta eest. Siin pesitsevad emotsioonid, tunnetused/tunded, algab mälu teke. Toimub nende kombineerumine ja käitumise ning väärtushinnangute kujunemine. Tehakse alateadvuslikke (unconscious?) otsuseid; spontaansed, läbimõtlemata otsused valmivad kiiresti siin. Loovuse kujunemise alateadlik osa.
Retikulaarformatsioon
koosneb umbes 90 tuumast ja läbib ajutüve (ajutüveks nimetatakse aju teadvusega ja väikeajuga mitteseotud osi+ piklikaju, silda,keskaju ja vaheaju). Sillas ja piklikajus on tuumad, mis põhjustavad magamist, kui neid stimuleeritakse. Keskaju aga sisaldab tuumasid, mis kindlustavad ärkveloleku. Serotoniin võib olla magamapaneva toimega.
Taalamus on aju edastamiskeskus. (Enamus meeleelundeist tulnud informatsioonist saabub esmalt siia). Hüpotaalamus on tähtsaim homeostaasi kontrollija.Temaga on seotud ajuripats (pituitary gland) ja toimub NS ja hormonaalse töö kooskõlastamine. Reguleerib kehatemperatuuri, neerude tööd (antidiureetiline hormoon), nälja ja janutunnet, valu, mõnutunnet (dopamiin), seksuaalset tunnetust,raevu. MFB s on närvirakkude kimp, mis toodab neurotransmitterit dopamiini. Hüpotaalamusega on seotud ka organismi ööpäevased rütmid (tsirkadiaansed rütmid). Hippocampus ja õppimisega.
on seotud püsimälu kujunemise Mandelkeha (Amygdala) säilitab ja klassifitseerib tähtsamaid tundeid mälus ja kujundab mingil määral käitumist, eeskätt hirmu ja agressiivsustundeid (käed hakkavad higistama, keha väriseb, südame töö kiireneb, vabaneb stressihormoon (epinefriin e. adrenaliin)
Vaheaju
Mõhnkeha
Vaheaju
peamised osad on talamus, subtalamus, hüpotalamus ja epitalamus.
Talamuse tuumadesse suunatakse närviimpulsid praktiliselt kogu keha retseptoritelt. Talamus on otsekui aferentsete erutuste kollektor. Epitalamuses paikneb ka
käbikeha e. epifüüs
, mis tõenäoliselt reguleerib ärkveloleku/une tsüklit ning ealist arengut (puberteediea algust).
Limbiline süsteem
(täiendavaks lugemiseks)
on seotud somaatiliste talitluste ja autonoomse närvisüsteemiga.
Emotsioonide üksikute komponentide ja tervikliku emotsiooni formeerumine.
Motivatsiooniline käitumine.
Toitumine.
Seksuaalkäitumine,liigi säilitamine.
Süsteemide regulatsioon.
Uni ja ärkvelolek.
Tähelepanu ja orienteerumine.
Emotsioonid.
Mälu.
Limbus = ääris, s.o. struktuurid, mis ümbritsevad ajutüve.
•Hippocampus•Talamus•Gyrus cinguli•Corpus callosum•Fornix•Hüpotalamus•Mamillaarkehad •Amygdala•Haistmissibul
Kujunes välja esimestel imetajatel juba 150 miljoni aasta eest.
Limbilise süsteemi kahjustus
• Mitteadekvaatsed emotsioonid (näit. agressiivsus) • Motivatsioonide väärastumine • Käitumishäired • Seksuaalsuse häired • Toitumismotivatsiooni häired anoreksia buliimia hüperfaagia
• Suuraju on nn mõistusega, teadvusega ja mäluga seotud aju. Inimesel oluline abstraktse mõtlemise ja kõneoskuse jaoks. • Juba pärisimetajatel on ta suurem kui teistel selgroogsetel ja kujunes eeskätt aistingute analüüsimise kohaks. Enamus tingitud reflekside keskuseid on siin (enne automaatseiks muutumist).
• Suuraju koosneb kahest poolkerast , paremast ja vasakust. Parem reguleerib vasakut kehapoolt ja vasak paremat kehapoolt. Parem ajupoolkera sisaldavat rohkem muusikaliste ja kunstialaste annete kujunemise, kasutamise ja õppimise keskusi, vasak aga seotud ratsionaalsega, verbaalsega.
• Ajukoor on kurdude ja vagudega ning moodustab sagaraid .
• Imetajate
neocortex
koosneb 6 rakukihist, on inimesel 5 mm paks, pindalaga o,5 ruutmeetrit ja moodustab 80% aju massist.
Kumb ajupool?
Kui päripäeva, kasutad rohkem paremat suuraju poolkera; kui vastupidi – vasakut
LEFT BRAIN FUNCTIONS
uses logic detail oriented facts rule words and language present and past math and science can comprehend knowing acknowledges order/pattern perception knows object name reality based forms strategies practical safe
RIGHT BRAIN FUNCTIONS
uses feeling "big picture" oriented imagination rules symbols and images presentand future philosophy & religion can "get it" (i.e. meaning) believes appreciates spatial perception knows object function fantasy based presents possibilities impetuous risk taking
Suuraju tähtsaim osa on ajukoor
Ajukoor
• Suuraju koore paksus on 2 – 4 mm, seal paikneb 10 – 18 miljardit närvirakku. Arvukad käärud ja vaod annavad suuraju koorele suure pindala, mis küünib ligikaudu 2 m2-ni. Aju mass moodustab umbes 2% keha massist, tema hapnikutarbimine aga ca 20% kogu organismi hapnikutarbimisest puhkeseisundis. See tingib aju ülisuure tundlikkuse hapnikuvarustuse häirete suhtes. 4 6 minutit hapnikupuudust põhjustab pöördumatuid kahjustusi ajukoores.
• Suur ei ole mitte üksnes neuronite arv ajukoores vaid ka nende liigiline mitmekesisus. Koore rakkude põhitüüpideks peetakse tähekujulisi rakke ja püramiidrakke.
Basaaltuumad
Hallollusest ajukoore all on nn. valgeollus, milles on basaaltuumad, mis on seotud ajukoorega ning taalamusega ja organiseerivad inimese täpsemat, koordineeritumat liikumist (võrdle väikelapse ja täiskasvanu liikumist; Parkinsoni haiguse puhul on just siin koostöö häiritud, dopamiini tootvad neuronid hävivad tasapisi).
Peamised osad: caudate nucleus, putamen, globus pallidus e substantia nigra.
Sünapside tähtsus ajukoores
•
• Närvirakud suudavad täita oma ülesannet vaid siis, kui nad on ühenduses kas teiste närvirakkudega või siis muud tüüpi rakkudega. • Peaajus teevad närvirakud sünaptilisi kontakte peamiselt teiste närvirakkudega, aga ka gliiarakkudega, veresoone seina rakkudega jne.
Üks närvirakk võib ajus olla sünapside kaudu samaaegselt kontaktis kuni kümne tuhande teise neuroniga
, kusjuures igas sünapsis saadetakse ühelt närvirakult teisele keemiline signaal, mis muudetakse vastuvõtvas rakus elektriliseks signaaliks. Arvestades, et ajus on vähemalt 1012 neuronit, on neuronite kontakte ajus meeletult palju. (Tsit. M. Saarma)
Golgi stained neural cells in the layers of the cortex (founded on plates by Ramon y Cajal, Retzius and Andriezen) showing large and small Pyramidal cells (black) with their vertical processes, Stellate cells (green), Horizontal cells (black, upper layer) whose processes transit across the cortex and afferent proceses from deeper in the brain (generally via the thalamus). [from J. Batty Tuke,
The Insanity of Over-Exertion of the Brain
, Edinburgh, 1894]
Kiirusagar Kuklasagar Otsmikusaga
r
Oimusagar
http://www.brainhealthandpuzzles.com/brain_parts_function.html
• • •
Otsmikusagar
on imetajail kõige hilisema tekkega, inimesel kõige paremini välja kujunenud. Siin toimub probleemide lahendamine, otsuste tegemine, siin on mõistuse kasutamise, mälu ja arupidamise koht. Empaatia, inimliku headuse ja altruismi kujunemine just siin. Inimlapsel areneb ta ka kõige hiljem välja.
Kiirusagar
– puudutus- ja valutunne, ka erinevate kehaosade tunnetamise kujunemine: kalkuleeritakse objektide asupaika, äratundmist, orienteeritust ruumis. Kõnekeskused .
Oimusagar
– kuulmisanalüüs , kõne äratundmine (Wernicke piirkond). Emotsioonide kujunemine. •
Kuklasagar
. Nägemisaistingu teke ja töötlemine.
• Broca piirkond – kõneliigutuste kontroll, näonärvi algus.
• Corpus callosum – mõhnkeha – seob ajupoolkerasid.
Kõnelemine (liigutused) http://www.brainhealthandpuzzles.com/brain_parts_function.html
Kõne äratundmine
Somatosensoorne homunkulus
Näitab, kui palju infot tuleb aju sellesse kiirusagara piirkonda eri kehaosade puudutus meele rakkudest
Motoorne homunkulus
Näitab, kui palju aju otsmikusagara see piirkond saadab korraldusi kehaosadesse
Figure 1.7. How the Brain Learns New Content MÄLU KUJUNEMINE
Häired
• • Tunnetus - gnosis Agnoosia visuaalsete ja taktiilsete omadustega seotud mälu • • on häiritud Prosopagnoosia ei tunne varasemast hästituntud nägusid • Anosognoosia ei tunne oma kehaosasid ära • Koordineeritud, mõttekas tegevus - praxis • • Apraksia ei taju oma liigutusi (näit. ei tea oma käe asukohta) • Mälu - mnesis • Amneesia mäluhäire • Kõne - phasis Afaasia kõnehäire
Haistmiselund
Silm