Hjerneanatomi og neurotransmittersystemer Flashcards
Hvad er thalamus funktion?
Thalamus står for transmission af sensoriske inputs til cerebral cortex.
Thalamus beskrives ofte som en videregivelses station pga alle sensoriske oplevelser sendes til thalamus (undtagen smagssansen).
Thalamus filtrerer alt den sensoriske input der er irrelevant fra og kun de inputs der er relevante sendes videre til cortex.
Hvad er CSTC loop? (se figur 7)
Når den præfrontale cortex laver en beslutning om at udøve en bestemt opførsel, sender den informationen ud for at initierer denne opførsel. Informationen sendes til striatum, som derefter sender informationen videre til thalamus. Med den input thalamus får fra både sensoriske input udefra og input fra striatum, vil talamus finindstille hvilke informationer der skal sendes til cortex, så cortex er opdateret på status af den igangværende opførsel.
Præfrontal cortex projicerer til striatum, der projicerer til thalamus, som derefter går tilbage til præfrontal cortex.
(Cortex kan også snakke direkte til thalamus)
- De fleste outputs neuroner fra cortex er glutamat.
- De fleste outputs neuroner fra thalamus er glutamat
- Projektionsneuroner fra striatum er GABA Dvs. der er en indbygget pause, hvorved der er bygget en selvkontrol ind i systemet.
Dette system bliver moduleret af serotonin, som vil inhibere output.
Hvilken funktion har striatum?
Striatum er en del af basal ganglierne. Basal ganglierne består af forskellige nuclei i hjernens center. De største nuclei kaldes caudate nucleus og putamen, som tilsammen kaldes striatum.
Funktion:
- Regulerer planlægningen af bevægelse
- Facilitering af passende bevægelser/adfærd og hæmmer upassende bevægelser/adfærd.
- Striatum er vigtig for motivation og vanedannelse.
Hvilken funktion har nucleus accumbens?
- Er en del af striatum (den forreste laveste del/ anterior ventral)
- Et center for belønning, aversion og motivation
- Det promoverer motivation respons, når den modtager input fra dopamin
-Det hjerneområde, hvor DA udløser ”belønning”
Hvilken funktion har hippocampus?
Hippocampus er er vigtig for hukommelsen:
- Står for omsætning af minder fra korttids- til langtidshukommelse. Etablering af langtidshukommelse, altså semantisk (=fakta) og episodisk (=hændelser) hukommelse.
- Putter informationen i den rette kontekst fx placere den rigtige fil i den rigtige mappe i ens arkiv. Kontekstuel hukommelse: hipp relaterer stimuli til
den kontekst, hvori stimulus er kodet.
-Kontrollere stressrespons, ved at undertrykke HPA-akse og dermed hæmme kortisol produktionen fra binyrerne.
Kronisk stress reducerer hippocampus neurogenese og svækker eksisterende forbindelser mellem
neuroner.
Depression er dermed forbundet med reduceret
hippocampus funktion.
Hvilken funktion har amygdala?
- Amygdala har mange funktioner, bl.a
frygtbearbejdning. Personer med en stor
amygdala er mere følsomme over for frygt. - Vigtigt for frygt- og vredesreaktioner og for negative tankemønstre.
- Centralt for overlevelse ved at formidle “fight-or-flight”-svar.
-Identificerer farer og forberede os så vi ikke putter os selv i farlige situationer. - Indkoder følelsesmæssig hukommelse, og er nøglen til associativ følelsesmæssig hukommelse -> Kan koble de traumatiske oplevelser med den kontekst de er opstået i. Dette kan gøre at harmløse stimuli kan blive associeret med en traumatisk oplevelse.
- Amygdala og hippocampus er limbiske regioner, der styres af den præfrontale cortex. Dvs. Cortex ligger en dæmper på amygdala og giver dermed en følelsesmæssig kontrol.
Hvilke områder er den prefrontale cortex delt op i?
Den præfrontale cortex er det område i hjernen, der arbejder med planlægning af kognitivt kompleks adfærd (problemløsning, planlægning, beslutningstagning, selvkontrol mm.) og udtrykkelsen af vores personlighed.
Den ligger foran motor cortex.
Prefrontal cortex kan deles op i:
- Dorsolateral prefrontal cortex
- Ventromedial prefrontal cortex
- Orbitofrontal cortex
- Cingulatecortex
- Insularcortex
Hvad er forskellen mellem dorsolateral og ventromedial prefrontal cortex?
Jo mere dorsalt man bevæger sig i hjernen, jo mindre emotionel er det.
Jo mere ventral man bevæger sig i hjernen, jo mere emotionel er det.
Dorsolateral præfrontal cortex (dlPFC):
* planlægning
* arbejdshukommelse -> her og nu information -> hjælper med at skabe bro mellem nuet og fremtiden som hjælp til at guide ens opførsel
* vedvarende opmærksomhed
* problemløsning, abstrakt tænkning
* verbalt ræsonnement
* kognitiv fleksibilitet
* multi-tasking
* igangsættelse og overvågning af adfærd
* hæmmende kontrol af adfærd
Ventromedial præfrontal cortex (vmPFC)
* Selvbevidsthed
* Selvtillid/selvværd
* Selvevaluering
* Empati
* Regulering af følelsesmæssig respons i stressende situationer
Hvilken funktion har orbitofrontal cortex?
- Hjælper med at træffe beslutninger, ved at forudsige hvad belønningen i fremtiden bliver.
- Evaluerer forventet belønning
- Beslutningstagning
- Top-down kontrol af impulsivitet -> impulsivitet opstår når der sker en overestimering af værdien af hurtig tilfredsstillelse
- Regulerer følelser og social adfærd
Hvilken funktion har anterior cingulate cortex?
- Dannelse, bearbejdning og kontrol af følelser
- Selektiv opmærksomhed -> Hjælper med hvor man skal rette sit fokus
- Konfliktdetektor: når forskellige sensoriske signaler (eller interne repræsentationer af mental og fysisk tilstand) konkurrerer om ens opmærksomhed, vurderer ACC rækken af muligheder og hjælper
med at vælge den passende fortolkning og respons. - Involveret i social kognition, altså vigtig for social interaktion.
*En af funktionerne af
anterior cingulate cortex er at overvåge usikkerhed
og konflikter. Det er således tænkeligt at personer med en større ACC har en
større evne til at tolerere usikkerhed og konflikter
Hvad er GABA neurotransmittersystemet?
- GABA er hjernens vigtigste hæmmende neurotransmitter
- Alle GABA-receptorer er hæmmende
- GABA neuroner og projektioner er udbredt i hjernen.
-GABA-A-receptorer og GABA-C-receptorer er ligand gated ion kanaler
-GABA-B-receptorer er G-protein koblede receptorer.
GABA-A receptorer:
-Har en clorid-kanal, hvorved det skaber et hæmmende input
-GABA-A-receptorer medierer de beroligende og angstdæmpende virkninger af benzodiazepiner
-Benzodiazepiner (fx lorazepam, diazepam, oxacepam, alprazolam) øger GABA-A-receptorernes følsomhed over for GABA = positiv allosterisk modulatorer.
Hvad er norepinephrine neurotransmittersystemet? (se figur 8)
- Er ikke lokaliseret i hele hjerne som GABA neuroner er.
-Har deres cellelegemer i lucus coeruleus (nucleus lokaliseret i hjernestammen) som projicerer deres axoner til de fleste hjerneområder, dog ikke striatum og nucleus accumbens. - Er vigtig for humør, vågenhed, vagtsomhed, kognition og arousal
- Når der er for meget NE transmission kan det lede til angst eller aggression.
- Norepinehrine receptorer kaldes noradrenerge receptorer, som kan deles op i a1 (stimulerende), a2 (inhiberende) og beta (stimulerende).
- Den mest sensitive receptorer for norepinephrine er a2 receptorer (inhibitoriske), a1 receptorer er mindre sensitive/norepineprine er mindre potens ved denne receptorer og mindst potens ved B1 receptorer.
Hvad er serotonin neurotransmittersystemet? (se figur 8)
- Stammer fra en håndfuld nuclei i hjernestammen (medulla oblongata, pons og indtil midthjernen) = disse nuclei kaldes samlet raphe nuclei
- Serotonin input til amygdala, striatum, nucleus accumbens, hippocampus, thalamus og cortex kommer for det meste fra den dorsale raphe nucleus.
- Serotonin er vigtig for søvn, vågenhed, arousal, humør, kognitiv flexibilitet, vagtsomhed og stress tolerance/stress reduktion.
- Hvis der er for meget serotonin kan der være symptomer på impulsivitet, aggression og angst.
Findes mange forskellige serotonin receptorer, men de vigtigste er:
- 5-HT1A = inhibitoriske
- 5-HT1B = inhibitoriske
- 5-HT1D = inhibitoriske
- 5-HT2A = stimulerende
- 5-HT2B = stimulerende
- 5-HT2C = stimulerende
- 5-HT4 = stimulerende
- 5-HT5 = inhibitoriske
- 5-HT6 = stimulerende
- 5-HT7 = stimulerende
Hvad er dopamin neurotransmittersystemet? (se figur 8)
- Dopmain produceres i to nucleus i midthjernen kaldet VTA (ventral tegmental area) og substantia nigra
- Kemisk minder det om norepinephrine
- Hjælper med vagtsomhed, arousal, vågenhed, motivation, belønning (øger en emotionel oplevelse = forstærker belønning, men inducerer den ikke), kognition, bevægelse.
-Når der er for meget dopamin kan det skabe impulsivitet, afhængighed (kan også opstå ved for lidt dopamin) og psykose (kan også opstå ved for lidt dopamin).
Receptorer:
D1-type: D1 og D5 = stimulerende (excitatoriske)
D2-type: D2, D3, D4 = hæmmende (inhibitoriske)
Hvad er det kolinerge system?
Acetylcolin neuroner er lokaliseret i hjernestammen og i den basale forhjerne og projicerer input til blandt andet forhjernen.
Vigtig for:
- Arousal
- Søvn
- Læring og hukommelse
- Ledende funktioner
o Planlægning
o mental fleksibilitet
o opmærksomhed
o egenkontrol af adfærd
o kreativitet
o problemløsning
Receptorer:
Nicotinicacetylcholinreceptorer (nAChRs): hovedsageligt α4β2 og α7
Muscarinicacetylcholinreceptorer (mAChRs): M1, M2, M3, M4, M5
Hvad er histamin neurotransmittersystemet?
- Histaminerge neuroner findes i tuberomammillary nucleus, hvor der vil projicere axoner ud til forskellige hjerneområder.
- H1 er vigtig for arousal
- Vigtig for vågenhed og ledende funktioner:
o Planlægning
o mental fleksibilitet
o opmærksomhed
o egenkontrol af adfærd
o kreativitet
o problemløsning
Receptorer: H1, H2, H3, H4
Hvad er a1, a2 og B1 noradrenerge receptorers rolle? (se figur 39)
- a2 er vigtig for fokuseret opmærksomhed og spiller også en rolle som inhibitoriske autoreceptorer. Deres rolle som inhibitoriske autoreceptorer gør at de undertrykker NE-frigørelse, hvorved de fører til nedsat blodtryk når de er aktiveret.
-a1 er eksitatoriske, hvorved de fremmer vaskulær konstriktion og derfor øget blodtryk grundet øget modstand. I hjernen spiller de også en rolle i vågenhed, vagtsomhed, arousal, fleksibel opmærksomhed og distraherbarhed.
-B1 er mindst sensitiv overfor NE og derfor bliver de oftest kun aktiveret når niveauerne af NE er høje i hjernen hvor de fremmer arousal og vagtsomhed samt traume hukommelse. Grundet deres tilstedeværelse i hjertet øger de hjertets minutvolumen og gennem dette øges hjertets blodtryk.
Hvordan regulerer NE 5HT-transmissionen via a1 og a2 noradrenerge receptorer? (se figur 40)
Serotonin neuronen har på dens dendritter a1 receptorer, der vil blive aktiveret når norephineprine neuroner frigiver NE. Dvs. mere NE frigivelse vil lede til mere serotonin transmission.
Norephinephine kan også inhiberer serotonin transmissionen ved a2 receptorer som er placeret på axonterminalen af serotonin neuronen.
Norephinephrine kan også inhiberer dens egen frigivelse ved a2 autoreceptorer. Derfor vil inhibering af a2 receptorer desinhiberer NE frigivelse og serotonin frigivelse (mest desinhibering af NE frigivelse)
Hvordan regulerer 5HT NE-transmissionen via 5-HT2A og 5-HT2C receptorer? (se figur 41)
NE-neuronerne er under inhibitorisk kontrol af GABA interneuroner som er lokaliseret i locus coeruleus. Disse GABA neuroner bliver aktiveret bl.a. af serotonin som stimulerer 5-HT2C receptorer. Da 5-HT2C receptorer er eksitatoriske vil det øget GABA signaleringen hæmme NE-signalering.
Ligeledes i VTA vil serotonin aktivere 5-HT2C receptorer på GABA neuroner. Den øget GABA signaleringen vil hæmme DA-neuroner/ DA-signalering.
Hvordan vil 5-HT påvirke den mesolimbiske DA transmission?
5-HT reducerer mesolimbisk DA-transmission via 5-HT2C-receptorer
(men stiger en smule gennem 5-HT2A-receptorer)
Hvordan er kontrastvirkningen af 5-HT2A- og 5-HT2C-receptorantagonismen på DA-transmission?
5-HT2A- og 5-HT2C-receptorer er begge stimulerende og begge regulerer dopamintransmission, men generelt i modsatte retninger, og 5-HT2C-R har en stærkere indflydelse end 5-HT2A-R.
Sammenligning af 5-HT2A- og 5-HT2C-receptorer i forhold til DA-transmission
5-HT2A:
Placering: På glutamaterge neuroner
Virkning: Stimulerer glutamatfrigivelse, som indirekte øger DA i præfrontal cortex
Effekt på dopaminfrigivelse: Øger DA-frigivelse (mesokortikal + nigrostriatale baner)
5-HT2C:
Placering: På GABA-neuroner i VTA
Virkning: Øger GABA-hæmning af DA-neuroner, hvilket hæmmer DA-frigivelse i nucleus accumbens
Effekt på dopaminfrigivelse: Reducerer DA-frigivelse.
*5 HT2C-receptorer udtrykkes for det meste i hjernestammen hvor de hæmmer mesocortical, mesolimbisk og nigrostriatal
DA frigivelse.
HT2A-receptorer er stærkt udtrykt i cortex og via forbedring af glutamattransmission 5 HT2A R-aktivering øges dopamintransmissionen en smule. Dette kan forværre psykose , og antagonisme kan forbedre psykose ved reduktion af mesolimbisk DA-frigivelse.
5 HT2C-receptorer antagonisme disinhiberer cortical NE og DA (grundet reduktion af den hæmmende indflydelse af GABA interneuroner)
Dette er gavnligt i skizofreni og depression.
Mesolimbisk DA er også disinhiberet af 5 HT2C receptorantagonisme. Denne forbedrer anhedoni, men kunne teoretisk set også lidt forværre psykose i SCZ. Dette gør dog ikke ske, så længe D2 Rs er
også antagoniseret.
Derfor:
5-HT2A-R-antagonismer hæmmer mesocorticolimbisk og nigrostriatal DA-transmission.
5-HT2C-R-antagonisme disinhiberer alle tre DA-veje. Dvs. fremmer DA-transmission.
Overblik af monoamin receptorer som fokuseres på
Se figur 42
Hvilke funktioner har hypothalamus?
Hypotalamus funktioner:
1. Aktiverer det sympatiske nervesystem
* Kontrollerer frigivelse af katekolamin fra binyrerne medulla (som i kamp-eller-flugt reaktion)
* Hjælper med at opretholde blodsukkerkoncentrationer gennem virkninger på den endokrine bugspytkirtel
2. Vedligeholder kropstemperaturen
* Stimulerer rysten og svedtendens
3. Styrer kroppens osmolaritet
* Motiverer tørst og drikkeadfærd
* Stimulerer sekretion af vasopressin
4. Styrer reproduktive funktioner
* Styrer sekretion af oxytocin (til uterin sammentrækninger og mælkefrigivelse)
* Styrer trofisk hormonkontrol af anterior hypofysehormoner FSH og LH
5. Styrer fødeindtagelse
* Stimulerer mæthedscentret
* Stimulerer fodercenter
6. Interagerer med limbiske system for at påvirke adfærd og følelser
7. Påvirker det kardiovaskulære kontrolcenter i medulla oblangata
8. Udskiller trofiske hormoner, der styrer frigivelsen af hormoner fra den forreste hypofyse
Hvad gør monoaminerne?
Serotonin (5-HT):
- Funktion: Regulerer humør, søvn, smerte og stressrespons
- Relevans for smerte & psykiske lidelser: Lavt niveau → Depression, angst, øget smertefølsomhed
Noradrenalin (NE)
- Funktion: Opmærksomhed, arousal, smertemodulation - Relevans for smerte & psykiske lidelser: Dysregulering → Høj stressrespons, dårlig smertedæmpning
Dopamin (DA)
- Funktion: Motivation, belønning, motorisk kontrol - Relevans for smerte & psykiske lidelser: Lavt niveau → Anhedoni, træthed, øget smerteoplevelse
