Neurokognition Flashcards
Instuderingsfrågorna
Paradigmskifte
Riktningen från de filosofiska tankarna om att vi besitter en fri vilja förändrades och tankarna om att neurala kretsar är vår enda underliggande orsak tog plats
Fixed action pattern (FAP)
Beteenden som produceras av medfödda mekanismer
Är ofta kopplade till överlevnad
Cortex (hjärnbarken)
- Den yttre delen av hjärnan som ansvarar för högre kognitiva förmågor
- Består av 6 lager
Vad innebär hjärnans plasticitet
Hjärnan kan hela tiden förändras
Erfarenheter utvecklar och förändrar våra neurala nätverk
Vilka 2 delar kan man säga att hjärnans nervsystem består av?
- Subcortex
- Neocortex
Subcortex
Låg plasticitet
Förändras inte men kan bli mer känsliga
FAP
Neocortex
Hög plasticitet
Utvecklas av erfarenheter
Kreativt
“We don’t do what we want, but we want what we do”
Vi har ingen fri välja där vi kan bestämma vad vi vill göra eftersom att allting styrs av neurologiska kretsar.
Men vi har en illusion av fri vilja som övertalar oss att det är vi som har tagit ett medvetet beslut.
“Nothing in biology makes sense except in the light of evolution”
Vi är en produkt av evolutionen
Utan evolutionens bakgrund blir neurologin svårt att förstå
“The machinery of the brain is neural networks”
Hjärnan fungerar genom komplexa nätverk av nervceller, som kommunicerar med varandra genom elektriska och kemiska signaler
Varför är hjärnan inte som en digital dator?
- Hjärnan är dynamisk och kan förändras
- Hjärnan gör inga matematiska uträkningar
- Hjärnan följer mönster och strukturer
- Hjärnan har automatiska processer som sker utan programmering
Vilka delar består CNS av?
Storhjärnan (Cerebrum)
Lillhjärnan (Cerebellum)
Hjärnstammen (Truncus cerebri)
Ryggmärgen (Medulla spinalis)
Centrala nervsystemet (CNS)
Ett organ som sträcker sig från hjärnan till ryggmärgen
Vad har hjärnhinnor för funktion?
Ett skydd för CNS
Vilka 3 lager består hjärnhinnorna av?
Dura mater (hårda mordern)
Arachnoidea (spindelhinnan)
Pia mater (mjuka modern)
Ventriklar
Hålrum i hjärnan som är fyllda med CSF
Finns för att skydda och stödja hjärnan
CSF
En klar vätska som innehåller NaCl (koksalt) och små mängder protein
Funktion : skydd för hjärnan
Cerebrum
Storhjärnan
Består av 2 hemisfärer och 4 lober.
Den mest centrala delen i CNS
Vilka är de 4 loberna i cerebrum?
Frontalloben (pannloben)
Temporalloben (Tinningloben)
Parietalloben (hjässloben)
Occipitalloben (nackloben)
Frontalloben
Planerar motorik
Producerar tal
Ansvarar för vår sociala kompetens
Temporalloben
Förmågan att höra, Identifiera och känna igen
Förmågan till minne, inlärning samt glömska
Parietalloben
Upplevelser av beröring och smärta
Förmågan att sätta ihop kroppen till en helhet
Rumslig uppfattning
Occipitalloben
Syncentrum
Sulcus
Vecken i hjärnan
Sulcus centralis
Centralfåran
Separerar frontalloben med parietalloben
Sulcus lateralis
Separerar temporalloben från de andra loberna
Gyrus
Kullarna på storhjärnan
Gyrus precentralis
Placerad framför centralfåran
Styr motoriken
Nervcellerna härifrån skickar kommandon till kroppen
Gyrus postcentralis
Placerad bakom centralfåran
Processar den första upplevelsen av beröring och känsel
Corpus Callosum
Den jätte struktur av nervbanor och nervceller som förbinder de två hjärnhalvorna
Grå substans
Bearbetar och integrerar information
De yttersta skitet av hjärnan
Består av nervcellskroppar
Genererar medvetna upplevelser
Vit substans
Förbinder de gråa områdena med varandra
Består av axon och nervtrådar
Hippocampus
Finns i temporalloben
Fokus på minne och inlärning
Är en del av cortex
Amygdala
Finns nära hippocampus i temporalloben
Inlärning av känslomässiga minnen
specifikt kopplat till rädsla
Basala ganglier
Subkortikala strukturer
djupt inne i hjärnan
viktiga för den viljemässiga motoriken
Diencephalon
Består av 5 delar där Thalamus är den största
Reglerar viktiga funktioner i kroppen som hunger, törst, temperatur osv
Cerebellum
Lillhjärnan
Funktion: tar emot en kopia av en planerad rörelse från cerebrum.
Ger möjlighet till korrigering av rörelse
Truncus cerebri
Hjärnstammen
Många basala funktioner som hjärtrytm, andning osv.
Inga medvetna upplevelser
Medulla spinalis
Ryggmärgen
Sträcker sig från hjärnan till första ländkotan
Består också av både vit och grå substans
Afferens
Inkommande information till nervsystemet från ryggsidan
Efferens
Signaler som rör sig från nervsystemet
Signaler från buksidan
Vart sker reflexer?
På ryggmärgs nivå
Vilka två typer av perifera nerver finns det?
Spinalnerver
Kranialnerver
Spinalnerver
Börjar i ryggmärgen och sträcker sig ut i kroppen
Tar emot sensorisk information och skickar motorisk information
Perifera nerver
nerver som skickar sensorisk information från kroppen till ryggmärgen och hjärnan
Samt motorisk information från ryggmärgen och hjärnan till kroppen
Kranialnerver
Utgår från hjärnstammen
Sköter motoriken i ansiktet
Tar emot sensorisk information ifrån huvud/hals område
Descenderande bansystem
Nedåtgående bansystem
Olika bansystem förmedlar olika information
Ascenderande bansystem
Uppåtgående bansystem
Olika bansystem skickar olika information
ANS
Autonoma nervsystemet
Självständigt nervsystem som inte är viljestyrt
Styr autonoma funktioner
Vilka 2 delar finns i ANS?
Sympatiska - fight or flight
Parasympatiska - Vila och avkoppling
Na+
Natriumjoner
Hög koncentration extracellulärt : 135 mM
Intracellurlärt: 15 mM
K+
Kaliumjoner
Hög koncentration Intracellulärt: 140 mM
Extracellulärt: 5 mM
Cl -
Kloridjoner
Hög koncentration extracellulärt: 100 mM
Intracellulärt: 15 mM
Ca2+
Kalciumjoner
Mindre men hög koncentration Intracellulärt: 100 nM
Extracellulärt : 1-n mM
Na+/K+ -pumpen
Pumpar natrium in i cellen och kalium ut ur cellen för att bibehålla membranpotentialen
Potentialskillnad över cellmembranet
En elektrisk spänningsskillnad mellan insidan och utsidan av cellen
Formas av koncentrationen av laddade celler
Depolarisering
-En dramatisk ökning av membranpotentialen på grund av ett stort inflöde av natriumjoner i cellen
-Om depolariseringen når en viss tröskel bildas en aktionspotential
Vilken siffra har membranpotentialen i viloläge
Ungefär -70 mV
Vilken siffra måste depolariseringen nå för att en aktionspotential ska bildas?
Ungefär -55 mV
Hyperpolarisering
Sker under den relativa refrkätär perioden vilket innebär när cellan går från vilopotbsial till ännu mer negativt
Neurotransmittorer
Kemisk substans som fungerar som en budbärare av signaler mellan nervceller
GABA
En hämmande neurotransmittor
Binder vanligtvis till jonotropa receptorer
Acetylkolin
Neurotranmittor som är kopplat till muskelkontraktion, minne och uppmärksamhet
Vanligt att binda till jonotropa receptorer
Dopamin
En neurotransmittor som utlöses av belöningssystemet
Serotonin
Neurotranmittor
Glutamat
Neurotransmittor vid minne och inlärning
Vanligt bindande till jonotropa receptorer
Endorfiner
Neurotranmittor för smärthantering
Vad har kalciumjoner för effekt på den presynaptiska cellen?
Ger en aktiverande effekt som leder till vestikelfusion
Vad har kloridjoner för effekt på den presynaptiska cellen?
Ger en hämmande effekt
Presynaptisk vesikel
Behållaren för neurotransmittorerna i den presynaptiska cellen
EHP - efterhyperpolarisering
Det sker en ytterligare sänkning i membranpotentialen så de blir mer negativt än vilopotensialen
Exempel går från -70 till -90
Divergens
En nervsignal från en nervcell kan spridas till flera olika grupper av nervceller som tillhör olika områden av hjärnan
Konvergens
Flera nervceller skickar information till en typ av nervcell för en helhetsbild av informationen
Refraktärperiod
Perioden då en nervcell är oförmögen att regera på nya stimulis
Reglerar excitationen i cellerna för att undvika över stimulans
Samt säkerställer att aktionspotensialen bara kan färdas framåt
Vad händer i en synaps?
När aktionspotentialen når presynspsen öppnas de spänningskänsliga kalciumkanalerna och en införsel av kalciumjoner sker i den presynaptiska terminalen. Inflödet av kalciumjoner leder till en frisättning av neurotransmittorer från vesiklarna i synapsklyftan. Olika transmittorer beroende på signal som ska skickas.
Postsynapstiska cellen tar via receptorer emot neurotranmittorerna och en depolarisering kan ske i den postsynsptsikacellen beroende på om det sker en excitatorisk eller inhiberande effekt.
Vesikelfusion
Processen där en vesikel smälter samman med cellmembranet för att frisätta neurotransmittorer
Hur upprätthålls koncentrationsskillanderna mellan de extracellulära och intracellulära i cellen?
Upprätthålls av transporten av joner genom N+/K+ pumpen mellan insidan och utsidan för att hålla jämnvikt.
Två kalium in och 3 natrium ut
Jämnviktspotensial
När Vilopotenialen är precis i skat med alla joner och det inte behöver ske någon form av nettotransport av något jonslag över cellmembranet
Natriumkanaler
Selektivt för natriumjoner
Öppnas när en depolarisering i cellen sker för att skapa en aktionspotensial
Kaliumkanaler
Selektiva för kaliumjoner
Involverade i hyperpolarisering och återställandet av vilopotensialen efter en depolarisering
Kalciumkanler
Spänningskänsliga kanaler
Är viktig för överföringen av signaler vid en synaps
Kloridkanaler
Släpper igenom kloridjoner som hämmar effekten av en aktionspotential i synapsen
hur skiljer sig olika spänningskänsliga kanaler?
Olika strömstyrka krävs för aktivering
Vad innebär tröskelvärdet?
Depolariseringen i cellen måste nå ett visst värde för att aktivera en aktionspotential. I nervcellen ligger tröskeln på runt - 55mV
Vad menas med “allt-eller-inget” beteende i samband med en aktionspotential
Om depolariseringen når tröskeln kommer alltid en fullständig aktionspotential aktiveras, medans om den inte når tröskeln blir det ingen aktionspotential alls
Refraktäritet
Temporär höjning av tröskeln precis efter en aktionspotential
Varför sker refraktäritet?
Om en depolarisering sker direkt efter en aktionspotential ska de inte vara signaler för tätt inpå varandra samt för att signalen inte ska kunna skickas fram och tillbaka mellan cellerna
Vilka faktorer påverkar fortledning av aktionspotentialen?
Myelinet kring axonet
längs de perifera nervsystemet kan signalerna hoppa mellan noder täckt av myelin vilket ger en “genväg”
Metebotrop synaptisk transmission
Dess receptorer är kopplade till intrecellulära signalvägar
G-proteiner kan då påverka enzymer och jonkanaler indirekt
Långsam och mer långvarig respons
Komplexa funktioner
Vilken sekvens av händelser äger rum i en glutamat synaps?
Aktionspotentialen når den presynaptiska terminalen, detta gör att spänningskänsliga kalciumkanaler öppnas och kalciumjoner strömmar in i terminalen. Detta skapar en vesikelfusion och glutamat transmittorer frisätts. Glutamatet diffunderar över synapsklyftan och fäster vi receptorerna hos den postsynaptiska cellen. Glutamat är en jonotropisk transmittor vilket innebär att den direkt kommer öppna natriumkanaler beroende på om den fångas upp av AMPA eller NMPA receptorer och den postsysnaptsiak cellen kommer exciteras av natrium inflödet över membranet.
Hur kan man styra frisättningssannorlikheten hos en presynaptisk vesikel?
Reglering av inflödet av kalciumjoner i den presynaptiska terminalen
Tillgänglighet av neurotransmittorer
Glutamatreceptor AMPA
Jonotrop receptor
Snabb synaptisk transmission på grund av omedelbar öppning av kanaler
Måste öppnas för att NMDA ska öppnas
Glutamatreceptor NMDA
Jonotrop receptor
Spänningskänslig Jonkanal - kräver både glutamat frisättning samt depolarisering i postsynaptiska cellen
Depolarisering sker genom att AMPA kanal redan har öppnats och depolariserat cellen
Både glycin och glutamat behöver binda till receptorer för aktivering, samt att en depolarisering måste ske då blockaden av magnesiumjoner försvinner från kanalen.
LTP och LTD
Vilken effekt har GABA på den postsynaptiska cellen?
GABA har en hämmande effekt vilket kommer leda till öppningen utav Kloridkanaler, som i sin tur kommer leda till en hyperpolarisering i cellen
Vilken betydelse har efterhyperpolarisering (EHP)?
Undvikande av överstimulering i cellen
Hur kan EHP moduleras?
Öka aktiviteten hos jonkanaler som leder till hyperpolarisering
Hur kan en hormon påverka nervcells aktivitet?
Binda till receptorer
aktivera intracellulära signalvägar
ändra genuttryck
vilket leder till förändringar i jonaktivitet, synapsplacticitet, neurotransmittorproduktion, struktur och funktion
LTP på synaps nivå
Långvarig förstärkning av signalöverföring vid en synaps: Mängden nerotarnmittorer som diffunderar mellan cellerna ökar på grund av en ökad mängd kalciumjoner i presynsptiska cellen och fler AMPA receptorer på den postsynspptsiska cellen som genom NMDR kanaler släpps in på grund av upprepande liknande stimuli, på samma gång ökar även EPSP vilket stärker de synaptiska kopplingarna.
Engram
Ett nätverk av nervceller som kopplas samman till ett nätverk som i sin tur är funktionellt sammankopplat med ett minne
Pettern concrisen
Om en del av ett engram/nätverk triggas kan det innebära att hela minnet återkallas
Vad skapar basen för association och tankekedjor i hjärnan?
Enstaka celler i ett engram kan också vara delaktiga i ett annat engram
EPSP
Excitatorisk postsynaptisk potential
Neurotransmittor startar en depolarisering och en potential uppstår som sedan
under repetitivt strak stimuli ökar och effektiviseras
LTP
Långtidspotentiering
Långvarig process där kopplingen mellan nervceller förstärks
Sker vi högeffektiv och repetitivt stimuli
LTD
Långtids depression
Styrkan hos synaptiska förbindelser minskar
När två neuroner inte längre är lika aktiva med varandra tappar kopplingen dess kraft
Varför är LTD viktigt?
För att kunna rensa ut överflödig information och justera kopplingar i engrammen
LTD på synaps nivå
Mängden neurotransmittorer som frigörs minskar, leder till försvagning av synaptisk transmission
(Re)Consolidation
Att plocka fram ett minne för att sedan stärka det är de bästa sättet för inlärning
Engram på cellnivå
Bildas genom LTP
Långvarig förstärkning av synaptiska förbindelser
Två neuroner aktiveras tillsammans upprepade gånger
Vilken typ av inlärning är hippocampus nödvändig för?
Bildandet av nya deklarativa minnen - episodiskt och semantiskt
Studiet av H.M
Hippocampus opererades bort. Epilepsin försvann men han förmåga att bilda nya dekalrativa minnen försvann helt. Varje gång hans fru kom in i rummet trodde han att han inte hade sett henne sen innan operationen även om han såg henne 5 minuter tidigare. Dock kunde H.M bilda nya icke-dekalrtiva minnen men han kunde då inte komma ihåg att han hade utfört uppgiften tidigare.
Vilka två typer av synaptisk plasticitet anses ligga bakom förmågan till inlärning, respektive glömska?
LTP - långtidspotentering
LTD - Långtidsdeprission
Anterograd amnesi
Inlärningssvårigheter
Sämre förmåga att bilda nya minnen
Retrograd amnesi
Svårigheter att plocka fram tidigare minnen
Minns oftast barndomsminnen bäst
Glömskans viktigaste egenskaper
Förmågan att lära om och lära nytt
Förmågan att kunna generalisera kunskap bygger på bortfall av detaljer
Sömnens påverkan på inlärning
Förstärkning av minnen samt bortsortering av minnen
Repetition sker under sömn, viket gör att minnen stärks - råttan och labyrinten
EEG
Elektroencefalografi
Mäter de elektriska fälten i hjärnan som bildas av nervcellsaktivitet
Mäter själva depolariseringen
MEG
Magnetoencefalografi
Mäter de magnetiska fälten som genereras av elektrisk aktivitet
Vilket fält är MEG mest känslig för?
Tangeesiella fält
Färdas längs med hjärnans yta
Skillnad mellan EEG och MEG
EEGs mätverktyg är elektroder, MEGs är magnet känsliga sensorer.
EEG mäter elektrisk aktivitet och MEG mäter magnetfält som uppstår av elektrisk aktivitet.
MEG är mycket känsligare
Alfarytm/Alfavågor
Elektrisk aktivitet som kan registreras med EEG
Förknippat med lugn, avslappning och lätta sömnstadier
Vilken frekvens har alfavågor?
Mellan 8 och 12 hertz
Hur studerar EEG sömn?
Identifiering av olika sömnstadier
Kvaliten och varaktigheten av sömnen (uppvaknanden och djupsömn)
Svarspotensialer/evoked potensials
En specifik elektrisk signal som genereras i hjärnan som svar på ett specifikt sensoriskt eller motoriskt stimuli,
slår ihop och räknar ut medelvärdet på sparksen som ges för att komma undan brus
Detta gör man för att få en graf för att kunna undersöka de man verkligen vill undersöka