Neurologi

Question 1

ANS indelning

Answer 1

Sympaticus:
T1-L2/L3 ACh-N –> paravertebrala gränssträngen –> postganglionära neuron långt från målorgan NA-AB
(ej svettkörtlar, binjure: ACh-ACh)

Parasympaticus:
S2-S4 + CN III, VII, IX, X –> organnära gangl./ nervplexa ACh-N –> postganglionära neuron nära organ ACh-M

Question 2

Tanke –> handling + hur påverkas detta av stress?

Answer 2

1. primära sensoriska områden integrerar info (syn, hörsel, känsel)
2. Multimodala associationscentra (parietalcotex) => info integreras + analyseras
3. prefrontalcortex (nytta)
4. PMA –> SMA (plan)
5. PMA –> MI (gyrus precentralis)

Stress:
ANS sympaticus fight/flight –> limbiska amygdala (skräck) aktiveras –> hämmar prefrontalcortex (fokus, radar)

+ hjärtklappning, magont

Question 3

Ryggmärgens histologi

Answer 3

Ventralhorn: alfa motorneuron (förmedlar impulser corticospinala banan –> skelettmuskler)

Grå substans:
Nervceller: lucker kärna, tydlig nukleol, kan se nervcellers dendritutskott + ngt axon

Vit substans:
- oligodendrocyter (prod myelin)- flest
små kondenserade kärnor, omges av knappt synbar cytoplasma.
Axon i vit substans omges av myelin (ses som utfällda vita ringar)

• Astrocyter: kärnor = större + mer luckra
  upprättar BBB, regl. EC jonkonc., involverade i metabol regl., omsättning + återupptag transmittorer, synaptisk transmission
• Microglia = fagocyterande, avlånga små kärnor, få –> svåra att urskilja

Question 4

Var lagras olika sorters minne?

Answer 4

Episodiskt –> Neocortex
Procedur –> basala ganglier
Emotionell/ rädsla –> amygdala

Question 5

Hur går långtidspotentiering av hippocampus till?

Answer 5

samtidig aktivering av AMPA + NMDA receptorer:
Mg2+ blockad av NMDA-Receptor upphävs av depolarisering –> Ca2+ strömmar in i cell (och frisätts ev ur intracellulära förråd) –> aktivering CaMKII och eller PKc –> AMPA receptorer (intracellulärt i membranblåsor) inkorporeras i synapser => nerveller mer känsliga

senare komponenter av långtidspotentiering kräver även ny proteinsyntes, den transkriptionella aktiveringen tros bero på Creb.

Question 6

Nervimpuls: uppstår + fortplantas

Answer 6

¤ Joner + koncentration:
ATP => Na/K-ATP:as (Na+ ut, K in) i nervcell –>
- intracellulär [K] ca 100mM och [Na] ca 15mM
- Extracellulär [K] ca 5mM och [Na] ca 150 mM

¤ Vilomembranpotential:
Eftersom nervcellsmembranet är mer genomsläppligt för K+ än Na+ i vila =>
K+ läcker ut –> insida negativt laddad –> hindrar ytterligare inflöde av K+

När utflöde av K+ pga konc. skillnad = inflöde pga elektrisk potential: Jämvikt

Jämviktspotential K+ ca -80mV, Na+ ca +60 mV
Då K+ genomsläpplighet dominerar –> vilomembranpotential ca -70mV

¤ Initiering AP:
Om vilomembranpotentialen mer pos (pga inflöde av Na+ genom ex. mekaniskt känsliga jonkanaler) –> spänningskänsliga Na+ kanaler öppnas –> inflöde Na+ –> mer positivt intracellulärt (depolarisering) –> Hodgkins cykel –> snabb membranpotential ändring = AP

¤ Återställning normal vilopotential:
När membranspänning uppnår +30mV –> Na+ kanaler inaktiveras, spänningskänsliga K+ kanaler akiveras –> utflöde K+ och inget inflöde Na+ –> membranspänning återställs till -70mV (repolarisering) => refraktärperiod

¤ Fortplantning:
När nervmembranet i en ranvisk nod depolariseras –> joner strömmar framåt och bakåt i axonet –> spridning av depolarisering både framåt och bakåt, när depolarisering når nästa ranviska nod framåt –> AP initieras.
Depolarisering bakåt medför ej AP pga refraktärperiod (Na-kanaler har fotbojor som tar tid att öppnas) => spridning av nervimpuls i en riktning, hastighet max 60 m/s

Question 7

Reflexbanor

Answer 7

Muskelspole —> afferenter —> dorsalrotsganglion —> dorsalhorn (dorsalrötter) lamina 6 —> alfa motorneuron i ventralhorn lamina 9 —> efferenter —> muskler

Question 8

Neuromuskulär synaps

Answer 8

AP => spänningskänsliga Ca2+ kanaler öppnas i nervcell —> exocytos ACh i vesiklar —> binder till ACh receptorer av nikotinerg typ på muskelcell —> Na+ porer öppnas => inflöde Na+
I synapsspalt finns Acetylcholinesteras => nedbrytning ACh —> nikotinerga receptorer stängs inom några millisekunder

Question 9

Muskarina ACh receptorer

Answer 9

Binder ACh från parasympaticus postganglionära neuron nära målorgan

genom G-protein => aktiv/ inativ signaleringskaskad/ direkt påverkan på jonkanaler

Question 10

Vilomembranpotential

Answer 10

påverkas av intracellulära koncentrationen av Na+, Cl-, K+ som uppkommer genom:

• aktiv transport
• skillnad i genomsläpplighet membran (jonsort + jonselektivitet)

Question 11

Vad händer med överblivet dopamin i synapsklyftan?

Answer 11

Tas upp ur extracellulärutrymmet av DAT —> transporteras av VMAT —> synapsblåsor
kan även diffundera

Intracellulärt: kan brytas ner av MAO + COMT —> homovanillinsyra —> urin

Question 12

Val av vatten vs Cola när man vill gå ner i vikt - vilka delar av hjärnan deltar i beslutet?

Answer 12

• långtidsplan (gå ner i vikt) - Prefrontalcortex (Glut-signalerig)
• Belöningssystem: nucl. accumbens + dopaminerga celler i ventrala Tegmentum

Cola = belönande (vi har skapat kontakt mellan hippocampus + övriga cortex)

• Blodsockernivå, törst: hypothalamus + hjärnstam

Question 13

Val av alkohol vs vatten vid beroende- vad bidrar till valet?

Answer 13

1. Belöningssystem:
   => sug
   + Avtrubbat —> alkohol prioriteras på bekostnad av annat
2. Prefrontalcortex:
   = mindre aktiv pga långtidsberoende => svårare att stå emot suget
3. Amygdala:
   Negativt sinnesläge (pga långtidsberoende) —> alkohol löser detta kortsiktigt
4. Undvika abstinenssymptom = drivkraft kort sikt

Question 14

Val av kokain vs socker vid beroende - hur går det till?

Answer 14

• Kokain aktiverar belöningssystemet genom att hämma dopamintransportören DAT + har viss effekt på andra monoamintransportörer som SERT

=> ökad dopaminfrisättning i nucl. accumbens

• Socker aktiverar dopaminerga celler på samma sätt som kokain, signalen går dock till ventrala Tegmentum istället för thalamus och hjärnbarken

Kokain ger en mycket hög dopaminfrisättning i nucl. accumbens + snabbt!

Socker är något vi är vana vid att inta => lägre dopaminsvar (upprepat + förutsägbart intag)

Question 15

Vilket system verkar kaffe på?

Answer 15

Adenosinsystemet

Question 16

Varför anses sött vara gott och beskt äckligt (hur har detta utvecklats evolutionärt)?

Answer 16

Sött = kalorier
Beskt = toxiner

Question 17

Axonfortledning- vilka jonkanaler är involverade + hur fungerar dem?

Answer 17

Jonkanaler:

• K+ kanaler:
  => K+ ut ur axon
  har port => öppnas/ stängs
  en spänningssensor i kanalsen periferi rör sig när membranspänningen ändras —> öppnar/ stänger porten
• Na+ kanaler:
  10 x snabbare än K+ kanaler
  => Na+ in i axon
  Har en aktiveringsport med spänningssensor i periferin som känner av membranspänning + inaktiveringsport (fotboja) som kan stänga kanalen

Efter en AP => axon refraktärt = ingen ny AP innan axon återhämtning efter förra AP pga Na+ inaktiveringsport ej hunnit öppna sig

Question 18

Ange hjärnans tre principiella system-nivåer och uppge de tre nivåernas namn med ett eller två ord per
nivå.

Answer 18

Intellekt, kognition
Emotioner
Reptil

Alternativa begrepp:
1. kognitiva funktioner, tankar, associativa funktioner;
2. Emotioner, limbiska
systemet;
3. Reptilfunktioner, hjärnstamsfunktioner, automatiska funktioner.

Question 19

Vilka signalsubstanser utsöndrar motorbarkens respektive ryggmärgens motorneuron?

Answer 19

De celler i motorbarken som projicerar till de spinala motorneuronen har glutamat som
signalsubstans. De spinala motorneuronen utsöndrar acetylkolin.

Question 20

Hur stor är en nervcells vilospänning och hur skapas och upprätthålls denna spänning?

Answer 20

Nervcellers vilospänning ligger normalt mellan -60 och -70 mV. Energikrävande Na/KATPas
pumpar ut Na-joner och in K-joner. Om K-kanaler är öppna kommer (1) K-joner diffundera ut ur
cellen och skapa en negativ membranspänning (cellens intracellulära potential minus cellens
extracellulära potential). Denna (2) negativa spänning kommer att elektrostatiskt att attrahera Kjoner
till insidan. Vi en viss membranspänning uppnås jämvikt mellan de båda krafterna, den så
kallade jämviktsspänningen. För K-jonerna är jämviktsspänningen c:a -90 mV och för Na-joner c:a +50
mV.

Question 21

Ange fyra skillnader mellan neuropeptider och transmittorsubstanser som
GABA och glutamat.

Answer 21

1. Neuropeptider finns i Large Dense Core vesikler – GABA/glutamat i Small Clear vesikler.
2. Neuropeptider binder till G-proteinkopplade receptorer - GABA/glutamat till ligandöppnade
   jonkanaler och ibland G-proteinkopplade receptorer
3. Frisättning av neuropeptider kräver burstar av aktionspotentialer - Frisättning av GABA/Glutamat är
   mer effektiv, en aktionspotential räcker oftast
4. Neuropeptider tillverkas i somat och det sker ingen lokal produktion i synapsen – för GABA/Glutamat
   sker lokal recycling av vesikler som återuppladdas med transmittorsubstans.
5. Neuropeptider är peptider (en kort sträng av aminosyror) – GABA/glutamat syntetiseras från en typ
   av aminosyra.

Question 22

Vilka funktioner har cerebrocerebellum?

Answer 22

Cerebrocerebellum ser till att rörelser blir koordinerade (t.ex. mellan olika leder) och av
rätt längd. Den är även viktig för timing av rörelser, t.ex. att rörelser kommer igång.
Cerebrocerebellum är också centralt för vissa typer av motorisk inlärning, t.ex. vad gäller komplexa
rörelser (”skilled movements”).

1. Koordination olika leder
2. rörelse av rätt längd
3. Timing rörelse (ex start)
4. Motorisk inlärning skilled movements (muskelminne)

Question 23

Vilka typer av fibrer (specifika namn) synapsar på purkinjeceller i cerebrocerebellum och var
kommer dessa fibrer ifrån (celltyp/struktur)?

Answer 23

Parallellfibrer från kornceller (granuliceller) i cerebellums bark och ”climbing fibers” från
oliva inferior.

Question 24

GABA är den vanligast förekommande inhibitoriska neurotransmittorn i CNS. Förklara på molekylär
nivå hur GABA verkar hämmande på den postsynaptiska cellen.

Answer 24

GABA som frisätts från den presynaptiska terminalen binder till GABAA receptorer på
den postsynaptiska cellen. GABAA receptorerna är jonkanaler permeabla för Cl-. I de flesta nervceller
är Nernstpotentialen för Cl- omkring -70 mV så inflöde av Cl- kommer att hyperpolarisera cellen och
fjärma membranpotentialen från tröskelvärdet att öppna spänningskänsliga Na+ kanaler och initiera
en aktionspotential.

1. GABA frisätts från presynaptiska terminalen —> binder till GABA a receptorer på postsynaptiska membranet.
2. GABAa R är permeabel för Cl-
   den intracellulära potentialen för Cl- är ca -70mV —> Cl- inflöde ger en hyperpolarisering av cellen
3. Na+ kanaler kan ej öppnas och tröskelvärdet för AP uppnås ej (ingen AP)

Question 25

Förutom de cortikospinala banorna så finns det subcortikala banor (hjärnstamsbanor) som styr vår
motorik. Nämn tre sådana banor och beskriv för respektive bana; ursprung, var den terminerar (del
av ryggmärgen) och vilken funktion den har.

Answer 25

Vestibulospinala banan:

• Från de vestibulära kärnorna framförallt till mediala delar av ryggmärgen.
• Använder balansinformation för att styra proximal muskulatur (t.ex. hållning).

Tectospinala banan:
- Från tectum (huvudsakligen colliculus superior)
framförallt till mediala delar av ryggmärgens framhorn (i synnerhet halsregionen).
- Orienterar huvudet i förhållande till syninflöde.

Reticulospinala banan:
- Formatio retikularis framförallt till mediala delar av ryggmärgen.
- Postural kontroll och kontroll av grovmotorik. Står bland annat för de posturala förändringar som krävs för att
kunna utföra en specifik rörelse. Spelar även viss roll i exempelvis gång och andning.

Rubrospinala banan:
- Från nucleus ruber framförallt till laterala delar av framhornet på cervikal nivå.
- Mindre viktig i människa men tros kunna bli viktig vid skada av cortikospinala banorna. Styr motorik
framförallt i övre extremiteten.

Question 26

Beskriv med 3-4 punkter/meningar skeendet från en händelse/upplevelse som sedan övergår till och
manifesteras som ett långtidsminne.

Answer 26

i) En händelse/upplevelse tolkas/upplevs i associationsområdet parietalt/temporalt och
frontalt;

ii) Händelsen överförs till hippocampus som ”katalogiserar” händelsen i tid och rum
varefter;

iii) Den sedan återförs till neocortex och lagras i nätverk (engram) i nära anslutning till den
ursprungliga aktiviteten.

Question 27

Vilken typ av känslor förknippas anteriora insulas högra sida med?

Answer 27

Anteriora insula (limbiska sensoriska cortex) på höger sida förknippas framför allt med
negativt laddade känslor.

Question 28

Hur påverkar dopaminfrisättning i striatum fyrningsfrekvensen i de nervceller som ligger i
globus pallidus?

Answer 28

Ökar fyrningen i den externa delen (GPe) och minskar de i den interna delen (GPi).

Question 29

vad är funktionen av vSNARE?

Answer 29

v-SNAREs funktion är främst att mediera exocytos av GABA.

Question 30

Vad är en kommissur + ge exempel

Answer 30

Förbindelse mellan två strukturer, ex. corpus callosum

Question 31

På vilket sätt är sömnen viktig för vår inlärning och våra minnesfunktioner? Förklara med 2-4
meningar.

Answer 31

Under sömnen aktiveras upplevelsen/händelsen i hippocampus, spelas upp igen, och
reaktiverar neocortex så att engrammet manifesteras i neocortex. Sömnen medverkar till att
aktivitets-arean av händelsen reduceras samt att viktigare delar av den förstärks.

Question 32

Beskriv den vestibulospinala banans anatomi och funktion.

Answer 32

Banan utgår från nuclei vestibulares (mediala och laterala). Den terminerar i
ryggmärgens framhorn, huvudsakligen medialt och ipsilateralt. Banan reglerar framför allt
huvudrörelser och muskelgrupper som har med stående/hållning att göra. Funktionen blir därmed
att orientera kroppen och huvudet i rummet utifrån balansinput.

Question 33

Vad skiljer arbetsminne från

episodiskt långtidsminne vad avser funktion och mekanism?

Answer 33

Arbetsminnet innebär en kortvarig och övergående aktivitet i neocortex som inte
innebär övergång till långtidsminne och strukturell påverkan genom långtidspotentiering, vilket sker
vid episodiskt långtidsminne.

Question 34

För att snabbt kunna skicka information i kroppen utnyttjas elektriska signaler. Varje cell har en negativ membranspänning och denna utnyttjas för att skicka signalen. Beskriv hur den negativa spänningen uppstår. Glöm inte bort att ange kvantitativa data där så är möjligt.

Answer 34

Energikrävande Na/K-ATPaspumpar natriumjoner ut ur cellen och kaliumjoner in i cellen. Koncentrationerna blir då: Na (e.c.) = 140 mM, Na (i.c.) = 12 mM, K (e.c.) = 4 mM, K (i.c.) = 100 mM. (1p)

Ett cellmembran i vila är till viss del genomsläppligt för kaliumjoner varför några kaliumjoner slipper ut från cellen. Detta utflöde av positivt laddade kaliumjoner skapar en negativ elektrisk potential intracellulärt jämfört med extracellulärt. Den negativa spänningen förhindrar fortsatt utflöde. Jämvikt uppstår vid den spänning som beskrivs av Nernsts ekvation. Jämviktsspänningen för kaliumjoner är c:a -90 mV. (1p)

Motsvarande jämviktsspänning för natriumjoner är c:a +60 mV. Eftersom membranet i vila framför allt släpper igenom kaliumjoner hamnar vilomembranspänningen nära kaliums jämviktsspänning, men eftersom även natriumjoner till viss del läcker genom membranet så blir vilomembranspänningen något mer positiv, c:a -70 mV. (1p)

Question 35

Episodiskt långtidsminne skiljer sig från arbetsminne avseende vilka delar av hjärnan som är engagerade. Vilka två hjärnområden/strukturer är engagerade i episodiskt långtidsminne?

Answer 35

Neocortex och hippocampus.