Senzorika in motorika Flashcards
Vid, gibanje, sluh, dotik, voh, okus, pozornost
Razloži kako zenica in leča vplivata na sliko, ki pade na mrežnico.
Količina svetlobe, ki doseže mrežnico, regulirajo obroči tkiva, ki se krčijo (= šarenica). Svetloba vstopi skozi zenico. Velikost zenice je odvisna od sprememb svetlosti in je kompromis med občutljivostjo (kako dobro zaznamo objekte v določeni svetlobi) in ostrino (podrobnosti objektov). Več kot je svetlobe, boljše lahko zaznamo objekte in njihove podrobnosti, torej se zenica skrči (in vice-versa). Ko so zenice skrčene je slika, ki pade na mrežnico bolj ostra in ima večjo globino. Za vsako zenico je leča, ki fokusira svetlobo na mrežnico.
Ko gledamo nekaj blizu, napetost med vezmi prilagajajo ciliarne mušice in leča se oblikuje v navadno cilindrično obliko; to poveča njeno zmožnost lomljenja svetlobe in bližji predmeti se lahko fokusirajo. Dlje kot fokusiramo naš pogled, bolj se ta leča ‘splošči’. Prilagajanje leč imenujemo ‘akomodacija’.
Razloži zakaj imajo neki vretenčarji na vsaki strani glave eno oko, nekateri pa eno oko ob drugem na sprednji strani njihove glave.
Dve očesi sta koristni, saj pokrijemo skoraj celoten viden kot, brez da premikamo glavo. Imeti obe očesi na sprednji strani je slabo, saj ne vidiš kaj se dogaja za tvojim hrbtom. Po drugi strani pa je dobro, saj nam to omogoča globinski vid in 3-D zaznavo.
Razloži pomembnost binokularne razlike
Binakularna razlika (razlika med sliko iz leve strani in desne) je višja za predmete, ki so bližje. S tem lahko živali ustvarijo 3-D sliko iz dveh dvodimenzionalnih slik na mrežnici.
Opiši strukturo mrežnice in naštej vrste celic, iz katerih je zgrajena.
Mrežnica je narejena iz petih različnih tipov nevronov, vsaka od teh ima več podtipov.
Receptorji: celice čutila, ki sprejema dražljaje iz okolice
Horizontalne celice: internevron v mrežnici, ki vzpostavlja sinapse med fotoreceptorskimi in bipolarnimi celicami sin. horizontalka
Bipolarne celice: bipolarni nevron, ki prevaja vzburjenje od fotoreceptorskih celic do nevronov mrežnice sin. bipolarka
Amakrina: internevron v mrežnici, ki nima nevrita in katerega dendriti delajo sinapse med različnimi bipolarnimi celicami in nevroni sin. amakrinka; specializirana za lateralno komunikacijo
Ganglijske mrežnice: celice ganglijskega sklada mrežnice, katerih aksoni tvorijo vidni živec
Zakaj rečemo da je mrežnica sestavljena ‘inside-out’? Katera dva problema to povzroči?
Na nek način je mrežnica ‘inside-out’ saj svetloba pride do receptorjev šele po tem ko preide preko drugih slojev; ko se ti aktivirajo, nevralne informacije potujejo spet skozi sloje mrežnice do ganglijskih mrežnic, katerih aksoni tvorijo vidni živec. Iz tega izhajata dva problema:
1) vsa prihajajoča svetloba je mal distorted s tkivi mrežnice predn pride do dejanskih receptorjev (> fovea zmanjša ta problem)
2) če želi akson iz ganglijskih mrežnic iti iz očesa, more biti nek prostor v sloju receptorjev. Ta sloj imenujemo** ‘blind spot’** (>možgani dopolnejo informacije ki manjkajo)
Opiši dvojno teorijo vida in razloži razlike med fotopičnimi in skotopičnimi sistemi.
Znotraj mrežnice imamo dva različna tipa receptorjev. Odkritje dveh tipov je pripeljalo do razvoja dvojne teorije vida -> da stožci in paličice sodelujejo pri različnih tipih vidne zaznave:
čepki: fotopičen vid; dominira v dobri svetlobi in nam omogoča dostop do izostrenosti ter barv
Paličice: skotopičen vid; občutljiv na gibanje in lahko zaznava stvari v poslabšanih vidnih okoliščinah (brez podrobnosti, brez barve)
Razlika med skopotičnim in fotopičnim vidom pride zaradi različnega načina kako so wired. Pri skotopičnem vidu se izhodne informacije več stotih paličic združi v eni ganglijski celici (informacije se dodajajo, dopolnjujejo); pri fotopičenm sistemu se le par stožcev združi v vsaki ganglijski celici. Torej, skotopičen vid plača svoje super zmožnosti zaznave s tem, da ne zaznave ne barve ne podrobnosti. Do tega pride, saj je ogromno informacij iz stotine paličic in možgani ne morejo vedeti iz kje v vidnem polju prihaja neka informacija (vs. fotopičen, kjer je relativno malo dvoumnosti).
Razloži razliko med fotopično in skotopično spektralno občutljvostjo in obrazloži, kako ta razlika doprinese k Purkinje efektu.
Ljudje in druge živali s paličicami in stožci imajo dve krivini spektralne ločljivosti (spectral sensitivity curve). Krivina spektralne ločljivosti je graf relativne svetlosti luči z isto intenzivnostjo pri različnih valovnih dolžinah.
Fotopična krivina spektralne ločljivosti: (vprašaš udeležence kok svetlo je nekej če jim svetiš direktno v foveo)
Skotopična krivina spektralne ločljivosti: (vprašaš udeležence kok svetlo je nekej če jim nekaj svetiš v periferijo tako, da se ne aktivirajo periferni stožci?)
Purkinje efekt: da se najvišja občutljivost na svetlobo v očesu premika proti modremu koncu spektra ob poslabšani vidljivosti; zaradi tega bo rdeča barva izgledala temnejša od ostalih barv ko se temni (zato ker greš bolj proti skotopičnem vidu?)
Opiši tri tipe nevoljnih fiksacijskih premikov oči in opiši kaj se zgodi, ko je celotno gibanje očesa onemogočeno.
Kako imamo lahko tako bogato sliko vidnega polja, če vidimo samo en majhen delček s svojim fotopičnim vidom? Ker se naše oči konstantno premikajo in je naša vidna zaznava skupek vseh prejšnjih vidnih informacij (ne izginejo vsakič ko pomežiknemo). Poznamo tri tipe premikov; tresenje, odnašanje, sakade.
Ko so premiki oči blokirani, vizualno zaznani objekti začnejo bledeti in izginejo. To se zgodi ker se večina vidnih nevronov odzove le na spreminjajočo sliko (če je slika na mrežnici umetno stabilizirana, se slika prikazuje in briše). Torej, med fiksacijo nam premiki oči omogočajo videti, saj se premika slika na mrežnici.
Opiši proces vidne transdukcije
Transdukcija je pretvorba ene oblike energije v drugo; vidna transdukcija je pretvorba svetlobe v nevralne signale preko vidnih receptorjev.
Opiši komponente in potek retikulo-geniklatno-striatske poti
90% aksonov ganglijskih mrežnic postane del RGS poti.
Signali potujejo iz levega vidnega polja eventuelno pridejo v desno skorjo; ali ipsalateralno iz temporalne hemiretine desnega očesa ali pa kontralateralno preko optične kiazme iz nazalne hemiretine levega očesa.
Vsako lateralno genikulatno jedro ima šest slojev; vsak sloj dobi informacijo iz vseh delov kontrolateralnega vidnega polja enega očesa (3 inputi iz enega očesa, 3 inputi iz drugega). Večina LG nevronov, ki projecirajo v primarni vizualni korteks se končajo v spodnjem delu možganske skorje kar povzroči specifično obliko, striacijo, in se zato velikokrat imenuje striatni korteks.
Kaj pomeni da je nekaj ‘renotopično’
Vsak nivo RGS sistema je organizirano kot zemljevid mrežnice. Torej, dva dražljaja, ki sta prikazana blizu drug drugega na mrežnici vzburita bližnja nevrona na vseh nivojih tega sistema; disproporcionalno veliko primarnega vidnega korteksa je namenjeno reprezentaciji fovee čeprav ta predstavlja relativno majhen del mrežnice.
Opiši M (magnocelularne) in P (parvocelularne) kanale
Skozi vsak LGN gresta vsaj dva paralelna toka; en gre skozi vrhnje štiri sloje (parvocelularni sloji; celice z majhnim telescem> parvo = ‘majhno’) drugi pa skozi spodnja dva (magnocelularni). Parvocelularni nevroni se najbolj odzivajo na barvo, podrobnosti in statične ali počasi-premikajoče predmete. Magnocelularni nevroni pa se odzivajo predvsem na gibe. Tudi projecirata na različne dele striatnega korteksa, ki potem projecirajo na različne dele vidnega korteksa.
Opiši kontrastno izboljšavo (enhancement)
To da se robovi stvari (kontrast) povečajo, kar nam omogoča boljše razločevanje med predmeti (nezaveden proces)
Opiši tri različne razrede vidnega korteksa in jih lociraj na možganih.
Primarni vidni korteks prejme največ informacij iz LGN-a. Sekundarni dobijo informacije iz primarnega vidnega korteksa, vidna asociacijska področja korteksa pa dobijo informacije iz sekundarnega vidnega korteksa + sekundarnih področji drugih senzoričnih sistemov.
Primarni vidni korteks leži v posteriornem delu okcipitalnega režnja.
Večina sekundarnega vidnega korteksa leži v dveh regijah: prestriatnem korteksu ter inferotemporalnem korteksu. Največji del vidnih asociacijskih področji leži v posteriornem parietalnem korteksu.
Pacient ima poškodbo glave in opravi perimetrijo. Spodaj so njegovi rezultati. Kje ima poškodbo?
Perimetrija ali test vidnega polja; z enim očesom gleda v fiksacijsko točko. Na ekranu se pojavi majhna pika svetlobe na različnih mestih ekrana in pacient se odzove če to vidi ali ne. Test pokaže vidno polje.
Moški ima poškodbo v levem primarnem vidnem korteksu saj ima v desnem vidnem polju ogromno skotomo (območje slepote). Velikokrat lahko taki pacienti nek obraz zaznajo kot cel (možgani dopolnejo informacije).
Nekateri imajo ‘blindsight’ (čeprav ne vidijo nečesa se lahko še vedno npr. umikajo predmetom)
Opiši dele sekundarnega vidnega korteksa in asociacijskih področji povezanih z vidom
Preizkusi na makaka opicah so mapirali 32 območji vidnega korteksa; poleg primarnega še 24 sekundarnega in 7 asociacijskih. Nevroni v vsakem področji se najmočnejše odzvovejo na različne vidike dražljaja (barva, premikanje, oblika, …) in določene lezije v različnih področjih povzočijo različne vidne ozgube. Vsa področja so močno povezana in skorajda brez izjeme je povezava v obe smeri.
Opiši razlike med dorzalno in ventralno potjo in funkcije, ki so jih različne teorije pripisale tem dvem potem.
Dorzalna pot ‘‘kako’’
Naj bi potekala iz V1 do dorzalnega prestriatnega korteksa do posteriornega parietalnega kortesa;
nevroni se najbolj odzovejo na prostorske dražljaje (kje je objekt, smer gibanja)
→ poškodba vodi v težave v seganju po predmetih, čeprav jih lahko brez težav opišejo (vidna ataksija)
Ventralna pot ‘‘kaj’’
Iz V1 do ventralnega prestriatnega korteksa do inferotemporalnega korteksa; nevroni se najbolj odzovejo na npr. barve in oblike; neki skupki živcev se odzivajo na specifične skupine objektov (živali; obrazi)
→ težave v opisovanju, imenovanju in razločevanju predmetov (vidna agnozija; propagnozija → specifično za obraze) a brez težav po seganju
Opiši fenomen prozopagnozije
Je vidna agnozija za obraze, ki je lahko prirojena ali kot posledica poškodbe. Zadnje raziskave kažejo na to, da ni to samo vidna agnozija za obraze ampak za ločevanje kompleksnih objektov (en stol od drugega, en kemik od drugega; en kmet npr ni mogu ločit ene krave od druge).
Pazi! - na sliki ni fuziformnega girusa, ta je na spodnjem delu med temporalnim in okcipitalnim reznjem
Opiši fenomen akinetopsije
Akinetopsija je nezmožnost normalnega zaznavanja procesa gibanja; ni tako smooth; vidiš samo periodične slike.
Je posledica trajne poškodbe možganov (navadno območje MT) ali pa je začasna posledica jemanja visokih odmerkov antidepresivov. Poškodba je lahko unilateralna ali bilateralna.
Opiši in definiraj tri tipe senzoričnega korteksa
Konvencionalno poznamo tri različne tipe: primarna (info iz talamusa), sekundarna (info iz primarnega) in asociacijska področja (info iz več kot enega od sekundarnih senzoričnih področji). Za interakcije med temi tipi je značilno hierarhična organizacija, funkcijska segregacija in paralelno procesiranje.
Znotraj konteksa organizacije senzoričnih sistemov, kaj pomeni hierarhična organizacija, funkcijska segregacija in paralelno procesiranje.
Hierarhična organizacija: paralelno s poškodbo; višje v hierarhiji kot je poškodba, bolj specifična in kompleksna je poškodba. Če se poškodujejo receptorji, to pomeni izgubo prejemanja informacij (= gluhota, slepota, …); poškodba sekundarnega ali asociacijskega področja pomeni kompleksne motnje a zaznavne sposobnosti so neokrnjene (npr. the man who mistook his wife as a hat)
Funkcijska segregacija: včasih je veljalo zmotno prepričanje, da so vsa področja funkcijsko himogena. Zdaj vemo da se vsak od treh nivojev specializira za neko funkcijo.
Paralelno procesiranje: včasih smo mislili da so vsi nivoji sekvenčni ampak sedaj razumemo, da so to bolj paralelni sistemi, kjer informacije potujejo preko komponent po različnih poteh.
Opiši dele človeškega ušesa in kako je zvok procesiran znotraj teh struktur
Zvok potuje od zunanjega ušesnega kanala in povzročijo vibracijo ušesnega bobna. Te vibracije se prenesejo na tri koščice (kladivce, nakovalce in stremence). Vibracija stremenca vzbudi vibracije ovalnega okenčka, ki te vibracije prenesejo v tekočino znotraj polžka. Znotraj polžka je kortikojev organ. Kortikojev organ je sestavljen iz večih membran→ bazilarne in tektorialne membrane. Na bazilarni membrani so dlačnice in tektorialna membrana je na teh celicah dlačnicah. Premiki bazilarne membrane vzdražijo dlačnice, ki povečajo proženje v aksonih slušnega živca (del auditory-vestibular živca). Tako kot je vidni sistem retinotopičen, je tudi slušni sistem tonotopičen.
Opiši glavno pot od ušesa do primarnega slušnega korteksa
Za razliko od RGS sistema vidnega korteksa, ima slušni sistem mrežo različnih poti. Aksoni vsakega slušnega živca se povežejo v ipsalateralni kohlearnega jedra. Od tam večina projecira v superiorne olive (lol) na obeh straneh možganov na istem nivoju hkrati. Aksoni oliviarnih nevronov projecirajo preko lateralnega leminiskusa do spodnjega kolokulija, kjer se povežejo (sinapsirajo?) na nevrone, ki projecirajo na medialno genikulatno jedro talamusa, ki projecirajo v primarni slušni korteks. Signali iz obeh ušes se združijo kar zgodaj v tej poti.
Opiši organizacijo slušnega korteksa
Primarni slušni korteks, ki dobi informacije od medialnega genikulatnega jedra, sestavljajo tri področja (skupaj core region), okoli katerega je obroč (belt). Področja sekundarnega slušnega korteksa zunaj tega obroča se imenujejo parabelt areas. Primarni slušni korteks je organiziran v funkcijske stebre, ima tonotopično organizacijo in vsak predel ima gradient frekvence od nizke do visoke. Prav tako je organiziran glede na temporalne komponente zvoka (variacija amplitud skozi čas).
Tudi slušni korteks naj bi imel dve poti. Opiši in lociraj na možganih.
Anteriorna slušna pot naj bi bila bolj vključena v indentificiranje zvoka (‘kaj’), posteriorna slušna pot pa bolj za lociranje zvoka (‘kje’).
Opiši posledice poškodb slušnega sistema
Poškodba slušnega korteksa: bilateralne lezije primarnega slušnega korteksa navadno vodijo v popolno izgubo sluha. Če jih odstranijo, se sluh počasi povrne (ne takoj, verjetno zaradi šoka alneki idk). Dolgotrajne posledice lezij je izguba sposobnosti procesiranja strukturnih vidikov zvoka (ne moreš razumeti govora). Pacienti z bilateralnimi lezijami na slušnem korteksu so velikokrat ‘gluhi za besede’. Lezije na ‘kaj’ poti vodijo v težavo s prepoznavo glasov; lezije na ‘kje’ poti pa s težavami v lokalizaciji zvoka.
Somatosenzorični sistem je sestavljen iz treh delov. Naštej dele in na kratko povej njihovo funkcijo.
Somatosenzorni sistem je sestavljen iz treh ločenih sistemih:
a) eksteroceptivnega sistema: čuti zunanje dražljaje, ki se dotaknejo kože (naprej se deli na zaznavo mehanskih, termalnih in nociceptivne- bolečina- dražljaje)
**b) proprioceptivnega sistema: ** nadzira informacije o položaju telesa, ki pridejo iz receptorjev iz mišic, sklepov in organov za ravnotežje
c) Interoceptivnega sistema: podaja splošne informacije o stanju telesa (npr. temperatura, krvni pritisk)
Poimenuj nekatere kožne receptroje in razloži funkcijsko pomembnost hitre vs. počasne adaptacije receptorjev
Najbolj preprosti kožni receptorji so prosti živčni končiči, ki so posebno občutljivi na spremembe v temperaturi in na bolečino. Največji in najgloblji kožni receptorji so (kot neka čebula) Pucinijeva telesa (hitro adaptirajo in zato čutijo hitre premike kože; ne čutijo stalnega pritiska). Merkelejevi živčni končiči (/diski) in Rufinijevi končiči pa se počasi prilagajajo in se odzovejo na stalne pritiske in raztege kože. To da se eni receptorji hitro prilagajajo, eni pa počasi je evolucijsko koristno zaradi različnih vrst dražljajev (npr. če ti nekdo pritisne na dlan čutiš najprej pritisk potem pa se ta občutek spremeni, velikokrat ne čutiš več kaj se dogaja).
V večini različni receptorji delujejo tako, da je na kožo applied nek stimuli, kar spremeni kemijo receptorja in to potem spremeni prepustnost membrane receptorskih celic za določene ione → nevronski signal
Opiši dve glavni somatosenzorični poti
Pot hrbtnega stebra in medialnega lemniska (DCML): je senzorična pot osrednjega živčnega sistema, ki prenaša občutke finega dotika , vibracij , razlikovanja dveh točk in propriocepcije ( položaj) s kože in sklepov. Ta posreduje podatke iz telesa na primarno somatosenzorično skorjo v postcentralni gyrus v parietalnem režnju. Pot sprejema informacije od senzoričnih receptorjev po celem telesu in jih ipsilateralno prenaša po živčnih poteh v beli snovi hrbtnih stebrov hrbtenjače do medule, kjer pride do križanja (neurons decussate) nevronov, ki se nadaljujejo v medialnem lemniskusu , naprej do talamusa in od tam prenesejo informacije skozi notranjo kapsulo in se prenaša v somatosenzorično skorjo. Ime dorzalno-stebrični medialni lemniscus izvira iz dveh struktur, ki nosita senzorične informacije: hrbtnih stebrov hrbtenjače in medialnega lemniskusa v možganskem deblu . Prav tako ventralna posteriorna jedra dobijo informacije preko treh vej trigeminalnega živca (somatosenzorne informacije kontralateralnih strani obraza). Večina nevronov ventralnih posteriornih jedr projecirajo v primarni somatosenzorni korteks; drugi pa v sekundarnega.
Anterolateralna pot: večina dorzalnih root nevronov se sinapsira takoj ko vstopijo v hrbtenjačo. Aksoni večine nevronov II reda se križajo in potem dvignejo v možgane v kontralateralen anterolateralen del hrbtenjače (nekateri se ne prekrižajo ampak vzpnejo ipsalateralno). Anterolaterlna pot je sestavljena iz treh traktov: spinotalamičnega, spinoretikularnega in spinotektalnega. Prav tako tri veje trigeminalnega živca nosijo informacije o bolečini in temepraturi od obraza do talamusa - naprej do somatosenzoričnega korteksa in druge dele.
Opiši kortikalna somatosenzorična področja in njihov somatotopični razpored
Primarni somatosenzorični korteksa (SI) je somatotopičen - organiziran kot zemljevid površine telesa, velikokrat imenovan somatosenzorični homunculus. Večina dela je namenjena rokam, ustnicam in jeziku (deli telesa s katerimi taktilno razločamo objekte. Konstrastno, veliki deli telesa kot npr. hrbet, niso zares uprizorjeni, ker z njim ne razločamo). Sekundrani somatosenzorični korteks leži ventralno SI v post centralnem girusu in veliko SI se razteza v lateralno fisuro. Primarni korteks dobi informacije kontralateralno, ampak sekundarni navadno dobi veliko informacij iz obeh strani telesa.
Informacije iz S I in S II potujejo do asociacijskega korteksa v posteriorni parietalni reženj.
Zakaj rečemo, da je zaznava bolečine paradoksalna?
Bolečina nam pomaga pri prilagajanju
En paradoks bolečine je, da je neka izkušnja, ki je slaba iz pogleda bolečine, velikokrat ključna za naše preživetje -> prisili nas, da nehamo delati škodljivo ali nevarno dejavnost in iščemo pomoč
Bolečina nima jasne reprezentacije v korteksu
Bolečina aktivira več različnih področji korteksa kot talamus, SI in SII, inzulo tet anteriorni cingulatni korteks - noben od teh ni zares potreben za zaznavo bolečine. Npr. če odstranimo SI in SII, še vedno lahko čutiš bolečino (pacienti brez ene hemisfere). Najbolj jo povezujemo s anteriornim cingulatnim korteksom.
Bolečino modulirata kognicija in čustva
Zelo efektivno lahko izničimo občutke bolečine. Za ta fenomen so pomembna tri odkritja:
a) pariakveduktalna sivina (PAG) ima analgetične učinke (če jo stimuliramo).
b) PAG in ostali deli telesa ima specializirane receptorje za morfij in druge analgetike
c) Sami produciramo opioidne analgetike, npr. endorfin.
Raziskovalci so predlagali, da output PAG-a ekcitira serotonergične nevrone raphejevih jeder, ki projecirajo navzdol po dorzalnih stebrih in ekcitirajo internevrone, ki blokirajo signale bolečine.
Opiši olfaktorni sistem
Olfaktorni receptroske celice so v zgornjem delu nosu (epiteliju) v ciliah, obdane z olfaktorno sluzjo (ew). Receptorji se vežejo na molekule vonja, povzroči električni odziv, to se širi potem po dendritih. Njihovi dentriti so locirani v nosni votlini in aksoni potujejo preko poroznega dela lobanje (cribiform plate), kjer vstopijo v olfaktorni bulbus, kjer se sinapsirajo na nevrone, ki projecirajo preko olfaktornih traktov v možganih. Ljudje imamo okoli 300 različnih olfaktornih receptorskih proteinov. Ti proteini so v memmbranah dentritov olfaktornih receptorjev, kjer jih stimulirajo airborne kemikalije.
Olfaktorni glomeruli: diskretni skupki aksonov olfaktornih receptorjev, blizu površine olfaktornega bulbusa.
Ker imajo vsi ostali sistemi nekakšno organizacijo dražljajev, predvidevajo da to drži tudi za olfaktorni sistem saj:
a) obstaja zrcalna simetrija med levim in desnim olfaktornim bulbusom (glomeruli, ki so občutljivi na podoben vonj, so locirani na zrcalnih mestih)
b) Glomeruli občutljivi za določen vonj so pri različnih vrstah razvrščeni na isti način
Vsak olfaktorni bulbus projecira svoje aksone na različne strukture v medialnih temporalnih režnjih -> vključno z amigdalo in piriformnim korteksom (zraven amigdale, verjetno je to primarni olfaktorni korteks). Poznamo dve večji olfaktorni poti, ki zapustita ta dva dela možganov. Prvi difuzno projecira v limbični sistem, drugi pa preko medialnih dorzalnih jeder v talamusu v orbitofrontalni korteks. Limbični naj bi odgovarjal na čustvene odzive na vonj; talamično-orbitofrontalni pa zavestno zaznavanje vonjav.
Opiši gustatorni sistem
Receptorji okusa se pojavijo na jeziku in po celotni dolžini prebavnega trakta. Na jeziku se navadno pojavljajo v skupkih od 50-100 - brbončice. Teh 50-100 receptorjev so eni od treh tipov, in okušajo:
a) grenko, sladko in umami → transdukcija poteka preko metabotropičnih receptorjev (2 sladko, 1 umami, 25 grenko)
b) kislo → transdukcija preko ionotropičnih receptorjev
c) slano → transdukcija preko ionotropičnih receptorjev
V vsaki brbončici se sinapsira samo ena receptorska celica (presinaptična celica); komunikacija med drugimi receptorskimi celicami poteka preko vrzeli.
Aferentni živci gustatornega sistema gredo od receptorjev v jeziku preko VII. (obrazni), **IX. (jezično-žrelni (glosofaringealni)) in X.** (klatež (vagusni) možganskega živca. Končajo se v solitary nucleus v meduli, se sinapsirajo na nevrone, ki projecirajo v ventralno posteriorno jedro v talamusu. Gustatorni aksoni ventralnega posteriornega jedra projecirajo v primarni gustatorni korteks v inzuli. Sekundarni gustatorni korteks se lociraln v orbitofrontalnem korteksu. Projekcije so večinoma ipsilateralne
Kako možgani povezujejo individualne senzorne informacije da producirajo integrerano zaznavo - binding problem?
Ena možnih razlag je, da je eno področje korteksa na smamem vrhu hierarhuje, ki dobi signale od vseh ostalih področji in jih kombinira. Trenutno menijo da je to področje claustrum, struktura narejena iz finega sloja nevronov ravno pod korteksom pod srednjimi možgani.
Druga možna razlaga pa je, da ni enega samega področja ampak je zaznava posledica večih interakcij na vsakem od kortikalnih nivojev hierarhije, na kar kažejo študije o komunikaciji različnih senzoričnih področji.
Na splošno opiši vlogo področji sekundarnega motoričnega korteksa
Najverjetneje obstaja vsaj 8 področji sekundarnega motoričnega korteksa, vsak s svojimi podpodročji. Področja SMK so povezana z asociacijskimi in sekundarnimi motoričnimi območji, stimulacija teh področji pa lahko izzove kompleksne gibe (ponavadi na obeh straneh telesa). V splošnem velja, da so področja SMK vključena v programiranju specifičnih vzorcev gibanja po navodilih iz DLPFC
Opiši in/ali nariši okvirni model senzorimotorične funkcije
Pazi na hierarhično strukturo, funkcijsko segregacijo, paralelnost sistemov in veliko feedback poti.
Opiši vlogo posteriornega parietalnega korteksa v senzorimotorični funkciji in opiši kaj se zgodi, če je ta poškodovan ali stimuliran.
Preden lahko sploh pomislimo na produciranje nekega giba rabimo določene informacije. Živčni sistem rabi vedeti originalne položaje delov telesa, ki jih mora premakniti in tudi položaje zunanjih objektov, s katerimi imamo interakcijo. Posteriorni parietalni asociacijski korteks (del parietalnega neokorteksa, posteriorno od primarnega somatosenzoričnega korteksa) igra pomembno vlogo pri združevanju teh dveh tipov informacij, usmerjanju vedenja tako, da podaja informacije o prostoru ter usmerjanju pozornosti. Informacije dobi iz vidnega, slušnega in somatosenzoričnega sistema (!asociacijska področja majo več kot eno modaliteto!). Veliko outputa posteriornega parietalnega korteksa gre v področja motoričnega korteksa: dorsolateralni prefrontalni asociacijski korteks , različni deli sekundarnega motoričnega korteksa in v frontalno očesno polje (majhen del prefrontalnega korteksa, ki nadzoruje premike oči in spremembe v usmerjanju pozornosti). Posteriorni prefrontalni korteks je sestavljen iz večih delov, ki se specializirajo za usmerjanje gibov oči;glave;roke; dlani. Če jih stimuliramo z manjšo električno napetostjo, pacienti poročajo, da čutijo željo po izvajanju nekega giba, ob višjih napetostih pa imajo občutek da so stvar dejansko tudi storili.
Poškodbe posteriornega parietalnega korteksa imajo različne posledice, kot so motnje v zaznavi, spominu prostorskih razmerji, prijemanje in držanje, nadzor očesnih gibov, pozornosti, …Apraksia in kotralateralni neglekt sta najbolj očitna (striking) posledica.
Apraksia: ne moreš narediti specifičnih gibov izven konteksa, te gibe pa lahko opravljaš če delaš nekaj drugega (some mr. miyagi shit). Čeprav so simptomi bilateralni je poškodba navadno unilateralna, na levem posteriornem parietalnem režnju ali povezavami.
Kontralateralni neglekt pa je da ne moreš videt vidnega polja na strani kontralateralno od poškodbe (velikokrat ne vedo da imajo problem, tista ura k je vse na eni strani). Večina ljudi ima težavo z odzivanjem na stvari na levi strani - ampak levo od česa? Večinoma govorimo o egocentrični levi (glede na njihovo telo), lahko je pa tudi alocentričen (ne vidiš leve strani objektov).
Opiši vlogo dorsolateralnega prefrontalnega asociacijskega korteksa v konteksu senzorimotorične funkcije in opiši značilnosti odzivov nevronov v tem področju korteksa.
DLPFC prejme projekcije iz posteriornega parietalnega korteksa in pošlje projekcije v področja sekundarnega motoričnega korteksa, do primarnega motoričnega korteksa in frontalnem očesnem polju.
Značilnosti odzivov nevronov DLPFC (aktivnost je odvisna od značilnosti objekta; lokacije objekta; obojega; sploh ne na objekt ampak na odziv; aktivirajo ko anticipirajo motorično aktivnost, …) nakazujejo na to, da naj bi se odločitve o iniciaciji voljnih gibov začela v tem področju korteksa a na te odločitve vplivajo kritične interakcije med posterirornim parietalnim korteksom in drugimi deli frontalnega korteksa.
Na splošno opiši vlogo področji sekundarnega motoričnega korteksa
Najverjetneje obstaja vsaj 8 področji sekundarnega motoričnega korteksa, vsak s svojimi podpodročji. Področja SMK so povezana z asociacijskimi in sekundarnimi motoričnimi območji, stimulacija teh področji pa lahko izzove kompleksne gibe (ponavadi na obeh straneh telesa). V splošnem velja, da so področja SMK vključena v programiranju specifičnih vzorcev gibanja po navodilih iz DLPFC
Opiši receptorske organe kit (tendons) in mišic
Dva tipa receptorjev nadzirata skeletne mišice:
Golgijev tetivni organ je dokaj enostaven receptor. Nahaja se na mestih, kjer mišica prehaja v tetivo. Golgijev tetivni organ se odzove specifično na vlečenje mišice na tetivi, ampak je popolnoma neobčutljiv na spremembe v dolžini mišice. Kontrastno so mišična vretena (še en receptor) občutljiva na ravno obratno.
Vsako mišično vreteno gradijo specializirana intrafuzalna mišična vlakna, vsakega od teh pa oživčuje intrafuzalni motorični nevron. Zakaj pa ima receptor svojo mišico in motorični nevron? Če mišično vreteno ne bi imelo intrazufalnega motoričnega inputa, bi mišično vreteno padlo vsakič ko se skeletna mišica skrči, kar bi mu onemogočilo opravljanje njegove vloge (odzivi na vsako najmanjšo spremembo v dolžini skeletne mišice). Intrafuzalni motorični nevron to reši ker skrči intrafuzalno mišico vsakič ko je skeletna (Ekstrafuzalna) mišica skčrena.
Opiši refleks za raztezanje in opiši mehanizem v ozadju.
Ob besedi refleks navadno pomislimo na hitro dvig noge, ko nas zdravnik s kladivcem boinkne v koleno - patelarni tetivni refleks. Ta refleks je se imenuje refleks na raztezanje -> to povzroči nenadna zunanja sila na mišico.
Potek: ob nenadni sili na neko mišico, to raztegne ekstenzor. To sproži sekvenco dogodkov. Nenadno raztezanje mišičnega vretena raztegne receptorje mišičnega vretena, ki inicirajo nekakšno odbojko akcijskih potencialov, ki so prenešeni iz razteznih receptojev v hrbtenjačo s aferentnimi nevroni preko dorzalnega roota. Odbojka teh akcijskih potencialov ekcitira motorični nevron v ventralnem rogu hrbtenjače, ki na to odgovorijo tako, da pošljejo akcijski potencial nazaj v mišico, katere raztezanje jih je na prvem mestu vzburilo. Ko te impulzi prispejo spet na začetnem mestu neki neki.
BASICALLY, funkcija je da se raztegne mišica in tko prepreči vstop tujka v telo
Opiši refleks umika in razloži njegov mehanizem.
Refleks umika: hiter gib, ki te umakne od bolečine (npr. dotakneš se vroče skodelice in hitro umakneš roko)
Za razliko od refleksa raztezanja refleks umika ni monosinaptičen. Ko se boleč dražljaj aplicira na roko, so prvi odzivi zabeleženi v motoričnih nevronih mišic upogibalke roke približno 1,6 milisekund kasneje, kar je približno čas, ki ga nevralni signal potrebuje, da prečka dve sinapsi. Tako najkrajša pot v vezalni shemi refleksov umika vključuje en internevron. Drugi odzivi so zabeleženi v motoričnih nevronih mišic upogibalke roke po začetnem valovanju; ti odzivi so sproženi s signaliziranjem, ki so potovali po multisinaptičnih poteh - nekatere vključujejo tudi korteks.
Povratna kolateralna inhibicija
Podobno kot večina delavcev, tudi mišična vlakna in motorični nevroni, ki jih inervirajo, potrebujejo občasen odmor, in inhibicijski nevroni v hrbtenjači poskrbijo, da ga dobijo. Vsak motorični nevron se razcepi tik preden zapusti hrbtenjačo, in ta razcep tvori sinapsno povezavo z majhnim inhibicijskim internevronom, ki zavira prav tisti motorični nevron, od katerega prejema vhod (glej Illert & Kummel, 1999). Inhibicija, ki jo proizvajajo te lokalne povratne zanke, se imenuje povratna kolateralna inhibicija, majhni inhibicijski internevroni, ki posredujejo v povratni kolateralni inhibiciji, pa se imenujejo Renshaw celice. Kot posledica povratne kolateralne inhibicije se vsakič, ko motorični nevron sproži, začasno zavira sam in odgovornost za krčenje določene mišice prenese na druge člane motoričnega bazena te mišice. Slika 8.14 povzema; prikazuje povratno kolateralno inhibicijo in druge dejavnike, ki neposredno vzpodbujajo ali zavirajo motorične nevrone.
Opiši glavne točke PET študije Jenkinsa in drugih (senzomotorika)
Funkcionalne možganske slikovne tehnike so omogočile priložnosti za preučevanje grobih nevronskih korelatov senzorično-motornega učenja. Z beleženjem možganske dejavnosti človeških prostovoljcev, ko se učijo izvajati nove motorične sekvence, raziskovalci lahko razvijejo hipoteze o vlogah različnih struktur pri senzorično-motornem učenju. Ena od prvih študij te vrste je bila PET študija Jenkinsa in sodelavcev (1994). Ti raziskovalci so zabeležili PET dejavnost pri človeških prostovoljcih, ki so izvajali dve različni zaporedji pritiskov na tipke. Bilo je štiri različne tipke, in vsako zaporedje je bilo sestavljeno iz štirih pritiskov. Pritiski so bili izvedeni s desno roko, enkrat na 3 sekunde, in zvoki so označevali, kdaj pritisniti in ali je bil pritisk pravilen. Bile so tri razmere: (1) kontrolna razmere počitka, (2) razmere, v kateri so prostovoljci izvajali novo naučeno zaporedje, in (3) razmere, v kateri so izvajali dobro vadeno zaporedje.
Rezultati Jenkinsa in sodelavcev so povzeti na sliki 8.16. Opazite dve stvari. Prvič, opazite vključenost kortikalnih senzorično-motornih območij, s katerimi ste bili predstavljeni v tem poglavju. Drugič, opazite, kako se vključenost asociativnih območij in možganov zmanjšuje, ko so zaporedja dobro vadena.
