De grijze massa tussen je oren

Transcriptie

1 De grijze massa tussen je oren Centraal zenuwstelsel: Functies bepaald door de interacties tussen gebieden Koppelen van structuur aan rol in gedrag Dierexperimenten Humaan: Spontane en chirurgische lesies metabole scans Planning basale ganglia Pijn en tast motor Pijn en tast gedrag waarneming frontaal parietaal zien zien Interne milieu hypothalamus reuk gehoor reuk temporaal occipitaal Emoties amygdala Geheugen hippocampus Arousal stam Fijnregulatie cerebellum Doorgeven info aan cortex thalamus gehoor Cortex als systeem 1

2 Cortex; verbindingen Cortex functionele organisatie Sensorische hierarchie: Primair sensorische gebieden sturen info naar hogere orde gebieden en dan naar associatie gebieden functie van de parietale associatie cortex: Bij reiken naar een glas: vergelijken waar de hand is (somatosensorisch) en waar het glas is (visueel) Motor hierarchy: Prefrontale associatie gebieden zenden commando s naar premotore gebieden, die ze vervolgens sturen naar primair motore gebieden 2

3 Korte corticale loop voor simpele acties. Bv: regulatie druk vingers tegen glas. Prim. somatosens. Cortex krijgt info over vinger positie en druk. Prim. Mot. Cortex bepaalt contractie van de individuele spieren Voor complexere acties, bv spier synergie om het glas op te tillen. Hogere orde somatosens. cortex krijgt info over vorm en textuur. premotor cortex selecteert de juiste synergie tussen spieren Nog complexere acties, bv reiken naar en oppakken van het glas. parietale associatie gebieden integreren tast en zien terwijl de aandacht op het glas is gericht. prefrontale associatie cortex heeft werkgeheugen over waar het glas is en plant het oppakken van het glas. Behalve sensorische input van de reuk komt er geen sensorische informatie rechtstreeks naar de cortex reuk gehoor motorische output Wel rechtstreeks naar motor neuronen ruggemerg 3

4 thalamus: Doorgeven sensorische info naar cortex Invloed op motivatie en emotie respons Regulatie uitvoering motor programma s Thalamus structuur Thalamus verbindingen: Doorgeven sensorische info naar cortex Invloed op motivatie en emotie respons Regulatie uitvoering motor programma s Alle sensorische input en elke gedachte leidt tot beweging? nee Regulatie: Basale ganglia: initiatie complexe, doel gerichte, bewegingen: disinhibitie Cerebellum: coordinatie van al getrainde bewegingen die uitgevoerd worden ontremming Motor cortex cortex Wolfgang amadeus mozart 4

5 Basale ganglia: initiatie complexe, doel gerichte, bewegingen: disinhibitie Basale ganglia systeem Typen cellen in caudato-putamen Spiny cel interneuron Basale ganglia verbindingen netwerken Basale ganglia circuits parkinson Activering zorgt voor disinhibitie inhibitie Valt uit transmitters 5

6 Schizofrenie model cerebellum overactief Coordinatie van al bekende bewegingen die aan de gang zijn Defect bij dronkenschap Cerebellum verbindingen cortex evenwicht propriocepsis Cerebellum netwerk Basale ganglia en cerebellum Voorbeeld functioneel thalamus Is alle sensorische informatie telkens weer nieuw? En Moeten we telkens opnieuw het passende gedrag bepalen? Nee! thalamus Leren en geheugen hippocampus 6

7 Hippocampus systeem Input: sensaties Output: acties korte termijn werkgeheugen frontale lob Beperkte capaciteit Leren via hippocampus lange termijn geheugen herinneren visueel Grote capaciteit verspreid in associatie gebieden De ventrale stroom: 1)Stelt uit de visuele aspecten een object samen 2) Kodeert het object naar een object gecentreerd referentie kader 3) Slaat het tijdelijk op in het werkgeheugen. Vanuit het werkgeheugen wordt de info naar de hippocampus gestuurd somatosensorisch visueel auditief De hippocampus reactiveert de gebieden die voor verschillende aspecten van dit object coderen. Aspecten die geextraheerd werden door de verschillende sensorische modaliteiten worden geassocieerd. (bv geluid van de stem bij aspecten van een gezicht) Wanneer deze lange termijn geheugens zijn gevormd kunnen de herinneringen terug gehaald worden naar het werkgeheugen zonder dat de hippocampus daar voor nodig is. 7

8 Hoort telefoon in je eigen huis Hoort telefoon in huis van vriend LTP Toename vrijkomen glutamaat? NMDA/AMPA receptors Calcium stroomt de dendriet spine binnen CaM-KII activiteit NO feedback naar presynaptische cel Hippocampus; synaps met transmitter geheugen declarative (expliciet) gebeurtenissen feiten gebeurtenissen Non declarative (impliciet) vaardigheden Vaardigheden voorbereiding & gewoontes basaal associatief leren Emotionele responsen Slapend rijk worden Hippocampus Striatum Mediale temporale lob Motor cortex diencephalon neocortex Niet associatief leren Skelet spieren Amygdala Cerebellum hippocampus hippocampus Reflex routes cerebellum Thompson, Richard F. and Kim, Jeansok J. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93,

9 De Amandelkern Kortdurende stress: Activeert HPA-as (stresshormonen) Activeert sympatisch zenuwstelsel (nervus vagus) Activeert de amandelkern Als je het kunt waarnemen, dan zal de amandelkern er voor zorgen dat je er iets bij voelt. 3 belangrijke kernen in de amygdala die gedrag beinvloeden: Laterale/basolaterale kern: Input sensorisch en hippocampus Output ventrale striatum (unconditioned reward) De mediale kern: Input olfactorisch Output hypothalamus Centrale kern: Input van laterale en basolaterale kern Output stimuleert arousal structuren in hypothalamus en hersenstam (conditioned reward Amandelkern systeem Amandelkern functioneel Centrale kern en angst De amandelkern en herkenning van gezichten Stimulatie van de centrale kern geeft een reactie met alle aspecten van angst. Basolaterale kern functioneel 9

10 Model voor depressie overactief Verslaving; model Bij depressie: Veranderde activiteit in de prefrontale cortex Verstoring van gedachten en interpretatie van situaties Versterkte activiteit in de amandelkern Gevoelens van verdriet en angst en associatie van omgeving, mensen en context met die gevoelens Nu nog De basale regulators Hypothalamus & hersenstam hypothalamus 10

11 serotonine dopamine noradrenaline acetylcholine Hersenstam; systeem The journey Pert takes us on in Molecules of Emotion is one of personal as well as scientific discovery. Woven into her lucid explanations of the science underlying her work is the remarkable story of how, faced with personal and professional obstacles, she has grown as a woman and a mother, and how her personal and spiritual development has made possible her remarkable scientific career. Molecules of Emotion is a landmark work, full of insight and wisdom and possessing that rare power to change the way we see the world and ourselves. Pert's striking conclusion that it is our emotions and their biological components that establish the crucial link between mind and body does not, however, serve to repudiate modern medicine's gains; rather, her findings complement existing techniques by offering a new scientific understanding of the power of our minds and our feelings to affect our health and well-being. 11

12 Prefrontale cortex organiseert informatie, nieuw en uit het geheugen, maakt een planning en voert de plannen uit in een logische volgorde Onwillekeurige beweging Meeste spierbewegingen worden onbewust, op een reflexmatige manier, gecontroleerd door hersenstam en ruggemergcircuits. Vrijwillige beweging Bewuste planning cortex plant en initieert Basale ganglia doen mee door sensorische info te gebruiken om te bepalen welke motorunits geactiveerd worden; hoe lang en hoe sterk. Cerebellum gebruikt sensorische info om ingezette bewegingen snel te corrigeren en coordineren. Obsessief compulsieve stoornis model afwijking 12