Autonomní nervový systém
Limbický systém
Neokortex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex2
Autonomní nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex3
Význam a regulační povaha nervového systému
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex4
Vstup
Integrace
CNS
Výstup
REGULACEREGULACE
Potenciální vstup Potenciální výstup
ANTICIPACEANTICIPACE
Receptor Efektor
Kortex Kortex
Zpětnovazebná regulace
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex5 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex6
http://2.bp.blogspot.com/_MJ0CEYnSB4U/S99IJTUruOI/AAAAAAAAACs/NPzsh8ydzjQ/s1600/redistributionofbloodflow.jpg
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex7
http://2.bp.blogspot.com/_MJ0CEYnSB4U/S99IJTUruOI/AAAAAAAAACs/NPzsh8ydzjQ/s1600/redistributionofbloodflow.jpg
Somatický a autonomní nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex8
http://image.slidesharecdn.com/ans-130217134747-phpapp01/95/central-nervous-system-the-autonomic-nervous-system-7-638.jpg?cb=1361108947
➢„Volní“
✓Příčně
pruhovaný sval
▪ Informace jde
z CNS přímo k
efektoru
➢Mimovolní
✓Kardiomyocyt
✓Hladký sval
✓Žláza
▪ Informace se
přepojuje v
autonomním
gangliu
Somatický a autonomní nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex9
http://image.slidesharecdn.com/ans-130217134747-phpapp01/95/central-nervous-system-the-autonomic-nervous-system-7-638.jpg?cb=1361108947
➢„Volní“
✓Příčně
pruhovaný sval
▪ Informace jde
z CNS přímo k
efektoru
➢Mimovolní
✓Kardiomyocyt
✓Hladký sval
✓Žláza
▪ Informace se
přepojuje v
autonomním
gangliu
Viscerální reflex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex10
http://slideplayer.com/slide/2810792/
Viscerální reflex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex11
http://slideplayer.com/slide/2810792/
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex12
Sympatikus
Fight or flight response
Spotřeba energie/ zásob
Pregangliový neuron
– mícha
-Thorako-lumbární systém
Ganglia
Paravertebrální
- Truncus sympathicus
-Většina
Prevertebrální
-Součást plexus aorticus
Efekt spíše difuzní
Parasympatikus
Rest and digest response
Šetření energie/torba zásob
Pregangliový neuron
– mozkový kmen a mícha
– cranio-sakrální systém
Ganglia
- Blízko cílových orgánů nebo přímo v
jejich stěně (intramurální g.)
Efekt spíše lokální
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex13
Sympatikus
Fight or flight response
Spotřeba energie/ zásob
Pregangliový neuron
– mícha
-Thorako-lumbární systém
Ganglia
Paravertebrální
- Truncus sympathicus
-Většina
Prevertebrální
-Součást plexus aorticus
Efekt spíše difuzní
Parasympatikus
Rest and digest response
Šetření energie/torba zásob
Pregangliový neuron
– mozkový kmen a mícha
– cranio-sakrální systém
Ganglia
- Blízko cílových orgánů nebo přímo v
jejich stěně (intramurální g.)
Efekt spíše lokální
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex14
Sympatikus
Fight or flight response
Spotřeba energie/ zásob
Pregangliový neuron
– mícha
-Thorako-lumbární systém
Ganglia
Paravertebrální
- Truncus sympathicus
-Většina
Prevertebrální
-Součást plexus aorticus
Efekt spíše difuzní
Parasympatikus
Rest and digest response
Šetření energie/torba zásob
Pregangliový neuron
– mozkový kmen a mícha
– cranio-sakrální systém
Ganglia
- Blízko cílových orgánů nebo přímo v
jejich stěně (intramurální g.)
Efekt spíše lokální
Somatický a autonomní nervový systém –
mediátorové systémy
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex15 https://www.google.cz/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=imgres&cd=&ved=0ahUKEwjujdLGieLPAhVJOhQKHay0BnUQjBwIBA&url=http%3A%2F%2Fimg.docstoccdn.com
%2Fthumb%2Forig%2F105365259.png&psig=AFQjCNFxrUy63llCAlny-Vhlyse4FHDMaw&ust=1476801796194278
Acetylcholin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex16
Pregangliová vlákna
• Sympatikus
• Parasympatikus
✓ Nikotinový receptor
– Ligandem řízený iontový kanál
– Na+, K+, Ca2+
– Nervový (NN) a svalový (NM) typ
– Excitace
Postgangliová vlákna
• Parasympatikus
✓ Muskarinový receptor
– Spřažený s G-proteinem
– Excitační
• M1, M3, M5
– Inhibiční
• M2, M4
http://www.mdpi.com/marinedrugs/marinedrugs-12-
02970/article_deploy/html/images/marinedrugs-12-02970-g013-1024.png https://s-media-cache-
ak0.pinimg.com/originals/ea/6c/3e/ea6c3e44afe638dca65fb4a3014bc095.jpg
Noradrenalin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex17
• Postgandliová vlákna sympatiku
• Adrenergní receptor
– Spřažený s G-proteinem
– Typ α – obecně excitační (kontrakce)
s vyjímkou GIT
– Typ  – obecně inhibiční (relaxace)
s vyjímkou !!! srdce !!!
https://en.wikipedia.org/wiki/Adrenergic_receptor
http://antranik.org/wp-content/uploads/2011/11/the-adrenal-medulla-of-the-
adrenal-gland-epinephrine-norepinephrine-splanchic-nerves.jpg
• Dřeň nadledvin
– Modifikované sympatické ganglion
– „Transmitery“ (stresové hormony)
vylučuje do krve
• Noradrenalin
• Adrenalin
Noradrenalin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex18
• Postgandliová vlákna sympatiku
• Adrenergní receptor
– Spřažený s G-proteinem
– Typ α – obecně excitační (kontrakce)
s vyjímkou GIT
– Typ  – obecně inhibiční (relaxace)
s vyjímkou !!! srdce !!!
https://en.wikipedia.org/wiki/Adrenergic_receptor
http://antranik.org/wp-content/uploads/2011/11/the-adrenal-medulla-of-the-
adrenal-gland-epinephrine-norepinephrine-splanchic-nerves.jpg
• Dřeň nadledvin
– Modifikované sympatické ganglion
– „Transmitery“ (stresové hormony)
vylučuje do krve
• Noradrenalin
• Adrenalin
Centra kontrolující autonomní nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex19
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex20
Centra kontrolující autonomní nervový systém
• Většina regulací probíhá
automaticky (nevědomě) a
tyto jsou na nejvyšší úrovni
kontrolovány hypothalamem
• Silné emocionální zážitky,
které přecházejí do vědomí
(silné zážitky) nebo které z
vědomí pocházejí (vzpomínky)
mohou cestou hypothalamu
spustit autonomní odpověď
(většionou sympatickou)
http://slideplayer.com/slide/2810792/
Hypothalamus
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex21
• Klíčové regulační a koordinační
centrum
• Integrace informace ze zevního
a vnitřního prostředí
• Modulace chování
• Koordinace a regulace
autonomního nervového
systému
• Udržování homeostázy
http://biology.about.com/od/anatomy/p/Hypo
thalamus.htm
http://www.slideshare.net/physiologymgmcri/hypothalamus-15-apr-2016
Hypothalamus
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex22
• Klíčové regulační a koordinační
centrum
• Integrace informace ze zevního
a vnitřního prostředí
• Modulace chování
• Koordinace a regulace
autonomního nervového
systému
• Udržování homeostázy
http://biology.about.com/od/anatomy/p/Hypo
thalamus.htm
http://www.slideshare.net/physiologymgmcri/hypothalamus-15-apr-2016
Enterický nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex23
• cca. 500 mil. Neuronů
– (mozek cca. 100 miliard)
– (mícha cca. 100 milionů)
• Plexus myentericus
• Plexus submucosus
• Senzorická komponenta
• Exekutivní komponenta
• Interneurony
• Značná míra autonomie
– „mozek ve střevě“ http://www.slideshare.net/carmencrivii/central-nervous-system-the-autonomic-nervous-
system?qid=d1502190-93fe-4b05-9d92-6a42e3ca72fc&v=&b=&from_search=8
• Autonomie má lokální charakter
– Kontrola motility
– Kontrola sekrece
– Lokální kontrola krevního zásobení
• Autonomní nervový systém
– Řízení GIT jako celku
– Vzájemná koordinace činnosti všech
orgánových systémů
Enterický nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex24
https://kin450-neurophysiology.wikispaces.com/file/view/gut.jpg/187924395/gut.jpg
• Autonomie má lokální charakter
– Kontrola motility
– Kontrola sekrece
– Lokální kontrola krevního zásobení
• Autonomní nervový systém
– Řízení GIT jako celku
– Vzájemná koordinace činnosti všech
orgánových systémů
Enterický nervový systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex25
https://kin450-neurophysiology.wikispaces.com/file/view/gut.jpg/187924395/gut.jpg
http://2.bp.blogspot.com/_MJ0CEYnSB4U/S99IJTUruOI/AAAAAAA
AACs/NPzsh8ydzjQ/s1600/redistributionofbloodflow.jpg
ANS a kardiovaskulární systém
26
Srdeční výdej Redistribuce krve
(vasomotorika)
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex
http://2.bp.blogspot.com/_MJ0CEYnSB4U/S99IJTUruOI/AAAAAAAAACs/NPzsh8ydzjQ/s1600/redistributionofbloodflow.jpg
Artery
1
1
2
3
3
1
2
3
2
2
3
1
Strong
sympathetic
tone
Smooth muscle
contraction
Vasoconstriction
Weaker
sympathetic
tone
Smooth muscle
relaxation
Vasodilation
Sympathetic
nerve fiber
Vasomotor
tone
(a) Vasoconstriction
(b) Vasodilation
Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
ANS a kardiovaskulární systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex27
• Ve vazomotorice hrají
významnou roli lokální
regulační mechnaizmy
• Sympatikus
– Kontrakce cév v kůži
– Dilatace ve svalech
• Parasympatikus
– Dilatace cév v GIT
http://www.slideshare.net/getyourcheaton/autonomic-nervous-system-and-visceral-reflexes
ANS a kardiovaskulární systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex28
• Sympatikus
– Zvýšení srdeční frekvence
– Zvýšení kontraktility
– Zvýšení převodní rychlosti
• Parasympatikus
– Snížení srdeční frekvence
– Snížení kontraktility
– Snížení převodní rychlosti
https://medwrite.biz/58603_vagus_nerve_anatomy/
Baroreceptory a chemoreceptory
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex29
https://i.ytimg.com/vi/RAhqTAcdh_4/maxresdefault.jpg
Baroreflex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex30
Limbický systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex31
Limbický systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex32
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative
Commons BY-NC-SA
Limbus = okraj
Koncept limbického systému
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex33
• Volní
• Mimovolní
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Blausen_0614_LimbicSystem.png
Koncept limbického systému
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex34
• Volní
• Mimovolní
Potenciální konflikt
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Blausen_0614_LimbicSystem.png
Koncept limbického systému
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex35
• Volní
• Mimovolní
Potenciálni konfliktLimbický systém
Kontrola
Modulace
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Blausen_0614_LimbicSystem.png
Koncept limbického systému
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex36
• Volní
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Blausen_0614_LimbicSystem.png
• Mimovolní
Potenciálni konfliktLimbický systém
Kontrola
Modulace
Limbický systém
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex37
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative
Commons BY-NC-SA
Limbus = okraj
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex38
Prof. Gerald Schneider
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex39
Prof. Gerald Schneider
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex40
Prof. Gerald Schneider
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex41
Arousal type 1 (somatic)
ARAS (ascendentní retikulární aktivační systém)
• Efekt stimulace
– Habituace
– Není aktivace systému
„reward/punishing“
• Ascendentní spoje
– Somatosenzitivita, zrak, sluch,
vestibulární systém,
cerebellum
• Descendentní spoje
– Neokortex, corpus striatum,
thalamus
Arousal type 2 (limbický)
• Efekt stimulcae
– Rezistence vůči habituaci
– Silná aktivace systému
„reward/ punishing“
• Periaquaduktální šeď –CGA negativní
pocity
• Ventrální tegmentální area –
VTA – pozitivní pocity
• Ascendentní spoje
– Viscerosenzitivita, bolest
• Descendentní spoje
– Hypothalamus a další
limbické oblasti, amygdala
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex42
Arousal type 1 (somatic)
ARAS (ascendentní retikulární aktivační systém)
• Efekt stimulace
– Habituace
– Není aktivace systému
„reward/punishing“
• Ascendentní spoje
– Somatosenzitivita, zrak, sluch,
vestibulární systém,
cerebellum
• Descendentní spoje
– Neokortex, corpus striatum,
thalamus
Arousal type 2 (limbický)
• Efekt stimulcae
– Rezistence vůči habituaci
– Silná aktivace systému
„reward/ punishing“
• Periaquaduktální šeď –CGA negativní
pocity
• Ventrální tegmentální area –
VTA – pozitivní pocity
• Ascendentní spoje
– Viscerosenzitivita, bolest
• Descendentní spoje
– Hypothalamus a další
limbické oblasti, amygdala
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex43
Arousal type 1 (somatic)
ARAS (ascendentní retikulární aktivační systém)
• Efekt stimulace
– Habituace
– Není aktivace systému
„reward/punishing“
• Ascendentní spoje
– Somatosenzitivita, zrak, sluch,
vestibulární systém,
cerebellum
• Descendentní spoje
– Neokortex, corpus striatum,
thalamus
Arousal type 2 (limbický)
• Efekt stimulcae
– Rezistence vůči habituaci
– Silná aktivace systému
„reward/ punishing“
• Periaquaduktální šeď –CGA negativní
pocity
• Ventrální tegmentální area –
VTA – pozitivní pocity
• Ascendentní spoje
– Viscerosenzitivita, bolest
• Descendentní spoje
– Hypothalamus a další
limbické oblasti, amygdala
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Accessed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Acetylcholin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex44
• Nucleus basalis (Meynerti) a
řada dalších jader
• Nikotinové receptory
• Muskarinové receptory
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Regulace spánku/bdění
• Kognitivní funkce
• Chování
• Emoce
Noradrenalin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex45
• Locus coeruleus
• Nuclei raphe caudalis
• Bdělost
• Responzivita na nečekané
podměty
• Paměť
• Učení
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Dopamin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex46
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Nigrostriatální systém
– Pohyb
– Senzorika
• Ventrotegmentno-mesolimbicko-frontální
systém
– Systém odměny
– Kognitivní funkce
– Emoční chování
• Tubero-infundibulární systém
– Regulace hypotalamohypofyzárního
systému
• D1 receptory – stimulační
• D2 receptory - inhibiční
Serotonin
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex47
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Nuclei raphe rostralis
• Nuclei raphe caudalis
• Úzkost/relaxace
• Impulzivnost
• Spánek
Spánek a bdění
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex48
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
RPO/RPC – nucleus reticularis pontis oralis/caudalis
Spánek
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex49
http://anchortime.com/portal/images/stories/MNZ_sleep_cycles_1.jpg
Spánek
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex50
https://www.researchgate.net/profile/Priyanka_Abhang3/publication/281801676/figure/fig4/AS:305025248186371@144
9735094401/Fig-4-EEG-waves-for-different-signals.png
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/arti
cle-3042230/Sleeping-habits-world-
revealed-wakes-grumpy-China-best-quality-
shut-eye-South-Africa-wakes-earliest.html
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
https://connect.garmin.com/modern/
Spánek a bdění
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex51
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Brainstem nuclei responsible
Neurotransmitter Activity state
WAKEFULNESS
Cholinergic nuclei of pons-midbrain junction Acetylcholine Active
Locus coeruleus Norepinephrine Active
Raphe nuclei
Serotonin Active
NON-REM SLEEP
Cholinergic nuclei of pons-midbrain junction Acetylcholine Decreased
Locus coeruleus Norepinephrine Decreased
Raphe nuclei
Serotonin Decreased
REM SLEEP ON
Cholinergic nuclei of pons-midbrain junction Acetylcholine Active
Raphe nuclei
Serotonin Inactive
REM SLEEP OFF
Locus coeruleus Norepinephrine Active
Hypothalamus
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex52
• Klíčové regulační a koordinační
centrum
• Integrace informace ze zevního
a vnitřního prostředí
• Modulace chování
• Koordinace a regulace
autonomního nervového
systému
• Udržování homeostázy
http://biology.about.com/od/anatomy/p/Hypo
thalamus.htm
http://www.slideshare.net/physiologymgmcri/hypothalamus-15-apr-2016
Hypothalamus
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex53
• Klíčové regulační a koordinační
centrum
• Integrace informace ze zevního
a vnitřního prostředí
• Modulace chování
• Koordinace a regulace
autonomního nervového
systému
• Udržování homeostázy
http://biology.about.com/od/anatomy/p/Hypo
thalamus.htm
http://www.slideshare.net/physiologymgmcri/hypothalamus-15-apr-2016
Vliv hypotalamu na neokortex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex54
• Cestou neuromodulačních
systémů
– Vliv na vědomí (viz. výše)
– Vliv na náladu
• Cestou thalamu
– Přes nucleus mediodorsalis vliv
na orbitofrontální kortex (vliv při
rozhodování)
– Vliv na gating thalamických jader
• Papézův okruh
http://ausm.org.uk/wp-
content/uploads/2015/02/Dopamine_Norepinephrine_Serotonin.jpghttps://en.wikipedia.org/wiki/Orbitofront
al_cortex
Orbitofrontal
cortex
Papézův okruh
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex55
http://www.slideshare.net/drsunilsuthar/neurobiology-of-emotion
Papézův okruh
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex56
Prof. Gerald Schneider
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and
Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts
Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Acces
sed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Papézův okruh
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex57
Prof. Gerald Schneider
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and
Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts
Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Acces
sed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Papézův okruh
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex58
Prof. Gerald Schneider
Gerald Schneider. 9.14 Brain Structure and
Its Origins, Spring 2014. (Massachusetts
Institute of Technology: MIT
OpenCourseWare), http://ocw.mit.edu (Acces
sed). License:Creative Commons BY-NC-SA
Učení a paměť
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex59
• Spoje striata i hippocampu jsou plastické
• Plasticita spojů je podkladem učení
• Učení je formování dlouhodobé paměti
• Deklarativní paměť (explicitní)
– Závislá na hippocampu
– Explicitní informace ukládány a vědomě vybavovány
– „Tvorba map (vztahů)“ ať už prostorových nebo abstraktních
• Procedurální paměť (implicitní)
– Závislá na stiratu
– Dovednosti – motorické schopnosti ale i sociální návyky
– „Tvorba algoritmů“
Učení a paměť
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex60
• Spoje striata i hippocampu jsou plastické
• Plasticita spojů je podkladem učení
• Učení je formování dlouhodobé paměti
• Deklarativní paměť (explicitní)
– Závislá na hippocampu
– Explicitní informace ukládány a vědomě vybavovány
– „Tvorba map (vztahů)“ ať už prostorových nebo abstraktních
• Procedurální paměť (implicitní)
– Závislá na stiratu
– Dovednosti – motorické schopnosti ale i sociální návyky
– „Tvorba algoritmů“
Učení a paměť
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex61
• Spoje striata i hippocampu jsou plastické
• Plasticita spojů je podkladem učení
• Učení je formování dlouhodobé paměti
• Deklarativní paměť (explicitní)
– Závislá na hippocampu
– Explicitní informace ukládány a vědomě vybavovány
– „Tvorba map (vztahů)“ ať už prostorových nebo abstraktních
• Procedurální paměť (implicitní)
– Závislá na striatu
– Dovednosti – motorické schopnosti ale i sociální návyky
– „Tvorba algoritmů“
Učení a paměť
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex62
• Spoje striata i hippocampu jsou plastické
• Plasticita spojů je podkladem učení
• Učení je formování dlouhodobé paměti
• Deklarativní paměť (explicitní)
– Závislá na hippocampu
– Explicitní informace ukládány a vědomě vybavovány
– „Tvorba map (vztahů)“ ať už prostorových nebo abstraktních
• Procedurální paměť (implicitní)
– Závislá na striatu
– Dovednosti – motorické schopnosti ale i sociální návyky
– „Tvorba algoritmů“
Orientace na místo
Kde to jsem a co se tady stalo?
Orientace na místo
Kde to jsem a co se tady stalo?
Orientace na objekt
Dá se to jíst a jak to zpracovat?
Orientace na objekt
Dá se to jíst a jak to zpracovat?
Amygdala
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex63
http://proprofs-cdn.s3.amazonaws.com/images/FC/
user_images/1406217/9806788916.png
http://1.bp.blogspot.com/-
DTBzUhiQrAE/Uz_bIohLgII/AAAAAAAAADU/kFhO3Eeq
6B8/s1600/amygdala-bypass.gif
• Napojení na všechny významné
kortikkální a subkortikální struktury
• Modifikovaná část corpus striatum
• Spoje plastické – paměť
• „Vliv informací z vnějšku na limbický
systém“
• „Amygdala hijack“
• „Affective tags“
– Pozitivní i negativní
– Větší vnímavost k negativním
Amygdala
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex64
http://proprofs-cdn.s3.amazonaws.com/images/FC/
user_images/1406217/9806788916.png
http://1.bp.blogspot.com/-
DTBzUhiQrAE/Uz_bIohLgII/AAAAAAAAADU/kFhO3Eeq
6B8/s1600/amygdala-bypass.gif
• Napojení na všechny významné
kortikkální a subkortikální struktury
• Modifikovaná část corpus striatum
• Spoje plastické – paměť
• „Vliv informací z vnějšku na limbický
systém“
• „Amygdala hijack“
• „Affective tags“
– Pozitivní i negativní
– Větší vnímavost k negativním
Neokortex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex65
Mozková kůra
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex66
• Paleocortex (1%)
– 3 vrstvy
– rhinencephalon
• Archicortex (4%)
– 3 vrstvy
– hippocampus
• Neocortex
– 6 vrstev
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Mozková kůra
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex67
http://www.emunix.emich.edu
Primární oblasti
✓Somatotopické uspořádání
Asociační oblasti
✓Nemají somatotopické
uspořádání
✓Unimodální
✓Polymodální
✓Činnost asociačních oblastí je
pravděpodobně podkladem vědomí
Organizace neokortexu
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex68
• Každá vrstva má specifické
vstupy a výstupy
• Každá vrstva má vertikální i
horizontální spoje
• Buňky s podobnou funkcí se
zpravidla nachází ve stejné
vrstvě
• Lokální rozdíly v denzitě
jednotlivých buněčných
populací jsou podkladem
Brodmannových map
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Brodmannovy
mapy
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex69
Broadman's # NAME FUNCTION
17 Occipital Lobe Visual Projection Cortex
18 Visual Association Cortex
19 Posterior Parietal Lobe Visual Association Cortex
37 Tempero-parietal-occipital area General Sensory Association Cortex
39 Angular Gyrus Word Recognition
40 Supramarginal Lobe Somatosensory Association Cortex
1,2,3 Postcentral Gyrus Somatosensory Projection Cortex
5, 7 Superior Parietal Lobule General Sensory Association Cortex
41, 42
Middle 1/3 of Superior Temporal
Cortex
Auditory Projection Cortex
22 Superior Temporal Gyrus Auditory Association Cortex
21, 20, 38 Inferior Temporal Cortex General Sensory Association Cortex
4 Precentral Gyrus Primary Motor Cortex
1,2,3 Postcentral Gyrus Somatosensory Projection Cortex
6,8,9 Premotor Cortex Motor Association Cortex
41, 42
Middle 1/3 of Superior Temporal
Cortex
Auditory Projection Cortex
44,45,46 Broca's Area
Motor Association Cortex - Specific to
speech
10 Preftontal Cortex General Motor Association Cortex
11 Orbital Gyri General Motor Association Cortex
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex70
https://www.trans-cranial.com/docs/cortical_functions_ref_v1_0_pdf.pdf
Neokortex a thalamus
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex71
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Kůra úzce spolupracuje s thalamem
(thalamokortikální systém)
• Spoje s talamem jsou obousměrné
• Téměř všechny aferentní informace se
přepojují v thalamu
• Výjimka - čich
http://www.modernfamilyideas.com
Funkce mozkové kůry
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex72
Frontální lalok (FL)
✓Chování
✓Pohyb
✓Řeč
Parietální lalok (PL)
✓Senzitivní aferentace
✓Uvědomění si celkového tělesného schématu
✓ Vizuálně prostorové vztahy
✓Pozornost
Okcipitální lalok (OL)
✓Zrakové vnímání
Temporální lalok (TL)
✓Řeč
✓Sluch
✓Paměť
✓Limbický systém
➢ Afektivita
➢ Sexualita
Asociační oblasti
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex73
• Nejsou
– ani recepční
– ani efektorové
• Integrační funkce
• Parieto-okcipito-temporální
• Limbická
• Frontální
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Algoritmus zpracování signálu
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex74
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Aferentace
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex75
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
✓ Výstupy z unimodálních oblastí divergují
do polymodálních oblastí
Eferentace
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex76
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
✓ Zpracování informace probíhá opačně
(informace z „polymodálních“ oblastí
konvergují do oblastí „unimodálních“)
Limbická asociační oblast
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex77
• Integrace informace
vnitřního a vnějšího
prostředí
• Hypothalamus
• Emoce
• Motivace
• Pudové chování
http://www.mhhe.com/biosci/genbio/enger/student/olc/art_quizzes/ge
nbiomedia/0665.jpg
Parieto-okcipito-temporální asociační oblast
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex78
• Interpretace významu signálu
z okolních oblastí
• Analýza vizuálně –akusticko –
senzorických vztahů těla a
okolí
• Pojmenování a kategorizace
objektů
• Porozumění řeči
• Pozornost
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Lateralizace mozkových funkcí
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex79 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Lateralizace mozkových funkcí
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex80 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Afázie
Akalkulie
Agnosie
Koncepční apraxie
Ideomotorická apraxie
Poruchy orientace v
prostoru
Konstrukční apraxie
Anosognosie
Neglect syndrom
Frontální asociační oblast
• Exekutivní funkce
– Motorické / chování
– Kognitivní
• Nejvyššího rozvoje dosáhla u člověka
•1. Australopithecus robustus 2. Homo habilis 3. Homo erectus
4. Homo sapiens neanderthalensis 5. Homo sapiens sapiens
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
81
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex
Phinease Gage (1823 – 1860)
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex82
http://65.media.tumblr.com/553d3c3f3f579f57273b8598ec6739ab/tumblr_o11oqt0MUK1uaq7mqo1_1280.jpg
• 1848 – pracovní úraz
• Před úrazem
➢ Spolehlivý
➢ Přátelský
➢ Zodpovědný
➢ Galantní
• Po úrazu
➢ Nespolehlivý
➢ Hostilní
➢ Nezodpovědný
➢ Sprostý
➢ Obviněn ze sexuálního
obtěžování dětí
• 1860 – zemřel na status epilepticus
Frontální lalok
https://d2gne97vdumgn3.cloudfront.net/api/file/edAV1gWAQ2uYSdYHSiPj
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex83
Frontální asociační oblast
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex84
• ~ 1/3 neokortexu
• Evolučně nejmladší oblast
• Pozdní dozrávání v rámci
ontogeneze
– Diferenciace během 1. roku
života
– Zrání do 6. roku života
– ?Definitivní ukončení vývoje
kolem 20. roku života?
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex85
• Vstupy ze všech asociačních
oblastí
– P-O-T asociační oblast
– Limbická asociační oblast
• Spoje jsou oboustranné
– Prefrontální zpracování
informace ovlivňuje následnou
percepci
– „Smyčky“
• Výstupy do premotorických
oblastí http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Frontální asociační oblast
Exekutivní funkce frontální asociační oblasti
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex86
➢ Motorické/nemotorické plánování/organizace - strategie - anticipace
➢ Myšlení - práce s mentálními modely
➢ Pozornost – „na co se soustředit“
➢ Regulace chování
– Facilitace „žádoucího“
– Inhibice „nežádoucího“
http://thenextweb.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2015/03/jerry1.jpg
http://thenextweb.com/wp-content/blogs.dir/1/files/2015/03/jerry1.jpg
Frontální lalok chování
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex87
• Pravý frontální lalok
–Vliv oboustranně
–Inhibiční efekt
•Levý frontální lalok
–Vliv ipsilaterálně
–Aktivační efekt
•Poškození levého frontálního laloku
může vést k
–Inhibici - snížení spontaneity
–Inhibici regulační funkce
frontálního laloku a převaha
pudového chování
http://www.anna-om-line.com/BRAIN-GRAPHICS-by-annaOMline.jpg
Funkce frontálního laloku
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex88
Motorika Kognitivní Behaviorální Vědomí
Volní pohybová
aktivita
Paměť Osobnostní rysy Pozornost
Řeč Řešení
problémů
Sociální mozek
Pohyby očí Úsudek Kontrola
impulzivního
chování
Iniciace pohybu Abstraktní
myšlení
Nálada
Inhibice pohybu
http://www.modernfamilyideas.com
Funkce mozkové kůry
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex89
Frontální lalok (FL)
✓Chování
✓Pohyb
✓Řeč
Parietální lalok (PL)
✓Senzitivní aferentace
✓Uvědomění si celkového
tělesného schématu
✓ Vizuálně prostorové vztahy
✓Pozornost
Okcipitální lalok (OL)
✓Zrakové vnímání
Temporální lalok (TL)
✓Řeč
✓Sluch
✓Paměť
✓Limbický systém
➢ Afektivita
➢ Sexualita
http://www.modernfamilyideas.com
Funkce mozkové kůry
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex90
Frontální lalok (FL)
✓Chování
✓Pohyb
✓Řeč
Parietální lalok (PL)
✓Senzitivní aferentace
✓Uvědomění si celkového
tělesného schématu
✓ Vizuálně prostorové vztahy
✓Pozornost
Okcipitální lalok (OL)
✓Zrakové vnímání
Temporální lalok (TL)
✓Řeč
✓Sluch
✓Paměť
✓Limbický systém
➢ Afektivita
➢ Sexualita
Řeč
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex91
• Osvojování si řeči je časově náročný
proces
• Porozumění – „senzorika“
• Produkce – „motorika“
• 7.-12. měsíc – dítě začíná rozumět
jednoduchým pokynům
• 1. rok – dítě používá několik slov
• 2.-5. rok – dítě zvládá syntax
• 6. rok – dítě zná asi 2500 slov
• Slovní zásoba v dospělosti
• Aktivní: 3000 -10 000 slov
• Pasivní: 3-6x vyšší
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Řeč
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex92
• Osvojování si řeči je časově náročný
proces
• Porozumění – „senzorika“
• Produkce – „motorika“
• 7.-12. měsíc – dítě začíná rozumět
jednoduchým pokynům
• 1. rok – dítě používá několik slov
• 2.-5. rok – dítě zvládá syntax
• 6. rok – dítě zná asi 2500 slov
• Slovní zásoba v dospělosti
• Aktivní: 3000 -10 000 slov
• Pasivní: 3-6x vyšší
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Řečová centra
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex93
Dvě hlavní řečové oblasti
• Brocova oblast (motorická)
✓ navazuje na motorický kortex
• Wernickeova (senzorická)
✓ navazuje na sluchovou oblast
• Fasciculus arcuatus
http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations
• Brocova afázie
✓ Motorická, expresivní
✓ Pacient rozumí, ale není schopen
artikulovaně mluvit
• Wernickeova afázie
✓ percepční, senzorická
✓ neschopnost rozumět, řeč plynulá avšak není
smysluplná
• Kondukční afázie
✓ Poškození fasc. arcuatus
✓ Pacient rozumí i mluví
✓ Problém zopakovat slyšené
• Dysartrie
✓ Problém s artikulací
✓ Vázne ovládání hlasivek atd.
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex94
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Algoritmus zpracování slyšeného
Na vnímání i produkci řeči se podílí
✓ Wernickeova oblast
✓ Brocova oblast
✓ P-O-T asociační oblast
Zvuk
Ano
Lidský hlas
Ne
Přítomnost slabik
Ano Ne
Reálné slovo
- srozumitelné
Pseudolovo
- nesrozumitelné
Integrace sluchových,
zrakových a
somatosenzorických
informací
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex95
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
Lobulus parietalis inferior
- Přiřazování významu slyšeným zvukům
- Přiřazování významu viděným objektům
- Přiřazování významu somatosenzitivním vstupům
- Přiřazování významu mluvenému/čtenému slovu
Klasifikace
P - O - T asociační oblast
Lateralizace řečových funkcí
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex96
• 97% lidí má Brocovu a Wernickeovu řečovou oblast lokalizované v levé hemisféře
• Lokalizace v levé hemisféře není na 100% závislá na tom zda je člověk pravák nebo levák
✓ 90% populace jsou praváci
✓ 95% praváků mají B-W řečové oblasti v levé hemisféře
✓ Většina leváků má B-W řečové oblasti také lokalizované vlevo
• Na základě skutečnosti, že drtivá většina lidí jsou praváci (dominantní levá hemisféra) a B-W řečové
oblasti jsou lokalizovány vlevo se někteří vědci domnívají, že
✓ Dominance pro řeč se vyvinula v motoricky dominantní hemisféře, neboť řeč je velmi náročná na
motoriku a Brocova oblast je v zásadě premotorická oblast
✓ Řečová centra jsou lokalizovaná v levé hemisféře, protože levá hemisfér vyzrává dříve než pravá
Lateralizace řečových funkcí
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex97
• 97% lidí má Brocovu a Wernickeovu řečovou oblast lokalizované v levé hemisféře
• Lokalizace v levé hemisféře není na 100% závislá na tom zda je člověk pravák nebo levák
✓ 90% populace jsou praváci
✓ 95% praváků mají B-W řečové oblasti v levé hemisféře
✓ Většina leváků má B-W řečové oblasti také lokalizované vlevo
• Na základě skutečnosti, že drtivá většina lidí jsou praváci (dominantní levá hemisféra) a B-W řečové
oblasti jsou lokalizovány vlevo se někteří vědci domnívají, že
✓ Dominance pro řeč se vyvinula v motoricky dominantní hemisféře, neboť řeč je velmi náročná na
motoriku a Brocova oblast je motorická oblast
✓ Řečová centra jsou lokalizovaná v levé hemisféře, protože levá hemisfér vyzrává dříve než pravá
Funkce pravé hemisféry v řeči
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex98
http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations
• Hodnocení neverbální stránky projevu
✓Prosodie – význam zvukové stránky
• Hodnocení přeneseného význam
✓Ironie
✓Metafory
• Pochopení složitě organizovaného
projevu
✓ Přednáška, diskuse
Pohlavní rozdíly v řeči
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex99
• Ženská řeč je fluentnější
– produkce většího množství slov v daném čase
• Ženy jsou schopny mluvit i poslouchat zatímco vykonávají jinou činnost
– Multitasking
• Zpracování a produkce řeči je v ženském mozku více rozšířeno do obou hemisfér
– Ženský mozek má větší množství spojů mezi hemisférami – méně patrná lateralizace
• Testosteron opožďuje vývoj levé hemisféry
– Chlapci začínají mluvit později
• Dyslexie je 4x častější u mužů
Funkční vyšetřovací metody
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex100
• Detekce elektrické aktivity
– Větší aktivita oblasti - větší elektrická aktivita
– Elektroencefalografie (EEG)
• Detekce regionálního průtoku krve
– Větší aktivita – větší průtok krve
– Single photon emission tomography (SPECT)
– Positron emission tomography (PET)
– Funkční magnetická rezonance (fMRI)
EEG
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex101
• Registrace elektrické aktivity mozku
• monopolární zapojení:
– aktivní elektroda
– indiferentní elektroda
– = referenční snímání (zapojení)
• bipolární snímání
– svod (kanál)
– zemnící elektroda
• napětí v mikrovoltech (vs. mV v neuronech)
http://www.slideshare.net/kj_jantzen/biophysical-basis-of-eeg
http://www.mdpi.com/sensors/sensors-12-
01211/article_deploy/html/images/sensors-12-01211f1-1024.png
EEG
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex102 http://www.slideshare.net/akashbhoi12/eeg-53489764
http://tidsskriftet.no/2013/05/evoked-potential-tests-clinical-diagnosis
https://www.google.com/search?q=GRAND+MAL+EEG&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved
=0ahUKEwjyr82Im6veAhUliaYKHfquClkQ_AUIDigB&biw=1222&bih=574#imgrc=nCNGCX88H
3K7ZM:
EEG
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex103 http://www.slideshare.net/akashbhoi12/eeg-53489764
http://tidsskriftet.no/2013/05/evoked-potential-tests-clinical-diagnosis
https://www.google.com/search?q=GRAND+MAL+EEG&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved
=0ahUKEwjyr82Im6veAhUliaYKHfquClkQ_AUIDigB&biw=1222&bih=574#imgrc=nCNGCX88H
3K7ZM:
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex104
• Podání látky značená
radionuklidem
• Použití radionuklidů s krátkým
poločasem
– Nutno připravit krátce před
podáním
– Pracoviště nukleární medicíny
• SPECT - Single photon emission computer
tomograhy
– radionuklid zdrojem gama záření
– Nízká rozlišovací schopnost (asi 1
cm)
• PET - Positron emission tomography
– radionuklid zdrojem pozitronového
záření
– Anihilací pozitronu vznikají dva
gama fotony – větší rozlišovací
schopnost (asi 2mm)
http://pubs.rsc.org/services/images/RSCpubs.ePlatform.Service.FreeContent.ImageService.svc/ImageService/Articleimage/2
013/CS/c3cs60086f/c3cs60086f-f4.gif
PET a SPECT
fMRI
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex105
• MRI využívá různých magnetických
vlastností různých jader vystavených
silnému magnetickému poli
• V biologický systémech jsou nejdůležitější
atomy vodíku
• fMRI využívá rozdílných magnetických
vlastností oxy- a deoxyhemoglobinu
• Porovnáním množství oxy- a
deoxyhemoglobinu lze zjistit průtok krve
• Rozlišovací schopnost až 1mm
• Žádná radiační zátěž
https://www.cs.sfu.ca/~stella/papers/blairthesis/main/node11.html
Functional regions of te brain
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex106
http://www.chroniclebooks.com/blog/wp-content/uploads/brain-scan.png
Autonomní nervový systém - limbický systém - neokortex107
http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2019/08/22/reading-
listening-activate-same-brain-regions/#.XbhBsppKi00