16 Neokortex II 1 http://www.emunix.emich.edu Mozková kůra Primární oblasti ✓Somatotopické uspořádání Asociační oblasti ✓Nemají somatotopické uspořádání 2 http://www.modernfamilyideas.com 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 Funkce mozkové kůry 3 Funkce mozkové kůry 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 4 Funkce mozkové kůry 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 5 • Výměna signálů ✓ Pachových ✓ Vizuálních ✓ Zvukových • Mezi jedinci ✓ Téhož druhu ✓ Různých druhů Komunikace • Kódování ✓ Jednoduché – velikost ✓ Složité – tanec včel https://www.mindtools.com/media/Diagrams/CommunicationsProcess.jpg 6 • Non-verbální – Obtížně kontrolovatelná – Vliv limbického systému • Verbální – Plně kontrolovatelná – Mozková kůra Komunikace v lidské společnosti https://s-media-cache- ak0.pinimg.com/originals/93/dc/42/93dc42 40059a0635eed4d672c98c343c.png 7 • Řeč je nejsofistikovanější nástroj komunikace • Řeč je specifická pro lidský rod – Neexistuje lidské společenství bez řeči – Žádný jiný živočišný druh nepoužívá řeč v takové podobě jako lidé • Řeč byla podmínkou vzniku složitých společenských systémů (kultur) Řeč http://www.zywave.com/wp-content/uploads/2015/08/culture1.jpg 8 • Artikulovaný projev člověka sloužící k vzájemnému dorozumívání • Složitý hierarchicky konstruovaný kód • Hláska – Fón – konkrétní zvuk představující určitou hlásku – Foném • abstraktní funkční jednotka jazyka • Má rozlišovací schopnost – může měnit význam • Realizován pomocí alofonních variant – syn, banka • Slovo – Skupina hlásek – symbol s kulturně daným významem • Věta – Skupina slov řazených dle syntaktických pravidel Řeč 9 • Artikulovaný projev člověka sloužící k vzájemnému dorozumívání • Složitý hierarchicky konstruovaný kód • Hláska – Fón – konkrétní zvuk představující určitou hlásku – Foném • abstraktní funkční jednotka jazyka • Má rozlišovací schopnost – může měnit význam • Realizován pomocí alofonních variant – syn, banka • Slovo – Skupina hlásek – symbol s kulturně daným významem • Věta – Skupina slov řazených dle syntaktických pravidel Řeč 10 • Artikulovaný projev člověka sloužící k vzájemnému dorozumívání • Složitý hierarchicky konstruovaný kód • Hláska – Fón – konkrétní zvuk představující určitou hlásku – Foném • abstraktní funkční jednotka jazyka • Má rozlišovací schopnost – může měnit význam • Realizován pomocí alofonních variant – syn, banka • Slovo – Skupina hlásek – symbol s kulturně daným významem • Věta – Skupina slov řazených dle syntaktických pravidel Řeč 11 • Artikulovaný projev člověka sloužící k vzájemnému dorozumívání • Složitý hierarchicky konstruovaný kód • Hláska – Fón – konkrétní zvuk představující určitou hlásku – Foném • abstraktní funkční jednotka jazyka • Má rozlišovací schopnost – může měnit význam • Realizován pomocí alofonních variant – syn, banka • Slovo – Skupina hlásek – symbol s kulturně daným významem • Věta – Skupina slov řazených dle syntaktických pravidel Řeč 12 Řeč • 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 13 Řeč • 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 14 Řeč • 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 15 Řečová centra 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 16 Řečová centra Dvě hlavní řečové oblasti • Brocova oblast (motorická) ✓ navazuje na motorický kortex • Wernickeova (senzorická) ✓ navazuje na sluchovou oblast • Fasciculus arcuatus • Kondukční afázie ✓ Poškození fasc. arcuatus ✓ Pacient rozumí i mluví ✓ Problém zopakovat slyšené • Dysartrie ✓ Problém s artikulací ✓ Vázne ovládání hlasivek atd. 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 17 Brocovo řečové centrum Area 45 ✓ Sémantické zpracování „výběr vhodných slov a manipulace s nimi v kontextu dané úlohy“ Area 44 ✓ Fonologické zpracování a produkce řeči „výběr a aktivace příslušných částí primárního motorického kortexu“ http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations 18 Wernickeovo řečové centrum Area 22 ✓ Obsahuje tři podoblasti 1. Podoblast – aktivována jak mluveným slovem (cizím i vlastním), tak jinými zvuky 2. Podoblast – aktivována cizím mluveným slovem a při vybavování naučené sekvence slov 3. Podoblast – zapojena do produkce řeči http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations 19 Zvuk Ano Lidský hlas Ne Přítomnost slabik Ano Ne Reálné slovo - srozumitelné Pseudolovo - nesrozumitelné Na vnímání i produkci řeči se podílí ✓ Wernickeova oblast ✓ Brocova oblast ✓ P-O-T asociační oblast http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations Algoritmus zpracování slyšeného 20 Gyrus supramarginalis (Area 40) ✓ Zpracování fonologické a artikulační stránky slyšeného slova Gyrus angularis (Area 39) ✓ Zpracování sémantické stránky slyšeného slova Četné spoje s Brocovou a zbytkem Wernickeovy oblasti (komunikace do trojúhelníku) Integrace sluchových, zrakových a somatosenzorických informací Lobulus parietalis inferior http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations https://en.wikipedia.org/wiki/Inferior_parietal_lobule#/media /File:Gray726_inferior_parietal_lobule.png 21 Lobulus parietalis inferior - Přiřazování významu slyšeným zvukům - Přiřazování významu viděným objektům - Přiřazování významu somatosenzitivním vstupům - Přiřazování významu mluvenému/čtenému slovu Integrace sluchových, zrakových a somatosenzorických informací P - O - T asociační oblast Klasifikace http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations 22 • Jedna z posledních oblastí, které se vyvíjí v průběhu evoluce i individuálního vývoje • V rámci individuálního vývoje dozrává mezi 5.-6. rokem života – Důsledkem toho dítě obvykle nemůže dřív aktivně číst (pochopit význam textu, který čte) • Funkce mozku, které se podílí na řeči se podílí na vzniku řeči se také podílí na tvorbě vnitřních klasifikací • Díky tomu řeč („mluvená i vnitřní“) umožnila hlubší (abstraktní) myšlení a vznik kultury • Mezníky vývoje lidské kultury jsou vázány na vývoj šíření informací ✓ Mluvená řeč ✓ Vznik písma ✓ Vznik knihtisku ✓ Vznik internetu Lobulus parietalis inferior 23 • Jedna z posledních oblastí, které se vyvíjí v průběhu evoluce i individuálního vývoje • V rámci individuálního vývoje dozrává mezi 5.-6. rokem života – Důsledkem toho dítě obvykle nemůže dřív aktivně číst (pochopit význam textu, který čte) • Funkce mozku, které se podílí na řeči se podílí na vzniku řeči se také podílí na tvorbě vnitřních klasifikací • Díky tomu řeč („mluvená i vnitřní“) umožnila hlubší (abstraktní) myšlení a vznik kultury • Mezníky vývoje lidské kultury jsou vázány na vývoj šíření informací ✓ Mluvená řeč ✓ Vznik písma ✓ Vznik knihtisku ✓ Vznik internetu Lobulus parietalis inferior 24 • Jedna z posledních oblastí, které se vyvíjí v průběhu evoluce i individuálního vývoje • V rámci individuálního vývoje dozrává mezi 5.-6. rokem života – Důsledkem toho dítě obvykle nemůže dřív aktivně číst (pochopit význam textu, který čte) • Funkce mozku, které se podílí na řeči se podílí na vzniku řeči se také podílí na tvorbě vnitřních klasifikací • Díky tomu řeč („mluvená i vnitřní“) umožnila hlubší (abstraktní) myšlení a vznik kultury • Mezníky vývoje lidské kultury jsou vázány na vývoj šíření informací ✓ Mluvená řeč ✓ Vznik písma ✓ Vznik knihtisku ✓ Vznik internetu Lobulus parietalis inferior 25 Lateralizace řečových funkcí • 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 sou 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 ✓ Levá hemisfér vyzrává dříve než pravá (opět patrně souvislost s motorikou) 26 Lateralizace řečových funkcí • 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 27 Funkce pravé hemisféry v řeči • Hodnocení neverbální stránky projevu ✓Prosodie – intonace, stres • Hodnocení přeneseného význam ✓Ironie ✓Metafory • Pochopení složitě organizovaného projevu ✓ Přednáška, diskuse http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations 28 Pohlavní rozdíly v řeči • 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 29 Pohlavní rozdíly v řeči • 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 30 Pohlavní rozdíly v řeči • 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 31 Funkční vyšetřovací metody • 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) 32 EEG • 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 33 EEG http://tidsskriftet.no/2013/05/evoked-potential-tests-clinical-diagnosis http://www.slideshare.net/akashbhoi12/eeg-53489764 34 https://www.google.com/search?q=GRAND+MAL+EEG &source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjyr82I m6veAhUliaYKHfquClkQ_AUIDigB&biw=1222&bih=574 #imgrc=nCNGCX88H3K7ZM: PET a SPECT • 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/Ima geService/Articleimage/2013/CS/c3cs60086f/c3cs60086f-f4.gif 35 PET and SPECT resolution http://www.auntminnie.com/user/images/content_images/sup_mol/2014_11_13_1 7_25_44_197_JNM_PET_SPECT_Alz_DLB_images_450.jpg 36 Funkční oblasti mozku http://www.chroniclebooks.com/blog/wp-content/uploads/brain-scan.png 37 fMRI • 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 38 fMRI Kim, K. H. S., Relkin, N. R., Lee, K.-M. & Hirsch, J. Distinct cortical areas associated with native and second languages. Nature 388, 171–174 (1997). 39 https://www.trans- cranial.com/local/manuals/cortical_ functions_ref_v1_0_pdf.pdf 40