15 Neokortex I Neokortex I2 Mozková kůra Neokortex I3 • Paleocortex (1%) – 3 vrstvy – rhinencephalon • Archicortex (4%) – 3 vrstvy – hippocampus • Neocortex – 6 vrstev http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations Mozková kůra Neokortex I4 http://www.emunix.emich.edu Primární oblasti ✓Somatotopické uspořádání Asociační oblasti ✓Nemají somatotopické uspořádání ✓Unimodální ✓Polymodální ✓Činnost asociačních oblastí je pravděpodobně podkladem vědomí Mozková kůra Neokortex I5 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 Neokortex I6 • 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 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations Organizace neokortexu Neokortex I7 • 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 Organizace neokortexu Neokortex I8 • 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 Neokortex I9 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 Neokortex I10 https://www.trans-cranial.com/docs/cortical_functions_ref_v1_0_pdf.pdf Neokortex a thalamus Neokortex I11 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 Neokortex I12 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 Neokortex I13 • Nejsou – ani recepční – ani efektorové • Integrační funkce • Parieto-okcipito-temporální • Limbická • Frontální http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations Algoritmus zpracování signálu Neokortex I14 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations Aferentace Neokortex I15 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations ✓ Výstupy z unimodálních oblastí divergují do polymodálních oblastí Eferentace Neokortex I16 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations ✓ Zpracování informace probíhá opačně (informace z polymodálních oblastí konvergují do oblastí unimodálních) Limbická asociační oblast Neokortex I17 • 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 Neokortex I18 • 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 Neokortex I19 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations Lateralizace mozkových funkcí Neokortex I20 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 21 Neokortex I Phinease Gage (1823 – 1860) Neokortex I22 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 Phinease Gage (1823 – 1860) Neokortex I23 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 Neokortex I24 Frontální asociační oblast Neokortex I25 • ~ 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? Neokortex I26 • 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 Neokortex I27 ➢ 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 1. Motorické plánování / organizace Neokortex I28 • Connections of striatum and hippocampus are plastic • Plasticity is a base of learning • Learning is a forming of long- term memory • Declarative memory (explicit) – Based on hippocampus – Explicit information is stored and later recollected – „Construction of the maps (relationships)“ – spatial or abstract • Procedural memory (implicit) – Based on striatum – Habitual learning – motor skills, but also social habits – „Construction of the algorithms“ • Frontální asociační oblast • Premotorická oblast ✓ V úzkém kontaktu s motorickým kortexem ✓ Plánování a příprava složitých pohybových vzorců a konkrétních sekvencí pohybů (ve spolupráci s BG) ✓ Silné spojení s P- O- T oblastí, od které dostává senzorické informace o vizuálně – akusticko prostorových vztazích ✓ Kontrola volní pohybové aktivity http://www.123rf.com/stock-photo/brain_icon.html?mediapopup=14828479 2. Myšlenkové procesy Neokortex I29 • Connections of striatum and hippocampus are plastic • Plasticity is a base of learning • Learning is a forming of long- term memory • Declarative memory (explicit) – Based on hippocampus – Explicit information is stored and later recollected – „Construction of the maps (relationships)“ – spatial or abstract • Procedural memory (implicit) – Based on striatum – Habitual learning – motor skills, but also social habits – „Construction of the algorithms“ • Organizace – Řazení mentálních modelů do smysluplných celků • Plánování – Tvorba strategií za účelem dosažení požadovaného cíle • Time management –Odhad času potřebného k dosažení cíle (dosažitelnost/nedosažitelnost) • Pracovní paměť – Krátkodobé uchování informací potřebných pro myšlenkové procesy http://www.123rf.com/stock-photo/brain_icon.html?mediapopup=14828479 3. Pozornost Neokortex I30 • Connections of striatum and hippocampus are plastic • Plasticity is a base of learning • Learning is a forming of long- term memory • Declarative memory (explicit) – Based on hippocampus – Explicit information is stored and later recollected – „Construction of the maps (relationships)“ – spatial or abstract • Procedural memory (implicit) – Based on striatum – Habitual learning – motor skills, but also social habits – „Construction of the algorithms“ • Orientace pozornosti –„filtrování“ informací • Udržení pozornosti • Dělení pozornosti mezi dva nebo více úkolů • Přesouvání pozornosti mezi dva nebo více úkolů http://www.123rf.com/stock-photo/brain_icon.html?mediapopup=14828479 4. Regulace chování Neokortex I31 • Connections of striatum and hippocampus are plastic • Plasticity is a base of learning • Learning is a forming of long- term memory • Declarative memory (explicit) – Based on hippocampus – Explicit information is stored and later recollected – „Construction of the maps (relationships)“ – spatial or abstract • Procedural memory (implicit) – Based on striatum – Habitual learning – motor skills, but also social habits – „Construction of the algorithms“ • Facilitace / iniciace „žádoucí“ akce • Inhibice „nežádoucí“ akce –Anticipace – Sebekontrola x prokrastinace • Flexibilita – Schopnost upravovat plány „za chodu“ dle aktuální situace • Průběžná motivace za účelem dokončení úkolu • Sociální mozek –Mentalizace –Empatie ➢ Společenské chování (Frontální asociační oblast) ➢Pudové chování (Limbická asociační oblast) http://www.123rf.com/stock-photo/brain_icon.html?mediapopup=14828479 Frontální lalok chování Neokortex I32 • 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 Neokortex I33 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 85. Základní popis funkcí mozkové kůry – primární vs. asociační oblasti, stručná charakteristika funkcí jednotlivých oblastí Neokortex I34 • Neokortex – většina kortexu - 95% (Paelo 1%, Archi 4%...) • Obecný přehled cytoarchitektoniky neokortexu (6 vrstev, specifické vstupy/výstupy z každé vrstvy, vertikální a horizontální spoje, lokální rozdíly posloužily k popisu Brodmanových map) • Definice a popis primárních a sekundárních oblastí • Somatotopické vs. nesomatotopické • Unimodálníl a polymodální oblasti • Toppografický přehled kortikálních funkcí • Primární oblasti (….) • Asociační oblasti (…Parietookcipitální – „analytická“, frontální – „exekutivní“, limbická – „integrační“) • Lateralizace mozkových funkcí