16 Neokortex II Neokortex II2 Mozková kůra Neokortex II3 http://www.emunix.emich.edu Primární oblasti ✓Somatotopické uspořádání Asociační oblasti ✓Nemají somatotopické uspořádání http://www.modernfamilyideas.com Funkce mozkové kůry Neokortex II4 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 Neokortex II5 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 Neokortex II6 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 Komunikace Neokortex II7 https://www.mindtools.com/media/Diagrams/CommunicationsProcess.jpg • Výměna signálů ✓ Pachových ✓ Vizuálních ✓ Zvukových • Mezi jedinci ✓ Téhož druhu ✓ Různých druhů • Kódování ✓ Jednoduché – velikost ✓ Složité – tanec včel Komunikace v lidské společnosti Neokortex II8 • Non-verbální – Obtížně kontrolovatelná – Vliv limbického systému • Verbální – Plně kontrolovatelná – Mozková kůra https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/93/dc/42/93dc4240059a0635eed4d672c98c343c.png Řeč Neokortex II9 • 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) http://www.zywave.com/wp-content/uploads/2015/08/culture1.jpg Řeč Neokortex II10 • 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 http://parsleysinmissions.org/images/postimages/language.jpg Řeč Neokortex II11 • 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 http://parsleysinmissions.org/images/postimages/language.jpg Řeč Neokortex II12 • 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 http://parsleysinmissions.org/images/postimages/language.jpg Řeč Neokortex II13 • 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 http://parsleysinmissions.org/images/postimages/language.jpg Řeč Neokortex II14 • 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 Neokortex II15 • 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 Neokortex II16 • 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 Neokortex II17 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 Řečová centra Neokortex II18 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. Broca´s area Neokortex II19 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations 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“ Wernickeovo řečové centrum Neokortex II20 http://www.slideshare.net/drpsdeb/presentations 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 Neokortex II21 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 Lobulus parietalis inferior Neokortex II22 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 http://www.slideshare.net/CsillaEgri/presentations https://en.wikipedia.org/wiki/Inferior_parietal_lobule#/media/Fil e:Gray726_inferior_parietal_lobule.png Integrace sluchových, zrakových a somatosenzorických informací Neokortex II23 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 Lobulus parietalis inferior Neokortex II24 • 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 Neokortex II25 • 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) • Algoritmy řečových funkcí se pravděpodobně 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 Neokortex II26 • 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) • Algoritmy řečových funkcí se pravděpodobně 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 Lateralizace řečových funkcí Neokortex II27 • 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 Neokortex II28 • 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 Neokortex II29 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 Neokortex II30 • 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 Pohlavní rozdíly v řeči Neokortex II31 • 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 Pohlavní rozdíly v řeči Neokortex II32 • 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 Neokortex II33 • 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 Neokortex II34 • 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 Neokortex II35 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 Neokortex II36 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: Neokortex II37 • 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 Neokortex II38 • 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 fMRI Neokortex II39 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). Neokortex II40 http://blogs.discovermagazine.com/d-brief/2019/08/22/reading- listening-activate-same-brain-regions/#.XbhBsppKi00 86. Základní popis nejvyšších mozkových funkcí – řeč a sociální mozek, stručný přehled funkčních vyšetřovacích metod mozku Neokortex II41 • Komunikace a řeč • Řečové oblasti – lokalizace a funkce (včetně lobulus parietalis inferior, afázií…) • Lateralizace řečových funkcí, pohlavní rozdíly • Člověk je sociální entita a mozek je podle toho designován • Frontální lalok a limbický systém – role v kontrole chování…. • „Triune brain theory“, „Whole brain model“, mentalizace. dehumanizace • Funkční diagnostické metody (EEG, SPECT, PET , fMRI)