1

Undervisningsplan

Hana MaláAfslutning og opsamling 29. april 12.

Hana MaláNyt fra forskningen22. april11.

Thomas Alrik SørensenBevidsthed15. april 10.

Hana MaláFølelser8. april9.

Hana MaláSprog1. april8.

Thomas Alrik SørensenOpmærksomhed 25. marts7.

Påskeuge – ingen undervisning18. marts

Thomas Alrik SørensenHukommelse11. marts6.

Hana MaláAnatomi (fort.), Forskningsnyt , Sanse 4. marts5.

Jesper MogensenPlasticitet26. februar4.

Hana MaláMetoder, Anatomi og Nyt fra forskningen19. februar3.

Hana MaláHjernens opbygning og funktion12. februar2.

Hana MaláIntroduktion til faget 5. februar 1.

FORÅR 2008

Hjernen og neuropsykologiHold 2004

V. Hjernens anatomi - fortsættelse

Nyt fra forskningen Sansning

ved Hana MaláTirsdage, 17.15 – 19.00,

CSS, 2.1.02

3

Program

En smule hjernensanatomi-fortsættelseLapper og deres funktionerDybereliggende strukturer

Nye forskningsresultater”Mirror neurons””Place neurons””Grid neurons”Sansning

Generelle principperSansesystemerne

Følesans, høresans, lugtesans, smag og syn

Afbryd endeligt med spørgsmål undervejs

4

Hvordan afgrænses lapperne ?

CEREBRALE LAPPER

5

Funktion: Syn

NAKKELAP = OCCIPITALLAP

6

TINDINGELAP = TEMPORALLAP

Funktion: Hørelse, hukommelse, sprog, højere kognitivefunktioner

7

ISSELAP = PARIETALLAP

Funktion: Følesans, opmærksomhed, sprog, højere kognitivefunktioner

8

Det primære område for følesansfindes i parietallappen.

Penfield’s somatosensoryhomunculus

PARIETALLAP - HOMUNCULUS

9

PANDELAP = FRONTALLAP

Funktion: motorik, sprog, eksekutive funktioner, personlighed, følelser

10

Det primære område for motorikfindes i frontallappen.

FRONTALLAP - HOMUNCULUS

11

Sammenligning af de to homunkuli

12

Højre og venstre side…

13

LAD OS SÆTTE DET HELE SAMMEN

14

NYT FRA FORSKNINGEN

ET AF DE MEST

BETYDNINGSFULDE FUND FRA

DET SIDSTE ÅRTI

15

MIRROR NEURONS = SPEJLNEURONER

• Spejlneuroner er en speciel type neuroner, som fyrer både når individet udfører en motorisk handling og når individet iagttager andre at udføre denne handling

• De fyrer ikke hvis genstanden bare er til stede• De fyrer heller ikke hvis hånden lader som om at udføre

en given handling, men det kritiske objekt for handlingen (f.eks. mad) ikke er til stede

• der er tale om parring mellem et givet visuel stimulus og den motoriske handling (f.eks. hånden, der interagerer med et objekt) – dvs. at de fungerer som det første bindeled mellem det at betragte et andet individ udføre en bevægelse, og at kunne efterligne denne bevægelse selv.

16

SPEJLNEURONER: Hvor findes de i hjernen ?

• De oprindelige fund (Gallese et al. 1996, Rizzolatti et al. 1996a) - premotor cortex, omårde F5,

• Senere (Rizzolatti et al. 2001, Fogassi et al. 2005) - inferior parietal lobule,IPL.

2 områder: 1. ventral premotor cortex

(F5) 2. rostral del af inferior

parietal lobule (IPL)

17

SPEJLNEURONERNE – hvilken funktionel rolle spiller de ?

• HYPOTESER : – Forståelse af handlinger– Imitation– Forståelse af intentioner– Empati– Nogle påstå også, at speljneuronerne repræsenterer en basal

mekanisme for udvikling af sproget

Spejlneuroner spiller ikke en unik rolle ift. en bestemt funktion. Deres egenskaber foreslår, at de repræsenterer en NEURAL MEKANISME for hvordan man MATCHER et synsindput med det motoriske modstykke .

En sådan mekanisme kan anvendes i forbindelse med adskillige kognitive funktioner.

FORKERT MÅDE AT STILLE

SPØRGSMÅLET PÅ ???

18

Eksempel

A) F5 speljneuronerfyrer mens aben iagttager eksperimentator i at gribe foderet

B) F5 speljneuronerfyrer mens aben selv udfører denne handling

19

SPEJLNEURONERNE Identificering med det handlende individ

• Spejlneuronerne fyrer kun når den handling aben observerer udføres af en person, som aben kan identificere som et individ i lighed med den selv.

• F.eks. en robotarm, der griber om en genstand, fører ikke til aktivering af spejlneuronerne

20

DYBT INDE I HJERNEN

SUBKORTIKALE STRUKTURER

21

2 laterale ventrikler (1 i hver hjernehalvdel)

3. ventrikel er forbundet med 4. ventrikel gennem cerebrale akvadukt.

HJERNENS HULRUM = VENTRIKLERNE

22

BASAL GANGLIERNE

23

Kortikale strukturer:

Subkortikale strukturer:

Cingulate gyrus

Hippocampus

Parahipocampal cortex

Amygdala

Mammillary bodies

Olfactory bulbs

LIMBISKE SYSTEM

24

DEN MÆRKELIGE SØHEST I HOVEDET…

HIPPOCAMPUSNødvendig for

vores evne til at lære noget nyt …

25

HVORDAN FINDER VI RUNDT I VORE OMGIVELSER?

• Hvordan husker vi vigtige steder i vores omgivelser og finder tilbage til dem igen?

PLACE CELLS

26

PLACE CELLSRUMMELIG NAVIGATION

• Hvor finder vi dem i hjernen ? HIPPOCAMPUS

• Undersøgt primært hos rotter

27

”Place cells” & deres ”place fields”

• ”Place cell” er et neuron som er aktiv når rotten befinder sig et givet sted i rummet

• Dette sted i rummet kaldes for cellens ”place field”

• Ved at tildele ”place fields” gennem rummet kan hippocampus opbygge et internt kort som muliggør navigation i labyrinten

Wilson et al, J Neuroscience, 2006

28

PLACE CELLS

Bird & Burgess 2008: The hippocampus and memory: insigths from spatialprocessing. Nature Reviews Neuroscience, online 13.February 2008

29

”PLACE CELLS”kan ikke klare det alene

”GRID CELLS”

Grid = rist, net, gitter

30

GRID CELL

• ”Grid cell” er et sted-moduleret neuron• Deres fyringer definerer en periodisk

(midlertidig) matrice som dækker hele den tilgængelig overflade af et åbent 2D rum.

• Man antager at disse celler udgør en essentiel del af koordinatsystemet som hjernen bruger for metrisk navigation

31

GRID CELLS

Barry, C., Hayman, R., Burgess, N., and Jeffery, K.J. (2007). Experience-dependentrescaling of entorhinal grids. Nat. Neurosci. 10:682-684.

32

GRID CELLS ift. PLACE CELLS

• Den midlertidige (periodiske) ”grid-field”menes at blive med tiden omdannet til den ikke-periodiske ”place-field”

• Place cells modtager indput fra grid cells med den samme ”central peak” men forskellige afstande i ”gitteret” og orientering

33

Tilbage til de andre dybereliggende strukturer …

34

THALAMUS

35

HYPOTHALAMUS

36

HJERNESTAMME

37

CEREBRUM og CEREBELLUM- den store og den lille

38

Funktion: balance, læring af komplekse bevægelser, koordination

LILLEHJERNE = CEREBELLUM

SANSNING OG PERCEPTION

40

Bottom-up processer:

• Systemet opfatter individuelle elementer af et givet stimulus og kombinerer demi en samlet perception.

• Er data-drevne, sanse-drevne

• Stimuli registreres i sanseorganerne og bearbejdes videre op igennem systemet

Top-down processer:

•Sanseinformation tolkes gennem den eksisterende viden, begreber, ideer, forventninger, tidligere erfaring og kultural påvirkning

•Er viden-drevne

BOTTOM-UP eller TOP-DOWN ?

PRIMING EFFEKT

41

BOTTOM-UP eller TOP-DOWN ?

TOP-DOWN processering styrer vores sansning – men uden BOTTOM-UP processering, som skaber dirrekte kontakt med stimulus vil vores sansning ikke være troværdig

HVIS BOTTOM-UP MANGLEDE TOTALT ?

42

SANSNING

• Henviser til den subjektive oplevelse som er et produkt af, at et sanseorgan bliver stimuleretFx. – Sansning af varme– Sansning af grønt– Sansning af bitterhed

• SANSNING hvordan fungerer SANSEORGANERNE

• Ved sansning bliver en form for energi omdannet i den information som kan bruges af CNS = elektriske impulser , som spreder sig igennem systemet

43

A tree falls in the middle of a big forest.

There is nobody in kilometers around.

There are no animals, no insects nearby, nothing. No living

being can hear the fall.

Producerer det faldendetræ et lyd?

… kan du nu besvare det gamle spørgsmål ?...

44

1. Syn

4. Hørelse

5. Somatosensorisk system

2. Smag og 3. lugt

Elektromagnetisk energi

Lufttryksbølger

Mekanisk energi

Kemiske molekyler

Sansesystemer er specialiserede i at modtage en bestemt form for energi

Hvad modtager viHvad sanser vi

Farver, toner, smag, lugte er produkter af vores psyke. Den sensoriskeinformation bliver bearbejdet i hjernen og giver os den pågældende oplevelse. De eksisterer ikke uden for vores hjerne.

Sansereceptorer og informationsoverførsel

45

Grundlæggende mekanismer

46

Receptorerne reagerer kun på et afgrænset signal .

Sansesystemerne er specialiseret i at modtage en bestemt form for energi.

Signalet, som de forskellige arter er i stand til at opf atte varierer .

Fx. Mennesker: I stand til at opfatte lyd på bølger ml. 20 - 20,000 Hz, Flagernus op til 120,000 Hz.

I.Bestemt form for energi og afgrænset signal

47

LANGSOM TILPASNINGSEVNE = TONISKE RECEPTORER –Fortsætter med at reagere på stimulus mens stimulus er tilstede. Giver information om stimulus’vedvaren.

HURTIG TILPASNINGSEVNE = FASISKE RECEPTORERReagerer på stimulus kun i starten (ogofte ved slutning) af dets presentation. Giver information om ændringer i stimulus’ præsentation.

II. Receptorer med langsom eller hurtigtilpasningsevne

48

Fx. Den lille del af verden som en given receptor (tape eller stave i nethinden) modtage lys fra på et givet tidspunkt .

Dvs. Denne del af verden er denne tapes receptive felt.

ET RECEPTIVT FELT henviser til en specifik del af verden, som en given receptor responderer på.

Celler i CNS, som modtager indput fra receptorerne har også sine receptive felte.

Receptive felte muliggøre detektion af det sensoriske stimulus’ placering i rummet.

Stimulus er INDEN FOR det receptive felt af en given c elle, hvis denne celleændre sit fyringsmønstre mens stimulus er tilstede.

III. Receptive felter

49

Receptorerne i periferien når hjernebarken gennem an sekvens 3-4 relæ-neuroner

Fx. visuelle baner – 4 neuroner, somatosensoriske baner – 3 neuronerUNDTAGELSE: luftesans (det olfaktoriske system)

Information når hjernen samlet i fiberbundte (tusindvis af axoner) . Disse kaldes“nerves” før de når CNS (hjernen og rygmarv). Derefter (indeni CNS) kaldes de “tracts” .Information fra sanseorganerne har et centralt relæ i thalamus, inden den nårdet cortikale niveau.UNDTAGELSE: luftesans (det olfaktoriske system)

Fibrenes overkrydning(Decussation): Finder sted før eller senereinden for CNS, inden information når thalamus. Information fra højre side afkroppen ender i venstrehemisfære og vice versa.

IV. Relæ-stationer

50

TAK FOR I DAG!