KognitionspsykologiHold 4106

Folkeuniversitetet København

ved cand.psych., ph.d. Kamilla Miskowiak

Onsdag 17.15 – 19.00

Købmagergade 44, lok. 1

Aftenens program

• Hjernen fortsat fra sidst

• Metoder til undersøgelse af hjernen

• Næste gang…• Næste gang…

Og igen … afbryd endeligt med spørgsmål eller hvis der er noget I gerne vil diskutere nærmere

Hjernen kan ses gennem forskellige briller

• Med det blotte øje:

� Makroskopisk

• Under mikroskopet: • Under mikroskopet:

� Mikroskopisk

Navigation i hjernen

MedialLateral Lateral

Introduktion til neuroanatomi...

Central sulcus

Frontallappen

Paritallappen

Occipitallappen

Motor Kortex

Sensorisk Kortex

Sylvian fissure

Temporallappen

Cerebellum

MedullaPons

Lappernes funktioner

• Frontallappen:– Posterior: motor kortex

– Anterior: PFC – planlægning, monitorering, valg, kontrol af emotioner. Jf ”det hvide snit” og Gage

• Temporallappen (tindingelappen):– auditorisk kortex, sprog (venstre side): Broca og Wernicke– auditorisk kortex, sprog (venstre side): Broca og Wernicke

– komplekse aspekter af syn

• Occipitallappen:– Visuelle kortex – specialisering af områder

– Primære visuelle kortex bagerst. Jf kortikal blindhed

– ”Hvor” (parietal kortex) og ”Hvad” strømmene (temporal kortex)

• Parietallappen:– Posterior: associationsområde – rumlig orientering (”Hvor”-strøm)

– Anterior: somatosensorisk kortex – repræsentation af kroppen

Homunculus

Homunculus

Højre hemisfære:

Begge kropshalvdele

Venstre hemisfære:

Højre kropshalvdel

• Dvs. skade i højre parietallap � venstresidigt neglekt

Film klip: Parietal cortex, neglekt og fantomoplevelserfantomoplevelser

Det limbiske system

Hjernen kan ses gennem forskellige briller

• Med det blotte øje:

� Makroskopisk

• Under mikroskopet: • Under mikroskopet:

� Mikroskopisk

Hjernens basale byggeklodser

Neuroner Glia celler

Specialiseret i transmission ”Lim”

Støttende funktion

100 milliarder neuroner og 10-50 gange flere glia

Neuronens bestanddele

• Vigtige begreber

– Cellekrop

– Dendrit

– Axon– Axon

– Fedtskeder

– Axonterminal

– Synaptisk kløft

– Præsynaptisk

– Postsynaptisk

Neuroner

• Variabelt antal og distribution af dendritter, afhængigt af neuronens rolle

• Korte axoner (indenfor et enkelt område) vs. lange axoner (projekterende neuroner)

Signal transmission:

Kemisk (mellem neuroner) Kemisk (mellem neuroner) Elektrisk (inde i neuronerne)

HvilepotentialeKoncentrationsgradienten

Elektrisk signal transmission

Koncentrationsgradienten

• Hviletilstand: hvilepotentiale, opretholdes via membranens selektive porte (kun nogle ioner slipper ind) og Natrium-Kalium pumpen (3 K ud, 2 Na ind)• Hvorfor vigtigt?• Nødvendigt for at neuronen kan transmittere et signal – jf. bue og pil• Kemisk signal � ændringer i membranpotentialet – depolarisering �aktionspotentiale

Aktio

nspote

ntia

leMembranpotentialet

Tid

Membranpotentialet

Transmissionshastighed: 1 m / sek

Fedtskeden øger transmissionshastigheden til 120 m/ sek

Kemisk signal transmission

• Neurotransmittere frigøres fra axonsterminalens vesikler• I den synaptiske kløft bindes de til receptorer på den postsynaptiske neurons dendritter

Filmklip om neuroner…

Neurotransmitter systemer

• Acetylcoline– Indlæring – Hukommelse– Regulerer søvn

• Dopamin– Belønning– Belønning– Parkinson

• Noradrenaline– Emotioner– Vågenhed /

arousal

• Serotonin– Emotioner– Depression

Aftenens program

• Hjernen fortsat fra sidst

• Metoder til undersøgelse af hjernen

• Næste gang…• Næste gang…

Og igen … afbryd endeligt med spørgsmål eller hvis der er noget I gerne vil diskutere nærmere

Metoder i studiet af hjernen

• Anatomi, histologi

• Læsionsstudier

• Elektro/magneto-fysiologiske mål– Enkeltcelle studier– EEG – ElektroEncefaloGrafi– EEG – ElektroEncefaloGrafi– ERP – Event Relaterede Potentialer– MEG – MagnetoEncefaloGrafi – TMS – Transkraniel Magnetisk Stimulation

• Billeddannende teknikker– CT – Computerised Tomography– PET – Positron Emission Tomography– MRI – Magnetic Resonance Imaging

Anatomi - farvning

• Golgi-farvningFarver få neuroner i deres helhed

• Nissl-farvning

Purkinje-celle fra cerebellum, golgi-farvet

• Nissl-farvningFarver kun cellekroppen

• Weigert-farvningFarver kun fedtskederne omkring axonerne

Purkinje-cellelag fra cerebellum, nissl-farvet

Læsioner

• Dyremodeller

– Oftest rotter eller aber

• Mennesker• Mennesker

– Patienter (fx Phineas Gage)

• Midlertidige læsioner

– TMS – Transcranial magnetic stimulation

Enkeltcelle studier (single cell recordings)

• Dyremodeller

– Særligt aber

• Patienter med epilepsi

– Elektroder på overfladen af hjernen

EEG, ERP, MEG

• ElektroEncefaloGrafi– Non-invasiv måling af hjernens elektriske

aktivitet– Viser spændingsforskelle over tid– Problemer med lokalisation

• Event-Relaterede Potentialer

ERP

EEG

• Event-Relaterede Potentialer– Man registrerer EEG-aktiviteten i den

samme sekvens mange gange og tager gennemsnit af målingerne

• MagnetoEncefaloGrafi– Hjernens elektriske aktivitet danner

meget svage magnetfelter– Ændringer i magnetfelterne registreres af

superfølsomme detektorer– Metoden er non-invasiv og lokaliserer ned

til ca. 2 mm

MEG

Computerised Tomography (CT)

• 1975• Baseret på røntgenteknik• Mange kilder til røntgen og mange

CT med infarkt

detektorer i ringe der roterer• 3 D billede af hjernen• God afbilding af ventrikler og infarkter• Dog kun 5 mm resolution

Magnetisk Resonans (MR)

Magnetisk Resonans

STRUKTURELT• 0.1 mm nøjagtighed• Udnytter magnetiske egenskaber i

organisk væv • Magnetisk felt - molekyler ensrettes i

forhold til magnetfeltetforhold til magnetfeltet• Magnetisk puls som ”forstyrrer” den

magnetisk ligevægt • Når magnetisk impuls slukkes, vender

molekylerne sig i magnetfeltets retning• Tiden til den magnetiske ligevægt i hvert

molekyle afh. af om det er i fedt, vand eller knogle

• Dermed forskel i signalet fra forskellige substanser = kontrast i billedet

Funktionel MRI• Aktivitet i hjernen � øget

iltforbrug• Iltholdigt blod giver højere

signal1. Forbrug af ilt → lille fald i signal2. Tilførsel af nyt iltholdigt blod

giver større signal 2. Tilførsel af nyt iltholdigt blod

giver større signal (hovedeffekt) → meget større signal

3. Restitution i blodårer, lavere iltforsyning og konsum → fald i signal

• Måling af aktivering forskellige steder i hjernen under løsning af opgaver

1 2 3

Eksempel på aktivering ved arbejds-hukommelse

Positron Emission Tomography• Anvender en kortlivet

radioaktiv isotop, som indsprøjtes i kroppen

• Denne isotop går bl.a. til hjernen, og samles i steder med høj aktivitet og højt

• Dette giver anledning til forhøjet signal

• Forskellige stoffer kan anvendes for at afdække forskellige signalstoffer i hjernen

hjernen, og samles i steder med høj aktivitet og højt glukoseforbrug

afdække forskellige signalstoffer i hjernen

Forskelle i aktivering ved hørte/sete ord, omrids indtegnet

Tidslig/rumlig opløsning af de omtalte metoder

samt grad af invasivitet

Tak for i dag

• Næste gang er det Thomas, der underviser –I vil sammen se på perception & kognitionspsykologiens historie

• Jeg er tilbage den 1/10, hvor vi skal se på • Jeg er tilbage den 1/10, hvor vi skal se på opmærksomhed og eksempler på, når man får en hjerneskade så disse processer forstyrres...