WYKŁADY 3-4 Podstawowe elementy układu nerwowego ..., Prezentacje z Choroby zakaźne

Pobierz WYKŁADY 3-4 Podstawowe elementy układu nerwowego ... i więcej Prezentacje w PDF z Choroby zakaźne tylko na Docsity!

Neurokognitywistyka

WYKŁADY 3- 4

Podstawowe elementy układu nerwowego

Rozwój i ewolucja układu nerwowego

Podstawowe struktury układu nerwowego

ssaków i ich funkcje

Prof. dr hab. Krzysztof Turlejski Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego

Instytut Biologii Doświadczalnej PAN

Ośrodkowy układ nerwowy owadów (zwoje i nerwy je łączące) znajduje się po stronie brzusznej Siateczkowaty (rozsiany) układ nerwowy stułbi Każdy układ nerwowy składa się z wyspecjalizowanych komórek pobudliwych – neuronów, połączonych w układ przetwarzający bodźce na reakcje. Różne typy zwierząt wytworzyły odmienne typy układu nerwowego.

Co odróżnia neuron od innych

komórek?

● 1. Tylko neurony i komórki mięśniowe produkują białko („mają ekspresję białka”) zwane kanałem sodowym napięciowo zależnym. To białko tworzy kanał umiejscowiony w błonie komórkowej, który normalnie jest zamknięty, a otwiera się pod wpływem zmniejszenia różnicy potencjału między komórką a otoczeniam (depolaryzacji). Aby kanał się otworzył, depolaryzacja musi przekroczyć pewną progową wielkość. ● 2. Neurony nigdy się nie dzielą. Powstają w wyniku podziałów komórek macierzystych układu nerwowego. W wyniku tak zwanych podziałów asymetrycznych powstaje nowa komórka macierzysta i neuron, komórka która nigdy więcej się nie dzieli. ● 3. Neurony mają ogromnie rozbudowane wypustki cytoplazmatyczne – dendryty i akson. Odmienna regulacja budowy i przebudowy cytoszkieletu neuronu i innych komórek.

Dwa rodzaje komórek złożonego

układu nerwowego

● Neurony (komórki nerwowe, neurocyty) – wyspecjalizowane komórki odbierające, przetwarzające i przekazujące pobudzenia (przetwarzające informacje). ● Komórki glejowe (wspomagające): astrocyty, oligodendrocyty, ependymocyty i mikroglej. Występują w zcentralizowanych układach nerwowych. Funkcje troficzne, izolacja aksonów, zwalczanie zakażeń, usuwanie martwych komórek. Jest ich 10x więcej, niż neuronów

Drzewko dendrytyczne

Na dendrytach widoczne są kolce dendrytyczne. Na nich umiejscawia się większość synaps - struktur przy pomocy których neurony się komunikują.

Akson przenosi informację do

odległych struktur

Neuron, jego dendryty i akson (neuryt, wypustka osiowa)

Budowa i działanie synapsy

chemicznej

Impuls nerwowy dochodzący do zakończenia aksonu powoduje otwarcie kanałów wapniowych w błonie presynaptycznej. Napływ jonów wapnia do komórki sprawia, że obecne tam pęcherzyki synaptyczne sklejają się w tym miejscu z błoną komórkową i uwalniają swoją zawartość (neurotransmiter). Neurotransmiter łączy się z białkami specyficznie go wiążącymi (receptorami), co sprawia, że otwierają się lub zamykają kanały jonowe w błonie postsynaptycznej. Zmienia to wielkość potencjału na błonie komórkowej (postsynaptycznej).

Neuroprzekaźniki

● Pobudzające (depolaryzujące) – glutaminian/asparaginian; acetylocholina (motoneurony); ● Hamujące – kwas gamma-aminomasłowy (GABA), glicyna i tauryna. ● Neuromodulatory - noradrenalina, dopamina, serotonina, acetylocholina. Neuromodulatory mogą być wydzielane także poza synapsami. Także ich receptory mogą się znajdować poza synapsami.

Ile jest neuronów w mózgu?

● Trudności techniczne liczenia: skomplikowany kształt i ogromna liczba neuronów, nierównomierna gęstość neuronów w różnych strukturach. ● Zmienność międzyosobnicza (u człowieka nawet dwukrotna różnica liczby neuronów mieści się w zakresie fizjologii). Liczba ta zależy od czynników genetycznych (86%), i czynników środowiskowych (11%). ● Oszacowania bardzo się zmieniały w ciągu ostatnich 100 lat (u człowieka podawano wartości od 1 do 200 miliardów neuronów). ● Obecnie przyjmuje się, że w mózgu człowieka jest około 80- 100 miliardów neuronów, z tego w korze mózgu około 20 miliardów. ● U szympansa jest 3-5 razy mniej, u psa czy średniej wielkości małpy prawdopodobnie 10x mniej neuronów niż u człowieka, u szczura 100 - 1000 razy mniej. ● Komórek glejowych (głównie oligodendrocytów) jest prawdopodobnie 2-10x więcej, niż neuronów.

Liczba neuronów w mózgach różnych gatunków zwierząt (w miliardach)  GATUNEK CAŁY MÓZG KORA NOWA  Człowiek 80 - 100 20  Słoń 257 5  Koń 11 1.  Makak 3.4 1.  Pies 2.2 0.  Kot 1.2 0.  Kruk 1.  Szczur 0.189 0.  Mysz 0.068 0.  Pszczoła 0.

Struktury mózgu ssaków, w których nowe neurony są generowane, a stare wymierają przez całe życie. Zawój zębaty hipokampa (DG) i strefa okołokomorowa komór bocznych (SVZ) stale generują nowe neurony. Z SVZ młode neurony wędrują do opuszek węchowych (OB), gdzie wykształcają się z nich interneurony.

Prototypowy układ nerwowy kręgowców obserwujemy u lancetnika (strunowiec, ale jeszcze nie kręgowiec). U lancetnika odpowiednik kresomózgowia kręgowców to nieparzysty pęcherzyk węchowy. Jest tylko jedno oko, prawdopodobnie odpowiednik szyszynki. Główną częścią mózgu jest tyłomózgowie, a rdzeń kręgowy ma masę większą od mózgu. Lancetnik jest niewielkim (3-5 cm) zwierzęciem żyjącym w płytkich wodach morskich i żywiącym się planktonem

PTAKI

Najmniejszy współcześnie żyjący ptak - koliber Mellisuga helenae

Masa ciała – 2.3 g, długość ciała 58 mm

Caudipteryx^ Archeopteryx litographicus^208 - 144 mln

Ichtyornis victor 93 - 73 mln W ewolucji ptaków widać wyraźną tendencję do miniaturyzacji. Archeopteryx był wielkości gołębia, a był mniejszy od swoich przodków, opierzonych gadów, natomiast większy od Ichtyornisa. Obecnie ponad 80% żyjących gatunków ptaków jest mniejsza od Archeopteryxa.

Mózg ptaka

Proporcjonalnie do masy ciała, mózgi ptaków nie są mniejsze od mózgów ssaków. Szczególnie duże są mózgi krukowatych i papug. Mózgi ptaków są jednak inaczej zbudowane.