Medical knowledge | Neurology » Dr. Benyó Zoltán - Az idegrendszer élettana

AZ IDEGRENDSZER ÉLETTANA Dr. Benyó Zoltán 1 Anatómia I. Köztiagy Hypophysis Agyalapi mirigy Kisagy Középagy Híd Agytörzs Nyúltvelı Anatómia II. Fali lebeny Homloklebeny Tarkó-lebeny Halánték-lebeny 2 Az agykéreg területei funkció szerint I. Az agykéreg területei funkció szerint II. 3 Az idegrendszer mőködési sémája FIZIOLÓGIAI INFORMÁCIÓS ÉS KONTROLLRENDSZER KÖZPONTI „PROCESSZOR”EGYSÉG Belsı és külsı környezet Bemeneti egységek (receptorok) Központi idegrendszer Endokrinrendszer Információ„fogyasztók” (szövetek) Az idegrendszer funkcionális felépítése Pszichomotoros válaszok 4 Az ingerek felvé felvétele, feldolgozá feldolgozása, tová továbbí bbítása és tová továbbadá bbadása a kü különbö nbözı típusú pusú neuronokban A neuronok funkcionális osztályozása – Szenzoros (afferens) – Motoros (efferens) • Szomatomotoros • Viszceromotoros – Interneuron (asszociációs)

5 Reflexív Szinaptikus kapcsolatok szervezıdése Bemenet Kimenet 6 Elemi integráció a szinapszisokban Idıbeli szummáció Successive activation of the same neuron at short intervals brings to summation the excitation (EPSPs) in the target cell 7 Térbeli szummáció When several neurons simultaneously excite the target cell from across the cell body, the excitation builds up and summates at the axon hillock A preszinaptikus gátlás 8 Idegpályák divergenciája és konvergenciája Növekvı komplexitású reverberáló neuronhálózatok 9 Negatív visszacsatolási kör Oszcilláció generálása 10 Idegrostok morfológiai és fiziológiai osztályozása SZOMATOSZENZOROS IDEGRENDSZER I. Az érzékelés alapelvei 11 A receptorok osztályozása komplexitás szerint Egyszerő Összetett primary afferent neuron specialized epithelial cell A receptorok osztályozása elhelyezkedés szerint • Exteroceptorok – Kontakt receptorok –

Telereceptorok • Interoceptorok – Visceroceptorok – Proprioceptorok 12 A receptorok osztályozása inger-modalitás (adekvát inger) szerint Adekvát inger: a legkisebb energiával képes aktiválni a receptort. • Mechanoreceptorok • Termoreceptorok • Fotoreceptorok • Kemoreceptorok • Nociceptorok A transzdukció lehetséges mechanizmusai különbözı receptorokon 13 Generá Generátorpotenciá torpotenciál (elektrotó elektrotónusos receptorreceptorpotenciá potenciál) és akció akcióspotenciá potenciál keletkezé keletkezése a szenzoros neuron szomszé szomszédos szegmensein Transzdukció Transzformáció Stimulus intensity or Generator potential Transzformáció: A szenzoros ideg aktivitása különbözı erısségő és idıtartamú ingerléskor „FrekvenciaFrekvencia-kód”: az akció akciós potenciá potenciálok frekvenciá frekvenciája hordozza az ingeringer-erı erıssé sségre vonatkozó vonatkozó informá információ ciót

14 Populáció kód „Aktivá Aktivált” lt” és „facilitá facilitált” lt” másodlagos neuronok A receptorok osztályozása az adaptáció sebessége szerint • Tónusos receptorok • Fázisos receptorok 15 A szenzoros receptor adaptációja Példák: A lassan és gyorsan adaptálódó mechanoreceptorok válasza a bır elmozdulására 16 A Pacini-test fázisos receptorként mőködik intakt lamellák mellett és tónusos receptorként a lamellák hiányában Az ingererısség és a kiváltott érzet összefüggései I. • Ernst Heinrich Weber (1795–1878) és Gustav Theodor Fechner (1801–1887) leírta, hogy a minimálisan érzékelhetı ingerkülönbség (∆S) egyenesen arányos az inger erısségével (S). • “Weber-Fechner törvény”: ∆S = K x S • K az adott receptorra jellemzı arányszám 17 Az ingererısség és a kiváltott érzet összefüggései II. StevensStevens-féle hatvá hatványtö nytörvé rvény: I = K (S – S0)n

I = érzeterı rzeterıssé sség K = konstans S = ingererı ingererıssé sség Stanley Smith Stevens S0 = kü küszö szöbinger erı erıssé sség (1906(1906-1973) n = modalitá modalitásra jellemzı jellemzı hatvá hatványkitevı nykitevı Az ingererısség és a kiváltott érzet közötti összefüggés különbözı modalitású ingerekre Nociceptor (n>1) Termoreceptor (n=1) Példa: VaterVater-Pacini test Szenzitív tartomány Mechanoreceptor (n<1) 18 SZOMATOSZENZOROS IDEGRENDSZER II. Hátsó köteg – lemniscus medialis rendszer Dr. Benyó Benyó Zoltá Zoltán Anatómia 19 Funkcionális jellemzık • Modalitá Modalitások: sok: diszkriminatí diszkriminatív tapintá tapintás, vibrá vibráció ció, kineszté kinesztézia, zia, propriocepció propriocepció (neuroló (neurológia: „epikritikus érzé rzékelé kelés”) • Gyorsan vezetı vezetı (Aα (Aα, Aβ Aβ) rostokat tartalmaz • Szigorú Szigorú szomatotó szomatotópia •

Rostjai modalitá modalitás specifikusak A durva lokalizá lokalizáció ciójú tapintá tapintást a tr. tr. spinospinothalamicus közvetí zvetíti, ezé ezért fé féloldali gerincgerincvelı velı-sérülés utá után nem vész el a tapintá tapintás-érzet A kü különbö nbözı szenzoros receptorok elhelyezkedé elhelyezkedése a szı szırtelen és a szı szırrel fedett bı bırben Hair follicle receptor 20 Mechanoceptorok válasza Nyomá Nyomásra Érinté rintésre MerkelMerkel-test és RuffiniRuffini-test Szı Szırtü rtüszı szıreceptor és MeissnerMeissner-test Intezitá Intezitásdetektor Sebessé Sebességdetektor Vibrá Vibráció cióra PaciniPacini-test Gyorsulá Gyorsulásdetektor Bırreceptorok receptí receptív mezı mezıi és adaptá adaptáció ciós sebessé sebessége 21 A primer és a másodrendő neuronok receptív mezıi Térbeli diszkrimináció függ: a./ a primer érzı rzı-neuron receptí receptív mezı mezıjének

nagysá nagyságától és b./ az idegpá idegpálya konvergenciá konvergenciájának mé mérté rtékétıl: 22 A széli gátlás fokozza a térbeli diszkriminációt Gátlá tlásformá sformák a szomatoszenzoros pálya átkapcsoló tkapcsolódásánál 23 Propriocepció • A testtartá testtartás és a mozgá mozgások érzé rzékelé kelése: „kinaesthesia” kinaesthesia”. • Receptorok: izomorsó izomorsó (primer v. Ia tí típusú pusú és szekunder v. II II. tí típusú pusú idegvé idegvégzı gzıdések) sek), GolgiGolgi-féle ínorsó norsó és az ízületek proprioceptorai (PaciniPacini- és RuffiniRuffini-testek) testek). • Az izomorsó izomorsó primer (Ia (Ia. tí típusú pusú) idegvé idegvégzı gzıdései gyorsan adaptá adaptálódó (dinamikus) receptorok. receptorok. • Az izomorsó izomorsó szekunder (I (II. tí típusú pusú) idegidegvégzı gzıdései lassan adaptá adaptálódó (statikus) receptorok. receptorok. Izomorsó II

Ia 24 Ínorsó A szomatoszenzoros információk központi idegrendszeri feldolgozása a hátsó köteg – lemniscus medialis rendszerben • Inger erı erıssé ssége – frekvenciafrekvencia-kód – populá populáció ció-kód • Inger modalitá modalitása – „labeled line principle” principle” Stimulus intensity or Generator potential Fontos információk: • Inger lokalizá lokalizáció ciója – szomatotó szomatotópia 25 A szomatoszenzoros informaciók modalitás szerint elkölönülı feldolgozása a központi idegrendszerben Öt kü különbö nbözı thalamus neuron típusos vá válasza a té térdizü rdizület mozgatá mozgatására Szomatotópia 26 Szomatotóp lokalizáció a thalamus VPL- és VPM-magjában Szenzoros homunculus A primer szenzoros kéreg reprezentá reprezentáció ciós terü területeivel ará arányos emberi mé méretek (British Museum of National History) 27 Szomatoszenzoros kéreg Thalamokortikális

projekció • Primer szenzoros kéreg (S1): Brodmann 3a, 3b, 1 és 2 területek – Rostok 70%-a 3a, 3b – Rostok 30%-a 1, 2 • 4 homunculus a 4 fı inger-modalitásnak megfelelıen: – Propriocepció (3a) – Tapintás (felületes bır-receptorok) (3b) – Vibráció (gyorsan adaptálódó receptorok) (1) – Nyomás (mélyen fekvı bır-receptorok) (2) 28 Thalamokortikális projekció Kortikokortikális projekciók 29 A szomatoszenzoros kéreg kolumnáris organizációja 0,30,3-0,5 mm átmé tmérıjő, kb. 10000 neuront tartalmazó tartalmazó kolumná kolumnák Thalamikus afferentá afferentáció ció a IV. rétegbe érkezik A II. és III ré rétegbı tegbıl efferensek más kortiká kortikális régió giókba Az V. és VI ré rétegbı tegbıl efferensek a bazá bazális ganglionokhoz, ganglionokhoz, thalamushoz, thalamushoz, agyagytörzshö rzshöz, gerincgerincvelı velıhöz (jelá (jelátvitel szabá szabályozá lyozása) 30