Biologi – Hjernen og nervesystemet

Lastet opp i kategorien Biologi | Biologi 2 den 11.04.2012

Nevroner

Tre typer

-          Sensorisk nervecelle: transporterer meldinger fra sanseorganer til ryggmarg og hjerne

-          Motorisk nervecelle: transporterer meldinger fra hjerne og ryggmarg til muskler og kjertler

-          Internevron: forbindelser i nervesystemet mellom andre nerveceller

-          Overfører signaler ved hjelp av elektriske impulser og kjemiske stoffer

-          Finnes i hjernen, ryggmargen og det perifere nervesystemet

-          Danner grunnlag for tanker og psykologiske funksjoner

-          Består av : dendritter – cellekropp – akson med myelinlag og ranviersk innsnevring – aksonende

-          Nervecellen er dekket av en beskyttende membran, men har ionekanaler (natriumkanaler og kaliumkanaler)

  • Innsiden er ladet med anioner og K+ ioner
  • Utsiden er ladet med Na+ og Cl-
  • = innsiden er negativt ladet pga Cl- à spenningsforskjell på -70mV = hvilepotensialet

-          Aksjonspotensiale = nerveimpuls avføres etter simulering fra andre nerveceller

  • Ved hvilepotensialet er ionekanalene stengt, men 10 ganger mer Na ute enn inne
  • Nevronet stimuleres så Na-kanalene åpner seg, Na går inn = depolarisering – innsiden blir positiv
  • For å gå tilbake til hvilepotensialet åpnes kaliumkanaler og natriumkanaler stenges à kalium går ut
  • Vekselsvis åpnes disse kanalene og sender nervesignalet gjennom cellen
    • Absolutt refraktær periode: tidsintervall etter aksjonspotensiale da nevronet ikke kan stimuleres på nytt
    • Alle-eller-ingen-lov: styrke på stimuli ubetydelig, nervecellen fyrer med maks styrke eller ingenting
    • Trinndelt potensiale: endring i et nevrons elektriske potensiale proposjonalt med stimuli, ikke nok til aksjonspotensiale

-          Myelinlag (fettlag av gliaceller) rundt aksonet gjør at ionene ikke kan slippe gjennom, men dette kan de i de ranvierske innsnevringene (uten/tynt myelinlag) à depolarisering i en innsnevring aktiverer depolarisering i den neste (nervesignalet hopper mellom)

-          Signaloverføring mellom nevroner er en kjemisk overføring

-          Synaptisk kløft i enden av aksonet sender ut nevrotransmittere fra synaptiske hulrom som vandrer over kløften og fester seg i mottakermolekyler/reseptor

-          Kan føre til videre depolarisering eller stoppe nervesignalet à aksjonspotensiale eller trinndelt poteniale

-          Fjerner nevrotransmittere ved å ta de tilbake til aksonenden eller deaktiveres av nye nevrotransmittere

-          Acetylkolin: nevrotransmitter som er involvert i hukommelsen i noen nevrale nettverk og som opptrer i synapser ved muskler

-          Nervecellemodulator: nevrotransmitter som forsterker eller modifiserer aktiviteten til nerveceller

-          Psykoaktive medikamenter: påvirker hjerneaktivitet

Agonist: medikament som forsterker eller imiterer nevrotransmitters effekt

Antagonist: medikament som hemmer nevrotransmitters effekt

Nervesystemet

Deles inn i to:

-          Sentralnervesystemet: hjernen, den forlengede marg og ryggraden

-          Det perifere nervesystemet: alle nerveceller som forbinder sentralnervesystemet med muskler, kjertler og sanseorganer

-          Det perifere nervesystemet deles inn i

Det somatiske nervesystemet: sansing og motorikk, viljestyrt

Det autonome nervesystemet: aktiverer ufrivillige muskler, indre organer, ikke viljestyrt

-          Det autonome nervesystemet deles igjen inn i

Det parasympatiske nervesystemet: ”avslappende” effekt, virker inn ved normale situasjoner

Det sympatiske nervesystemet: aktiverende effekt, virker inn ved for eksempel stress

  • Homeostase: vedlikehold av biologisk likevekt

Studier av hjernen

-          Nevropsykologiske tester: oppgaver og spørsmål som måler non-verbal og verbal atferd, tester etter hjerneskader

-          Produsere hjerneskade ved elektriske impulser, medisinske inngrep eller innsprøyting av kjemikalier

-          Elektroencefalogram (EEG): apparat som registrerer nervecelleaktivitet ved hjelp av elektroder festet til hodebunnen

-          Hjerneavbildning

  • CT/CAT-skanning: hjernestruktur fra alle vinkler, røntgenstråler
  • MRI: detaljert bilde med farger av levende vev, magnetfelt

? STRUKTUR

-          PET: visuell avbildning av hvordan radioaktivt stoff absorberes av hjerneceller, indikerer hvor aktiv en celle er når spesifikke oppgaver gjøres

-          fMRI: visuelt bilde som viser blodstrømningene i hjernen tatt med mindre enn ett sekunds mellomrom

? FUNKSJON

Hjernens struktur og funksjon

Hjernen deles ofte i tre:

(1) Bakre del av hjernen: ligger rett over ryggmargen, inneholder lillehjernen og hjernestammen

-          Mest primitive del av hjernen

-          Inneholder hjernestammen

  • Margen: hjernestammestruktur som styrer livsviktige funksjoner, for eksempel hjerteslag og åndedrett
  • Hjernebroen: hjernestammestruktur med sensoriske og motoriske områder involvert i søvn og drøm

-          Og lillehjernen

  • Koordinasjon av bevegelse
  • Noen sider ved læring og hukommelse

(2) Mellomhjernen:

-          Inneholder klynger av sensoriske og motoriske nerveceller

-          Impulser til og fra øynene ligger her

-          Nettformet formasjon

  • Fingerformet struktur fra bakhjernen og forhjernen

Viktig for bevissthet, søvn og oppmerksomhet

  • Sender impulser til og aktiverer høyere hjernesentre (oppstigende del) og blokkerer selektivt noen former for input (nedstigende del)

(3)Forhjernen:

-          Mest avanserte del fra evolusjonistisk standpunkt

-          Storehjernen deles i venstre og høyre hjernehalvdel

-          Thalamus

  • Plassert over midthjernen
  • Hjernens sensoriske sentralbord, formidler hjerneimpulser videre

-          Hypotalamus

  • Ligger mellom thalamus og hypofysen
  • Kontrollerer autonome og hormonelle prosesser
  • Viktig  for emosjon og motivasjon

-          Det limbiske system

  • Hippocampus

Dannelse og lagring av minner

  • Amygdala

Organisere følelsesmessige og motivasjonelle responsmønstre, spesielt i sammenheng med frykt og aggresjon

-          Cerebral cortex/ hjernebark

  • Det grå, sammenfoldede ytre dekke av hjernen
  • Viktig for høyere ordens sansing, bevegelse, persepsjon, mentale prosesser
  • Inndeles i: Frontallappen, parientallappen, occipitallappen, temporallappen

-          Motor cortex, den motoriske hjernebarken

  • Bakre del  av frontallappen som kontrollerer viljestyrte bevegelser i motsatt  side av kroppen (kontrollerer over 600 muskler!)

-          Somatisk sensorisk cortex

  • Barkaktige remser i den fremste del av forntallappen som mottar sanseinntrykk fra motsatt side av kroppen

-          Wernickes område

  • Venstre hjernehalvdel, temporallappen
  • Talegjenkjennelse, språkforståelse

-          Brocas område

  • Venstre hjernehalvdel, frontallappen
  • Språkproduksjon

-          Assosiasjonshjernebarken

  • Områdene i den cerebrale hjernebarken som ikke har noen sensorisk- eller bevegelsesfunksjon, men involvert i persepsjon, språk og andre psykologiske funksjoner

? Frontallappen skiller mennesker fra dyr. Kattens frontallapp utgjør va 3,5% av hjernen, 29% hos mennesket

-          Prefrontal hjernebark

  • Område av frontallappen rett bak øynene
  • Planlegging, selvbevissthet og ansvar

-          Corpus callosum

  • Bredt bånd av hvite, myeliniserte fibre som sørger for kontakt og kommunikasjon mellom de to hjernehalvdelene
  • Lateralisering: graden av lokalisering av en funksjon i høyre/venstre hjernehalvdel
  • Studier av hjerneskader indikerte tidlig at
  • Venstre hjernehalvdel: språk, matematikk og logikk. POSITIVE FØLELSER
  • Høyre hjernehalvdel: musikalse, artistiske evner, forståelse av bilder og sammenhenger. NEGATIVE FØLELSER

-          Hjerneplastisitet: Hjernecellers evne til å forandre struktur og funksjon som følge av erfaring, aktivitet eller skade

Helbredelse av nervesystemet

-          Nervecelleproduksjon

-          Hjernestammceller: Umodne celler som kan spesialisere seg til alle typer celler hjernen trenger

Nervesystemets kontakt med det endokrine systemet

-          Begge er transportsystem for informasjon – endokrine systemet bruker sirkulasjonssystemet for frakting av hormoner, nervesystemet går raskere

-          Begge har reseptorer som kjemiske stoffer passer i som nøkkel i lås

-          Nerver aktiverer hjernen, hjernen aktiverer hormoner

-          Hormoner påvirker kroppen, følelser, tanker, lyster osv.

Nervesystemets kontakt med immunsystemet

-          Begge har evnen til å tolke, huske og respondere til stumuli

-          Fagocytter og lymfocytter har reseptorer for nevrotransmittere, kan altså påvirkes av kjemiske stoffer fra hjernen

-          Immunforsvarceller kan også produsere hormoner og nevrotransmittere

-          Stress, depresjon og pessimistisk tenkning svekker immunsystemet, mens optimistisk tankegang, humor og sosial kontakt opprettholder immunsystemets funksjon

no