64
ŘÍZENÍ BEHAVIORÁLNÍHO STAVU VÝVOJ CNS A KOGNITIVNÍ VÝVOJ JAZYK A AFÁZIE EXEKUTIVNÍ FUNKCE

KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ NEUROVĚDA

  • Upload
    sal

  • View
    67

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ NEUROVĚDA. ŘÍZENÍ BEHAVIORÁLNÍHO STAVU VÝVOJ CNS A KOGNITIVNÍ VÝVOJ JAZYK A AFÁZIE EXEKUTIVNÍ FUNKCE. STRUKTURA PŘEDNÁŠKY. Řízení behaviorálního stavu – spánek, bdění, snění Vědomí a pozornost Kognitivní funkce a kognitivní vývoj Jazyk a jeho neurovědné základy - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

ŘÍZENÍ BEHAVIORÁLNÍHO STAVUVÝVOJ CNS A KOGNITIVNÍ VÝVOJ

JAZYK A AFÁZIEEXEKUTIVNÍ FUNKCE

Page 2: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

STRUKTURA PŘEDNÁŠKYŘízení behaviorálního stavu –

spánek, bdění, sněníVědomí a pozornostKognitivní funkce a kognitivní vývojJazyk a jeho neurovědné základyExekutivní funkce a dysfunkce

Page 3: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

• Spánek, bdění, snění•Vědomí•Pozornost

Page 4: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

BDĚNÍ A SPÁNEKCirkadiánní rytmicita střídání bdění a spánku –

spoje SCN do kmene – kontrola spánku a bděníNezbytná součást fungování NS (podráždění a

útlum)Bdění

waking, alertness, wakefulness, awarenessVědomí ve smyslu consciousness – pojem mindSporné oblasti – definice pojmu, evoluční

počátky, vztah k mozkovým funkcím

Page 5: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

BDĚLOSTBdělost

Bdělost a stav uvědomování si sama sebe a reality okolíBdělost – vigilita

Neurofyziologické mechanismy bdělosti RF (ARAS), thalamus, hypothalamus

Probouzecí reakce (arousal reaction, Magoun, Moruzzi) RF » MKNespecifické působení ARASPodráždění smyslových orgánů, kůry a LS » ARAS

Bdění ostražité (γ rytmus)aktivní (β rytmus)relaxované (α rytmus na eeg)

Page 6: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

SPÁNEK1953 – Kleitman, AserinskyEeg snímání během spánku„NREM spánek je neaktivní mozek v aktivním

těle a REM spánek je aktivní mozek v neaktivním těle“

Charakteristika spánku4 cykly REM a non REM spánkuREM spánek 25% celkové doby spánku (6+2)Spontánní probuzení se obvykle děje z REM fázeCharakter periodicity spánku se v ontogenezi

měníPatofyziologické mechanismy spánku

Page 7: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

NREM SPÁNEKSpánek - non REM (pomalý, telencefalický,

spánek s pomalými vlnami)4 stadia dle hloubky na eeg

Somnolence » hluboký spánekPomalé velké delta vlny – SWS výrazný pokles metabolismu mozku a teploty tělníEmg – svaly jsou aktivní, některé reflexy

vybavitelnésomnambulismusPrvní non REM spánek trvá asi 90 min

Page 8: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

REM SPÁNEK

REM - aktivovaný, paradoxní, rhombencefalický

nepravidelný eeg záznamZtráta svalového tonuPřevládá aktivita sympatiku Sny, erekceMozek je responzibilní a tělo inhibováno Začátek spánku – eeg vlny z pontinní RF (PGO,

pontogenikulookcipitální vlny)

Page 9: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

MECHANISMY SPÁNKU a BDĚNÍW. James –vztah bdělosti a vnímáníH. Magoun, G. Moruzzi – aktivace RF – arousal a

bdělostKlíčová komponenta – retikulární aktivační

systémAktivita koreluje s bdělostí a REM spánkemTlumeny jsou v NREM spánku

Další oblasti podílející se na regulaci behaviorálního stavuNoradrenergní neurony locus coeruleusSerotoninergní neurony nuclei raphae

Page 10: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

MECHANISMY SPÁNKU a BDĚNÍ

struktura mediátor bdělost NREM spánek

REM spánek

Konec REM

spánkuCholinergní jádra RF

ACH Aktivní Inaktivní Aktivní (PGO vlny)

Locus coeruleus NA Aktivní Inaktivní Inaktivní

Raphae nuclei 5-HT aktivní Inaktivní Aktivní

Page 11: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

MODELOVÁNÍ ŘÍZENÍ spánku a bdění

2 modely vysvětlující behaviorální stavyNeurobiologický Psychofyziologický model

Vlivy externích a interních počitků zdůrazněnyZměny v úrovni senzorického arousalu a kognitivního

výkonu během spánkuVegetativní fce (cirkadiánní rytmus rekognice, TT,

autonomní aktivity) jsou regulovány v koordinaci s ostatními

Narušení spánku ovlivňuje emoční a kognitivní funkceProlongovaná spánková deprivace je letálníSpánek – důležitá, ale nejasně zprostředkovaná

udržovací funkce

Page 12: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

MODELOVÁNÍ ŘÍZENÍ spánku a bdění

Zobrazovací studie a studie lézí mozku u spánku a snění

Prokázaly rozdíly v regionální aktivaci mozku mezi bdělostí a spánkem Na začátku spánku – povšechná deaktivace předního

mozku a mozkového kmeneDalší snižování aktivaceREM spánek – selektivní reaktivace kmene mozkového Další reaktivované struktury: diencefalon, subkortikální

LS, kortikální LS, některé kortikální asociační oblastiPlus významná deaktivace dorsolaterálního

prefrontálního kortexu (DL PFC)

Page 13: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

FUNKCE SPÁNKUSpánková deprivace krys – 4-6t vedla ke

zhroucení organismu Metabolická rovnováha, teplotní rovnováha,

imunitní funkce Obnovovací funkce – anabolické pochodyHraje důležitou roli v hormonální regulaci

růstový hormon a gonadotropiny Vliv na paměť

Po tréninku roste množství a délka REM spánku – druhý den je patrno zlepšení v naučeném

REM – konsolidace procedurální pamětiSWS – konsolidace explicitní deklarativní paměti

Page 14: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

NARUŠENÍ SPÁNKUNarušení spánku na podkladě cirkadiánních rytmůNormální čas (timing) spaní je u dospělých 22:00-

7:00Onemocnění narušující timing spánku

Primární Non 24 hour sleep wake sy DSPD – delayed sleep phase sy – pozdní vstávání (12-16) a

pozdní uléhání ASPS – advanced sleep phase sy – časné vstávání a

neschopnost udržet si bdělostSekundární – prostředím podmíněné – mnohem častější

Jet lag – pásmová nemoc Práce na směny

Page 15: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

NARUŠENÍ SPÁNKUChronická aktivizace aminergního systému (sy)

Prolongovaný chronický stres a insomnie Pokles aminergní aktivity v CNS – při depresi a

narkolepsiiRespirační dysfunkce během spánku – sleep apnea

Respirační nepravidelnosti – mozkový kmen – změněná aktivita, která nutná pro REM spánek

Motorická dysfunkce během spánku - parasomnie chození, mluvení, vrzání zubů, noční děsyMotorická odpověď na výstupy motorických CPG,

které jsou normálně inhibovány – u mladších jedinců

Page 16: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

SNĚNÍVýznam snů a snění není doposud objasněn

Není možno oddělit funkci snění od funkcí neurofyziologických procesů, které je produkují

Účel snů ani REM spánku není objasněnFreud – výklad snů – cesta do nevědomíCrick a Mitchison – imaginativní hypotéza

funkce snů „Odučovací“ mechanismusSystémy pracující v parazitickém modu, chybné

myšlenky – precipitace psychopatologie

Page 17: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

SNĚNÍSny mohou sloužit k modulaci emocionálních

stavů v bdělostiVýzkum – podle množství a délky REM spánku

lze určit u koho se vyvine reaktivní klinická deprese po rozvodu

Sny mohou hrát roli v modifikaci asociativních sítí vzpomínek a naučeného materiáluvolnější asociace Snad vysvětluje bizarní obsah snů v REMKreativní řešení problémů během spánku –

Kekule, Mendělejev

Page 18: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

VÝZKUMY SNĚNÍ Modernizace původní aktivačně syntetické hypotézy snění (Hobson,

McCarley, 1977) Odlišné kognitivní charakteristiky snů od bdění jako výsledek simultánní autoaktivace limbického mozku

konsekventní snová emocionalita a nápadnost Spolu s deaktivací exekutivních struktur – sloužících logické a pracovní

paměti konsekventní snové bizardnosti a desorientaci (Hobson, 2000)

Studie Solmse (1997) prokazuje, že DLO narušení má minimální vliv na snění Spolu s relativní neaktivitou během REM spánku

vede ke zjevnému snížení paměťového, orientačního, a logického fungování při snění Destruktivní léze multimodálních parietálních oblastí

globální ztráta snění Léze vizuálního asociačního kortexu

vedou k nevizuálnímu snění Aktivace supramarginálního gyru a inferotemporálního kortexu (PET)

odpovídá vysoce vizuospaciální povaze snění Diskonexe horního mozkového kmene od limbických prefrontálních struktur

vede ke globální ztrátě snění, při zachované aktivitě REM spánku a vysoce emotivní a osobní kvalitě snění

Page 19: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

•Definice vědomí•Pozornost

•Narušení pozornosti

Page 20: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

VĚDOMÍConsciousness

Výkonnostní funkceMotivace a vůlePracovní paměť a pozornostPaměť deklarativní a implicitní

Crick a Koch (1995) – model zrakového vědomíPředpoklady definice pojmu consciousness

Ne předčasněZvířata X lidéPodoby vědomí

Problém vazby (binding problem) – problém významu

Page 21: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

VĚDOMÍRetikulární ascendentní aktivační systém

Neurobiologický podklad vědomí (awareness)Několik neuronálních systémů, vzájemně

spolupracujících Souvislost arousalu (část vědomí) a

orientované pozornostiÚlohy zatěžující orientovanou pozornost +

fMRIZátěž orientované pozornosti – ventrolaterální

část thalamuOst. – PFC, PMA, gyrus cinguli, gyrus fusiformis, mozeček, horní část

temenního laloku Interakce pozornosti a vědomí – v thalamu

Page 22: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

VĚDOMÍVědomí je jeden z nejzáhadnějších fenoménůSpojeno určitým způsobem s mozkem – exaktní povaha

tohoto vztahu – klasický problém psychofyzického dualismu

Vědomí – je schopnost něco prožívat (zakoušet – experience)

Základní charakteristika fenomenálního aspektu vědomí – zdůrazňuje subjektivitu

Neurobiologie svobodné vůle (volních aktů) – dalším aspektem psychofyzického problému

Pocit chtění něco vykonat (feeling of agency) – předchází o 200ms jednání

Předchází změny v mozku – mediální PMA, ACC (fMRI)Vědomí u jiných živočišných druhůArousal a stavy vědomí

Page 23: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

POZORNOSTLimitace v množství informace – mechanismus

pozornostiVztah pozornosti a senzorické percepce – nejčastěji

vizuálníVariabilita a flexibilita pozornostiPozornost zaměřuje vnímání k vnitřním a vnějším

podnětůms/bez doprovodných orientačních pohybůNeglect sy - deficit prostorové pozornosti, narušení

frontálního, parietálního kortexu a ACC, subkortikálních struktur a aferentací do kortikálních oblastí

Page 24: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

POZORNOSTFunkce pozornosti

Detekce signálů Selektivita (výběrovost) – Colin Cherry 1953 –

fenomén kokteilové partyDělení pozornosti

Kognitivní neurověda a pozornostPosnerova teorie (1995)Näätänenova práce s evokovanými potenciályPsychofarmakologický přístupMarcelův model vztahů mezi percepcí,

pozorností a vědomím

Page 25: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

POZORNOSTOrientovaná pozornost DLPFC, střední část čelních laloků, zadní temenní a horní spánková kůra, thalamus, BG – aktivita

vyšší vpravo Continuous Performance Test

Zadní systém pozornosti – senzorické rameno pozornostiProjevem okruhu RF – thalamus – LS – MKNavazuje anatomicky na systém odpovídající za probouzecí

reakci (ARAS)Jeho poškození – senzorický neglect

Přední systém pozornosti – motorické rameno pozornostiZaměřuje se na hybnou akci – systém záměruProjevem okruhu – thalamus – kortex – striatumJeho poškození – motorický neglect

Oba systémy tvoří funkční celek

Page 26: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

POZORNOSTLokalizace pozornostního systému v frontálním a

parietálním laloku – výzkumyU primátů – LIP (laterální intraparietální pole) a

FEF (frontální oční pole)Spoje do sítnice

neurony LIP kódují reprezentaci významnosti podnětů (salient representation, priority maps)

integrují i informace z jiných zdrojů a jsou modulovatelné

U lidí - zobrazovací studie – frontální lalok, parietální lalok, ACC

Další oblasti – horní parietální lobulus (SPL), frontální oční pole (FEF), suplementátní oční pole (SEF), přední cingulum (ACC) – pozornostní síť prostorové pozornosti

Page 27: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

CSTC KLIČKY a POZORNOSTKortiko-striato-thalamo-kortikální kličky a chováníSelektivní pozornost

Klička dorzální ACC-dno striata- thalamus – ACCACC – klíčový uzel pozornosti, emotivity a rysů chováníDorzální část ACC– hodnotí funkce – jako např. self

monitorování projevuNarušení této kličkyVyšetřujeme např. Stroopovým testem

Setrvalá pozornostDLPFC- horní kaudatum (striatální komplex)-thalamus

– DLPFCNarušení této kličkyVyšetřujeme např. CPT

Page 28: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

CSTC KLIČKY a POZORNOST

Page 29: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

NARUŠENÍ POZORNOSTISyndrom opomíjení (neglect)

Vizuospaciální opomíjeníPorucha pozornosti pro poloprostorExtinkceAllestezieAnozognozie, anozodiaforie, non-belonging syndrom

ADHD – anatomické odchylkyPatologická symetrie ncl.caudatusMenší globus pallidusMenší pravá PFCMenší mozečekDysfunkce frontostriatového funkčního obvoduPFC – zpomalený processingOveraktivace/hypoaktivace dorzální části ACC (předního

cingulárního kortexu – Stroopův test

Page 30: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

ZRAKOVÉ VYHLEDÁVÁNÍPozornost - výběr podnětu ze sledované

scenérie paradigma zrakového vyhledávání

Zrakové vyhledávání je limitováno v kapacitě FIT Feature Integration Theory – Tresmanová,

Gelade, 1980Filtr ve velmi časné fázi – pop-out

ST Similarity Theory – Duncan, 1984Filtr v relativně pozdní fázi zpracování informace

– místo vstupu do pracovní pamětiznaky A a B u jednoho objektu stejný znak u dvou odlišných objektů

Page 31: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

•Kognitivní vývoj a vývoj CNS•Plasticita•Stárnutí

•Kognitivní funkce

Page 32: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

KOGNITIVNÍ VÝVOJZákladní koncepty

Maturace mozku pokračuje do adolescenceZtlušťování kortexu během vývojeNárůst množství dendritických trnůMnožství synapsí nejprve roste a potom klesáNěkteré struktury jsou téměř kompletní při narozeníNárůst množství bílé hmoty během dětství a

adolescence Myelinizace

Metabolický obrat mozku nejprve roste a potom klesá

DLPFC – jedna z posledních oblastí, které maturují

Page 33: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

KOGNITIVNÍ VÝVOJ v 1.roceInhibice časný subkortikálních odpovědí rozvojem kortexuSpojení anatomického vývoje vizuálního systému s

funkčním rozvojemVývoj ventrálního vizuálního proudu a reprezentace

objektůVývoj dorzálního vizuálního proudu a prostorová

pozornost a prostorová lokalizaceČasné objevení prekurzorů deklarativní paměti ve vývoji Orientace v obličejích, rekognice matčina obličeje,

imitace faciální exprese jsou přítomny již při narozeníTvoření kategorií vizuálních podnětů ve věku 3 měsíceHemisférální rozdíly ve zpracování tváří ve věku 4 měsícůStrach z neznámých tváří se objevuje mezi 7-9 měsícemVztah vizuálního vyhledávání k vývoji PFCRychlý a prolongovaný vývoj jazyka

Page 34: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

KOGNITIVNÍ VÝVOJ – stárnutíNárůst průměrné délky životaProměnlivé efekty stárnutí na paměťAnimální modely kognitivního a neurobiologického

stárnutíNeurobiologie poklesu paměti spojeného s věkemNeuronální ztráta je difuzní v celém mozkuNarušení paměti není nutně vázáno na

hippokampální narušeníHippokampální spoje jsou narušeny během stárnutíExekutivní funkce se zhoršují s věkemSubkortikální struktury jsou citlivé ke stárnutí

Page 35: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

KOGNITIVNÍ FUNKCEChování (komplexní mozkové funkce)

Kognitivní funkce vč. pozornosti a pamětiEmoce, vč. motivace Exekutivní funkce, vč. motorických dovedností

Jejich vyšetřování je spjato s obtížemi – technickými a konceptuálními

Metody KazuistikyZobrazovací metody in vivoExperimenty na nonhumánních primátech

Page 36: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

ASOCIAČNÍ KORTEX75% všech tkání mozku

Zodpovědný za zpracování informací mezi senzorickým vstupem a motorickým výstupem

Jejich rozličné funkce se často označují jako kogniceDostává a integruje informace z velkého množství

zdrojů, ovlivňuje velké množství chováníVstupy do asociačního kortexuVýstupy z asociačního kortexuDefinovány exkluzíVětšina jejich funkcí je neznámá a

neprozkoumaná

Page 37: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

1 primární motorická korová oblast 2 premotorická korová oblast 3 frontální okohybné pole 4 Brocova motorické centrum řeči 6 primární senzitivní oblast 7 sekundární senzitivní korová o. 8 suplementární senzitivní korová o. 9 primární zraková korová oblast 10 sekundární zraková korová oblast 12 primární sluchová korová oblast 13 sekundární sluchová korová oblast 14 suplementární sluchová oblast 15 chuťová korová oblast 16 vestibulární korová oblast 18 sekundární čichová korová oblast 20 frontální asociační korová oblast 21 parietální asociační korová oblast 22 Wernickeho centrum řeči 23 temporální asociační korová oblast 24 okcipitální asociační korová oblast

obrázek přejat z Čihák, 1997

Page 38: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

ASOCIAČNÍ KORTEXParietální asociační kortex – „pozornostní

neurony“Deficit pozornosti a percepce – neglect sy

Temporální asociační kortex – „rozpoznávací neurony“Deficity v rekognici, identifikaci a pojmenovávání

známých objektů - agnozieFrontální asociační kortex – „plánovací neurony“

Deficity v plánování komplexních chováníDiverzita frontálních funkcí – pestrost projevů

Page 39: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

SENZITIVNÍ PERIODY VE VÝVOJISenzitivní periody – vychází z etologie (Tinbergen,

Lorenz) Chování - závisí na zvláštním typu zkušenosti během

omezeného časového období v časném dětstvíAbnormální zkušenost - abnormální vzorce

mozkových spojeníZákladní schopnosti

stereoskopické vidění, zraková ostrost, koordinace očních bulbů

Vyšší schopnosti temperament u krys, sociální chování, jazykové

schopnosti, schopnost vnímat tvary a tváře aj.Imprinting - rychlé funkční a strukturální změny

Page 40: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

AKVIZICE JAZYKAjasný vztah mezi věkem expozice jazyku a

stupněm dokonalosti jeho zvládnutí Určité aspekty jazyka – gramatika, syntax,

produkce a porozumění hláskám X sémantika a velikost slovníku

Během prvních měsíců percipují děti fonémy všech jazyků

Kolem 1. roku života dítě tuto schopnost ztrácí – schopnost rozlišit podobné fonémy, které nejsou vyslovovány druhými kolem

Pokud dítě není vystaveno jazyku do puberty – ztrácí tuto schopnost úplně

Page 41: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

BINOKULÁRNÍ VIDĚNÍOční reprezentace – binokulární viděníRaná vizuální zkušenost - množství vizuálního

kortexu zapojeného do zpracování vstupů z každého oka

Vrůstání axonů do vizuální kůry – soutěž mezi aferentací z pravého a levého oka

Po narození se otevírá kritická perioda Oči jsou koordinovány a používány stejně -

kolem 4. měsíceNarušení – kongentiální katarakta, narušení

jednoho oka, „patching“

Page 42: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

FILIALNÍ IMPRINTINGRozpoznávání rodiče je esenciální pro přežití

mláděteRychlé učení – vytvoření jedinečného blízkého

vztahu = filial imprintingZahrnuje učení vizuální, sluchové, čichové a

chuťové krátká dobře definovaná senzitivní perioda v

časném postnatálním životěUčení během senzitivního období – mladí vykazují

vrozené preference pro imprinting normálních podnětů

Page 43: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

•Vývoj jazyka•Neurovědný základ jazyka

•Afázie

Page 44: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

JAZYKArbitrální symboly + specifický význam »

vyjadřování myšlenek a emocí slovyNěkolik oblastí v mozku

Asociační kortex čelního a spánkového laloku Většinou levá hemisféra

Senzorická reprezentace slov a symbolů levý temporoparientální kortex

Reprezentace k motorickým povelům pro mluvenílevý čelní kortex

Emoční (afektivní) obsah jazyka pravá hemisféra

Regiony zodpovědné za symbolickou reprezentaci a komunikaci (hluchoněmí – znakový jazyk)

Page 45: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

JAZYKLokalizován i lateralizovánReprezentace jazyka v mozku ≠ okruhy motoriky

úst atd. ani okruhy sluchové percepceTýká se systému symbolů – symbolická

reprezentaceSyntax, gramatika, intonace

rozpoznatelné bez ohledu na modus reprezentace, porozumění a exprese

Příspěvek pravé hemisféry k jazyku prozodické elementy (emocionální a tónické

aspekty) narušení - aprozodie

Page 46: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

LOKALIZACE JAZYKOVÝCH FUNKCÍzačátek 19.století – Paul Broca, Carl WernickeKazuistiky a post mortem nálezyRozlišení 3 základních druhů afázie

Motorická (produkční)Senzorická (receptivní)Konduktivní

Mapování jazykových funkcí – 1930 – Wilder PenfieldPerisylviánská kůra levé hemisféry, velká variabilita

Nejnovější nálezy – zobrazovacích metod – PET, fMRI

Potvrzení lokalizace funkčním vyšetřením CNS – při verbálních testech

Page 47: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

LOKALIZACE JAZYKOVÝCH FUNKCÍUnimodální a multimodální asociační kůry v

laterálních částech obou hemisfér Oblasti odpovídají abstraktnějším typům analýzy98% praváků – centra jazyka v levé hemisféře60-65% leváků – centra v levé hemisféře15-20% leváků má jazykově dominantní pravou

hemisféruZbytek – obě hemisféry stejnou měrou

Anatomicky – planum temporale – asymetrickéFunkce nedominantní hemisféry

Zpracovává jazyk na úrovni diskurzu, přenesené významy

Zhodnocuje tón diskurzuVšeobecnější úroveň, povšechná strukturu podnětů

Page 48: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

LOKALIZACE CENTER JAZYKA

obrázek přejat z Wikipedie

Page 49: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

PROPOJENÍ JAZYKOVÝCH CENTERSpoje

Mezi sebou, k DLPFCk laterální temporální kůře, nepřímé spoje do LS

Modalita jazyka ovlivňuje lokalizaci písmo – kortex blíže vizuální oblastiznakový jazyk – kortex blíže pohybovým oblastem ruky než

ústOstatní struktury podílející se na řeči

temporální lalok– reprezentace významu podstatných jmenprecentralní gyrus a PMA – význam slovSMA – iniciace řeči, aktivace systémuACC – nespecifická aktivace při verbálních položkáchBG – procedurální paměť pro motorické funkce – správné

aspekty tvoření slovMozeček

Page 50: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

OSVOJOVÁNÍ JAZYKADědičná vloha modifikovatelná prostředím (nature X

nurture)Výzkumy – komunikace živočichů, zobrazovací metody,

kritické periodyObecný typ vývoje jazyka – všeobecné » specifické

2-6 měsíců – broukání (cooing)6-12 měsíců – žvatlání (babbling)12-18 měsíců – izolovaná slova1-3 roky – dvouslovné kombinace a telegrafický jazyk3-4 roky – základní dospělá struktura vět

Vyladění na jazykové prostředíBiologická předpřipravenost k osvojení jazykaNoam Chomsky (1962,1975)

vrozený modul jazykového vývoje (LAD – language acquisition device)

Page 51: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

• Stavba•Funkce

Page 52: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

EXEKUTIVNÍ FUNKCE

Samostatné a účelné jednání – cílesměrné chování

Kognitivní řízeníSchopnost nebýt reflexivníSchopnost být proaktivní Známka inteligentního chování

Systém kognitivního řízeníVýběrovost a limitovaná kapacitaČasová spojitost - pracovní paměťPlasticita a flexibilita, kapacitu pro učení

Page 53: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

EXEKUTIVNÍ FUNKCE Složky – vůle, plánování, účelné jednání, úspěšný výkon Řídící schopnosti zodpovědné za

Plánování Organizaci – sekvenci, skládání Koordinování Časování Monitorování kognitivních operací

Nejzákladnější exekutivní funkceschopnost použít záměr k regulaci chování.schopnost iniciovat nezávisle cílevědomou aktivitu a utlumit irelevantní nebo nevhodnou aktivitu

Page 54: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

SUBDOMÉNY EXEKUTIVNÍCH FCÍPřenášení zaměření Generování hypotézŘešení problému Vytváření pojmuAbstraktní usuzování PlánováníOrganizace Formování cíleFluence Pracovní paměťInhibice SebekontrolaIniciativa Sebe-řízeníDuševní flexibilita Pozornostní řízeníAnticipace HodnoceníŘízení chování Zdravý (selský)

rozumTvořivost

Page 55: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

PREFRONTÁLNÍ KORTEXFce – integrujícící a řídícíObsahuje soubor odlišných kortikálních oblastíRozsah této oblasti závisí na stupni

fylogenetického vývoje PFC - silent kortexRozsáhlá aferentace i eferentace do různých

etáží CNS spoje s oblastmi zpracovávajícími externí i

interní informaci

Page 56: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

FRONTÁLNÍ LALOK

Page 57: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

ZAPOJENÍ PFCSe senzorickými systémy

DL a VL – spoje z okcipitální, parietální a temporální kůry

OF – informace z chemosenzoriky a viscerální informace, struktury LS a mozkového kmene

Konvergující informace z více oblastíS motorickým systémem

DL – oblast řízení chováníSpoje s BG – CSTC kličky – teorie interdependence MK a

BGS LS

OF – dlouhodobá paměť, afektivita, motivaceVnitřní spoje PFC

Page 58: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

FRONTÁLNĚ SUBKORTIKÁLNÍ OBVODY

5 paralelních, oddělených okruhů, spojujících prefrontální kortex s podkorovými oblastmi (BG, thalamus)

3 z nich nejdůležitější (neurobehaviorální syndromy)

1. dorzolaterální DL 2. orbitofrontální OF 3. anterior gyrus cinguli ACC

Page 59: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

DORZOLATERÁLNÍ OBVODschopnost organizovat behaviorální reakci aktivace časově vzdálených vzpomíneknezávislost na jevech v prostředípřesouvání a udržování zaměření odpovídající

řady chovánívytváření pohybových programůvyužití verbálních dovedností k řízení jednání

Page 60: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

ORBITOFRONTÁLNÍ OBVOD Zajišťuje empatické, společenské a sociálně

adekvátní chováníUrčuje afektivní významnost věcí kolem násSpoje do LSDamasio (2003), Bechara (2003) – hypotéza

somatických markrů

narušení iritabilita, labilita, netaktnost a absurdní euforie Sociální nepřiměřenost, nedůvěra, neschopnost soucítění

Page 61: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

OBVOD PŘEDNÍHO CINGULAÚčastní se na procesech motivace Je zodpovědné za iniciativu, spontaneitu a

kreativitu

Narušení Narušená motivace - akinetický mutismus - apatie Lhostejnost k bolesti Nedostatek spontánní mluvy, psychická prázdnota Omezené tvořivé myšlení Oslabená inhibice reakce Narušený výkon v go/no-go testech

Page 62: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

• Devastace jedincova života• Zachované komponenty komplexního

chování • Neschopnost je koordinovat s ohledem a

limitaci specifických úkolů• Narušení cílesměrnosti

DYSEXEKUTIVNÍ SYNDROM

Page 63: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

Desinhibice (Stroopův test, WCST) vazba na podnět, cílový neglect nedostatek behaviorální kontroly

Emoční narušení Apatie ke své situaci a k potřebám druhých Špatně rozpoznávají emoce druhých Vznětlivost, agresivita a vztek Špatné emoční rozhodování – hypotéza somatických

markrů Obtíže s plánováním (Tower tasks)

plánování a organizace vlastního života narušení schopnosti odhadnout následky vlastního jednání

– gamling testy Narušení pracovní paměti – podílí se na narušení

plánování

PACIENTI S NARUŠENÍM PFC

Page 64: KOGNITIVNÍ A BEHAVIORÁLNÍ  NEUROVĚDA

Počítačová rekonstrukce zranění Phinease Gage