Obwody rdzenia krgowego Receptory w skrze wysyaj informacje do rdzenia krgowego. Ciaka komrek Rogi grzbietowe (dorsal horn) receptorowych znajduj si w zwojach korzeni grzbietowych (dorsal root ganglion). Wka wchodz do rdzenia krgowego poprzez korzenie grzbietowe (dorsal root). Niektre wkna tworz synapsy z neuronami rogw grzebietowych (dorsal horn), a inne biegn do mzgu. Komrki rogw brzusznych (ventral horn) wysyaj poczenia przez korzenie brzuszne (ventral root) do mini, w celu kontroli ruchu. -transmisja seryjna osobna dla kadej
modalnoci (bl, dotyk) -poczenia zapewniajce interakcje midzy modalnociami -poczenia zstpujce modulujce przychodzc informacje czuciow Teoria bramkowania blu Teoria bramkowania (1965): - w szczegach za - oglnie dobra
Hyperaglesia Stymulacja 5s bodcem cieplnym (strzaki). Subiektywne odczuwanie blu przez czowieka i aktywno w receptorach blu u mapy. Prg maleje, a intensywno dozna i aktywno receptorw ronie po podaniu bodca warunkujcego (CS) w postaci stymulacji temperatur 50 C przez 100 s. Wtrna hyperaglesia Sygnay z receptorw blu we wntrznociach mog by odczuwane jako bl w innych miejscach ciaa. Jest to powodowane konwergencj wej czuciowych z wntrza i czucia somatycznego na tym samym neuronie projekcyjnym w rogach grzbietowych.
Dermatomy Rdze krgowy z widocznymi korzeniami grzbietowymi. Wkna czuciowe wchodz do rdzenia krgowego przez 31 par korzeni grzbietowych. Obszar skry unerwiany przez pojedynczy nerw w rdzeniu krgowym nazywa si dermatomem. Wyrniamy 7 nerww szyjnych (cervical - C), 12 piersiowych (thoracic - T), 5 ldwiowych (lumbar - L) i 5 krzyowych (sacral - S). Skra twarzy jest unerwiana przez trzy gazie nerwu trjdzielnego. Mapy dermatomalne s wanym narzdziem diagnostycznym do lokalizacji uszkodze rdzenia krgowego.
Drogi czuciowe wstpujce Droga czuciowa boczna (spinothalamic pathway) temperatura i bl Droga rdzeniowo - mdkowa (lemniscal pathway) - dotyk i propriocepcja Specjalizacja czuciowa komrek zwojowch korzenia grzbietowego jest zachowana w centralnym ukadzie nerwowym poprzez rozczne drogi wstpujce dla rnych
modalnoci czuciowych. Dotyk i propriocepcja przekazywane s wprost do rdzenia przeduonego (medulla) poprzez grzbietowe kolumny ipsilateralne. Bl i temperatura s przekazywane przez synapsy w rdzeniu krgowym do kontralateralnej przedniobocznej czci rdzenia skd aksony rogw grzbietowych biegn do pnia mzgu i wzgrza. Reprezentacja topograficzna - somatotopia 3D czuciowy homunculus
Wilder Penfield (1891-1976) Mzg ludzki podczas eksperymentu Penfielda Reprezentacja czuciowa u zwierzt Wzgldna rola rnych obszarw ciaa w czuciu sensorycznym u wybranych zwierzt. Rysunki na podstawie potencjaw wywoanych we wzgrzu i korze.
Kora czuciowa szopa Szop pracz Kora czuciowa szopa. Kademu palcowi oraz obszarowi doni odpowiada osobny fad kory Baryki w korze czuciowej gryzoni Pyszczek myszy z zaznaczonymi mieszkami wosowymi (follicles - kropki) i wsami lub wibrysami (vibrissae). Kada wibrysa jest unerwiana
przez ok.. 100 zmielinizowanych wokien i stanowi gowny organ czuciowy. b) Obszar wsw w korze czuciowej. c) Przekrj przez kor czuciow otrzymujc wejcia z pyszczka. Kada baryka otrzymuje wielosubmodalnociowe wejcie z pojedynczej wibrysy. Baryka jest moduem morfologicznym, w ktrym nastpuje multisensoryczna integracja. Organizacja kory czuciowej
SI - pierwszorzdowa kora czuciowa SII - drugorzdowa kora czuciowa Assoc. kora asocjacyjna 1, 2, 3a, 3b pola Brodmanna odpowiadajce korze czuciowej M kora motoryczna B. Kada cz kory czuciowej specjalizuje si w procesowani
informacji o okrelonej submodalnoci. C. Kady obszar wzgrza przekazuje specyficzn informacje czuciow do jednego lub wicej obszarw kory. Kodowanie tekstury w receptorach i korze czuciowej Wzorzec impulsw w mechanoreceptorach koduje tekstur obiektw bdcych w kontakcie ze skr. Spatial event plot. Kada kropka odpowiada potencjaowi
czynnociowemu, kady rzd kropek odpowiada jednemu obrotowi walca. Kodowanie tekstury obiektw w receptorach dotyku i obszarach kory czuciowej Plastyczno reprezentacji w korze czuciowej Kolumny w korze czuciowej - Vernon Mountcastle, 1959 Eksperyment nad funkcjonaln organizacja kory czuciowej mapy. Elektrody wprowadzone
prostopadle do powierzchni kory odpowiadaj tylko jednej modalnoci. Elektrody pod ktem do powierzchni odpowiadaj rnym modalnociom. Kora podzielona jest na kolumny komrek o podobnych wasnociach funkcjonalnych i majcych te same pola recepcyjne. Kolumny cegieki percepcji? Propriocepcja i kinestezja Propriocepcja zmys czucia w ukadzie miniowo-szkieletowym : -receptory w miniach -receptory cignach
-receptory w stawach Kinestezja zmys pozycji oraz ruchu koczyn oraz zmys wysiku, siy i ciaru: -receptory w skrze -proprioreceptory -sygnay z mzgu (np. kory motorycznej) Receptory wczone w propriocepcj i kinestezj w stawie kolanowym. Ewolucja proprioreceptorw
A. Brak zakocze nerwowych w miniach. B. U pazw pojawiaj si wrzecionka miniowe w miniach ng. C. U ptakw i ssakw pojawiaj si dwa rodzaje receptorw miniowych z torebk jder i z acuszkiem jder. Dostaj one osobne wejci motoryczne wknami .Pojawiaj si unerwienia I-rzdowe (wychodzce ze rodka wrzeciona) i II-rzdowe (wychodzce z peryferii wrzeciona). Pojawiaj si narzdy cigniste Golgiego w cignach, suce do pomiaru napicia minia. Extrafusal wkna ekstrafuzalne tworzce minie, intrafusal wkna intrafuzalne s to zmodyfikowane wkna miniowe tworzce wrzecionka miniowe. Obwodowe wkna nerwowe - podsumowanie Wrzecionko miniowe A, B Ukad eksperymentalny Ottoson,
1971: pojedyncze wrzecionko miniowe aby wraz z pojedynczym wyjciem aferentnym, zamocowane pomidzy dwoma nylonowymi nimi. C. Zakoczenia wkien motorycznych i sensorycznych w wrzecionku miniowym. Zakoczenia wkien sensorycznych skadaj si z pcherzykw, gdzie zachodzi transdukcja poprzez mechanicznie bramkowane kanay.
Odpowied wrzecionka miniowego Dowiadczenia wykonane w ukadzie eksperymentalnym Ottosona. A. Odpowiedzi wrzecionka na rne prdkoci rozcigania. B. Potencja receptorowy (impulsy zablokowane farmakologicznie) dla rnych wartoci rozcignicia. C.Czsto impulsw we wknie aferentnym dla dynamicznego maksimum i statycznego plateau odpowiedzi. D.
Amplitudy potencjaw receptorowych dla fazy dynamicznej i statycznej rozcigania. Wniosek: wrzecionko miniowe precyzyjnie przekazuje informacje o szybkoci zmian oraz staym rozciganiu minia. Dwa rodzaje receptorw miniowych Odpowiedzi wrzecionka miniowego A. Pasywne rozciganie minia (nie dostajcego
pobudzenia motorycznego). Szybko adaptacyjna odpowied z wkna I rzdowego i wolnoadaptacyjna z wkna II rzdowego. Wkna II rzdowe przenosz informacje o pozycji. Narzd cignisty wykazuje wysoki prg i ma czuo na rozciganie minia pasywnego. B. Pasywne rozciganie minia z pobudzeniem motorycznym mini intrafuzalnych. Skurcz mini intrafuzalnych powoduje wzrost czuoci na rozciganie we wknach I i II lecz nie wpywa na czuo narzdu
cignistego. C. Krtkotrway skurcz - rozkurcz minia. Zwiotczenie mini intrafuzalnych powoduje brak impulsw we wknach I i II. Narzd cignisty wykazuje dua czuo podczas skurczu. D. Krtkotrway skurcz - rozkurcz minia z pobudzeniem motorycznym mini intrafuzalnych. W wyniku pobudzenia wknami gamma, wkna intrafuzalnych nie wiotczej w czasie skurczu i sygnalizuj stopie
rozcignicia. Wkna gamma kontroluj niezalenie odpowiedzi dynamiczne (torebki) i statyczne (acuszki) zwikszajc dokadno informacji sensorycznej. Czucie w stawie A. Cztery rodzaje receptorw w stawie kolanowym. Typ I analogiczne do zakocze Ruffiniego w skrze (wolna adaptacja), Typ II - analogiczne do korpusku Paciniego w skrze (szybka adaptacja), Typ III - analogiczne do narzdu cignistego Golgiego. Typ IV wolne zakoczenia nerwowe analogiczne do
zakocze wystpujcych w skrze. B. Odpowied receptora typu I u kota. Odpowiadaj one tylko na pozycje w wskich przedziaach ktowych na kocach skali. Sygnay z receptorw miniowych (linia przerywana) z mini przykolanowych wspdziaj w okrelaniu pozycji stawu. Drogi wstpujce Droga rdzeniowo - mdkowa
(lemniscal pathway) - dotyk i propriocepcja Od kory czuciowej do motorycznej i kinestezji B. Neuron piramidalny w korze motorycznej mapy odpowiada tylko ruchom w jednym stawie, co wskazuje na istnienie mechanizmw sensorycznych w korze motorycznej. Ten sam neuron nie odpowiada na ruchy w innych stawach (C - E). Zmys rwnowagi
Ukad przedsionkowy ucha Dwa rodzaje receptorw w ukadzie przedsionkowym II. Narzdy otolitowe: agiewka i woreczek sygnalizuj przyspieszenie liniowe I. Przewody pkoliste - sygnalizuj przypieszenie ktowe (endolymph rdchonka, ampulla- baka boniasta, cupula grzebie
bloniasty). Komrki woskowate (rzsate) Rzski i czniki Rzski komrek woskowatych tworz pczek na szczycie komrki. Dugo rzsek nie jest jednakowa i zmienia si stopniowo. Na zdjciu po prawej stronie widoczne s wkna (tip link) czce koce ssiednich rzsek. Maj one rednice 3 nm i s pokryte metaliczn oson w celu wizualizacji. (Z Assad et al., 1991and Hudspeth and Gillespie 1944).
Model mechanizmu transdukcji w komrkach woskowatych Kanay jonowe biorce udzia w mechanoelektrycznej transdukcji w komrkach woskowatych s bramkowane elastycznymi wknami czcymi. Otwieranie i zamykanie kanaw kontrolowane jest przez napicie wkna, zalene od wychylenia pczku rzsek. Gdy pczek rzsek jest w spoczynku kanay przechodz pomidzy stanem otwartym i zamknitym, spdzajc wikszo czasu w stanie zamknitym. Odchylenie pczka w kierunku
dodatnim zwiksza napicie elastycznego wkna czcego i prowadzi do otwarcia kanau i depolaryzcji komrki. Potencja receptorowy zaley od kierunku wychylenia pczka. Wychylenie w kierunku najduszej rzski powoduje depolaryzacje i zwiksza czsto odpalania we wknie wychodzcym. Wychylenie w kierunku przeciwnym powoduje hiperpolaryzacje i zmniejsza ilo wychodzcych impulsw.
Mechanizm transdukcji Mechanotransdukcja w komrkach woskowatych. A. Mechaniczna aktywacja kanau. Otwarcie nastpuje w wyniku nacignicia spryny. C. cznik odpowiada bramkujcej sprynie. Ugicie w prawo powoduje napicie cznika, otwarcie mechanicznie czuych kanaw K+ i napyw jonw K+. Ugicie w lewo hiperpolaryzuje komrk woskowat. Mechanizm transdukcji - adaptacja A. Zanikajca odpowied dla staego pobudzenia. B. Krzywa aktywacji przesuwa si
podczas adaptacji, tak by akomodowa przesunicie woskw. C. Zmiany napiecia licznika sa zwiazane z ruchomym punktu zawieszenia. Mechanizm transdukcji w komrkach woskowatych cd 1. Ruch woskw 2.
Nacignicie cznika 3. Otwarcie kanau K+ 4. Napyw jonw K+ i depolaryzacja komrki. Uwolnienie neurotransmitera w synapsie
5. Pobudzenie zakoczenia nerwu przedsionkowego Struktura czuciowa narzdw otolitowych Bona narzdu otolitowego Ziarenka soli wapnia otolity (kamyczki bdnikowe)
Organizacja przestrzenna struktur czuciowych Woreczek -> paszczyzna pionowa agiewka -> paszczyzna pozioma Orientacja osi woskw w strukturze czuciowej narzdw otolitowych. Wklsa powierzchnia woreczka. Komrki woskowate czerwony, woski zielony,
pozostae komrki - niebieski Dwa rodzaje komrek wosowatych Dwa rodzaje komrek woskowatych wyrnione na podstawie unerwiajcych zakocze synaptycznych. Wkna grube dua czuo, szybka adaptacja. Wkna cienkie nisza czuo, wolna adaptacja Gra: dwa rodzaje komrek woskowatych w grzebieniu bakowym w kanale pkolistym u szynszyla. D:
Nabonek czuciowy w agiewce. Aktywno impulsowa we wknach z kanaw pkolistych Choroba Meniera
Choroba, ktrej przyczyn jest zaburzenie wydzielania lub wchaniania rdchonki, co prowadzi do zwikszenia jej objtoci. Choroba objawia si zawrotami gowy czsto zwizana z nudnociami, pogorszeniem suchu, szumem i uczuciem penoci w uchu, zaburzeniami rwnowagi. Zniszczenie bdnika moe zapobiec zawrotom gowy ale nie ma wpywu na pozostae dolegliwoci.
Van Gogh mg cierpie na chorob Meniera. Vincent van Gogh, Autoportret, 1889 I. K. Arenberg, L. F. Countryman, L. H. Bernstein and G. E. Shambaugh Jr, Van Gogh had Meniere's disease and not epilepsy, JAMA, Vol. 264 No. 4, July 25, 1990
