Davranışın Nörobiyolojik Temelleri Yrd.Doç. Dr. Abdullah BOLU Arkadaşlar; davranış dediğimiz şey beyin işlevlerinin bir ürünü. Yalnızca yürüme, nefes alma, gülümseme gibi basit motor davranışlar değil, üzülme sevinme, düşünme, gibi karmaşık duygusal ya da bilişsel davranışlar da beyin işlevlerinin bir ürünü. sinirbiliminin işi; davranışı, beyin aktivitesi yönünden açıklamak. nörobiyolojinin temel soruları var örn: beyin nasıl oluyor da tek tek milyonlarca sinir hücresini davranış için yönetebiliyor? Bu hücreler çevreden başka insanların davranışlarından nasıl etkileniyor? zihinsel süreçler beynin belli bölgelerine özgü mü yoksa zihin dediğimiz şey tüm beynin genel bir işlevi mi? eğer zihinsel süreçler beynin belli bölgesine özgüyse o bölgenin anatomisi fizyolojisi ile özgül işlevi arasındaki bağlantı ne? Gibi soruları var bu dersin amacı algı davranış duyum ne demek? bunlar nerede gerçekleşiyor? sinir sisteminin işlevleri nelerdir? vs. Slaytı okusanız yeter genel olarak aşina olduğumuz konular. Ek yerler kutucuklarda.kolay gelsin Sinir sisteminin görevi Çevreden duyusal bilginin alınması Alınan bilginin işlenmesi Uygun davranışsal tepkinin verilmesi Kognitif fonksiyon:hafıza,muhakeme,hareketi planlama,görsel algı,kavramsallaştırma gibi işlevleri içeren bir bütündür. Aşağıdakilerden hangisi kognitif fonk. Değildir? Çıkabilir. Uyarandan davranışa Uyarandan davranışa kadar geçen süreçte bilgi, sinir sisteminde birçok işlemden geçer Beyin kendisine gelen uyaranları sinir hücreleri arasındaki bağlantılar aracılığı ile düzenler ve motor tepki geliştirir Bu arada duyusal sistemler yeni uyaranları algılamaya hazır hale gelir Algı-Davranış Duyum Çevremizdeki ışık, ses, basınç gibi enerji değişikliklerinin yani uyaranların duyu organlarındaki reseptörler tarafından sinir akımı haline dönüştürülerek beynimize ulaştırılmasına duyum denir Duyumun algılanması kortekste gerçekleşir. Algı Sinir hücreleri aldıkları uyarıyı birincil duyusal kortekse iletirler Duyusal korteksle diğer sistemler arasındaki bağlantı alanları aracılığı ile bellekteki bilgilerle bütünleştirilir ve tanımlanır Gelen uyaran anlamlı yaşantılara dönüştüğünde “algı” adını alır Uyaranla gerçek nesnesi arasında kopukluk olmasına ayrışma denir .Algı problemleri ortaya çıkar .ya bütünleşmeri ya da ayrışmaları hastalık doğurur Davranış Algıya dönüşen uyarana hangi davranışsal tepkinin verileceğine beynin yönetsel merkezi olan prefrontal korteks karar verir Verilen karar uygulama merkezi olan premotor kortekse aktarılır Bu alan kaslar aracılığı ile davranışı gerçekleştirir Algıya dönüşen uyarana hangi davranışsal tepkinin verileceğine beynin yönetsel merkezi olan prefrontal korteks karar verir. kognitif fonksiyonların merkezidir. lezyonlarında davranış değişikliği olur. Sinir sisteminin yapısı Nervous System Central Nervous System Brain Stem Sinir sistemi, vücudun elektrokimyasal iletişim ağıdır.hem vücut içiyle hem de çevreyle adaptasyonumuzu sağlar.beyin çevreden gelen tüm sinyalleri entegre eder ve bu sinyallere göre davranışlarımızı belirler.çevremiz sürekli değişir ve beyinde buna kendini adapte eder buna plastisite/esneklik diyoruz. Peripheral Nervous System Brain Spinal Cord cerebellum Cerebral Hemispheres Santral sinir sisteminin bölümleri Medulla spinalis Beyin sapı Serebellum Diensefalon Serebral hemisferler Spinal kord Spinal kord duyu organları, deri, eklem ve kaslardan aldığı bilgiyi beynin üst merkezlerine, üst merkezlerden gelen komutları da kaslara iletir Beyin sapı: Medulla, pons, ortabeyin Baş, boyun ve yüzün duyusal girdilerini, motor kontrolünü sağlar. İşitme, denge, tat gibi özelleşmiş duyulara ait bilgilerin giriş kapısıdır. Parasempatik reflekslere aracılık ederek kardiyak output, kan basıncı azalması, barsak hareketleri artışı, pupilla daralması gibi etkinliklere neden olur. Retiküler formasyon aracılığı ile organizmanın uyanıklılığını, canlılığını sağlar. Retiküler aktivatör sistem Canlılık ve uyanıklığı sağlar. Serebellumun işlevleri Hareketin ince ayarı Denge Postür Motor koordinasyon Bilgi işleme Psikiyatrik bozukluğu düşünülen birinde serebellar bulgular da varsa ayırıcı tanı için serebellar muayeneler yapılır.yoksa serebellar rahatsızlıklar psikotik hastalıklara sebep olmaz Diensefalon Orta beyin merkezleri organizmanın dış ortama uyumlu çalışmasını sağlayan dengeleşim (homeostazis) sistemlerini kapsar Talamus Hipotalamus Talamus Koku dışındaki duyuların giriş kapısı Uyaranların süzgeç görevi Duyusal bütünleştirme Motor bütünleştirme Talamik infiltrasyon:gerekli olan uyarıları kortekse iletip gerksizleri süzmedir.bozuk olması halinde kişi için her şey uyaran hale gelir.örnek:paranoyak kişiler Hipotalamus Homeostasis ve üreme Endokrin sistemle bağlantıları aracılığı ile hormon metabolizmasının düzenli işlemesini, Bağışıklık sistemi bağlantısı ile organizmanın savunma sistemlerini, Otonom sinir sistemi bağlantıları ile iç organların düşünmeye gerek kalmaksızın otomatik olarak çalışmasını sağlar Hipotalamus Beden ısısı Duygular (OSS kontrolü ile) Açlık Susuzluk Sirkadiyen ritm Hormonal süreçler Cinsel olgunlaşma Hemisferler Korteks iki yarıdan oluşur. Sağ yarı soyut düşünceden, duygusal yaşantılardan, estetik ve sanatsal yetilerden, Sol yarı akılcı düşünme, matematiksel yetenekler, analiz yetisi ve dilden sorumludur Her bir yarı bedenin karşı yarısını yönetir Serebral korteks Komplike davranışlar serebral korteksin ince tabakası olan gri maddede gerçekleşir. Korteks beynin diğer bölümlerine beyaz madde aracılığı ile başlanır. Korteks alanının genişlemesi girus ve sulkuslar tarzındaki kıvrımlaşma ile gerçekleşir. Serebral korteksin işlevleri Duyusal bilginin, duygularla ilişkili olarak işlenmesi Düşünme İstemli davranış Dil Mantık yürütme Algı Bellek Frontal lob Geleceği planlama, Akıl yürütme, problem çözme, Konuşma, Hareketin kontrolü, Dikkat, Soyut düşünme, yaratıcı düşünce, Karar verme KİŞİLİK İstemli hareket,kişilik, zeka,konuşma. Hasarında kendini kontrol edememe,düşünce bozukluğu,aynı hareketin tekrarlanması,uygun tepkiyi öngörememe,işleyen bellekte bozulmakişilik değişikliği,planlama ve sosyal kontrolde bozulma Temporal lob İşitsel uyaranların alınması ve tanınması Müzik Bellek Korku duygusu Duyma,konuşma,hafı za Parietal lob Dokunma, basınç, ısı ile ilgili uyaranların algılanması, Beden imajı, beden algısı, Derinlik algısı Ağrı Duyma,konuşma,hafıza Oksipital lob Görsel bilginin işlenmesi, Okuma Korteks birincil, ikincil ve çok biçimli ilişkilendirme (heteromodal asosiyasyon) bölgelerini içermektedir. Birincil asosiyasyon alanı; duyusal ve motor bilginin ilk işlendiği bölgelerdir. Görme için Brodmanın 17. alanı, işitme için üst temporal girusta Heschl girusu, hareket için presentral girus. İkincil asosiyasyon alanı; görme ve işitme gibi birincil alana gelen bilginin daha ileri düzeyde işlenmesini sağlar. Görme için paryeto-oksipital bölgedeki 18. ve 19. alan, motor işlevler için premotor alan (6.alan). Çok biçimli ilişkilendirme alanları; duyusal ve motor bilgilerin duygusal ve güdüsel (motivasyonel) durumla bütünleştirilmesini sağlar. İlişkilendirme alanları arasındaki etkileşimler biliş ve bilincin oluşumunda rol oynamaktadır. Heteromodal Asosiyasyon Korteksi Duyusal ve motor bilgilerin duygusal ve güdüsel (motivasyonel) durumla bütünleştirilmesi İlişkilendirme alanları arasındaki etkileşimler biliş ve bilincin oluşumu Anatomik lokalizasyonu pek belli değildir.duyusal ve motor bilgilerin duygusal ve güdüsel durumlarla bütünleştirilmesinden sor0umludur.bunun sonucunda biliş ve bilincin oluşması sağlanırarka ve ön olmak üzere iki tanedir.arka paryetetemporal bölgede yer almakta ve göresel uzaysal konumlama konuşma ve dikkat gibi işlevlerde yer alır. Örnek olarak prefrontal korteksmotor planlama yargılama gibi işlevleri sağlar KORTİKAL BÖLGELER ARASI İLETİŞİM VE DAVRANIŞ Primer Görme Alanı Dış Dünya Primer İşitme Alanı Primer Bedensel Duyu Alanı Görmenin Tek Modaliteli Asosyasyon Alanı İşitmenin Tek Modaliteli Asosyasyon Alanı Bedensel Duyuların Tek Modaliteli Asosyasyon Alanı Prefrontal Heteromodal Asosyasyon Alanı Limbik sistem Arka Heteromodal Asosyasyon Alanı Davranışlar Arka çok biçimli ilişkilendirme bölgesi; paryetotemporal bölgede yer almakta ve görsel uzaysal konumlama, konuşma ve dikkat gibi işlevlerde rol alır. Ön çok biçimli ilişkilendirme bölgesi; prefrontal kortekste yer alır ve motor planlama, yargılama gibi işlevleri sağlar Limbik bölge; duygu ve bellekle ilişkili işlemleri yürütür. Arka Heteromodal Asosiyasyon korteksi Paryetotemporal bölgede yer almakta Görsel uzaysal konumlama, konuşma ve dikkat gibi işlevlerde rol alır. Arka heteromodal asosiasyon korteksinin sağ hemisferdeki hasarlanmaları sonucu sağ parietal lob sendromu olurmekansal dikkat vizüospasyal entegrasyon yapılandırma bozulur.klinik özellikleri slaytta sol hemisfer yaralanmalarında gertsman sendromu oluşur Arka Heteromodal Asosyasyon korteksi 1. Sağ hemisferlerdeki hasarlanmalarda “Mekânsal dikkat + Vizüospasyal entegrasyon + Yapılandırma” bozulmasından oluşan Sağ Parietal Lob Sendromu: hasta mentâl rotasyon yapamaz, alışılmadık perspektiflerden baktığında cisimleri tanıyamaz, karşı mekân yarısına dikkat edemez. Ayrıca şunlar da görülebilir: Anasognozi Giyinme apraksisi Yapılandırma apraksisi Yol bulma güçlüğü Bedeni cisimlere (yatağa, iskemleye vb.) göre ayarlama zorluğu Balint sendromu (simültanagnozi + optik ataksi + oküler apraksi) Mood ve motivasyonda bozulma Arka Heteromodal Asosyasyon korteksi 2. Sol hemisfer hasarlanmalarında “Anomi + Aleksi + Akalküli + Disgrafi + Parmak tanıma bozukluğu + Sağ-Sol ayırdetme güçlüğü” nden oluşan sendrom Son dört bulgudan oluşan Gerstmann Sendromu (Her iki sendrom da, sözel işlemlemeyle ilişkili mültimodal entegrasyonlarda çözülmeye bağlıdır.) Prefrontal Heteromodal Asosiyasyon korteksi Değişik kaynaklardan gelen uyaran girdilerini taramak, ayıklamak, seçmek, birleştirerek değerlendirmek anlam vermek, yeni düşünce, tasarım ve kararlar oluşturmak gibi üst düzey bilişsel işlevlerin bütünleştirildiği ve eyleme geçirildiği alandır. En yüksek entegratif işlevlerden sorumludur Ders burda bitti.04.04.2017 DERS ARASI Prefrontal korteks Dorsolateral prefrontal korteks; yürütücü işlevlerden Orbitofrontal korteks; dürtü ve duyguların düzenlenmesinden Medial prefrontal korkeks (ön singulat bölge); dikkat, güdüleme ve bellek gibi süreçlerden sorumludur. Prefrontal korteks Prefrontal korteksin zedelenmesi ile “frontal sendrom” denilen ve birbirine karşıt gibi görünen iki tür klinik tablo oluşur. Orbital bölgenin tahribinde; öfori, aşırı hareketlilik ve topluma aykırı davranışlar Dorsolateral bölgenin tahribinde; apati, ilgisizlik, duygu küntleşmesi, hareket ve eylem azlığı ve bilişsel işlevlerde bozulma ya da azalma görülebilmektedir (demans, depresyon ya da şizofreninin negatif bulgularına benzer) Limbik sistem Duyguların yaşanması ve dışavurumunun düzenlenmesi ve bellekle ilgili süreçlerden sorumludur. Singulat ve parahipokampal giruslar (limbik korteks), hipokampus, amigdala, septal bölge, korpus mamillare, hipotalamıus ve ilişkili talamik ve kortikal yapılar WİLL Bazal Gangliyonlar Dopaminerjik etkinliğin yoğun olduğu bölgedir. Derin beyaz cevherde yer alan, birbirleriyle yoğun bağlantıları olan striatum (caudat ve putamen), nucleus acumbens, globus pallidus, substansiya nigra ve subtalamik çekirdeklerden oluşur. Serebral korteks ve talamustan girdiler almakta, omuriliğe ve talamus aracılığıyla kortekte göndermektedir. Motor planlama, hareketin sıralanması ve kontrolünü sağlar. Bazal Gangliyonlar Bozukluklarında; Tremor, istemsiz hareketler, duruş ve kas tonusu değişiklikleri, hareketlerde yavaşlama. Çeşitli nöropsikiyatrik, bilişsel ve davranışsal belirtiler Kaudat çekirdekte atrofi bulunan Huntington koresinde hareket artışı, hezeyanlar ve depresyon görülür. Parkinson hastalığı S. Nigra’ daki nöronların bozukluğuna bağlıdır. Dopaminerjik azalma şizofreninin negatif bulgularına benzer. Bazal Ganglionlar Hipokampus Öğrenme ve öğrenilenleri bellekte saklama süreçlerinin ana merkezidir. İki taraflı tahribi ile demans olmaktadır. Alzheimer ve şizofrenide bu bölgelerde tahrip ya da işlev azlığı olmaktadır.. Amigdala Duygusal yaşantılarla en fazla ilişkisi olan bölgedir. Duygusal bilgiye renk ve sosyal anlam verilmesini sağlar. Hem doğuştan, hem de sonradan öğrenilen duygusal yanıtların düzenlenmesinde görev alır. Duyguların algılanmasında ve korkunun dışavurumunda önemlidir. Sinir hücresi Kendisine gelen uyarıya hücre zarı üzerinde bulunan elektriksel potansiyel farkında hızlı değişiklik ile 'yanıt' verme özelliği nedeniyle “iletkendir” Kendisine gelen bilgiyle, hücrenin davranış özelliğini değiştirebildiğinden “plastik”tir Sinir Hücresi Hücre gövdesi Dentritler Akson Presinaptik uç Sinir hücresi Sinaps Bir sinir hücresinde oluşan aksiyon potansiyeli, bir sonraki hücreye sinaps aracılığı ile aktarılır Aksiyon potansiyeli Bir sinir hücresi uyarıldığında ortaya çıkan aksiyon potansiyeli, sinir hücresinin akson adı verilen yapısı boyunca sinaps son ucuna kadar iletilir Presinaptik uç Aksiyon potansiyeli son uçtaki keseciklerde depolanmış nörotranmitterlerin sinaptik aralığa boşaltılmasını sağlar Nörotransmitter Nörotransmitter adı verilen kimyasal bilgi aktarıcılar, reseptörler aracılığı ile sinaptik iyon akışında değişiklik oluşturarak bilgiyi elektrik akımına dönüştürürler Sinaptik geçiş postsynapse presynapse Aksodendritik Sinaps Aksosomatik Sinaps Aksoaksonik Sinaps Yolaklar Aynı türden nöronsmitter taşıyan nöronlar, birbirleriyle bağlantı kurarak, bilgi işlemede özelleşmiş ağlar kurarlar Her bir nörotransmitter yolağı bazı beyin bölgeleri arasında bağlantı oluşturarak özgün işlevler gerçekleştirir NT yolları DOPAMINE ATTENTION MOTIVATION PLEASURE REWARD NOREPINEPHRINE ALERTNESS ENERGY MOOD ANXIETY OBSESSIONS AND COMPULSIONS SEROTONIN Stahl. Essential Psychopharmacology. 1996 Clinical correlates of neurotransmitter regulation of mood, cognition, and behavior DOPAMİN İşlevleri Haz ve ödül sistemi Pekiştirme Motivasyon, güdülenme Öğrenme Dikkat İşlem belleği Eylem seçiciliği Yenilik arayışı Motor beceri kazanma Yetersizliği Haz almada yetersizlik Motivasyon azlığı Apati Dikkatte azalma Bilişsel yavaşlama Fazlalığı Psikozun alevlenmesi Psikomotor aktivasyon Noradrenalin (NA) İşlevleri Farkındalık/ Uyanıklılık Enerji Dikkat, konsantrasyon Alarm sistemi Stres tepkileri Yetersizliği Letarji Uyanıklıkta azalma Dikkat azlığı Konsantrasyon ve anımsama sorunları Bilgi işlemede yavaşlama Çökkün duygudurum Psikomotor yavaşlama Halsizlik Fazlalığı Tremor Taşikardi Serotonin (5-HT) Olgunlaşma, akılcı davranış Ağrı algısı Uyku-uyanıklık Cinsel etkinlik Stres tepkileri Ön pitüiter hormonların düzenlenmesi İştah düzenlenmesi Beden ısısı düzenlenmesi Asetilkolin (ACh) LTP/LTD’u düzenlemek Bellek Gamma-aminobutyric acid (GABA) Nöronların aşırı ateşlenmesini engelleme Nörotransmitter-Davranış Çevre Ödül: Dopamin Zamanlama: Serotonin Eylem: Noradrenalin Deneyim Öğrenme: Asetilkolin Nöropeptidler Bradikinin Beta-endorfin Bombesin Kalsitonin Kolesistokinin Enkefalin Dinorfin İnsulin Gastrin Substance P Motilin Vazopressin Sekretin Somatostatin Nörotensin Glukagon Oksitosin Prolaktin Tirotropin Angiotensin II Galanin Nöropeptid Y Tirotropin-releasing hormone Gonadotropin-releasing hormone Growth hormone-releasing hormone Luteinizing hormone Vasoactive intestinal peptide Uyku peptidleri Nöropeptidlerin özellikleri Tek başlarına etkili değildirler, nörotransmitterlerle birlikte yer alarak onların salınımını düzenlerler, birlikte salınabilirler. Ekzositozla büyük sekretuvar vezikül membranından salınırlar. Postsinaptik hücre membranında bunlara ilişkin reseptorler de yer alır. Geri alınmazlar, bir kez kullanılırlar. Nöropeptidlerin işlevleri Duyusal algıyı ve duyguları module eder. Ağrının algılanmasını sağlar. Stres tepkilerini düzenler. Beden ısısı, sirkadiyen ritmi, iştahı düzenler. Sinaps sonrası Sinaps sonrası olaylar Ion Channels Gs Adenyl cyclase Receptor Ca++ cAMP / Second Messengers PKA / protein kinases Ca dependent kinases Change in Gene Expression Adaptations in neural function CREB Target Genes BDNF Ref: Nestler, Eric - Molecular Biology of Addiction. Am J of Addictions 10:201-217, 2001 Soru Hangisi motor davranışın gerçekleştirilmesinden sorumludur? a) Amigdala b) Hipokampus c) Talamus d) Oksipital korteks e) Bazal gangliyonlar Soru Hangisi beyinde sinaptik iletiyi yavaşlatır? a) Dopamin b) Asetilkolin c) GABA d) Noradrenalin e) Serotonin