06 Nauka o mózgu

Rozdział 5
PDF Page Organizer - Foxit Software
Dotyk i ból
Dotyk jest bardzo ważny uścisk dłoni, pocałunek. niektóre z tych receptorów szybko się adaptują i dlatego
Dotyk zapewnia nam kontakt ze światem. Obszary odpowiadają najlepiej na szybko zmieniającą się
receptorów w całym ciele odbierają różne bodzce intensywność nacisku (czucie wibracji i drżenia), dysk
świata czuciowego - dotyku, temperatury i pozycji Merkla odpowiada na dłużej trwający nacisk (czucie
ciała, ale odbierają również ból. Zdolność rozróżniania ucisku), natomiast ciałka Ruffiniego odpowiadają na
bodzców przez powierzchnię ciała jest bardzo różna, wolne zmiany nacisku.
jest np. niezwykle czuła w takich miejscach jak
Z receptorami czuciowymi wiąże się pojęcie pola recepcyjnego.
opuszki palców. Również aktywna eksploracja otoczenia
Jest to obszar skóry, różny dla różnych receptorów,
jest ważna i współpracuje z systemem ruchowym. Ból
z którego bodzce zbiera pojedynczy receptor. Ciałka
informuje i ostrzega przed uszkodzeniem ciała. Proces
Paciniego mają znacznie większe pola recepcyjne niż
ten podlega istotnej kontroli na obwodzie i w mózgu.
ciałka Meissnera. Podsumowując, te i inne receptory
Ból posiada silny komponent emocjonalny.
zapewniają, że możemy wyczuwać przedmioty całą
powierzchnią ciała. Receptory po odebraniu bodzca,
wysyłają kolejne impulsy wzdłuż nerwów czuciowych,
które wchodzą do korzeni grzbietowych rdzenia kręgowego.
Aksony łączące receptory dotyku z rdzeniem kręgowym
są dużymi zmielinizowanymi włóknami, które niezmiernie
szybko przewodzą informację z obwodu do kory mózgowej.
Zimno, ciepło i ból wyczuwane są przez cienkie aksony
z nagimi (niezmielinizowanymi) zakończeniami, które
znacznie wolniej przesyłają informację. Receptory wrażliwe
na temperaturę posiadają zdolność adaptacji (patrz:
ramka z eksperymentem). Pomiędzy obwodem a obszarami
czuciowymi w korze, zwanymi korą somatosensoryczną
(somatoczuciową) istnieją dwie stacje przełącznikowe
w rdzeniu kręgowym i we wzgórzu. Nerwy krzyżują się
w linii środkowej, w wyniku czego prawa strona ciała
jest reprezentowana w lewej półkuli, a lewa w prawej.
Experyment wykazujący
adaptację do temperatury
Różne bardzo małe
receptory sensoryczne
znajdują się pod
powierzchnią skóry
Eksperyment ten jest bardzo prosty.
Potrzebujesz metalowy pręt długości około
jednego metra, taki jak wieszak na ręczniki,
oraz dwa wiadra wody. Jedno wiadro wody
powinno zawierać bardzo ciepłą wodę, a drugie
tak zimną jak to tylko możliwe. Włóż swoją
lewą rękę do jednego wiadra a prawą do
Zaczyna się od skóry
drugiego i trzymaj je tam co najmniej minutę.
Poniżej powierzchni skóry w warstwach skóry właściwej Teraz wyjmij ręce, wysusz bardzo szybko
osadzonych jest wiele typów małych receptorów. Ich i chwyć metalowy pręt. Odczujesz różne
nazwy pochodzą od nazwisk naukowców, którzy po raz temperatury końców pręta. Dlaczego?
pierwszy zidentyfikowali je pod mikroskopem. Ciałka
Paciniego i Meisnera, dyski Merkla czy ciałka Ruffiniego
wyczuwają różne aspekty dotyku. Wszystkie te receptory
Bodzce odbierane z różnych obszarów ciała są systematycznie
posiadają kanały jonowe, które otwierają się w odpowiedzi
mapowane w obrębie kory somatosensorycznej w celu
na mechaniczne odkształcenie, wyzwalają potencjały
formowania reprezentacji powierzchni ciała. Niektóre
czynnościowe, które mogą być eksperymentalnie
partie ciała, takie jak opuszki palców i usta posiadają
rejestrowane poprzez cienkie elektrody. Ciekawe
dużą gęstość receptorów i odpowiednio wyższą liczbę
eksperymenty zostały przeprowadzone kilka lat temu
nerwów czuciowych, w porównaniu np. do pleców, które
przez naukowców, którzy eksperymentowali sami na sobie,
mają daleko mniej receptorów i nerwów. Jednakże,
rejestrując potencjały z pojedynczych nerwów
w korze somatosensorycznej upakowanie neuronów jest
czuciowych własnej skóry. Z tych i podobnych
jednolite, w rezultacie czego mapa powierzchni ciała
eksperymentów na uśpionych zwierzętach, wiemy, że
11
Rozdział 5
PDF Page Organizer - Foxit Software
Aktywna eksploracja jest kluczowa dla zmysłu dotyku.
w korze jest bardzo zniekształcona i nazywana jest
Wyobraz sobie, że rozróżniasz drobne różnice
czuciowym homunculusem. Ciekawie wyglądałaby osoba
w fakturze, takie jak między różnymi tkaninami, czy
(gdyby istniała w rzeczywistości) z zestawem receptorów
grubościami papieru ściernego. Jak myślisz, który
rozmieszczonych jednolicie wzdłuż całej powierzchni ciała,
z następujących stanów daje najlepsze rozeznanie:
Różną wrażliwość obszarów ciała możesz testować za
" Położenie opuszka palca na próbkę?
pomocą testu rozróżniania dwóch punktów. Zegnij
" Przesunięcie opuszków palców po próbce?
spinacze do papieru w kształt litery U, tak, aby końcówki
" Posiadanie maszyny przesuwającej próbkę przez twoje
jednego były w odległości 2-3 cm a drugiego znacznie
opuszki palców?
bliżej. Potem mając zawiązane oczy poproś drugą osobę
aby dotykała różnych obszarów twojego ciała tymi
Wynik takich behawioralnych eksperymentów prowadzi
końcówkami spinaczy. Czujesz jedną, czy dwie końcówki?
do pytania gdzie w mózgu analizowana jest dana
Czy czasami czujesz jedną końcówkę mimo, że właśnie
informacja czuciowa. Funkcjonalna analiza mózgu
jesteś dotykany dwoma? Dlaczego?
sugeruje, że identyfikacja faktury, czy obiektu przez
dotyk angażuje różne regiony kory. Obrazowanie
mózgu opisując zmiany w mapie ciała w korze
somatosensorycznej w zależności od doświadczenia
przynosi informację na temat plastyczności kory.
Na przykład, niewidomi czytający Braillem mają
zwiększoną korową reprezentację palca wskazującego
używanego przy czytaniu, muzycy instrumentów
smyczkowych - zwiększoną korową reprezentację
palców lewej ręki.
Ból
Ból pomimo, że często klasyfikowany jest z dotykiem
jako inny zmysł skóry, w gruncie rzeczy jest systemem
o całkiem innej funkcji i całkiem innej organizacji. Jest
głównie określany jako nieprzyjemny i bardzo różni się
między osobnikami. Zaskakujące jest, że informacja
przenoszona przez receptory bólu dostarcza mało
informacji na temat natury bodzca (jest mała różnica
miedzy bólem spowodowanym przez otarcie a poparzeniem
pokrzywą). Starożytni Grecy uważali, że ból to emocja
a nie czucie.
Rejestracja z pojedynczego neuronu czuciowego u zwierząt
Homunculus. Obraz osoby narysowany jest wzdłuż odbiera odpowiedzi na silny bodziec mechaniczny (jak
powierzchni kory somatosenorycznej uszczypnięcie), który powoduje, lub jedynie grozi
proporcjonalnie do liczby receptorów uszkodzeniem tkanki, na wysoką temperaturę, lub na
pochodzących z danej części ciała. Obraz osoby różne chemiczne bodzce. Ale takie badania nie mówią nam
jest bardzo zniekształcony. bezpośrednio nic o subiektywnych doświadczeniach.
Obecnie techniki biologii molekularnej ujawniają strukturę
i właściwości różnych nocyceptorów.
Wysoka zdolność rozróżniania
Należą do nich receptory, które odpowiadają na
Zdolność do rozróżniania drobnych szczegółów różni się
temperaturę powyżej 46oC, na kwasowość tkanki i - co
znacznie w różnych częściach ciała i jest najlepiej
jest zaskakujące - na aktywne składniki papryki chilli.
rozwinięta w opuszkach palców i wargach. Skóra jest
Geny receptorów odpowiadających za intensywne bodzce
wystarczająco wrażliwa do wyczucia kropki, która ma
mechaniczne nie zostały jeszcze dotychczas zidentyfikowane,
wysokość mniejszą niż 1/100 milimetra - pod warunkiem,
ale na pewno istnieją. Dwie klasy obwodowych włókien
że dotyka się jej tak jak w czasie czytania metodą
wstępujących odpowiadają na bodzce uszkadzające:
Brailla przez niewidomych. Jeden z aktywnych obszarów
względnie szybkie włókna zmielinizowane, zwane włóknami
nauki stawia pytanie, jak różne typy receptorów biorą
A�, oraz bardzo cienkie, wolne, niezmielinizowane
udział w takich zadaniach jak rozróżnianie między
włókna C.
fakturami czy rozpoznawanie kształtu jakiegoś obiektu.
Te dwie grupy nerwów wchodzą do rdzenia kręgowego,
Dotyk nie jest jedynie pasywnym zmysłem, który odpowiada
gdzie tworzą synapsy z różnymi neuronami, które dochodzą
tylko na to co otrzymuje. Jest również zaangażowany
wyżej do kory mózgowej. Czynią tak przez równoległe
w aktywną kontrolę ruchu. Neurony w korze motorycznej
drogi wstępujące, jedna przekazuje informację
kontrolujące mięśnie w ramieniu, które poruszają palcami
o lokalizacji bólu (podobnie do drogi dotyku), druga
otrzymują bodzce czuciowe z receptorów dotyku znajdujących
odpowiada za emocjonalny aspekt bólu.
się w końcówkach palców. Jak lepiej rozpoznać obiekt,
który zaczyna wyślizgiwać się z ręki, jeśli nie przez
szybką komunikację między systemem czuciowym
i motorycznym? Współpraca między systemem czuciowym
i ruchowym zaczyna się na pierwszym etapie w rdzeniu
kręgowym, gdzie istnieje łuk odruchowy na neuronie
motorycznym, i jest kontynuowana na każdym poziomie sytemu
somatosensorycznego. Pierwszorzędowa kora czuciowa
i ruchowa znajdują się w mózgu dokładnie obok siebie.
12
Rozdział 5
PDF Page Organizer - Foxit Software
Morfina Met-enkefalina
kilka chemicznych neuroprzekazników łącznie z endo-
gennymi opioidami, jak np. met-enkefalina. Morfina,
silny środek przeciwbólowy działa na te same receptory,
na które działają niektóre endogenne opioidy.
Zjawisko odwrotne do analgezji polegające na
wzmocnieniu bólu nazywane jest hiperalgezją. Jest to
Droga wstępująca dla bólu z regionu rdzenia kręgowego
obniżony próg odczuwania bólu, wzrost intensywności
(po prawej stronie na dole) do różnych obszarów pnia
bólu i czasami również rozszerzenie obszaru w którym
mózgu i kory w tym do przedniej części zakrętu obręczy
czuje się ból, jak i nawet czucie bólu przy braku
(ang. anterior cingulate cortex, ACC) i wyspy (ang. insular
szkodliwego bodzca. Hiperalgezja może być poważnym
cortex). Pozostałe skróty oznaczają inne struktury mózgu
problemem klinicznym. Dotyczy ona wrażliwości
receptorów obwodowych, jak również złożonych zjawisk
Druga droga biegnie do całkiem innych (niż kora somatosen-
na różnych etapach wstępującej drogi bólowej, łącznie
soryczna) obszarów kory, a mianowicie do przedniej części
z chemicznie sterowanymi procesami pobudzenia i inhibicji.
zakrętu obręczy i wyspy. W eksperymentach obrazowania
Nadwrażliwość bólowa obserwowana w stanach chronicznego
aktywności mózgu podczas hipnozy, możliwe jest oddzielenie
bólu wynika ze wzmocnienia pobudzenia a osłabienia
zwykłego odczucia bólu od nieprzyjemności bólu. Badani
hamowania. Te procesy wynikają ze zmian w reaktywności
zanurzali ręce do gorącej wody sprawiającej ból i potem byli
neuronów, które przetwarzają informację czuciową. Istotne
poddawani hipnotycznej sugestii o obniżającej się lub
zmiany występują w receptorach, które pośredniczą
wzrastającej intensywności bólu albo nieprzyjemności bólu.
w działaniu neuroprzekazników. Pomimo wielkiego
Używając tomografii pozytonowej (PET) wykazano, że pod-
postępu w rozumieniu molekularnych mechanizmów
czas zmian w doświadczanej intensywności bólu aktywowana
nadwrażliwości bólowej, leczenie chronicznego bólu jest
była kora somatosensoryczna, podczas gdy doświadczaniu
niestety nadal niewystarczające.
nieprzyjemności bólu towarzyszy aktywacja przedniej części
kory zakrętu obręczy.
Warto wiedzieć
Życie bez bólu?
Biorąc pod uwagę nasze pragnienie, aby uniknąć zródeł
bólu, (np. u dentysty), można wyobrazić sobie, że
życie bez bólu byłoby dobre. A jednak nie. Jedną
z kluczowych funkcji bólu jest umożliwienie nauczenia
się unikania sytuacji wywołujących ból. Dochodząca
do rdzenia informacja nocyceptywna wywołuje automatyczny
odruch obronny, taki jak odruch cofnięcia. Drogi
bólowe dostarczają również właśnie te informacje,
Tradycyjna medycyna chińska używa procedury zwanej
które są wykorzystywane przy uczeniu się unikania
akupunkturą w celu osłabienia bólu. Wymaga ona cienkich igieł,
niebezpiecznych sytuacji.
wkłuwanych w skórę w szczególnych miejscach wzdłuż ciała
Inną funkcją bólu jest hamowanie aktywności ochrona
(zwanych południkami), które następnie są obracane lub
przed ponownym urazem i czas na wyzdrowienie następujące
poddawane wibracjom przez osobę leczącą pacjenta. Z pewnością
po uszkodzeniu tkanki. Oczywiście w niektórych sytuacjach,
ta procedura uśmierza ból, chociaż do niedawna nie było wiadomo
w których ważna jest aktywność, np. ucieczka, ta reakcja
dlaczego. 40 lat temu założono laboratorium naukowe w Chinach,
nie jest hamowana. Pomocą w takich sytuacjach są
aby poznać mechanizm tego zjawiska. Badania wykazały, że
rozwinięte mechanizmy fizjologiczne, które mogą
elektryczna stymulacja o stałej określonej częstotliwości
osłabić lub wzmocnić ból. Pierwszym takim mechanizmem
stymuluje uwolnienie endogennych opioidów zwanych endorfinami,
modulującym, który został odkryty było uwalnianie
takich jak met-enkefalina, natomiast stymulacja o innej
endogennych środków przeciwbólowych (ang. analgesics).
częstotliwości wibracji aktywuje system wrażliwy na dynorfiny.
W sytuacjach prawdopodobnego uszkodzenia, jak u żołnierzy
Praca ta doprowadziła do powstania niedrogiego
w czasie bitwy, odczucie bólu jest osłabiane do zaskakującego
elektrycznego urządzenia do akupunktury (po lewej),
stopnia przypuszczalnie dlatego, że uwalniane są te
które może być używane do uśmierzania bólu zamiast
substancje. Eksperymenty na zwierzętach wykazały, że
leków. Para elektrod umiejscawiana jest na dłoni w
elektryczna stymulacja takich obszarów mózgu jak
punktach Heku (po prawej), druga para w miejscu bólu.
substancja szara okołowodociągowa, powoduje znaczne
podniesienie progu bólu i że istotna dla tego zjawiska
jest droga zstępująca ze śródmózgowia do rdzenia
kręgowego. W ten mechanizm zaangażowanych jest
.
Więcej na temat akupunktury przeczytasz po angielsku na stronie internetowej:
http://acupuncture.com/Acup/AcuInd.htm
13

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
19 Nauka o mózgu
16 Nauka o mózgu
14 Nauka o mózgu
11 Nauka o mózgu
09 Nauka o mózgu
06 Nauka o swiatyni
05 Nauka o mózgu
12 Nauka o mózgu
03 Nauka o mózgu
20 Nauka o mózgu
01 Nauka o mózgu
15 Nauka o mózgu
21 Nauka o mózgu
17 Nauka o mózgu
szybka nauka 06 2274
Zamien Swoja Pamiec W Superkomputer! Szybka Nauka, Programowanie Mozgu
Nauka niemieckiego z teledysków 06
Tech tech chem11[31] Z5 06 u

więcej podobnych podstron