neurobiologie - curs 1
TRANSCRIPT
NeurobiologieProf. dr. Alexandru Babe Catedra de Fiziologie i Biofizic
Neurotiina perspectiv istoric(http://www.pbs.org/wnet/brain/history/) -cca. 4000 i.e.n. civilizatia Sumeriana efectele halucinogenice ale extractelor din mac
-cca. 2500 i.e.n. Egiptul antic papirus care descrie 26 de cazuri de traume craniene; meningele, fluidul cerebrospinal, etc -cca. 2000 i.e.n. dovezi arheologice cu privire la trepanare (civilizatia Inca) pentru tratarea epilepsiei, ranilor, bolilor mintale
Alcmaeon din Croton (600 i.e.n) medic grec - primul care a identificat creierul ca fiind rspunzator de percepie i contien; ipoteze bazate pe experiment (disecie); nervii optici conduc lumina de la ochi la creier
Hippocrates (400 i.e.n) teoria celor 4 umori (bila galben, bila neagr, sngele i flegma) - A intuit corect c epilepsia este datorat unei disfuncii a creierului
Aristotel (350 i.e.n) filozoful care a influenat cel mai puternic omenirea pe durata Evului Mediu; inima ca sediu al emoiilor i contienei; nu a intuit importana creierului; totusi, a facut distinctie intre memoria pe termen scurt si cea pe termen lung
Herophilus & Erasistratos (300 i.e.n) practicau disectii chiar pe criminali in viata au descris SNP nervi motori si senzitivi
Galen (130-200 e.n) medic grec din epoca Roman; vzul implica transformarea imaginii vizuale n spirit vizual de ctre ochi (divinum oculi); spiritul vizual cltorete prin nervul optic ctre ventriculii laterali, unde genereaz contiena Rol important al ventriculilor n generarea cogniiei i a emoiilor
Evul Mediu interzicerea disectiilor si a studiului anatomiei Hyeronimus Bosch (1453 1516) Vindecarea nebuniei
Andreas Vesalius (1514-1564) De humani corporis fabrica - unul dintre cei mai faimoi anatomiti ai Renaterii -rolul creierului n controlul mduvei, precum i al mduvei n controlul muchilor scheletici - neaga importanta ventriculilor
Ren Descartes (1596-1650) sistemul nervos central controleaz funcionarea organismului; glanda pineal (epifiza) rol central in functionarea creierului; initiator al dualismului minte - creier
Thomas Willis (1621-1675) fondatorul neurobiologiei clinice; a combtut teoria conform creia ventriculii ar fi componentele eseniale ale creierului; rolul major al emisferelor cerebrale
Luigi Galvani (1737-1798) descoperitorul bioelectricitii a demonstrat contracia muscular ca urmare a stimulrii electrice a nervului sciatic
Giovanni Aldini experimente pe cadavre
Corp galvanizat
Monstrul lui Frankenstein
Franz Josef Gall (1758 1828) fondatorul frenologiei caracterul si personalitatea sunt indicate de forma craniului
James Parkinson (1817)
Cazul Phineas Gage (1850) lucrator la caile ferate; modificare radicala a personalitatii in urma lezarii lobului frontal
Pierre Paul Broca (1824 1880) a identificat aria corticala implicata in vorbire aria lui Broca
Carl Wernicke (1848 1905) a identificat aria corticala implicata in intelegerea limbajului aria lui WernickeAspirina primul analgezic comercial 1899
I. Sistemul nervos descriere general
Sistemul nervos central -creierul -mduva spinrii
Sistemul nervos periferic -ganglioni -nervii periferici
Ariile corticale senzoriale primare
Regiuni ale cortexului implicate n procesarea informaiei
A cortexul vizual primar; B aria lui Wernicke; C aria lui Broca Aria lui Wernicke nelegerea limbajului Aria lui Broca vorbire
Complexitatea sistemului nervos
-1011 neuroni; 1 neuron conexiuni cu ali 104 neuroni -doar 10% dintre celulele din creier sunt neuroni -90% sunt celule gliale (oligodendrocite, astrocite i celule microgliale)
II. Sistemul nervos componente celulare
Celule gliale oligodendrocite si microglii
oligodendrocita
microglie
Celule gliale astrocite
pot elibera gliomediatori
interactioneaza cu mai multi neuroni si sute de sinapse
regleaza fluxul sangvin local; participa la BHE
Oligodendrocitele genereaza stratul de mielina in SNC
O multitudine de tipuri de neuroni
Exist mai multe tipuri de neuroni, cu morfologie i rol fiziologic distinct
Regiunile funcionale ale neuronului
1. Arborizaia dendritic culegerea de informaii 2. Soma, sau corpul neuronal procesarea informaiei 3. Conul axonal declanarea excitaiei 4. Axonul propagarea informaiei 5. Terminaiile neuronale transferul de informaie ctre alt celul
Propagarea intra-neuronal a informaiei poteniale de aciune (impulsuri nervoase) Propagarea inter-neuronal transmiterea sinaptic (eliberare de neuromediatori)
Sinapsa structura care permite schimbul de informaientre doi neuroni (inter-neuronal)
Reelele neuronale sunt n general extrem de complicate grad uria de interconectare
Cortex Retin
Desene de Santiago Ramon y Cajal ( 1900)
III. Sistemul nervos tehnici de investigare
Tehnica de patch-clamp
Msurarea curenilor ionici prin membranele celulare a) n configuraia whole-cell se msoar curentul macroscopic prin ntreaga membran b) n configuraia excised-patch se msoar curentul microscopic printr-un numr redus de canale sau chiar printr-un singur canal
Imagistica de rezonan magnetic (MRI magnetic resonance imaging)
RMN static
Tehnica de RMN funcional se folosete la punerea n eviden a regiunilor din creier care particip la un anumit proces (de exemplu privirea unor fotografii, sau perceperea unui stimul dureros, etc)
RMN funcional
Electroencefalografia (EEG)
Electroencefalografia pune n eviden activitatea electric a neuronilor corticali -undele de frecven mic i amplitudine mare (delta, theta) indic o activitate sincronizat a unui numr mare de neuroni apar n general n starea de somn - desincronizarea undelor (creterea frecvenei i scderea amplitudinii) este caracteristic strii de veghe activ
IV. Sistemul nervos patologie
Boli neurodegenerative - Maladia Parkinson
Tremor, rigiditate, bradikinezie, disfagie, defecte de vorbire, oboseal, etc
Boli neurodegenerative - Maladia Alzheimer
Maladia Alzheimer deteriorare progresiv a funciilor cognitive; atrofie a cortexului; moarte neuronal; reducere masiv a numrului de sinapse
Boli neurodegenerativeScleroza lateral amiotrofic maladia Lou Gehrig
Degenerarea motoneuronilor din SNC neuronii rspunztori de generarea micrii voluntare n lipsa semnalelor nervoase, muchii se atrofiaz
Boli autoimune ale sistemului nervosScleroza multipl (sau n plci) maladie demielinizant inflamatorie
Demielinizarea nervului optic pierderea acuitii vizuale
Scleroza multipl se datoreaz atacrii stratului de mielin al neuronilor de ctre sistemul imun - declanarea procesului inflamator duce la distrugerea mielinei
Insensibilitatea cronic la durere
Durerea este o senzaie neplacut..
dar esenial pentru supravieuire. Pacient (12 ani) cu insensibilitate complet la stimuli dureroi. Observai degetele lips i rnile de la genunchi. Insensibilitatea cronic pentru durere se datoreaz unui defect genetic al receptorului trkA pentru factorul de cretere neuronal (NGF).