PS03 kurssi

Mitä tiedonkäsittely on?

Tiedonkäsittelyn tutkimus

Hermoston rakenne ja toiminta

Hermosto välittää tietoa ja säätelee toimintaa. Se jaetaan keskus- ja ääreishermostoon. Hermosto koostuu erilaisista soluista, jotka muodostavat yhdessä verkoston.

Keskushermosto: Hermoston säätelykeskus, joka ohjaa kaikkea kehon toimintaa. Se säätelee unirytmiä, vireystilaa, motorisia ja kognitiivisia toimintoja. Se muodostuu selkäytimestä ja aivoista, molemmat luiden suojaamia. Selkäydin uhsistää aivot ja ääreishermostot.

Ääreishermosto: hermoston muut osat kuin aivot ja selkäydin, sisältää sensorisia ja motorisia hermoja sekä niiden yhdistelmiä.

Sensorinen tieto = aistitieto, kuten näköhavainnot.

Motorinen tieto = liiketieto, esim. kirjoittaminen.

Ääreishermojen kautta hermojen kautta aistitieto välittyy keskushermostoon ja sitä myötä tarvittaessa esim. lihaksiin.

Somaattinen hermosto muodostuu niistä hermoista, jotka hoitavat aiastielinten ja lihasten yhteydenpitoa keskushermostoon.

Autonominen hermosto puolestaan säätelee ja ohjaa keskeisiä elintoimintoja, kuten hengittäminen ja sydämen toiminta. Koostuu sympaattisesta ja parasympaattisesta hermostosta:

Sympaattinen: Autonomisen hermoston osa, jonka toiminnen tehostuminen parantaa elimistön kykyä selviytyä vaara-ja shokkitilassa, tarvitaan erityisesti pelko, puolustus tai pakoreaktioissa.

Parasympaattinen: Edistää elimistön voimavarojen palautumista levossa

Homeostaasi = elimistön sisäinen tasapaino, jota automaattinen hermosto ohjaa.

Tehtävät:

S. 37 T. 1-5

Aivojen rakenne ja toiminta

https://www.youtube.com/watch?v=pRFXSjkpKWA

Aivoissa on karkeasti jaoteltuna kolme päärakennetta: isoaivot, pikkuaivot ja aivorunko.

Isoaivot: Suurin osa aivoista, keskeinen rooli tiedonkäsittelytoiminnoissa. Koostuu aivokuoresta, valkeasta aineesta, tyvitumakkeesta ja limbisestä järjestelmästä.

Aivokuori (korteksi)= isoaivojen poimuttunut kuorikerros, koostuu harmaasta aineesta ja mahdollistaa monet kognitiiviset toiminnot, kuten ajattelun ja puheen. Ohut, mutta pinta-alaltaan suutri ja jaetaan neljään lohkoon: otsalohko, päälakilohko, ohimolohko, takaraivolohko.

Otsalohko - suunnitelmallisuus, itsesäätely, tarkkaavaisuus, työmuisti. Yksi pisimpään kehittyvistä aivjen osa-alueista.

Ohimolohko- kuulotieto

Takaraivolohko - näkötieto

Päälakilohko - tunto, tarkkaavaisuus, avaruudellinen hahmottaminen

Valkea aine = ratoja, joiden avulla aivokuori ja muut aivojen osat ovat yhteydessä toisiinsa.

Isoaivojen aivokuoren alla on tyvitumakkeet, jotka säätelevät tahdonalaista liikettä ja taitojen oppimista.

Limbinen järjestelmä = mantelitumake, hajukäämi, hippokampus, hypotalamus (talamus), säätelevät tunteita, haluja ja muistia.

Aivokuoren aisti-ja liikealueet:

Ensisijainen aistialue: Käsitellään näköön, kuuloon, tuntoon, tms. aistiin liittyvää tietoa. Takaraivolohkon näköä käsittelevä osio on nimeltään näköaivokuori.

Toimivat yhteistyössä muiden aivojen osien kanssa.

Kuuloaivokuori, liikeaivokuori ja tuntoaivokuori ovat myös aistien mukaan nimettyjä aivokuoren osia. Eli mikä aktivoituu eniten ko. aistin yhteydessä.

Isoaivojen lateralisaatio = aivopuoliskojen toiminnallinen ja rakenteellinen työnjako. Esim. vasemmalla puolella puolella puheen käsittely, oikealla avaruudellinen hahmottaminen.

Aistitieto aivoissa risteää, eli kehon vasemmalta puolelta ärsykkeet käsitellään kehon oikealla puolella.

Aivokurkiainen = aivopuoliskoja yhdistävä paksu hermorata, tiedonkulku.

Pikkuaivot: Aivojen takaosassa sijaitseva rakenne, jossa kuorikerros, valkea aine ja tumakkeita. Sensomotorisen tiedon yhdistäjä. Vaikuttaa oppimiseen, tarkkaavaisuuteen ja työmuistitoimintoihin.

Aivorunko: Runkomainen rakenne aivojen ala-ja keskiosissa, ulottuu selkäytimen yläosasta keskelle aivoja. Useat aistiradat kulkevat aivorungon kautta aivokuorelle. Vireystilan säätelyn järjestelmä.

Väliaivot: Aivorungon päällä, koostuvat talamuksesta, hypotalamuksesta ja aivolisäkkeestä.

Talamus: Aistitietojen avokado, aistitiedot kulkevat tämän kautta muualle aivoihin.

Hypotalamus: Talamuksen alla, sätelee nälkää, unta, janoa, seksuaalitoimintoja, sekä sen lähellä sijaitsevaa aivolisäketta, joka on tärkeä osa hormonitoimintaa. Osa väliaivojen rakenteista luetaan myös mukaan limbiseen järjestelmään (tunteet, motivaatio, muisti...)

Tehtävät:

S. 47 T. 1-6

Hermosto

Hermostossa on kaksi osaa, keskushermosto ja ääreishermosto. Hermostossa on myös kahden tyyppisiä soluja, hermosoluja ja gliasoluja.

Hermosolu: NEURONI

- sähköinen viestintä

-välittää ja yhdistelee hermoverkon muista hermosoluista kulkevaa tietoa

- aivoissa näitä jopa 100 miljardia

- hermosolun ärsykkeissä on tietty laukeamiskynnys, eli jotta hermoimpulssi syntyy, tarvitaan tarpeeksi vahva ärsyke

- kun hermosolu vastaanottaa toiselta hermosolulta viestin, se voi joko lähettää tai olla lähettämättä sen eteenpäin

-jos laukeamiskynnys ylittyy, syntyy hermoimpulssi, tätä kutsutaan kaikki-tai-ei-mitään-periaatteeksi

-kiihdyttävä eli stimuloiva synapsi vie hermosolun toimintaa lähemmäs laukeamispistettä

- estävä eli inhiboiva synapsi vie hermosolun toimintaa kauemmas laukeamispisteestä

Hermosolun rakenne

- Solukeskus = sooma, sisältää tuman (sis. solun DNA:n)

- Solukalvo, ympäröi solua ja erottaa sen ympäröivästä nesteestä

- Haarakkeet, yleisimmin viejähaarake ja useita tuojahaarakkeita. Viejähaarake = aksoni, sitä pitkin hermosolu välittää hermoimpulsseja eteenpäin. Sen pituus vaihtelee mm - yli m. On myös olemassa hermosoluja, joissa ei ole aksonia.

Hermosolut ovat yhteydessä toisiinsa muodostaen hermoverkkoja. Hermoverkossa kulkevia viestejä sanotaan hermoimpulsseiksi. Hermoimpulssi on jonkin ärsykkeen aiheuttamaa, hermostossa etenevää sähköistä muutosta.

Yleensä hermosoluun saapuu sekä kiihdyttäviä että estäviä synapseja, joten hermosolun on jatkuvasti summattava eri synapseista tulevia viestejä. Tähän summaamiseen vaikuttaa myös ajallinen summautuminen paikallisen summautumisen lisäksi.

Ajallinen summautuminen = paljon viestejä lyhyen ajan sisään.

Paikallinen summautuminen = useista eri hermosoluista saapuu viestejä lyhyehkön ajan sisään

Gliasolu: HERMOSTON TUKISOLU

- tukee hermoston toimintaa

- ei tuota sähköisiä signaaleja eikä muodosta yhteyksiä muihin soluihin

-osallistuu hermosolujen ja aksonien korjaamiseen

-muodostaa myeliiniä ja poistaa solujätettä

-Gliasoluja koko hermoston tilavuudesta n. 50%

Hermoverkko onkin useiden hermosolujen ja niiden välisten yhteyksien kokonaisuus, joka on erikoistunut johonkin toimintaan.

Yksi hermosolu voi olla osa useampaa hermoverkkoa.

Nämä muodostavat pohjan tiedonkäsittelylle ja käyttäytymiselle.

Hermosolut ovat yhteydessä myös muihin elimistön osiin, kuten lihaksiin.

Ympäristön ärsyke -> hermoimpulssi -> keskushermosto käsittelee.

Synapsi = kahden hermosolun tai hermosolun ja jonkin muun elimistön rakenteen välinen liitoskohta. Hermosolut viestivät toisilleen synapsien avulla.

Viestin välittäjä (SYNAPSI) viestin vastaanottaja.Synapsi toimii siten, että säköinen hermoimpulssi kulkee aksonin päähän ja se välitetään siitä kemiallisesti synapsiraon yli hermosolusta toiseen ja muutetaan vastaanottavassa solussa jälleen sähköiseksi viestiksi. Tätä kemiallista synapsiraon välissä olevaa osuutta kutsutaan välittäjäaineeksi, niitä on olemassa sekä kiihdyttäviä että estäviä välittäjäaineita. Esimerkiksi serotoniini ja dopamiini ovat välittäjäaineita. Välittäjäaineiden toimintaan voidaan vaikuttaa kemiallisesti esim. lääkkeillä tai huumeilla, jolloin ulkopuolinen kemiallinen yhdiste muokkaa välittäjäaineen tai synapsin toimintaa. https://www.youtube.com/watch?v=WhowH0kb7n0

Hermoston plastisuus = aivojen jatkuva muuntuminen,, aina kun opimme uutta, synapseissa tapahtuu muutoksia. Oppimistilanteissa aivoissa syntyy siis joko uusia hermosoluyhteyksiä tai vanhoja yhteyksiä vahvistetaan tai muokataan.

Kestokorostuminen = jokin hermosolu muuttaa toimintaansa herkemmäksi vastaanottamaan hermoimpulsseja toiselta hermosolulta -> hermoimpulssin kulku hermosolusta toiseen helpottuu ja synapsin yteys vahvistuu.

Hormonit, elimistön viestinviejiä. Hormoni on välittäjäaine, eli kemiallinen aine, joka kulkeutuu pääosin verenkierron välityksellä. Osa hormoneista toimii myös välittäjäaineina.

Umpirauhaset tuottavat hormoneja, jotka vapautuvat verenkiertoon ja kulkeutuvat elimistöön. Umpirauhasia on aivoissa esimerkiksi hypotalamus, aivolisäke ja kilpirauhanen. Muualla umpirauhasia ovat kilpirauhanen, lisäkilpirauhanen, haima, lisämunuainen sekä lisääntymiselimistö.

Hermosto ja umpieritysjärjestelmä toimivat vuorovaikutuksessa ja yhteistyössä, sillä hormonit vaikuttavat yksilön toimintaan monella tavalla. Välittäjäaineet toimivat eri nopeuksilla, hormonit toimivat hitaasti.

Tehtävät

S. 59 T. 1-5

Aivovauriopotilastutkimukset

Aivovaurion vaikutusta ihmisen elämään on tutkittu paljon:

https://www.youtube.com/watch?v=-oJPucnKIqs

Erityisen kuuluisa on herra nimeltä Oliver Sacks (1933-2015), joka kuvasi aivovauriopotilaiden toimintaa ja on kirjoittanut esimerkiksi kirjan "Mies joka luuli vaimoaan hatuksi".

Charles Bonnet-syndrooma

Esimerkkinä myös: Charles Bonnet-syndrooma

Henkisesti terveen näkövammaisen näköharhat kuvasi ensimmäistä kertaa Charles Bonnet (1720–1793). Hän julkaisi vuonna 1760 tapausselostuksen heikkonäköisestä isoisästään, jolla esiintyi näköharhoja. Nämä koostuivat erilaisista hahmoista sekä ihmisten ja eläinten kuvista. Paljon myöhemmin Georges de Morsier nimesi oirekokonaisuuden Charles Bonnet'n syndroomaksi (CBS) (de Morsier 1936, Podoll ym. 1989). CBS:llä tarkoitetaan henkisesti terveen heikkonäköisen ihmisen toistuvia ja eloisia näköharhoja (WHO:n määritelmän mukaan näkövammaisella tarkoitetaan henkilöä, jonka paremman silmän näön tarkkuus on huonompi kuin 0,3 tai näkökentän laajuus on enintään 20° tai jolla on muu vastaava näkökyvyn heikentymä). CBS:ää pidettiin pitkään harvinaisena. Vuonna 1989 Podoll ym. laskivat, että kirjallisuudessa oli kuvattu vuodesta 1760 lähtien vain 46 tapausta. Systemaattista tutkimusta aiheesta ei ollut tehty ennen 1980-lukua. Tämä johtuu todennäköisimmin siitä, että oireyhtymää pidettiin harvinaisena, ja toisaalta siitä, että yleisesti hyväksyttyjä diagnostisia kriteerejä ei ollut (Siatkowski ym. 1990, Teunisse ym. 1996, Menon ym. 2003).

https://www.youtube.com/watch?v=SgOTaXhbqPQ

PRODUCT #1

PRODUCT #2

PRODUCT #3

PRICING

Click to edit text

CONTACT US