OBECNÁ, VÝVOJOVÁ, SOCIÁLNÍ a ZDRAVOTNICKÁ PSYCHOLOGIE RNDr. Eva KOČOVSKÁ, PhD kocovska@vszdrav.cz VŠZ Odborný Asistent, Poradenská Psychologie Duškova 7, 150 00 Praha 5 Research Associate Gillberg Neuropsychiatry Centre University of Gothenburg, Sweden Honorary Senior Research Fellow Queen Mary University of London E-mail: e.kocovska@qmul.ac.uk VÝVOJ NEUROPSYCHOLOGIE Souvislosti těla a duše (mind-body) Rene Descartes navrhl v r. 1649 model těla jako stroj se samoregulačními funkčními obvody. Tělesné systémy – stimulovány jemnými nervovými vlákny, která vedou ke všem orgánům. Souvislost mezi vnějšími smyslovými vjemy spolu s niternými myšlenkami a vzpomínkami a tím vším vyvolanými emocemi a jejich tělesnými účinky. Počátek biopsychosociálního modelu – (co člověk cítí, přemýšlí, vzpomíná se odráží v buněčné morfologii mozku) překlenutí propasti mezi humanistickým a přírodovědeckým charakterem psychologie a mezi somaticky orientovanou medicínou, psychosomatickým porozuměním nemoci a psychoterapií. Dochází podle něho k vedení vzruchu od mozku do k orgánům prostřednictvím „životní síly“. Pojem „reflex“ pochází z tohoto modelu. Descartes umisťuje emoce do středu svého popisu duševně - tělesných interakcí. NEUROPSYCHOLOGIE Neurovědci vyvíjeli postupně další metody, jak studovat spojení mezi mozkem a aktivitou/chováním. Tradiční metody využívaly klinická pozorování lidí a invazivní procedury obvykle prováděné na zvířatech odstraňování částí mozkových tkání, přerušování určitých drah atd. NEUROVĚDY - VÝVOJ Úraz mozku - Phineas Gage studie USA (1848): výrazné deficity v intelektuálních a emocionálních schopnostech, změna charakterových a povahových rysů – velmi cenná poznání o rolích předního laloku mozku. Mozek – základ psychiky NEUROPSYCHOLOGIE NEURON Základní strukturní jednotka mozku = mozková buňka, tj. neuron, se skládá z těla buňky, ze kterého vyrůstá řada rozvětvených výběžků – dendritů (jako koruna stromu), jimiž neuron přijímá informace, a osového výběžku zvaného axon, který je delší než dendrity, na konci se též rozvětvuje a těmito zakončeními komunikuje s dendrity jiných nervových buněk, případně jejich těly „bezdotykovým mechanismem“. Axon vede nervové vzruchy neboli impulsy elektrochemické podstaty. Ty se šíří velmi dobře vodivým materiálem obalu axonu i jeho výběžků -myelinem. Tento proces se urychluje obnaženými, myelinem nepokrytými mezírkami v obalu axonu (nodes of Ranvier). NEUROPSYCHOLOGIE DRUHY NEURONŮ Kromě neuronů se v mozku nachází nespočet Gliových buněk, které vytvářejí myelinové pochvy kolem nervových vláken a tvoří bílou mozkovou hmotu: mají nejen podpůrnou funkci, uplatňují se též v neurogenezi a výživě neuronů. Různé druhy neuronů: - motoneurony - sensorní neurony - interneurony - gliové buňky - Purkyňovy neurony/buňky, atd. PurkinjeCell.jpg Purkyňovy buňky v cerebelum NEUROPSYCHOLOGIE Synapse = prostor mezi dvěma neurony, štěrbina, kde se vzruchy převádějí z jednoho nervového vlákna na druhé, tedy spojení mezi rozvětveným zakončením axonu a dendritem dalšího neuronu. Na nervových buňkách v lidském mozku jich je až 100 bilionů synapsí v jediném mozku. Neustále se proměňují, zanikají během zlomku vteřin a nové se vytvářejí (např. při učení). Dendrity vytvářejí nespočet kontaktů s mnoha dalšími neurony od nichž přijímají nervové impulsy, které axon přenáší dál jako elektrický impuls na další neurony. Tím vznikají spletité neuronové sítě. NEUROPSYCHOLOGIE Synapse = proces v prostoru (štěrbině, “synaptic gap”) mezi dvěma neurony, kde se neurony přiblíží, ale nedotýkají a kde komunikují pomocí výměny informací (využitím neurochemie, která umožnuje velkou rychlost procesu). V synaptické štěrbině se vzruchy převádějí z jednoho nervového vlákna na druhé, tedy z rozvětveného zakončení axonu na dendrit dalšího neuronu. Presynaptická část synapse je terminál (zakončení) axonálního výběžku aktivovaného neuronu (A), který obsahuje synaptický váček s nervovým přenašečem (neurotransmiterem). Dendritické výběžky cílového neuronu (B) jsou post-synaptickou částí a mezi nimi je synaptická štěrbina. Na nervových buňkách v lidském mozku je až 100 bilionů synapsí v jediném mozku. Neustále se proměňují, zanikají během zlomku vteřin a nové se vytvářejí (např. při učení). NEUROPSYCHOLOGIE Nervový vzruch Hlavní funkce neuronu je nervový vzruch, který vzniká, když klidový potenciál (resting potential) buňky je narušen stimulem jehož intenzita překročí tzv. excitační práh. Toto podráždění produkuje nervový vzruch = slabý elektrochemický impuls, který postupuje po povrchu membrány axonu. Stimulus způsobí dočasnou destabilizaci a opětovnou stabilizaci buněčné membrány, což vede ke vzniku akčního potenciálu. Ten podléhá zákonu „vše nebo nic“ (all or none). Velikost potenciálu tedy nevede k větší odezvě, ale frekvence jednotlivých potenciálů (častější vzruchy) ano. NEUROPSYCHOLOGIE Přenos informace na většině synapsí je uskutečněna pomocí neurotransmiterů, chemických látek, které jsou uvolňovány z terminálů axonu signálního neuronu a vyvolávají excitační nebo inhibiční efekt na dendritech/těle jiného neuronu. Tyto transmitery překračují synaptickou štěrbinu a ovlivňují molekuly receptoru umístěné na posynaptické membráně přijímajícího neuronu. Tento proces vytváří graduované potenciály, které se spojují a šíří dál. V okamžiku, kdy dosáhnou prahové intenzity, vzniká další akční potenciál v axonu druhého neuronu. Nedávno se zjistilo, že neurony nereagují pouze chemickou cestou, ale též přes elektrické synapse, kdy vysílající neuron vyvolá akční potenciál/vzruch přímo bez chemické výměny. NEUROPSYCHOLOGIE Přebytek nebo nedostatek určitého neurotransmiteru v mozku může způsobit dramatické poruchy funkcí mozku a poruchy lidského chování. Některé biochemické změny v CNS jsou vyvolány poruchou specifického proteinu, jehož správné produkci brání jediný mutovaný gen (OGOD „one gene, one disease“ Linus Pauling 1949 –“molekulární nemoc“). Pochopení role neurostransmiterů zlepšilo naše porozumění mentálním poruchám a dalo vznik řadě léků pro tyto nemoci. Geneticky podmíněné defekty mozkových neurotransmiterů způsobující poruchy chování nejsou neobvyklé; např. mutace chromozomu X → krajně agresivní výbuchy vzteku (Brunner et al. 1993). NEUROPSYCHOLOGIE Příklady neurotransmiterů: Acetylcholin ↓ - pamět Serotonin ↓ - depresivní stavy Glutamát – regulace bolesti GABA (kyselina gama-aminomáselná) – regulace excitability neuronů Noradrenalin (Norepinephrin) – urychluje srdeční tep Dopamin ↓ – Parkinsonova choroba ↑schizofrenie NEUROPSYCHOLOGIE Lidský mozek je nejsložitějším systémem ve známém vesmíru. Obsahuje kolem 80 miliard neuronů (Mléčná dráha 100-200 miliard hvězd). Kombinatorické možnosti mozku – spoje (synapse) mezi neurony se odhadují na triliony, což je víc než odhadovaný počet částic ve známém vesmíru. D Synapse trvale a rychle vznikají, zanikají, obnovují se a udržují – plasticita mozku (schopnost mozku se neustále optimálně přizpůsobovat požadavkům používání). Pouze část synapsí je určena geneticky. Většina vzniká pod vlivem informací ze zevního prostředí – učením, zkušeností. Lidský mozek váží v průměru 1200-1400 g. U zdravých není vztah mezi velikostí mozku a jeho výkonností. Milky Way (Nasa astronomy Picture of the Year 2014) NEUROPSYCHOLOGIE Mezi živočišnými druhy rozdíly v uspořádání mozku odrážejí míru centrální versus regionální kontroly – komplexnější organismy více centralizovaný systém. Decentralizované systémy jsou nepružné, ale rychlé. Složité centralizované mozkové komplexy potřebují mnoho energie k vybudování a k provozu, jsou pomalejší, ale umožnují velmi komplexní aktivity a výkony. Např. šváb (viz obr.): má malý mozek, jehož největší část řídí zrak, pokračuje řetězcem ganglií podél celého těla až k ocasu, který je schopen zaznamenat nejnepatrnější pohyb vzduchu a generuje rychlý únik. Díky tomuto decentralizovanému mechanismu je šváb jedním z nejstarších přežívajících tvorů (200-350 milionů let) a úspěšně uniká i tak komplexně vyvinutému tvoru, jako je člověk s velkým mozkem. Evoluční vývoj mozku x NEUROPSYCHOLOGIE Embryonální vývoj mozku Všichni obratlovci mají mozek, který se začíná vyvíjet hned v raných stádiích embryonického vývoje v podobě jednoduché neuronální trubice, která se pomocí 3 ztluštění postupně vyvine v: - Prodloužená mícha (spinal cord) - Varolův most (pons) - střední mozek, - mozeček (cerebelum, hindbrain) - mezimozek (forebrain) obsahující thalamus, a hypothalamus (ten je extrémně vyvinut u primátů, zvláště lidí) Tento celý komplex, uzavřený lebeční kostí, tvoří mozek. NEUROPSYCHOLOGIE Vývoj mozku Prenatální vývoj mozku je ovlivňován interakcí genů a životního prostředí. Neuronální struktury mozku se během postnatálního vývoje formují časnými smyslovými vjemy a dalšími vlivy prostředí. Kvalita raného dětského vztahu k matce je nejdůležitější pro dětský rozvoj (Bowlby 2001). Rané poruchy vztahové vazby (bad parenting) a traumata → psychické reagování na zátěž/stres → psychosomatická onemocnění v dospělosti. Madonna Child 6 - Memorial Cards NEUROPSYCHOLOGIE Moderní neinvazivní zobrazovací metody: CT výpočetní tomografie (CAT computerised axial tomography) – tenounký paprsek (=axis) Roentgenových paprsků (X-rays). Neurovědy – vývoj posledních desetiletí CT zobrazuje: - struktury mozku - krvácení -důsledky úrazů -atrofie (=ubývání tkáně) -hydrocefalus (=rozšiřování dutin). NEUROPSYCHOLOGIE Magnetická rezonance MRI – nuclear magnetic resonance: Atomová jádra mají své resonanční frekvence, které, když se rozruší, vysílají určité frekvence, než se opět ustálí na svém normálu. fMRI chemické a funkční zobrazování při zátěži – rychle se měnící fyziologické procesy (průtok krve, vody, kyslíku). Zobrazuje: struktury, krevní zásobení, koncentrace některých chemických látek, průběh nervových vláken, stav hematoencefalické bariéry (blood brain barier)=biologická bariéra mezi krevním oběhem těla a mozku. Detekuje: akutní nedokrevnost, nádory, poškození myelinového obalu nervových vláken (např. RS), epileptická ohniska, degenerativní onemocnění, infekce. Obr. Aktivace části kortexu po vizuelní stimulaci. NEUROPSYCHOLOGIE Pozitronová emisní tomografie PET: Intravenózně zaváděn radioaktivní cukr (2-fluor18-2-deoxyglukosa), jejíž prekursor byl prvně syntetizován českými chemiky na PřFUK (Černý, Pacák et al. 1969). Zobrazuje: krevní průtok a látkovou výměnu mozkové tkáně, syntézu bílkovin, nervové přenašeče (neurotransmitery), jejich vazbu na receptory, stav hematoencefalické bariery. Využití: nedokrevnost, degenerace, epilepsie, funkční systém hybnosti, poruchy emocí, závislost na drogách, nádory. NEUROPSYCHOLOGIE Mozek a mícha tvoří centrální nervový systém CNS, který aferentními a eferentními nervovými vlákny spojuje mozek s periferními částmi organismu. Druhé nepřímé spojení CNS a těla pomocí krevního oběhu: mozek reguluje hormonální sekreci a vnitřní receptory které monitorují hladinu hormonů v krevním oběhu. Krevní oběh hraje důležitou roli pro fungování mozku a zároveň jako prostředek komunikace. Krev zásobuje mozek energií (glukózou) a rovněž roznáší hormony vyloučené endokrinními žlázami do cílových orgánů v těle. NEUROPSYCHOLOGIE Cerebrální kortex podminuje nejkomplexnější formy chování a aktivity jednotlivých částí mozku, které jsou specializované na zpracování určitých informací a řízení různých funkcí. Primární senzorické oblasti: - zrak – okcipitální lalok - sluch – temporální lalok - tělesné dotekové – parietální lalok NEUROPSYCHOLOGIE Rozdílný význam mozkových hemisfér Obě hemisféry vypadají na pohled podobně, ale liší se uspořádáním i funkcí. Kontralaterální kontrola: Levá hemisféra kontroluje pravou polvinu těla a naopak NEUROPSYCHOLOGIE Motorický homunculus: Schematická neuronální mapa hybnosti (motoriky) NEUROPSYCHOLOGIE Poranění předního laloku vedou k různým poruchám: Apraxie – narušení volního pohybu Agnosie – poškození vnímání a rozpoznávání Apházie – narušení řeči, porozumění či produkce, nebo obojí Prefrontální úrazy – narušené plánování a řešení problémů, vyúsťující v sociální problémy. D:\PK-Documents\Family\Eva\Eva-Teaching\Pictures\31-Psycho-Sel\DSC_3611ce.jpg NEUROPSYCHOLOGIE Komunikace mezi mozkem a gastrointestinálním traktem (brain-gut connection) Střevní nervový systém (Enteric Nervous Systém, ENS) – „druhý mozek“, který je tvořen vnitřními stěnami gastrointestinálního traktu (od ezofágu až po rektum), obsahuje více než 100 milionů nervových buněk, které se spolu s bloudivým „vagus“ nervem podílejí na komunikaci obou systémů. Iritace ENS vysílá signály do CNS, které navozují změny mentálních stavů. Z toho vyplývají četné možnosti nových terapií. Tento nedávný převratný objev (tzv. mozek ve střevech, brain in your gut) přináší porozumnění spojitostem mezi zažíváním a mentálním a fyzickým zdravím. NEUROPSYCHOLOGIE Komunikace mezi mozkem a gastrointestinálním traktem Zažívací trakt a jeho mikroby rovněž regulují zánětlivé procesy a produkují neurotransmitery a další chemické látky, které ovlivňují procesy v mozku (např. výrazná redukce bakteriálních druhů ve střevech druhů zjištěna u některých lidí s poruchami autistického spektra (PAS)). Omega-3 nenasycené mastné kyseliny, kvašené potraviny, probiotika a další potraviny s vysokým obsahem polyphenolu mohou zlepšovat stav zažívacího systému, což může pozitivně ovlivňovat vazbu „mozek - zažívací systém“. Některé potraviny jako ryby s vysokým obsahem tuků, fermentované potraviny a potraviny s vysokým obsahem vlákniny mohou napomáhat rozmnožování prospěšných typů bakterií a ovlivňovat tak procesy v mozku. Probiotika, u kterých byl zjištěn účinek na mozek, se nazývají psychobiotika. U probiotik i prebiotik byl prokázán pozitivní efekt při úzkostných poruchách, stresu a deprese. NEUROPSYCHOLOGIE Psychosomatická medicína patřila původně k hermeneuticky orientovaným vědám. Jejími zakladateli byli V. Weizsacker 1886-1957 a A. Mitscherlich 1908-1982 v Německu. Postupem času se stala vědou splňující i kritéria přírodních věd. Biologické základy psychosomatiky umožnují pochopit, jak naše emoce a naše mysl ovlivňují zdraví těla a naopak. Psychosomatická transformace – naše mysl a naše psychika (slova a myšlenky) mohou restrukturalizovat neuronální sítě našeho mozku díky jejich neuronální plasticitě. Mozek je formován egem (Popper a Eccles 1990). Např. stres prostřednictvím stresového hormonu kortizolu blokuje vybavování vzpomínek z tzv. deklarativní paměti, ve které se ukládají sémantické (verbálně kódované) znalosti, vzpomínky a prožité události. Z dalších orgánů odráží značně vliv psychiky na tělo i naše srdce. Tyto fenomény jsou předmětem studia psychoneuroimunologie. NEUROPSYCHOLOGIE Jednotlivé psychické procesy se mohou projevovat různě: Psychické funkce jsou závislé jak na vnějších, tak vnitřních faktorech. Jejich působení je výsledkem interakce genetických dispozic a vnějších vlivů, které se více či méně uplatňují v průběhu celého života. subjektivně – člověk si uvědomuje, na co se dívá a o čem uvažuje a objektivně – je možné hodnotit jeho reakce na různé podněty. Tyto procesy někdy probíhají skrytě, mimo oblast vědomí a navenek se neprojevují, ale i tak mají důsledky a mohou ovlivnit další úvahy a rozhodování. VĚDOMÍ BIOLOGICKÝM ZÁKLADEM LIDSKÉ PSYCHIKY JE MOZEK Obrázky volně podle Gleitman et al. 1999 Doporučená literatura RUEGG, JC. Mozek, duše a tělo: Neurobiologie psychosomatiky a psychoterapie. Praha: Portál, 2020. ISBN 978-80-262-1581-3 KOUKOLÍK, F. Mozek a jeho duše. Praha: Galén, 2014. ISBN 978-80-7492-069-1 VÁGNEROVÁ, M. Obecná psychologie: Dílčí aspekty lidské psychiky a jejich orgánový základ. Praha: Karolinum, 2016. ISBN 978-80-246-3268-1 Doporučená literatura