NO: Nörotransmitter tanımına uymaz. (H₂S ve CO ile birlikte) Endotel kökenli gevşetici faktör olarak tanımlanmıştır.
NOS’la üretilir. 3 tip Nos vardır:
nNOS: Ca’ya bağımlıdır. Ca varlığında aktive olur. Yapısaldır.
iNOS: Ca bağımsızdır. (invisible) İndüklenebilir NOS denir.
eNOS: Parasempatik sistemin aktive ettiği NOS’tur. Ca bağımlıdır. Yapısaldır.
mtNOS: Mitokondri tarafından üretilir. Mitokondri iç membranında lokalizedir, nNOS’un alfa-splice ürünüdür. Yarılanma ömrü çok kısadır. Öğrenmede ve görsel sistemde çok önemli rolü vardır.
No fazla salgılanırsa peroksinitrit oluşturur. Serbest radikal nöronları öldürür. Kaslarda gevşeticidir. Parasempatik sistemin damarlarda dilatasyon etkisi NO üzerindendir. cGMP aracılığıyla etki eder. Hücre içine Ca girişini azaltır. Öğrenmede retrograt messengerdır. Öğrenmenin temelindeki potansiyelin devamında rolü olan yapıdır. Glutamat salgılanır. AMPA reseptörüne bağlanır. NMDA reseptörlerinden Ca girişi artar. NOS aktive olur. NO salınır, presinaptik nörona gider ve daha fazla Glutamat salgılatır. Retrograt messengerlar: No,Co, kannabinoidler NO’nun en önemli görevi: LTPnin, öğrenme ve belleğin temel moleküllerindendir. LTP (Long time potential) Bütün organizma negatif feed backle kontrol edilirken öğrenme pozitif feed backle kontrol edilir. Uzun süreli depolarizasyon nükleusa etki eder, yeni sinaps ve reseptörlerin oluşması sağlanır. LTPye, öğrenmeye bağlı olarak daha fazla sinaps oluşur. Sinapsların aktif zonu da genişler. (Perfore sinaps) Hücre içine giren Ca kalpaine etki eder, kalpain aktif zondaki bazı proteinlere etki ederek aktif zonu genişletir. Görsel sistemdeki birçok hücrede NO bulunur.
CO:
Damarlarda vazodilatasyon yaptırır. Hem’in Hem oksijenaz enzimi tarafından parçalanmasıyla oluşur. Yarılanma ömrü NO’dan daha uzundur. Hem oksijenaz 1,2,3. tipleri vardır. Mssdeki ile periferdeki farklıdır. CO soluable guanilat siklaz ve cGMP aracılığıyla işlev görür. Vazorelaksan etki yapar. Antiapoptotik etkisi vardır.
H2S:
Etkisi direkt kanallar üzerindendir. Atpye bağlı K kanalları üzerinden etki eder. Damar vazodilatasyonu yapar. Glikoz taşınmasına etkisi vardır.
Presinaptik İnhibisyon: NT sinaptik aralığa dökülmeden internöron aracılığıyla önlenir. Ca girişi azalır. Oluşan potansiyelin genliği düşer. İnternöronda inhibitör nörotransmitter vardır. Döküldüğü zaman:
1.İnhibitör NT, Cl geçişini artırır. Hiperpolarize olur, Ca giremez. Dökülen Nt azalır.
2.K kanalları açılır, hücreden çıkışı artar. Ca girişi azalır, NT azalır.
3.Ya da direkt Ca kanallarına etki eder. Ca girişi önlenir.
Presinaptik membranda depolarizasyonun azalmasıyla nörotransmitter dökülmesi engellenir. EPSP genliği düşer.
Presinaptik Fasilitasyon: Kolaylaştırmadır. Daha fazla NT, daha fazla depolarizasyon, daha uzun süreli Ca girişi olur. K çıkışını engeller, depolarizasyon süresi uzar. Yüksek voltajlı depolarizasyon oluşur. EPSP genliği yükselir.
Postsinaptik İnhibisyon: NT döküldükten sonra postsinaptik nöronda oluşan inhibisyondur. Renschoff inhibisyonu en önemlisi. NT internöronu uyarır. Glisin salgılanır ve motor nöron inhibe edilir. Feed backtir.
Feed forward: Uyarıcı impulsla ekstansör kas uyarılıp, internöronla fleksör kası inhibe edilmesi. Bu iki inhibisyon cerebellumda görülür. Divergens: Bir nöronun uyarılmasıyla birçok nöronun uyarılması
Convergens: Birçok uyarının tek bir nöronda birleşmesidir. Yansıyan ağrı convergenstir. Kalp ağrısının kolda hissedilmesi.
Medulla Spinalis
Gri cevher iç kısımda bulunur. Korteks ve cerebellumda tam tersidir. Kasların innervasyonu seri şeklindedir. Tüm afferentler arka kökten medulla spinalise giriş yapar. Birkaç tabakada sonlandığı gibi, kalın lifler olan A alfalar direkt olarak motor nöronlarda sonlanabilir. Motor nöronlar organizasyonla dizilmiş durumdadır. Büyükleri fazik, küçükleri tonik deşarj yapar. Kas lifinin tipini motor nöron tipi belirler. Tip 2 en hızlı olan kas lifidir. Kalın afferentler direkt olarak motor nöronlarda sonlanabilirken, bazıları a beta (grup2), a delta (grup3) ve c lifleri birinci laminadan beşinci, altıncı laminaya kadar dağılım gösterebilir. Nucleus propriusta internöronlar bulunur. Aksonları bulunduğu ortamdan dışarı çıkmayan nöronlardır. Bazı afferentler (ağrı, ısı) internöronlarda sonlanırlar.
Refleks
Sinir sistemi aracılığıyla istemsiz yanıtlardır. Bir yanıtın refleks olabilmesi için üç komponent olmalıdır:
- Resepsiyon: Duyular alınır.
- İleti: Afferent, sinaptik, efferent
- Reaksiyon
Sinaptik gecikme her bir sinaps için 0.5 ms’dir.
Refleks Zamanı:
afferent ileti zamanı + sinaptik gecikme + efferent ileti zamanı
Afferent ileti zamanı, efferentten daha hızlıdır.
Monosinaptik Refleksler: Patella refleksi
Polisinaptik Refleksler
Patella Refleksi:
Çekiç vurulduğunda, çekicin altında göçük olduğunda kasta gerim meydana gelir ve boyu uzar. Grup 1a algılar, medulla spinalise götürür. Alfa motor nöron uyarılır. Quadriceps kasını kastırır, ayak öne doğru fırlar. 1- Kas kasıldığında boyu kısalır ve kas iğciklerinden motor nörona giden uyarı kesilir. Grup 1a aksiyon potansiyeli göndermez. 2- Golgi tendon organı uyarılır. Grup 1b ile medulla spinalise gelir ve 1 internöronla motor nöronu inhibe eder. Otogenetik inhibisyon mekanizması: Kasın kendi kasılması kendi golgileri tarafından durdurulur. Resiprokal; antagonist inhibisyonda fleksör kas kasılırken ekstansör inhibe olur.
Polisinaptik reflekste; gfeksiyon ve çapraz ekstensiyon refleksi: Ayağa iğne battığında çekilirken karşı ekstremite yere daha sağlam basar. Uyarı gelir, uyarıdan geriye çekme olur. Fleksör kas uyarılır, aynı ekstremitedeki ekstensör kas inhibe olur. Karşı ekstremitede ekstensör uyarılır, fleksör inhibe olur.
Afferent Yollar:
Bütün duyu yollarının 1. nöronları spinal gangliondaki pseudounipolar nöronlardır. Bunlar arka köklerden MS’e girerler. Duyular, interoseptif, eksteroseptif ve proprioseptif olarak ayrılırlar. Spinotalamik (anterolateral) sistem: (ekstero, intero, proprioseptörler)Duyular spinotalamik yollarla (anterior ve lateral tractusla) M.spinalise girer, çapraz yapıp talamusa gelir ve somatosensoriyel alana (korteks)gider. 1.yol medulla spinalis 2.yol talamus, 3.korteks. Talamus koku hariç tüm duyuların uğrak yeridir. Protopatik (kaba) değerlendirme yapılır. Kortekse çıkar, bu duyuların (epikritiği)değerlendirilmesi yapılır, buna göre bir cevap verilir.
Lemniskal sistem: Spinocerebellar yollarla cerebelluma da bilgi verilir. M. Spinalisin arka kordonuna geldiği zaman fasiculus gracilis cuneatus, nucleuslarına çıkar. Burda çapraz yaparlar. Medial lemniscus meydana gelir. Ordan talamusa ve kortekse gider. Spinomesencehpalic yol ağrı ve limbik sistemle ilişkilidir.
Romberg belirtisi:
Arka kordon lezyonunda titreşim duyusu kaybolur. Dokunmanın eşiği yükselir. Dokunma duyusunun yerinin tespiti bozulur. Kişi gözlerini kapattığında yere düşer, yürüyemez. Proprioseptörlerden gelen uyarılar yoktur. Cerebellum hasarı vestibulocerebellumla ilgili olduğu için gözü açık veya kapalı fark etmez.
Spinotalamik sistem kesildiğinde dokunma eşiği yükselir. Uyarmak için daha büyük bir enerjiye ihtiyaç duyulur. Duyu kaybı olur. Alfa, gama motor nöron kendi başına cevap veremez. Medulla Spinalis’in üstündeki supra spinal yollarla kontrol edilir. Alfa, inter, gama nöronları üzerinden kontrol edebilirler.
Eksitatör veya inhibitör olabilir.
- Kortikospinal Yol: Piramidyal sistem. Korteksin tüm motor nöronları kumanda ettiği sistemdir. Lateral ve anterior olarak ikiye ayrılır.
- Vestibülospinal Yol: Vücut postürünü sağlar. Ekstansör kaslara uyarıcı etkilidir. Serebellum M.S üzerindeki kontrolünü bu yolla sağlar.
- Retikülospinal Yol: Kas tonusuna etkilidir. Öksürme gibi hareketleri kontrol eder.
- Tektospinal Yol: Başın refleks hareketleriyle ilgilidir.
- Rubrospinal Yol: Kas tonusuna yardımcıdır.
Tractus Kortikospinalis’in yüzde sekseni medulla oblongatada çapraz yapar. Lateralis adını alır. Ekstremitelerdeki tüm ince hareketlerden sorumludur. Filogenetik olarak yenidir. Yüzde yirmisi çapraz yapmadan anterior adını alır. Asılma, çekme gibi gövde hareketlerinden sorumludur. Tractus Kortikospinalis lezyonunda; hemipleji olur. Spinal şok olur. Ms’deki nöronlar uzun süre hiperpolarize kalır. Korteks ne kadar gelişmişse spinal şok o kadar uzun olur. Babinski pozitif olur. Bebekte myelinizasyon gelişmediği için babinski vardır. Yetişkinde motor nöronda veya piramidal tractusta sorun var demektir.
Spinal Şok:
Medulla spinalis kesisinde olur. Belirli bir süre yanıt gelmez. Kesim cervicale yakın olursa quadripleji olur. Şok geçtikten sonra refleksler kolaylaştırılmış olarak geri döner. Kortikospinal tractustan gelen uyarıcı uyarılar kesildiği zaman motor nöronlarda inhibisyon meydana gelir. Nöronlar hiperpolarize olur, kişi uyarılamaz. Kızarık deri ve sonrasında aşırı terleme meydana gelir. Hasta idrar ve gaytayı tutamaz, kitlesel boşalma söz konusudur. M.S yarı kesisi Brown Sequard sendromudur. Analjezi, komple his kaybı, vibrasyon kaybı vardır.
Ağrı
İki lifle alınır. Ağrının afferentleri; A delta (grup3), C lifleri (grup4)dir.
A delta: Saplantı şeklinde ağrıları alırlar. Myelinlilerdir.
C: Künt ve sızı şeklinde ağrıları alırlar. Myelinsizlerdir. Santral sisteme ilk ulaşan A deltayla taşınan ağrıdır.
Ağrı; genellikle doku hasarına cevap olarak oluşan, kişiyi ağrılı uyaranı ortadan kaldırmaya zorlayan, hoş olmayan duyusal ve emosyonel deneyimdir. Ağrının hissedilen yoğunluğu çevre koşullarından etkilenir. Aynı uyaran, aynı koşullarda, farklı kişilerde farklı cevaplar oluşturabilir. Uyarılma eşikleri kişiden kişiye değişir. Kişisel olduğundan tanımlanması ve tedavisi zordur. Ağrı nedeni travma, mekanik darp, iskemi (bazı metabolik yapılar ağrı oluşturabilir), inflamasyon, 45 derece üstü sıcaklık olabilir. Ağrı reseptörleri serbest sinir sonlanmalarıdır. Somaları dorsal gangliyondadır. Diğer reseptörler adapte olurken ağrı reseptörlerinde adaptasyon görülmez.
Ağrıyı Oluşturan Mekanizma
Mekanik darp etkisiyle bradikinin, inflamasyonla prostaglandin açığa çıkar ve sinir ucunu uyarır. K iyonu, mast hücrelerinden salınan histamin de sinir ucunu uyarabilir. P maddesi (substans p)ve CGRP salgılanır. CGRP kan damarlarında yanma, kızarıklık ve ödem meydana getirir. Ağrının üç komponentini oluşturmuş olur. Mast hücreleri uyarıldığı zaman mast hücreleriyle birlikte IL1, TNF, NGF faktörleri uyarılabilir. NGF Tirozin Kinaz reseptörlerine etki ederek sinaps sayısını artırır, algılanan ağrının şiddeti artar. Ağrı termal, mekanik, polimodal olabilir. Ağrı reseptörleri sessiz olabilir. Uyarılma eşikleri verdiğimiz uyarıya düşene kadar cevap vermezler. Eşik değere geldikleri zaman sessiz olan ağrı reseptörleri (nosiseptörler) cevap verirler. Polimodal; birçok uyarıya cevap veren, çok değişkenleri algılayan reseptördür. Üzerinde birçok kanalı barındırır. Nosiseptörlerde en önemlisi TRP kanallarıdır. TRP kanalları ağrı eşiğini belirleyen, ağrıda uyarılan kanallardır. Ağrının algılanmasında farklı TRP kanalları devreye girer. Kapsaisin gibi yapılarda TRPV açılır, soğukta TRPM kanalları açılır. İnflamasyonda hücre içi yolaklar da devreye girer. Ağrı nosiseptörlerle algılanır, impuls kodlaması şeklinde santrale gider. Otonomik, emosyonel cevap verilir. Saniyede gönderilen impuls sayısı arttıkça, ağrı şiddetini kodladığı için verilen cevap şiddetlenir. Hem parasempatik, hem sempatik sistem aktive olur. Kalp ritmi değişir, solunum hızlanabilir. Ağrıya göre bilinç gelişir, emosyonel bir cevaptır. Afferent lifler omuriligin arka boynuzunda sonlanır.
Nosiseptif nöronlar arka boynuzun I. ve II. tabakalarına yerleşmişlerdir.
lamina I (marjinal tabaka)
lamina II (substantia jelatinosa)
Lamina I’deki nöronlar ağrılı uyaranlara çok yoğun yanıt verirler nosiseptif spesifik nöronlar. Bu bölgede hem ağrılı hem de ağrısız mekanik uyarılara dereceli bir biçimde yanıt veren hücreler de vardır geniş-dinamik-sınırlı nöronlar
Lamina II, eksitatör ve inhibitör internöronlardan oluşmuştur. Ağrılı ve ağrısız uyaranlara yanıt. Lamina III ve IV, Aβ liflerinden gelen monosinaptik inputları alan nöronları içerir. Bu nöronlar ağrılı olmayan uyaranlara yanıt verirler ve sınırlı reseptif alanları vardır. Uyarı Medulla Spinalise gelir. A betalar uyarıldığında Lamina II’deki eksitatör veya inhibitör aranöronları aktive eder, ağrı şiddetlenir veya azalır.
Ağrının santraldeki NT’si P maddesi ve Glutamat’tır. Bu maddeler döküldüğü zaman M.S’deki nöronlar uyarılır, talamusa, oradan kortekse gider. Glutamat, Aδ ve C liflerinden salınır. Substans P, C liflerinden salınır.
Kapı Kontrol Teorisi:
Ağrı M.S’de kilitlenir. Opioidlerle (enkefalin) bloklanır. Analjezi M.S’de oluşur. Ağrı kesiciler; enkefalinlerin mü, delta ve kappa reseptörlerine bağlanır veya opiodlerin salgılanmasını sağlarlar. Opiodiler ağrı nörotransmitterinin dökülmesini engeller veya post sinaptik membranda reseptörüne bağlanarak depolarizasyonu azaltır. EPSP’yi azaltır. Ağrı bloklanır. Stres altındayken adrenerjik sistem devreye girer, adrenalin alfa 2 reseptörüne bağlanarak ağrıyı bloklar. Akapunktur enkefalin salgısını artırır, ağrı hissedilmesi önlenir. A betalar (grup2) uyarıldığında internöronlar aracılığıyla A delta veya C liflerini inhibe edebilirler. Nosiseptörler eklem yerlerinde daha çoktur. Ağrıyla ilgili yollar Spinotalamik, Spinoretiküler, Spinomesencephalic yollardır. Limbik sistemle, kişinin emosyonel durumuyla ilişkili yollardır. Serononinin de ağrı üzerinde bloklayıcı etkisi vardır. Nöropatik ağrı; devamlıdır. Sorun periferde olduğu gibi merkezde de olabilir. Periferdeyse yaralanma sonrası Na kanalı artar. Merkezdeyse glutamat reseptöru artar.
Allodynia: Ağrı yapmayacak uyarıların ağrı yapmasıdır. Glutamat reseptörleri, pürinerjik reseptörleri (p2x) allodyniada önemlidir. Santralde hassasiyet vardır. NMDA, AMPA reseptör sayısı artmıştır. Ca girişi artmıştır.
Hyperalgesia: Ağrının abartılmasıdır. AMPA, PG reseptörleri ve TRP aktivitesi sebep olur. Tümör hücresinin salgıladığı yapılar pürinerjik reseptör sayısını aşırı artırır. Dinmeyen bir ağrı olur. (Metabolizmaya bağlı ATP ve ADP artar, pürinerjik reseptör artar.)
Yansıyan Ağrı:
Kalp ağrısı iç koldan bileğe kadar hissedilir. Convergens teorisidir. Trp kanalları, laminalar, m.s, talamus, amigdala, cortical networkle ilişkilidir.
Öğrenme ve Bellek:
Çevreyle ilgili yeni bilgiler algılama olayıdır. Yaşam için gereklidir.
Öğrenmenin Tipleri
- Karşılaştırmasız (Nonassosiyatif) Öğrenme
- Alışkanlık
- Hassaslaştırma
- Karşışlaştırmalı (Assosiyatif) Öğrenme
- Klasik şartlanma
- Aletli şartlanma
Hipokampus, öğrenmeden sorumludur. Bir devre şeklinde çalışır, üç tabakalı bir yapıdır. Öğrenme ve bellekte Ca1 ve 3 önemlidir. Dentat Gyrus’a perforant yolaklarla bilgi, LTP ulaşır. Dentat bölgeden Ca3’e mossy lifleriyle gelir. Ca3’ten 1e schaffer kollateralleriyle gelir.
Karşılaştırmasız Öğrenme:
Alışkanlık: Hayvanın sifonuna vurulduğunda internöronlarla motor nöronları uyarılır. Hayvan solungacının manto kısmını çeker. Bu normal kontroldür. Habitasyon olduğunda, rahatsız etmeyecek bir uyarı devamlı verildiğinde hayvan uyarıya hiçbir reaksiyon vermez. NT’ler de azalmıştır. N tipi Ca kanallarında değişim olur. Ca hücre içine az girer, NT salınımı azalır. Motor nöron uyarılmaz. Uyaran uzun süre devam ederse sinaps sayısı azalır.
Sensitivizasyon: Kısa sürelide, uyarı rahatsız edicidir. Normalden fazla cevap alınır.
-
Seratonin reseptörüne bağlandığı zaman cAMP aracılığıyla Protein Kinaz A aktive olur, K kanalları kapanır. Nöron uzun süre depolarize durumda kalır. Normalden daha fazla NT salgılanır.
-
Diğer bir yolak ise voltaja bağlı L tipi Ca kanallarının açılması ve içeri daha fazla Ca girmesidir. Daha fazla NT salgılanır ve etki daha büyük olur. Uzun süreli hassaslaştırmada NT CAMP’yi, cAMP MAP Kinaz yolağını aktive eder. MAP Kinaz Creb2’nin Creb1 üzerindeki inhibitör etkisini ortadan kaldırır. Creb1 fosforile olduğunda yeni dirençli Protein Kinaz A’lar ve yeni sinapslar oluşturur. Uzun süreli hassaslaştırmada sinaps ve reseptör sayısı artmıştır. LTP’deki protein kinaz, Protein Kinaz M zeta’dır. Akut korku, stres öğrenmeyi kolaylaştırır. Kronik zararlıdır. Glukokortikoidler dendritleri azaltır. Tiroid, östrojen sinaps sayısını artırır.
Karşılaştırmalı Öğrenme:
İki uyaran vardır. Condition ve uncondition uyaran. Cs uyaran: şartlı uyarandır. Işık veya ses. Hayvana ışık uyaran verildiğinde hayvan karşıya geçmezse elektrik şoku verilir. Günde 2 sefer tekrarlandığında hayvan ışığı gördüğü anda karşıya geçer. Klasik koşullanmadır. Cs ve Ucs uyaranda, fasilitasyonu sağlayan bir ara nöronla, daha fazla NT dökülür.
LTP
LTP öğrenme ve belleğin temelidir. NT olarak Glutamat vardır. AP gelir, presinaptik nöron depolarize olur, glutamat dökülür. AMPA reseptörü nöronu +15 mV’luk depolarizasyona uğratır. NMDA reseptörlerine de Glutamat bağlanır. Üzerindeki Mg bloğu kalkar. NMDA reseptörlerinden Ca iyonları hücre içine girer. Ca’ya bağlı Kalmodulin kinazların tümü ve Protein kinazlar, FLA2 aktif hale gelir. Postsinaptik nörondan NO, CO, Arakşidonik asit, endokannabinoidler salgılanarak retrograt messengerla presinaptik membrana gelir. Buraya geldikleri zaman daha fazla Glutamat salgılanmasına neden olur. Retrograt messengerla, pre ve postsinaptik nöronda uzun süreli, daha fazla depolarizasyon oluşturur. Buna paralel olarak yeni reseptörler yapılır. cAMP yolağı devreye girer, MAP kinaz aktive olur, nukleusa etki ederek Creb 1’i fosforile ederek aktifleştirir, Protein kinaz M zeta’nın mRNA’sının yapılmasını sağlar. Protein Kinaz M zeta, yeni reseptörlerle birlikte uzun süreli potansiyel (LTP)’de yeni sinapslar oluşturur. Beynini kullanan insanın sinaps sayısı daha fazladır. Aktif zonu geniştir. Ca, Calpain’i aktive eder, o da hücre zarındaki spektrinleri fosforile ederek aktif zonu genişletir. Genişlemiş ve sayıca artmış sinapslar, perfore sinapslardır. Öğrenme pozitif feed backtir.
Bellek:
Bellek Çeşitleri
1. Duyusal bellek:
-görsel(İkonik)
-işitsel(Ekonik)
2. Kısa süreli bellek (çalışma belleği): Başka bir şeyle ilgilenildiğinde unutulan bilgi.
3. Uzun süreli bellek
4. Emosyonel bellek: Bilinçaltı olarak tanımlanır.
Çocukken neokorteks iyi gelişmemiştir, sonra gelişir. Amigdala ve limbik lob gelişmiştir. Neokorteks gelişince amigdala ve limbik lobdaki bilgilere ulaşmak zorlaşır. Bilinçaltı dediğimiz budur. Kişi olayı hatırlamasa bile yapılan işe otonomik cevap gelişir.
Kısa süreli bellek, ancak tekrarlanırsa uzun süreli belleğe geçebilir.
Uzun süreli bellek 2’ye ayrılır:
Implisit Bellek: Örtülü bellektir. Birçok şey otomatik yapma haline gelmiştir. Öncelik etkisi vardır. Neokortekstir. Kitabın ilk sayfasını unutmamak, önceden görülen bir şeyi hatırlamak vs. Yöntemseldir. Striatum sorumludur. Prosedür aynen tekrarlanır. Koşullandırmada amigdala ve serebellum sorumludur.
Eksplisit Bellek: Bilinçli (dekleratif) bellektir. Araba kullanmayı yeni öğrenen insanın hafızasında tuttuğu zamanki kısım eksplisit bellektir. Belli bir süre sonra implisit belleğe geçer. Yapacakları otomatik hale gelir.
- Semantik Bellek: Orda konuşulan detayları hatırlamak. Gerçekler üzerinedir.
- Episodik Bellek: Yemek yediğin yeri hatırlamak. Olaylar üzerinedir.
İmplsit bellek neokorteks, bazal ganglion, premotor alan, ventral talamusla ilişkilidir. Aşağı yukarı tüm santral birbiriyle bağlıdır. Eksplisit belleğin oluşabilmesi için dört basamak gereklidir:
- Kodlama
- Pekiştirme
- Depolama
- Geri çağırma
Bu basamaklarda beynin farklı yerleri aktif hale gelir. Frontal, temporal, parietal lob, parahipokampal kısım, dental gyrus, hipokampus gibi yapılarla ilişkilidir. Tüm korteks etkin biçimde kullanılır. Geri çağırma ve kodlamada beynin farklı yerleri aktive olur.
Belleğin Hücresel Mekanizmaları
Alışma: Presinaptik terminalden salınan nörotransmitter sayısı azalır, reseptörlerin duyarlılığı değişmez
Duyarlanma: Kolaylaştırıcı internörondur. LTP burada da geçerlidir, aynı mekanizma üzerinden olur. Hassaslaşma ve alışma olayları öğrenmede olduğu gibi bellekte de geçerlidir. Map kinaz, creb yolağı, protein kinaz bellekte de yeni sinaps oluşumundan sorumludur. Uzun süreli implisit bellek c-AMP — PKA — MAPK — CREB yolağını kullanır.
Yüksek frekanslı stimülüs olursa, öğrenilen tekrarlanırsa kinazlar aktive olur ve LTP. Tekrarlanmaz, pekiştirilmezse bu düşük frekanslı uyarandır. Fosfatazlar devreye girer ve LTD oluşur. Memelilerin eksplisit Belleği Hipokampusta LTP’yi gerektirir. Ca1 ve Ca3 bölgelerinde oluşur. Hipokampüste LTP’nin oluşabilmesi için 4 postsinaptik faktörün olması gerekir:
- Postsinaptik depolarizasyon
- NMDA reseptörlerinin aktivasyonu
- Ca girişi
- İkincil haberci sistemlerinin Ca tarafından aktivasyonu
Akut stres öğrenme ve bellekte kolaylaştırıcı etki gösterir. Uzun süreli stres ve bunun sonucu kanda yükselen glukokortikoidlere maruz kalmak nöron dendritlerini yok eder, sinaps sayısı azalır.
Pasif sakınma: Karanlık ve aydınlık olan kafeste karanlığa giren hayvana elektriksel şok verilir. 24 saat sonra hayvanı tekrar aynı yere koyduğumuzda karanlığa gitmiyorsa uzun süreli belleği oluşmuş demektir.
Limbik Sistem:
Limbik lob, hipotalamus, epitalamus, talamusun anterior kısmı, septal çekirdek ve bir takım bazal gangliyonları içine alan sistemdir.
Limbik lob:
Corpus callosumu çevreleyen gyrus subcallosum, gyrus cinguli, isthmus gyrus cinguli, gyrus parahipokampalis, gyrus dentatus ve hipokampustan oluşan korteks kısımlarının hepsine birden limbik lob denir. Limbik sistem, diensefalon ile telensefalon arasında yer alan bazı yapıların oluşturduğu bir sistemdir. Limbik sistemin oluşumları beynin en eski kısımlarıdır, kendisinden daha yeni olan beyin korteksinin aşırı gelişmesiyle sistem bu kısımların derininde kalmıştır. Bu sistem, içgüdülerimizi ve emosyonel davranışlarımızı yönetmektedir. Bu nedenle de hipotalamus aracılığıyla endokrin sistem ve otonomik sinir sistemi üzerinde etkili olur. Limbik lobda hipokampus vardır. Öğrenme ve belleğin temelidir. Ca1,2,3,4 bölgeleri vardır. Öğrenme ve bellekte özellikle Ca1 ve 3 önemlidir. Burada Glutamat çok fazla bulunur ve LTP’nin oluştuğu yerdir. LTP, öğrenmenin temelini oluşturur. Ca1 bölgesinde bir potansiyel olduğu zaman 3 de aktif hale gelir. İki bölge birbirini ateşler. Bu bölgeler epilepsiye çok yatkın bölgelerdir. Bu bölgelerin üzerine temporal lob oturur. Epilepsilerin çoğu temporal lob epilepsileridir. İstirahat membran potansiyeli diğer bölgelerden biraz daha yüksektir, uyarılması daha kolaydır. Kompleks aksiyon potansiyeli oluşturma özelliğine sahiptir. Hipokampus fornikse ve mamillar body’ye bağlıdır. Böylece duysal sinyalleri farklı amaçlar için uygun davranış reaksiyonlarını başlatmak üzere, içerisinden geçiren bir kanal rolü oynar. Limbik sistem bağlantısı az olan bir sistemdir. Fakat assosyasyon alanlarında gyrus cinguliden hipokampusa, forniksle mamillar bodyye, oradan anterior talamik nukleusa, tekrar gyrus cinguliye giden kapalı sistem vardır. Olfaktor kompleksle yakın bağlantılıdır. Alt sınıf canlıların koku alması için özellikle önemlidir, yaşamsal öneme sahiptir. Hipokampus, ödül ve cezayla yakından ilişkilidir. Uzun ve kısa süreli hafızada çok önemlidir. Lezyonunda hafıza bozuklukları olur. Dental gyrusun hemen altındaysa kendini rejenere edebilen, nörogenezisin olabileceği tek yer subventriküler kısım bulunur.
Amigdala:
Nucleus accumbens limbik sistem içine dahil edilmiştir. Amiglada başlı başına bir sistemdir. İki tane çekirdek kısmı vardır.
- Bazolateral
- Sentral
Hipotalamus, serebral korteks, assosiasyon alanlarıyla bağlantılıdır. Davranışsal, otonomik ve endokrin cevap oluşturur. Yanıt oluşturabilme özelliği vardır. Amigdala sempatik, parasempatik sistemi aktive edebilir, solunum ritmini artırabilir, locus coruelousu aktive edebilir, uyku ve uyanıklığın artması, eeg üzerine etkisi vardır. Retiküler pontisin artması, reflekse etkisi vardır, trigeminalle bağlantılıdır, çene kaslarına, hareketlerine etkisi vardır. Acth ve ht aksını aktif etme özelliği vardır. Korkunun belleğidir. Korkuyla ilgili LTP amigdalada oluşur.
Visseral cevaplar:
- Solunum inhibe olur,
- Kan basıncı artar / düşer.
- Sindirim sisteminde peristaltizm artar/düşer.
- Tüyler dikelir,
- Tükrük salgısı, vücut ısısı artar, pupilla genişler.
- Somatik cevaplar:
- Baş ve gözler karşıya dönük olarak kalır,
- Çiğneme, yutkunma hareketleri ve tikler görülür,
- Emosyonel cevaplar:
- Kızgınlık reaksiyonu ortaya çıkar,
- Hayvan aşırı dikatlidir.
- Amigdala başlı başına bir sistemdir. Amigdalayla birlikte temporal lob çıkarılırsa Kluver-Bucy sendromu ortaya çıkar.
- Korku güdüsü kaybolur. Normalde saldırgan olan hayvan sakinleşir, sakin olan da saldırganlaşır. Her iki grup da aşırı cesurdur.
- Beslenme alışkanlıkları değişir. Et yiyiciler ot, ot yiyicilerde et yerler.
- Hayvan bir şeyin yiyecek olduğuna hemen karar veremez ağzına alıp uzun uzun muayene eder.
- Psişik körlük gelişir. (omnifaji)
- Hiperseksüalite gelişir, karşı cins ve tür ayrımı yapamaz.
Cinsel Davranışlar:
Erkek hayvanda neokorteksin çıkarılması cinsel davranışları baskılar. Piriform ve amydaloid lezyonu hiperseksüalite oluşturur. Dişide neokorteks çıkarılması estrus devrini (kızgınlık devri) ortadan kaldırır.
Kastra edilmiş, gonadları çıkarılmış hayvanda hipotalamusa cinsiyet hormonları verildiğinde cinsel aktivite geri döner. Cinsiyet hormonu düşük dozda veriliyorsa kendi cinsiyet özelliği, yüksek doz veriliyorsa karşı cinsiyet özelliği geri döner. İntrauterin hayatta dişi olan bir canlı, testesterona maruz kalırsa doğduğunda dişilik özelliğini göstermez. Dişilik özelliğini belirleyen, hipotalamusun intrauterin hayatta testesterona maruz kalmamasıdır. Limbik sistemin cingulat retrosplenial lezyon analığı baskılar, bunu Fos B geniyle ilişkili olduğu bulunmuştrur. Tahribat veya Fos B geninin sentezinde bozukluk olduğunda analık duygusu baskılanır.
Hisler ve Motivasyon
Limbik sistem, hipotalamus ve duyuların girdisiyle davranışsal olarak verilen cevaplardır. Limbik sistem, emosyonel duruma göre vücudun otonom, somatik, endokrin olarak cevap vermesini sağlar.
Area Septalis:
Hemisferlerin iç yüzünde, area subcallosa ve gyrus paraterminalis’in cortex kısmı tarafından oluşur. Comissura anterior’un ve lamina terminalis’in hemen önünde ve üstünde yer alır. Uyarılması memnuniyet duygusu yaratır, ödül merkezlerinden bir olarak kabul edilir. Nukleus Accumbens ödül merkezleriyle yakın bağlantılıdır. Özlem, istekler, alışkanlıklar, bağımlılıklar. (buradaki D1 ve 2 reseptörleri) Dopamin reseptörleri ve Glutamat aktif hale gelir ve anormal tepkiler gelişir.
Unchus bölgesi tat ve koku halisünasyonlarıyla ilişkilidir.
KOKU VE TAT
Koku:
Koku, cavum nasi’de 5 cm2 lik bir alan kaplayan olfaktor membran tarafından algılanır. Yapının içindeki reseptör hücreleri kokunun algılanmasını sağlar. Makrosmatik canlılarda olfaktör membran alanı daha büyüktür ve daha fazla reseptör içerir. Oflaktör membran içinde olfaktör epitelyum bulunur. Onun da altında mukus tabakası vardır. Olfaktör membran bulbus olfaktoriusla ilişkilidir. Olfaktör epitelden çıkan sinir uzantıları bulbus’taki hücrelerle sinaps yapar.
Olfaktör epitelyum:
- Reseptör hücreler
- Basal hücreler
- Destek hücreleri
Mukus, cavum nasinin iç kısmını kaplar. Koku veren moleküllerin koku reseptörlerine ulaşmasını sağlar. Kokular mukus içinde erir. Mukus içinde olfaktör binding protein bulunur. Koku moleküllerini bağlayıp reseptör hücrelerine iletir. Mukus burun boşluğundaki nemi sağlar. Reseptör hücreler olfaktör membran içinde yer alır. Kalın dendritleri vardır. silyaları mukusa gömülüdür. Reseptör ucunda aksonlar bulunur. Etmoid kemiğin lamina cribriformis’ini deler, olfaktör bulbusa ulaşır. Reseptör hücrelerin yanı sıra destek görevi gören suspentekular hücreler de bulunur. Bazal tabakada bazal hücreler vardır. Gerektiğinde reseptör hücrelere dönüşen kök hücrelerdir. Bazal kök hücrelerin reseptör hücreye dönüşümü (yenilenme süreci) «Bone Morphometric Protein (BMP)» tarafından regüle edilir. Bowman bezleri * Olfaktor epitelyumu destekleyen konnektif dokuda lokalize olmuştur. Mukus yapar. Mukus yüzeyi nemlendirir. Odoran gazların çözünme yeridir.
Olfaktor reseptörler
İnsan nasal epitel tabakasında destek hücreler arasına yerleşik 10 milyon reseptör vardır. Olfaktor reseptörler M.S.S. ile ilişkili bipolar sinir hücreleridir. Kemoreseptör özelliktedir. Olfaktor reseptörlerin birkaç haftalık ömürleri olup sürekli yenilenirler. İnsan burnu ort. 1000 tip reseptör hücre içerir. İnsan burnu 10.000 farklı kokuyu ayırt edebilir. Olfaktor reseptör hücreler 6-12 silyum içerirler. Silyumlar stimülasyon bölgesidir. Reseptörlerin yapısındaki silyumlar kokulu moleküller için 600 cm2 lik bir temas alanı oluştururlar. Silyumlar mukus tabakasına gömülmüş durumdadır. Kokulu moleküller mukus tabakasında tutularak silyumlara ulaştırılır.
Koku reseptörleri nasıl uyarılır?
Mukus içine 6-12 arası silya gönderir. Mukusa ulaşan koku molekülleri mukus içindeki Olfaktör binding proteinle bağlanıp (farklı kokular farklı nöron kalıplarıyla taşınır) silyumlara ulaştırılır. Silyumlar uyarılır, reseptör hücrede depolarizasyon gerçekleşir. Koku, reseptöre bağlanınca G proteini aktive olur. Alfa subuniti Adenilat siklazı aktive eder. cAMP silyum üzerindeki katyon kanallarını açar. Ca girer, hücre depolarize olur. Buradaki NT Glutamattır. Reseptör hücreyi innerve eden sinir hücresini uyarır, uyarı mss’ye gönderilir. Reseptör hücreler, aksonlarıyla etmoid kemiğin içinden geçip olfaktör bulbusa gelir. Bulbus içindeki mitral hücrelerle bağlantı yapar. Bu bölgeye olfaktör glomerul adı verilir. Olfaktör bulbus içinde mitral, püsküllü, periglomerüler ve granül hücreler bulunur. Mitral ve püsküllü hücreler uyarıyı alıp iletir, eksitatördür. Diğer ikisi lateral inhibisyon yapar. Kokunun mssye düzgün iletimi ve daha iyi algılanması içindir. Olfaktor bulbustaki mitral hücrelerin aksonları biraraya gelerek olfaktor traktusu oluşturur ve uyarı bu yolla M.S.S.nin değişik bölgelerine taşınır. Püsküllü hücrelerle iletilenler anterior olfaktör nükleus ve olfaktör tuberküle gelir. Mitralle iletilen piriform korteks, amigdala, entorinal kortekse de gelir. Anteriora ulaşan uyarılar kontralateral bulbusa da gider. Diğer dördünden gelenler talamustan koku korteksi denilen orbitofrontal kortekse gelir. Talamusa uğramadan frontal korteks veya hipokampuse de gelebilir. Koku hafızamız frontal kortekstedir.
Adaptasyon:
Kokladığımız havanın yüzde otuzunda bulunursa koku algılanır. Kokuya karşı hassasiyet hızla azalır (Adaptasyon). Koku reseptörleri stimülasyonun ilk saniyesinden sonra % 50 adaptasyon gösterirler. Kokuya maruz kaldıktan 1 dakika sonra tam adaptasyon olur.
Adaptasyon mekanizmaları;
- Lokal
- Nöronal
Lokal adaptasyon; olfaktor dendritler ve silyumlar yüksek miktarda β-arrestin-2 ve β-adrenerjik reseptör kinaz-2 ye sahiptir. Bu proteinler fosfodiesterazı aktive ederek, G proteine bağlı cAMP yanıtlarının azalmasına neden olurlar. Katyon kanalı açılmaz.
Nöronal adaptasyon;
Çok sayıda sentrifügal sinir lifleri beynin olfaktor alanlarından koku traktusuna geri dönerek olfaktor bulbustaki inhibitör granül hücrelerinde sonlanmaktadır. Bu hücrelerin uyarılması mitral hücreler ile sinaptik bağlantıları nedeniyle feedback inhibisyona neden olmaktadır. Granül hücrelerinin salgıladığı Gaba mitral ve püskül hücreleri inhibe eder.
Anosmi: Koku duyusu yok, reseptör tahribatıyla ortaya çıkabilir, mssye gönderen nöronal kalıp sorunundan da olabilir.
Hiposmi: Koku duyusu azalması
Disosmi: Koku duyusunun bozulması. Farklı şekilde algılanır.
Tat Duyusu:
Tad tomurcuklarının bulunduğu yerler;
- Dilin epitel tabakası
- Yumuşak damak
- Farinks
- Larinks
- Epiglottis
Ağız boşluğundaki hemen her bölgeden algılanır. Gerek dilde, epiglottis, farinkste papillalar bulunur. Reseptörler papillada bulunur. Silyalı yapılardır. Apikalde uzantılar, bazalde tatın mssye iletimini sağlayan sinirsel innervasyon bulunur. Tat tomurcuğunda reseptör, suspentaküler, bazal hücreler bulunur. Bazal hücreler tad tomurcuğunu kuşatan epitel hücreleri tarafından yapılır. İnnervasyon kesilirse tat tomurcuğu kaybolur. Yan duvarda suspentaküler ve bazal hücreler bulunur. Bazal hücreler kök hücrelerdir. Ağzın her yerinden kalkan sinir lifi aynı değildir. Dilin ön 2/3 n.facialis, 1/3 n.glossofaringeusla innerve edilir. Epiglottis n.vagus ilk sinaps yaptıkları yer n.solitariustur. VPM nükleusa gider. Tat hücreleri(reseptörler)mikrovilluslar aracılığı ile tat porlarına ulaşırlar. Tat hücreleri tat sinirlerinin dendritleri ile bağlantılıdır. Uyarıları onlara iletirler. Tat tomurcukları 50 kadar sinir lifi ile innerve edilir.
Hücre İçi Etki Mekanizmaları
Asitler; ekşi reseptör hücrelerinin apikal K kanallarını H+ ile bloke ederek depolarizasyon yaparlar. Na; reseptör hücrelerde amiloride duyarlı Na kanallarından hücre içine girerek, depolarize etmektedir. Tatlı; Gs (gusducin) proteinini stimüle ederek cAMP miktarını arttırır. cAMP tat hücrelerinin K kanallarını fosforile ederek, kanal iletkenliğini azaltırlar. Dep. olur, NT salgılanır. Acı; IP3’ü aktive eder, hücre içi depolardan Ca salınımını sağlayarak G proteinini (transducin) ve fosfolipaz C’yi aktive eder. Glutamat salınır. Umami; reseptör hücreler glutamat ve mono-sodyum glutamat tarafından uyarılır. Tadı bu maddeler oluşturur. İzole edilmiş reseptördür.
Tat anomalileri
Agosia: tat alınamaz
Hipogosia: azalmış tat
Disgosia: bozuk tat