07_Pamiec2_J

41
Wprowadzenie do biopsychologii II MÓZGOWE MECHANIZMY PAMIĘCI - c.d.

Transcript of 07_Pamiec2_J

Page 1: 07_Pamiec2_J

Wprowadzenie do biopsychologii II

MÓZGOWE MECHANIZMY PAMIĘCI- c.d.

Page 2: 07_Pamiec2_J

Podsumowanieobserwacje kliniczne:obserwacje kliniczne:

- obustronne uszkodzenia przyśrodkowych struktur skroniowych wywołują amnezję następczą (pacjent H. M.)

- obustronne uszkodzenia ograniczone tylko do sektora CA1 hipokampa wywołują amnezję następczą (pacjent R. B.)

- amnezja następcza dotyczy trudności w przyswajaniu nowych informacji z zakresu pamięci deklaratywnej (epizodycznej i semantycznej)

- pacjenci amnestyczni raczej nie mają trudności w nabywaniu nowych informacji w zakresie pamięci niedeklaratywnej

Page 3: 07_Pamiec2_J

Podsumowaniebadania neurobiologiczne:badania neurobiologiczne:

- proces zapamiętania na trwałe (konsolidacja) wymaga pewnego okresu czasu

- uszkodzenia kory węchowej (okołowęchowej) ale nie hipokampa u małp wywołują trudności z uczeniem się w procedurze dobierania nie według wzoru (DNMS)

- uszkodzenia kory węchowej ale nie hipokampa u szczurów wywołują trudności z uczeniem się w procedurze spontanicznej preferencji nowości

- uszkodzenia hipokampa ale nie kory węchowej u szczura wywołują trudności z uczeniem się w zakresie pamięci przestrzennej

Page 4: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

Pierwsze opisy przypadków przedstawili:- Alois Alzheimer w 1906 - Gaetano Perusini w 1910zaś Emil Kraepelin (szef A. Alzheimera) wyodrębnił „chorobę Alzheimera” jako nową jednostkę chorobową.

Do dnia dzisiejszego nie znamy przyczyny tej choroby ani skutecznego sposobu leczenia.

Główne czynniki ryzyka:- starszy wiek (im więcej lat...)- płeć żeńska- niski stopień wykształcenia

Page 5: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

Głównym objawem początkowo jest stopniowe pogarszanie Głównym objawem początkowo jest stopniowe pogarszanie się pamięci - szczególnie w zakresie uczenia się nowego się pamięci - szczególnie w zakresie uczenia się nowego materiału. Początkowo dobrze wyuczone zachowania nie materiału. Początkowo dobrze wyuczone zachowania nie sprawiają trudności.sprawiają trudności.

Wraz z rozwojem choroby, degeneracji ulega cały mózg prowadząc do osłabienia wszystkich procesów poznawczych, co wraz z dalszym osłabianiem zdolności pamięciowych prowadzi do sytuacji, kiedy chory nie może już podołać nawet najprostszym codziennym czynnościom, takim jak np. samodzielne jedzenie, czy załatwianie się.

Choroba Alzheimera prowadzi do śmierci w wyniku powikłań (zapalenie dróg moczowych po zacewnikowaniu, zapalenie płuc, odleżyny itp.)

Page 6: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

stopień 3 (z 7)tzw. łagodne zaburzenia poznawcze,znaczne pogorszenie się (lub utrata) zdolności do:- pracy zawodowej,- radzenia sobie z pieniędzmi,- samodzielnych zakupów,- prowadzenia samochodu,- radzenia sobie z instrukcjami obsługi, książką telefoniczną,- radzenia sobie ze skomplikowanym sprzętem technicznym,- planowania przyszłych wydarzeń.

Wczesne objawy chorobyWczesne objawy choroby (wg. GDS Reisberga, 7 stopniowa Skala Globalnej Deterioracji)

Page 7: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

stopień 4 i 5 (z 7)tzw. późny stan dezorientacji i wczesna faza otępienia:- wycofanie się z interakcji społecznych,- zaburzenia orientacji co do czasu,- stosowanie nieadekwatnego ubioru,- zaniedbywanie się pod kątem higieny i żywienia,- trudności z toaletą,- powtarzanie stereotypowych zachowań,- semantyczne zaburzenia językowe,- reakcje katastroficzne.

Wczesne objawy chorobyWczesne objawy choroby (wg. GDS Reisberga, 7 stopniowa Skala Globalnej Deterioracji)

Page 8: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

- Zwyrodnienie włókienkowe AlzheimeraZwyrodnienie włókienkowe Alzheimeralub lub zwyrodnienie neurofibrylarnezwyrodnienie neurofibrylarne(Neurofibrillary Tangles, NFT)

- Złogi (blaszki) amyloidoweZłogi (blaszki) amyloidowelub płytki starczepłytki starcze

Zmiany te są obecne w mózgu starzejącym się „normalnie” choć w mniejszym nasileniu, a także w późniejszym stadium zespołu Downa.

W 1991 Braakowie wykazali, że wraz z postępem choroby Alzheimera zmiany neuropatologiczne narastają w ściśle uporządkowany sposób, za każdym razem tak samo

W mózgu stwierdza się obecność zmian patologicznych, m. in.:

Page 9: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

Stadia rozwoju zmian neurofibrylarnychNa początku zmiany dotyczą kory śródwęchowej i CA1

Page 10: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

Stadia rozwoju zmian złogów amyloiduNa początku zmiany dotyczą kory nowej (czołowej, skroniowej)

Page 11: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

Dramatyczne pogarszanie się pamięci,oraz postępująca degradacja intelektualna wynikająstąd, że gwałtownie umierają neurony, począwszy

od przyśrodkowych struktur skroniowych.

Wraz z rozwojem choroby ma miejsce stopniowy zanik mózgu.

Ubytek tkanki nerwowej w naturalny sposób prowadzido powiększenia komór mózgu i poszerzenia bruzd kory

(taki stan mózgu uwidacznia obrazowanie CT, MRI).

Page 12: 07_Pamiec2_J

Choroba Alzheimera

Oba preparaty są w tej samej skali (!)

Page 13: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestycznyEncefalopatia WernickegoEncefalopatia Wernickego -> Opisana w 1881 roku, jako stan ostry, na który składają się zaburzenia świadomości, ataksja (niezborność ruchów), oczopląs, oraz zaburzenia pamięci, czasem niedowłady.

-> Jest związana m. in. z niedoborem witaminy B1 (tiaminy), rozpoznawana jest u alkoholików, jeńców wojennych, oraz osób niedożywionych z innych przyczyn.

-> Obserwuje się uszkodzenia międzymózgowia - wzgórza i podwzgórza (zwłaszcza ciał suteczkowatych), pnia mózgu i inne.

Zespół amnestyczny (psychoza) KorsakowaZespół amnestyczny (psychoza) Korsakowa -> Opisany w 1891 roku, jako stan bardziej przewlekły i ogólny, na który składa się amnezja następcza, częściowa amnezja wsteczna, konfabulacje, oraz polineuropatie.

-> Stanowi często stan zejściowy po encefalopatii Wernickego.

-> Może być skutkiem różnych chorób.

Page 14: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestyczny - wzgórze, ciała suteczkowate, hipokamp

Page 15: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestyczny - wzgórze, ciała suteczkowate, hipokamp

Page 16: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestyczny - wzgórze, ciała suteczkowate, hipokamp

Page 17: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestycznyKlasyfikacje zaburzeń w medycynie:Klasyfikacje zaburzeń w medycynie:

1893, Bertillon:Międzynarodowa Lista Przyczyn Zgonów

1992, World Health Organization:ICD-10 - Międzynarodowa Statystyczna Klasyfikacja Chorób i Problemów Zdrowotnych. Rewizja 10.Kategorie F00 - F99: Zaburzenia psychiczne i zachowania. Wydanie polskojęzyczne: Uniwersyteckie Wyd. Med. „Vesalius”, Kraków, 1997 (tom 1)

1994, American Psychiatric Association:DSM-IV - Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorder Uwaga! Obowiązuje tylko w USA.

Page 18: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestycznyZespół amnestyczny wg. ICD-10:Zespół amnestyczny wg. ICD-10:

F04 Organiczny zespół amnestyczny nie wywołany alkoholem i innymi substancjami psychoaktywnymi

(F10 - F19) .6 Organiczny zespół amnestyczny wywołany przez używanie środków psychoaktywnych

F10.6 Alkoholowy organiczny zespół amnestyczny

„W zespole dominuje upośledzenie świeżej i dawnej pamięci, z zachowaniem bezpośredniego przypominania, ze znacząco zredukowaną możliwością uczenia się nowego materiału i zaburzeniami orientacji w czasie. Istotnym objawem mogą być konfabulacje, ale postrzeganie i inne funkcje poznawcze, włącznie ze sprawnością intelektualną, są zwykle nienaruszone.” (F04)

Page 19: 07_Pamiec2_J

Zespół amnestyczny

- wypełnianie ubytków pamięci nieprawdziwymi wspomnieniami, zazwyczaj nieintencjonalne i automatyczne; mieszanie faktów i fikcji podczas podawania danych autobiograficznych. Zazwyczaj nie są obecne spontanicznie i dopiero ujawniają się w związku z zadawanymi pytaniami (wywoływanie konfabulacji).

Konfabulacje nie są objawem osiowym zespołu amnestycznego (!).

Nasilenie konfabulacji nie wiąże się z głębokością amnezji, lecz ze stopniem utraty krytycyzmu i wglądu we własne zaburzenia. Częściej obserwuje się je w alkoholowym zespole amnestycznym.

Obecność pewnych form konfabulacji może świadczyć o uszkodzeniu płatów czołowych (kory przedczołowej).

KonfabulacjeKonfabulacje

Page 20: 07_Pamiec2_J

Problemy w badaniach neuropsychologicznych

Wybiórcze uszkodzenia w praktyce zdarzają się niezwykle rzadko. Zazwyczaj choroba uszkadza znaczną część tkanki. Za każdym razem inaczej (nie ma dwóch takich samych przypadków).

W badaniach grupowych nie jest możliwe utworzenie jednorodnej grupy.

Większość danych pochodzi z pojedynczych studiów przypadku.

Podobnie jak w psychoanalizie - dane wyprowadza się z badań osób zaburzonych (w tym przypadku ciężko schorowanych).

Zazwyczaj nie istnieją pomiary stanu badanej zmiennej z okresu przed wystąpieniem uszkodzenia.

Page 21: 07_Pamiec2_J

Problemy w badaniach neuropsychologicznych

odnośnie pamięci:

co jest zaburzone w zespole amnestycznym:

zapamiętywanieczy

przypominanie

?

Page 22: 07_Pamiec2_J

Model HERA

Różnicowanie procesów zapamiętywania i odpamiętywania:

Endel Tulving, Shitij Kapur, Fergus I. M. Craik, Morris Moscovitch i in.:

na gruncie neuropsychologii nie jest możliwe, ale owocne może być neuroobrazowanie.

Badania PET tej grupy na początku lat 90. Wykazały, że w trakcie procesów zapamiętywania (kodowania)

i odpamiętywania (wyszukiwanie) regionalny przepływ krwi jest istotnie większy m. in. w okolicach czołowych.

„(...) lewe i prawe płaty czołowe są częścią rozległej sieci neuronalnej zapewniającej pamięć epizodyczną (...)”

Page 23: 07_Pamiec2_J

Model HERA

(Tulving i.in., 1994)Hemispheric Encoding/Retrieval Asymmetry

Page 24: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Kora orbitalna, brzuszna (zmiany osobowości):- rozhamowanie- niestosowne dowcipkowanie - impulsywność- brak troski o przyszłość i łagodna euforia

Kora grzbietowo-boczna (zmiany intelektualne):- utrata zdolności do myślenia abstrakcyjnego- niezdolność do planowania- niezdolność do realizacji działania zgodnie z planem- trudności integracji zachowania w czasie- trudności z przewidywaniem konsekwencji własnych zachowań- trudności z hamowaniem nieistotnych informacji i perseweracje- trudności z wykorzystywaniem wskazówek dla rozwiązania zadania

Konsekwencje uszkodzenia kory przedczołowejKonsekwencje uszkodzenia kory przedczołowej

Page 25: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Pozornie może wydawać się, że istnieją trudności z pamięcią i uczeniem się nowego materiału, jednak wynikają one z innych przyczyn, niż upośledzenie pamięci obserwowane w amnezji.

Pacjenci czołowi mają trudności z uruchomieniem strategii zawiadujących zapamiętywaniem i odpamiętywaniem, mogą mieć trudności z podejmowaniem zamiaru zapamiętania czegoś podczas badania.

W testach uczenia się mogą mieć trudności z wykorzystaniem wskazówek i uczeniem się na własnych błędach (nawet, jeśli zdają sobie z tego sprawę!). Mogą również ignorować instrukcję zadania, albo przymusowo powtarzać poprzednie zachowanie (perseweracje).

Problemy z pamięcią po uszkodzeniach przedczołowychProblemy z pamięcią po uszkodzeniach przedczołowych

Page 26: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

W jaki sposób kora przedczołowa może organizować procesy pamięciowe?

Page 27: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Związek brzusznej kory przedczołowej w zapamiętywaniu relacji czasowych i przestrzennych w werbalnej i niewerbalnej pamięci epizodycznej.

Badaniom poddano 21 pacjentów, którym chirurgicznie usuwano tętniak położony w przedniej, dolnej okolicy, oraz 10 osób zdrowych (grupa kontrolna).

Podczas zabiegu niekiedy istnieje potrzeba usunięcia ok. 1/4 tylnej części gyrus rectus - zakrętu położonego na brzuszno-przyśrodkowej okolicy przedczołowej.

W efekcie badano 6 pacjentów z uszkodzeniem lewostronnym, 6 z uszkodzeniem prawostronnym, oraz 9, którym chirurdzy nie uszkadzali tego zakrętu.

Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004

Page 28: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowaSzatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004

Page 29: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Procedura:Każda próba składała się z dwóch etapów - nabywania i testowania.

Na etapie nabywania badanym eksponowano pewne bodźce.Na etapie testowania, po pewnym odroczeniu, badani musieli posegregować te same bodźce w porządku, w jakim były eksponowane (albo we właściwej kolejności jeden po drugim, albo w odpowiednich relacjach przestrzennych)

Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004

Page 30: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Generalnie pacjenci z uszkodzeniami gyrus rectus popełniali znacznie więcej błędów w zadaniu, niż osoby zdrowe. Wykazano, że więcej błędów popełniano na materiale werbalnym, niż niewerbalnym.

Podczas uporządkowywania czasowego bodźców, grupa pacjentów z uszkodzeniem lewostronnym robiła więcej błędów niż grupa pacjentów z uszkodzeniami prawostronnymi. Obie grupy popełniały istotnie więcej błędów niż grupa kontrolna.

Różnice grupowe w uporządkowywaniu przestrzennym bodźców okazały się być nieistotne statystycznie.

Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004Szatkowska, Szymańska, Grabowska, 2004

Page 31: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Pamięć krótkotrwała:worek, w jakim znajduje się chwilowo kilka informacji

Pamięć robocza (operacyjna):worek j.w. + procesy decydujące o tym,co aktualnie znajduje się w tym worku.

Koncepcja pamięci roboczej Baddeleya postuluje obecność:

- worka na materiał werbalny (pętla fonologiczna),- worka na materiał niewerbalny (notes wzrokowo-przestrzenny),

- kogoś, kto we worku grzebie (centralny wykonawca)

Page 32: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Badania prowadzone na małpach, jak i metody neuroobrazowania wskazują na związekkory przedczołowej i pamięci roboczej.

Istnieją dwie koncepcje:

(1) Obszary grzbietowo-boczne są odpowiedzialne za kodowanie informacji o przestrzennych aspektach bodźców,

natomiast okolice brzuszno-przyśrodkowe odpowiadająza identyfikację i wygląd bodźców;

(2) Obszary grzbietowo-boczne są związane z procesami utożsamianymi z tzw. centralnym systemem wykonawczym,zaś obszary brzuszno-przyśrodkowe odpowiadają za proces aktywnego przechowywania informacji w pamięci roboczej.

Page 33: 07_Pamiec2_J

Pamięć - kora przedczołowa

Jaka aktywność mózgu związana jest ze wzrostem obciążenia (zaangażowania zasobów) pamięci roboczej?

12 osób w skanerze MRI zapamiętywało serie bodźców (werbalnych i niewerbalnych), a następnie oceniało, czy aktualny bodziec jest tym samym, co prezentowany 2 lub 3 ekspozycje wcześniej.

Niezależnie od typu bodźca (werbalny, niewerbalny), trudniejsze zadanie w porównaniu do zadania łatwiejszego wykazało wzrost aktywacji w grzbietowo-bocznej korze przedczołowej, zakręcie obręczy, oraz w korze ciemieniowej.

Binder, Urbanik, Sobiecka, Kozub, 2005Binder, Urbanik, Sobiecka, Kozub, 2005Studia Psychologiczne 43(1)

Page 34: 07_Pamiec2_J

Wprowadzenie do biopsychologii II

PROSTE FORMY UCZENIA SIĘ

Zieliński T. (1997) Procesy warunkowania. W: T. Górska, A. Grabowska, J. Zagrodzka

Mózg a zachowanie. PWN, Warszawa

Page 35: 07_Pamiec2_J

Jerzy Konorski (1903 - 1973)

Reakcja orientacyjna = wrodzona odpowiedź na nowy bodziec.

Jeżeli „nowy” bodziec będzie pojawiał się często,reakcja orientacyjna będzie stopniowo słabnąć(wygaszanie)

Jest to możliwe, ponieważ w układzie nerwowymzachodzą długotrwałe zmiany plastyczne.

Uczenie się (badane procedurami warunkowania i wygaszania)zachodzi dzięki temu, że układ nerwowy potrafi samemu modyfikować swoją strukturę.

Page 36: 07_Pamiec2_J

Jerzy Konorski (1903 - 1973)

Mózg rozwija się zgodnie z programem genetycznym i tworzy wiele połączeń między ośrodkami.

Nie wszystkie połączenia muszą być aktualnie używane. Część z nich jest jakby „rezerwowa” - ma charakter potencjalny.

Jeżeli dwa ośrodki są aktywne w tym samym czasie, to potencjalne połączenia między nimi stają się połączeniami aktualnymi.

Połączenia potencjalne stają się połączeniami aktualnymi przez zwielokrotnienie liczby synaps.

Plastyczność mózgu w procesach uczenia sięPlastyczność mózgu w procesach uczenia się

Page 37: 07_Pamiec2_J

Jerzy Konorski (1903 - 1973)

Uwarunkowanie pewnej reakcji będzie łatwiejsze (krótszy trening, mniejsza liczba prób) jeżeli między dwoma ośrodkami występują bezpośrednie połączenia.

Motywacja (u Konorskiego: napęd) może być wyrażona jako trzeci, pośredniczący ośrodek.

Jeżeli połączenia bezpośrednie są silne, dla danej reakcji nie potrzeba dużego poziomu motywacji.

Jeżeli połączenia bezpośrednie są słabsze, warunkowanie jest zależne w większym stopniu od połączeń pośredniczących - od motywacji.

Warunkowanie pewnych reakcji jest łatwiejsze, innych trudniejszeWarunkowanie pewnych reakcji jest łatwiejsze, innych trudniejsze

Page 38: 07_Pamiec2_J

Warunkowanie klasyczneWarunkowanie opóźniające i śladowe:Warunkowanie opóźniające i śladowe:

(Clark, Manns, Squire, 2002)(Clark, Manns, Squire, 2002)

Page 39: 07_Pamiec2_J

Warunkowanie klasyczne

Behawioralnie zwierzęta warunkują się w obu procedurach podobnie. Często stosowanym paradygmatem jest eye-blink królika, reakcja mrugnięcia powieką na podmuch powietrza.

Warunkowanie opóźniające wymaga udziału móżdżku.

Warunkowanie śladowe wymaga udziału móżdżku, hipokampa i kory nowej.

Króliki z obustronnie uszkodzonym hipokampem warunkują się w procedurze opóźniającej, ale już nie śladowej. Podobnie uszkodzenie kory przedczołowej prowadziło do trudności z warunkowaniem śladowym.

Warunkowanie opóźniające i śladowe:Warunkowanie opóźniające i śladowe:(Clark, Manns, Squire, 2002)(Clark, Manns, Squire, 2002)

Page 40: 07_Pamiec2_J

Warunkowanie klasyczne

Badano także pacjentów amnestycznych: są w stanie uwarunkować się w procedurze opóźniającej, ale nie w procedurze śladowej.

Zdaniem Squire`a warunkowanie opóźniające jest przykładem pamięci niedeklaratywnej, podczas gdy warunkowanie śladowe - deklaratywnej epizodycznej.

Zdaniem Squire`a, warunkowanie śladowe wymaga świadomego spostrzeżenia zależności między bodźcami warunkowym i bezwarunkowym. Osoby zdrowe, które nie zauważyły związków czasowych nie warunkowały się (!).

Warunkowanie opóźniające i śladowe:Warunkowanie opóźniające i śladowe:(Clark, Manns, Squire, 2002)(Clark, Manns, Squire, 2002)

Page 41: 07_Pamiec2_J

Warunkowanie klasyczne

Bodźce warunkowe niosą informację, że za chwilę pojawi się bodziec bezwarunkowy.

Jeżeli w środowisku równocześnie oddziałuje kilka zdarzeń mogących być bodźcami warunkowymi, warunkowanie nie zachodzi tak samo z wszystkimi z nich. Jedne bodźce będą wywoływać silniejszą reakcję - inne słabszą.

Organizm dokonuje wyboru jednego, najbardziej wyrazistego bodźca, a pozostałe zostaną „zacienione”.

Jeżeli później pojawią się inne, podobne bodźce, wytworzona wcześniej reakcja warunkowa blokuje możliwość uwarunkowania się na dodatkowy bodziec.

Dwa i więcej bodźców warunkowychDwa i więcej bodźców warunkowych