Značka: aktivuje

Kategórie
Psychologický slovník

Vírusové ochorenie Epstein Barr

Vírus Epsteina-Barrovej (EBV), nazývaný aj ľudský herpesvírus 4 (HHV-4), je vírus z čeľade herpes vírusov (kam patrí aj vírus Herpes simplex) a je jedným z najčastejších vírusov u ľudí. Väčšina ľudí sa nakazí EBV, ktorý je často bezpríznakový, ale bežne spôsobuje infekčnú mononukleózu (známu aj ako žľazová horúčka).

Vírus Epsteina-Barrovej sa vyskytuje na celom svete a väčšina ľudí sa ním niekedy počas života nakazí. V Spojených štátoch bolo infikovaných až 95 % dospelých vo veku 35 až 40 rokov. Dojčatá sa stávajú náchylnými na EBV hneď, ako zmizne ochrana protilátok matky (prítomná pri narodení). Mnohé deti sa nakazia EBV a tieto infekcie zvyčajne nespôsobujú žiadne príznaky alebo sú nerozoznateľné od iných miernych, krátkych ochorení v detstve. V Spojených štátoch a v iných rozvinutých krajinách sa mnoho osôb v detskom veku neinfikuje vírusom EBV. Ak sa infekcia EBV vyskytne v období dospievania alebo mladej dospelosti, spôsobuje infekčnú mononukleózu v 35 % až 50 % prípadov.

Vírus Epsteina-Barrovej a jeho sesterský vírus KSHV možno v laboratóriu udržiavať a manipulovať s nimi v nepretržitej latencii. Hoci sa predpokladá, že mnohé vírusy majú túto vlastnosť počas infekcie svojho prirodzeného hostiteľa, nemajú ľahko ovládateľný systém na štúdium tejto časti životného cyklu vírusu. Ďalej Walter Henle a Gertrude Henleová spolu s Haraldom zur Hausenom, ktorý neskôr objavil papilomavírusy spôsobujúce rakovinu krčka maternice, zistili, že EBV môže po infekcii priamo imortalizovať B-bunky, čím napodobňuje niektoré formy neoplázie súvisiacej s EBV.

Po infikovaní B-lymfocytu sa lineárny genóm vírusu cirkuluje a vírus následne pretrváva v bunke ako epizóm.

Vírus môže vykonávať mnoho rôznych programov génovej expresie, ktoré možno všeobecne rozdeliť na lytický cyklus alebo latentný cyklus.

Výsledkom lytického cyklu alebo produktívnej infekcie je postupná expresia viacerých vírusových proteínov s konečným cieľom vytvoriť infekčné virióny. Formálne táto fáza infekcie nevedie nevyhnutne k lýze hostiteľskej bunky, pretože virióny EBV sa vytvárajú pučaním z infikovanej bunky.

Programy latentného cyklu (lyzogénne) sú tie, ktoré nevedú k produkcii viriónov. Počas infekcie latentného cyklu sa produkuje veľmi obmedzený, odlišný súbor vírusových proteínov. Patria medzi ne jadrový antigén Epsteina-Barrovej (EBNA)-1, EBNA-2, EBNA-3A, EBNA-3B, EBNA-3C, vedúci proteín EBNA (EBNA-LP) a latentné membránové proteíny (LMP)-1, LMP-2A a LMP-2B a kódované RNA Epsteina-Barrovej (EBER). Okrem toho EBV kóduje najmenej dvadsať mikroRNA, ktoré sú exprimované v latentne infikovaných bunkách.

Na základe štúdií expresie génov EBV v kultivovaných bunkových líniách Burkittovho lymfómu existujú najmenej tri programy:

Predpokladá sa tiež, že existuje program, v ktorom je vypnutá expresia všetkých vírusových proteínov.

Keď EBV infikuje B-lymfocyty in vitro, nakoniec vzniknú lymfoblastoidné bunkové línie, ktoré sú schopné neobmedzeného rastu. Rastová transformácia týchto bunkových línií je dôsledkom expresie vírusových proteínov.

EBNA-2, EBNA-3C a LMP-1 sú pre transformáciu nevyhnutné, zatiaľ čo EBNA-LP a EBER nie. Proteín EBNA-1 je nevyhnutný na udržiavanie genómu vírusu.

Predpokladá sa, že po prirodzenej infekcii EBV vírus spustí niektoré alebo všetky svoje repertoárové programy génovej expresie, aby vytvoril trvalú infekciu. Vzhľadom na počiatočnú absenciu hostiteľskej imunity produkuje lytický cyklus veľké množstvá vírusu na infikovanie ďalších (pravdepodobne) B-lymfocytov v rámci hostiteľa.

Latentné programy preprogramujú a zvrátia infikované B-lymfocyty, aby sa rozmnožili a priviedli infikované bunky na miesta, na ktorých vírus pravdepodobne pretrváva. Nakoniec, keď sa vyvinie imunita hostiteľa, vírus pretrváva vypnutím väčšiny (alebo možno všetkých) svojich génov a len občas sa reaktivuje, aby produkoval čerstvé virióny. Nakoniec sa dosiahne rovnováha medzi príležitostnou reaktiváciou vírusu a imunitným dohľadom hostiteľa, ktorý odstraňuje bunky aktivujúce expresiu vírusových génov.

Miestom perzistencie EBV môže byť kostná dreň. U pacientov s EBV-pozitívnym vírusom, ktorým bola vlastná kostná dreň nahradená kostnou dreňou od EBV-negatívneho darcu, sa po transplantácii zistí, že sú EBV-negatívni.

Všetky jadrové proteíny EBV sa vytvárajú alternatívnym zostrihom transkriptu, ktorý sa začína buď na promótoroch Cp alebo Wp na ľavom konci genómu (v konvenčnej nomenklatúre). Gény sú v rámci genómu zoradené EBNA-LP/EBNA-2/EBNA-3A/EBNA-3B/EBNA-3C/EBNA-1.

Iniciačný kodón kódujúcej oblasti EBNA-LP je vytvorený alternatívnym zostrihom transkriptu jadrového proteínu. Pri absencii tohto iniciačného kodónu sa bude exprimovať EBNA-2/EBNA-3A/EBNA-3B/EBNA-3C/EBNA-1 v závislosti od toho, ktorý z týchto génov je alternatívne zostrihaný do transkriptu.

Proteín EBNA-1 sa viaže na replikačný pôvod (oriP) vo vírusovom genóme a sprostredkúva replikáciu a rozdelenie epizómu počas delenia hostiteľskej bunky. Je to jediný vírusový proteín exprimovaný počas latencie skupiny I. EBNA-1 má glycín-alanínové opakovanie, ktoré narúša spracovanie antigénu a prezentáciu antigénu obmedzenú na MHC triedy I, čím inhibuje cytotoxickú odpoveď T-buniek obmedzenú na CD8 proti bunkám infikovaným vírusom.

EBNA-1 bol pôvodne identifikovaný ako cieľový antigén sér pacientov s reumatoidnou artritídou (rheumatoid arthritis-associated nuclear antigen; RANA).

EBNA-2 je hlavným vírusovým transaktivátorom, ktorý prepína transkripciu z promótorov Wp, ktoré sa používali na začiatku po infekcii, na promótor Cp. Spolu s EBNA-3C aktivuje aj promótor LMP-1. Je známe, že viaže hostiteľský proteín RBP-Jκ, ktorý je kľúčovým hráčom v dráhe Notch. EBNA-2 je nevyhnutná pre rastovú transformáciu sprostredkovanú EBV.

Tieto gény tiež viažu hostiteľský proteín RBP-Jκ.

EBNA-3C môže verbovať ubikvitín-ligázu a ukázalo sa, že sa zameriava na regulátory bunkového cyklu, ako je pRb

LMP-1 je šesťrozmerný transmembránový proteín, ktorý je tiež nevyhnutný pre rastovú transformáciu sprostredkovanú EBV. LMP-1 sprostredkúva signalizáciu prostredníctvom dráhy tumor nekrotizujúceho faktora alfa/CD40.

LMP-2A/LMP-2B sú transmembránové proteíny, ktoré pôsobia na blokovanie signalizácie tyrozínkináz. predpokladá sa, že pôsobia na inhibíciu aktivácie vírusového lytického cyklu. Nie je známe, či je LMP-2B potrebný na rastovú transformáciu sprostredkovanú EBV, zatiaľ čo rôzne skupiny uvádzajú, že LMP-2A alternatívne je alebo nie je potrebný na transformáciu.

EBER-1/EBER-2 sú malé jadrové RNA s neznámou úlohou. Nie sú potrebné pre rastovú transformáciu sprostredkovanú EBV.

MikroRNA EBV sú kódované dvoma transkriptmi, jedným v géne BART a druhým v blízkosti klastra BHRF1. Tri miRNA BHRF1 sa exprimujú počas latencie typu III, zatiaľ čo veľký klaster miRNA BART (až 20 miRNA) sa exprimuje počas latencie typu II. Funkcie týchto miRNA nie sú v súčasnosti známe.

Povrchový glykoproteín H (gH) vírusu Epsteina-Barrovej je nevyhnutný na prenikanie do B-buniek, ale zohráva úlohu aj pri prichytávaní vírusu na epitelové bunky.

V laboratórnych štúdiách a štúdiách na zvieratách v roku 2000 sa ukázalo, že antagonizmus inhibície rastu sprostredkovanej RA aj podpora proliferácie LCL sa účinne zvrátili antagonistom glukokortikoidného receptora (GR) RU486.

Epstein-Barrovej choroba môže spôsobiť infekčnú mononukleózu, známu aj ako „žľazová horúčka“, „Mono“ a „Pfeifferova choroba“. Infekčná mononukleóza vzniká, keď je človek prvýkrát vystavený vírusu počas dospievania alebo po ňom. Hoci sa kedysi považovala za „chorobu bozkávania“, nedávny výskum ukázal, že k prenosu mononukleózy nedochádza len výmenou slín, ale aj kontaktom s vírusom prenášaným vzduchom [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text] Vyskytuje sa prevažne v rozvojovom svete a väčšina detí v rozvojovom svete sa nakazí už vo veku približne 18 mesiacov. Testy na protilátky proti EBV sú takmer všade pozitívne. V Spojených štátoch bola infikovaná približne polovica päťročných detí a až 95 % dospelých vo veku 35 až 40 rokov.

Malignity súvisiace s EBV

Najsilnejšie dôkazy o prepojení EBV a vzniku rakoviny sa nachádzajú pri Burkittovom lymfóme a karcinóme nosohltanu. Okrem toho sa predpokladá, že je spúšťačom podskupiny pacientov s chronickým únavovým syndrómom, ako aj sklerózy multiplex a iných autoimunitných ochorení.

Burkittov lymfóm je typ Non-Hodgkinovho lymfómu, ktorý sa najčastejšie vyskytuje v rovníkovej Afrike a vyskytuje sa súčasne s maláriou. Infekcia maláriou spôsobuje znížený imunitný dohľad nad B bunkami imortalizovanými EBV, čo vedie k nadmernému počtu B buniek a zvýšenej pravdepodobnosti nekontrolovanej mutácie. Opakované mutácie môžu viesť k strate kontroly bunkového cyklu a spôsobiť nadmernú proliferáciu pozorovanú ako Burkittov lymfóm. Burkittov lymfóm bežne postihuje čeľustné kosti a vytvára obrovskú nádorovú masu. Rýchlo reaguje na liečbu chemoterapiou, konkrétne cyklofosfamidom, ale recidíva je častá.

Iné B-bunkové lymfómy vznikajú u pacientov so zníženou imunitou, ako sú pacienti s AIDS alebo pacienti po transplantácii orgánov so súvisiacou imunosupresiou (posttransplantačná lymfoproliferatívna porucha (PTLPD)). U pacientov s malígnym ochorením sa s vírusom spájajú aj nádory hladkého svalstva.

Karcinóm nosohltanu je rakovina horných dýchacích ciest, najčastejšie nosohltanu, ktorá súvisí s vírusom EBV. Vyskytuje sa prevažne v južnej Číne a Afrike, a to v dôsledku genetických faktorov aj faktorov životného prostredia. Je oveľa častejší u ľudí čínskeho pôvodu (genetický pôvod), ale súvisí aj s čínskou stravou, ktorá obsahuje veľké množstvo údených rýb, ktoré obsahujú nitrozamíny, známe karcinogény (environmentálny pôvod).

Príznaky infekčnej mononukleózy sú horúčka, bolesť hrdla a opuch lymfatických žliaz. Niekedy sa môže objaviť opuch sleziny alebo postihnutie pečene. Problémy so srdcom alebo postihnutie centrálneho nervového systému sa vyskytujú len zriedkavo a infekčná mononukleóza takmer nikdy nie je smrteľná. Nie sú známe žiadne súvislosti medzi aktívnou infekciou EBV a problémami počas tehotenstva, ako sú potraty alebo vrodené chyby. Hoci príznaky infekčnej mononukleózy zvyčajne ustúpia do 1 alebo 2 mesiacov, EBV zostáva spiaci alebo latentný v niekoľkých bunkách v hrdle a krvi po zvyšok života človeka. Pravidelne sa môže vírus reaktivovať a bežne sa nachádza v slinách infikovaných osôb. Reaktivovaný a postlatentný vírus môže u (aj séropozitívnych) tehotných žien prejsť cez placentárnu bariéru prostredníctvom makrofágov, a preto môže infikovať plod. Môže dôjsť aj k opätovnej infekcii predchádzajúcich séropozitívnych osôb. Naproti tomu reaktivácia u dospelých sa zvyčajne vyskytuje bez príznakov ochorenia.

EBV tiež vytvára celoživotnú spiacu infekciu v niektorých bunkách imunitného systému tela. Neskorým javom u veľmi malého počtu nositeľov tohto vírusu je vznik Burkittovho lymfómu a karcinómu nosohltanu, dvoch zriedkavých druhov rakoviny. Zdá sa, že EBV zohráva pri týchto malignitách dôležitú úlohu, ale pravdepodobne nie je jedinou príčinou ochorenia.

Väčšina osôb vystavených kontaktu s osobami s infekčnou mononukleózou bola predtým infikovaná EBV a nie je ohrozená infekčnou mononukleózou. Okrem toho si prenos EBV vyžaduje intímny kontakt so slinami (nachádzajúcimi sa v ústach) infikovanej osoby. K prenosu tohto vírusu vzduchom alebo krvou zvyčajne nedochádza. Inkubačná doba alebo čas od nákazy po objavenie sa príznakov sa pohybuje od 4 do 6 týždňov. Osoby s infekčnou mononukleózou môžu šíriť infekciu na iné osoby po dobu niekoľkých týždňov. Neodporúčajú sa však žiadne osobitné preventívne opatrenia ani izolačné postupy, pretože vírus sa často nachádza aj v slinách zdravých ľudí. Mnohí zdraví ľudia môžu v skutočnosti nosiť a šíriť vírus s prestávkami po celý život. Títo ľudia sú zvyčajne primárnym rezervoárom pre prenos vírusu z človeka na človeka. Z tohto dôvodu je takmer nemožné zabrániť prenosu vírusu.

Klinická diagnóza infekčnej mononukleózy sa stanovuje na základe príznakov horúčky, bolesti hrdla, opuchu lymfatických žliaz a veku pacienta. Na potvrdenie sú zvyčajne potrebné laboratórne testy. Sérologické výsledky u osôb s infekčnou mononukleózou zahŕňajú zvýšený počet bielych krviniek, zvýšené percento určitých atypických bielych krviniek a pozitívnu reakciu na „mono spot“ test.

Na infekčnú mononukleózu neexistuje žiadna špecifická liečba okrem liečby príznakov. Nie sú k dispozícii žiadne antivirotiká ani vakcíny. Niektorí lekári predpisujú 5-dňovú liečbu steroidmi na kontrolu opuchu hrdla a mandlí. Uvádza sa tiež, že používanie steroidov znižuje celkovú dĺžku a závažnosť ochorenia, ale tieto správy neboli publikované.

Je dôležité poznamenať, že príznaky infekčnej mononukleózy spôsobenej infekciou EBV zriedkavo trvajú dlhšie ako 4 mesiace. Ak takéto ochorenie trvá dlhšie ako 6 mesiacov, často sa nazýva chronická infekcia EBV. U týchto pacientov sa však zriedkavo nájdu platné laboratórne dôkazy o pretrvávajúcej aktívnej infekcii EBV. Ochorenie by sa malo ďalej vyšetriť, aby sa určilo, či spĺňa kritériá chronického únavového syndrómu alebo CFS. Tento proces zahŕňa vylúčenie iných príčin chronického ochorenia alebo únavy.

Koncom 80. a začiatkom 90. rokov 20. storočia sa EBV stal preferovaným vysvetlením chronického únavového syndrómu [Ako odkazovať a prepojiť na zhrnutie alebo text] Bolo zistené, že ľudia s chronickým vyčerpaním majú EBV, hoci sa tiež zistilo, že EBV je prítomný takmer u každého. V štvorročnej štúdii Centra pre kontrolu a prevenciu chorôb sa zistilo, že vírus nedodržiava Kochove postuláty, a preto neexistuje jednoznačná súvislosť medzi CFS a EBV, ale vedci ju stále skúmajú.

EBV je pomenovaný podľa Michaela Epsteina a Yvonne Barrovej, ktorí spolu s Bertom Achongom objavili vírus v roku 1964 v bunkách kultivovaných zo vzoriek nádorov, ktoré im z nemocnice Mulago v Kampale v Ugande poslal Denis Burkitt. Burkitt a Epstein sa stretli tri roky predtým v Londýne počas Burkittovho vystúpenia o jeho zisteniach týkajúcich sa rakoviny u detí v tropickej Afrike. Burkitt v tejto prednáške vyslovil predpoklad, že v prípade tzv. afrického lymfómu môže ísť o infekčnú zložku. Po prezentácii sa obaja muži stretli a Burkitt súhlasil, že Epsteinovi pošle zmrazené vzorky na analýzu.

Kategórie
Psychologický slovník

Spánok REM

Spánok REM u dospelých ľudí zvyčajne zaberá 20-25 % celkového spánku a trvá približne 90-120 minút. Počas normálneho spánku ľudia zvyčajne zažívajú približne 4 alebo 5 období spánku REM; na začiatku noci sú pomerne krátke a ku koncu noci dlhšie. Je bežné, že sa človek na konci fázy REM na krátky čas prebudí. Relatívne množstvo spánku REM sa výrazne líši v závislosti od veku. Novorodenec strávi viac ako 80 % celkového času spánku vo fáze REM (pozri tiež Aktívny spánok). Počas REM je sumárna aktivita mozgových neurónov celkom podobná aktivite počas bdenia; z tohto dôvodu sa tento jav často nazýva paradoxný spánok. To znamená, že počas spánku REM nedochádza k dominancii mozgových vĺn.
Spánok REM sa fyziologicky líši od ostatných fáz spánku, ktoré sa súhrnne označujú ako spánok non-REM. Väčšina našich živo spomínaných snov sa vyskytuje počas spánku REM.

Polysomnografický záznam REM spánku. EEG zvýraznené červeným rámčekom. Pohyby očí zvýraznené červenou čiarou.

Z fyziologického hľadiska sú niektoré neuróny v mozgovom kmeni, známe ako bunky spánku REM (nachádzajúce sa v pontinnom tegmente), počas spánku REM mimoriadne aktívne a pravdepodobne sú zodpovedné za jeho výskyt. Uvoľňovanie určitých neurotransmiterov, monoamínov (noradrenalínu, serotonínu a histamínu), je počas REM úplne zastavené. To spôsobuje atóniu REM, stav, pri ktorom nie sú stimulované motorické neuróny, a teda sa svaly tela nehýbu. Nedostatok takejto atónie v REM spôsobuje poruchu správania v REM; osoby trpiace touto poruchou predvádzajú pohyby, ktoré sa vyskytujú v ich snoch.

Tepová frekvencia a frekvencia dýchania sú počas REM spánku nepravidelné, podobne ako počas bdenia. Telesná teplota nie je počas REM dobre regulovaná. Erekcia penisu (nočná penilná tumescencia alebo NPT) je uznávaným sprievodným javom spánku REM a používa sa na diagnostiku, aby sa určilo, či je mužská erektilná dysfunkcia organického alebo psychologického pôvodu. Počas REM je prítomné aj zväčšenie klitorisu so sprievodným vaginálnym prietokom krvi a transudáciou (t. j. lubrikáciou).

Pohyby očí spojené s REM sú generované jadrom pontu s projekciami do horného kolikulu a sú spojené s vlnami PGO (pons, geniculate, occipital).

Spánok REM môže nastať v priebehu približne 90 minút, ale u ľudí s nástupom spánku REM to môže byť len 15-25 minút. To sa považuje za príznak narkolepsie.

Teórie o funkciách spánku REM

Funkcia spánku REM nie je dostatočne objasnená; existuje niekoľko teórií.

Podľa jednej z teórií sa určité spomienky upevňujú počas spánku REM. Mnohé štúdie naznačujú, že spánok REM je dôležitý pre konsolidáciu procedurálnej a priestorovej pamäte. (Zdá sa, že pomalé vlny, ktoré sú súčasťou spánku mimo REM, sú dôležité pre deklaratívnu pamäť.) Nedávna štúdia ukázala, že umelé zosilnenie spánku REM zlepšuje zapamätané dvojice slov na druhý deň. Tucker a kol. preukázali, že denný spánok obsahujúci výlučne spánok non REM zlepšuje deklaratívnu pamäť, ale nie procedurálnu pamäť. U ľudí, ktorí nemajú spánok REM (z dôvodu poškodenia mozgu), však nie sú pamäťové funkcie merateľne ovplyvnené.

Mitchison a Crick navrhli, že funkciou spánku REM je na základe jeho prirodzenej spontánnej aktivity „odstrániť určité nežiaduce spôsoby interakcie v sieťach buniek v mozgovej kôre“, pričom tento proces charakterizovali ako „odnaučenie“. Výsledkom je, že tie spomienky, ktoré sú relevantné (ktorých základný neurónový substrát je dostatočne silný na to, aby vydržal takúto spontánnu, chaotickú aktiváciu), sa ďalej posilňujú, zatiaľ čo slabšie, prechodné, „hlukové“ pamäťové stopy sa rozpadajú.

Stimulácia vo vývoji CNS ako primárna funkcia

Podľa inej teórie, známej ako ontogenetická hypotéza spánku REM, je táto fáza spánku (u novorodencov známa aj ako aktívny spánok) pre vyvíjajúci sa mozog mimoriadne dôležitá, pravdepodobne preto, že poskytuje nervovú stimuláciu, ktorú novorodenci potrebujú na vytvorenie zrelých nervových spojení a na správny vývoj nervového systému. Štúdie skúmajúce účinky deprivácie aktívneho spánku ukázali, že deprivácia na začiatku života môže viesť k problémom so správaním, trvalému narušeniu spánku, zníženiu hmotnosti mozgu a má za následok abnormálne množstvo odumierania neurónových buniek. Spánok REM je nevyhnutný pre správny vývoj centrálnej nervovej sústavy. Túto teóriu podporuje aj skutočnosť, že množstvo spánku REM sa s vekom znižuje, ako aj údaje od iných živočíšnych druhov (pozri nižšie).

Iná teória predpokladá, že vypnutie monoamínov je potrebné na to, aby sa monoamínové receptory v mozgu mohli obnoviť a znovu získať plnú citlivosť. Ak sa totiž spánok REM opakovane preruší, človek si to pri najbližšej príležitosti „vynahradí“ dlhším spánkom REM. Akútna deprivácia spánku REM môže zlepšiť niektoré typy depresie a zdá sa, že depresia súvisí s nerovnováhou určitých neurotransmiterov. Väčšina antidepresív selektívne inhibuje REM spánok v dôsledku ich účinkov na monoamíny. Tento účinok sa však po dlhodobom užívaní znižuje.

Niektorí vedci tvrdia, že pretrvávanie takého zložitého mozgového procesu, akým je spánok REM, naznačuje, že plní dôležitú funkciu pre prežitie druhov cicavcov. Spĺňa dôležité fyziologické potreby nevyhnutné na prežitie do takej miery, že dlhodobá deprivácia spánku REM vedie u pokusných zvierat k smrti. U ľudí aj pokusných zvierat vedie strata REM spánku k viacerým behaviorálnym a fyziologickým abnormalitám. Strata spánku REM bola zaznamenaná počas rôznych prirodzených a experimentálnych infekcií. Prežívanie pokusných zvierat sa znižuje, keď je REM spánok počas infekcie úplne oslabený. To vedie k možnosti, že kvalita a kvantita spánku REM je vo všeobecnosti nevyhnutná pre normálnu fyziológiu organizmu.

Hypotézu o spánku REM predložil Frederic Snyder v roku 1966. Vychádza z pozorovania, že po spánku REM u viacerých cicavcov (potkana, ježka, králika a opice druhu rhesus) nasleduje krátke prebudenie. (U mačiek ani u ľudí k tomu nedochádza, hoci ľudia sa častejšie prebúdzajú zo spánku REM ako zo spánku mimo REM). Snyder predpokladal, že REM spánok zviera pravidelne aktivuje, aby prehľadalo prostredie a hľadalo prípadných predátorov. Táto hypotéza nevysvetľuje svalovú paralýzu pri spánku REM.

REM spánok sa vyskytuje u všetkých cicavcov a vtákov. Zdá sa, že množstvo spánku REM za noc u jednotlivých druhov úzko súvisí s vývojovým štádiom novorodencov. Napríklad ploskolebec, ktorého novorodenci sú úplne bezmocní a nevyvinutí, má viac ako sedem hodín spánku REM za noc [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text].

Fenomén spánku REM a jeho spojenie so snívaním objavili Eugene Aserinsky a Nathaniel Kleitman s pomocou Williama C. Dementa, vtedajšieho študenta medicíny, v roku 1952 počas svojho pôsobenia na Chicagskej univerzite.

Spánok s rýchlymi pohybmi očí – Spánok bez rýchlych pohybov očí – Spánok s pomalými vlnami – Spánok s vlnami beta – Spánok s vlnami delta – Spánok s vlnami gama – Spánok s vlnami Theta

Syndróm rozšírenej spánkovej fázy – Automatické správanie – Porucha cirkadiánneho rytmu spánku – Syndróm oneskorenej spánkovej fázy – Dyssomnia – Hypersomnia – Insomnia – Narkolepsia – Nočný teror – Noktúria – Nočný myoklonus – Syndróm nepretržitého spánku a bdenia – Ondinova kliatba – Parasomnia – Spánková apnoe – Spánková deprivácia – Spánková choroba – Námesačnosť – Námesačnosť

Stavy vedomia -Snívanie – Obsah sna – Syndróm explodujúcej hlavy – Falošné prebudenie – Hypnagogia – Hypnický zášklb – Lucidný sen – Nočná mora – Nočná emisia – Spánková paralýza – Somnolencia –

Chronotyp – Liečba elektrospánku – Hypnotiká – Zdriemnutie – Jet lag – Uspávanie – Polyfázový spánok – Segmentovaný spánok – Siesta – Spánok a učenie – Spánkový dlh – Spánková zotrvačnosť – Nástup spánku – Liečba spánku – Cyklus bdenia – Chrápanie

Kategórie
Psychologický slovník

Cyklický adenozínmonofosfát

Cyklický adenozínmonofosfát (cAMP, cyklický AMP alebo 3′-5′-cyklický adenozínmonofosfát) je molekula, ktorá je dôležitá v mnohých biologických procesoch; je odvodená od tzv. adenozíntrifosfátu (ATP).

Syntéza a rozklad

cAMP sa syntetizuje z ATP pomocou adenylylcyklázy, ktorá sa nachádza v bunkových membránach. Adenylylcyklázu aktivujú hormóny glukagón a adrenalín prostredníctvom aktivácie adenylylcyklázu stimulujúcich G (Gs) receptorov a inhibujú agonisti adenylylcyklázu inhibujúcich G (Gi) receptorov. Pečeňová adenylylcykláza reaguje silnejšie na glukagón a svalová adenylylcykláza silnejšie na adrenalín.

Rozklad cAMP na AMP katalyzuje enzým fosfodiesteráza.

cAMP je druhý posol, ktorý sa používa na prenos vnútrobunkových signálov, napríklad na prenos účinkov hormónov, ako je glukagón a adrenalín, ktoré sa nemôžu dostať cez bunkovú membránu. Medzi jeho účely patrí aktivácia proteínkináz a regulácia účinkov adrenalínu a glukagónu. Používa sa aj na reguláciu prechodu Ca2+ cez iónové kanály.

Epinefrín (adrenalín) viaže svoj receptor, ktorý sa spája s heterotrimérnym G proteínom. G proteín sa spája s adenylylcyklázou, ktorá premieňa ATP na cAMP a šíri signál (viac informácií…)

U ľudí cyklický AMP funguje tak, že aktivuje proteínkinázu A (PKA, známa aj ako cAMP-dependentná proteínkináza). Tá je za normálnych okolností neaktívna ako tetramerický holoenzým, ktorý sa skladá z 2 katalytických a 2 regulačných jednotiek (C2R2), pričom regulačné jednotky blokujú katalytické centrá katalytických jednotiek.

Cyklický AMP sa viaže na špecifické miesta na regulačných jednotkách proteínkinázy a spôsobuje disociáciu medzi regulačnou a katalytickou podjednotkou, čím aktivuje katalytické jednotky a umožňuje im fosforylovať substrátové proteíny.

Ďalšie účinky teda závisia od cAMP-dependentnej proteínkinázy, ktoré sa nachádzajú vo funkcii cAMP-dependentnej proteínkinázy. Tieto účinky závisia od typu bunky, ale zahŕňajú reguláciu metabolizmu glykogénu, cukrov a lipidov. Cyklický AMP aktivuje proteínkinázu A väzbou na jej dve regulačné podjednotky, čo spôsobuje uvoľnenie aktívnych katalytických podjednotiek. Aktívne podjednotky katalyzujú prenos fosfátu z ATP na špecifické serínové alebo treonínové zvyšky proteínových substrátov. Fosforylované proteíny môžu pôsobiť priamo na iónové kanály bunky alebo sa môžu stať aktivovanými alebo inhibovanými enzýmami. Proteínkináza A môže tiež fosforylovať špecifické proteíny, ktoré sa viažu na promótorové oblasti DNA, čo spôsobuje zvýšenú expresiu špecifických génov. Nie všetky proteínkinázy reagujú na cAMP: niekoľko typov proteínkináz nie je závislých od cAMP, napríklad proteínkináza C.

Úloha cAMP v ľudskom karcinóme

Niektoré výskumy naznačujú, že deregulácia ciest cAMP a aberantná aktivácia génov riadených cAMP súvisí s rastom niektorých druhov rakoviny.

Úloha cAMP pri poruchách prefrontálneho kortexu

Nedávny výskum môže naznačovať, že cAMP ovplyvňuje funkciu myslenia vyššieho rádu v prefrontálnej kôre prostredníctvom regulácie iónových kanálov nazývaných hyperpolarizáciou aktivované cyklické nukleotidové kanály (HCN). Keď cAMP stimuluje HCN, tieto brány sa otvoria, čím sa mozgová bunka uzavrie pre komunikáciu, a tým naruší funkciu prefrontálnej kôry. Tento výskum je zaujímavý pre vedcov skúmajúcich mozog, najmä zhoršenie vyšších kognitívnych funkcií pri ADHD a starnutí.

Kategórie
Psychologický slovník

Brocovej oblasti

Brocovej oblasť je oblasť mozgu s funkciami spojenými s tvorbou reči.

Tvorba jazyka sa spája s Brocovou oblasťou od čias, keď Paul Pierre Broca zaznamenal poruchy u dvoch pacientov. Tí stratili schopnosť hovoriť po poranení zadného dolného čelného gyrusu mozgu. Odvtedy sa približná oblasť, ktorú identifikoval, stala známou ako Brocova oblasť a deficit v produkcii jazyka ako Brocova afázia. Brocovu oblasť dnes zvyčajne definujeme ako pars opercularis a pars triangularis dolného frontálneho gyrusu, ktoré sú na Brodmannovej cytoarchitektonickej mape znázornené ako oblasti 44 a 45. Štúdie chronickej afázie poukázali na zásadnú úlohu Brocovej oblasti v rôznych rečových a jazykových funkciách. Funkčné štúdie MRI ďalej identifikovali aj aktivačné vzorce v Brocovej oblasti spojené s rôznymi jazykovými úlohami. Pomalá deštrukcia Brocovej oblasti mozgovými nádormi však môže ponechať reč relatívne nedotknutú, čo naznačuje, že jej funkcie sa môžu presunúť do blízkych oblastí v mozgu.

Brocovu oblasť často identifikujeme vizuálnou kontrolou topografie mozgu buď podľa makroštruktúrnych orientačných bodov, ako sú sulky, alebo určením súradníc v určitom referenčnom priestore. V súčasnosti používaný Talairachov a Tournouxov atlas premieta Brodmannovu cytoarchitektonickú mapu na šablónu mozgu. Keďže Brodmannova parcelácia bola založená na subjektívnej vizuálnej kontrole cytoarchitektonických hraníc a Brodmann tiež analyzoval len jednu hemisféru jedného mozgu, výsledok je nepresný. Ďalej, vzhľadom na značnú variabilitu medzi mozgami z hľadiska tvaru, veľkosti a polohy vzhľadom na sulkalickú a gyrálnu štruktúru je výsledná presnosť lokalizácie obmedzená.

Napriek tomu sa Brocovej oblasti v ľavej hemisfére a jej homológu v pravej hemisfére zvyčajne hovorí o pars triangularis (PTr) a pars opercularis (POp) dolného frontálneho gyrusu. PTr a POp sú definované štrukturálnymi orientačnými bodmi, ktoré len pravdepodobne rozdeľujú dolný frontálny gyrus na prednú a zadnú cytoarchitektonickú oblasť 45 a 44 podľa Brodmannovej klasifikačnej schémy.

Oblasť 45 prijíma viac aferentných spojení z prefrontálnej kôry, horného temporálneho gyrusu a horného temporálneho sulku v porovnaní s oblasťou 44, ktorá má tendenciu prijímať viac aferentných spojení z motorických, somatosenzorických a dolných parietálnych oblastí.

Rozdiely medzi oblasťami 45 a 44 v cytoarchitektúre a v konektivite naznačujú, že tieto oblasti môžu plniť rôzne funkcie. Nedávne neurozobrazovacie štúdie skutočne ukázali, že PTr a Pop, ktoré zodpovedajú oblastiam 45 a 44, zohrávajú u človeka rôzne funkčné úlohy, pokiaľ ide o porozumenie jazyka a rozpoznávanie/porozumenie činnosti.

V nedávnej štúdii boli zachované mozgy Leborgnea a Lelonga (pacienti Paula Pierra Broca) znovu preskúmané pomocou objemovej magnetickej rezonancie s vysokým rozlíšením. Cieľom tejto štúdie bolo naskenovať mozgy v troch rozmeroch a podrobnejšie identifikovať rozsah kortikálnych aj subkortikálnych lézií. Štúdia sa tiež snažila lokalizovať presné miesto lézie vo frontálnom laloku vo vzťahu k tomu, čo sa teraz nazýva Brocovou oblasťou, s rozsahom subkortikálneho postihnutia.

Leborgne bol pacientom Paula Pierra Broca. Nebol schopný vytvoriť žiadne slová alebo vety. Jediné slovo, ktoré dokázal opakovane vysloviť, bolo „tan“. Po jeho smrti bola na povrchu ľavého čelného laloku objavená lézia.

Lelong bol ďalším pacientom Paula Pierra Broca. Aj on vykazoval zníženú produktívnu reč. Vedel povedať len päť slov: „áno“, „nie“, „tri“, „vždy“ a „lelo“ (nesprávna výslovnosť jeho vlastného mena). Pri pitve sa zistila lézia v rovnakej oblasti laterálneho frontálneho laloku ako u Leborgneho. Tieto dva prípady viedli Paula Pierra Brocu k presvedčeniu, že reč je lokalizovaná práve v tejto oblasti.

Vyšetrenie mozgov dvoch historických pacientov Paula Pierra Broca pomocou magnetickej rezonancie s vysokým rozlíšením prinieslo niekoľko zaujímavých zistení. Po prvé, výsledky MRI naznačujú, že k zníženej produktívnej reči pacientov mohli prispievať aj iné oblasti okrem Brocovej oblasti. Toto zistenie je významné, pretože sa zistilo, že hoci samotné lézie Brocovej oblasti môžu prípadne spôsobiť dočasné narušenie reči, nemajú za následok závažné zastavenie reči. Preto existuje možnosť, že afáziu označenú Broca ako absenciu produktívnej reči mohli ovplyvniť aj lézie v inej oblasti. Ďalším zaujímavým zistením je, že lézia, ktorú Broca kedysi považoval za rozhodujúcu pre reč, nie je presne tá istá oblasť, ktorá je dnes známa ako Brocova oblasť. Táto štúdia poskytuje ďalšie dôkazy o tom, že jazyk a poznávanie sú oveľa zložitejšie, ako sa kedysi predpokladalo, a zahŕňajú rôzne siete mozgových oblastí.

Hovorenie bez Brocovej oblasti

Zásadná úloha Brocovej oblasti pri tvorbe reči je spochybňovaná, pretože ju možno zničiť, pričom jazyk zostáva takmer nedotknutý. V jednom prípade počítačového inžiniera bol odstránený pomaly rastúci glióm. Nádor a operácia zničili ľavý dolný a stredný frontálny gyrus, hlavu kaudátového jadra, prednú končatinu vnútornej kapsuly a prednú inzulu. Tri mesiace po odstránení sa však vyskytli minimálne jazykové problémy a jedinec sa vrátil k svojej profesionálnej práci. Medzi tieto menšie problémy patrí neschopnosť tvoriť syntakticky zložité vety so zahrnutím viac ako dvoch subjektov, viacnásobných príčinných väzieb alebo hlásených rečí. Výskumníci ich vysvetlili ako dôsledok problémov s pracovnou pamäťou. Nedostatok jeho problémov pripísali aj rozsiahlym kompenzačným mechanizmom, ktoré umožnila nervová plasticita v blízkej mozgovej kôre a presun niektorých funkcií do homologickej oblasti v pravej hemisfére.

Dlho sa predpokladalo, že úloha Brocovej oblasti je viac venovaná produkcii jazyka ako jeho porozumeniu. Najnovšie dôkazy však ukazujú, že Brocovej oblasť zohráva významnú úlohu aj pri porozumení jazyka. Pacienti s léziou v Brocovej oblasti, ktorí vykazujú agramatickú rečovú produkciu, vykazujú aj neschopnosť používať syntaktické informácie na určenie významu viet. Aj viaceré neurozobrazovacie štúdie poukazujú na zapojenie Brocovej oblasti, najmä pars opercularis ľavého dolného frontálneho gyrusu, počas spracovania zložitých viet. Ďalej sa nedávno zistilo, že pri experimentoch s funkčnou magnetickou rezonanciou (fMRI) zahŕňajúcich veľmi dvojznačné vety dochádza k väčšej aktivácii dolného frontálneho gyrusu. Úroveň aktivity v dolnom frontálnom gyri a úroveň lexikálnej dvojznačnosti sú teda navzájom priamo úmerné, a to z dôvodu zvýšených požiadaviek na vyhľadávanie informácií spojených s vysoko dvojznačným obsahom.

Rozpoznávanie a výroba akcií

Nedávne experimenty ukázali, že Brocovej oblasť sa podieľa na rôznych kognitívnych a percepčných úlohách. Jeden z dôležitých príspevkov Brodmannovej oblasti 44 sa nachádza aj v procesoch súvisiacich s motorikou. Pozorovanie zmysluplných tieňov rúk pripomínajúcich pohybujúce sa zvieratá aktivuje frontálnu jazykovú oblasť, čo dokazuje, že Brocova oblasť skutočne zohráva úlohu pri interpretácii konania iných. Aktivácia BA 44 bola zaznamenaná aj počas vykonávania úchopu a manipulácie.

Gestá súvisiace s rečou

Predpokladá sa, že keďže gestá spojené s rečou by mohli znížiť lexikálnu alebo vetnú nejednoznačnosť, porozumenie by sa malo zlepšiť v prítomnosti gest spojených s rečou. V dôsledku zlepšenia porozumenia by sa malo znížiť zapojenie Brocovej oblasti.

Mnohé neurozobrazovacie štúdie tiež preukázali aktiváciu Brocovej oblasti pri znázorňovaní zmysluplných gest rukou. Nedávna štúdia ukázala dôkazy, že slovo a gesto súvisia na úrovni prekladu konkrétnych aspektov gesta, ako je cieľ a zámer. Toto zistenie, že aspekty gest sa v Brocovej oblasti prekladajú do slov, vysvetľuje aj vývoj jazyka z hľadiska evolúcie. Mnohí autori totiž navrhli, že reč sa vyvinula z primitívnej komunikácie, ktorá vznikla z gest., (pozri nižšie Vývoj jazyka).

Afázia je získaná jazyková porucha, ktorá postihuje všetky modality, ako je písanie, čítanie, hovorenie a počúvanie, a je dôsledkom poškodenia mozgu. Často ide o chronický stav, ktorý spôsobuje zmeny vo všetkých oblastiach života.

Brocova afázia vs. iné afázie

Pacienti s Brocovou afáziou sú jedinci, ktorí vedia, „čo chcú povedať, len to nevedia dostať von“. Zvyčajne sú schopní porozumieť tomu, čo sa im hovorí, ale nie sú schopní plynule hovoriť. Táto afázia sa tiež nazýva non-fluentná afázia. Medzi ďalšie príznaky môžu patriť problémy s plynulosťou, artikuláciou, hľadaním slov, opakovaním slov a tvorbou a chápaním zložitých gramatických viet, a to ústne aj písomne. Tieto charakteristiky ich odlišujú od ostatných osôb s inými typmi afázie. Iné typy afázie môžu mať väčšie ťažkosti s porozumením toho, čo sa im hovorí. Môžu mať tiež väčšie problémy s čítaním a písaním ako jedinci s Brocovou afáziou. Zatiaľ čo jedinci s Brocovou afáziou majú aj dobrú schopnosť sebakontroly svojho jazykového prejavu, iné typy afázie si môžu viac neuvedomovať svoj jazykový výkon. Aj miesto lézie (poškodená oblasť mozgu) sa medzi jednotlivými afáziami líši.

Na vysvetlenie vzniku ľudského jazyka bolo navrhnutých niekoľko modelov. Predpokladá sa, že ľudský jazyk sa vyvinul ako „evolučné zdokonalenie implicitného komunikačného systému, ktorý bol prítomný už u nižších primátov a ktorý je založený na súbore reprezentácií činností zameraných na cieľ rukou/ústami“. Túto myšlienku podporuje aj nedávne zistenie, že pri zmysluplnom pozorovaní činnosti je zapojená Brocovej oblasť. Predpokladalo sa, že predchodca Brocovej oblasti sa podieľa na vytváraní významov akcie prostredníctvom interpretácie motorických sekvencií z hľadiska cieľa. Ďalej sa tvrdilo, že táto schopnosť sa mohla zovšeobecniť počas evolúcie, ktorá dala tejto oblasti schopnosť zaoberať sa významami. Aktivované frontálne jazykové oblasti pri pozorovaní zmysluplných tieňov rúk pripomínajúcich pohybujúce sa zvieratá poskytujú dôkaz, že ľudský jazyk sa mohol vyvinúť z neurálnych substrátov, ktoré sa už podieľali na rozpoznávaní gest. Štúdia teda preukázala ľudskú Brocovu oblasť ako motorické centrum pre reč, zostavovanie a dekódovanie komunikačných gest. V súlade s touto myšlienkou je, že nervový substrát, ktorý reguloval motorickú kontrolu u spoločného predka opíc a ľudí, bol s najväčšou pravdepodobnosťou modifikovaný na zlepšenie kognitívnych a jazykových schopností.

Ďalšie nedávne zistenie ukázalo významné oblasti aktivácie v subkortikálnych a neokortikálnych oblastiach počas produkcie komunikačných manuálnych gest a hlasových signálov u šimpanzov. Údaje, ktoré naznačujú, že šimpanzy zámerne produkujú manuálne gestá, ako aj hlasové signály na komunikáciu s ľuďmi, ďalej naznačujú, že prekurzory ľudskej reči sú prítomné na behaviorálnej aj neuronanatomickej úrovni.

horný frontálny gyrus (4l, 6l, 8l) – stredný frontálny gyrus (9l, 10l, 46)

Dolný frontálny gyrus: 11l – 47-Pars orbitalis – Brocova oblasť (44-Pars opercularis, 45-Pars triangularis)

Horný frontálny sulcus – Dolný frontálny sulcus

Precentrálny gyrus – Precentrálny sulkus

Horný frontálny gyrus (4m, 6m) – Mediálny frontálny gyrus (8m, 9m)

Paraterminálny gyrus/Paraolfaktívna oblasť (12) – Priamy gyrus (11m) – Orbitálne gyry/Orbitofrontálna kôra (10m, 11m, 12) – Ventromediálna prefrontálna kôra (10m) – Subkallosálna oblasť (25)

Čuchový sulkus – Orbitálne sulky

Paracentrálny lalok (4) – Paracentrálny sulkus

Primárna motorická kôra (4) – Premotorická kôra (6) – Doplnková motorická oblasť (6) – Frontálne očné polia (8)

Horný temenný lalok (5l, 7l) – Dolný temenný lalok (40-Supramarginálny gyrus, 39-Angulárny gyrus) – Temenný operkulum (43)

Paracentrálny lalok (1m, 2m, 3m, 5m) – Precuneus (7m)

Postcentrálny gyrus/primárna somatosenzorická kôra (1 – 2 – 3) – Sekundárna somatosenzorická kôra (5) – Zadná parietálna kôra (7)

Okcipitálny pól mozgu – Laterálny okcipitálny gyrus (18, 19) – Lunátna brázda – Priečna okcipitálna brázda

Primárna zraková kôra (17) – Cuneus – Lingválny gyrusCalcarine fissure

Priečny spánkový gyrus/ primárna sluchová kôra (41, 42) – horný spánkový gyrus (38, 22/Wernickeho oblasť) – stredný spánkový gyrus (21) – dolný spánkový gyrus (20)

Horný spánkový sulkus – Dolný spánkový sulkus

Fusiformný gyrus (37) Mediálny temporálny lalok (27 – 28 – 34 – 35 – 36)

Centrálny (frontálny+parietálny) – Laterálny (frontálny+parietálny+temporálny) – Parieto-okcipitálny – Preokcipitálny zárez

Mediálny pozdĺžny – Cingulárny (frontálny+cingulárny) – Kolaterálny (temporálny+okcipitálny) – Kalosálny sulkus

predná časť (Entorhinálna kôra, Perirhinálna kôra) – Zadný parahipokampálny gyrus – Prepyriformná oblasť

Subgenuálna oblasť (25) – Predný cingulát (24, 32, 33) – Zadný cingulát (23, 31)

Istmus cingulárneho gyrusu: retrospleniálna kôra (26, 29, 30)

Hipokampálny sulkus – Fimbria hipokampu – Dentátny gyrus – Rhinálny sulkus

Suprakalózny gyrus – Uncus

Dlhý gyrus ostrovčeka – Krátke gyry ostrovčeka – Cirkulárny sulkus ostrovčeka

Operculum – Póly mozgových hemisfér

anat (n/s/m/p/4/e/b/d/c/a/f/l/g)/phys/devp

noco (m/d/e/h/v/s)/cong/tumr, sysi/epon, injr

percent, iné (N1A/2AB/C/3/4/7A/B/C/D)

Kategórie
Psychologický slovník

Jadrový prijímač

Mechanizmus účinku jadrových receptorov. Tento obrázok znázorňuje mechanizmus jadrového receptora (NR) triedy I, ktorý sa v neprítomnosti ligandu nachádza v cytozole. Väzba hormónu vyvoláva disociáciu proteínov tepelného šoku (HSP), dimerizáciu a translokáciu do jadra, kde sa viaže na špecifickú sekvenciu DNA známu ako prvok hormonálnej odpovede (HRE). Komplex jadrového receptora DNA zase verbuje ďalšie proteíny, ktoré sú zodpovedné za transkripciu následnej DNA do mRNA, ktorá sa nakoniec prekladá do proteínu, čo vedie k zmene funkcie bunky.

Štruktúry vybraných endogénnych ligandov jadrových receptorov a názov receptora, na ktorý sa každý z nich viaže.

V oblasti molekulárnej biológie sú jadrové receptory triedou proteínov nachádzajúcich sa vo vnútri buniek, ktoré sú zodpovedné za vnímanie prítomnosti hormónov a niektorých ďalších molekúl. V reakcii na to tieto jadrové receptory ovplyvnené hormónmi pracujú v súčinnosti s inými proteínmi na regulácii expresie špecifických génov, čím regulujú mechanizmy organizmu (metabolizmus, vývojové charakteristiky, homeostatické funkcie)

Jadrové receptory majú schopnosť priamo sa viazať na DNA a regulovať expresiu susedných génov, preto sa tieto receptory klasifikujú ako transkripčné faktory. K regulácii expresie génov jadrovými receptormi dochádza len vtedy, keď je prítomný ligand – molekula, ktorá ovplyvňuje správanie receptora. Presnejšie povedané, väzba ligandu na jadrový receptor vedie ku konformačnej zmene receptora, ktorá následne aktivuje receptor, čo vedie k zvýšeniu regulácie expresie génu.

Jedinečnou vlastnosťou jadrových receptorov, ktorou sa odlišujú od iných tried receptorov, je ich schopnosť priamo interagovať s genomickou DNA a riadiť jej expresiu. Jadrové receptory preto zohrávajú kľúčovú úlohu vo vývoji a homeostáze organizmov. Ako sa podrobnejšie uvádza ďalej, jadrové receptory možno klasifikovať buď podľa mechanizmu, alebo podľa homológie.

Medzi ligandy, ktoré sa viažu na jadrové receptory a aktivujú ich, patria lipofilné látky, ako sú endogénne hormóny, vitamíny A a D a xenobiotické endokrinné disruptory. Keďže expresia veľkého počtu génov je regulovaná jadrovými receptormi, ligandy, ktoré tieto receptory aktivujú, môžu mať na organizmus závažné účinky. Mnohé z týchto regulovaných génov sú spojené s rôznymi ochoreniami, čo vysvetľuje, prečo sú molekulárnymi cieľmi približne 13 % liekov schválených FDA jadrové receptory.

Mnohé jadrové receptory, označované ako sirotčie receptory, nemajú žiadne známe (alebo aspoň všeobecne dohodnuté) endogénne ligandy. Niektoré z týchto receptorov, ako napríklad FXR, LXR a PPAR, viažu množstvo metabolických medziproduktov, ako sú mastné kyseliny, žlčové kyseliny a/alebo steroly, s relatívne nízkou afinitou. Tieto receptory teda môžu fungovať ako metabolické senzory. Zdá sa, že iné jadrové receptory, ako napríklad CAR a PXR, fungujú ako senzory xenobiotík, ktoré regulujú expresiu enzýmov cytochrómu P450, ktoré tieto xenobiotiká metabolizujú.

Jadrové receptory majú modulárnu štruktúru a obsahujú tieto domény:

Mechanizmus účinku jadrových receptorov. Tento obrázok znázorňuje mechanizmus jadrového receptora (NR) triedy II, ktorý sa bez ohľadu na stav väzby ligandu nachádza v jadre viazaný na DNA. Na účely ilustrácie je tu znázornený jadrový receptor, ktorý je heterodimerizovaný s RXR, a to receptor pre hormóny štítnej žľazy (TR). V neprítomnosti ligandu je TR viazaný na korepresorový proteín. Väzba ligandu na TR spôsobuje disociáciu korepresora a nábor koaktivátorového proteínu, ktorý následne naberá ďalšie proteíny, ako napríklad RNA polymerázu, ktoré sú zodpovedné za transláciu následnej DNA do RNA a nakoniec do proteínu, čo vedie k zmene funkcie bunky.

Nukleárne receptory (NR) možno rozdeliť do dvoch širokých tried podľa ich mechanizmu účinku a subcelulárnej distribúcie v neprítomnosti ligandu.

Malé lipofilné látky, ako sú prírodné hormóny, difundujú cez bunkovú membránu a viažu sa na jadrové receptory umiestnené v cytosole (NR typu I) alebo v jadre (NR typu II) bunky. To spôsobuje zmenu konformácie receptora, ktorá v závislosti od mechanistickej triedy (typ I alebo II) spúšťa množstvo následných udalostí, ktoré nakoniec vedú k zvýšeniu alebo zníženiu génovej expresie.

Väzba ligandu na jadrové receptory typu I v cytozole (zahŕňa členov podrodiny NR 3) vedie k disociácii proteínov tepelného šoku, homo-dimerizácii, translokácii (t. j. aktívnemu transportu) z cytoplazmy do bunkového jadra a väzbe na špecifické sekvencie DNA známe ako prvky hormonálnej odpovede (HRE). Jadrové receptory typu I sa viažu na HRE pozostávajúce z dvoch polovičných miest oddelených variabilnou dĺžkou DNA a druhé polovičné miesto má sekvenciu invertovanú oproti prvej (invertovaná repetícia).

Komplex jadrový receptor/DNA potom naberá ďalšie proteíny, ktoré prepisujú DNA za HRE do messengerovej RNA a nakoniec do proteínu, čo spôsobuje zmenu funkcie bunky.

Receptory typu II (hlavne NR podrodiny 1) sa naopak udržiavajú v jadre bez ohľadu na stav väzby ligandu a navyše sa viažu ako heterodiméry (zvyčajne s RXR) na DNA. V neprítomnosti ligandu sú jadrové receptory typu II často komplexované s korepresorovými proteínmi. Väzba ligandu na jadrový receptor spôsobuje disociáciu korepresorov a nábor koaktivátorových proteínov. Do komplexu NR/DNA sa potom naverbujú ďalšie proteíny vrátane RNA polymerázy, ktoré preložia DNA na messengerovú RNA.

Jadrové receptory typu III (hlavne NR podrodiny 2) sú podobné receptorom typu I v tom, že obe triedy sa viažu na DNA a majú homodiméry. Avšak jadrové receptory typu III sa na rozdiel od jadrových receptorov typu I viažu na HRE s priamou opakovanou väzbou namiesto HRE s inverznou opakovanou väzbou.

Jadrové receptory typu IV sa viažu buď ako monoméry, alebo diméry, ale iba jedna DNA väzbová doména receptora sa viaže na jedno polovičné miesto HRE. Príklady receptorov typu IV sa nachádzajú vo väčšine podrodín NR.

Nukleárne receptory viazané na prvky hormonálnej odpovede získavajú značný počet ďalších proteínov (označovaných ako transkripčné koregulátory), ktoré uľahčujú alebo inhibujú transkripciu súvisiaceho cieľového génu do mRNA. Funkcie týchto koregulačných proteínov sú rôzne a zahŕňajú remodeláciu chromatínu (čím sa cieľový gén stáva viac alebo menej prístupným pre transkripciu) alebo funkciu mostíka na stabilizáciu väzby iných koregulačných proteínov.

Väzba agonistických ligandov (pozri časť nižšie) na jadrové receptory vyvoláva konformáciu receptora, ktorá prednostne viaže koaktivátorové proteíny. Tieto proteíny majú často vlastnú aktivitu histón acetyltransferázy (HAT), ktorá oslabuje väzbu histónov na DNA, a preto podporuje transkripciu génov.

Väzba antagonistických ligandov na jadrové receptory naopak vyvoláva konformáciu receptora, ktorá prednostne viaže korepresorové proteíny. Tieto proteíny následne regrutujú históndeacetylázy (HDAC), ktoré posilňujú väzbu histónov s DNA, a preto potláčajú transkripciu génov.

V závislosti od príslušného receptora, chemickej štruktúry ligandu a tkaniva, ktoré je ovplyvnené, môžu ligandy jadrových receptorov vykazovať dramaticky rôznorodé účinky v spektre od agonizmu cez antagonizmus až po inverzný agonizmus.

Aktivita endogénnych ligandov (ako sú hormóny estradiol a testosterón), keď sa viažu na svoje jadrové receptory, zvyčajne zvyšuje expresiu génov. Táto stimulácia expresie génu ligandom sa označuje ako agonistická odpoveď. Agonistické účinky endogénnych hormónov možno napodobniť aj niektorými syntetickými ligandmi, napríklad protizápalovým liekom dexametazónom, ktorý je súčasťou glukokortikoidných receptorov. Agonistické ligandy pôsobia tak, že vyvolávajú konformáciu receptora, ktorá podporuje väzbu koaktivátora (pozri hornú polovicu obrázku vpravo).

Iné syntetické ligandy jadrových receptorov nemajú zjavný účinok na transkripciu génov v neprítomnosti endogénneho ligandu. Blokujú však účinok agonistu prostredníctvom kompetitívnej väzby na rovnaké väzobné miesto v jadrovom receptore. Tieto ligandy sa označujú ako antagonisty. Príkladom antagonistického liečiva jadrového receptora je mifepristón, ktorý sa viaže na glukokortikoidové a progesterónové receptory, a preto blokuje aktivitu endogénnych hormónov kortizolu, resp. progesterónu. Antagonistické ligandy pôsobia tak, že vyvolávajú konformáciu receptora, ktorá zabraňuje väzbe koaktivátora a podporuje väzbu korepresora (pozri dolnú polovicu obrázka vpravo).

Napokon, niektoré jadrové receptory podporujú nízku úroveň transkripcie génov v neprítomnosti agonistov (označované aj ako bazálna alebo konštitutívna aktivita). Syntetické ligandy, ktoré znižujú túto základnú úroveň aktivity jadrových receptorov, sú známe ako inverzní agonisti.

Selektívne modulátory receptorov

Mnohé lieky, ktoré pôsobia prostredníctvom jadrových receptorov, vykazujú v niektorých tkanivách agonistickú odpoveď, zatiaľ čo v iných tkanivách antagonistickú. Takéto správanie môže mať značné výhody, pretože môže umožniť zachovanie požadovaných priaznivých terapeutických účinkov lieku pri minimalizácii nežiaducich vedľajších účinkov. Lieky s týmto zmiešaným agonisticko-antagonistickým profilom účinku sa označujú ako selektívne modulátory receptorov (SRM). Príkladom sú selektívne modulátory estrogénových receptorov (SERM) a selektívne modulátory progesterónových receptorov (SPRM). Mechanizmus účinku SRM sa môže líšiť v závislosti od chemickej štruktúry ligandu a príslušného receptora, predpokladá sa však, že mnohé SRM pôsobia tak, že podporujú konformáciu receptora, ktorá je v tesnej rovnováhe medzi agonizmom a antagonizmom. V tkanivách, kde je koncentrácia koaktivátorových proteínov vyššia ako korepresorov, je rovnováha posunutá v agonistickom smere. Naopak v tkanivách, kde prevládajú korepresory, sa ligand správa ako antagonista.

Najbežnejší mechanizmus účinku jadrových receptorov zahŕňa priamu väzbu jadrového receptora na prvok hormonálnej odpovede DNA. Tento mechanizmus sa označuje ako transaktivácia. Niektoré jadrové receptory však majú schopnosť viazať sa nielen priamo na DNA, ale aj na iné transkripčné faktory. Táto väzba často vedie k deaktivácii druhého transkripčného faktora v procese známom ako transrepresia.

Klasické priame účinky jadrových receptorov na reguláciu génov zvyčajne trvajú niekoľko hodín, kým sa v bunkách prejaví funkčný účinok, pretože medzi aktiváciou jadrových receptorov a zmenami v hladinách expresie proteínov existuje veľké množstvo medzistupňov. Bolo však pozorované, že niektoré účinky aplikácie hormónov, ako je estrogén, sa prejavujú v priebehu niekoľkých minút, čo je v rozpore s klasickým mechanizmom pôsobenia jadrových receptorov. Hoci molekulárny cieľ týchto negenómových účinkov jadrových receptorov nebol jednoznačne preukázaný, predpokladá sa, že existujú varianty jadrových receptorov, ktoré sú spojené s membránou namiesto toho, aby boli lokalizované v cytosole alebo jadre. Okrem toho tieto membránové receptory fungujú prostredníctvom alternatívnych mechanizmov prenosu signálu, ktoré nezahŕňajú génovú reguláciu.

Nasleduje zoznam 48 známych ľudských jadrových receptorov rozdelených podľa sekvenčnej homológie. Zoznam je usporiadaný takto:

Fylogenetický strom ľudských jadrových receptorov

Podčeľaď 1: Receptory podobné tyroidným hormónom

Podčeľaď 2: Receptor podobný retinoidu X

Podčeľaď 3: Estrogénovým receptorom podobné

Podčeľaď 4: Nervovému rastovému faktoru IB podobné

Podčeľaď 5: Steroidogénny faktor

Podčeľaď 6: Jadrový faktor podobný zárodočným bunkám

Podčeľaď 0: Rôzne

História jadrových receptorov

Nižšie je uvedený stručný výber kľúčových udalostí v histórii výskumu jadrových receptorov.

Konštitutívny androstánový receptor –
Jadrový väzbový faktor –
E2F –
Farnezoidný receptor X –
Kruppel-like faktory –
Nanog –
NF-kB –
Oct-4 –
P300/CBP –
Peroxisome proliferator-activated –
PIT-1 –
Rho faktor –
R-SMAD –
Sigma faktor –
Sox2 –
Sp1 –
STAT proteín

Základná špirála-smyčka-špirála:
Aryl uhľovodíkový receptor –
Faktory indukovateľné hypoxiou –
MYC –
MyoD –
Myogenin –
transkripčný faktor Twist

Základný leucínový zips:
Ccaat-enhancer-binding proteins –
CREB –

Základný leucínový zips typu helix-loop-helix:
transkripčný faktor spojený s mikroftalmiou –
Sterolový regulačný prvok viažuci proteín

Receptory steroidných hormónov
Typ I:
Glukokortikoidný receptor –
Mineralokortikoidný receptor –
Receptor pohlavných hormónov (androgénny receptor, estrogénový receptor, progesterónový receptor)
Typ II:
Kalcitriolový receptor –
Retinoidový receptor (receptor kyseliny retinovej, receptor retinoidu X) –
Receptor hormónov štítnej žľazy

Kategórie
Psychologický slovník

Spánok REM

Spánok REM u dospelých ľudí zvyčajne zaberá 20-25 % celkového spánku a trvá približne 90-120 minút. Počas normálneho spánku ľudia zvyčajne zažívajú približne 4 alebo 5 období spánku REM; na začiatku noci sú pomerne krátke a ku koncu noci dlhšie. Je bežné, že sa človek na konci fázy REM na krátky čas prebudí. Relatívne množstvo spánku REM sa výrazne líši v závislosti od veku. Novorodenec strávi viac ako 80 % celkového času spánku vo fáze REM (pozri tiež Aktívny spánok). Počas REM je sumárna aktivita mozgových neurónov celkom podobná aktivite počas bdenia; z tohto dôvodu sa tento jav často nazýva paradoxný spánok. To znamená, že počas spánku REM nedochádza k dominancii mozgových vĺn.
Spánok REM sa fyziologicky líši od ostatných fáz spánku, ktoré sa súhrnne označujú ako spánok non-REM. Väčšina našich živo spomínaných snov sa vyskytuje počas spánku REM.

Polysomnografický záznam REM spánku. EEG zvýraznené červeným rámčekom. Pohyby očí zvýraznené červenou čiarou.

Z fyziologického hľadiska sú niektoré neuróny v mozgovom kmeni, známe ako bunky spánku REM (nachádzajúce sa v pontinnom tegmente), počas spánku REM mimoriadne aktívne a pravdepodobne sú zodpovedné za jeho výskyt. Uvoľňovanie určitých neurotransmiterov, monoamínov (noradrenalínu, serotonínu a histamínu), je počas REM úplne zastavené. To spôsobuje atóniu REM, stav, pri ktorom nie sú stimulované motorické neuróny, a teda sa svaly tela nehýbu. Nedostatok takejto atónie v REM spôsobuje poruchu správania v REM; osoby trpiace touto poruchou predvádzajú pohyby, ktoré sa vyskytujú v ich snoch.

Tepová frekvencia a frekvencia dýchania sú počas REM spánku nepravidelné, podobne ako počas bdenia. Telesná teplota nie je počas REM dobre regulovaná. Erekcia penisu (nočná penilná tumescencia alebo NPT) je uznávaným sprievodným javom spánku REM a používa sa na diagnostiku, aby sa určilo, či je mužská erektilná dysfunkcia organického alebo psychologického pôvodu. Počas REM je prítomné aj zväčšenie klitorisu so sprievodným vaginálnym prietokom krvi a transudáciou (t. j. lubrikáciou).

Pohyby očí spojené s REM sú generované jadrom pontu s projekciami do horného kolikulu a sú spojené s vlnami PGO (pons, geniculate, occipital).

Spánok REM môže nastať v priebehu približne 90 minút, ale u ľudí s nástupom spánku REM to môže byť len 15-25 minút. To sa považuje za príznak narkolepsie.

Teórie o funkciách spánku REM

Funkcia spánku REM nie je dostatočne objasnená; existuje niekoľko teórií.

Podľa jednej z teórií sa určité spomienky upevňujú počas spánku REM. Mnohé štúdie naznačujú, že spánok REM je dôležitý pre konsolidáciu procedurálnej a priestorovej pamäte. (Zdá sa, že pomalé vlny, ktoré sú súčasťou spánku mimo REM, sú dôležité pre deklaratívnu pamäť.) Nedávna štúdia ukázala, že umelé zosilnenie spánku REM zlepšuje zapamätané dvojice slov na druhý deň. Tucker a kol. preukázali, že denný spánok obsahujúci výlučne spánok non REM zlepšuje deklaratívnu pamäť, ale nie procedurálnu pamäť. U ľudí, ktorí nemajú spánok REM (z dôvodu poškodenia mozgu), však nie sú pamäťové funkcie merateľne ovplyvnené.

Mitchison a Crick navrhli, že funkciou spánku REM je na základe jeho prirodzenej spontánnej aktivity „odstrániť určité nežiaduce spôsoby interakcie v sieťach buniek v mozgovej kôre“, pričom tento proces charakterizovali ako „odnaučenie“. Výsledkom je, že tie spomienky, ktoré sú relevantné (ktorých základný neurónový substrát je dostatočne silný na to, aby vydržal takúto spontánnu, chaotickú aktiváciu), sa ďalej posilňujú, zatiaľ čo slabšie, prechodné, „hlukové“ pamäťové stopy sa rozpadajú.

Stimulácia vo vývoji CNS ako primárna funkcia

Podľa inej teórie, známej ako ontogenetická hypotéza spánku REM, je táto fáza spánku (u novorodencov známa aj ako aktívny spánok) pre vyvíjajúci sa mozog mimoriadne dôležitá, pravdepodobne preto, že poskytuje nervovú stimuláciu, ktorú novorodenci potrebujú na vytvorenie zrelých nervových spojení a na správny vývoj nervového systému. Štúdie skúmajúce účinky deprivácie aktívneho spánku ukázali, že deprivácia na začiatku života môže viesť k problémom so správaním, trvalému narušeniu spánku, zníženiu hmotnosti mozgu a má za následok abnormálne množstvo odumierania neurónových buniek. Spánok REM je nevyhnutný pre správny vývoj centrálnej nervovej sústavy. Túto teóriu podporuje aj skutočnosť, že množstvo spánku REM sa s vekom znižuje, ako aj údaje od iných živočíšnych druhov (pozri nižšie).

Iná teória predpokladá, že vypnutie monoamínov je potrebné na to, aby sa monoamínové receptory v mozgu mohli obnoviť a znovu získať plnú citlivosť. Ak sa totiž spánok REM opakovane preruší, človek si to pri najbližšej príležitosti „vynahradí“ dlhším spánkom REM. Akútna deprivácia spánku REM môže zlepšiť niektoré typy depresie a zdá sa, že depresia súvisí s nerovnováhou určitých neurotransmiterov. Väčšina antidepresív selektívne inhibuje REM spánok v dôsledku ich účinkov na monoamíny. Tento účinok sa však po dlhodobom užívaní znižuje.

Niektorí vedci tvrdia, že pretrvávanie takého zložitého mozgového procesu, akým je spánok REM, naznačuje, že plní dôležitú funkciu pre prežitie druhov cicavcov. Spĺňa dôležité fyziologické potreby nevyhnutné na prežitie do takej miery, že dlhodobá deprivácia spánku REM vedie u pokusných zvierat k smrti. U ľudí aj pokusných zvierat vedie strata REM spánku k viacerým behaviorálnym a fyziologickým abnormalitám. Strata spánku REM bola zaznamenaná počas rôznych prirodzených a experimentálnych infekcií. Prežívanie pokusných zvierat sa znižuje, keď je REM spánok počas infekcie úplne oslabený. To vedie k možnosti, že kvalita a kvantita spánku REM je vo všeobecnosti nevyhnutná pre normálnu fyziológiu organizmu.

Hypotézu o spánku REM predložil Frederic Snyder v roku 1966. Vychádza z pozorovania, že po spánku REM u viacerých cicavcov (potkana, ježka, králika a opice druhu rhesus) nasleduje krátke prebudenie. (U mačiek ani u ľudí k tomu nedochádza, hoci ľudia sa častejšie prebúdzajú zo spánku REM ako zo spánku mimo REM). Snyder predpokladal, že REM spánok zviera pravidelne aktivuje, aby prehľadalo prostredie a hľadalo prípadných predátorov. Táto hypotéza nevysvetľuje svalovú paralýzu pri spánku REM.

REM spánok sa vyskytuje u všetkých cicavcov a vtákov. Zdá sa, že množstvo spánku REM za noc u jednotlivých druhov úzko súvisí s vývojovým štádiom novorodencov. Napríklad ploskolebec, ktorého novorodenci sú úplne bezmocní a nevyvinutí, má viac ako sedem hodín spánku REM za noc [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text].

Fenomén spánku REM a jeho spojenie so snívaním objavili Eugene Aserinsky a Nathaniel Kleitman s pomocou Williama C. Dementa, vtedajšieho študenta medicíny, v roku 1952 počas svojho pôsobenia na Chicagskej univerzite.

Spánok s rýchlymi pohybmi očí – Spánok bez rýchlych pohybov očí – Spánok s pomalými vlnami – Spánok s vlnami beta – Spánok s vlnami delta – Spánok s vlnami gama – Spánok s vlnami Theta

Syndróm rozšírenej spánkovej fázy – Automatické správanie – Porucha cirkadiánneho rytmu spánku – Syndróm oneskorenej spánkovej fázy – Dyssomnia – Hypersomnia – Insomnia – Narkolepsia – Nočný teror – Noktúria – Nočný myoklonus – Syndróm nepretržitého spánku a bdenia – Ondinova kliatba – Parasomnia – Spánková apnoe – Spánková deprivácia – Spánková choroba – Námesačnosť – Námesačnosť

Stavy vedomia -Snívanie – Obsah sna – Syndróm explodujúcej hlavy – Falošné prebudenie – Hypnagogia – Hypnický zášklb – Lucidný sen – Nočná mora – Nočná emisia – Spánková paralýza – Somnolencia –

Chronotyp – Liečba elektrospánku – Hypnotiká – Zdriemnutie – Jet lag – Uspávanie – Polyfázový spánok – Segmentovaný spánok – Siesta – Spánok a učenie – Spánkový dlh – Spánková zotrvačnosť – Nástup spánku – Liečba spánku – Cyklus bdenia – Chrápanie

Kategórie
Psychologický slovník

Sympatický nervový systém

Sympatický nervový systém (SNS) je spolu s črevným nervovým systémom a parasympatickým nervovým systémom súčasťou autonómneho nervového systému. Je neustále aktívny na základnej úrovni, aby udržiaval homeostázu. (nazýva sa sympatický tonus) a stáva sa aktívnejším v čase stresu. Jeho činnosť počas stresovej reakcie zahŕňa reakciu boj alebo útek.

Sympatický nervový systém spolu s ďalšími dvoma zložkami autonómneho nervového systému pomáha ovládať väčšinu vnútorných orgánov tela. Predpokladá sa, že stres – ako napríklad reakcia „útek alebo boj“ – pôsobí proti parasympatickému systému, ktorý vo všeobecnosti podporuje udržiavanie tela v pokoji. V skutočnosti funkcie parasympatického aj sympatického nervového systému nie sú také jednoznačné, ale toto je užitočné pravidlo.

Na prenose akéhokoľvek signálu cez sympatikus sa podieľajú dva druhy neurónov: pre- a postgangliové. Kratšie pregangliové neuróny vychádzajú z torakolumbálnej oblasti miechy (konkrétne z úrovní T1 – L2) a putujú do ganglia, často jedného z paravertebrálnych ganglií, kde sa synaptizujú s postgangliovým neurónom. Odtiaľ sa dlhé postgangliové neuróny rozširujú po väčšine tela.

Na synapsách v gangliách uvoľňujú pregangliové neuróny acetylcholín, neurotransmiter, ktorý aktivuje nikotínové acetylcholínové receptory na postgangliových neurónoch. V reakcii na tento podnet postgangliové neuróny – až na dve dôležité výnimky – uvoľňujú noradrenalín, ktorý aktivuje adrenergné receptory na periférnych cieľových tkanivách. Aktivácia receptorov cieľového tkaniva spôsobuje účinky spojené so sympatickým systémom.

Dve uvedené výnimky sú postgangliové neuróny inervujúce potné žľazy – ktoré uvoľňujú acetylcholín pre aktiváciu muskarínových receptorov – a dreň nadobličiek. Drenica nadobličiek sa vyvíja súčasne so sympatikovým nervovým systémom a funguje ako modifikované sympatikové ganglium: dochádza v nej k synapsiam medzi pre- a postgangliovými neurónmi, ale postgangliové neuróny neopúšťajú dreň; namiesto toho priamo uvoľňujú noradrenalín a adrenalín do krvi.

Sympatický nervový systém je zodpovedný za reguláciu mnohých homeostatických mechanizmov v živých organizmoch. Vlákna zo SNS inervujú tkanivá takmer každého orgánového systému a zabezpečujú aspoň určitú regulačnú funkciu v takých rôznych oblastiach, ako je priemer zreníc, pohyblivosť čriev a vylučovanie moču. Je pravdepodobne najznámejšia tým, že sprostredkúva neuronálnu a hormonálnu stresovú reakciu, ktorá je všeobecne známa ako reakcia „bojuj alebo utekaj“. Táto reakcia je známa aj ako sympatoadrenálna reakcia organizmu, pretože pregangliové sympatikové vlákna, ktoré končia v dreni nadobličiek (ale aj všetky ostatné sympatikové vlákna), vylučujú acetylcholín, ktorý z nej aktivuje vylučovanie adrenalínu (adrenalín) a v menšej miere aj noradrenalínu (noradrenalín). Táto reakcia, ktorá pôsobí predovšetkým na kardiovaskulárny systém, je teda sprostredkovaná priamo prostredníctvom impulzov prenášaných cez sympatikový nervový systém a nepriamo prostredníctvom katecholamínov vylučovaných z drene nadobličiek.

Veda sa zvyčajne pozerá na SNS ako na automatický regulačný systém, ktorý funguje bez zásahu vedomého myslenia. Niektorí evoluční teoretici predpokladajú, že sympatikový nervový systém fungoval u prvých organizmov na udržanie prežitia, keďže sympatikový nervový systém je zodpovedný za naštartovanie organizmu na akciu. Jedným z príkladov tohto naštartovania sú okamihy pred prebudením, keď sa spontánne zvyšuje výtok sympatiku v rámci prípravy na akciu.

Sympatické nervy vychádzajú z vnútra chrbtice, smerom k stredu miechy v intermediolaterálnom bunkovom stĺpci (alebo laterálnom rohu), ktorý začína v prvom hrudnom segmente miechy a predpokladá sa, že sa rozširuje do druhého alebo tretieho bedrového segmentu. Keďže jeho bunky začínajú v hrudnej a bedrovej časti miechy, hovorí sa, že CNS má torakolumbálny odtok. Axóny týchto nervov opúšťajú miechu vo ventrálnych vetvách (rami) miechových nervov a potom sa oddeľujú ako biele rami (nazývané tak podľa lesklých bielych obalov myelínu okolo každého axónu), ktoré sa pripájajú k dvom reťazovým gangliám rozprestierajúcim sa popri sympatickom nervovom systéme.

Aby sa axóny dostali k cieľovým orgánom a žľazám, musia v tele prekonať veľké vzdialenosti a na to sa mnohé axóny spájajú s axónom druhej bunky. Konce axónov sa nedotýkajú priamo, ale spájajú sa cez priestor, tzv. synapsiu.

V SNS a iných zložkách periférneho nervového systému sa tieto synapsie vytvárajú v miestach nazývaných gangliá. Bunka, ktorá vysiela svoje vlákno, sa nazýva pregangliová bunka, zatiaľ čo bunka, ktorej vlákno opúšťa ganglium, sa nazýva postgangliová bunka. Ako už bolo uvedené, pregangliové bunky SNS sa nachádzajú medzi prvým hrudným segmentom a tretím bedrovým segmentom miechy. Postgangliové bunky majú svoje bunkové telá v gangliách a vysielajú svoje axóny do cieľových orgánov alebo žliaz.

Medzi gangliá patria nielen sympatické kmene, ale aj krčné gangliá (horné, stredné a dolné), ktoré vysielajú sympatické nervové vlákna do orgánov hlavy a hrudníka, a celiakálne a mezenterické gangliá (ktoré vysielajú sympatické vlákna do čriev).

Správy prechádzajú SNS v obojsmernom toku. Eferentné správy môžu súčasne vyvolať zmeny v rôznych častiach tela. Sympatický nervový systém môže napríklad zrýchliť srdcovú frekvenciu; rozšíriť priedušky; znížiť motilitu (pohyb) hrubého čreva; stiahnuť cievy; zvýšiť peristaltiku v pažeráku; spôsobiť rozšírenie zreníc, piloerekciu (husiu kožu) a potenie (potenie) a zvýšiť krvný tlak. Aferentné správy prenášajú pocity, ako je teplo, chlad alebo bolesť.

Prvá synapsa (v sympatickom reťazci) je sprostredkovaná nikotínovými receptormi fyziologicky aktivovanými acetylcholínom a cieľová synapsa je sprostredkovaná adrenergnými receptormi fyziologicky aktivovanými noradrenalínom (noradrenalínom) alebo adrenalínom (adrenalínom). Výnimkou sú potné žľazy, ktoré dostávajú sympatikovú inerváciu, ale majú muskarínové acetylcholínové receptory, ktoré sú normálne charakteristické pre PNS. Ďalšou výnimkou sú niektoré hlboké svalové cievy, ktoré majú acetylcholínové receptory a ktoré sa pri zvýšení tonusu sympatiku rozširujú (a nie sťahujú).

Mozog –
Miecha –
Centrálny nervový systém –
Periférny nervový systém –
Somatický nervový systém –
Autonómny nervový systém –
Sympatický nervový systém –
Parasympatický nervový systém

anat(h/r/t/c/b/l/s/a)/phys(r)/devp/prot/nttr/nttm/ntrp

noco/auto/cong/tumr, sysi/epon, injr

Kategórie
Psychologický slovník

Motivácia

Motivácia je slovo, ktoré sa používa na označenie dôvodu alebo dôvodov, ktoré vedú k určitému správaniu, najmä ľudskému správaniu, ako ho skúma psychológia a neuropsychológia. Je to psychologická vlastnosť, ktorá podnecuje organizmus k činnosti smerujúcej k želanému cieľu a vyvoláva, riadi a udržiava určité správanie zamerané na cieľ. Napríklad: Jedinec nejedol, cíti sa hladný a ako reakciu na to sa naje a zmenší pocit hladu. Existuje mnoho prístupov k motivácii: fyziologický, behaviorálny, kognitívny a sociálny.

Motivácia môže vychádzať zo základnej potreby minimalizovať fyzickú bolesť a maximalizovať pôžitok, alebo môže zahŕňať špecifické potreby, ako je jedlo a odpočinok, alebo túžbu po vytúženom predmete. Z koncepčného hľadiska motivácia súvisí s emóciami, ale je od nich odlišná.

Tieto dôvody môžu zahŕňať základné potreby, ako je jedlo alebo vytúžený predmet, cieľ, stav alebo ideál. Motiváciu k správaniu možno pripísať aj menej zjavným dôvodom, ako je altruizmus alebo morálka. Podľa Geena sa motivácia vzťahuje na iniciáciu, smerovanie, intenzitu a pretrvávanie ľudského správania.

Motiv je základom slova motivácia.

Filozofi sa zaoberali otázkou motivácie, aby vysvetlili, prečo ľudia myslia alebo konajú, cítia alebo sa správajú tak, ako sa správajú.
Jeremy Bentham napríklad v diele Úvod do princípov morálky a zákonodarstva tvrdil, že ľudia sú primárne hedonisticky založení:

„Príroda postavila ľudstvo pod vládu dvoch suverénnych pánov, bolesti a rozkoše. Len oni nám môžu ukázať, čo by sme mali robiť, ako aj určiť, čo budeme robiť“ (Bentham 1789).

O rôznych typoch motivácie možno diskutovať v súvislosti s Maslowovou hierarchiou potrieb, čo je teória, ktorú navrhol Abraham Maslow v roku 1943 vo svojej práci Teória ľudskej motivácie, ktorú neskôr rozšíril. Jeho teória tvrdí, že keď ľudia uspokoja „základné potreby“ a prekonajú depriváciu, snažia sa postupne uspokojiť „vyššie potreby“, ktoré sa nachádzajú v stanovenej hierarchii.

Maslowova hierarchia potrieb sa často znázorňuje ako pyramída pozostávajúca z piatich úrovní: štyri nižšie úrovne sú zoskupené ako potreby nedostatku spojené s fyziologickými potrebami, zatiaľ čo najvyššia úroveň sa označuje ako potreby rastu spojené s psychologickými potrebami. Zatiaľ čo nedostatkové potreby musia byť uspokojené, rastové potreby neustále formujú správanie. Základná koncepcia spočíva v tom, že vyššie potreby v tejto hierarchii sa dostávajú do popredia až vtedy, keď sú prevažne alebo úplne uspokojené všetky potreby, ktoré sú v pyramíde nižšie. Rastové sily vytvárajú v hierarchii pohyb smerom nahor, zatiaľ čo regresívne sily posúvajú prepotreby ďalej v hierarchii.

Je potrebné pravidelne uspokojovať základné fyziologické potreby, ako je jedlo, spánok, aktivita atď:

Odmena, hmotná alebo nehmotná, sa poskytuje po vykonaní činnosti (t. j. správania) so zámerom, aby sa správanie zopakovalo. To sa uskutočňuje tak, že sa správaniu priradí pozitívny význam. Štúdie ukazujú, že ak osoba dostane odmenu okamžite, účinok bude väčší a s predlžujúcim sa trvaním sa znižuje. Opakovaná kombinácia činnosti a odmeny môže spôsobiť, že sa činnosť stane návykom.

Odmeny môžu byť tiež organizované ako vonkajšie alebo vnútorné. Vonkajšie odmeny sú voči človeku vonkajšie, napríklad pochvala alebo peniaze. Vnútorné odmeny sú pre osobu vnútorné; napríklad spokojnosť alebo úspech.

Niektorí autori rozlišujú dve formy vnútornej motivácie: jedna je založená na pôžitku, druhá na povinnosti. V tomto kontexte sa povinnosť vzťahuje na motiváciu založenú na tom, čo si jednotlivec myslí, že by sa malo urobiť. Napríklad pocit zodpovednosti za poslanie môže viesť k pomoci iným nad rámec toho, čo je ľahko pozorovateľné, odmeňované alebo zábavné.

Posilňovač sa od odmeny líši tým, že cieľom posilnenia je vytvoriť merateľné zvýšenie miery želaného správania po pridaní niečoho do prostredia.

Vnútorná a vonkajšia motivácia

Vnútorná motivácia sa vzťahuje na motiváciu, ktorá je poháňaná záujmom alebo radosťou zo samotnej úlohy a existuje skôr v jednotlivcovi, než aby sa spoliehala na akýkoľvek vonkajší tlak. Vnútorná motivácia je založená na tom, že činnosť prináša radosť, a nie na snahe získať vonkajšiu odmenu. Vnútorná motivácia sa skúma od začiatku 70. rokov 20. storočia. Študenti, ktorí sú vnútorne motivovaní, sa s väčšou pravdepodobnosťou budú do úlohy zapájať ochotne, ako aj pracovať na zlepšovaní svojich zručností, čím sa zvýšia ich schopnosti. Študenti budú pravdepodobne vnútorne motivovaní, ak:

Vonkajšia motivácia sa vzťahuje na vykonávanie činnosti s cieľom dosiahnuť výsledok, ktorý je potom v rozpore s vnútornou motiváciou. Všeobecne sa predpokladá, že motivácia plní dve funkcie. Prvá sa často označuje ako energetická aktivačná zložka motivačného konštruktu. Druhá je zameraná na konkrétne správanie a odkazuje na zložku smerovania orientácie.
Vonkajšia motivácia pochádza zvonka od jednotlivca. Bežnými vonkajšími motiváciami sú odmeny, napríklad peniaze a známky, a hrozba trestu. Súťaž je vo všeobecnosti vonkajšia, pretože podnecuje výkonného pracovníka k víťazstvu a porážke ostatných, a nie len k tomu, aby si užíval vnútorné odmeny z danej činnosti. Dav povzbudzujúci jednotlivca a trofeje sú tiež vonkajšie stimuly.
Koncept motivácie možno deťom vštepiť už vo veľmi mladom veku, a to propagáciou a vyvolaním záujmu o určitú knihu alebo román. Ide o to, aby sa s mladými jedincami viedla diskusia týkajúca sa knihy, ako aj ich odmeňovanie.

Sociálno-psychologický výskum naznačil, že vonkajšie odmeny môžu viesť k nadmernému ospravedlneniu a následnému zníženiu vnútornej motivácie. V jednej štúdii, ktorá tento účinok preukázala, deti, ktoré očakávali, že budú (a boli) odmenené stužkou a zlatou hviezdou za kreslenie obrázkov, strávili pri následných pozorovaniach menej času hrou s kresliacimi materiálmi ako deti, ktoré boli zaradené do podmienky neočakávanej odmeny. V prípade detí, ktoré nedostali žiadnu vonkajšiu odmenu, teória sebaurčenia navrhuje, že vonkajšiu motiváciu môže jedinec internalizovať, ak úloha zodpovedá jeho hodnotám a presvedčeniam, a teda pomáha napĺňať jeho základné psychologické potreby.

Tento model sa zvyčajne používa pri diskusii o motivácii v kontexte cestovného ruchu, preto by sa mu mala venovať najväčšia pozornosť vo výskume gastronomického cestovného ruchu. Pull faktory ilustrujú výber destinácií turistami, zatiaľ čo push faktory určujú túžbu ísť na dovolenku. Okrem toho push motívy súvisia s vnútornými silami, napríklad s potrebou oddychu alebo úniku, a pull faktory zasa podnecujú cestovateľa k návšteve určitej lokality vonkajšími silami, napríklad krajinou, kultúrnym obrazom alebo podnebím destinácie. Dann tiež zdôrazňuje skutočnosť, že push faktory môžu byť stimulované vonkajšími a situačnými aspektmi motivácie v podobe pull faktorov. Na druhej strane pull faktory sú otázky, ktoré môžu vyplynúť zo samotnej lokality, a preto „tlačia“ jednotlivca, aby sa rozhodol ju spoznať.
Keďže v priebehu rokov bolo v mnohých štúdiách vypracovaných obrovské množstvo teórií, neexistuje jediná teória, ktorá by ilustrovala všetky motivačné aspekty cestovania. Mnohí výskumníci zdôraznili, že keďže motívy sa môžu vyskytovať súčasne, nemalo by sa predpokladať, že len jeden motív vedie jednotlivca k vykonaniu činnosti, ako sa to predpokladalo v predchádzajúcich štúdiách. Na druhej strane, keďže ľudia nie sú schopní uspokojiť všetky svoje potreby naraz, zvyčajne sa snažia uspokojiť niektoré alebo niekoľko z nich.

Sebakontrola motivácie sa čoraz viac chápe ako podmnožina emocionálnej inteligencie; človek môže byť podľa konzervatívnejšej definície vysoko inteligentný (ako sa meria mnohými inteligenčnými testami), ale nemotivovaný venovať túto inteligenciu určitým úlohám. „Teória očakávania“ profesora Victora Vrooma z Yale School of Management poskytuje opis toho, kedy sa ľudia rozhodnú, či vynaložia sebakontrolu na dosiahnutie určitého cieľa.

Pohnútky a túžby možno opísať ako nedostatok alebo potrebu, ktorá aktivuje správanie zamerané na cieľ alebo podnet. Predpokladá sa, že majú pôvod vo vnútri jednotlivca a nemusia vyžadovať vonkajšie podnety na podporu správania. Základné pohnútky môžu byť vyvolané nedostatkami, ako je hlad, ktorý motivuje človeka k hľadaniu potravy; zatiaľ čo jemnejšie pohnútky môžu byť túžba po pochvale a schválení, ktorá motivuje človeka správať sa spôsobom, ktorý je príjemný pre ostatných.

Naopak, úlohu vonkajších odmien a podnetov možno vidieť na príklade výcviku zvierat, ktoré dostávajú pamlsky, keď správne vykonajú nejaký trik. Pamlsok motivuje zvieratá, aby trik vykonávali dôsledne, a to aj neskôr, keď sa pamlsok z procesu odstráni.

Tresty, nátlak a negatívne posilňovanie

Najzreteľnejšou formou motivácie je nátlak, pri ktorom má vyhnutie sa bolesti alebo iným negatívnym dôsledkom okamžitý účinok. Extrémne použitie donútenia sa považuje za otroctvo. Hoci sa donucovanie v mnohých filozofiách považuje za morálne odsúdeniahodné, bežne sa praktizuje na väzňoch, študentoch v rámci povinnej školskej dochádzky, v rámci nukleárnej rodinnej jednotky (na deťoch) a vo forme brannej povinnosti. Kritici moderného kapitalizmu tvrdia, že bez sietí sociálneho zabezpečenia je mzdové otroctvo nevyhnutné. Mnohí kapitalisti, ako napríklad Ayn Randová, však veľmi hlasno vystupovali proti donucovaniu [Ako odkazovať a odkazovať na zhrnutie alebo text]. Úspešné donucovanie môže mať niekedy prednosť pred inými druhmi motivácie. Sebaponútenie je zriedkakedy podstatne negatívne (zvyčajne je negatívne len v tom zmysle, že sa vyhne pozitívnemu, napríklad vzdaniu sa drahej večere alebo obdobia oddychu), je však zaujímavé tým, že ilustruje, ako sa niekedy dajú vyladiť nižšie úrovne motivácie, aby sa uspokojili vyššie.

Keďže motivácia je základným predmetom záujmu psychológie, väčšina hlavných teoretických prístupov k tejto téme vytvorila vlastné teórie motivácie.

Faktory ovplyvňujúce motivovaný výkon

Účinky motivácie môže meniť viacero faktorov:

Vývojové aspekty motivácie

Moderné zobrazovacie metódy poskytli pevnú empirickú podporu psychologickej teórii, že emocionálne programovanie je do veľkej miery definované v detstve. Harold Chugani, lekársky riaditeľ PET kliniky v Detskej nemocnici v Michigane a profesor pediatrie, neurológie a rádiológie na Wayne State University School of Medicine, zistil, že detský mozog je oveľa schopnejší prijímať nové informácie (spojené s emóciami) ako mozog dospelých. Mozgová aktivita v kortikálnych oblastiach je u detí od tretieho do deviateho roku života približne dvakrát vyššia ako u dospelých. Po tomto období neustále klesá na nízke úrovne v dospelosti. Na druhej strane objem mozgu je v deviatom roku života už približne na 95 % úrovne dospelých.

Psychoneurológia motivácie

Kontrola motivácie je pochopená len v obmedzenej miere. Existuje mnoho rôznych prístupov k tréningu motivácie, ale mnohé z nich kritici považujú za pseudovedecké. Aby sme pochopili, ako riadiť motiváciu, je potrebné najprv pochopiť, prečo mnohým ľuďom chýba motivácia.

Pracovníci v každej organizácii potrebujú niečo, čo ich udrží v práci. Väčšinou stačí plat zamestnanca, aby ho udržal pracovať pre organizáciu. Zamestnanec musí byť motivovaný pracovať pre spoločnosť alebo organizáciu. Ak u zamestnanca nie je prítomná motivácia, kvalita jeho práce alebo celej práce vo všeobecnosti sa zhorší.

Pri motivovaní publika môžete použiť všeobecné motivačné stratégie alebo špecifické motivačné výzvy. K všeobecným motivačným stratégiám patrí mäkký predaj oproti tvrdému predaju a typ osobnosti. Stratégie mäkkého predaja majú logické apely, emocionálne apely, rady a pochvaly. Stratégie tvrdého predaja majú výmenný obchod, prevahu, nátlak a hodnosť. Môžete tiež zvážiť založenie stratégie na osobnosti publika. Špecifické motivačné apely sa zameriavajú na preukázateľné fakty, pocity, dobro a zlo, odmeny pre publikum a hrozby pre publikum.

Model pracovných charakteristík (JCM), ktorý navrhli Hackman a Oldham, sa pokúša využiť dizajn pracovných miest na zlepšenie motivácie zamestnancov. Zistili, že každé pracovné miesto možno opísať z hľadiska piatich kľúčových pracovných charakteristík;

1. Rozmanitosť zručností – miera, do akej si práca vyžaduje rôzne zručnosti a talent na vykonávanie rôznych činností

2. Identita úlohy – táto dimenzia sa týka dokončenia celého a identifikovateľného diela v porovnaní s čiastočnou úlohou ako súčasťou väčšieho diela.

3. Význam úlohy – je to vplyv úlohy na život alebo prácu ostatných.

4. Autonómia – je stupeň nezávislosti alebo slobody, ktorý je umožnený pri vykonávaní práce

5. Spätná väzba k úlohe – individuálne získanie priamej a jasnej spätnej väzby o efektívnosti jednotlivca vykonávajúceho pracovné činnosti

JCM spája tieto základné pracovné dimenzie uvedené vyššie s kritickými psychologickými stavmi, ktoré vedú k želaným osobným a pracovným výsledkom. To tvorí základ tejto „sily potrebnej pre rast zamestnancov“. Uvedené základné dimenzie možno spojiť do jedného prediktívneho indexu, ktorý sa nazýva skóre motivačného potenciálu.

Motivačný potenciál Skóre

Skóre motivačného potenciálu (MPS) možno vypočítať pomocou vyššie uvedených základných dimenzií takto;

Pracovné miesta, ktoré majú vysoký motivačný potenciál, musia mať vysokú úroveň aspoň jedného z troch faktorov, ktoré vedú k prežívaniu zmysluplnosti, a tiež musia mať vysokú úroveň autonómie a spätnej väzby. Ak má pracovné miesto vysoký MPS, model charakteristík pracovného miesta predpovedá, že motivácia, výkonnosť a spokojnosť s prácou budú pozitívne ovplyvnené a pravdepodobnosť negatívnych výsledkov, ako je absencia a fluktuácia, sa zníži.

Niektorí autori, najmä z transhumanistického hnutia, navrhujú používanie „inteligentných drog“, známych aj ako nootropiká, ako „motivačných stimulátorov“. Účinky mnohých z týchto drog na mozog nie sú jednoznačne dobre známe a ich právny status často sťažuje otvorené experimentovanie.

Konvergujúce neurobiologické dôkazy tiež podporujú myšlienku, že návykové drogy, ako sú kokaín, nikotín, alkohol a heroín, pôsobia na mozgové systémy, ktoré sú základom motivácie k prirodzeným odmenám, ako je mezolimbický dopamínový systém. Za normálnych okolností tieto mozgové systémy slúžia na to, aby nás viedli k odmenám zvyšujúcim kondíciu (jedlo, voda, sex atď.), ale opakované užívanie drog zneužívania ich môže kooptovať, čo spôsobuje, že závislí nadmerne vyhľadávajú odmeny za drogy. Drogy teda môžu uniesť mozgové systémy, ktoré sú základom iných motivácií, čo spôsobuje takmer výlučnú snahu o drogy charakteristickú pre závislosť.

Motivácia v podmienkach aplikovanej psychológie

Kategórie
Psychologický slovník

Neuroestetika

Neuroestetika (alebo neuroestetika) je relatívne nová subdisciplína empirickej estetiky. Empirická estetika využíva vedecký prístup k štúdiu estetického vnímania umenia a hudby. Neuroestetika dostala svoju formálnu definíciu v roku 2002 ako vedecké štúdium nervových základov kontemplácie a tvorby umeleckého diela. Neuroestetika využíva techniky neurovedy s cieľom vysvetliť a pochopiť estetické zážitky na neurologickej úrovni. Táto téma priťahuje vedcov z mnohých odborov vrátane neurológov, historikov umenia, umelcov a psychológov.

Výskumníci hľadajú odpovede na otázky neurovedy, prečo ľudský mozog považuje umelecké diela ako Da Vinciho Mona Lisa za také lákavé.

Neuroestetika sa pokúša spojiť neurologický výskum s estetikou skúmaním prežívania krásy a vnímania umenia na úrovni mozgových funkcií a duševných stavov. Nedávno vyvinutá oblasť hľadá nervové koreláty umeleckého hodnotenia a umeleckej tvorby. Všeobecne sa uznáva, že vizuálna estetika, pomenovaná ako schopnosť priradiť rôzny stupeň krásy určitým formám, farbám alebo pohybom, je ľudskou vlastnosťou získanou po divergencii ľudských a vekových línií. Teóriu umenia možno rozdeliť na jednotlivé zložky. O logike umenia sa často diskutuje z hľadiska toho, či sa riadi súborom univerzálnych zákonov alebo princípov. Okrem toho sa hľadá evolučné zdôvodnenie vzniku a charakteristiky týchto princípov. Väzba na ľudskú skúsenosť, určenie konkrétnych zapojených mozgových obvodov môže pomôcť presne určiť pôvod ľudskej reakcie prostredníctvom využitia zobrazovania mozgu pri experimentoch.

Výskumníci, ktorí v tejto oblasti zaujali významné postavenie, spájajú princípy psychológie vnímania, evolučnej biológie, neurologických deficitov a funkčnej anatómie mozgu, aby sa zaoberali evolučným významom krásy, ktorá môže byť podstatou umenia. Domnievame sa, že neuroveda je veľmi sľubnou cestou pre hľadanie kvantifikovaného hodnotenia umenia.

S cieľom odhaliť všeobecné pravidlá estetiky je jedným z prístupov pozorovanie subjektov, ktoré sa pozerajú na umenie, a skúmanie mechaniky videnia. Tento populárny prístup presadzoval významný neurológ Semir Zeki. Predpokladá, že príjemné pocity sú odvodené od opakovanej aktivácie neurónov v dôsledku primitívnych vizuálnych podnetov, ako sú horizontálne a vertikálne línie. Okrem vytvorenia teórií na vysvetlenie, ako je napríklad Ramachandranov súbor zákonov, je dôležité využiť neurovedu na určenie a pochopenie príslušných neurologických mechanizmov.

Prepojenie medzi špecifickými oblasťami mozgu a umeleckou činnosťou má pre oblasť neuroestetiky veľký význam. Možno ju aplikovať na schopnosť tvoriť aj interpretovať umenie. Bežným prístupom k odhaľovaniu nervových mechanizmov je štúdium jedincov, konkrétne umelcov, s nervovými poruchami, ako je savantský syndróm alebo nejaká forma traumatického poškodenia. Analýza umenia vytvoreného týmito pacientmi poskytuje cenné poznatky o oblastiach mozgu zodpovedných za zachytenie podstaty umenia.

Estetický pôžitok jednotlivcov možno skúmať pomocou experimentov so zobrazovaním mozgu. Keď sú pokusné osoby konfrontované s obrazmi určitej estetickej úrovne, možno identifikovať špecifické oblasti mozgu, ktoré sa aktivujú. Tvrdí sa, že zmysel pre krásu a estetické hodnotenie predpokladá zmenu aktivácie systému odmeňovania mozgu.

Kľúčový aspekt výskumu spočíva v tom, či možno estetické hodnotenie považovať za proces zdola nahor riadený nervovými primitívmi alebo za proces zhora nadol s vysokou úrovňou poznania. Neurológovia mali úspech pri skúmaní primitívov. Je však potrebné objektívne definovať abstraktné filozofické pojmy vyššej úrovne s neurálnymi korelátmi. Predpokladá sa, že estetická skúsenosť je funkciou interakcie medzi zámernou orientáciou pozornosti zhora nadol a percepčnou facilitáciou konštrukcie obrazu zdola nahor. Inými slovami, keďže netrénované osoby pri sledovaní umeleckých diel automaticky uplatňujú návyk identifikácie objektu, na zapojenie estetického vnímania môže byť potrebná kontrola zhora nadol na zníženie tohto návyku. To naznačuje, že umelci by vykazovali iné úrovne aktivácie ako neumelci.

Nedávno sa skúmali estetické reakcie na rôzne druhy umenia a techník. Kubizmus je najradikálnejším odklonom od západných foriem umenia s navrhovaným cieľom prinútiť diváka objaviť menej nestabilné prvky zobrazovaného objektu. Odstraňuje zásahy, ako je osvetlenie a perspektívny uhol, aby zachytil objekty také, aké sú v skutočnosti. Možno to prirovnať k tomu, ako si mozog zachováva identitu objektu napriek meniacim sa podmienkam. Moderné, reprezentačné a impresionistické umenie sa skúmalo aj na účely vysvetlenia systémov vizuálneho spracovania. Estetické posudzovanie však existuje vo všetkých oblastiach, nielen v umení.

Zákony zrakového mozgu Semira Zekiho

„…umelec je v istom zmysle neurológ, ktorý skúma možnosti a schopnosti mozgu, hoci s inými nástrojmi. To, ako môžu takéto výtvory vzbudzovať estetické zážitky, možno plne pochopiť len z neurálneho hľadiska. Takéto pochopenie je teraz na dosah.“

Navrhuje dva najvyššie zákony vizuálneho mozgu.

Napriek zmenám, ku ktorým dochádza pri spracovaní vizuálnych podnetov (vzdialenosť, uhol pohľadu, osvetlenie atď.), má mozog jedinečnú schopnosť zachovať si poznatky o stálych a podstatných vlastnostiach objektu a vyradiť nepodstatné dynamické vlastnosti. To platí nielen pre schopnosť vidieť banán vždy ako žltú farbu, ale aj pre rozpoznávanie tvárí pod rôznymi uhlami. Veľká časť tohto nervového fungovania sa pripisuje zrakovým oblastiam mozgu, konkrétne mozgovej kôre V1 a špecializovaným skupinám buniek, ktoré sa zapália pre špecifický orientačný podnet.

V porovnaní s tým umelecké dielo zachytáva podstatu objektu. Samotná tvorba umenia môže byť modelovaná na základe tejto primitívnej nervovej funkcie. Proces maľovania napríklad zahŕňa destiláciu objektu, aby ho zobrazil taký, aký skutočne je, čo sa líši od toho, ako ho vidia oči. Zeki sa tiež pokúsil predstaviť platónsky ideál a Hegalov koncept prostredníctvom výroku: formy nemajú existenciu bez mozgu a schopnosti uloženej pamäte, pričom odkazoval na to, ako umelci ako Monet mohli maľovať bez toho, aby vedeli, čo sú objekty, aby zachytili ich skutočnú podobu.

Tento proces sa vzťahuje na hierarchickú koordináciu, pri ktorej sa všeobecná reprezentácia môže aplikovať na mnoho konkrétnych prvkov, čo umožňuje mozgu efektívne spracovať vizuálne podnety. Schopnosť abstrakcie sa mohla vyvinúť ako nevyhnutnosť vzhľadom na obmedzenia pamäte. Umenie istým spôsobom externalizuje funkcie abstrakcie v mozgu. Proces abstrakcie nie je kognitívnym neurobiológom známy. Zeki však navrhuje zaujímavú otázku, či existuje významný rozdiel v štruktúre mozgovej aktivity pri sledovaní abstraktného umenia v porovnaní s reprezentatívnym umením.

Ramachandranových osem zákonov umeleckej skúsenosti

Vilayanur S. Ramachandran a jeho kolegovia, vrátane Williama Hirsteina, vypracovali populárnu teóriu ľudského umeleckého zážitku a nervových mechanizmov, ktoré ho sprostredkúvajú. Navrhujú súbor heuristík, ktoré umelci buď vedome, alebo nevedome využívajú na optimálnu stimuláciu vizuálnych oblastí mozgu. Tieto zákony sa spájajú do základných konceptov vysokého rádu ľudskej umeleckej skúsenosti. Hoci nie sú všeobjímajúce, pretože nepochybne existuje mnoho ďalších princípov umeleckej skúsenosti, poskytujú rámec na pochopenie aspektov vizuálneho umenia, estetiky a dizajnu. Kvantitatívne testovanie týchto princípov môže v budúcnosti poskytnúť dôkazy o špecifických oblastiach mozgu zodpovedných za estetickú príťažlivosť.

Tento psychologický fenomén je známy najmä vďaka jeho aplikácii pri rozlišovacom učení zvierat. Pri efekte posunu vrcholu zvieratá niekedy reagujú silnejšie na prehnané verzie tréningových podnetov. Napríklad potkan je trénovaný na rozlišovanie štvorca od obdĺžnika tým, že je odmeňovaný za rozpoznanie obdĺžnika. Potkan bude častejšie reagovať na objekt, za ktorý je odmeňovaný, a to až do takej miery, že potkan bude reagovať na obdĺžnik, ktorý je dlhší a chudší, s vyššou frekvenciou ako pôvodný, na ktorý bol trénovaný. Toto sa nazýva superstimulácia. Skutočnosť, že potkan reaguje viac na „super“ obdĺžnik, znamená, že sa učí pravidlo.

Tento efekt možno aplikovať na ľudské rozpoznávanie vzorov a estetické preferencie. Umelci sa snažia zachytiť samotnú podstatu niečoho, aby vyvolali priamu emocionálnu reakciu. Inými slovami, snažia sa vytvoriť „super“ obdĺžnik, aby u diváka vyvolali vyššiu frekvenčnú odozvu. Aby umelec zachytil podstatu niečoho, zosilňuje rozdiely daného objektu alebo to, čo ho robí jedinečným, aby zvýraznil podstatné črty a zredukoval nadbytočné informácie. Tento proces napodobňuje to, na čo sa vyvinuli zrakové oblasti mozgu, a silnejšie aktivuje tie isté nervové mechanizmy, ktoré boli pôvodne aktivované pôvodným objektom.

Umelci zámerne preháňajú tieňovanie, svetlá, osvetlenie atď. do takej miery, ktorá by sa v skutočnom obraze nikdy nevyskytla, aby vytvorili karikatúru. V niektorých prípadoch však mnohí umelci môžu nevedome vytvárať zvýšenú aktivitu v špecifických oblastiach mozgu spôsobom, ktorý nie je vedomej mysli zrejmý. V súčasnosti nie je známe, ako to vizuálne dráhy vysvetľujú.

Izolácia jediného vizuálneho podnetu pomáha organizmu prideliť pozornosť výstupu jediného modulu, čo mu umožňuje efektívnejšie využívať posun vrcholu pozdĺž dimenzií reprezentovaných v tomto module. Inými slovami, je potrebné izolovať požadovanú vizuálnu formu predtým, ako sa tento aspekt zosilní. To je dôvod, prečo je niekedy obrysová kresba alebo skica ako umenie účinnejšia ako originálna farebná fotografia. Napríklad karikaturista môže zveličiť určité črty tváre, ktoré sú pre postavu jedinečné, a odstrániť iné formy, ktoré má spoločné, napríklad tóny pleti. Táto účinnosť zabraňuje tomu, aby nejedinečné črty znehodnotili obrázok. Preto sa dá predpokladať, že obrysová kresba bude estetickejšia ako farebná fotografia.

Extrakcia kontrastu zahŕňa elimináciu nadbytočných informácií a zameranie pozornosti. Bunky v sietnici, v bočnom ginkulárnom telese alebo reléovej stanici v mozgu a v zrakovej kôre reagujú prevažne na skokové zmeny jasu, a nie na homogénne farby povrchu. Hladké gradienty sú pre zrakový systém oveľa ťažšie rozpoznateľné ako segmentované delenie odtieňov, ktoré vedie k ľahko rozpoznateľným okrajom. Kontrasty spôsobené tvorbou hrán môžu byť pre oko príjemné. Dôležitosť rozdielnych reakcií zrakového neurónu na orientáciu a prítomnosť hrán už skôr dokázali David H. Hubel a Torsten Wiesel. Môže to mať evolučný význam, pretože oblasti kontrastu sú informačne bohaté a vyžadujú si posilnenie a pridelenie pozornosti. Na rozdiel od princípu zoskupovania sú kontrastné prvky zvyčajne v tesnej blízkosti, čo eliminuje potrebu spájať vzdialené, ale podobné prvky.

Riešenie percepčných problémov

S detekciou kontrastu a zoskupovania súvisí aj koncept, podľa ktorého je objavenie predmetu po boji príjemnejšie ako objavenie predmetu, ktorý je zrejmý okamžite. Mechanizmus zabezpečuje, že boj je posilňujúci, takže divák pokračuje v hľadaní až do objavu. Z hľadiska prežitia to môže byť dôležité pre pokračujúce hľadanie predátorov. Ramachrandran z rovnakého dôvodu naznačuje, že modelka, ktorej boky a prsia sa chystajú odhaliť, je provokatívnejšia ako tá, ktorá je už úplne nahá. Význam, ktorý je naznačený, je lákavejší ako ten, ktorý je explicitný.

Vizuálny systém nemá rád interpretácie, ktoré sa opierajú o jedinečný pohľad. Skôr akceptuje vizuálnu interpretáciu, pre ktorú existuje nekonečný súbor uhlov pohľadu, ktoré by mohli vytvoriť triedu sietnicových obrazov. Napríklad v obraze krajiny bude interpretovať, že objekt v popredí prekrýva objekt v pozadí, namiesto toho, aby predpokladal, že figúre v pozadí kus chýba.
Teoreticky, ak sa umelec snaží potešiť oko, mal by sa vyhnúť takýmto zhodám. V určitých aplikáciách však môže aj porušenie tejto zásady priniesť príjemný efekt.

Ramachandran definuje metaforu ako myšlienkový tunel medzi dvoma pojmami, ktoré sa na prvý pohľad zdajú byť veľmi odlišné, ale majú medzi sebou hlbšie prepojenie. Podobne ako pri efektoch riešenia percepčných problémov je uchopenie analógie odmeňujúce. Umožňuje divákovi zdôrazniť kľúčové aspekty, ktoré majú oba objekty spoločné. Hoci nie je isté, či je dôvodom tohto mechanizmu efektívna komunikácia alebo čisto kognitívny charakter, objavenie podobností medzi povrchne nepodobnými udalosťami vedie k aktivácii limbického systému, čím vzniká proces odmeňovania.

Tento názor podporujú príznaky Capgrasovho bludu, pri ktorom sa u postihnutých vyskytuje znížené rozpoznávanie tváre v dôsledku porúch spojov z inferotemporálnej kôry do amygdaly, ktorá je zodpovedná za emócie. Výsledkom je, že človek už nezažíva hrejivý pocit, keď sa mu objaví známa tvár. Človek stráca „žiaru“, čo sa predpokladá v dôsledku nedostatočnej aktivácie limbického systému.

Estetický pôvab symetrie je ľahko pochopiteľný. Z biologického hľadiska je dôležitá pri odhaľovaní predátora, lokalizácii koristi a výbere partnera, pretože všetky tieto faktory sa v prírode vyznačujú symetriou. Dopĺňa ďalšie princípy týkajúce sa objavovania objektov bohatých na informácie. Okrem toho evoluční biológovia predpokladajú, že predispozícia k symetrii je spôsobená tým, že z biologického hľadiska sa asymetria spája s infekciou a chorobami, čo môže viesť k zlému výberu partnera.

Oblasti mozgu súvisiace so spracovaním vizuálnej estetiky

Estetické vnímanie sa vo veľkej miere spolieha na spracovanie vizuálnymi centrami v mozgu, ako je napríklad kôra V1. Signály z V1 sú distribuované do rôznych špecializovaných oblastí mozgu. Neexistuje jediná oblasť, v ktorej by sa spájali všetky špecializované zrakové obvody, čo znižuje šancu určiť jediné neurónové centrum zodpovedné za estetiku, pravdepodobnejšia je skôr neurónová sieť. Preto sa zrakový mozog skladá z niekoľkých paralelných viacstupňových systémov spracovania, z ktorých každý je špecializovaný na danú úlohu, napríklad na farbu alebo pohyb. Funkčné špecializácie vizuálneho mozgu sú už známe.

Umiestnenie orbito-frontálnej kôry zobrazené pomocou MRI

Prefrontálna kôra je známa svojou úlohou pri vnímaní farebných objektov, rozhodovaní a pamäti. Nedávne štúdie ju tiež spojili s vedomým estetickým zážitkom, pretože sa aktivuje počas estetických úloh, ako je určovanie príťažlivosti vizuálnych podnetov. Môže to byť preto, že je potrebný úsudok, ktorý si vyžaduje vizuálno-priestorovú pamäť . V štúdii, ktorú vykonali Zeki a Kawabata, sa zistilo, že orbito-frontálna kôra (OFC) sa podieľa na posudzovaní, či je obraz krásny alebo nie. V tejto oblasti dochádza k vysokej aktivácii, keď si človek prezerá obrazy, ktoré považuje za krásne. Prekvapujúce je, že keď si človek pozerá obraz, ktorý považuje za škaredý, neaktivujú sa žiadne samostatné štruktúry. Preto sa navrhuje, že zmeny v intenzite aktivácie v orbito-frontálnej kôre súvisia s určením krásy (vyššia aktivácia) alebo škaredosti (nižšia aktivácia). Okrem toho sa zistilo, že mediálny OFC reaguje na estetiku v súvislosti s kontextom, v ktorom je prezentovaná, napríklad textom alebo inými opismi o umeleckom diele. Súčasné dôkazy, ktoré spájajú OFC s pripisovanými hedonistickými hodnotami naprieč chuťovými, čuchovými a vizuálnymi modalitami, naznačujú, že OFC je spoločným centrom pre hodnotenie hodnoty podnetu. Vnímanie estetiky pre tieto oblasti musí byť spôsobené aktiváciou systému odmeňovania mozgu s určitou intenzitou.

Prefrontálna kôra je zvýraznená oranžovou farbou. Umiestnenie Brodmannových oblastí označené číselnými záložkami.

Okrem toho sa prefrontálna dorzálna kôra (PDC) selektívne aktivuje len pri podnetoch považovaných za krásne, zatiaľ čo prefrontálna aktivita ako celok sa aktivuje pri posudzovaní príjemných aj nepríjemných podnetov. Prefrontálna kôra môže byť všeobecne aktivovaná na usmerňovanie pozornosti kognitívnych a percepčných mechanizmov smerom k estetickému vnímaniu u divákov netrénovaných vo výtvarnom umení. Inými slovami, súvisí priamo s osobou, ktorá sa pozerá na umenie z hľadiska estetického vnímania v dôsledku kontroly ich poznania zhora nadol. Ukázalo sa, že laterálna prefrontálna kôra je spojená s autoreferenčným procesom vyššieho rádu a vyhodnocovaním vnútorne generovaných informácií. Ľavý laterálny PFC, Brodmannova oblasť 10, môže byť zapojený do udržiavania pozornosti na vykonávanie vnútorne generovaných cieľov spojených s prístupom k umeniu z estetickej orientácie. Ako už bolo spomenuté, smerovanie pozornosti na estetiku môže mať evolučný význam.

Pri estetickom spracovaní hrajú veľkú úlohu emócie. Experimenty, ktoré boli špeciálne navrhnuté tak, aby prinútili pokusné osoby pozerať sa na umelecké dielo subjektívne (pýtaním sa na jeho estetickú príťažlivosť), a nie len pomocou vizuálnych systémov, odhalili vyššiu aktiváciu v emocionálnych obvodoch mozgu. Výsledky týchto experimentov odhalili vysokú aktiváciu v bilaterálnej insule, ktorú možno pripísať emocionálnemu zážitku z prezerania umenia. To koreluje s inými známymi emocionálnymi úlohami insula. Avšak korelácia medzi rôznymi stavmi aktivácie insula a pozitívnymi alebo negatívnymi emóciami v tomto kontexte nie je známa. Emocionálny pohľad na umenie možno dať do kontrastu s vnímaním súvisiacim s rozpoznávaním objektov pri pragmatickom prezeraní umenia. Ukázalo sa, že pravý fusiformný gyrus vykazuje aktiváciu na vizuálne podnety, ako sú tváre a reprezentatívne umenie. To má v tejto oblasti význam, pretože, ako predpokladal aj Ramachandran, rozpoznávanie objektov a hľadanie významu môže vyvolať príjemnú emocionálnu reakciu. Ukázalo sa tiež, že motorická kôra je zapojená do estetického vnímania. Vykazovala však opačné trendy aktivácie ako OFC. Môže byť spoločným korelátom pre vnímanie emocionálne nabitých podnetov napriek svojim doteraz známym úlohám. Počas niektorých štúdií sa ukázalo, že niekoľko ďalších oblastí mozgu bolo mierne aktivovaných, napríklad predná cingulárna kôra, ktorá bola predtým známa svojou účasťou na pocite romantiky, a ľavá temenná kôra, ktorej účelom môže byť usmerňovanie priestorovej pozornosti.

Rôzne umelecké štýly môžu byť mozgom spracované odlišne. V štúdii medzi filtrovanými formami abstraktného a zobrazujúceho umenia sa pri sledovaní umenia preukázala zvýšená aktivácia bilaterálneho okcipitálneho gyra, ľavého cingulárneho sulku a bilaterálneho fusiformného gyra. Aktivácia v bilaterálnych okcipitálnych gyroch však môže byť spôsobená veľkými požiadavkami na spracovanie kladenými na vizuálny systém pri sledovaní vysokej úrovne vizuálnych detailov v umeleckých dielach, ako sú napríklad reprezentačné obrazy. Ukázalo sa, že viaceré oblasti mozgu reagujú najmä na formy reprezentatívneho umenia možno vďaka schopnosti mozgu vytvárať asociácie objektov a iným funkciám súvisiacim s pozornosťou a pamäťou. Táto forma podnetov vedie k zvýšenej aktivácii v ľavom čelnom laloku a obojstranne v temennom a limbickom laloku. Takisto sa ukázalo, že ľavý horný temenný lalok, Brodmannova oblasť 7, zohráva úlohu pri aktívnej konštrukcii obrazu počas sledovania umenia, ktoré konkrétne obsahuje neurčité formy, ako sú obrazy s mäkkými okrajmi. Počas tohto typu estetického vnímania sa zapájajú procesy zdola nahor, ako je detekcia hrán a skúmanie vizuálnych podnetov. Tieto úlohy sú v súlade s doteraz známymi úlohami temenného laloku pri priestorovom poznávaní a vizuálnom zobrazovaní.

Proti pokusom výskumníkov redukovať estetickú skúsenosť na súbor fyzikálnych alebo neurologických zákonov existuje niekoľko námietok. Je otázne, či tieto teórie dokážu zachytiť sugestívnosť alebo originalitu jednotlivých umeleckých diel. Vykonané experimenty nemusia tieto teórie priamo zohľadňovať. Aj súčasné experimenty merajú verbálnu reakciu človeka na to, ako sa cíti pri umení, ktorá je často selektívne filtrovaná. Ramachandran navrhuje použiť galvanickú kožnú odozvu na kvantifikáciu úsudku spojeného s estetickým vnímaním. Celkovo možno tvrdiť, že chýba proporcia medzi úzkym prístupom k umeniu, ktorý zaujímajú výskumníci, v porovnaní s veľkými nárokmi, ktoré vznášajú na svoje teórie.

Budúce smery a súvisiace oblasti

Od roku 2005 sa myšlienka prepojenia vedy o mozgu a výtvarného umenia stala predmetom rastúceho medzinárodného záujmu. Profesor John Onians z Východoanglickej univerzity sa vo svojej knihe Neuroarthistory: from Aristotle and Pliny to Baxandall and Zeki (2008) stavia do čela neurovedeckého výskumu zaujatého historickým umením. Súčasní umelci ako Mark S. Smith (William Campbell Gallery, USA) a ďalší vytvorili rozsiahle diela mapujúce konvergenciu vedy o mozgu a maliarstva. Smithova práca skúma základné vizuálne analógie medzi nervovými funkciami a sebavyjadrením v abstraktnom umení. V poslednom desaťročí došlo aj k zodpovedajúcemu nárastu estetiky hudby študovanej z neurovedeckých prístupov, pričom dominantnú úlohu zohráva hudobník a kognitívny neurovedec Daniel Levitin z McGillovej univerzity. Psychologické a sociálne prístupy k umeniu pomáhajú poskytovať ďalšie teórie zážitku.

K pokroku v neuroestetických poznatkoch prispel neustály pokrok v oblasti neurozobrazovacích nástrojov, ako je funkčná magnetická rezonancia, a v oblasti genetickej analýzy. Nové experimentálne návrhy budú zohľadňovať nervový základ estetickej skúsenosti a tvorivosti. Ďalšie výskumy porúch vizuálneho spracovania ovplyvňujúcich vnímanie estetiky, ako je savantský syndróm a demencia, môžu priniesť ďalšie cenné poznatky.

Kategórie
Psychologický slovník

Cyklický guanozínmonofosfát

Cyklický guanozínmonofosfát (cGMP) je cyklický nukleotid odvodený od guanozíntrifosfátu (GTP). cGMP pôsobí ako druhý posol podobne ako cyklický AMP, najmä aktiváciou vnútrobunkových proteínkináz v reakcii na väzbu peptidových hormónov, ktoré sú priepustné pre membránu, na vonkajší povrch bunky.

Syntézu cGMP katalyzuje guanylátcykláza (GC), ktorá premieňa GTP na cGMP. Membránovo viazaná GC je aktivovaná peptidovými hormónmi, ako je napríklad atriálny natriuretický faktor, zatiaľ čo rozpustná GC je zvyčajne aktivovaná oxidom dusnatým, ktorý stimuluje syntézu cGMP.

cGMP je spoločným regulátorom vodivosti iónových kanálov, glykogenolýzy a bunkovej apoptózy. Taktiež uvoľňuje hladké svalové tkanivá. V cievach vedie relaxácia hladkého svalstva ciev k vazodilatácii a zvýšeniu prietoku krvi.

cGMP je sekundárny posol pri fototransdukcii v oku. Vo fotoreceptoroch (tyčinkách a čapíkoch) ľudského oka neprítomnosť svetla aktivuje fosfodiesterázu, ktorá zvyšuje reguláciu cGMP katalyzáciou jeho premeny z guanozínmonofosfátu (GMP). cGMP otvára sodíkové iónové kanály, čo vedie k depolarizácii plazmatickej membrány fotoreceptora, ktorá otvára vápnikové iónové kanály, čo vedie k uvoľňovaniu neurotransmiterov fotoreceptorovou bunkou, čo následne signalizuje ostatným bunkám v sietnici a vedie k prenosu informácií z oka do mozgu a videniu.

Cyklické nukleotidové fosfodiesterázy (PDE 1-6) rozkladajú cGMP hydrolyzáciou cGMP na 5′-GMP.

Inhibítory fosfodiesterázy zabraňujú degradácii cGMP, čím zvyšujú a/alebo predlžujú jeho účinky. Napríklad sildenafil (Viagra) zvyšuje vazodilatačné účinky cGMP v corpus cavernosum inhibíciou PDE 5 (alebo PDE V). Používa sa ako liečba erektilnej dysfunkcie.

cGMP sa podieľa na regulácii niektorých proteín-dependentných kináz. Napríklad PKG (proteínkináza G) je dimér pozostávajúci z jednej katalytickej a jednej regulačnej jednotky, pričom regulačné jednotky blokujú aktívne miesta katalytických jednotiek.

cGMP sa viaže na miesta na regulačných jednotkách PKG a aktivuje katalytické jednotky, čím im umožňuje fosforylovať ich substráty. Na rozdiel od aktivácie niektorých iných proteínkináz, najmä PKA, sa PKG aktivuje, ale katalytické a regulačné jednotky sa nedisociujú.