Kategórie
Psychologický slovník

Porucha rovnováhy

Porucha rovnováhy odráža problémy s ekvilibriou, ktoré sa vyskytujú vždy, keď dôjde k narušeniu niektorého z vestibulárnych, zrakových, proprioceptívnych alebo kognitívnych systémov. Príznaky poruchy rovnováhy môžu zahŕňať závraty, vertigo (točenie), nerovnováhu (nevyrovnanosť a pády), pre-synkopu (závraty). Abnormality vo funkcii rovnováhy môžu poukazovať na širokú škálu patologických stavov od príčin, ako je nízky krvný tlak, až po mozgovú príhodu alebo nádory mozgu.

U niektorých jedincov sa môže vyskytnúť aj nevoľnosť a vracanie, hnačka, mdloby, zmeny srdcovej frekvencie a krvného tlaku, strach, úzkosť alebo panika. Niektoré reakcie na príznaky sú únava, depresia a znížená koncentrácia. Príznaky sa môžu objaviť a zmiznúť v krátkom časovom období alebo môžu trvať dlhšie.

Pri vestibulárnych poruchách sa môže vyskytnúť kognitívna dysfunkcia (dezorientácia). Kognitívne deficity nemajú len priestorový charakter, ale zahŕňajú aj nepriestorové funkcie, ako je napríklad pamäť na rozpoznávanie objektov. Ukázalo sa, že vestibulárna dysfunkcia nepriaznivo ovplyvňuje procesy pozornosti a zvýšené nároky na pozornosť môžu zhoršiť posturálne kolísanie spojené s vestibulárnymi poruchami. Nedávne štúdie MRI tiež ukazujú, že u ľudí s bilaterálnym poškodením vestibulárneho aparátu dochádza k atrofii hipokampu, ktorá koreluje so stupňom ich zhoršenia v úlohách priestorovej pamäte.

Problémy s rovnováhou sa môžu vyskytnúť pri poruche niektorého z vestibulárnych, zrakových alebo proprioceptívnych systémov. Abnormality vo funkcii rovnováhy môžu poukazovať na širokú škálu patológií z príčin, ako sú poruchy vnútorného ucha, nízky krvný tlak, nádory mozgu a poranenia mozgu vrátane mozgovej mŕtvice. [potrebná citácia]

Na opis toho, čo sa súhrnne nazýva závrat, sa často používa mnoho rôznych pojmov. Bežné opisy zahŕňajú slová ako závrat, vznášanie sa, závrat, zmätenosť, bezmocnosť alebo rozmazanosť. Väčšina lekárov používa pojmy závrat, nerovnováha a predsynkopa.

Závrat je špecifický lekársky termín, ktorý sa používa na opis pocitu točenia alebo točenia miestnosti okolo vás. Väčšina ľudí považuje závraty za veľmi nepríjemné a uvádza s nimi spojenú nevoľnosť a vracanie.

Disequilibrium je pocit nevyrovnanosti, ktorý sa najčastejšie prejavuje častými pádmi určitým smerom. Tento stav nie je často spojený s nevoľnosťou alebo vracaním.

Pre-synkopa sa najčastejšie opisuje ako závrat alebo pocit na omdletie. Naproti tomu synkopa je vlastne mdloba.

Príčiny závratov súvisiacich s uchom sú často charakterizované závratmi (točením) a nevoľnosťou. Nystagmus (blikanie oka, súvisiace s VOR) sa často vyskytuje u pacientov s akútnou periférnou príčinou závratov.

Súvisí s mozgom a centrálnym nervovým systémom

Príčiny súvisiace s mozgom sa menej často spájajú s izolovaným vertigom a nystagmom, ale stále môžu vyvolávať príznaky, ktoré imitujú periférne príčiny. Disequilibrium je často výrazným znakom.

Porucha rovnováhy Ilustrácia A

Znázornenie toku tekutiny v uchu, ktorý následne spôsobuje posunutie hornej časti vláskových buniek, ktoré sú uložené v želatínovej kupuli. Zobrazené sú aj utrikulárne a sakulárne otolitové orgány, ktoré sú zodpovedné za detekciu lineárneho zrýchlenia alebo pohybu po priamke.

Na tomto obrázku je znázornená nervová aktivita spojená s fyziologickým nystagmom vyvolaným rotáciou a spontánnym nystagmom, ktorý je výsledkom lézie jedného labyrintu. Tenké rovné šípky – smer pomalých zložiek; hrubé rovné šípky – smer rýchlych zložiek; zakrivené šípky – smer toku endolymfy v horizontálnych polokruhových kanálikoch: AC – predný kanál, PC – zadný kanál, HC – horizontálny kanál.

Polokruhové kanáliky, ktoré sa nachádzajú vo vestibulárnom aparáte, nám dávajú vedieť, keď sa nachádzame v rotačnom (kruhovom) pohybe. Polokruhové kanáliky sú naplnené tekutinou. Pohyb tekutiny nám hovorí, či sa pohybujeme. Vestibul je oblasť vnútorného ucha, kde sa polkruhové kanáliky zbiehajú, blízko slimáka (sluchového orgánu). Vestibulárny systém spolupracuje so zrakovým systémom, aby udržal predmety zaostrené, keď sa hlava pohybuje. Nazýva sa to vestibulo-okulárny reflex (VOR).

Pohyb tekutiny v polokruhovitých kanálikoch signalizuje mozgu smer a rýchlosť otáčania hlavy – napríklad, či kývame hlavou hore a dole alebo sa pozeráme sprava doľava. Každý polokruhovitý kanálik má vypuklý koniec alebo rozšírenú časť, ktorá obsahuje vláskové bunky. Otáčanie hlavy spôsobuje prúdenie tekutiny, ktoré následne spôsobuje posunutie hornej časti vlasových buniek, ktoré sú uložené v želatínovej kupuli. Ďalšími dvoma orgánmi, ktoré sú súčasťou vestibulárneho systému, sú utrikulus a sakulus. Tieto orgány sa nazývajú otolitové orgány a sú zodpovedné za zisťovanie lineárneho zrýchlenia alebo pohybu po priamke. Vláskové bunky otolitových orgánov sú pokryté želatínovou vrstvou posiatou drobnými vápenatými kamienkami nazývanými otokonia. Keď sa hlava nakloní alebo sa zmení poloha tela vzhľadom na gravitáciu, posunutie kamienkov spôsobí ohyb vláskových buniek.

Rovnovážny systém spolupracuje so zrakovým a kostrovým systémom (svaly a kĺby a ich senzory) na udržanie orientácie alebo rovnováhy. Do mozgu sa napríklad vysielajú vizuálne signály o polohe tela vo vzťahu k okoliu. Tieto signály mozog spracúva a porovnáva ich s informáciami z vestibulárneho, zrakového a kostrového systému.

Diagnostika porúch rovnováhy je zložitá, pretože existuje mnoho druhov porúch rovnováhy a pretože k poruchám rovnováhy môžu prispieť aj iné zdravotné ťažkosti – vrátane infekcií ucha, zmien krvného tlaku a niektorých problémov so zrakom – a niektoré lieky. Osoba, ktorá pociťuje závraty, by mala navštíviť fyzioterapeuta alebo lekára, ktorý ju vyšetrí. Lekár môže v prípade indikácie posúdiť, či nejde o zdravotnú poruchu, ako je napríklad mozgová príhoda alebo infekcia. Fyzioterapeut môže posúdiť poruchu rovnováhy alebo závraty a poskytnúť špecifickú liečbu.

Primárny lekár si môže vyžiadať stanovisko otolaryngológa, aby pomohol posúdiť problém s rovnováhou. Otolaryngológ je lekár/chirurg, ktorý sa špecializuje na ochorenia a poruchy ucha, nosa, krku, hlavy a krku, niekedy s odbornosťou na poruchy rovnováhy. Zvyčajne získa podrobnú anamnézu a vykoná fyzikálne vyšetrenie, aby začal triediť možné príčiny poruchy rovnováhy. Lekár si môže vyžiadať vyšetrenia a ďalšie odporúčania na posúdenie príčiny a rozsahu poruchy rovnováhy. Druhy potrebných vyšetrení sa budú líšiť v závislosti od príznakov a zdravotného stavu pacienta. Keďže existuje veľa premenných, nie všetci pacienti budú potrebovať všetky testy.

Testy funkcie vestibulárneho systému (rovnováhy) zahŕňajú elektrostagmografiu (ENG), videonystagmograf (VNG), rotačné testy, počítačovú dynamickú posturografiu (CDP) a kalorický reflexný test.

Testy funkcie sluchového systému (sluchu) zahŕňajú audiometriu čistých tónov, rečovú audiometriu, akustický reflex, elektrokocleografiu (ECoG), otoakustické emisie (OAE) a test sluchovej odozvy mozgového kmeňa (ABR; známy aj ako BER, BSER alebo BAER).

Medzi ďalšie diagnostické testy patrí magnetická rezonancia (MRI) a počítačová axiálna tomografia (CAT alebo CT).

Existujú rôzne možnosti liečby porúch rovnováhy. Jednou z možností je liečba ochorenia alebo poruchy, ktorá môže prispievať k problémom s rovnováhou, ako napríklad infekcia ucha, mozgová príhoda, skleróza multiplex, poranenie miechy, Parkinsonova choroba, nervovosvalové ochorenia, získané poškodenie mozgu, mozočkové dysfunkcie a/alebo ataxia. Individuálna liečba sa bude líšiť a bude vychádzať z výsledkov hodnotenia vrátane symptómov, anamnézy, celkového zdravotného stavu a výsledkov lekárskych testov. Väčšina typov porúch rovnováhy si bude vyžadovať tréning rovnováhy, ktorý predpíše fyzioterapeut. Fyzioterapeuti v rámci hodnotenia často vykonávajú štandardizované merania výsledkov, aby získali užitočné informácie a údaje o aktuálnom stave pacienta. Niektoré štandardizované hodnotenia rovnováhy alebo výsledné merania zahŕňajú okrem iného funkčný test dosahu, klinický test senzorickej integrácie v oblasti rovnováhy (CTSIB), Bergovu škálu rovnováhy a/alebo meranie času na vstávanie a odchod. Získané údaje a informácie môžu ďalej pomôcť fyzioterapeutovi vypracovať intervenčný program, ktorý je špecifický pre hodnoteného jedinca. Intervenčné programy môžu zahŕňať tréningové aktivity, ktoré sa môžu použiť na zlepšenie statickej a dynamickej posturálnej kontroly, vyrovnania tela, rozloženia hmotnosti, ambulizácie, prevencie pádov a zmyslových funkcií.

Benígne paroxyzmálne polohové závraty (BPPV) sú spôsobené nesprávnym umiestnením kryštálov v uchu. Liečba zjednodušene povedané spočíva v premiestnení týchto kryštálov z oblastí, ktoré spôsobujú závraty, do oblastí, kde ich nespôsobujú. Na presun týchto kryštálov bolo vyvinutých niekoľko cvičení. V nasledujúcom článku je spolu so schémami vysvetlené, ako sa tieto cvičenia dajú s určitou pomocou vykonávať v kancelárii alebo doma: Úspech týchto cvičení závisí od ich správneho vykonávania.

Dve cvičenia vysvetlené vo vyššie uvedenom článku sú:

Liečba zahŕňa cvičenia na precvičenie rovnováhy (vestibulárna rehabilitácia). Cvičenia zahŕňajú pohyby hlavy a tela vyvinuté špeciálne pre pacienta. Predpokladá sa, že táto forma terapie podporuje habituáciu, adaptáciu vestibulo-okulárneho reflexu a/alebo senzorickú substitúciu. Vestibulárne rekvalifikačné programy vedú odborníci so znalosťami a pochopením vestibulárneho systému a jeho vzťahu k ostatným systémom v tele.

Na závraty a točenie hlavy sa často predpisujú sedatíva, ale tie zvyčajne liečia skôr príznaky ako príčinu. Často sa používa lorazepam (Ativan), čo je sedatívum, ktoré nemá vplyv na proces ochorenia, skôr pomáha pacientom vyrovnať sa s pocitom.

Často sa predpisujú aj lieky proti nevoľnosti, ako sú tie, ktoré sa predpisujú pri nevoľnosti z pohybu, ale nemajú vplyv na prognózu poruchy.

Špeciálne na Menierovu chorobu je k dispozícii liek s názvom Serc (beta-histín). Existujú určité dôkazy o tom, že je účinný na zníženie frekvencie záchvatov. U mnohých pacientov sú účinné aj diuretiká, ako napríklad diazid (HCTZ/triamterén). Napokon, ototoxické lieky podávané buď systémovo, alebo cez bubienok môžu v mnohých prípadoch odstrániť závraty spojené s Menierovou chorobou, hoci pri používaní ototoxických liekov existuje asi 10 % riziko ďalšej straty sluchu.

Liečba je špecifická pre základnú poruchu rovnováhy:

Vedci z Národného inštitútu pre hluchotu a iné poruchy komunikácie (NIDCD) sa snažia pochopiť rôzne poruchy rovnováhy a zložité interakcie medzi labyrintom, inými orgánmi vnímajúcimi rovnováhu a mozgom. Vedci z NIDCD skúmajú pohyb očí, aby pochopili zmeny, ku ktorým dochádza pri starnutí, chorobách a zraneniach, ako aj zbierajú údaje o pohybe očí a držaní tela s cieľom zlepšiť diagnostiku a liečbu porúch rovnováhy. Skúmajú tiež účinnosť určitých cvičení ako možnosti liečby.

Ďalšie projekty podporované NIDCD zahŕňajú štúdie génov nevyhnutných pre normálny vývoj a funkciu vestibulárneho systému. Vedci NIDCD skúmajú aj dedičné syndrómy mozgu, ktoré ovplyvňujú rovnováhu a koordináciu.

NIDCD podporuje výskum zameraný na vývoj nových testov a zdokonaľovanie súčasných testov rovnováhy a vestibulárnych funkcií. Vedci NIDCD napríklad vyvinuli počítačom riadené systémy na meranie pohybu očí a polohy tela stimuláciou špecifických častí vestibulárneho a nervového systému. V klinickom a výskumnom prostredí sa skúmajú ďalšie testy na určenie postihnutia, ako aj nové stratégie fyzickej rehabilitácie.

Vedci z NIDCD dúfajú, že nové údaje pomôžu vyvinúť stratégie na prevenciu zranení spôsobených pádmi, ktoré sú častým javom u ľudí s poruchami rovnováhy, najmä keď starnú.

Otitis externa -Otomykóza

Zápal stredného ucha – Mastoiditída (Bezoldov absces, Gradenigov syndróm) – Tympanoskleróza

Cholesteatóm – Perforovaný bubienok

Labyrintitída/Otitis interna

Vertigo/poruchy rovnováhy: periférne (Ménièrova choroba, BPPV, vestibulárna neuronitída, perilymfálna fistula) – centrálne (centrálny pozičný nystagmus)

Konduktívna strata sluchu (otoskleróza, dehiscencia horného zvukovodu) – Senzorineurálna strata sluchu (presbycusis, centrálna strata sluchu)

Tinnitus – Hyperakúzia/Fonofóbia

Wolframov syndróm – Usherov syndróm

Získaná porucha sluchového spracovania

Kategórie
Psychologický slovník

Úloha hipokampu v pamäti

Kresba nervového obvodu hipokampu hlodavcov. S. Ramón y Cajal, 1911.

Psychológovia a neurológovia sa sporia o presnú úlohu hipokampu, ale vo všeobecnosti sa zhodujú, že má zásadnú úlohu pri vytváraní nových spomienok na osobne prežité udalosti (epizodická alebo autobiografická pamäť). Niektorí výskumníci uprednostňujú považovať hipokampus za súčasť väčšieho pamäťového systému mediálneho temporálneho laloku, ktorý je zodpovedný za všeobecnú deklaratívnu pamäť (spomienky, ktoré sa dajú explicitne verbalizovať – okrem epizodickej pamäte by sem patrila napríklad pamäť na fakty).

Existujú určité dôkazy o tom, že hoci tieto formy pamäte často pretrvávajú celý život, hipokampus po určitom období konsolidácie prestáva zohrávať kľúčovú úlohu pri uchovávaní pamäte. Poškodenie hipokampu má zvyčajne za následok hlboké ťažkosti pri vytváraní nových spomienok (anterográdna amnézia) a zvyčajne ovplyvňuje aj prístup k spomienkam pred poškodením (retrográdna amnézia). Hoci retrográdny účinok zvyčajne trvá niekoľko rokov pred poškodením mozgu, v niektorých prípadoch zostávajú staršie spomienky zachované – toto šetrenie starších spomienok vedie k myšlienke, že konsolidácia v priebehu času zahŕňa prenos spomienok z hipokampu do iných častí mozgu. Experimentálne sa však ťažko testuje šetrenie starších spomienok a v niektorých prípadoch retrográdnej amnézie šetrenie zjavne postihuje spomienky vytvorené desaťročia pred poškodením hipokampu, takže jeho úloha pri zachovaní týchto starších spomienok zostáva kontroverzná.

Poškodenie hipokampu nemá vplyv na niektoré aspekty pamäti, ako je napríklad schopnosť naučiť sa nové zručnosti (napríklad hru na hudobný nástroj), čo naznačuje, že tieto schopnosti závisia od iného typu pamäte (procedurálna pamäť) a iných oblastí mozgu. A existujú dôkazy (napr. O’Kane et al. 2004), že pacient HM (ktorému boli obojstranne odstránené mediálne temporálne laloky ako liečba epilepsie) si dokáže vytvárať nové sémantické spomienky.

Úloha v priestorovej pamäti a navigácii

Podľa niektorých dôkazov sa hipokampus podieľa na ukladaní a spracovaní priestorových informácií. Štúdie na potkanoch ukázali, že neuróny v hipokampe majú priestorové vypaľovacie polia. Tieto bunky sa nazývajú place bunky. Niektoré bunky sa zapália, keď sa zviera ocitne na určitom mieste bez ohľadu na smer pohybu, zatiaľ čo väčšina je aspoň čiastočne citlivá na smer hlavy a smer pohybu. U potkanov môžu niektoré bunky, označované ako rozdeľovacie bunky, meniť svoju činnosť v závislosti od nedávnej minulosti zvieraťa (retrospektívne) alebo očakávanej budúcnosti (prospektívne). Rôzne bunky sa spúšťajú na rôznych miestach, takže len na základe ich spúšťania je možné určiť, kde sa zviera nachádza. Miesta buniek boli teraz pozorované u ľudí, ktorí sa podieľajú na hľadaní cesty v meste vo virtuálnej realite. Zistenia vyplynuli z výskumu na osobách, ktorým boli do mozgu implantované elektródy ako diagnostická súčasť chirurgickej liečby závažnej epilepsie.

Objavenie buniek miesta viedlo k myšlienke, že hipokampus môže fungovať ako kognitívna mapa – nervová reprezentácia usporiadania prostredia. Nedávne dôkazy spochybnili tento pohľad a naznačili, že hipokampus môže byť kľúčový pre základnejšie procesy v rámci navigácie [Ako odkazovať a prepojiť na zhrnutie alebo text]. Bez ohľadu na to štúdie so zvieratami ukázali, že neporušený hipokampus je potrebný na jednoduché úlohy priestorovej pamäte (napríklad nájdenie cesty späť k skrytému cieľu).

Bez plne funkčného hipokampu si ľudia nemusia úspešne pamätať miesta, na ktorých boli, a spôsob, ako sa dostať tam, kam idú. Vedci sa domnievajú, že hipokampus zohráva obzvlášť dôležitú úlohu pri hľadaní skratiek a nových ciest medzi známymi miestami. Niektorí ľudia vykazujú v tomto druhu navigácie väčšiu zručnosť ako iní a zobrazovanie mozgu ukazuje, že títo ľudia majú pri navigácii aktívnejší hipokampus.

Londýnski taxikári sa musia naučiť veľké množstvo miest a poznať najpriamejšie trasy medzi nimi (pred získaním licencie na riadenie slávnych čiernych taxíkov musia absolvovať prísny test The Knowledge). Štúdia na University College London ukázala, že časť hipokampu je u taxikárov väčšia ako u bežnej verejnosti a že skúsenejší vodiči majú väčší hipokampus. Je možné, že väčší hipokampus vám pomôže stať sa taxikárom. Zdá sa tiež, že hľadanie skratiek na živobytie môže zväčšiť váš hipokampus.

Štúdia na potkanoch na univerzite v Indiane naznačila, že pohlavný dimorfizmus v morfológii hipokampu súvisí s pohlavným dimorfizmom vo výkonnosti opakovaného bludiska. Zdá sa, že samce si lepšie uvedomujú, kde sa nachádzajú, pretože majú k dispozícii viac hipokampu.

učenie , Proceedings, National Academy of Sciences, USA 96, 12881-6.

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

Topiramát

Chemická štruktúra topiramátu
Topiramát

Topiramát (obchodný názov Topamax) je antikonvulzívny liek vyrábaný spoločnosťami Ortho-McNeil Neurologics a Noramco, Inc., ktoré sú divíziami spoločnosti [Johnson & Johnson. V roku 1979 ho objavili doktori Bruce E. Maryanoff a Joseph F. Gardocki počas svojej výskumnej práce v spoločnosti McNeil Pharmaceutical. Generické verzie sú dostupné v Kanade a v septembri 2006 ich schválila FDA. Spoločnosť Mylan Pharmaceuticals nedávno získala od FDA konečné povolenie na predaj generického topiramátu v tabletách a posypových kapsulách s obsahom 25, 100 a 200 mg v USA. Tablety s obsahom 50 mg boli schválené predbežne. Posledný patent na topiramát v USA bol určený na pediatrické použitie; platnosť tohto patentu vypršala 28. februára 2009.

Tento liek sa používa na liečbu epilepsie u detí aj dospelých. V mnohých prípadoch sa môže používať aj ako antidepresívum. U detí je indikovaný aj na liečbu Lennoxovho-Gastautovho syndrómu (porucha, ktorá spôsobuje záchvaty a oneskorenie vývoja). Je tiež schválený Úradom pre kontrolu potravín a liečiv (FDA) a v súčasnosti sa najčastejšie predpisuje na prevenciu migrény. Psychiatri ho používali na liečbu bipolárnej poruchy, hoci na tento účel nie je schválený FDA. Tento liek sa skúmal na použitie pri liečbe obezity, najmä na pomoc pri znižovaní záchvatovitého prejedania, a tiež ako možná liečba alkoholizmu. Tieto použitia však výrobca aktívne nepropaguje a podobne ako jeho použitie na bipolárnu poruchu ide o použitia mimo označenia.

Z chemického hľadiska je topiramát sulfamátom substituovaný monosacharid, príbuzný fruktóze, čo je pre antikonvulzívum dosť nezvyčajná chemická štruktúra.

Topiramát sa po perorálnom užití rýchlo absorbuje. Väčšina liečiva (70 %) sa vylučuje močom v nezmenenej forme. Zvyšok sa vo veľkej miere metabolizuje hydroxyláciou, hydrolýzou a glukuronidáciou. U ľudí bolo identifikovaných šesť metabolitov, z ktorých žiadny netvorí viac ako 5 % podanej dávky.

Topiramát zosilňuje chloridové kanály aktivované GABA. Okrem toho topiramát inhibuje excitačnú neurotransmisiu prostredníctvom pôsobenia na kainátové a AMPA receptory. Existujú dôkazy, že topiramát má špecifický účinok na kainátové receptory GluR5. Je tiež inhibítorom karboanhydrázy, najmä podtypov II a IV, ale tento účinok je slabý a pravdepodobne nesúvisí s jeho antikonvulzívnymi účinkami, ale môže byť príčinou nepríjemnej chuti a vzniku obličkových kameňov pozorovaných počas liečby. Zdá sa, že jeho možný účinok ako stabilizátora nálady sa pri nižších dávkach objavuje pred antikonvulzívnymi vlastnosťami. Topiramát inhibuje maximálne elektrošokové a pentylenetetrazolom indukované záchvaty, ako aj parciálne a sekundárne generalizované tonicko-klonické záchvaty v modeli zapálenia, čo sú zistenia predpovedajúce široké spektrum klinických účinkov.

Ako mechanizmus sa navrhuje jeho pôsobenie na mitochondriálne póry prechodu permeability.

Je tiež blokátorom sodíkových kanálov.

Štúdia fázy IV (po uvedení lieku na trh) sponzorovaná spoločnosťou GlaxoSmithKline naznačila, že kognitívne vedľajšie účinky môžu byť častejšie pri topiramáte ako pri lamotrigíne. V štúdiách na zdravých dobrovoľníkoch, v ktorých sa porovnávali tieto dva lieky, terapeutické dávky topiramátu pri bipolárnej poruche spôsobovali väčšie kognitívne deficity ako lamotrigín, vrátane straty krátkodobej pamäte a ťažkostí s hľadaním slov. Tento účinok viedol k občasnému používaniu názvu „dopamax“ niektorými nespokojnými zákazníkmi. Plochý afekt bol hlásený u > 75 % pacientov (n=60) [Ako odkazovať a odkazovať na súhrn alebo text].

Všeobecné informácie:
U pacientov, ktorým bol podaný topamax, sa zriedkavo vyskytli krvné zrazeniny. Nebolo však dokázané, že ich spôsobil tento liek. Zriedkavo boli hlásené rozmazané videnie a bolesť očí.
Zriedkavo a hlavne u detí sa vyskytlo znížené potenie, hlavne počas cvičenia alebo v teplých podmienkach. Ak sa niekto, kto užíva Topamax, začervená alebo prehreje, mal by si oddýchnuť na chladnom mieste a piť veľa vody.
Veľmi zriedkavo boli hlásené kŕče (záchvaty) z vysadenia lieku. Boli hlásené aj psychózy (často s paranoidnými bludmi a výraznými vizuálnymi halucináciami).

Zriedkavo môže byť inhibícia karboanhydrázy dostatočne silná, aby spôsobila metabolickú acidózu klinického významu.

Nežiaduce účinky, ktoré najčastejšie viedli k prerušeniu liečby topiramátom, boli:

Nežiaduce účinky, ktoré hlásilo > 10 % subjektov v aspoň 1 klinickej štúdii
Uvedené podľa prevalencie:
(* označuje, že miera výskytu placeba [%] je rovnaká alebo vyššia ako miera výskytu vedľajších účinkov)

Ďalším závažným vedľajším účinkom je vznik osteoporózy u dospelých a detí (postihnuté kosti sa ľahšie lámu) a krivice (abnormálny, deformovaný rast kostí) u detí. Topiramát môže tiež spomaliť rast detí. Všetky tieto stavy by sa mali včas odhaliť vykonávaním pravidelných klinických vyšetrení pacientov.

V inom postmarketingovom výskume bolo zistené riziko zníženého potenia a hypertermie. Pediatrickí pacienti (deti) sú na tento vedľajší účinok obzvlášť náchylní. Odporúča sa, aby deti liečené topiramátom boli pozorne sledované kvôli známkam zníženého potenia a zvýšenej telesnej teploty, najmä v horúcom počasí. Všetci pacienti, najmä tí s inými predispozičnými faktormi, majú byť poučení o udržiavaní primeraného príjmu tekutín, aby sa minimalizovalo riziko tvorby obličkových kameňov.

Predbežné údaje naznačujú, že topiramát, podobne ako niektoré iné antiepileptické lieky, predstavuje zvýšené riziko vrodených malformácií. To môže byť obzvlášť dôležité pre ženy, ktoré užívajú topiramát na prevenciu záchvatov migrény.

Aby sa predišlo skorým vedľajším účinkom (napr. kognitívnej dysfunkcii), počiatočná dávka je zvyčajne nízka a zvyšuje sa v pomalých krokoch. Zvyčajná úvodná dávka je 25 až 50 mg denne v 2 jednorazových dávkach. Odporúčané zvyšovanie je 25 až 50 mg každé 1 alebo 2 týždne. Bežné dávky pri udržiavacej liečbe sú 100 až 200 mg denne. Najvyššia možná dávka je 400 mg denne v rozdelených dávkach.

Príznaky predávkovania môžu okrem iného zahŕňať:

Špecifická protilátka nie je k dispozícii. Liečba je výlučne symptomatická.

{Valpromid} {Valnoktamid} {Valnoktamid} {Valpromid

{Feneturid} {Fenacemid}

{Gabapentin} {Vigabatrin} {Progabide} {Pregabalin}

Trimetadión – Parametadión – Etadión

{Brivaracetam} {Levetiracetam} {Nefiracetam} {Seletracetam} {Seletracetam}

{Etotoín} {Fenytoín} {Mefenytoín} {Fosfenytoín}

{Acetazolamid} {Etoxzolamid} {Sultiame} {Metazolamid} {Zonisamid}

{Etosuximid} {Fensuximid} {Mesuximid}

{Kyselina valproová} {Sodný valproát} {Semisodný valproát} {Tiagabín}

Klobazam – klonazepam – klorazepát – diazepam – midazolam – lorazepam – nitrazepam

{Fenobarbital}
{Metylfenobarbital}
{Metharbital}
{Barbexaklón}

Emil Kraepelin – Karl Leonhard – John Cade – Mogens Schou – Frederick K. Goodwin – Kay Redfield Jamison

Halucinácie – Bludy – Emocionálna dysregulácia (anhedónia, dysfória, samovražedné myšlienky) – Poruchy spánku (hypersomnia, insomnia) – Psychóza – Závodivé myšlienky

Karbamazepín – Gabapentín – Lamotrigín – Oxkarbazepín – Topiramát – Kyselina valproová (valproát sodný, polonátrium valproát)

Farmakológia lítia (uhličitan lítny, citrát lítny, síran lítny) – Antipsychotiká

Klinická psychológia – Elektrokonvulzívna terapia – Nedobrovoľný záväzok – Svetelná terapia – Psychoterapia – Transkraniálna magnetická stimulácia – Kognitívno-behaviorálna terapia

Afektívne spektrum – Zoznam ľudí postihnutých bipolárnou poruchou – Bipolárna porucha u detí -Kniha:Bipolárna porucha

dsrd (o, p, m, p, a, d, s), sysi/epon, spvo

proc (eval/thrp), droga (N5A/5B/5C/6A/6B/6D)

Kategórie
Psychologický slovník

Učenci

Savant (suh-VAHNT) je vzdelaný človek, ktorý sa dobre vyzná v literatúre alebo vede, často s výnimočnými schopnosťami v špecializovanej oblasti vzdelávania.

Tento termín sa bežne používa aj ako skratka pre autistický savant, predtým „idiotský savant“.

Autistický savant (v minulosti označovaný ako idiot savant) je osoba s mimoriadnymi mentálnymi schopnosťami, často v oblasti numerických výpočtov, ale niekedy aj v umení alebo hudbe. Tieto schopnosti sa často, hoci nie vždy, spájajú s autizmom alebo mentálnou retardáciou.

Savantský syndróm – niekedy skrátene nazývaný savantizmus – nie je uznávanou lekárskou diagnózou, ale výskumník Darold Treffert ho definuje ako zriedkavý stav, pri ktorom osoby s vývinovými poruchami (vrátane porúch autistického spektra) majú jednu alebo viac oblastí odborných znalostí, schopností alebo geniality, ktoré sú v kontraste s celkovými obmedzeniami jedinca. Treffert hovorí, že tento stav môže byť genetický, ale môže byť aj získaný a vyskytuje sa súčasne s inými vývinovými poruchami, „ako je mentálna retardácia alebo poškodenie mozgu alebo ochorenie, ktoré sa vyskytlo pred narodením (prenatálne) počas (peri-natálne) alebo po narodení (postnatálne), alebo dokonca neskôr v detstve alebo v dospelosti“.

Podľa Trefferta má približne polovica osôb so savantným syndrómom autistickú poruchu, zatiaľ čo druhá polovica má inú vývinovú poruchu, mentálnu retardáciu, poškodenie mozgu alebo chorobu. Tvrdí, že „… nie všetci savanti sú autisti a nie všetci autisti sú savanti.“ Iní vedci uvádzajú, že autistické črty a savantské schopnosti môžu byť prepojené, alebo spochybnili niektoré predchádzajúce závery o savantskom syndróme ako „fámy, nepotvrdené nezávislým skúmaním“.

Podľa Trefferta majú takmer všetci savanti spoločnú pozoruhodnú pamäť: pamäť, ktorú opisuje ako „mimoriadne hlbokú, ale veľmi, veľmi úzku“.

Schopnosti podobné savantom môžu byť skryté u každého. Allan Snyder sa pokúsil simulovať poruchy savantov u normálnych kontrol „nasmerovaním nízkofrekvenčných magnetických impulzov do ľavého frontotemporálneho laloku“ mozgu (predpokladá sa, že ide o metódu dočasnej deaktivácie tejto oblasti a umožnenie priamejšieho spracovania extrémne rýchlej úlohy počítania). Rozdiely boli pozorované u štyroch z 11 subjektov.

Autistický savant (v minulosti označovaný ako idiot savant) je osoba s autizmom aj savantskými schopnosťami. Autistickí savanti môžu mať mentálne schopnosti nazývané odštiepené zručnosti. Prečo sú autistickí savanti schopní týchto úžasných výkonov, nie je celkom jasné. Niektorí savanti majú zjavné neurologické abnormality (napríklad chýbajúce corpus callosum v mozgu Kim Peekovej). Je známe, že mnohí savanti majú abnormality v ľavej mozgovej hemisfére.

Príčiny a patofyziológia

Savantský syndróm je málo známy. Neexistuje žiadna kognitívna teória, ktorá by vysvetľovala kombináciu talentu a deficitu u savantov.

Savantský syndróm sa vyskytuje štyrikrát až šesťkrát častejšie u mužov ako u žien a tento rozdiel nie je úplne vysvetlený prevahou mužov v populácii autistov. To viedlo k návrhom, že Geschwindova-Galaburdova hypotéza sa vzťahuje na savantský syndróm, pri ktorom sa zdá, že poškodenie mozgu aj savantizmus sú vrodené.

Podľa Trefferta:

Podľa britskej Národnej autistickej spoločnosti má 0,5 až 1 % ľudí s autizmom schopnosti savanta.

Podľa Trefferta pojem idiot savant prvýkrát použil na opis tohto stavu v roku 1887 Dr. John Langdon Down, ktorý je známy svojím opisom Downovho syndrómu.

Kim Peek bol predlohou pre fiktívny film Rain Man z roku 1988, hoci jeho diagnóza už nie je autizmus.

Zázračný talent je osoba, ktorej úroveň schopností by ju kvalifikovala ako zázračné dieťa alebo výnimočný talent, aj keby nemala kognitívne postihnutie. Prodigious savants sú osoby, ktorých schopnosti by sa považovali za fenomenálne alebo geniálne aj u osoby bez akýchkoľvek obmedzení alebo špeciálnej diagnózy postihnutia. Najčastejšou črtou týchto zázračných savantov sú ich zdanlivo neobmedzené pamäťové schopnosti, pričom mnohí z nich majú eidetickú alebo fotografickú pamäť. V skutočnosti sú zázračne nadaní ľudia veľmi zriedkaví, vo viac ako storočnej literatúre na túto tému ich bolo zaznamenaných menej ako sto. Darold Treffert, vedúci výskumník v oblasti štúdia syndrómu savantov, odhaduje, že v súčasnosti žije na svete menej ako päťdesiat takýchto jedincov. Na webovej stránke Wisconsinskej lekárskej spoločnosti je uvedených 29 profilov savantov. Darold Treffert je bývalým prezidentom tejto spoločnosti. Na svete je uznaných len asi 100 zázračných savantov.

Kategórie
Psychologický slovník

Eidetické predstavy

Eidetická obrazotvornosť, eidetická pamäť, fotografická pamäť alebo totálna pamäť je schopnosť vybaviť si obrazy, zvuky alebo predmety v pamäti s mimoriadnou presnosťou a v hojnom počte. Slovo eidetická (vyslovuje sa /aɪˈdɛtɨk/) znamená súvislosť s mimoriadne podrobným a živým vybavovaním si vizuálnych obrazov a pochádza z gréckeho slova είδος (eidos), čo znamená „forma“. Eidetická pamäť môže mať úplne iný význam pre odborníkov na pamäť, ktorí na jej zisťovanie používajú metódu vyvolávania obrázkov. Eidetická pamäť pozorovaná u detí je typická schopnosťou jedinca študovať obraz približne 30 sekúnd a po jeho odstránení si na krátky čas zachovať takmer dokonalú fotografickú pamäť na tento obraz – takíto eidetici totiž tvrdia, že „vidia“ obraz na prázdnom plátne tak živo a s takými dokonalými detailmi, ako keby tam stále bol.

Hoci mnohí dospelí vykazujú mimoriadne pamäťové schopnosti, nie je známe, či skutočná eidetická pamäť môže pretrvať aj v dospelosti.
Hoci sa všeobecne predpokladá, že mnohí slávni umelci a skladatelia (Claude Monet a Mozart) mali eidetickú pamäť, je možné, že ich pamäť sa jednoducho stala vysoko vycvičenou v príslušných oblastiach umenia, keďže každý z nich venoval veľkú časť svojho bdenia zdokonaľovaniu svojich schopností. Takéto zameranie na jednotlivé umenia pravdepodobne zlepšilo príslušné časti ich pamäte, čo môže byť dôvodom ich prekvapivých schopností. [Ako odkazovať a prepojiť na zhrnutie alebo text]

Jeden z typov eidetickej pamäte, ktorý sa pozoruje u detí, je typický schopnosťou jedinca študovať obraz približne 30 sekúnd a po jeho odstránení si na krátky čas zachovať takmer dokonalú fotografickú pamäť na tento obraz – takíto eidetici tvrdia, že „vidia“ obraz na prázdnom plátne tak živo a s takými dokonalými detailmi, ako keby tam stále bol. Podobne ako pri iných spomienkach môže intenzita vyvolania závisieť od viacerých faktorov, ako je dĺžka a frekvencia vystavenia podnetu, vedomé pozorovanie, význam pre danú osobu atď. Táto skutočnosť je v protiklade so všeobecným nesprávnym výkladom tohto pojmu, ktorý predpokladá konštantné a úplné vybavovanie si všetkých udalostí.

Niektorí ľudia, ktorí majú všeobecne dobrú pamäť, tvrdia, že majú eidetickú pamäť. Existujú však výrazné rozdiely v spôsobe spracovania informácií.
Ľudia, ktorí majú všeobecne dobrú pamäť, často používajú mnemotechnické pomôcky (ako je rozdelenie myšlienky na vymenovateľné prvky), aby si uchovali informácie, zatiaľ čo ľudia s eidetickou pamäťou si pamätajú veľmi konkrétne detaily, ako napríklad, kde osoba stála, čo mala na sebe atď. Môžu si spomenúť na udalosť s väčšími podrobnosťami, zatiaľ čo osoby s inou pamäťou si pamätajú skôr každodenné rutinné činnosti než konkrétne detaily, ktoré mohli narušiť rutinné činnosti. Tento proces je však vo všeobecnosti najviditeľnejší, keď osoby s eidetickou pamäťou vyvinú úsilie, aby si takéto detaily zapamätali.

Nie je tiež zriedkavé, že niektorí ľudia môžu mať „sporadickú eidetickú pamäť“, keď môžu opísať niekoľko spomienok s veľmi blízkymi detailmi. Tieto sporadické výskyty eidetickej pamäte nie sú vo väčšine prípadov vyvolané vedome [Ako odkazovať a prepojiť na zhrnutie alebo text].

Ľudia s eidetickou pamäťou

Mnohí ľudia tvrdia, že majú eidetickú pamäť, ale takmer nikto nebol testovaný a zdokumentovaný ako človek, ktorý by mal skutočne fotografickú pamäť v pravom slova zmysle. Bez ohľadu na to je tu niekoľko osôb s mimoriadnou pamäťou, ktoré niektorí označili za eidetikov, ako napr:

Guinnessova kniha rekordov uvádza ľudí s výnimočnou pamäťou. Napríklad Akira Haraguči dokázal 2. júla 2005 spamäti odrecitovať prvých 83 431 desatinných miest čísla pí a nedávno za 16 hodín (4. októbra 2006) 100 000 desatinných miest. Majster sveta v pamätaní z roku 2004 Ben Pridmore si zapamätal poradie kariet v náhodne zamiešanom balíčku 52 kariet za 31,03 sekundy. Autori Guinnessovej knihy rekordov Norris a Ross McWhirterovci mali výnimočnú pamäť v tom zmysle, že si dokázali na požiadanie vybaviť akýkoľvek záznam v knihe a každý týždeň tak robili v odpovediach na otázky divákov v dlhoročnej televíznej relácii Rekordmani. Takéto výsledky sa však dajú zopakovať pomocou mentálnych obrazov a „metódy loci“.

Niektorí jedinci s autizmom majú výnimočnú pamäť, vrátane tých, ktorí trpia príbuznými ochoreniami, ako je Aspergerov syndróm. Autistickí savanti sú zriedkavosťou, ale najmä oni vykazujú známky veľkolepej pamäti. Väčšina jedincov s diagnózou autizmu však nemá eidetickú pamäť.

Synestézii sa pripisuje aj posilnenie sluchovej pamäte, ale len v prípade informácií, ktoré vyvolávajú synestetickú reakciu. Zistilo sa však, že niektorí synestéti majú akútnejší než bežný „dokonalý farebný“ zmysel, s ktorým sú po dlhšom čase schopní takmer dokonale priradiť farebné odtiene bez sprievodnej synestetickej reakcie.

Mnohí ľudia, ktorí majú všeobecne dobrú pamäť, tvrdia, že majú eidetickú pamäť. Existujú však výrazné rozdiely v spôsobe spracovania informácií. Ľudia, ktorí majú všeobecne dobrú pamäť, často používajú mnemotechnické pomôcky na uchovanie informácií, zatiaľ čo ľudia s eidetickou pamäťou si pamätajú veľmi konkrétne detaily, napríklad kde človek stál atď. Môžu si vybaviť udalosť s veľkými podrobnosťami, zatiaľ čo ľudia s normálnou pamäťou si pamätajú skôr každodenné rutinné činnosti než konkrétne detaily, ktoré mohli narušiť rutinné činnosti.

Nie je tiež zriedkavé, že niektorí ľudia môžu mať „sporadickú eidetickú pamäť“, keď môžu opísať pomerne obmedzený počet spomienok s veľmi blízkymi detailmi. Tieto sporadické výskyty eidetickej pamäte nie sú vo väčšine prípadov vyvolané vedome.

Eidetická pamäť u šimpanzov

Nedávna štúdia o poznávaní šimpanzov ukázala, že mladé šimpanzy zvládali úlohu vizuálnej pamäte lepšie ako porovnateľne trénovaní dospelí ľudia. Na vysvetlenie týchto výsledkov výskumník Tetsuro Matsuzawa navrhol, že po odklone od spoločného predka ľudí a šimpanzov mohli ľudia „vymeniť“ eidetickú pamäť za vyššie kognitívne schopnosti, ako je jazyk, zatiaľ čo šimpanzy si zachovali silnú schopnosť vizuálnej pamäte.

Veľká časť súčasných populárnych sporov okolo eidetickej pamäte je dôsledkom nadmerného používania tohto termínu na takmer akýkoľvek príklad mimoriadnej pamäťovej schopnosti. Existencia mimoriadnych pamäťových schopností je pomerne dobre zdokumentovaná a zdá sa, že je výsledkom kombinácie vrodených schopností, naučených taktík a mimoriadnej vedomostnej základne (človek si dokáže zapamätať viac toho, čomu rozumie, ako nezmyselných alebo nesúvisiacich informácií). Technicky však eidetická pamäť znamená pamäť na zmyslovú udalosť, ktorá je taká presná, ako keby sa človek stále pozeral alebo počul pôvodný objekt alebo udalosť. Takmer všetky tvrdenia o „eidetickej pamäti“ sa tejto úzkej definícii vymykajú.“ [cit ] Niekoľko nedávnych štúdií naznačilo, že môže existovať niekoľko vzácnych jedincov, ktorí sú schopní obmedzeného množstva eidetického vybavovania.“ [cit ] Teoreticky ide v podstate o „nespracovanú“ zmyslovú pamäť surových zmyslových udalostí (t. j. „surových“ obrazov zbavených dodatočného (zvyčajne automatického) percepčného spracovania, ktoré v bežnej pamäti neoddeliteľne pripájajú k obrazu informácie o identite a význame objektu). Zdá sa však, že zdokumentované eidetické schopnosti sú oveľa obmedzenejšie a oveľa menej časté, ako sa všeobecne predpokladá.

Americký kognitívny vedec Marvin Minsky vo svojej knihe The Society of Mind (1988) považuje správy o eidetickej pamäti za „nepodložený mýtus“.

Podporu presvedčeniu, že eidetická pamäť môže byť mýtus, poskytol psychológ Adriaan de Groot, ktorý uskutočnil experiment zameraný na schopnosť šachových veľmajstrov zapamätať si zložité postavenie šachových figúr na šachovnici. Spočiatku sa zistilo, že títo experti si dokázali zapamätať prekvapujúce množstvo informácií, oveľa viac ako tí, ktorí neboli expertmi, čo naznačovalo eidetické schopnosti. Keď sa však expertom predložilo usporiadanie šachových figúrok, ktoré sa nikdy nemohlo vyskytnúť v hre, ich pamäť nebola lepšia ako u neexpertov, čo naznačuje, že si skôr vyvinuli schopnosť organizovať určité typy informácií, než že by mali vrodené eidetické schopnosti.

Niektorí ľudia pripisujú výnimočné pamäťové schopnosti zdokonaleným pamäťovým technikám a nie nejakej vrodenej odlišnosti mozgu. Silnú vedeckú skepsu k existencii eidetickej pamäte podnietil okolo roku 1970 Charles Stromeyer, ktorý skúmal svoju budúcu manželku Elizabeth, ktorá tvrdila, že si dokáže vybaviť poéziu napísanú v cudzom jazyku, ktorej nerozumela, aj roky po tom, čo báseň videla prvýkrát. Takisto si vraj dokázala vybaviť náhodné bodové vzory s takou vernosťou, že dokázala spojiť dva vzory do stereoskopického obrazu. Zostáva jedinou zdokumentovanou osobou, ktorá prešla takýmto testom. Metodika použitých testovacích postupov je však pochybná (najmä vzhľadom na mimoriadnu povahu predkladaných tvrdení), rovnako ako skutočnosť, že výskumník sa oženil so svojím subjektom a že testy sa nikdy neopakovali (Elizabeth ich opakovanie dôsledne odmietala), vyvoláva ďalšie obavy. V poslednom čase došlo k obnoveniu záujmu o túto oblasť, s dôkladnejšími kontrolami a oveľa menej veľkolepými výsledkami [potrebná citácia].

A. R. Luria napísal slávnu knihu Mind of a Mnemonist (Myseľ mnemonistu) o osobe s pozoruhodnou pamäťou, S. V. Šereševskom, ktorý si okrem rôznych mimoriadnych výkonov dokázal zapamätať dlhé zoznamy náhodných slov a po desaťročiach si ich dokonale vybaviť. Luria sa domnieval, že tento muž mal v skutočnosti neobmedzené spomienky; Šereševskij je podľa niektorých[potrebná citácia] zázračný savant ako Kim Peek. Používal techniky zapamätávania, pri ktorých „usporiadal“ predmety na určitom úseku Gorkého cesty a potom sa vrátil a „vyberal“ ich jeden po druhom. Raz mu uniklo vajce, pretože ho vraj položil k bielemu plotu a nevidel ho, keď sa poň vrátil[potrebná citácia]. Toto je príklad trénovanej pamäte, ktorá využíva skôr metódu loci ako eidetickú alebo fotografickú pamäť.

Ďalší dôkaz o skepticizme voči existencii eidetických spomienok poskytuje nevedecká udalosť: Majstrovstvá sveta v pamäti. Táto každoročná súťaž v rôznych pamäťových disciplínach je takmer úplne založená na vizuálnych úlohách (9 z 10 udalostí sa zobrazuje vizuálne, desiata udalosť sa prezentuje zvukom). Keďže šampióni môžu vyhrať lukratívne ceny (celková finančná odmena za Majstrovstvá sveta v pamäti 2010 je 90 000 USD), mala by prilákať ľudí, ktorí dokážu tieto testy ľahko poraziť tým, že počas spomínania reprodukujú vizuálne obrazy prezentovaného materiálu. V skutočnosti však ani jeden šampión v pamätaní nikdy (podujatie sa koná od roku 1990) neuviedol, že by mal eidetickú pamäť. Namiesto toho sa všetci víťazi bez jedinej výnimky označujú za mnemotechnikov (pozri ďalej) a spoliehajú sa na používanie mnemotechnických stratégií, väčšinou metódy loci. [potrebná citácia]

Kategórie
Psychologický slovník

Nervové oscilácie

Nervová oscilácia je rytmická alebo opakujúca sa nervová aktivita v centrálnom nervovom systéme. Nervové tkanivo môže generovať oscilačnú aktivitu mnohými spôsobmi, ktoré sú poháňané buď mechanizmami lokalizovanými v jednotlivých neurónoch, alebo interakciami medzi neurónmi. V jednotlivých neurónoch sa oscilácie môžu prejavovať buď ako oscilácie membránového potenciálu, alebo ako rytmické vzory akčných potenciálov, ktoré potom vyvolávajú oscilačnú aktiváciu postsynaptických neurónov. Na úrovni neurónových súborov môže synchronizovaná aktivita veľkého počtu neurónov viesť k makroskopickým osciláciám, ktoré možno pozorovať na elektroencefalograme (EEG). Oscilačná aktivita v skupinách neurónov vo všeobecnosti vzniká zo spätnoväzbových spojení medzi neurónmi, ktoré vedú k synchronizácii ich vzorov vypaľovania. Interakcia medzi neurónmi môže viesť k vzniku oscilácií s inou frekvenciou, ako je frekvencia výpalu jednotlivých neurónov. Známym príkladom makroskopických neurónových oscilácií je alfa aktivita.

Nervové oscilácie pozorovali výskumníci už v čase Hansa Bergera, ale ich funkčná úloha stále nie je úplne pochopená. Medzi možné úlohy neurónových oscilácií patrí viazanie funkcií, mechanizmy prenosu informácií a generovanie rytmického motorického výstupu. V posledných desaťročiach sa podarilo získať viac poznatkov, najmä vďaka pokroku v zobrazovaní mozgu. Hlavná oblasť výskumu v neurovede zahŕňa určenie toho, ako oscilácie vznikajú a aké sú ich úlohy. Oscilačná aktivita v mozgu je široko pozorovaná na rôznych úrovniach pozorovania a predpokladá sa, že zohráva kľúčovú úlohu pri spracovaní nervových informácií. Početné experimentálne štúdie skutočne podporujú funkčnú úlohu nervových oscilácií; jednotná interpretácia však stále chýba.

Simulácia nervových oscilácií pri frekvencii 10 Hz. Horný panel zobrazuje spikovanie jednotlivých neurónov (pričom každá bodka predstavuje individuálny akčný potenciál v rámci populácie neurónov) a dolný panel lokálny potenciál poľa odrážajúci ich súhrnnú aktivitu. Obrázok znázorňuje, ako môžu synchronizované vzory akčných potenciálov vyústiť do makroskopických oscilácií, ktoré možno merať mimo skalpu.

Nervové oscilácie sa pozorujú v celom centrálnom nervovom systéme a na všetkých úrovniach, napr. hrotové vlaky, lokálne potenciály poľa a rozsiahle oscilácie, ktoré možno merať elektroencefalografiou. Vo všeobecnosti možno oscilácie charakterizovať ich frekvenciou, amplitúdou a fázou. Tieto vlastnosti signálu možno získať z nervových záznamov pomocou časovo-frekvenčnej analýzy. Pri veľkorozmerných osciláciách sa zmeny amplitúdy považujú za dôsledok zmien synchronizácie v rámci neurónového súboru, ktoré sa označujú aj ako lokálna synchronizácia. Okrem lokálnej synchronizácie sa môže synchronizovať aj oscilačná aktivita vzdialených neurónových štruktúr (jednotlivých neurónov alebo neurónových súborov). Neurónové oscilácie a synchronizácia sú spojené s mnohými kognitívnymi funkciami, ako je prenos informácií, vnímanie, motorická kontrola a pamäť.

Neurónové oscilácie sa najčastejšie skúmajú v oblasti nervovej aktivity generovanej veľkými skupinami neurónov. Veľkú aktivitu možno merať technikami, ako je elektroencefalografia (EEG). Signály EEG majú vo všeobecnosti široký spektrálny obsah podobný ružovému šumu, ale odhaľujú aj oscilačnú aktivitu v špecifických frekvenčných pásmach. Prvým objaveným a najznámejším frekvenčným pásmom je alfa aktivita (8 – 12 Hz), ktorú možno zistiť z okcipitálneho laloku počas uvoľnenej bdelosti a ktorá sa zvyšuje, keď sú oči zatvorené. Ďalšie frekvenčné pásma sú: delta (1 – 4 Hz), theta (4 – 8 Hz), beta (13 – 30 Hz) a gama (30 – 70 Hz), pričom rýchlejšie rytmy, ako je gama aktivita, boli spojené s kognitívnym spracovaním. Signály EEG sa počas spánku skutočne dramaticky menia a vykazujú prechod od rýchlejších frekvencií, ako sú vlny alfa, k čoraz pomalším frekvenciám. V skutočnosti sa rôzne štádiá spánku bežne charakterizujú podľa ich spektrálneho obsahu. Následne boli neurálne oscilácie spojené s kognitívnymi stavmi, ako je vedomie a vedomie.

Hoci sa nervové oscilácie v ľudskej mozgovej aktivite skúmajú najmä pomocou EEG záznamov, pozorujú sa aj pomocou invazívnejších záznamových techník, ako sú napríklad záznamy jednotlivých jednotiek. Neuróny môžu generovať rytmické vzory akčných potenciálov alebo hrotov. Niektoré typy neurónov majú tendenciu vystreľovať na určitých frekvenciách, tzv. rezonátoroch. Ďalšou formou rytmických hrotov je bursting. Vzory špicatenia sa považujú za základné pre kódovanie informácií v mozgu. Oscilačnú aktivitu možno pozorovať aj vo forme podprahových oscilácií membránových potenciálov (t. j. v neprítomnosti akčných potenciálov). Ak početné neuróny spikujú synchrónne, môžu vyvolať oscilácie lokálnych potenciálov poľa (LFP). Kvantitatívne modely môžu odhadnúť silu neurónových oscilácií v zaznamenaných údajoch.

Neurónové oscilácie sa bežne skúmajú z matematického hľadiska a patria do oblasti „neurodynamiky“, čo je oblasť výskumu v kognitívnych vedách, ktorá kladie veľký dôraz na dynamický charakter nervovej aktivity pri opise funkcie mozgu. Považuje mozog za dynamický systém a používa diferenciálne rovnice na opis toho, ako sa nervová aktivita vyvíja v čase. Jej cieľom je najmä prepojiť dynamické vzorce mozgovej činnosti s kognitívnymi funkciami, ako je vnímanie a pamäť. Vo veľmi abstraktnej forme možno nervové oscilácie analyzovať analyticky. Pri štúdiu vo fyziologicky realistickejšom prostredí sa oscilačná aktivita zvyčajne študuje pomocou počítačových simulácií počítačového modelu.

Funkcie nervových oscilácií sú široké a líšia sa pre rôzne typy oscilačných aktivít. Príkladom je generovanie rytmickej aktivity, ako je napríklad tlkot srdca, a nervové viazanie zmyslových znakov pri vnímaní, ako je napríklad tvar a farba objektu. Neurónové oscilácie zohrávajú dôležitú úlohu aj pri mnohých neurologických poruchách, ako je nadmerná synchronizácia počas záchvatovej aktivity pri epilepsii alebo tremor u pacientov s Parkinsonovou chorobou. Oscilačná aktivita sa dá využiť aj na ovládanie externých zariadení v mozgovo-počítačových rozhraniach, v ktorých môžu subjekty ovládať externé zariadenie zmenou amplitúdy určitých mozgových rytmov.

Oscilačná aktivita sa pozoruje v celom centrálnom nervovom systéme na všetkých úrovniach organizácie. Všeobecne sa uznávajú tri rôzne úrovne: mikroúroveň (aktivita jedného neurónu), mezoúroveň (aktivita lokálnej skupiny neurónov) a makroúroveň (aktivita rôznych oblastí mozgu).

Tonický vzor vypaľovania jedného neurónu, ktorý vykazuje rytmickú špicatú aktivitu

Neuróny vytvárajú akčné potenciály, ktoré sú výsledkom zmien elektrického membránového potenciálu. Neuróny môžu generovať viacero akčných potenciálov za sebou a vytvárať tzv. spike trains. Tieto spike trains sú základom pre nervové kódovanie a prenos informácií v mozgu. Spike trains môžu vytvárať rôzne druhy vzorov, ako sú rytmické spiky a burstingy, a často vykazujú oscilačnú aktivitu. Oscilačnú aktivitu v jednotlivých neurónoch možno pozorovať aj v podprahových fluktuáciách membránového potenciálu. Tieto rytmické zmeny membránového potenciálu nedosahujú kritický prah, a preto nevyúsťujú do akčného potenciálu. Môžu byť výsledkom postsynaptických potenciálov zo synchrónnych vstupov alebo vnútorných vlastností neurónov.

Neuronálne spiky možno klasifikovať podľa ich vzorcov aktivity. Vzrušivosť neurónov možno rozdeliť do triedy I a II. Neuróny triedy I môžu generovať akčné potenciály s ľubovoľne nízkou frekvenciou v závislosti od sily vstupu, zatiaľ čo neuróny triedy II generujú akčné potenciály v určitom frekvenčnom pásme, ktoré je relatívne necitlivé na zmeny sily vstupu. Neuróny triedy II sú tiež náchylnejšie na vykazovanie podprahových oscilácií membránového potenciálu.

Skupina neurónov môže tiež vytvárať oscilačnú aktivitu. Prostredníctvom synaptických interakcií sa môžu synchronizovať vzory vypaľovania rôznych neurónov a rytmické zmeny elektrického potenciálu spôsobené ich akčnými potenciálmi sa sčítajú (konštruktívna interferencia). To znamená, že synchronizované vzory vypaľovania majú za následok synchronizovaný vstup do iných kortikálnych oblastí, čo vedie k osciláciám lokálneho potenciálu poľa s veľkou amplitúdou. Tieto veľkoškálové oscilácie možno merať aj mimo skalpu pomocou elektroencefalografie a magnetoencefalografie. Elektrické potenciály generované jednotlivými neurónmi sú príliš malé na to, aby sa dali zachytiť mimo skalpu, a aktivita EEG alebo MEG vždy odráža súčet synchrónnej aktivity tisícov alebo miliónov neurónov, ktoré majú podobnú priestorovú orientáciu. Neuróny v neurónovom zoskupení zriedkavo vystrelia všetky v presne rovnakom okamihu, t. j. úplne synchronizovane. Namiesto toho je pravdepodobnosť vypálenia rytmicky modulovaná tak, že neuróny s väčšou pravdepodobnosťou vypália v rovnakom čase, čo spôsobuje oscilácie ich priemernej aktivity (pozri obrázok v hornej časti strany). Frekvencia veľkoplošných oscilácií ako taká nemusí zodpovedať vzorcom vypaľovania jednotlivých neurónov. Izolované kortikálne neuróny za určitých podmienok horia pravidelne, ale v intaktnom mozgu sú kortikálne bunky bombardované vysoko fluktuujúcimi synaptickými vstupmi a zvyčajne horia zdanlivo náhodne. Ak je však pravdepodobnosť veľkej skupiny neurónov rytmicky modulovaná na spoločnej frekvencii, vytvoria oscilácie v strednom poli (pozri aj obrázok v hornej časti strany). Neurónové súbory môžu generovať oscilačnú aktivitu endogénne prostredníctvom lokálnych interakcií medzi excitačnými a inhibičnými neurónmi. Najmä inhibičné interneuróny zohrávajú dôležitú úlohu pri vytváraní synchronizácie neurónového súboru tým, že vytvárajú úzke okno pre účinnú excitáciu a rytmicky modulujú rýchlosť vypaľovania excitačných neurónov.

Nervové oscilácie môžu vznikať aj v dôsledku interakcií medzi rôznymi oblasťami mozgu. Dôležitú úlohu tu zohráva časové oneskorenie. Keďže všetky oblasti mozgu sú obojsmerne prepojené, tieto spojenia medzi oblasťami mozgu vytvárajú spätné väzby. Pozitívne spätné slučky majú tendenciu spôsobovať oscilačnú aktivitu, ktorej frekvencia je nepriamo úmerná času oneskorenia. Príkladom takejto spätnoväzbovej slučky sú spojenia medzi talamom a mozgovou kôrou. Táto talamokortikálna sieť je schopná generovať oscilačnú aktivitu známu ako rekurentná talamo-kortikálna rezonancia. Talamokortikálna sieť zohráva dôležitú úlohu pri generovaní alfa aktivity.

Vedci identifikovali niektoré vnútorné vlastnosti neurónov, ktoré zohrávajú dôležitú úlohu pri generovaní oscilácií membránového potenciálu. Najmä napäťovo riadené iónové kanály sú rozhodujúce pri generovaní akčných potenciálov. Dynamika týchto iónových kanálov bola zachytená v osvedčenom Hodgkinovom-Huxleyho modeli, ktorý opisuje, ako sa akčné potenciály iniciujú a šíria pomocou súboru diferenciálnych rovníc. Pomocou bifurkačnej analýzy možno určiť rôzne oscilačné odrody týchto neuronálnych modelov, čo umožňuje klasifikáciu typov neuronálnych reakcií. Oscilačná dynamika neuronálneho spikingu identifikovaná v Hodgkinovom-Huxleyho modeli sa úzko zhoduje s empirickými zisteniami. Okrem periodického špicovania môžu k oscilačnej aktivite prispievať aj podprahové oscilácie membránových potenciálov, t. j. rezonančné správanie, ktoré nevyúsťuje do akčných potenciálov, a to tým, že uľahčujú synchrónnu aktivitu susedných neurónov. Podobne ako pacemakerové neuróny v centrálnych generátoroch vzorov, podtypy kortikálnych buniek rytmicky vystreľujú výbuchy hrotov (krátke zhluky hrotov) pri preferovaných frekvenciách. Neuróny s burstingom majú potenciál slúžiť ako pacemakery pre synchrónne oscilácie siete a bursty hrotov môžu byť základom alebo posilnením neuronálnej rezonancie.

Ak skupina neurónov vykonáva synchronizovanú oscilačnú aktivitu, neurónový súbor možno matematicky reprezentovať ako jeden oscilátor. Rôzne neurónové súbory sú prepojené prostredníctvom prepojení s dlhým dosahom a tvoria sieť slabo prepojených oscilátorov v ďalšej priestorovej mierke. Slabo prepojené oscilátory môžu vytvárať celý rad dynamík vrátane oscilačnej aktivity. Spojenia dlhého dosahu medzi rôznymi mozgovými štruktúrami, ako je napríklad talamus a kôra (pozri talamokortikálna oscilácia), zahŕňajú časové oneskorenia v dôsledku konečnej rýchlosti vedenia axónov. Keďže väčšina spojení je recipročná, vytvárajú spätné slučky, ktoré podporujú oscilačnú aktivitu. Oscilácie zaznamenané z viacerých kortikálnych oblastí sa môžu synchronizovať a vytvoriť rozsiahlu sieť, ktorej dynamiku a funkčnú konektivitu možno študovať pomocou spektrálnej analýzy a meraní Grangerovej kauzality. Koherentná aktivita rozsiahlej mozgovej činnosti môže vytvárať dynamické prepojenia medzi oblasťami mozgu potrebné na integráciu distribuovaných informácií.

Okrem rýchlych priamych synaptických interakcií medzi neurónmi tvoriacimi sieť je oscilačná aktivita modulovaná neurotransmitermi v oveľa pomalšom časovom rozsahu. To znamená, že je známe, že úrovne koncentrácie určitých neurotransmiterov regulujú množstvo oscilačnej aktivity. Napríklad sa ukázalo, že koncentrácia GABA pozitívne koreluje s frekvenciou oscilácií pri indukovaných stimuloch. Množstvo jadier v mozgovom kmeni má difúzne projekcie v celom mozgu, ktoré ovplyvňujú koncentračné hladiny neurotransmiterov, ako sú noradrenalín, acetylcholín a serotonín. Tieto neurotransmiterové systémy ovplyvňujú fyziologický stav, napr. bdelosť alebo vzrušenie, a majú výrazný vplyv na amplitúdu rôznych mozgových vĺn, napr. alfa aktivity.

Oscilácie možno často opísať a analyzovať pomocou matematiky. Matematici identifikovali niekoľko dynamických mechanizmov, ktoré vytvárajú rytmickosť. Medzi najdôležitejšie patria harmonické (lineárne) oscilátory, oscilátory s limitným cyklom a oscilátory s oneskorenou spätnou väzbou. Harmonické oscilácie sa v prírode vyskytujú veľmi často – príkladom sú zvukové vlny, pohyb kyvadla a vibrácie každého druhu. Všeobecne vznikajú, keď je fyzikálny systém narušený o malý stupeň od stavu s minimálnou energiou, a sú dobre matematicky pochopiteľné. Harmonické oscilátory riadené hlukom realisticky simulujú alfa rytmus v EEG v bdelom stave, ako aj pomalé vlny a vretená v EEG v spánku. Úspešné algoritmy analýzy EEG boli založené na takýchto modeloch. Niekoľko ďalších zložiek EEG sa lepšie opisuje pomocou oscilácií s hraničným cyklom alebo oneskorenou spätnou väzbou. Oscilácie hraničného cyklu vznikajú vo fyzikálnych systémoch, ktoré vykazujú veľké odchýlky od rovnováhy, zatiaľ čo oscilácie s oneskorenou spätnou väzbou vznikajú, keď sa zložky systému navzájom ovplyvňujú s výrazným časovým oneskorením. Oscilácie s medzným cyklom môžu byť zložité, ale na ich analýzu existujú výkonné matematické nástroje; matematika oscilácií s oneskorenou spätnou väzbou je v porovnaní s nimi primitívna. Lineárne oscilátory a oscilátory s limitným cyklom sa kvalitatívne líšia v tom, ako reagujú na fluktuácie na vstupe. V lineárnom oscilátore je frekvencia viac-menej konštantná, ale amplitúda sa môže výrazne meniť. V oscilátore s limitným cyklom býva amplitúda viac-menej konštantná, ale frekvencia sa môže výrazne meniť. Srdcový tep je príkladom oscilácie s medzným cyklom, pretože frekvencia úderov sa značne mení, zatiaľ čo každý jednotlivý úder naďalej pumpuje približne rovnaké množstvo krvi.

Výpočtové modely využívajú rôzne abstrakcie na opis komplexnej oscilačnej dynamiky pozorovanej v mozgovej činnosti. V tejto oblasti sa používa mnoho modelov, pričom každý z nich je definovaný na inej úrovni abstrakcie a snaží sa modelovať rôzne aspekty nervových systémov. Ich rozsah siaha od modelov krátkodobého správania jednotlivých neurónov cez modely toho, ako dynamika neurónových obvodov vzniká z interakcií medzi jednotlivými neurónmi, až po modely toho, ako môže správanie vzniknúť z abstraktných neurónových modulov, ktoré predstavujú úplné subsystémy.

Simulácia Hindmarsh-Roseho neurónu, ktorá ukazuje typické burstové správanie: rýchly rytmus generovaný jednotlivými hrotmi a pomalší rytmus generovaný burstami.

Model biologického neurónu je matematický opis vlastností nervových buniek alebo neurónov, ktorý je určený na presný opis a predpovedanie biologických procesov. Najúspešnejší a najpoužívanejší model neurónov, Hodgkinov-Huxleyho model, je založený na údajoch z obrovského axónu sépie. Je to súbor nelineárnych obyčajných diferenciálnych rovníc, ktorý aproximuje elektrické charakteristiky neurónu, najmä generovanie a šírenie akčných potenciálov. Tento model je veľmi presný a podrobný a Hodgkin a Huxley zaň v roku 1963 dostali Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu.

Matematika Hodgkinovho-Huxleyho modelu je pomerne komplikovaná a bolo navrhnutých niekoľko zjednodušení, ako napríklad FitzHughov-Nagumov model a Hindmarshov-Rosov model. Takéto modely zachytávajú len základnú dynamiku neurónov, ako sú rytmické špičky a bursting, ale sú výpočtovo efektívnejšie. To umožňuje simulovať veľký počet vzájomne prepojených neurónov, ktoré tvoria neurónovú sieť.

Model neurónovej siete opisuje populáciu fyzicky prepojených neurónov alebo skupinu rôznorodých neurónov, ktorých vstupy alebo signalizačné ciele definujú rozpoznateľný obvod. Cieľom týchto modelov je opísať, ako dynamika neurónových obvodov vzniká z interakcií medzi jednotlivými neurónmi. Lokálne interakcie medzi neurónmi môžu viesť k synchronizácii špicatej aktivity a tvoriť základ oscilačnej aktivity. Konkrétne sa ukázalo, že modely vzájomne sa ovplyvňujúcich pyramídových buniek a inhibičných interneurónov vytvárajú mozgové rytmy, ako je napríklad gama aktivita.

Simulácia modelu neurónovej hmoty zobrazujúca špičky siete počas nástupu záchvatu. So zvyšovaním zosilnenia A začne sieť kmitať pri frekvencii 3 Hz.

Modely neurónového poľa sú ďalším dôležitým nástrojom pri štúdiu neurónových oscilácií a predstavujú matematický rámec opisujúci vývoj premenných, ako je napríklad priemerná rýchlosť vypaľovania v priestore a čase. Pri modelovaní aktivity veľkého počtu neurónov je hlavnou myšlienkou previesť hustotu neurónov na hranicu kontinua, čo vedie k priestorovo spojitým neurónovým sieťam. Namiesto modelovania jednotlivých neurónov tento prístup aproximuje skupinu neurónov jej priemernými vlastnosťami a interakciami. Je založený na prístupe stredného poľa, čo je oblasť štatistickej fyziky, ktorá sa zaoberá rozsiahlymi systémami. Modely založené na týchto princípoch boli použité na matematický opis neurónových oscilácií a rytmov EEG. Použili sa napríklad na skúmanie zrakových halucinácií.

Simulácia Kuramotovho modelu zobrazujúca nervovú synchronizáciu a oscilácie v strednom poli

Kuramotov model spojených fázových oscilátorov je jedným z najabstraktnejších a najzákladnejších modelov používaných na skúmanie nervových oscilácií a sychronizácie. Zachytáva aktivitu lokálneho systému (napr. jedného neurónu alebo neurónového súboru) len jeho kruhovou fázou, a teda ignoruje amplitúdu oscilácií (amplitúda je konštantná). Interakcie medzi týmito oscilátormi sa zavádzajú jednoduchou algebraickou formou (napr. funkciou sin) a spoločne vytvárajú dynamický vzor na globálnej úrovni. Kuramotov model sa široko používa na štúdium oscilačnej aktivity mozgu a bolo navrhnutých niekoľko rozšírení, ktoré zvyšujú jeho neurobiologickú vierohodnosť, napríklad začlenením topologických vlastností lokálnej kortikálnej konektivity. Opisuje najmä to, ako sa môže aktivita skupiny vzájomne sa ovplyvňujúcich neurónov synchronizovať a vytvárať oscilácie veľkého rozsahu. Simulácie s použitím Kuramotovho modelu s realistickou kortikálnou konektivitou s veľkým dosahom a časovo oneskorenými interakciami odhaľujú vznik pomalých vzorových fluktuácií, ktoré reprodukujú funkčné mapy BOLD v pokojovom stave, ktoré možno merať pomocou fMRI.

Jednotlivé neuróny aj skupiny neurónov môžu spontánne vytvárať oscilačnú aktivitu. Okrem toho môžu vykazovať oscilačné reakcie na percepčný vstup alebo motorický výstup. Niektoré typy neurónov sa rytmicky zapaľujú aj bez akéhokoľvek synaptického vstupu. Podobne aj aktivita v celom mozgu odhaľuje oscilačnú aktivitu, zatiaľ čo subjekty nevyvíjajú žiadnu činnosť, tzv. aktivitu v pokojovom stave. Tieto prebiehajúce rytmy sa môžu meniť rôznymi spôsobmi v reakcii na percepčný vstup alebo motorický výstup. Oscilačná aktivita môže reagovať zvýšením alebo znížením frekvencie a amplitúdy alebo môže vykazovať dočasné prerušenie, ktoré sa označuje ako resetovanie fázy. Okrem toho vonkajšia aktivita nemusí vôbec interagovať s prebiehajúcou aktivitou, čo vedie k aditívnej reakcii.

Spontánna aktivita je mozgová aktivita bez explicitnej úlohy, ako je napríklad senzorický vstup alebo motorický výstup, a preto sa označuje aj ako aktivita v pokojovom stave. Je protikladom indukovanej aktivity, t. j. aktivity mozgu, ktorá je vyvolaná zmyslovými podnetmi alebo motorickými reakciami. Termín prebiehajúca mozgová aktivita sa v elektroencefalografii a magnetoencefalografii používa pre tie zložky signálu, ktoré nie sú spojené so spracovaním podnetu alebo výskytom špecifických iných udalostí, ako je napríklad pohyb časti tela, t. j. udalosti, ktoré netvoria evokované potenciály/evokované polia alebo indukovanú aktivitu. Spontánna aktivita sa zvyčajne považuje za šum, ak sa zaujímame o spracovanie podnetov. Spontánna aktivita sa však považuje za kľúčovú úlohu počas vývoja mozgu, napríklad pri tvorbe sietí a synaptogenéze. Spontánna aktivita môže byť informatívna, pokiaľ ide o aktuálny duševný stav osoby (napr. bdelosť, ostražitosť), a často sa využíva pri výskume spánku. Súčasťou spontánnej aktivity sú určité typy oscilačných aktivít, ako sú alfa vlny. Štatistická analýza výkonových fluktuácií alfa aktivity odhaľuje bimodálne rozdelenie, t. j. režim s vysokou a nízkou amplitúdou, a teda ukazuje, že aktivita v pokojovom stave neodráža len proces šumu. V prípade fMRI spontánne fluktuácie signálu závislého od hladiny kyslíka v krvi (BOLD) odhaľujú korelačné vzory, ktoré súvisia so sieťami pokojových stavov, ako je napríklad predvolená sieť. Časový vývoj sietí pokojového stavu je korelovaný s fluktuáciami oscilačnej aktivity EEG v rôznych frekvenčných pásmach.

Prebiehajúca mozgová aktivita môže tiež zohrávať dôležitú úlohu pri vnímaní, pretože môže interagovať s aktivitou súvisiacou s prichádzajúcimi podnetmi. Štúdie EEG skutočne naznačujú, že vizuálne vnímanie závisí od fázy aj amplitúdy kortikálnych oscilácií. Napríklad amplitúda a fáza alfa aktivity v okamihu zrakovej stimulácie predpovedá, či subjekt bude vnímať slabý podnet.

V reakcii na vstupné údaje môže neurón alebo súbor neurónov zmeniť frekvenciu, pri ktorej osciluje. Toto je veľmi bežné u jednotlivých neurónov, kde frekvencia vypaľovania závisí od súčtu aktivít, ktoré dostáva. Označuje sa to ako kódovanie rýchlosti. Zmeny frekvencie sa bežne pozorujú aj v centrálnych generátoroch vzorov a priamo súvisia s rýchlosťou motorických činností, ako je napríklad frekvencia krokov pri chôdzi. Zmeny frekvencie nie sú také bežné pri oscilačnej aktivite zahŕňajúcej rôzne oblasti mozgu, keďže frekvencia oscilačnej aktivity často súvisí s časovými oneskoreniami medzi oblasťami mozgu.

Popri evokovanej aktivite môže nervová aktivita súvisiaca so spracovaním podnetov viesť k indukovanej aktivite. Indukovaná aktivita sa vzťahuje na moduláciu prebiehajúcej mozgovej aktivity vyvolanú spracovaním podnetov alebo prípravou pohybu. Odráža teda nepriamu reakciu na rozdiel od evokovaných reakcií. Dobre preskúmaným typom indukovanej aktivity je zmena amplitúdy v oscilačnej aktivite. Napríklad gama aktivita sa často zvyšuje počas zvýšenej mentálnej aktivity, napríklad počas reprezentácie objektov. Keďže indukované odpovede môžu mať pri rôznych meraniach rôzne fázy, a preto by sa pri priemerovaní vyrušili, možno ich získať len pomocou časovo-frekvenčnej analýzy. Indukovaná aktivita vo všeobecnosti odráža aktivitu mnohých neurónov: predpokladá sa, že zmeny amplitúdy v oscilačnej aktivite vznikajú synchronizáciou nervovej aktivity, napríklad synchronizáciou časovania hrotov alebo fluktuácií membránových potenciálov jednotlivých neurónov. Zvýšenie oscilačnej aktivity sa preto často označuje ako synchronizácia súvisiaca s udalosťami, zatiaľ čo jej zníženie sa označuje ako desynchronizácia súvisiaca s udalosťami

Ďalšou možnosťou je, že vstup do neurónu alebo súboru neurónov obnovuje fázu prebiehajúcich oscilácií. Resetovanie fázy je veľmi bežné v jednotlivých neurónoch, kde sa časovanie hrotov prispôsobuje vstupným údajom neurónu. Napríklad neurón môže začať spikovať s pevným oneskorením v reakcii na periodický vstup, čo sa označuje ako uzamknutie fázy. K resetovaniu fázy môže dôjsť aj na úrovni neurónových súborov, keď sa fázy viacerých neurónov upravujú súčasne. Fázové resetovanie prebiehajúcich oscilácií súboru poskytuje alternatívne vysvetlenie pre potenciály súvisiace s udalosťami získané spriemerovaním viacerých pokusov EEG vzhľadom na začiatok podnetu alebo udalosti. To znamená, že ak sa fáza prebiehajúcich oscilácií vynuluje na pevnú fázu počas viacerých pokusov, oscilácie sa už nebudú spriemerovávať, ale sčítajú sa a vznikne potenciál súvisiaci s udalosťou. Okrem toho je resetovanie fázy alebo uzamknutie fázy zásadné aj pre synchronizáciu rôznych neurónov alebo rôznych oblastí mozgu. V tomto prípade sa časovanie hrotov fázovo uzamkne na aktivitu iných neurónov namiesto na vonkajší vstup.

Termín evokovaná aktivita sa v elektroencefalografii a magnetoencefalografii používa pre reakcie v mozgovej činnosti, ktoré priamo súvisia s aktivitou súvisiacou s podnetom. Evokované potenciály a potenciály súvisiace s udalosťami sa získavajú z elektroencefalogramu priemerovaním s uzamknutým stimulom, t. j. priemerovaním rôznych pokusov s pevne stanovenými latenciami okolo prezentácie stimulu. V dôsledku toho sa zachovávajú tie zložky signálu, ktoré sú rovnaké v každom jednotlivom meraní, a všetky ostatné, t. j. prebiehajúca alebo spontánna aktivita, sa spriemerujú. To znamená, že potenciály súvisiace s udalosťami odrážajú len oscilácie mozgovej aktivity, ktoré sú fázovo viazané na podnet alebo udalosť. Evokovaná aktivita sa často považuje za nezávislú od prebiehajúcej mozgovej aktivity, hoci o tom sa stále diskutuje.

Neurónová synchronizácia môže byť modulovaná obmedzeniami úlohy, ako je pozornosť, a predpokladá sa, že zohráva úlohu pri viazaní funkcií, komunikácii neurónov a motorickej koordinácii. Neuronálne oscilácie sa stali horúcou témou v neurovede v 90. rokoch 20. storočia, keď sa ukázalo, že štúdie zrakového systému mozgu, ktoré uskutočnili Gray, Singer a ďalší, podporujú hypotézu neurónovej väzby. Podľa tejto myšlienky synchrónne oscilácie v neurónových súboroch viažu neuróny reprezentujúce rôzne vlastnosti objektu. Napríklad, keď sa človek pozerá na strom, neuróny zrakovej kôry reprezentujúce kmeň stromu a neuróny reprezentujúce vetvy toho istého stromu by synchrónne oscilovali a vytvorili by jedinú reprezentáciu stromu. Tento jav je najlepšie viditeľný v lokálnych poľných potenciáloch, ktoré odrážajú synchrónnu aktivitu lokálnych skupín neurónov, ale bol preukázaný aj v záznamoch EEG a MEG, ktoré poskytujú čoraz viac dôkazov o úzkom vzťahu medzi synchrónnou oscilačnou aktivitou a rôznymi kognitívnymi funkciami, ako je napríklad percepčné zoskupovanie.

Bunky sinoatriálneho uzla, ktorý sa nachádza v pravej predsieni srdca, sa spontánne depolarizujú približne 100-krát za minútu. Hoci všetky bunky srdca majú schopnosť generovať akčné potenciály, ktoré spúšťajú kontrakciu srdca, sinoatriálny uzol ju zvyčajne iniciuje, jednoducho preto, že generuje impulzy o niečo rýchlejšie ako ostatné oblasti. Preto tieto bunky generujú normálny sínusový rytmus a nazývajú sa pacemakerové bunky, pretože priamo riadia srdcovú frekvenciu. Pri absencii vonkajšej nervovej a hormonálnej kontroly sa bunky v SA uzle rytmicky vybíjajú. Sinoatriálny uzol je bohato inervovaný autonómnym nervovým systémom, ktorý nahor alebo nadol reguluje frekvenciu spontánneho vypálenia pacemakerových buniek.

Synchronizované spúšťanie neurónov je tiež základom periodických motorických príkazov pre rytmické pohyby. Tieto rytmické výstupy vytvára skupina vzájomne sa ovplyvňujúcich neurónov, ktoré tvoria sieť nazývanú centrálny generátor vzorov. Centrálne generátory vzorov sú neurónové obvody, ktoré – keď sú aktivované – môžu vytvárať rytmické motorické vzory v neprítomnosti senzorických alebo zostupných vstupov, ktoré nesú špecifické časové informácie. Príkladom je chôdza, dýchanie a plávanie, Väčšina dôkazov o centrálnych generátoroch vzorov pochádza z nižších živočíchov, ako je napríklad mihuľa, ale existujú aj dôkazy o centrálnych generátoroch vzorov v chrbtici u ľudí.

Neuronálne špičky sa všeobecne považujú za základ prenosu informácií v mozgu. Na takýto prenos je potrebné, aby bola informácia zakódovaná vo vzorci špicatenia. Boli navrhnuté rôzne typy kódovacích schém, napríklad kódovanie rýchlosti a časové kódovanie.

Synchronizácia vypaľovania neurónov môže slúžiť ako prostriedok na zoskupenie priestorovo oddelených neurónov, ktoré reagujú na rovnaký podnet, s cieľom prepojiť tieto odpovede na ďalšie spoločné spracovanie, t. j. využiť časovú synchronizáciu na kódovanie vzťahov. Najskôr boli navrhnuté čisto teoretické formulácie hypotézy o viazaní prostredníctvom synchrónie, ale následne sa objavili rozsiahle experimentálne dôkazy podporujúce potenciálnu úlohu synchrónie ako relačného kódu.

Funkčná úloha synchronizovanej oscilačnej aktivity v mozgu bola zistená najmä v experimentoch vykonaných na bdelých mačiatkach s viacerými elektródami implantovanými do zrakovej kôry. Tieto experimenty ukázali, že skupiny priestorovo segregovaných neurónov sa pri aktivácii zrakovými podnetmi zapájajú do synchrónnej oscilačnej aktivity. Frekvencia týchto oscilácií bola v rozsahu 40 Hz a líšila sa od periodickej aktivácie vyvolanej mriežkou, čo naznačuje, že oscilácie a ich synchronizácia boli spôsobené vnútornými interakciami neurónov. Podobné zistenia paralelne preukázala aj Eckhornova skupina, čím poskytla ďalšie dôkazy o funkčnej úlohe neurónovej synchronizácie pri viazaní funkcií. Odvtedy sa v mnohých štúdiách tieto zistenia zopakovali a rozšírili na rôzne modality, napríklad EEG, čím sa poskytli rozsiahle dôkazy o funkčnej úlohe gama oscilácií pri zrakovom vnímaní.

Gilles Laurent a jeho kolegovia ukázali, že oscilačná synchronizácia má dôležitú funkčnú úlohu pri vnímaní pachov. Vnímanie rôznych pachov vedie k tomu, že rôzne podskupiny neurónov spúšťajú rôzne sady oscilačných cyklov. Tieto oscilácie možno narušiť blokátorom GABA pikrotoxínom. Narušenie oscilačnej synchronizácie vedie k zhoršeniu behaviorálnej diskriminácie chemicky podobných pachov u včiel a k podobnejším reakciám na rôzne pachy v nadväzujúcich neurónoch β-lobe.

Predpokladá sa, že nervové oscilácie sa podieľajú aj na vnímaní času a somatosenzorickom vnímaní. Nedávne zistenia však hovoria proti hodinovej funkcii kortikálnych gama oscilácií.

Oscilácie boli bežne zaznamenané v motorickom systéme. Pfurtscheller a jeho kolegovia zistili zníženie alfa (8 – 12 Hz) a beta (13 – 30 Hz) oscilácií v aktivite EEG, keď subjekty vykonávali pohyb. Pomocou intrakortikálnych záznamov zistili podobné zmeny v oscilačnej aktivite v motorickej kôre, keď opice vykonávali motorické úkony, ktoré si vyžadovali značnú pozornosť. Okrem toho sa oscilácie na spinálnej úrovni synchronizujú s beta osciláciami v motorickej kôre počas konštantnej svalovej aktivácie, čo sa určilo pomocou MEG/EEG-EMG koherencie. Nedávno sa zistilo, že kortikálne oscilácie sa šíria ako putujúce vlny po povrchu motorickej kôry pozdĺž dominantných priestorových osí charakteristických pre lokálne obvody motorickej kôry.

Oscilačné rytmy s frekvenciou 10 Hz boli zaznamenané v oblasti mozgu nazývanej dolná oliva, ktorá je spojená s mozočkom. Tieto oscilácie sa pozorujú aj pri motorickom výstupe fyziologického tremoru a pri vykonávaní pomalých pohybov prstov. Tieto zistenia môžu naznačovať, že ľudský mozog riadi súvislé pohyby prerušovane. Na podporu toho sa ukázalo, že tieto prerušované pohyby priamo súvisia s oscilačnou aktivitou v mozočko-talamo-kortikálnej slučke, ktorá môže predstavovať nervový mechanizmus prerušovanej motorickej kontroly.

Nervové oscilácie sú vo veľkej miere spojené s pamäťovými funkciami, najmä s aktivitou theta. Rytmy theta sú veľmi silné v hipokampoch a entorhinálnej kôre hlodavcov počas učenia a vybavovania pamäte a predpokladá sa, že sú nevyhnutné pre indukciu dlhodobej potenciácie, potenciálneho bunkového mechanizmu učenia a pamäte. Predpokladá sa, že spojenie medzi theta a gama aktivitou je nevyhnutné pre pamäťové funkcie. Tesná koordinácia časovania hrotov jednotlivých neurónov s lokálnymi osciláciami theta súvisí s úspešným vytváraním pamäte u ľudí, keďže viac stereotypných hrotov predpovedá lepšiu pamäť.

Spánok je prirodzene sa opakujúci stav charakterizovaný zníženým alebo neprítomným vedomím a prebieha v cykloch rýchlych pohybov očí (REM) a spánku bez rýchlych pohybov očí (NREM). Normálne poradie fáz spánku je N1 → N2 → N3 → N2 → REM. Štádiá spánku sú charakterizované spektrálnym obsahom EEG, napríklad štádium N1 sa vzťahuje na prechod mozgu z vĺn alfa (bežných v bdelom stave) na vlny theta, zatiaľ čo štádium N3 (hlboký alebo pomalý spánok) je charakterizované prítomnosťou vĺn delta.

Rukopis osoby postihnutej Parkinsonovou chorobou, ktorý ukazuje rytmickú aktivitu tremoru v úderoch

Generalizované 3 Hz hrotové a vlnové výboje odrážajúce záchvatovú aktivitu

Špecifické typy nervových oscilácií sa môžu objaviť aj v patologických situáciách, ako je Parkinsonova choroba alebo epilepsia. Je zaujímavé, že tieto patologické oscilácie často pozostávajú z aberantnej verzie normálnych oscilácií. Napríklad jedným z najznámejších typov sú oscilácie hrotov a vĺn, ktoré sú typické pre generalizované alebo absenčné epileptické záchvaty a ktoré sa podobajú normálnym osciláciám vretena počas spánku.

Tŕpnutie je mimovoľné, do istej miery rytmické sťahovanie a uvoľňovanie svalov, ktoré zahŕňa pohyby jednej alebo viacerých častí tela. Je to najbežnejší zo všetkých mimovoľných pohybov a môže postihovať ruky, paže, oči, tvár, hlavu, hlasivky, trup a nohy. Väčšina trasov sa vyskytuje na rukách. U niektorých ľudí je tras príznakom inej neurologickej poruchy. Bolo identifikovaných mnoho rôznych foriem tremoru, napríklad esenciálny tremor alebo parkinsonský tremor. Tvrdí sa, že tras je pravdepodobne multifaktoriálneho pôvodu, pričom k nemu prispievajú nervové oscilácie v centrálnych nervových systémoch, ale aj periférne mechanizmy, ako sú rezonancie reflexných slučiek.

Epilepsia je bežná chronická neurologická porucha charakterizovaná záchvatmi. Tieto záchvaty sú prechodné príznaky a/alebo symptómy abnormálnej, nadmernej alebo hypersynchrónnej aktivity neurónov v mozgu.

Uvažovalo sa o využití nervových oscilácií ako riadiaceho signálu pre rôzne rozhrania mozog-počítač. Neinvazívne rozhranie BCI sa vytvára umiestnením elektród na pokožku hlavy a následným meraním slabých elektrických signálov. Neinvazívne BCI vytvára slabé rozlíšenie signálu, pretože lebka tlmí a rozmazáva elektromagnetické signály. V dôsledku toho nie je možné obnoviť aktivitu jednotlivých neurónov, ale oscilačná aktivita sa stále dá spoľahlivo zistiť. Niektoré formy BCI umožňujú používateľom ovládať zariadenie najmä meraním amplitúdy oscilačnej aktivity v špecifických frekvenčných pásmach vrátane mu a beta rytmov.

Neúplný zoznam typov oscilačných aktivít, ktoré sa nachádzajú v centrálnom nervovom systéme:

Kategórie
Psychologický slovník

Čítanie

Čítanie je proces získavania a porozumenia určitej forme uložených informácií alebo myšlienok. Tieto myšlienky sú zvyčajne určitým druhom reprezentácie jazyka, ako sú symboly, ktoré sa dajú skúmať zrakom alebo hmatom (napríklad Braillovo písmo). Iné typy čítania nemusia byť založené na jazyku, napríklad hudobný zápis alebo piktogramy.

Ľudia čítajú väčšinou z papiera s atramentom: z knihy, časopisu, novín, letáku alebo zošita. Ručne písaný text môže pozostávať aj z grafitov z ceruzky.
V poslednom čase sa text číta z displejov počítačov, televízie a iných displejov, napríklad mobilných telefónov.

Krátke texty môžu byť napísané alebo namaľované na objekte. Často sa text vzťahuje na objekt, ako napríklad adresa na obálke, informácie o výrobku na obale alebo text na dopravnej značke alebo na ulici. Slogan môže byť namaľovaný na stene. Text môže vzniknúť aj usporiadaním kameňov rôznej farby na stene alebo ceste. Takéto krátke texty sa niekedy označujú ako environmentálna tlač.

Niekedy sú text alebo obrázky reliéfne, s použitím farebného kontrastu alebo bez neho. Slová alebo obrázky môžu byť vytesané do kameňa, dreva alebo kovu, návody môžu byť vytlačené reliéfne na plastovom kryte spotrebiča alebo nespočetné množstvo iných príkladov.

Kréda na tabuli sa často používa v triedach.

Požiadavkou na čítanie je dobrý kontrast medzi písmenami a pozadím (v závislosti od farieb písmen a pozadia, prípadného vzoru alebo obrázka na pozadí a osvetlenia) a vhodná veľkosť písma. V prípade obrazovky počítača je dôležité, aby ste nemuseli rolovať horizontálne.

Zdá sa, že ľudské čítanie sa uskutočňuje ako séria krokov rozpoznávania slov so sakádami medzi nimi. Pri bežnom čítaní ľudia v skutočnosti „nečítajú“ každé slovo, ale skôr skenujú mnohé slová, pričom mnohé slová dopĺňajú tým, čo by sa tam logicky objavilo v kontexte. Je to možné, pretože ľudské jazyky vykazujú určité predvídateľné vzorce.

Proces zaznamenávania informácií, ktoré sa majú neskôr prečítať, je písanie. V prípade počítačového a mikrofišového úložiska je samostatným krokom zobrazenie napísaného textu. Pre ľudí je čítanie zvyčajne rýchlejšie a jednoduchšie ako písanie.

Čítanie je zvyčajne individuálna činnosť, hoci občas sa stáva, že človek číta nahlas pre ostatných poslucháčov. Hlasné čítanie pre vlastnú potrebu, na lepšie porozumenie, je formou intrapersonálnej komunikácie. Čítanie malým deťom je odporúčaným spôsobom na osvojenie si jazyka a vyjadrovania a na podporu porozumenia textu. Pred opätovným zavedením oddeleného textu v neskorom stredoveku sa schopnosť čítať potichu považovala skôr za pozoruhodnú. Pozri Alberto Manguel (1996) A History of Reading (Dejiny čítania). New York: Viking. Príslušná kapitola (2) je zverejnená na internete tu.

Gramotnosť je schopnosť čítať a písať; negramotnosť je zvyčajne spôsobená tým, že sa človek nemal možnosť naučiť tieto pojmy. Osoby trpiace dyslexiou majú často problémy s čítaním a/alebo písaním.

Ľudská schopnosť čítať je presne vysvetlená a predpovedaná fyziológiou a psychológiou ľudského oka. Oko je schopné prijať určité množstvo textu pomocou rozpätia zraku pri fixácii na text. Zmyslová pamäť je schopná udržať si položky v zornom poli na obdobie približne 300 milisekúnd. Krátkodobá pamäť alebo pracovná pamäť dokáže udržať menej materiálu (približne 4 položky naraz), ale na dlhšie obdobie (približne 30 sekúnd). Tieto približne 4 položky môžu byť slová, nadpisy alebo vety, v závislosti od predchádzajúcich znalostí čitateľa a rýchlosti čítania v rámci presne vymedzených hraníc rozsahu ľudského zraku. Ak sa materiál zopakuje alebo vhodne a zmysluplne priradí, prejde do dlhodobej pamäte, ktorej kapacita je potenciálne neobmedzená a môže tam zostať od 10 minút až po neobmedzenú dobu v závislosti od hĺbky spracovania a následného vybavenia.

Weaver identifikoval tri definície čítania:

Definícia 1: Naučiť sa čítať znamená naučiť sa vyslovovať slová.

Definícia 2: Naučiť sa čítať znamená naučiť sa identifikovať slová a získať ich
význam.

Definícia 3: Naučiť sa čítať znamená naučiť sa vnímať text tak, aby
získať z neho zmysel (1994, s. 15).

Weaver, C. (1994). Proces a prax čítania: Od sociálno-psycholingvistiky k
celého jazyka. Portsmouth, NH: Heinemann.

Bolo vyvinutých niekoľko techník, ktoré pomáhajú ľuďom zvýšiť rýchlosť čítania

Existujú prípady, keď sa veľmi malé deti naučili čítať bez toho, aby ich to niekto učil, ako je to opísané v knihe Učíme sa od detí, ktoré čítajú v ranom veku od Rhony Stainthorp a Diany Hughes.

Bežným testom pre deti a dospelých je požiadať ich o čítanie textov alebo slov so zvyšujúcou sa náročnosťou, až kým nie sú schopní čítať alebo porozumieť predloženým slovám. Týmto spôsobom sa určuje tzv. čitateľský vek. Napríklad priemerné dieťa vo veku 10 rokov má vek čítania 10 rokov. Ale 10-ročné dieťa, ktoré je na svoj vek pokročilé v čítaní, môže mať vek čítania 12 alebo 13 rokov, čo znamená, že má úroveň porozumenia na úrovni priemerného 12- alebo 13-ročného dieťaťa. V triede 12-ročných detí so zmiešanými schopnosťami sa vek čítania zvyčajne pohybuje od približne 8 do približne 16 rokov. Čitateľský vek nie je len funkciou inteligencie; ukázalo sa, že rôzne vyučovacie metódy a techniky precvičovania majú okamžitý vplyv na čitateľský vek. Schopnosť čítať sa po ukončení denného vzdelávania zvyčajne nezvyšuje. Úroveň čítania bulvárnych novín, hoci sú určené dospelým, je približne 9 – 12 rokov.

Štúdie ukázali, že americké deti, ktoré sa naučia čítať do tretej triedy, majú menšiu pravdepodobnosť, že skončia vo väzení, opustia školu alebo budú brať drogy. Dospelí, ktorí pravidelne čítajú literatúru, majú takmer trikrát vyššiu pravdepodobnosť, že navštívia divadelné podujatie, takmer štyrikrát vyššiu pravdepodobnosť, že navštívia múzeum umenia, viac ako dvaapolkrát vyššiu pravdepodobnosť, že sa budú venovať dobrovoľníckej alebo charitatívnej činnosti, a viac ako jedenapolkrát vyššiu pravdepodobnosť, že sa budú zúčastňovať na športových aktivitách[cit ].

Čítanie si vyžaduje viac osvetlenia ako mnohé iné činnosti. Preto sa možnosť pohodlného čítania v kaviarňach, reštauráciách, autobusoch, na zastávkach alebo v parkoch výrazne líši v závislosti od dostupného osvetlenia a dennej doby. Od 50. rokov 20. storočia boli mnohé kancelárie a učebne nadmerne osvetlené, čiastočne aj preto, že mnohé z prvých učebníc boli ovplyvnené výrobcami osvetlenia. Približne od roku 1990 sa začalo presadzovať vytváranie prostredia na čítanie s primeranou úrovňou osvetlenia (približne 600 až 800 luxov).

Neuropsychológia čítania

Kategórie
Psychologický slovník

Index článkov týkajúcich sa myslenia

Nasledujúci súpis článkov slúži ako prehľad a tematický sprievodca myslením:

Nootropiká (kognitívne zosilňovače a inteligentné lieky)

Psychometria (meranie inteligencie a kognitívnych vlastností)

Emocionálna inteligencia (myslenie založené na emóciách)

Vyučovacie metódy a zručnosti

Vedomie – Kognitívna disonancia – Porozumenie – Vedomie – Predstavivosť – Intuícia

Amodálne vnímanie – Vnímanie farieb – Vnímanie hĺbky – Vizuálne vnímanie – Vnímanie tvaru – Haptické vnímanie – Vnímanie reči – Vnímanie ako interpretácia – Číselná hodnota vnímania – Vnímanie výšky tónu – Harmonické vnímanie – Sociálne vnímanie

Kódovanie – Ukladanie – Vyvolanie – Konsolidácia pamäti

Pozornosť – Vyššia nervová činnosť – Úmysel – Učenie (pamäť) – Mentálna únava – Nastavenie (psychológia) – Myslenie – Vôľa

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