Başkent Üniversitesi Tıp FakültesiBaşkent Üniversitesi Tıp FakültesiBaşkent Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizyoloji Anabilim Dalı

Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi Fizyoloji Anabilim Dalı

MERKEZİ SİNİRMERKEZİ SİNİRMERKEZİ SİNİR SİSTEMİNİN

MERKEZİ SİNİR SİSTEMİNİN

YAPISI ve İŞLEVLERİYAPISI ve İŞLEVLERİDr. Sinan CananDr. Sinan CananDr. Sinan Canan

scanan@baskent.edu.trwww.baskent.edu.tr/~scanan

www.sinancanan.net

Dr. Sinan Cananscanan@baskent.edu.tr

www.baskent.edu.tr/~scananwww.sinancanan.net

Sinir Sistemi Neye Yarar?Sinir Sistemi Neye Yarar?yy

• Sindirim Sistemi

• Solunum Sistemi

→ Sindirim

→ Solunum

• Boşaltım Sistemi

l Si i

→ Boşaltım

l• Dolaşım Sistemi

• Endokrin Sistem

→ Dolaşım

→ Salgı

• SİNİR SİSTEMİ → ???

Sinir Sistemi Neye Yarar?Sinir Sistemi Neye Yarar?yy

• Sindirim Sistemi

• Solunum Sistemi

→ Sindirim

→ Solunum

• Boşaltım Sistemi

l Si i

→ Boşaltım

l• Dolaşım Sistemi

• Endokrin Sistem

→ Dolaşım

→ Salgı

• SİNİR SİSTEMİ →UYUM

Sinir Sistemi - TarihçeSinir Sistemi - Tarihçeçç

R é DRené Descartes1596 - 1650

Sinir Sisteminin OrganizasyonuSinir Sisteminin Organizasyonug yg y

• Merkezi Sinir Sistemi (MSS)

P if ik Si i Si i (PSS)• Periferik Sinir Sistemi (PSS)

Sinir Sisteminin OrganizasyonuSinir Sisteminin Organizasyonug yg y

Merkezi Sinir Sistemi (M.S.S.)Merkezi Sinir Sistemi (M.S.S.)( )( )

BEYİN(Cerebrum)

OMURİLİK(Medulla(Medulla spinalis)

OmurilikOmurilik

- Refleks merkeziRefleks merkezi

- Otonom hareket devreleri- Otonom hareket devreleri

Beyin PSS arası iletişim- Beyin-PSS arası iletişim

Omurga ve OmurilikOmurga ve Omurilikgg

Omurga ve OmurilikOmurga ve Omurilikgg

Omurga ve OmurilikOmurga ve Omurilikgg

OMURİLİK 31 ÇİFT SPİNAL SİNİRServikal (Boyun) 8 çift Torasik (Göğüs) 12 çift Lumbar (Bel) 5 çiftSakral (Bel altı) 5 çiftCoccyx

(Koksiks; Kuyruk sokumu) 1 çift

Omurga ve OmurilikOmurga ve Omurilikgg

Omurga ve OmurilikOmurga ve Omurilikgg

Gri Madde (Hücre Gri Madde (Hücre Ön kökler( t k )

Ön kökler( t k )gövdeleri)gövdeleri) (motor çıkış)(motor çıkış)

Arka kökler Ak Madde(sinir lifleri-miyelin)

Arka kökler(duyu girişi)

Motor nöron gövdesi ile sinapsMotor nöron gövdesi ile sinaps

Ön kökler(motor çıkış)

Ön kökler(motor çıkış)(motor çıkış)(motor çıkış)

Arka kökler(duyu girişi)Arka kökler(duyu girişi)

Beyin SapıBeyin Sapıy py p

Orta Beyin (midbrain)

• Göz hareketleri, görme i it i t l i i işitme sistemlerinin ara istasyonları…

• Pons (köprü)Pons (köprü)

• Solunum, beyincik-beyin arası iletişim…

• Medulla (soğan)

• Soluma, kan basıncı, yutma kusma vb yutma, kusma vb merkezleri…

Beyincik (Cerebellum)Beyincik (Cerebellum)y ( )y ( )

Cerebellum

- İstemli hareketlerin koordinasyonu-planlanması-gerçekleştirilmesi; duruşun (postürün) korunmasıgerçekleştirilmesi; duruşun (postürün) korunması, kafa ve göz hareketlerinin koordinasyonu…

Talamus ve HipotalamusTalamus ve Hipotalamuspp

TalamusHipotalamusp

-Talamus: Duyuların ve motor sinyallerin ara durağı…

-Hipotalamus: Vücut sıcaklığı besin alımı su dengesi-Hipotalamus: Vücut sıcaklığı, besin alımı, su dengesi merkezleri; üst endokrin kontrol merkezi!

Corpus CallosumCorpus Callosumpp

Corpus Callosum

-Beyin yarımküreleri arasında iletişimi sağlayan sinir hücresi uzantıları demetihücresi uzantıları demeti

Limbik SistemLimbik Sistem

Gyrus CinguliGyrus CinguliForniks

Limbik Sistem

HippokampusAmigdala

Mamillar cisim

Bazal GanglionlarBazal Ganglionlar

Globus pallidus

gg

p

BazalBazal ganglionlar

Kaudat nukleusKaudat nukleusPutamen Striatum

Beyin VentrikülleriBeyin Ventrikülleriyy

Beyin VentrikülleriBeyin Ventrikülleriyy

Beyin ZarlarıBeyin Zarlarıyy

Beyin ZarlarıBeyin Zarlarıyy

Merkezi Sinir SistemiMerkezi Sinir Sistemi

Beyin SapıBeyin Sapı• Vejetatif işlevlerin kontrolü

y py p

Beyin Sapı – Retiküler Formasyon ve R.A.S.Beyin Sapı – Retiküler Formasyon ve R.A.S.y p yy p y

Beyin Sapı – Retiküler Formasyon ve R.A.S.Beyin Sapı – Retiküler Formasyon ve R.A.S.• Retiküler aktive edici sistem (RAS)

Retiküler formas on’dan ka naklanır

y p yy p y

• Retiküler formasyon’dan kaynaklanır.

• Bilinçliliği düzenler

• Düzenleyici maddeler (nöromodülatörler) salgılarsalgılar

• Nöromodülatör sistemler

• Noradrenerjik – Norepinefrin (NE)

• Serotonerjik – Serotonin (5HT)Serotonerjik Serotonin (5HT)

• Dopaminerjik – Dopamin (DOPA)

• Kolinerjik – Asetilkolin (ACh)

Beyin Sapı – Retiküler Formasyon ve R.A.S.Beyin Sapı – Retiküler Formasyon ve R.A.S.y p yy p y

Beyincik (cerebellum)Beyincik (cerebellum)y ( )y ( )

Ara Beyin (Diensefalon)Ara Beyin (Diensefalon)• Homeostatik kontrol

merkezleri

y ( )y ( )

merkezleri

• Talamus – “ara durak” ve duyusal integrasyonduyusal integrasyon

• Hipotalamus

Açlık stres• Açlık, stres

• Susuzluk: Vücut ozmolaritesiozmolaritesi

• “Savaş/kaç” yolakları

Ö• Öfke ve korku

• Sirkadian ritimler

• Endokrin sistemin koordinasyonu

Ara Beyin (Diensefalon) - HipotalamusAra Beyin (Diensefalon) - Hipotalamusy ( ) py ( ) p

Ok i i lKan P ; pupilla dilatasyonu, titreme

Oksitosin, su tutulması

Kan P ; idrar k k l

GIS

kesesi kasılması

Nöroendokrin kontrol GIS uyarımı

Doyma, Nöroendokrin k lADH

kontrol

kontrol

Beslenme refleksleri

ADH

Beslenme refleksleri

Ara Beyin (Diensefalon) – Hipotalamus/HipofizAra Beyin (Diensefalon) – Hipotalamus/Hipofizy ( ) p py ( ) p p

Diensefalon: Hipofiz ve Pineal (epifiz) bezDiensefalon: Hipofiz ve Pineal (epifiz) bezp ( p )p ( p )

• Hipofizin trofik ve Hipofizin trofik ve diğer hormonları…

• Epifiz bezi (pineal)• Epifiz bezi (pineal)

• Melatonin

• Uykunun düzenlenmesidü e e es

Beyin (cerebrum)Beyin (cerebrum)

G i b dd l l

y ( )y ( )

• Gri ve beyaz madde alanları

• Yüksek beyin işlevleriy ş

• Yarıküreler (hemisferler)

K k ll b ğl• Korpus kallozum- ara bağlantı

• Beyin lateralizasyonuy y

• Sol beyin – lisan

S ğ b i ö l kl• Sağ beyin – özel yetenekler

Beyin (cerebrum) – Bazal GanglionlarBeyin (cerebrum) – Bazal Ganglionlary ( ) gy ( ) g

• Klaustrum

• Korpus striatum

• Nuk. akkumbensNuk. akkumbens

• Putamen

• Nuk. kaudatus

• Substantia nigraSubstantia nigra

Bazal Gangliyonların hasarı:Bazal Gangliyonların hasarı:g yg y

• Hipo- ve hiperkinetik bileşenler

Hi ki ik K i b lli • Hiperkinetik: Kore, atetozis, ballizm, tremor-Parkinson hastalığı

• Hipokinetik: Akinezi, bradikinezi

Bazal Gangliyonların hastalıkları:Bazal Gangliyonların hastalıkları:g yg y

• Parkinson hastalığı

• Huntington hastalığıu t gto asta ğ

• Subtalamik çekirdek hasarları

Beyin (cerebrum): Limbik SistemBeyin (cerebrum): Limbik Sistem

B l li l

y ( )y ( )

• Bazal ganglionlar –hareketin kontrolü

• Limbik sistem

• Singulat girus –Singulat girushisler ve davranış

• Hippokampus• Hippokampus –öğrenme ve hafıza

A i d l• Amigdala –hisler ve hafıza

Beyin (cerebrum): Limbik SistemBeyin (cerebrum): Limbik Sistemy ( )y ( )

Beyin (cerebrum): Limbik Sistem-AmigdalaBeyin (cerebrum): Limbik Sistem-Amigdalay ( ) gy ( ) g

Beyin (cerebrum): Limbik Sistem-AmigdalaBeyin (cerebrum): Limbik Sistem-Amigdalay ( ) gy ( ) g

Görme korteksi

Talamus

Korku yanıtı

Beyin (cerebrum): Limbik SistemBeyin (cerebrum): Limbik Sistemy ( )y ( )

Limbik Sistem BozukluklarıLimbik Sistem Bozuklukları

• Cluver-Bucy sendromuC u e ucy se d o u

• Bellek bozuklukları

• Yön bulma sorunları

• Anksiyete bozukluklarıAnksiyete bozuklukları

• Depresyon?

• Panik atak?

• FobilerFobiler

• Epilepsi

Beyin kabuğu (korteks): Beyin kabuğu (korteks): y ğ ( )y ğ ( )

İ• Algılama: İşitme, görme, koku, kaslar ve iç organlardan gelen duyular…

• Akıl yürütme, veri entegrasyonu

• İstemli davranışların yönlendirilmesi• İstemli davranışların yönlendirilmesi

Beyin korteksinin lobları ve birleştirme işlevleriBeyin korteksinin lobları ve birleştirme işlevleriy ş şy ş ş

F o tal (ö kafa) iste li ha eketle da a şla • Frontal (önkafa) – istemli hareketler, davranışlar, algılama

• Parietal (yankafa) – Duyusal algılama

• Oksipital (artkafa) – GörmeOksipital (artkafa) Görme

• Temporal (şakak) – koku, işitme ve tat duyuları…

Beyin Korteksi- Broadman AlanlarıBeyin Korteksi- Broadman Alanlarıyy

Beyin kabuğu (korteks):Beyin kabuğu (korteks):y ğ ( )y ğ ( )

Beyin kabuğu (korteks):Beyin kabuğu (korteks):y ğ ( )y ğ ( )

Beyin kabuğu (korteks):Beyin kabuğu (korteks):y ğ ( )y ğ ( )

Beyin kabuğu (korteks):Beyin kabuğu (korteks):y ğ ( )y ğ ( )

Phineas Gage

Beyin Kabuğu- Motor ve Duyu AlanlarıBeyin Kabuğu- Motor ve Duyu Alanlarıy ğ yy ğ y

Beyin Korteksi- Motor ve Duyu AlanlarıBeyin Korteksi- Motor ve Duyu Alanlarıy yy y

Beyin Korteksi- Motor ve Duyu AlanlarıBeyin Korteksi- Motor ve Duyu Alanlarıy yy y

Beyin Korteksi- Asosiyasyon AlanlarıBeyin Korteksi- Asosiyasyon Alanlarıy y yy y y

• Prefrontal

• Limbik

• AnteriorAnterior

• Posterior parietal (stereognozi)

• Parieto-oksipito-temporal

LateralizasyonLateralizasyonyy

İşlevsel beyin haritası

Beyin Yarımküreleri / LateralizasyonBeyin Yarımküreleri / Lateralizasyony yy y

Sağ Beyin Sol BeyinS t A liSentez

Bütüncül düşünme

Analiz

İndirgemeci düşünmeş

Duygular

S l f li l

g ş

Matematik

Pl lSanatsal faaliyetler

Anlamlandırma

Planlama

Anlama

Sirkadian ritimlerin ve uykunun kontrolüSirkadian ritimlerin ve uykunun kontrolüyy

• Hipotalamustaki suprakiazmatik çekirdekler

• Geri bildirim döngüsü: genler ve düzenleyici Geri bildirim döngüsü: genler ve düzenleyici proteinler

• Ritmik olayların düzenlenmesi• Ritmik olayların düzenlenmesi

• Uyku: REM ve derin uyku

Sirkadian ritimler ve uykunun kontrolüSirkadian ritimler ve uykunun kontrolüyy

Elektroensefalogram (EEG) ve uyku döngüsü

Hisler ve motivasyon: Karmaşık yollarHisler ve motivasyon: Karmaşık yollar

i l li bik i k k i bi liği

y ş yy ş y

• Hipotalamus, limbik sistem ve korteks işbirliği

• Hisler: Zevk, cinsel uyarılma, kızgınlık ve korku;, y , g ;sınırlı bilinç kontrolü – “engel olmak zor!!!"

• Motivasyon: “itekleyici güç" uyanıklığı artırır;• Motivasyon: itekleyici güç , uyanıklığı artırır;amaca yönelik davranış koordinasyonu

R h d l• Ruh durumları;

• Uzun dönem duygusal stresyg

• Depresyon, SSRI

Hisler ve motivasyon: Karmaşık yollarHisler ve motivasyon: Karmaşık yollary ş yy ş y

Öğrenme ve Hafızanın Karmaşık YollarıÖğrenme ve Hafızanın Karmaşık Yolları

• Öğrenme – bilgi kazanımı

ğ şğ ş

• Asosiyatif (ilişkilendirmeli)

Non asosiyatif (ilişkilendirmeli olmayan)• Non-asosiyatif (ilişkilendirmeli olmayan)• (sensitizasyon-habituasyon)

• Hafıza – depolama ve hatırlama

• Hippokampus ve hafıza “izleri”Hippokampus ve hafıza izleri

• Kısa dönem bellek ve çalışan hafıza

• Uzun dönem hafıza

• Refleks tabanlı: “kas belleği"Refleks tabanlı: kas belleği

En Karmaşık Yolaklar: Lisan ve KişilikEn Karmaşık Yolaklar: Lisan ve Kişilik

• Lisan – karmaşık bilgilerin değiş-tokuşu

ş şş ş

• Wernike alanı

• Broca alanı• Broca alanı

• Kişilik

• Kalıtsal bileşenler

• Deneyimler• Deneyimler

• Öğrenme

• Bellek

• Algılar• Algılar

En Karmaşık Yolaklar: Lisan ve KişilikEn Karmaşık Yolaklar: Lisan ve Kişilikş şş ş

Beyin patolojileriBeyin patolojileriy p jy p j

• Kafa travmaları

Şi f i (S hi h i )• Şizofreni (Schizo-phrenia)

• Epilepsip p

• Depresyon

Al h i h l ğ• Alzheimer hastalığı

Bitti…Bitti…

??

S o r u l a r ?S o r u l a r ?