Mozek a jeho stimulace Bionická řešení
Jan 15, 2016
Mozek a jeho stimulaceBionická řešení
Mozeček
• Mozeček hraje rozhodující roli při zajišťování následujících tří širokých okruhů mozkových funkcí:– při řízení polohy těla
– při řízení svalového napětí
– při koordinaci vědomých pohybů
Thalamus
• hlavní informační centrála, která řídí spolupráci mezi smyslovými oblastmi a somato-motorickou oblastí cortexu
• další specifické neuronové obvody, které zabezpečují spolupráci cortexu s mozečkem a s hypothalamem
• nespecifické neuronové obvody, které spolupracují s velmi širokými oblastmi cortexu
• všechna jádra thalamu jsou vzájemně spojena
Hippocampus
• podíl na endokrinologickém řízení a na vyjadřování emočních stavů
• velmi významná role ve funkci paměti a
učení
Stimulace bloudivého nervu
• Implantát – elektrické pulsy – interval cca 5 minut
• Redukce či eliminace chronické deprese
Stimulace bloudivého nervu
Repetitivní transkraniální magnetická stimulace
• Neinvazivní metoda• Působení silného pulsního magnetického pole (2T)• Parametry 8kA, více než 1kV na cívce• Stimulace několik minut denně po dobu několika týdnů
Repetitivní transkraniální magnetická stimulace
Magnetická terapie záchvatů
• Neinvazivní metoda• Působení silného pulsního magnetického pole - více než
2T• Indukce vysokofrekvenčního proudu v mozku• Zatím stadium výzkumu a zkoušek• Vyžaduje denní anestézii a monitorování po dobu týdnů• Málo poznatků o přesném působení a vedlejších jevech
Magnetická terapie záchvatů
Transkraniální přímá stimulace proudem
• Neinvazivní metoda• Přímé působení malého stejnosměrného proudu• Několik minut denně po několik týdnů• Jednoduché a levné• Málo poznatků o přesném působení
Transkraniální přímá stimulace proudem
Stimulace v hloubi mozku
• Invazivní metoda• Přímé působení elektrických pulsů• Některé výsledky - téměř okamžitě + dlouhodobý efekt• Velká přesnost zaměření• Málo pacientů (u deprese)• Málo poznatků o přesném působení
• Aplikace pro zmenšení třesu u Parkinsonovy nemoci• 3-5 V pulsy o frekvenci 100 Hz
• Léčba obsesivně kompulsivní poruchy
Stimulace v hloubi mozku
Kraniální nervy
• Čichové nervy – značně rozvětvené
– z nosní dutiny podél čichové kosti do čichového centra, nemyelizované
• Optické nervy – cca 4 cm dlouhé• Okulomotorické nervy
– Cca 24000 nervových vláken
– Kolem oční bulvy
– Sympatická a parasympatická vlákna
• Trochleární nervy– Cca 3400 vláken
– Řídí horní šikmý sval oční bulvy
• Trojklaný nerv– Největší kraniální nerv, senzorický nerv obličeje, velké části lebky, zubů,
ústní a nosní dutiny a motorický nerv žvýkacích svalů
– Roztrojení – oftalmický, hornočelistní, dolnočelistní
Kraniální nervy
• Abduktivní nervy – Řídí postranní přímý sval oční bulvy
• Lícní nervy– Motorická část řídí svaly tváře, pokožky hlavy, atd.
– Senzorická část sbírá informace z receptorů chuti
– Inervace slzných kanálků, sliznic nosu a úst
• Vestibulokochleární nervy– Mezi mostem a medula oblongata, za lícním nervem
– Přenos impulsů z vnitřního ucha do mozku (kochleární nerv)
– Udržování rovnováhy (vestibulární nerv)
• Glosofaryngeální (jazykohltanový) nerv– Motorická a senzorická vlákna
– Ovládání bodcovitého výběžku hltanu, příušních žláz, zadní části jazyka, mandlí
Kraniální nervy
• Bloudivý nerv – Motorická a senzorická vlákna
– Extenzivnější než ostatní kraniální nervy
– Prochází krkem (podél karotidy), hrudníkem do břicha
• Akcesorní nerv– Spojení kraniálních a spinálních kořenů
– Prochází podél hypoglosálního a glosofaryngeálního nervu
– Kraniální část se spojuje s bloudivým nervem
• Hypoglosální (podjazykový) nerv– Motorický nerv jazyka
Sítnice oka
Barevné vidění• Oko
– citlivé na světelné paprsky v oblasti spektra 400-760 nm
– rozeznání rozdílu vlnové délky 1 nm
• Fotopické podmínky (při adaptaci na světlo) – citlivost čípků max. při 555 nm (zelenožlutá barva)
• Skotopické podmínky (při adaptaci na tmu) – citlivost čípků max. při 507 nm (modrozelená barva)
• Mezopické pásmo – intenzita osvětlení, při které fungují čípky i tyčinky
• Tyčinky – nejsou citlivé na červenou barvu (650-750 nm)• Červené brýle – propouštějí tu část světla, na kterou reagují pouze
čípky a tyčinky zůstávají adaptovány na tmu)• Absorpční maxima
– 445 nm – modrý pigment
– 535 nm – zelený pigment
– 570 nm – žlutý pigment
Barevné vidění a adaptace na tmu
Epiretinální protéza
Řízení motoriky
Stimulace svalů
Bionická protéza
Powersuit
Bionické posílení těla
Robotické paže