Wykład 12. uwaga i świadomość część 2. dr Marek Binder Zakład Psychofizjologii

Transkrypt

1 Wykład 12 uwaga i świadomość część 2. dr Marek Binder Zakład Psychofizjologii

2 zespół Balinta przy obustronnych uszkodzeniach tylnych okolic ciemieniowych pacjenci mogą skupiać wzrok tylko na jednym obiekcie utrata przestrzennej organizacji pola widzenia

3 zespół Balinta symultanagnozja pacjent z zespołem Balinta jest w stanie zobaczyć tylko jeden przedmiot

4 zespół pomijania stronnego (hemispatial neglect) pacjent ignoruje bodźce pojawiające się po lewej stronie na pierwszy rzut oka podobne do hemianopsji (niedowidzenie połowicze) pomijanie dotyczy wszystkich modalności w przeciwieństwie do hemianopsji (ubytku połowy pola widzenia), pacjenci z ZPS nie kompensują ograniczonego pola widzenia zaburzenia odruchu orientacyjnego pacjenci reagują tylko na bodźce ipsilateralne do lezji anozognozja, konfabulacje Anton Räderscheidt autoportrety malowane po udarze prawej półkuli

5 najczęstsza lokalizacja uszkodzeń w większości przypadków dotyczy uszkodzeń prawopółkulowych w następujących okolicach okolice zakrętu nadbrzeżnego, styk ciemieniowo-potyliczny (temporo-parietal junction, TPJ); inni autorzy: dolny płacik ciemieniowy (inferior parietal lobule, IPL) prawy górny zakręt skroniowy (superior temporal gyrus)

6 skreślanie (cancellation)

7 dzielenie linii (line bisection) skreślanie liter (letter cancellation) kopiowanie obrazków (picture copy)

8 Badania Edoardo Bisiacha i wsp. Eksperyment z placem katedralnym w Mediolanie (dotyczył pomijania na poziomie reprezentacji): dwoje pacjentów z lezją prawej półkuli wskutek wylewu poproszono o opis dobrze znanego im placu katedralnego (raz z jednego krańca a następnie z drugiego) osoby badane wymieniły w każdym przypadku jedynie budynki znajdujące się po prawej stronie (Bisiach & Luzatti, 1978)

9 przetwarzanie nieświadome w pomijaniu stronnym John C. Marshall, Peter W. Halligan (1988) Obrazki prezentowano jeden nad drugim - Czy obrazki są takie same? - Tak -W którym wolałbyś mieszkać? Pacjentka wskazała ten bez płomieni

10 Wygaszanie (ang. extinction) Jest to łagodniejsza postać pomijania stronnego: pacjent potrafi wskazać bodziec kontralateralny tylko wtedy, gdy jest on prezentowany pojedynczo Obserwuje się w modalnościach wzrokowej, słuchowej i dotykowej

11 Zadanie endogenne Posnera contralesional target po lewej stronie invalid wskazówka po prawej valid - wskazówka po prawej Ipsilesional target po prawej stronie invalid wskazówka po lewej stronie valid wskazówka po prawej stronie pacjenci mają duży problem z oderwaniem uwagi od wskazówki, gdy jest ona po prawej stronie i przesunięcia uwagi na lewo ognisko uwagi przykleja się do prawej strony (upośledzenie czynności uwagowej odłącz disengage )

12 typologia świadomości przytomność (wakefulness) aspekt ilościowy świadomość jako stan, poziom pobudzenia kontinuum pobudzenia śpiączka czuwanie świadomość (awareness, consciousness) aspekt jakościowy świadomość czegoś, treści świadomości posiada aspekt subiektywny dostęp za pomocą introspekcji oba aspekty są względnie niezależne świadomość bez przytomności marzenia senne przytomność bez świadomości stan wegetatywny neuronalny korelat świadomości (neural correlate of consciousness, NCC) aktywność nerwowa skorelowana specyficznie z doświadczeniami świadomymi 12

13 aspekt ilościowy - układ siatkowaty układ rozległych sieci neuronalnych biorących swój początek w pniu mózgu steruje pobudzeniem kory mózgowej składa się z szeregu układów związanych z jednym neuroprzekaźnikiem tzw. układy neuromodulacyjne acetylocholina GABA glutaminian

14 Mózg a świadomość aspekt jakościowy Jaki typ aktywności mózgowej odpowiada za powstanie przeżyć świadomych? współczesne teorie (np. Tononi, Dehaene i in.) podkreślają rolę połączeń zwrotnych pomiędzy wzgórzem a korą mózgową tzw. pętli wzgórzowo-korowych jako możliwego podłoża przeżyć świadomych ważną rolę odgrywają również tzw. dalekozasięgowe połączenia pomiędzy obszarami kory, przede wszystkim między płatem ciemieniowym i czołowym

15 teoria Dehaene a i Changeux (2011) Baars (1989): globalna przestrzeń robocza, zdolna do rozgłaszania swoich treści do innych (nieświadomych) procesorów Dehaene i Changeux (20011) globalna neuronalna przestrzeń robocza: sieć utworzona przez neurony głównie w korze czołowej, ciemieniowej i zakręcie obręczy, tworzące dalekozasięgowe połączenia obejmujące również połączenia wzgórzowo-korowe ta pozioma neuronalna przestrzeń robocza łączy się z wyspecjalizowanymi, automatycznymi i nieświadomymi procesorami

16 wyrazistość bodźca silna słaba Klasyfikacja stanów świadomych Dehaene a modulacja uwagowa top-down nieobecna obecna podprogowy (bez uwagi) podprogowy (z uwagą) przedświadomy świadomy zapłon sieci czołowociemienowej 1. podprogowy niedostępny świadomości, ograniczone przetwarzanie bodźca (uwaga wzmacnia aktywność, ale nie przekracza ona progu) 2. przedświadomy informacja o bodźcu jest analizowana, ale nie dociera do świadomości 3. świadomy sygnał jest wzmacniany przez uwagę i pojawia się świadomy percept, metafora zapłonu

17 Giulio Tononi (2007) Teoria zintegrowanej informacji cecha świadomości 1: bogactwo informacyjne; repertuar możliwych treści świadomości jest ogromny (i uwarunkowany złożonością ośrodkowego układu nerwowego) cecha świadomości 2: informacja pojawiająca się w świadomości ma charakter zintegrowany treści świadomości są niepodzielne poziom świadomości w systemie fizycznym odpowiada repertuarowi stanów przyczynowych (informacja) dostępnych systemowi fizycznemu jako całości (integracja)

18 najwyższą wartość zdolność integracji w ludzkim układzie nerwowym posiada system wzgórzowo-korowy obie cechy są konieczne! informacja bez integracji móżdżek (wiele niezależnych modułów) integracja bez informacji napady padaczkowe, faza NON-REM (hipersynchronizacja kory, ale mały repertuar stanów) Teoria Tononiego

19 wzrokowe maskowanie wsteczne po krótkotrwałej prezentacji bodźca kluczowego (target) następuje prezentacja maski przy odpowiednio dobranych parametrach czasowych bodziec przestaje być widoczny

20 neuronalne korelaty VM Dehaene, 2001

21 mrugnięcie uwagowe (wykryj litery w ciągu cyfr)

22 Marois i in. (2000) neuronalne korelaty AB T2 T1 twarze (FFA), T2 miejsca (PPA)

23 neuronalne korelaty AB T2 PPA PPA nawet w sytuacji braku świadomej detekcji PPA ulegało istotnemu, choć nieco słabszemu pobudzeniu najsilniejszą korelację ze świadomą detekcją ujawniła boczna kora czołowa brak było wyraźnych różnic w korze śródciemieniowej

24 Problem kodowania w jaki sposób mózg koduje świadome percepty? komórki papieskie (babci) aktywność pojedynczych neuronów reprezentuje określony percept koaktywacja grup neuronów jednoczesna (zsynchronizowana) aktywność grup neuronów reprezentujących poszczególne cechy bodźca

25 komórki papieskie (babci) przedmiot Stół części składowe prostokątna powierzchnia nogi koniunkcja cech rogi długość cechy krawędź pozioma krawędź pionowa

26 komórka Steve a Carella

27 kodowanie przez koaktywację grup neuronów

28 Zaburzenia świadomości naturalne fazy snu N1-N3, sen REM wywoływane sztucznie znieczulenie ogólne ( narkoza ) jakościowe zaburzenia świadomości (treściowe) halucynacje (omamy) stan majaczeniowy zaburzenia orientacji w czasie i przestrzeni, omamy, urojenia, lęk, niepokój ruchowy stan splątaniowy głębokie zaburzenia orientacji w czasie i przestrzeni, zaburzenia toku myślenia, pobudzenie ruchowe doświadczenia na pograniczu śmierci (near-death experience, NDE) wizje tunelu, przebywania w innym świecie

29 globalne zaburzenia świadomości uszkodzenia układu siatkowatego, wzgórza lub kory mózgowej prowadzą do globalnych zaburzeń świadomości wstrząs mózgu przejściowa utrata przytomności wywołana urazem mechanicznym (mechanizm nieznany) śpiączka przedłużająca się nieświadomość, niemożność wybudzenia brak reakcji na bodźce bólowe, słuchowe lub wzrokowe brak cyklu snu i czuwania stan wegetatywny przytomność bez świadomości brak spójnych reakcji na bodźce stan minimalnej świadomości zdolność do adekwatnego reagowania na bodźce i zachowań celowych jest zachowana na najprostszym poziomie, ale jest niestabilna

30 badania metabolizmu metodą PET (Laureys 2004) przedklinek (precuneus)

31 diagnozowanie świadomości Owen i wsp. (2006) przeprowadzili eksperyment służący detekcji świadomości u osoby z rozpoznaniem stanu wegetatywnego badanie wykonano po upływie 5 miesięcy od urazu (wypadek samochodowy) przed badaniem kobieta nie reagowała na bodźce i miała zachowany cykl snu i czuwania; wg oceniającego ją zespołu diagnostycznego spełniała kryteria stanu wegetatywnego

32 badanie wstępne rejestracja aktywności mózgu podczas słuchania zdań

33 właściwe badanie rejestracja aktywności mózgu po usłyszeniu poleceń: wyobraź sobie, że grasz w tenisa wyobraź sobie, że odwiedzasz pokoje w swoim domu czas wykonywania polecenia wynosił 30 sekund, po czym następował okres relaksacji zdaniem autorów podobieństwo wzorców pobudzenia w obu grupach świadczy o tym, że pacjentka rozumiała polecenia i świadomie się do nich stosowała

34 badania pasywne EEG Rosanova i in. (2012) tzw. podejście perturbacyjne (Massimini i in., 2009) stymulacja kory za pomocą krótkotrwałego impulsu TMS rejestracja wywołanej aktywności mózgowia za pomocą EEG

35 TMS przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (transcranial magnetic stimulation) bezpośrednie stymulowanie neuronów korowych w wybranych obszarach mózgu

36 Badanie Rosanova i in. (2012) Rosanova M et al. Brain 2012;135: The Author (2012). Published by Oxford University Press on behalf of the Guarantors of Brain.

37 świadomość Podsumowanie znamy struktury zaangażowane w przetwarzanie świadome, ale jeszcze nie wiemy dokładnie jak działają aspekt ilościowy układ siatkowaty aspekt jakościowy kora mózgowa (interakcja między obszarami czołowo-ciemieniowymi a obszarami percepcyjnymi) oraz wzgórze (sieci wzgórzowo-korowe) uwaga a świadomość czy jesteśmy świadomi tylko tego, na co zwracamy uwagę? czy mechanizmy świadomości dadzą się wyjaśnić w kategoriach uwagowych?