Tema 1: Nervsystemets utveckling (8 p)

Transkript

1 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 1: Nervsystemets utveckling (8 p) a) I det nybildade neuralröret kommer olika neurontyper att uppstå ventralt respektive dorsalt. Beskriv idag kända mekanismer som påverkar neurondifferentieringen ventralt respektive dorsalt. (4 p) b) Hur kan axonet från ett nybildat neuron nå sitt rätta mål? Beskriv huvudprinciperna för guidning av växande axon. Utgå från ett ursprungsneuron i den dorsala delen av ryggmärgen som skickar sitt axon till ryggmärgens ventrala del och sedan vidare till ryggmärgens motsatta (kontralaterala) sida. (4 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 1

2 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 2: Synapsen generering av aktionspotentialer (12p) Aktionspotentialer kan starta på i princip två olika ställen i nervsystemet: i afferenta nervtrådar vid mottagande av ett adekvat stimulus, eller i interneuron eller efferenta celler i CNS under inverkan av synaptisk aktivitet. a) Många synapser är belägna på nervcellernas dendriter. Rita en typisk dendrit. (1p) b) Rita i förstoring en typisk CNS-synaps med angivande av de väsentliga strukturerna. (2p) c) Ange kortfattat hur signalsubstanser frisätts i en synaps. (2p) d) Ange tre exempel på signalsubstanser i CNS. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 2

3 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 forts. Tema 2: Synapsen generering av aktionspotentialer (12p) e) Redogör för vilka typer av svar som kan genereras i det postsynaptiska membranet (i det fall svaret är elektriskt) samt förklara hur detta sker. (3p) f) Vilken betydelse har avståndet från en synaps till genereringsstället för aktionspotentialen? Motivera svaret. (2p) g) Flera synapser måste som regel aktiveras för att generera en aktionspotential i det stimulerade neuronet. Förklara de två principiella sätt genom vilka summering av synaptisk aktivitet kan ske. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 3

4 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 3: Somatosensorik (7p) Ett primärsensoriskt neuron (pseudounipolärt) innerverar ett hudområde på pekfingret. Neuronet är specifikt känsligt för mekanisk retning. a) Hur sker överföringen av stimulus till elektrisk aktivitet i den terminala delen av neuronet? (2p) b) Vilket samband kan man förvänta sig mellan retningsstyrkan och den elektriska aktiviteten i nervterminalen? (1p) c) För mekaniskt känsliga neuron till huden kan det receptoriska fältets storlek variera. Vilka faktorer bestämmer hur stort fältet är? (1p) d) Beskriv koncist hur informationen för mekanisk stimulering överförs till de kortikala areor (primärsensoriska) som svarar för perceptionen av den mekaniska retningen. (2p) e) Man kan som regel definiera ett receptoriskt fält för alla neuron som deltager i överföringen av sensorisk information från huden (periferin). Vad är skillnaden mellan det receptoriska fältet för det primära sensoriska neuronet och ett centralt neuron? (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 4

5 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 4: Ljud och hörsel (7 p) Ljud utgörs av fortledda förtätningar/förtunningar i ett medium (ljudvågor). Mediet kan vara luft eller vätska. Ljud karakteriseras av styrka (amplitud ) och tonhöjd (frekvens). a) Ljudstyrka anges oftast som decibel (db). Vad karakteriserar decibelskalan och vad är fördelen med denna? (1p) b) Beskriv ljudvågornas väg från ytteröra fram till de specifika sinnescellerna. Ange också hur retningen av sinnescellerna går till samt transmissionen vidare till primära hörsel-barken i övre delen av temporalloben. Förklara också hörselorganets frekvensselektivitet, dvs hur vi kan särskilja toner av olika höjd. (6p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 5

6 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 5: Balansmotorik postural kontroll under rörelser (6 p) Vid olika typer av kroppsrörelser är det självklart viktigt att hela tiden bibehålla en god balans, så att rörelsen utförs som planerat och så att vi inte tappar balansen och faller. Balanskontrollsystemet fungerar snabbt och effektivt för att säkerställa detta. a) När vi går eller springer utför vi inte bara benrörelser utan även rytmiska pendelrörelser med armarna. Dessa armrörelser är en komponent av balanskontrollsystemet vad kallas sådana rörelser och hur bidrar de till att en bra balans bibehålls under rörelsen? (2p) b) Vad innebär begreppet postural synergi och varför är det så viktigt att en postural synergi kan modifieras? (2p) c) När Du snart efter tentans slut med ett befriat leende rusar hemåt, spinger Du snabbt uppför trappan till Din lägenhet. Du klarar själva trappan galant, men snubblar på översta trappsteget och håller nästan på att ramla. Du klarar dock även detta och skyndar glad i hågen mot dörren. Ditt balanskontrollsystem utnyttjar vid trappan två principiellt olika kontrollstrategier för att se till att Du behåller Din balans. Beskriv kort dessa strategier. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 6

7 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 6: Cortikal motorisk kontroll (9 p) Den överordnade kontrollen av våra rörelser innefattar ett flertal olika steg, från den första tanken på och beslutet om att göra en viss rörelse, t ex att skriva sitt mappnummer på alla tentamenspapper (vilket Du givetvis redan gjort), till själva genomförandet, exekveringen, av rörelsen. Du skall nu redogöra för den neurobiologiska bakgrunden till Din förmåga att med stor precision och med personlig (och likväl läslig!) stil skriva Ditt mappnummer på varje papper. a) Primära motorcortex har en övergripande funktionell roll i kontrollen av våra rörelser. Vilken är denna roll? (1 p) b) Neuron i primära motorcortex är riktningskänsliga, dvs de aktiveras vid t.ex. en armrörelse i en viss riktning. Precisionen av denna riktningskänslighet hos neuronet är emellertid ganska dålig. Vilken är bakgrunden till att primära motorcortex ändå kan styra en armrörelse med stor precision i en viss riktning? (2 p) c) Primära motorcortex samverkar med flera andra cortikala områden vilka också har viktiga roller att spela i den motoriska kontrollen. Ange benämning och ungefärlig lokalisation av dessa andra motoriska cortexområden (1 p) d) Redogör för den roll dessa motoriska cortexområden spelar för den viljemässiga kontrollen av rörelser, gärna med exemplet ovan som utgångspunkt. (3 p) e) När det gäller den descenderande kontrollen av handens finmotorik, alltså Din förmåga att greppa pennan mellan fingrarna och skriva Ditt nummer, finner man en speciell egenskap hos människa och andra primater. Vilken är denna egenskap och varför tror Du den är viktig för den finmotoriska kontrollen? (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 7

8 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 7: Sömn (5p) Hos människan finns två huvudtyper av sömn, av vilka en sömntyp kan delas in i olika sömnstadier. Om vi studerar en sovande människa med EEG ser vi att de olika sömnstadierna förekommer i en karakteristisk sekvens. a) Namnge och beskriv denna sekvens. Namnge även de olika sömnstadierna och beskriv hur de brukar förekomma och förändras under en vanlig natt hos en frisk vuxen individ. (3p) b) Är REM-sömn mer likt djupsömn eller vakenhet? Motivera ditt svar. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 8

9 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT12 Tema 8: Minne och minnesinkodning (6p) Från det ögonblick vi föds - eller tidigare ändå - modifierar sensoriska stimuli våra hjärnor och påverkar vårt beteende. För att kunna adaptera till omgivningens krav krävs det att organismer kan dra nytta av sina erfarenheter, och förmågan och behovet är allra störst i början av livet. Ett flertal minnesfunktioner har utvecklats för att möta dessa komplexa krav. a) Beskriv, gärna i en hierarkisk uppställning, olika kvalitativa minneskategorier och vilka neurala strukturer som står för huvudsaklig inkodning av minne i respektive minnes-kategori. (4p) b) Ge ett konkret exempel på hur du skall framföra information i ett patientsamtal för att hjälpa patienten att under lång tid minnas den viktiga informationen du vill ge. Motivera ditt svar genom att ange vilken eller vilka principer om hur minnet fungerar du vill utnyttja för att hjälpa patientens minnesinkodning på traven. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 9

10 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 1: Glutamatsynapsen (12 p) Den snabba excitatoriska kommunikationen mellan hjärnans neuron medieras i stor utsträckning av glutamatsynapser. Denna fråga rör de olika mekanismer som ligger till grund för synapsers funktion i allmänhet och glutamatsynapsernas funktion i synnerhet. a) SNARE-proteiner är nödvändiga för att synapsvesikler ska kunna genomgå fusion med plasmamembranet. Vilka SNARE-proteiner används i synapser och hur vet vi att de är nödvändiga? (2p) b) För att SNARE-proteinerna ska fungera måste de regleras av andra proteiner. Beskriv kort vad följande tre proteiner har för funktion i relation till SNARE-proteinerna: NSF, Munc18, complexin. (3p) c) Vilket protein avgör att det just är glutamat som lagras i synapsvesiklerna i en glutamatsynaps. (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 1

11 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 forts. Tema 1: Glutamatsynapsen d) Höga halter av glutamat i synapsklyftan kan leda till nervskador och degeneration. Därför finns en specifik mekanism som minskar den extracellulära glutamatkoncentrationen, och som involverar neuron samt gliaceller. Beskriv denna mekanism (2 p) e) Glutamat binder till och aktiverar flera typer av jonotropa receptorer, som till exempel AMPAreceptorn. AMPA-receptorns jonkanal är permeabel för både Na + och K + -joner. Vad händer med dessa jonflöden när receptorn aktiveras (binder glutamat) vid -70 mv, och vad blir den postsynaptiska effekten på membranpotentialen? (2p) f) En annan typ av jonotrop receptor för glutamat är den s.k. NMDA (N-methyl-D-aspartate)- receptorn. Denna receptor skiljer sig från AMPA- och kainatreceptorerna bland annat genom att även vara permeabel för Ca 2+ -joner. När NMDA-receptorn binder glutamat vid -70 mv syns oftast ingen effekt postsynaptiskt. Vad beror detta på, och vad krävs för att få en postsynaptisk effekt? (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 2

12 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 2: Postsynaptiska effekter (7p) a) GABA kan aktivera en jonotrop receptor som släpper genom kloridjoner och som förändrar membranpotentialen. Normalt har ett neuron en vilomembranpotential runt -60 mv och under utvecklingen förändras jämviktpotentialen för kloridjoner från -35 mv vid tidiga utvecklingsstadier till -70 mv senare. Beskriv hur vilomembranpotentialen kommer att förändras vid GABA-receptoraktivering, i ett neuron med en jämviktpotential för kloridjoner vid -35 mv respektive -70 mv, samt förklara varför. (3p) b) Vad händer i ett postsynaptiskt neuron när flera aktionspotentialer från ett excitatoriskt, presynaptiskt neuron kommer in med kort tidsintervall? Jämför med en annan situation då två aktionspotentialer kommer in ungefär samtidigt från två olika presynaptiska neuron. Vad kallas dessa två typer av interaktion i det postsynaptiska neuronet och vilka membranegenskaper är avgörande för det postsynaptiska svaret i respektive fall? (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 3

13 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 3: Smärta (8p) Detta tema behandlar olika mekanismer som påverkar upplevelsen av smärta. a) Beskriv endogena mekanismer, spinalt och supraspinalt, som modulerar smärttransmissionen och som kan minska smärtupplevelsen. Beskriv vilka CNS-regioner, bansystem, typer av neuron och signalsubstanser som är involverade. (5p) b) Vilken betydelse kan dessa system ha för smärtupplevelsen i olika kliniska situationer och hur kan de utnyttjas för att behandla smärta? (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 4

14 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 4: Luktsinnet (6p) Nobelpristagarna i fysiologi eller medicin, Linda Buck och Richard Axel, belönades för sina banbrytande upptäckter om hur vårt luktsinne fungerar. Pristagarna upptäckte en stor genfamilj som ger upphov till luktreceptorerna. Råttor har cirka 1500 olika luktreceptorer. a) Beskriv hur en doftmolekyl som binds till en receptor, aktiverar luktreceptorcellerna. (2p) b) De flesta lukter består av flera doftämnen. Hur kan vi förnimma ett stort antal (minst 100,000) olika dofter? (2p) c) Beskriv doftinformationens väg till glomeruli i luktbulben. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 5

15 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 5: Ögonmotorik basala ganglier (12p) Du går längs en livlig shoppinggata på lördagsförmiddagen och får plösligt syn på ett par tjusiga skor i ett skyltfönster. Du ser dem i ögonvrån och rör snabbt ögonen mot dem för att kunna titta noga. a) Vilken typ av ögonrörelse utför Du för att snabbt kunna fixera skorna, och vad utmärker denna rörelsetyp? (2p) b) Beskriv kort det neuroanatomiska underlaget för styrningen av denna typ av ögonrörelse vilka centra är involverade och hur är de kopplade till varandra? (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 6

16 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 forts. Tema 5: Ögonmotorik basala ganglier c) Ett av dessa centra är speciellt välstuderat vilket är det, och hur är detta funktionellt organiserat så att ögonrörelsen kommer att styras exakt till målet i Ditt synfält, dvs till skorna i skyltfönstret? (3p) d) Basala ganglierna har en central roll för valet/selektionen av rätt motoriskt program för olika rörelser; så även för ögonrörelser. Beskriv kort principen för hur basala ganglierna selekterar den aktuella typen av ögonrörelse som Du beskrivit ovan. Deltagande centra samt hur de interagerar ska anges, dock utan detaljer på cellnivå. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 7

17 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 6: Emotioner (7p) Emotioner har en mängd viktiga funktioner vilka inkluderar att vägleda oss i våra beslut, motivera oss att agera, underlätta social kommunikation och reglera inlärning och minnesfunktioner. a) Beskriv en relevant, vetenskaplig modell som kan användas för att studera inlärning av emotionella (rädslo-) reaktioner. (3p) b) Namnge de centrala hjärnregioner som är viktiga för våra emotioner. Svaret skall inkludera de strukturer som är ansvariga för uppkomsten/uttrycket av emotioner, emotionsbearbetning och emotionsreglering. Beskriv kortfattat hur dessa kärnor interagerar. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 8

18 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT12 Tema 7: Dygnsrytmer (8p) Hypothalamus är en hjärnregion som består av en mängd mindre kärnor med viktiga reglerande funktioner. Längst fram i hypothalamus, strax ovanför synnervskorsningen, ligger en kärna, stor som ett riskorn, om ca nervceller. Många enskilda celler i denna subregion har en egen stabil dygnsrytm som bibehålls genom ett komplext samspel mellan en rad proteiner som reglerar gentranskription på ett cykliskt vis. Rytmiciteten i dessa celler är stabil men påverkas starkt av främst ljus. a) Vad är namnet på den anatomiska subregion i hypothalamus som spelar en viktig roll för regleringen av dygnsrytmer? (1p) b) Vilka huvudfunktioner har dygnsrytmerna? (2p) Så kallade Zeitgebers spelar en viktig roll för regleringen av dygnsrytmer. Ljus är den viktigaste Zeitgebern för människor. c) Förklara hur ljus vid olika tider påverkar dygnsrytmen. Beskriv hur man kan använda ljus för att hjälpa någon att bli mer morgonmänniska snarare än kvällsmänniska. Ange även om man behöver ta hänsyn till andra faktorer (och i sådana fall vilka) än ljus om man ska ställa någons dygnsrytm. (5p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 9

19 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 1: Synaptisk transmission (9p) Hjärnans förmåga till informationsbehandling är i stor utsträckning beroende av de kemiska synapsernas unika egenskaper. a) Hur skiljer sig egenskaperna hos kemiska synapserna från de hos elektriska synapser, ange två viktiga skillnader. (2p) b) Beskriv vad som sker i en kemisk synaps från det att en aktionspotential når fram till nervterminalen till det att receptorer i den postsynaptiska cellen aktiveras. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 1

20 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Forts, Tema 1: Synaptisk transmission c) Den mängd transmittor som frisätts per nervimpuls i en kemisk synaps kan regleras. Beskriv en mekanism som ligger till grund för sådan reglering (kallas ofta presynaptisk modulering). (3p) d) Stelkramp och Botulism är livshotande tillstånd som beror på toxiner från Tetanus resp Botulinum bakterier. Hur påverkar dessa toxiner de kemiska synapserna? (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 2

21 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 2: Postsynaptiska effekter generering av aktionspotentialer (6p) a) Redogör för vilka typer av svar som kan genereras i det postsynaptiska membranet (i det fall svaret är elektriskt) samt förklara hur detta sker. (3p) b) Vilken betydelse har avståndet från en synaps till genereringsstället för aktionspotentialen? Motivera svaret. (2p) c) Flera synapser måste som regel aktiveras för att generera en aktionspotential i det stimulerad neuronet. Förklara de två principiella sätt genom vilka summering av synaptisk aktivitet kan ske. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 3

22 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 3: Receptorpotentialer (9 p) Den generella uppgiften för sinnesorganen är att ta emot någon form av stimulus och omvandla detta till elektriska signaler (aktionspotentialer) i nervtrådar (transduktions-processen). Det första steget i denna process är att det uppkommer en potentialändring i den receptoriska strukturen - en receptorpotential. Redogör för uppkomsten av receptorpotential i: a) Ett mekanokänsligt nervändslut i huden. (2 p) b) En hårcell i hörselorganet (Cortiska organet). (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 4

23 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 forts. Tema 3: Receptorpotentialer c). En smaksinnescell (stimulus = surt ämne). (2 p) d) En stav i näthinnan. (3 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 5

24 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 4: Smaksinnet (7 p) Smaksinnet är fr a lokaliserat till tungan och där finns s k smaksinnesceller. a) Beskriv de strukturer i vilka man finner smaksinnesceller och redogör för hur de är fördelade över tungan. Redogör också för de områden på tungan där känsligheten är störst för smakens fyra grundkvaliteter. (3 p) b) Redogör för transduktionsmekanismen för olika smakämnen (jon- resp. biokemiska mekanismer, inte in i minsta detalj). (4 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 6

25 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 5: Ögats saccadrörelser (6 p) Regleringen av ögonens rörelser utgör ett modellsystem för nervsystemets kontroll av motorik, speciellt avseende den så viktiga integreringen av sensorisk information med de motoriska styrsignalerna. Detta tema behandlar den mest välstuderade typen av ögonrörelser - de snabba saccadrörelserna. a) Vilken är huvudfunktionen av ögats saccadrörelser? (1 p) b) ange vilka strukturer inom CNS som ansvarar för kontrollen av saccadrörelserna, samt beskriv kort förbindelserna mellan dem. (2 p) c) i en av dessa strukturer sker en mycket exakt integrering mellan det sensoriska, visuella inflödet och de motoriska styrsignalerna. Beskriv hur detta går till, samt ange även hur man experimentellt kunnat påvisa denna funktion. (3 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 7

26 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 6: Cerebellum och kontrollen av motorik (10 p) a) Vilka aspekter av den motoriska kontrollen regleras av cerebellum? (2 p) b) Under en rörelse får cerebellum två olika slags information. Vilka är dessa? (1 p) c) Hur utnyttjar, i princip, cerebellum dessa båda typer av information i sin reglering av motoriken? (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 8

27 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 forts. Tema 6: Cerebellum och kontrollen av motorik d) Beskriv, gärna i en figur, de viktiga nervcellerna och kopplingarna (nätverket) i cerebellums cortex, inklusive signalvägarna för inflöde till respektive utflöde från cerebellum. (2 p) e) Den cellulära mekanismerna bakom cerebellums reglering av motoriken innefattar synaptisk plasticitet och troligen s.k. långtidsdepression (LTD). Redogör kortfattat för var och hur LTD uppstår i nätverket i cerebellumcortex, samt hur detta tänkes ligga till grund för cerebellums reglering av rörelser. (3 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 9

28 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 7: Hjärnans belöningssystem (6 p) Studier med elektrisk stimulering av hjärnregioner har identifierat ett bansystem i hjärnan som numera ofta kallas för hjärnans belöningssystem. Detta system aktiveras av naturliga belönande beteenden som t.ex äta, dricka och sex, men utnyttjas även av beroendeframkallande droger. a) Vilka hjärnregioner ingår i belöningssystemet? (1 p) b) Vilken neurotransmittor har en central roll i detta system och hur påverkas nivåerna av denna transmittor vid ett belönande beteende? (2 p) c) Dessvärre leder flera av de droger som initialt ger belönande effekter ofta till drog-beroende, då den utsatte individen tillför sig drogen för att undvika abstinenssymtom. Neurobiologin underliggande beroende är fortfarande relativt oklar, men involverar förändringar i flera hjärnstrukturer inklusive amygdala. Beskriv kortfattat vilken roll amygdala spelar i vår beteenderepertoar och hur denna struktur interagerar med andra hjärnstrukturer. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 10

29 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen HT11 Tema 8: Kognition och emotion (7p) Kognition är jämte emotioner och minnesfunktioner en av flera sk högre funktioner hos vårt nervsystem och består av ett antal funktioner av vilka några är funktionellt cerebralt lateraliserade. a) Vad menas med kognition och vilket är det anatomiska underlaget? (2 p) b) Vad avses med begreppet funktionell cerebral lateralisering och vilken kognitiv funktion är hos flertalet högerhänta individer funktionellt lateraliserad? (2 p) c) Vilken anatomisk cerebral struktur har visat sig ha en central roll för vår uppfattning av hotfulla företeelser i vår omgivning och på vilket sätt är den involverad i den medvetna uppfattningen av hoten, resp. de omedelbara autonoma funktionerna såsom hjärtklappning och svettning? (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 11

30 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 1: Synapsen (10p) a) Hur bildas en central synaps? Redogör för de olika stadier i synapsbildningen som äger rum från det att ett axon och en dendrit kommit i kontakt med varandra till dess att en fullt fungerande synaps bildats. Exempel på viktiga proteiner som deltar ska ingå i beskrivningen. (7 p) Svar: 1) Adhesionsstadium: Adhesiva faktorer: Cadherin, protocadherin mediarar den första kontakten mellan pre- och postsynaptisk struktur. Prekursorer (till vesikler och aktiv zon) börjar samlas Start i presynaptiskt axon 2) Induktionsstadium: Induktiva faktorer rekryteras som sitter i pre- resp postsynaptisk sida, när de binder startar signalkaskader pre- resp postsynaptisk som inducerar bildningen av aktiv zon vesikler resp postsynaptisk densitet Exempel på induktiva proteinpar: Neurexin - Neuroligin SynCAM - SynCAM Ephrin EphB 3) Differentiering och mognadsstadium I detta stadium bildas stabila synapser med fullt utvecklad aktiv zon-apparat och synapsvesikelkluster samt, ur fysiologisk synvinkel, synapser med full synapsfunktion (viss sekretisk aktivitet börjar förekomma redan under de tidigare stadierna). Många andra faktorer deltar även i stimulering av synapsbildning: FGF7, Wnt7, thrombospondin. Tillväxtfaktorer som BDNF påverkar synapsens tillväxy och aktivitet under mognadssradiet påverkar synapsegenskaperna. b) I den färdiga synapsen kommer gliaceller att bidra till synapsfunktionen. Vilken typ av gliacell är särskilt viktig och vilka funktioner gäller det? (3 p) Svar: Av gliacellerna så är astrocyterna särskilt viktiga och spelar flera roller: De bidrar till att hålla rätt jonkoncentration extracellulärt De tar upp transmittor och bidrar därmed till dess inaktivering De deltar i metaboliseringen av vissa transmittorer, tex glutamat De deltar i feed-back regleringen av neurotransmittor genom att känna av frisatt transmittor och signalera tillbaka till nervterminalen Därtill har de i någon mån en mekanisk stödjefunktion Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 1

31 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 2: Nervcellens jonkanaler (8p) Nervceller uppvisar elektrisk aktivitet på grund av jonflödet genom två olika klasser av jonkanaler: icke-gatade och gatade kanaler. a) Beskriv hur de två kanalklasserna fungerar, samt deras respektive funktionella roll i nervcellen. (2p) Svar: Icke-gatade kanaler är alltid öppna och kallas också läckkanaler. Dessa kanaler är viktiga för att sätta vilomembranpotentialen. De är permeabla för kalium och till en mindre del för natrium. Gatade kanaler är jonkanaler som öppnas och stängs som svar på viss stimulus. Beroende på stimulus delas dessa kanaler in i olika kategorier: (1) Spänningskänsliga kanaler som känner av förändringar i membranpotentialen, (2) ligandgatade kanaler som aktiveras extracellulärt av en transmittorsubstans eller intracellulärt av en cyklisk nucleotid, (3) 2nd messengergatade kanaler som aktiveras genom fosforylering, samt (4) sträck- eller mekanokänsliga kanaler som känner av tryck på membranet. b) Redogör för hur jonkanaler selekterar bland olika jonslag, samt vilka faktorer som bestämmer jonflödets riktning genom en jonkanal. (2p) Svar: Vid den extracellulära delen av jonkanalen finns ett selektionsfilter som består av laddade aminosyror. Genom deras laddning och distans mellan varandra kan bara en viss typ av joner interagera med dessa aminosyror och förlora sina vattenmolekyler. Denna interaktion är stark och enbart joner som passar in kan flöda genom kanalen. c) Beskriv de olika faserna under en aktionspotential och vilka jonkanaler som är inblandade. Rita gärna. (2p) Svar: (Rita en Aktionspotential först) Vid tröskeln öppnas natriumkanaler som depolariserar membranpotentialen mot deras jämviktpotential. Dessa kanaler inaktiveras samtidigt som kaliumkanaler aktiveras och hyperpolariserar membranpotentialen mot deras jämviktpotential. Detta leder till en snabb efterhyperpolarisering (AHP), som efterföljs av en långsam AHP vilket är resultatet av aktivering av calcium-beroende kaliumkanaler. d) Redogör för de faktorer som dels bestämmer riktningen av aktionspotentialens fortledning, dels bestämmer fortledningshastigheten. (2p) Svar: Riktningen bestäms av refraktärperioden Natriumkanalernas inaktivering. Fortledningshastigheten bestäms av axonens diameter och myelinisering. Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 2

32 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 3: Neurotransmittorer (6p) a) Glutamat är den viktigaste excitatoriska neurotransmittorn. Glutamat binder till och aktiverar flera olika typer av ionotropa receptorer. Beskriv dessa receptorer och förklara vad som händer när de aktiveras av glutamat. En av dessa receptortyper skiljer sig klart från de övriga vilken receptor är det och vad särskiljer den? (3p) Svar: AMPA- och kainatreceptorer är icke-selektiva katjonkanaler (permeabla för både Na + och K + ), som aktiveras av glutamat. Vid vilomembranpotentialen (ca mv) ger bindningen av glutamat till AMPA- eller kainatreceptorer upphov till en inåtgående Na + -ström vilken genererar en EPSP. NMDA-receptorn är en typ av glutamatbindande receptor som skiljer sig från AMPA- och kainatreceptorer, genom att den även regleras av membranpotentialen (voltage-gated). Denna egenskap beror på bindningen av Mg 2+ -joner till receptorn, vilket blockerar kanalen vid vilomembranpotentialnivån. Vid depolarisering släpper Mg 2+ -blockaden och kanalen kan aktiveras, vilket även kräver att glutamat är bundet till receptorn. NMDA-kanalen är även permeabel för Ca 2+ -joner. b) GABA är den viktigaste inhibitoriska neurotransmittorn i hjärnan. GABA aktiverar en typ av ionotrop receptor. Beskriv hur denna receptortyp fungerar. Vad händer när denna receptor aktiveras av GABA vid en vilomembranpotential av -60 mv, respektive -90 mv? (3p) Svar: GABA A -receptorn är en icke-selektiv anjonkanal (permeabel för Cl - ), som aktiveras av GABA. Vid vilomembranpotentialen (ca mv) ger bindningen av GABA i regel inte upphov till någon nettoström genom kanalen, eftersom koncentrationsgradienten för Cl -, som driver Cl - in i cellen, kommer att motverkas av den elektriska gradienten (genom den negativa laddningen på insidan av cellmembranet). Däremot, vid en depolarisering till exempelvis -60 mv (när EPSPer uppkommit via excitatoriska synapser) kommer den elektriska gradienten att minska, vilket ger ett nettoinflöde av Cl - in i cellen och membranpotentialen kommer att repolariseras, dvs en IPSP uppstår. Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 3

33 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 4: Sensoriska signaleringsvägar (8p) a) Beskriv de nervfibrer (primärafferenter) som förmedlar beröringskänsel respektive smärta. Var finns cellkropparna? Vad skiljer dem åt (diameter, myeliniseringsgrad, ledningshastighet)? (3p) Svar: Typer av nervfibrer Perifera afferenta neuron = primärafferenter har sina cellkroppar i dorsalrotsganglierna (i trigeminusganliet vad gäller ansiktsregionen) fibertyper: Smärta A-delta-fibrer lätt myeliniserade tunna ledningshastighet 5-30 m/s - snabb smärta. C-fibrer omyeliniserade mycket tunna ledningshastighet m/s - långsam smärta. Beröring A-beta-fibrer myeliniserade grövre än ovanstående ledningshastighet m/s. b) Hur fortleds impulserna i respektive system vidare upp mot cerebralkortex? (3p) Svar: Fortledning av diskriminativ somatisk smärta Efter omkoppling till dorsalhornsneuron i ryggmärgen passerar dessa neurons axoner över till den kontralaterala sidan redan inom ingångssegmentet och tar sig vidare uppåt mot thalamus i tractus spinothalamicus (och andra banor) som löper upp i den anterolaterala delen av ryggmärgen till thalamus. Motsvarande trigeminussystem går också till thalamus. Från thalamus projicerar en tredje generation neuron till sensoriska cortex. Fortledning av impulser som ger upphov till beröringskänsla Primärafferenterna viker (utan omkoppling) av uppåt ipsilateralt i dorsalkolumnerna och korsar inte över till motsatt sida förrän i förlängda märgen. Efter omkoppling till nya neuron i dorsalkolumnkärnorna stiger projektionen upp i de mediala lemniskerna till thalamus där ytterligare en omkopppling sker till neuron som projicerar sig till sensoriska storhjärnecortex. c) Vad händer med smärt- respektive beröringskänseln vid en halvsidig skada (avskärning) av ryggmärgen? (2p) Svar: På grund av att överkorsningen inom dessa båda system sker på olika nivåer kommer, efter en halvsidig ryggmärgsskada, beröringssinnet vara utslaget ipsilateralt och smärt och temperatursinnet istället kontralateralt nedanför nivån där skadan uppstått. Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 4

34 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 5: Syn (8p) a) I iris finns två glatta muskler, som reglerar pupillens storlek och därmed den ljusmängd som når ögats sinnesceller, - den parasympatiskt innerverade musculus sphincter och den sympatiskt innerverade musculus dilatator. Pupillens sammandragning sker reflektoriskt, så att vid belysning av endast ett öga, dras båda ögonens pupiller samman. Beskriv den neuroanatomiska kopplingen som reglerar att båda ögonens pupiller kan påverkas efter stimulering av enbart det ena ögat. (4p) Svar: Belysning av vänster öga aktiverar vänster synnerv och information sänds till vänstra sidans pretectum. Från pretectum bildas bilaterala förbindelser till Edinger-Westphal kärnan. Bilateral information skickas till irisen via kranial nerv III (okulomotor). b) Kliniskt fall: När vänster öga belyses med ljus får man en konsensuell ljusreflex i vänster öga men inte i höger öga. Beskriv varför. (1p) Svar: Problem med okulomotor funktionen i högra ögat. c) En 50 årig kvinna uppsöker ögonmottagningen, då hon börjat se sämre. Hennes synbesvär består framför allt av svårigheter att se i mörker. Hon har varit hos optiker, som noterat att ingen förbättring kunde erhållas med glasögon. Den oftalmologiska utredningen visar att hon lider av retinitis pigmentosa och att endast det centrala synfältet finns kvar. Förklara detta fynd med utgångspunkt från näthinnans uppbyggnad av både stavar och tappar. (3p) Svar: Ingen stavfunktion pga att pigmentepiteliet inte kan fagocytera de gamla diskarna som avstöts från stavarna. Endast tappar i fovea centralis finns kvar pga att diskarna hos tapparna inte nybildas. Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 5

35 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 6: Den centralnervösa kontrollen av lokomotionen, (8p) Våra rytmiska gångrörelser styrs av ett nedärvt centralt motorprogram. När vi bestämt oss för att börja gå, måste således vårt centrala nervsystem åstadkomma en specifik aktivering av motorprogrammet för just lokomotionen. 1. Beskriv innebörden av begreppet centralt motorprogram. (1p) Svar: Ett centralt motorprogram består av ett nätverk av interneuron, som när det aktiveras i sin tur kommer att aktivera rätt motorneuron (och rätt muskelgrupper) i rätt tidsföljd, för ett visst rörelsemönster. Kallas även för Central Pattern Generator CPG. 2. I vilken del av CNS återfinns motorprogrammet för lokomotion, och hur har man påvisat detta? (1p) Svar: I ryggmärgen. Påvisat genom djurstudier, dels t ex på katt, som efter en tvärsnittslesion av ryggmärgen fortfarande kan utföra rytmiska gångrörelser på rullband. Har även indirekt visats gälla för människa, genom studier av nyfödda barn, där den descenderande förbindelsen till ryggmärgen ännu inte etablerats. Ett nyfött barn kan med stöd utföra rytmiska gångrörelser. 3. Redogör kortfattat för händelseförloppet från det att beslutssignalen om att börja gå når basala ganglierna, till det att lokomotionsprogrammet blir aktiverat. (3p) Svar: Signalen når Striatum, där relevanta Medium Spiny Neurons i den direkta vägen aktiveras. Dessa inhiberar då neuron i utflödesdelen (Globus pallidus interna, Substantia nigra pars reticulata, främst det senare), vilka då upphör med sin inhibition (disinhibition) (1,5p) av lokomotorcentrum i hjärnstammen (Mesencephalic locomotor region, MLR) (1p). När MLR aktiveras, sker en aktivering av descenderande reticulospinala banor (0,5p), vilka i sin tur aktiverar lokomotionsprogrammet i ryggmärgen. Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 6

36 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 4. Utgående från delfråga 3, namnge och markera de inblandade strukturerna i bilderna och rita ut hur signalen går mellan dessa. (3p) N. caudatus Putamen Globus pallidus interna/externa Substantia nigra 7-8 /8 anatomiska termer rätt = 1,5p 4-6/8 anatomiska termer rätt = 1p 2-3 anatomiska termer rätt = 0,5 p 5-6 kopplingar rätt = 1,5 p 3-4 kopplingar rätt = 1 p 2 kopplingar rätt = 0,5 p MLR Start tractus reticulospinalis Ventral horn Tractus reticulospinalis Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 7

37 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 7: Autonoma nervsystemet (6p) a) Diskutera varför aktivering av det sympatiska nervsystemet samtidigt kan påverka många olika kroppsfunktioner. Hur fungerar parasympatikus i detta avseende? (3 p) Svar: Sympatiska utgår från thorakal ryggmärgen med de pre ganglionära neuronens cellkroppar i laterala hornet. Dessa kopplar om i ganglier 1) gränssträngen, 2) bukganglerna, 3) binjuremärgen. Divergensen i de preganglionära neuronen är stor (en presynaptisk fiber kan innervera många postganglionära neuron (1:10-200). De postganglionära neuronen har extensiva förgreningar ute i vävnaden (autonomt grundplexa) och kan således innervera många celler. Den samlade divergensen blir mycket stor.det finns också konvergens enligt Purves et al. som uttrycks genom de dendriter som finns på de postganglionära neuronens cellkroppar (i ganglierna). Frisättningen av adrenalin från binjurebarken leder också till en spridning av den sympatiska akktiveringen. Parasympatiska som utgår från hjärnstammen med NIII, NVII, NIX och NX samt från den sakrala delen av ryggmärgen har en förhållandevis liten divergens (i ciliargangliet 1:1). Det finns här förutsättningar för en mer precis innervation. Den parasympatiska innervationen av tarmen karakteriseras däremot av en betydande divergens. b) Redogör för de vanligaste receptorerna perifert i det autonoma nervsystemet. Diskutera underlaget för hur en given signalsubstans i det autonoma systemet, t.ex. Noradrenalin, kan påverka en given vävnad på helt olika sätt. (3 p) Svar: I sympatiska nervsystemet finns alfa- (1och 2) och beta- (1,2,3)receptorer som är kopplade till G- protein system. Generellt sett är alfa-receptorerna mer känsliga för Noradrenalin och betareceptorerna mer känsliga för Adrenalin (från binjuremärgen). I parasympatiska systemet finns de s.k. Muscarinreceptorerna som också aktiverar olika G-proteinsystem i vävnaden finns ofta olika receptorer med olika känslighetsprofil och signalvägar ofta via G-proteinsystem som kan påverka en gemensam signalväg. Ger förutsättning för varierat respons. NA kan t.ex ge en stimulering av adenylcyklas via beta1 medan NA via alfa2 kan ge en inhibition av adenylcyklas. Adenylcyklas ger ökad camp. Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 8

38 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 Tema 8: Stress & sömn (6p) Stress är (oftast) en högst funktionell aktivering av kroppen vilket anpassar oss till högre eller förväntat högre krav. Hos många personer kan dock stress försvåra insomnandet eller göra att man vaknar upp mitt i natten och får svårigheter att somna om (dessa två problem är vanligt förekommande, och om de förekommer minst 3-4 dagar i veckan över en 6 veckorsperiod leder detta till en insomnidiagnos, under förutsättning att man även har en sänkt vakenhetsnivå eller nedsatt dagtidsfunktion). a) Beskriv genom vilka mekanismer som stress kan störa sömnen (svaret ska innehålla relevanta neuroendokrina kärnor och signalsubstanser/hormoner) (4p) Svar: Igångsättandet av sömnen är beroende av att neuron som utgår från sömnkärnan ventrolaterala preoptiska arean (VLPO) frisätter GABA och galanin för att hämma aktiverande system i hjärnstammen och hypothalamus. En hämning av dessa arousalsystem leder till att thalamusneuron hyperpolariserar; när de är hyperpolariserade aktiverar de en oscillering i samverkan med cortikala neuron, vilket leder till en synkronisering av cortex (ett måste för sömn). En förutsättning för att denna process ska starta är en gradvis sänkt aktivitet i de aktiverande systemen och en gradvis ökad aktivering av VLPO. Denna gradvisa process tar ett par minuter, vilket leder till att det kan ta allt ifrån några till rätt många minuter för att somna in. Stress innebär en aktivering av det sympatiska nervsystemet och HPA-axeln (hypothalamus - pituitary gland adrenals). Det sympatiska nervystemet har en mängd aktiverande effekter både perifert och centralt, huvudsakligen via frisättning av acetylkolin och noradrenalin. HPA-axeln aktiveras via frisättning av CRH (corticotropin-releasing-hormone, även kallat corticotropinreleasing-factor, CRF) från paraventrikulära kärnor i hypothalamus, vilket stimulerar frisättning av adrenocorticotropin (ACTH) från hypofysen, som i sin tur stimulerar frisättning av cortisol från binjurarna. Aktivering av dessa system försvårar för sömnen, främst CRH (som har centrala effekter) är starkt vakenhetshöjande. Stress verkar även via arousalsystemen i centrala nervsystemet, delvis via hämning av VLPO och delvis via en depolarisering av relä-/oscillerande neuron i thalamus (detta leder till att thalamusneuronen fungerar som reläneuron snarare än oscillerande neuron). Denna reglering sker dels via det retikulära aktiveringssystemet (RAS), ett subkortikalt system som innehåller flera aktiverande signalsubstanser vilka är serotonin (5HT, nucleus raphe), noradrenalin (locus coeruleus) och acetykolin (de kolinerga neuronen utgår från pons/midbrain junction, eller mer specifikt dorsolaterala tegmental nuclei och pendunculopontine nucleus). Dessutom har flera kärnor i hypothalamus starkt vakenhetshöjande effekt: Förutom CRH (som nämnts ovan) har histamin (som frisätts från tuberomammillary nucleus) och hypocretin/orexin (vilka är neuron som utgår från laterala hypothalamus) starkt arousalhöjande effekter och kan försvåra ett insomnande eftersom de hämmar VLPO (dvs sömnkärnan). b) Resonera kort om hur en akut sömnstörning (orsakad av stress) kan leda till kroniska insomniproblem (svaret bör innehålla ett inlärningsperspektiv) (2p) Svar: En akut sömnstörning orsakad av stress är vanligt förekommande och i de flesta fall inget allvarligt problem (om den inte upprepas för ofta). Om man däremot börjar oroa sig för konsekvenserna (av den akuta sömnstörningen) kan det leda till mer stress, som i sin tur stör sömnen ännu mer (vilket ökar risken för fortsatta problem). Om man börjar att associera Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 9

39 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT11 sänggåendet med problem att sova och stress så har man betingat en mer kronisk sömnstörning. Det vill säga en klassisk betingning vilket är namnet på en inlärd association mellan ett stimulus (ex. sängen eller att gå och lägga sig) och en respons (en stressrespons). I detta fall har man gjort en koppling mellan ett normalt stimulus (ex. sovrummet) med en skadlig respons (stress är i detta fall en felaktig respons). Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 10

40 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 1: Från dendrit till axonterminal - informationsbearbetning i den enskilda nervcellen (8p) a) Neuronets huvuddelar kan sägas bestå av tre funktionella delar: en mottagande del, en fortledande del och en överförande del. Detta svarar mot olika strukturella delar i ett neuron.vilka delar avses i ett alfa-motorneuron respektive ett primärsensoriskt neuron i huden? (2p) b) I den mottagande delen leder frisättningen av transmittorsubstans till en postsynaptisk potential (PSP) som kan vara antingen excitatorisk (EPSP) eller inhibitorisk (IPSP). Ange den/de faktorer som bestämmer om en klassisk jonotrop synaps är av EPSP-typ eller IPSP-typ. (2p) c) För att en aktionspotential skall uppstå måste en summation av EPSP:ar och IPSP:ar ske. Ange kortfattat de viktiga faktorer som styr summationen. (2p) d) Den aktionspotential som eventuellt genereras fortleds i axonet regenerativt. Vad innebär regenerativ fortledning? Vilka kanaler är inblandade? (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 1

41 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 2. Kemiska synapser (6p) a) Synapsen kan delas upp i en presynaptisk och en postsynaptisk del. Beskriv kortfattat händelseförloppet från det att en aktionspotential når den presynaptiska delen till det att en elektrisk signal uppstår i den postsynaptiska delen rita gärna. (4p) b) En synaps kan förmedla tusentals impulser per minut utan att synapsvesiklerna tar slut. Hur förklarar Du det? (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 2

42 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 3: Allmän sinnesfysiologi (8p) Genom våra sinnesorgan inhämtar vi information, både från omvärlden och från olika delar av vår kropp. Sinnessystemen (alt. sinnesorganen) kan indelas på olika sätt, bl a på grundval av adekvat stimulus. a) Ange de fyra huvudsakliga typerna av sinnen (receptorer). (2p) b) Den huvudsakliga funktionen hos ett sinnesorgan kan sägas vara transduktion. Vad innebär detta? (1p) c) De flesta sinnesorgan (system) uppvisar adaptation. Ge en strikt definition av (perifer) adaptation. (1p) d) Ge exempel på snabbt adapterande resp. långsamt adapterande sinnesorgan (system). (2p) e) Ange funktionella för- och nackdelar med ett snabbt adapterande sinnessystem. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 3

43 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 4: Från foton till ögonmottagning (9p) a) När ljus träffar en stav sker en förändring av permeabiliteten för en viss jon i yttermembranet, vilket medför en förändring i membranpotentialen. Vilken jon förändrar membranpotentialen? Förklara mekanismen. (2p) b) Visa med en enkel skiss det anatomiska underlaget till pupillens ljusreflex. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 4

44 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 forts, Tema 4: Från foton till ögonmottagning (9p) c) Vid en ögonundersökning belyses vänster öga med ljus, och man får då en pupillreflex endast i vänster öga men inte i höger. Beskriv varför. (1p) d) En 50 årig kvinna uppsöker ögonmottagningen, då hon börjat se sämre. Hennes synbesvär består framför allt av svårigheter att se i mörker. Hon har varit hos optiker, som noterat att ingen förbättring kunde erhållas med glasögon. Den oftalmologiska utredningen visar att hon lider av retinitis pigmentosa och att endast det centrala synfältet finns kvar. Förklara detta fynd med utgångspunkt från näthinnans uppbyggnad av både stavar och tappar. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 5

45 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 5: Ryggmärgsskada (7p) Dagens vård av ryggmärgsskadade patienter bygger på en modern kunskap om ryggmärgens, reflexernas och musklernas funktion. Med utgångspunkt från denna kunskap skall Du här redogöra för några olika frågeställningar. En patient har en partiell ryggmärgsskada på thorakalnivå som har givit upphov till nedsatt rörlighet i benen. För att kunna informera patienten om hans tillstånd och prognosen måste Du kunna besvara följande frågor: a) Vilka descenderande banor återfinns i ryggmärgens lateralsträng, samt vilka kroppsdelar blir främst drabbade motoriskt vid skador på dessa banor? (2p) b) Hur påverkas gångförmågan vid en selektiv skada av lateralsträngen, resp vid en större skada som även innefattar mediala retikulospinala banor. Förklara skillnaden. (3p) c) En viktig konsekvens av ett bortfall av supraspinal kontroll är att förmågan att reglera spinala reflexbågar försämras eller uteblir. Beskriv kort hur sådan descenderande kontroll normalt reglerar exempelvis flexorreflexen. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 6

46 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 6: På seglats runt Lidingö (7p) Du deltar som gast på en segelbåt i årets Lidingö runt-tävling. Din uppgift är främst att sköta skotning av förseglet under seglingen, vilket är besvärligt speciellt när ni slår mot vinden. Vindstyrkan är beskedlig och ni vill använda den stora genuafocken som försegel, vilket innebär att Du måste röra Dig på fördäck för att hantera seglet och samtidigt hålla balansen Din kapten vill givetvis inte vända för att plocka upp Dig ur vattnet och därmed förlora er placering. Din uppgift innebär stora krav på medverkan av balanskontrollsystemet och av cerebellum. a) Du står på fördäck och justerar focken; båten lutar något och Du kompenserar automatiskt lutningen genom att luta Dig åt andra hållet. Plötsligt ändras båtens lutning så att Du nästan faller, men Du lyckas ändå återfå balansen. Här utnyttjar Ditt balanskontrollsystem två olika principer för att se till att Du bibehåller en god balans. Beskriv dessa båda funktionsprinciper. (2p) Cerebellum arbetar hela tiden för att bistå med balanskontrollen, men är också inblandad när Du håller på att reda ut genuafocken som nu trasslat in sig i förstaget. Du drar i seglet som fastnat, men plötsligt lossnar det. b) För att kunna justera Dina rörelser när detta händer utnyttjar cerebellum två olika slags information vilka är dessa och hur, i princip, utnyttjas informationen? (1p) c) Informationen bearbetas i cerebellums cortex. Beskriv med en enkel skiss de viktigaste celltyperna och deras förbindelser, inklusive hur informationen kommer upp till cerebellumcortex. (2p) d) När seglet lossnar, sker plötsligt en ändring av informationsflödet till cerebellumcortex. Beskriv kortfattat hur detta leder till ett ändrat utflöde från samma del av cerebellumcortex. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 7

47 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 7: Sömn (6p) Hos människan finns flera typer av sömn. Om vi studerar en sovande människa med EEG ser vi att de olika sömntyperna förekommer i en karaktäristisk sekvens. a) Namnge och beskriv denna sekvens, dvs de olika sömnstadierna och i vilken ordning de brukar förekomma hos friska individer. (3p) b) Är REM-sömn mer likt djupsömn eller vakenhet? Motivera ditt svar. (2p) c) På vilket sätt tycks sömn vara viktigt för minnesfunktioner? (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 8

48 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 8: Perception (9 p) För att sensorisk information skall göras begriplig och meningsfull bearbetas den aktivt i perceptionsprocessen. Huvuduppgifterna i denna bearbetning kan sammanfattas under rubrikerna selektion, organisation och tolkning. Organisation av sensorisk information är viktig för att ge uppfattning om exempelvis former och djupförhållanden. Till detta används många olika sorters ledtrådar och tolkningsregler. Gestaltlagar är en slags tolkningsregler som används för att gruppera sensorisk information till sammanhängande helheter. a) Ange innebörden i tre gestaltlagar, gärna med enkla skisser. (3p) b) Ge exempel på (visuella) ledtrådar som används för att ge uppfattning om djup/avstånd. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 9

49 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 forts, Tema 8: Perception c) På vilket sätt skiljer sig visuella djupledtrådar åt som används på nära (< 30 meter) respektive långt håll (> 30 meter)? (1 p) d) Kontextuella ledtrådar kan utnyttjas för att åstadkomma så kallad perceptuell konstans, vilket är en nödvändighet för att kunna tolka sinnesintryck korrekt. Förklara innebörden i begreppet perceptuell konstans och ge ett enkelt exempel på hur det kan demonstreras. (2p) e) Ange en möjlig neurofysiologisk princip för hur hjärnan kan åstadkomma perceptuell konstans. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 10

50 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 1: Nervsystemets makroskopiska utveckling (6p) a) Vad heter de tre groddbladen och vilket av dessa kommer att ge upphov till neuralröret? (1p) b) Redogör för de tre primära hjärnblåsorna. (2p) c) Redogör även för de fem sekundära hjärnblåsorna och ange vilka delar av hjärnan respektive blåsa kommer att ge upphov till. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 1

51 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 2: Synaptisk transmission från axonterminal till dendrit (12p) a) En aktionspotential är på väg i ett axon mot en terminal kan aktionspotentialen vända riktning så att den går tillbaka mot cellkroppen? Ge en kort motivering till svaret. (2p) b) När en aktionspotential når en nervterminal induceras inflöde av kalciumjoner beskriv kortfattat hur kalciumjoner kan inducera fusion av synapsvesikler med plasmamembranet. (3p) c) Nervterminalen innehåller mitokondrier varför? Ange en presynaptisk process där mitokondrier är viktiga. (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 2

52 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Forts. Tema 2: Synaptisk transmission från axonterminal till dendrit d) Frisättning av neurotransmittorer påverkar funktionen vid det postsynaptiska neuronet. Vilka är de två viktiga klasserna av receptorer som neurotransmittorer binder till? (1p) e) Ge en kort beskrivning av hur de fungerar, samt ge ett exempel från respektive klass. (3p) f) För höga halter av vissa neurotransmittorer kan leda till skador vid det postsynaptiska neuronet. Vilka är de två viktiga mekanismer som kontrollerar att neurotransmittorer inaktiveras? (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 3

53 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 3: Somatosensoriska funktioner (8 p) a) Redovisa med utgångspunkt från centrala receptoriska fält och de sensoriska afferenternas fyrningsmönster hur perceptionen av två pekare på huden kan uppfattas som antingen en beröring av en enstaka punkt, eller en beröring av två punkter. (3p) b) Vilka är de huvudsakliga faktorerna som begränsar denna sensoriska förmåga? (1p) c) Primära somatosensoriska cortex hos människan är belägen bakom den centrala fåra som skiljer frontala cortex från parietala cortex. Olika kroppsdelar upptar olika stora delar av cortexytan. Diskutera anledningen till detta. (2p) d) Om man tränar en kroppsdel flitigt, till exempel handen och dess fingrar, - hur tror du att den cortikala representationen för handen förändras? Vad händer å andra sidan med den cortikala representationen om man amputerar ett finger? (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 4

54 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 4: Hörsel (8p) a) När basilarmembranet rör sig sker en transduktion varvid den mekaniska energin och ljudet förvandlas till elektrisk aktivitet. Beskriv hörsel-transduktionen. (4p) b) En patient kan inte höra en stämgaffel när den placeras strax utanför höger öra, men han kan höra stämgaffeln när dess skaft är placerat på höger mastoid (ben). Vad är förklaringen till detta? (2p) c) Redogör för hur variationer i basilarmembranets mekaniska egenskaper bildar förutsättning för den vandrande vågen och den tonotopiska organisationen. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 5

55 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 5: Från idé till namnteckning (12p) Du har just läst igenom en rapport från en patientrond och Du skall nu skriva under med Din namnteckning på sista sidan. Från det att Du bestämt Dig för att skriva under, till dess att namnteckningen finns på pappret kommer det motoriska kontrollsystemet i CNS att vara engagerat på olika sätt. a) Beskriv vilka delar av, samt hur, kontrollsystemet ansvarar för planeringen av skrivrörelsen, dvs ser till att namnteckningen hamnar på rätt rad och att den kommer att se ut som Din egen namnteckning? (3p) b) Innan Du börjar skriva, måste också kontrollsystemet se till att det rätta rörelseprogrammet, dvs Din namnteckning och inte någon annan skrivrörelse, aktiveras. Redogör kort för hur detta går till. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 6

56 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Forts. Tema 5: Från idé till namnteckning c) När Du nu ska utföra själva skrivrörelsen är det viktigt med en väl fungerande förbindelse mellan cortex och handens/fingrarnas motorneuron i ryggmärgen. Vad utmärker denna förbindelse, och vad händer om förbindelsen bryts? (2p) d) Under utförandet av skrivrörelsen är det även viktigt att sensorisk återkoppling utnyttjas optimalt, så att rörelsen blir mjuk och väl anpassad. Beskriv kort principen för hur detta åstadkommes, samt ange den cellulära mekanism som troligtvis ligger bakom denna funktion. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 7

57 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 6: Inlärning och minne (8p) Våra minnessystem är mycket viktiga för informationsbearbetning och exekutiva processer (som beslutsfattande). a) Redogör kortfattat för de neurala strukturer som är mest centrala för införskaffandet av nya deklarativa (explicita) minnen samt för både kortsiktig som långsiktig lagring av dessa minnen. (3p) b) Beskriv kort den neurala struktur som har kapacitet att koda om ett minne är viktigt eller inte, och därmed i stor grad kan modulera hur starkt ett minne lagras? (2 p) c) Ge 6 tips till en läkare som vill underlätta för en patient att komma ihåg det viktigaste från en konsultation? (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 8

58 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT11 Tema 7: Språk (6p) Människan har ett avancerat symbolspråk och redan vid födseln är den mänskliga hjärnan utrustad med neurala kretsar förberedda för språkinlärning. Språkförmågan skiljer dock stort mellan individer och språkliga störningar är vanligt förekommande. Exempelvis kan utvecklingsstörningar såväl som stroke och traumatiska skador leda till språkstörningar. a) Beskriv kort de neurala strukturer som är centrala för språkförståelse och språkgenerering. (2p) b) Nämn två språkstörningar som är vanligt förekommande i samband med stroke eller traumatiska hjärnskador. Beskriv även hur dessa störningar yttrar sig. (4 p) Tentamen DFM3 Nervsystemet OBS! Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar. 9

59 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 1: Nervcellens membranegenskaper (10 p) Nervcellens membran har två olika klasser av jonkanaler: icke-gatade och gatade kanaler. a) Redogör för hur de två kanalklasserna fungerar. (2p) b) Hur selekterar jonkanaler bland de olika jonslagen? (2p) c) Hur kontrolleras jonflödets riktning genom en jonkanal? (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

60 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Forts. Tema 1: Nervcellens membranegenskaper d) Beskriv de olika typerna av gatade kanaler och deras funktion i nervcellen. (2p) e) Vilka typer av jonkanaler ligger bakom genereringen av en aktionspotential? Beskriv även vad som sker med dessa jonkanaler under de olika faserna av aktionspotentialen. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

61 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 2. Kemiska synapser (6p) a) Synapsen kan delas upp i en presynaptisk och en postsynaptisk del. Beskriv kortfattat händelseförloppet från det att en aktionspotential når den presynaptiska delen till det att en elektrisk signal uppstår i den postsynaptiska delen rita gärna. (4 p) b) En synaps kan förmedla tusentals impulser per minut utan att synapsvesiklerna tar slut. Hur förklarar Du det? (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

62 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 3: Somatosensorik (7p) Ett primärsensoriskt neuron (pseudounipolärt) innerverar ett hudområde på pekfingret. Neuronet är specifikt känsligt för mekanisk retning. a) Hur sker överföringen av stimulus till elektrisk aktivitet i den terminala delen av neuronet? (2p) b) Vilket samband kan man förvänta sig mellan retningsstyrkan och den elektriska aktiviteten i nervterminalen? (1p) c) För mekaniskt känsliga neuron till huden kan det receptoriska fältets storlek variera. Vilka faktorer bestämmer hur stort fältet är? (1p) d) Beskriv koncist hur informationen för mekanisk stimulering överförs till de kortikala areor (primärsensoriska) som svarar för perceptionen av den mekaniska retningen. (2p) e) Man kan som regel definiera ett receptoriskt fält för alla neuron som deltager i överföringen av sensorisk information från huden (periferin). Vad är skillnaden mellan det receptoriska fältet för det primära sensoriska neuronet och ett centralt neuron? (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

63 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 4: Från foton till ögonmottagning (9p) a) När ljus träffar en stav sker en förändring av permeabiliteten för en viss jon i yttermembranet, vilket medför en förändring i membranpotentialen. Vilken jon förändrar membranpotentialen? Förklara mekanismen. (2p) b) Visa med en enkel skiss det anatomiska underlaget till pupillens ljusreflex. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

64 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Forts, Tema 4: Från foton till ögonmottagning c) Vid en ögonundersökning belyses vänster öga med ljus, och man får då en pupillreflex endast i vänster öga men inte i höger. Beskriv varför. (1p) d) En 50 årig kvinna uppsöker ögonmottagningen, då hon börjat se sämre. Hennes synbesvär består framför allt av svårigheter att se i mörker. Hon har varit hos optiker, som noterat att ingen förbättring kunde erhållas med glasögon. Den oftalmologiska utredningen visar att hon lider av retinitis pigmentosa och att endast det centrala synfältet finns kvar. Förklara detta fynd med utgångspunkt från näthinnans uppbyggnad av både stavar och tappar. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

65 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 5: Balansmotorik postural kontroll under rörelser (6p) Vid olika typer av kroppsrörelser är det självklart viktigt att hela tiden bibehålla en god balans, så att rörelsen utförs som planerat och så att vi inte tappar balansen och faller. Balanskontrollsystemet fungerar snabbt och effektivt för att säkerställa detta. a) När vi går eller springer utför vi inte bara benrörelser utan även rytmiska pendelrörelser med armarna. Dessa armrörelser är en komponent av balanskontrollsystemet vad kallas sådana rörelser och hur bidrar de till att en bra balans bibehålls under rörelsen? (2p) b) Vad innebär begreppet postural synergi och varför är det så viktigt att en postural synergi kan modifieras? (2p) c) När Du snart efter tentans slut med ett befriat leende rusar hemåt, spinger Du snabbt uppför trappan till Din lägenhet. Du klarar själva trappan galant, men snubblar på översta trappsteget och håller nästan på att ramla. Du klarar dock även detta och skyndar glad i hågen mot dörren. Ditt balanskontrollsystem utnyttjar vid trappan två principiellt olika kontrollstrategier för att se till att Du behåller Din balans. Beskriv kort dessa strategier. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

66 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 6: Motorisk kontroll Nervceller i basala ganglierna (9p) Detta tema behandlar basala gangliernas roll för regleringen av motoriken. Den mottagande delen av basala ganglierna, dvs striatum, som tar emot information från storhjärnecortex, innehåller två viktiga populationer av neuron vilka var och en har en specifik funktion i basala ganglierna. Dessa neuronpopulationer ingår i var sin signalväg genom basala ganglierna. Aktivitet i dessa båda signalvägar ger olika effekter på motoriken. a) Namnge och beskriv, gärna med en schematisk figur, dessa båda signalvägar (förbindelser, synaptiska effekter), inklusive mekanismerna bakom deras respektive effekt på motoriken. (5p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

67 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Forts. Tema 6: Motorisk kontroll Nervceller i basala ganglierna b) Utflödet från basala ganglierna är inhibitoriskt. Vad innebär detta för de mottagande målcellerna och var finns dessa? (2 p) c) Den motoriska störningen vid Parkinsons sjukdom kännetecknas av svårighet att initiera rörelser, små rörelser, sk rörelsefattigdom eller hypokinesi. Förklara mekanismerna bakom denna störning vid Parkinson, med utgångspunkt från delfrågorna ovan. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

68 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 7: Dygnsrytmer (6p) Hypothalamus ligger ovanför synnervskorsningen och består av en flertal specialiserade subregioner. a) Vad är namnet på den anatomiska subregion i hypothalamus som uppehåller en egen rytmicitet av ungefär 24 timmar och spelar en viktig roll för regleringen av dygnrytmer? (1p). b) Faktorer som kan ställa dygnsrytmens fas kallas för zeitgebers. Ljus är den viktigaste Zeitgebern för människor. Förklara hur ljus ställer dygnsrytmens fas samt ge exempel på andra zeitgebers än ljus. (2p) c) Ge exempel på olika kroppsfunktioner (exempelvis utsöndring av kroppsegna kemiska substanser) som regleras i ett cykliskt mönster över dygnet och ange vilka funktioner dessa förändringar har. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 10

69 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Resttentamen VT11 Tema 8: Kognition och emotion (7 p) De kognitiva processerna beskrivs ofta som nervsystemets högre funktioner. Det finns ett flertal kognitiva processer varav några är funktionellt cerebralt lateraliserade. a) Vad menas med kognition och vilket är det anatomiska underlaget? (2 p) b) Vad avses med begreppet funktionell cerebral lateralisering och vilken kognitiv funktion är hos flertalet högerhänta individer funktionellt lateraliserad? (2 p) c) Vilken anatomisk cerebral struktur har visat sig ha en central roll för vår uppfattning av hotfulla företeelser i vår omgivning och på vilket sätt är den involverad i den medvetna uppfattningen av hoten, resp. de omedelbara omedvetna autonoma funktionerna såsom hjärtklappning och svettning? (3 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 11

70 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 1: Vilomembranpotentialen (6p) När nervceller inte är aktiverade föreligger en vilomembranpotential över cellmembranet. a) Förklara kort hur nervceller upprätthåller vilomembranpotentialen. (2p) b) Vilken typ av jonkanaler ligger till grund för vilomembranpotentialen, och hur fungerar de? (2p) c) Är jonpumpar viktiga för att upprätthålla vilomembranpotentialen och om så är fallet, vilken jonpump är inblandad och vilken betydelse har den? (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

71 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 2: Synaptisk transmission (8p) a) Jämför egenskaperna hos elektriska och kemiska synapser - hur skiljer de sig? (4p) b). Kemiska synapser kan innehålla två skilda typer av synapsvesikler. Beskriv dessa samt ange på vilka sätt de skiljer sig. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

72 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 3: Neurotransmittorer (6p) a) Begreppet neurotransmittor som en kemisk substans som påverkar aktiviteten hos en målcell framfördes första gången av Otto Loewi i början av 1900-talet. Som en följd av Loewi s insatser har ett stort antal endogena substanser identifierats och påvisats uppfylla de tre kriterier som används för att definiera en neurotransmittor. Vilka är dessa tre kriterier? (3p) b) Neurotransmittorer kan indelas i två huvudtyper: små (låg molekylvikt) neurotransmittorer samt neuropeptider. Beskriv skillnaderna i hur dessa båda transmittortyper syntetiseras, lagras, frisättes och metaboliseras. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

73 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 4: Smärta (8p) Du skall nedan beskriva den synaptiska transmissionen i ryggmärgens bakhorn som har betydelse för överledningen och moduleringen av smärtimpulser. a) Vilka tre huvudtyper av neuron deltar presynaptiskt (dvs kan delta genom att frisätta signalsubstanser i bakhornet)? (3p) b) Nämn de viktigaste signalsubstanserna som frisätts från respektive typ/grupp av neuron. (4p) c) Vilken annan typ av celler än neuron kan bidra till förändrad smärtkänslighet i samband med t ex nervskada? (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

74 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 5: Vestibularis (8p) Du är ute på kvällspromenad och upplever då att huvudet snurrar som en karusell, men utan någon verklig rotation. Du raglar omkring på gatan, söker stöd av en lyktstolpe. Ögonen visar en ryckig rörelse. Du kräks. Och, slutligen, blir Du tagen av polisen. a) Förklara hur vestibularissystemet samverkar med proprioceptiva systemet samt aktiverar ögonmuskulaturen. (4p) b) Varför kräks man? (2p) c) Vilka är de mest tänkbara orsakerna till detta tillstånd (observera att Du inte har haft någon alkohol i kroppen)? (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

75 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 6: Cerebellum (12p) a) Olika delar av cerebellums cortex påverkar olika delfunktioner inom den motoriska kontrollen. Beskriv kort den funktionella organisationen av cerebellums cortex samt vilka delfunktioner som regleras från de olika delarna. (3p) b) Under en rörelse tar cerebellum emot två olika typer av inflöden. Redogör kort för dessa två typer av inkommande information, samt principen för hur cerebellum utnyttjar dessa för att reglera motoriken. (1,5p) c) Beskriv kort de motoriska störningar som vanligen uppträder efter en cerebellumskada. (1,5p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

76 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 6: Cerebellum, forts (12p) d) Ett av tre kärl som försörjer cerebellum med blod är a. cerebelli anterior inferior, - använd bilden nedan för att markera a. cerebelli anterior inferior samt namnge de olika kärl som primärt för blodet från vänster kammare till a. cerebelli anterior inferior. (2p) e) Vad har circulus Willisi (circulus arteriosus cerebri) för funktion? (1p) f) Cortex cerebelli har tre distinkta cellager. Den celltyp som finns i stratum ganglionare reglerar informationen som går via cerebellum. Vad heter celltypen och vad har den för synaptisk effekt? Vilka fibersystem förser denna celltyp med information, och vart projicerar celltypen? (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

77 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 7: Sömn (6p) En god sömn är av stor vikt för många av våra homeostatiska funktioner såväl som för funktionsförmåga, välbefinnande och hälsa. a) Vad karaktäriserar de olika sömnstadierna med hänsyn till EEG? (4p) b) Vilka är de kortsiktiga och långsiktiga riskerna med störd sömn? Beskriv åtminstone 3 av de kortsiktiga effekterna samt 3 belagda hälsorisker. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

78 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT10 Tema 8: Kognition (6p) Så kallade spegelneuron ( mirror neurons ) upptäcktes på 90-talet och har fått stor uppmärksamhet inom neurovetenskapen och psykologin. Ny forskning har även visat att förändringar i spegelneuronsystemet är kopplat till viss dysfunktionalitet. 1 a) Vad menas med spegelneuron? Vilken funktion tycks dessa celler ha? Beskriv vilka områden som ingår i spegelneuronsystemet i människohjärnan. (4p) b) Nämn en störning där spegelneuronsystemet antas vara dysfunktionellt och hur detta tar sig uttryck. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

79 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Tema 1: Från dendrit till axonterminal - informationsbearbetning i den enskilda nervcellen (8 p) a) Neuronets huvuddelar kan sägas bestå av tre funktionella delar: en mottagande del, en fortledande del och en överförande del. Detta svarar mot olika strukturella delar i ett neuron.vilka delar avses i ett alfa-motorneuron respektive ett primärsensoriskt neuron i huden? (2 p) b) I den mottagande delen leder frisättningen av transmittorsubstans till en postsynaptisk potential (PSP) som kan vara antingen excitatorisk (EPSP) eller inhibitorisk (IPSP). Ange den/de faktorer som bestämmer om en klassisk jonotrop synaps är av EPSP-typ eller IPSP-typ. (2 p) c) För att en aktionspotential skall uppstå måste en summation av EPSP:er och IPSP:er ske. Ange kortfattat de viktiga faktorer som styr summationen. (2 p) d) Den aktionspotential som eventuellt genereras fortleds i axonet regenerativt. Vad innebär regenerativ fortledning? Vilka kanaler är inblandade? (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

80 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Tema 2: Neurotransmission, (7p) De två neurotransmittorerna glutamat och dopamin fungerar genom att aktivera två olika typer av receptorer som kallas jonotropa (ligand-gated) och metabotropa (G-protein coupled). a) Beskriv strukturen av en jonotrop receptor och förklara vad som händer när glutamat binder till AMPA-glutamatreceptorer vid vilomembranpotentialen (-70 mv). (2p) b) Vad händer istället vid 0 mv? (1p) c) Aktivering av dopamin D1-receptorer ökar nivåerna av camp. Beskriv hur detta kan ske. (2 p) d) Ökning av camp leder till att AMPA-receptorn fosforyleras, - detta i sin tur förstärker AMPAreceptortransmissionen. Beskriv hur ökad camp leder till forsforylering av AMPA-receptorn. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

81 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Tema 3: Allmän sinnesfysiologi (8 p) Genom våra sinnesorgan inhämtar vi information, både från omvärlden och från olika delar av vår kropp. Sinnessystemen (alt. sinnesorganen) kan indelas på olika sätt, bl a på grundval av adekvat stimulus. a) Ange de fyra huvudsakliga typerna av sinnen (receptorer). (2 p) b) Den huvudsakliga funktionen hos ett sinnesorgan kan sägas vara transduktion. Vad innebär detta? (1 p) c) De flesta sinnesorgan (system) uppvisar adaptation. Ge en strikt definition av (perifer) adaptation. (1 p) d) Ge exempel på snabbt adapterande resp. långsamt adapterande sinnesorgan (system). (2 p) e) Ange funktionella för- och nackdelar med ett snabbt adapterande sinnessystem. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

82 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Tema 4: Luktsinnet (7 p) Luktsinnet stimuleras av luktämnen (odoranter) som vi sniffar in. a) Beskriv var luktepitelet är beläget samt sinnescellernas utseende. (2 p) b) Beskriv hur bindning av en odorant till en viss del av luktsinnescellen (vilken del?) ger upphov till aktionspotentialer i den afferenta nervtråden. (3 p) c) Ange de delar av hjärnan som har med luktsinnet att göra. (2 p) Tema 5: Hur nervsystemet styr våra gångrörelser (8p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

83 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Lokomotionen är ett basalt motoriskt beteende, vars reglermekanismer till stor del är nedärvda. Dessa mekanismer är relativt väl studerade, och innefattar strukturer på flera nivåer inom CNS. a) Den rytmiska lokomotionsrörelsen genereras av ett centralt, motoriskt program. Definiera vad vi menar med detta och vad ett program består av. Ange även var inom CNS är beläget, samt hur man experimentellt kunnat påvisa detta. (3 p) b) En viktig mekanism inom det centrala lokomotionsprogrammet är sk reciprok inhibition. Vad innebär denna mekanism och vad har den för betydelse för det rytmiska aktivitetsmönstret som genereras av programmet? (2 p) c) För att gångrörelsen ska starta, kommer andra strukturer inom CNS att engageras för att åstadkomma en aktivering av lokomotionsprogrammet. Ange vilka dessa strukturer är, samt redogör för aktiveringssignalernas väg till lokomotionsprogrammet. (3 p) Tema 6: Cortikal motorisk kontroll (9 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

84 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Den överordnade kontrollen av våra rörelser innefattar ett flertal olika steg, från den första tanken på och beslutet om att göra en viss rörelse, t ex att skriva sitt mappnummer på alla tentamenspapper (vilket Du givetvis redan gjort), till själva genomförandet, exekveringen, av rörelsen. Du skall nu redogöra för den neurobiologiska bakgrunden till Din förmåga att med stor precision och med personlig (och likväl läslig!) stil skriva Ditt mappnummer på varje papper. a) Primära motorcortex har en övergripande funktionell roll i kontrollen av våra rörelser. Vilken är denna roll? (1 p) b) Neuron i primära motorcortex är riktningskänsliga, dvs de aktiveras vid t.ex. en armrörelse i en viss riktning. Precisionen av denna riktningskänslighet hos neuronet är emellertid ganska dålig. Vilken är bakgrunden till att primära motorcortex ändå kan styra en armrörelse med stor precision i en viss riktning? (2 p) Primära motorcortex samverkar med flera andra cortikala områden vilka också har viktiga roller att spela i den motoriska kontrollen. c) Ange benämning och ungefärlig lokalisation av dessa andra motoriska cortexområden (1 p) d) Redogör för den roll dessa motoriska cortexområden spelar för den viljemässiga kontrollen av rörelser, gärna med exemplet ovan som utgångspunkt. (3 p) e) När det gäller den descenderande kontrollen av handens finmotorik, alltså Din förmåga att greppa pennan mellan fingrarna och skriva Ditt nummer, finner man en speciell egenskap hos människa och andra primater. Vilken är denna egenskap och varför tror Du den är viktig för den finmotoriska kontrollen? (2 p) Tema 7: Sömn (6 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

85 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 a) Vilka funktioner har kopplats till NREM-sömn (eller djupsömn) och REM-sömn? Beskriv åtminstone 4 funktioner (tillsammans) och resonera gärna ur ett homeostasperspektiv. (4 p) b) Nämn fyra hälsorisker med störd sömn. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

86 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT10 Tema 8: Hjärnans belöningssystem (7p) Du är neurolog och möter en ung man med tidig debut av Parkinsons sjukdom. Det framkommer att han har spelat bort av en stor del sina besparingar på trav sedan han ökade sin medicinering för 6 månader sedan. Han är också mycket upplyft och ter sig manisk. Även om sjukligt spelbeteende är en ovanlig biverkning av behandlingen vid Parkinsons sjukdom så har du läst rapporter om detta och misstänker att din patient kan ha utvecklat denna biverkning. a) I vilket neurotransmittorsystem tror du att patienten har en behandlingsinducerad hyperfunktion och hur hänger detta ihop med Parkinsons sjukdom? (2p) b) Du misstänker att behandlingen av patienten har stimulerat till ökad aktivering av hans belöningsystem. Vilket bansystem (anatomiska strukturer) tror du är hyperaktiverat? (2p) c) Hjärnans belöningssystem kidnappas av olika psykostimulantia. Förklara den cellulära verkningsmekanismen för kokainets belönande effekt. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

87 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 1: Synaptisk transmission (10p) En synaps är ofta aktiv vid höga fyrningsfrekvenser. Denna fråga är tänkt att belysa dina kunskaper om synapsaktivitet vid höga frekvenser. a) Om man betraktar ett isolerat presynaptiskt axon, vilka mekanismer begränsar fyrningsfrekvensen? (2p) Svar: Refraktärperioden; den absoluta refraktärperioden bestäms av tiden för inaktivering av spänningsberoende Na kanaler, den relativa refraktärperioden beror av spänningsberoende K kanaler som genom hyperpolarisering gör det svårare att nå tröskeln för nästa aktionspotential. b) I ett intakt neuron måste även cellkroppens egenskaper beaktas eftersom fyrningsfrekvensen normalt bestäms av händelser i cellkroppen. Vilken ytterligare faktor (än den som åsyftas ovan) begränsar fyrningsfrekvensen i cellkroppen? Vi förutsätter att en maximal retning av neuronet sker via inkommande synapser. (2p) Svar: Olika K kanaler. Dessa inkluderar Ca-aktiverade, Na-aktiverade resp spänningsaktiverade K kanaler. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

88 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 forts Tema 1: Synaptisk transmission c) Högfrekvent presynaptisk aktivitet kan båverka både mängden av, samt typen av neurotransmittor som frisätts. Förklara hur och varför. (3p) Svar: Mängden transmittor kan öka genom att högfrekvent aktivitet leder till presynaptisk ackumulering av Ca vilket leder till en ökad probabilitet för transmittorfrisättning. Fenomenet kallas facilitering. Typen av transmittor kan påverkas genom att högfrekvent aktivitet leder till presynaptisk ackumulering av Ca vilket i detta fall leder till exocytos av large dense cored vesicles (LDV) utöver exocytos från synapsvesikler. LDV aktiveras inte vid lågfrekvent aktivering då de är lokaliserade utanför den aktiva zonen där Ca kanalerna sitter. LDV innehåller bla olika neuropeptider medan synapsvesikler i regel innehåller små transmittorer, tex glutamat och acetylkolin. d) Vad händer i ett postsynaptiskt neuron när impulser från ett presynaptiskt neuron kommer in med hög frekvens? Jämför med en annan situation då två impulser kommer in ungefär samtidigt från två olika presynaptiska neuron. Vad kallas dessa två typer av interaktion i det postsynaptiska neuronet och vilka membranegenskaper är avgörande för det postsynaptiska svaret i respektive fall? (3p) Svar: De kommer att adderas och leda till ökad depolarisering (om synapsen är excitatorisk). Fenomenet kallas temporal summation och beror på tidskonstanten. I det andra fallet sker också en addition men som då kallas spatial summation och beror på längdkonstanten. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

89 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 2: Nervsystemets utveckling endogen signalering (6p) De celler som kommer att ge upphov till nervsystemet ger sig till känna tidigt under embryologin. Utvecklingen från neuroektoderm till ett moget nervsystem involverar givetvis många olika processer. Den spatiala och temporala regleringen av olika grupper av gener spelar en helt avgörande roll för nervsystemets utveckling. Regleringen sköts i stor utsträckning av endogena signaleringsmolekyler som utsöndras från en distinkt embryonal celltyp eller vävnad och har sin verkan på en intilliggande celltyp eller vävnad. a) Ge exempel på åtminstone två stycken endogena signaleringsmolekyler som spelar en central roll för nervsystemets tidiga utveckling. (2p) Svar: Bone morphogenetic proteins (BMPs), Retinoic acid (RA), Fibroblast growth factor (FGF), Transforming growth factor (TGF), Sonic hedgehog (Shh), Vertebrate homologues of the wingless gene of Drosophila (Wnt). b) Det finns ett antal embryonala strukturer som utsöndrar endogena signaleringsmolekyler och därigenom dirigerar nervsystemets fortsatta utveckling. Ge exempel på två sådana strukturer. (2p) Svar: Notochord, floorplate, roofplate, somiter och själva neurektodermet. c) Nervsystemet är under sin utveckling mycket sårbart, - detta i kombination med de potenta signaleringsmolekylerna gör att det finns flera olika missbildningar och sjukdomar i nervsystemet som kan kopplas till enskilda signaleringsmolekyler och deras signaleringsvägar. Ge exempel på en endogen signaleringsmolekyl och en sjukdom eller missbildning som den är associerad med. (2p) Svar: RA signalering och neuralrörsanomalier (tex spina bifida) och nervcellsdifferentiering. signalering och holoprosencefali och medulloblastom Shh Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

90 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 3: Hudsinnet (6p) a) Den mekaniska känseln i huden baseras på ett antal olika typer av hudreceptorer. Hur är de olika receptorerna fördelade i huden och vad karakteriserar receptorerna med avseende på adaptationsegenskaper och storleken på receptoriska fält? Vad är den funktionella betydelsen av dessa egenskaper? (Namnen på receptorerna är inte avgörande för full poäng). (3p) Svar: Två typer sitter mycket ytligt (Meissner och Merkel), i epidermis djupare del, och har små receptoriska fält. Meissner snabbt adapterande och Merkel långsamt adapterande. Två typer sitter djupare (Pacini och Ruffini) och har stora receptoriska fält. Pacini snabbt adapterande och Ruffini långsamt adapterande. Kombinationen av snabbt och långsamt adapterande receptorer och olika receptoriska fält för receptorerna är synnerligen viktigt för både den dynamiska och statiska taktila känsligheten samt den aktiva känseln (haptiken). b) Antag att en patient har nedsatt känslighet för temperatur och smärta i höger sida av kroppen från naveln och nedåt. I övrigt har patienten inga taktila störningar. Var skulle du misstänka att skadan kan vara lokaliserad och vilken nivå är trolig? (3p) Svar: Eftersom de banor som förmedlar just temperatur och smärta korsar över på segmentell nivå har patienten troligtvis en skada (traumatisk, diskbråck, tumör) som drabbat vänster sida av ryggmärgen vid ca. T10. Eftersom patienten inte har några betydande störningar vad gäller de mekaniska modaliteterna är omfattar skadan sannolikt inte baksträngen (dorsal column). Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

91 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 4: Synsystemet (8p) a) I iris finns två glatta muskler, som reglerar pupillens storlek och därmed den ljusmängd som når ögats sinnesceller: den parasympatiskt innerverade musculus sphincter och den sympatiskt innerverade musculus dilatator. Pupillens sammandragning sker reflektoriskt, så att vid belysning av endast ett öga, dras båda ögonens pupiller samman. (4p) 1) Beskriv den neuroanatomiska kopplingen som reglerar hur båda ögonens pupiller kan påverkas efter stimulering av det ena ögat. SVAR: 1) Belysning i vänster öga aktiverar vänster synnerv och information sänds till laterala knäkroppen och sedan till vänstra sidans pretectum. Från pretectum bildas bilaterala förbindelser till Edinger- Westphal kärnan. Bilateral information skickas till irisen via kranial nerv III (okulomotor). 2) Kliniskt fall: När vänster öga belyses med ljus får man en ljusreflex i vänster öga men inte i höger öga. Beskriv varför. SVAR: 2) Problem med okulomotor funktionen i högra ögat. b) Synimpulserna fortleds i första hand till primära syncortex för att sedan analyseras i högre barkområden. (4p) 1) Vilken informationsväg bör vara aktuell vid igenkännandet av en hundrakronorsedel? Svar: Parvocellulär ström: lateral geniculate nucleus V1 primary visual cortex- V4-temporal cortex. Parvocellulära strömmen viktig för skärpeseende och färgperceptionen. 2) Du ser en hundrakronorsedel falla ner på golvet. Vilken informationsväg i hjärnan aktiveras? Svar: Magnocellulär ström (LGN-V1-V2-MT medial temporal region). Den magnocellulära strömmen är viktig för rörelse. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

92 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 5: Snöbollskastning (10p) a) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

93 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 forts. Tema 5: Snöbollskastning b) När du kastar snöbollen mot din kompis rör du armen så exakt som möjligt för att träffa, men samtidigt justerar du din kroppsposition för att bibehålla en god balans. 1) Hur betecknar man generellt dessa båda rörelser armrörelsen och justeringen av kroppen när man beskriver balanskontrollsystemet? (1p) SVAR: Armrörelsen Primär rörelse Justeringen av kroppen Associerad rörelse 0.5 p 0.5 p 2) Vilka descenderande bansystem utnyttjas vid styrning av armrörelsen respektive kroppsrörelsen; var i ryggmärgen löper dessa bansystem (markera på bilden), samt hur relaterar detta till lokalisationen i ryggmärgen av motorneuronen som innerverar respektive muskelgrupper (markera även detta)? (4p) Descenderande bansystem: Armrörelsen Laterala corticospinala banan Löper i laterala delen av ryggmärgens vita substans (rätt markerat) 0.5 p Kroppsrörelsen Mediala (hjärnstams)banor Löper i ventro-mediala delen av ryggmärgens vita substans (rätt markerat) 0.5 p 0.5 p 0.5 p Relation till motorneuronens lokalisation: Laterala corticospinala banan löper nära laterala delen av ventralhornet (0.5 p), där motorneuron till distal muskulatur, såsom arm-, handmuskulatur, är lokaliserade (0.5 p, rätt markerat). Mediala banor löper nära mediala delen av ventralhornet (0.5 p), där motorneuron till proximal och axial muskulatur, som utnyttjas vid justering av kroppshållning och balans, är lokaliserade (0.5 p, rätt markerat). Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

94 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 6: Ögonrörelser (6p) a) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

95 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Forts. Tema 6: Ögonrörelser b) En typ av ögonrörelse är de snabba saccadrörelserna. Redogör för hur en saccadrörelse först (1) selekteras att utföras och sedan (2) initieras; ange även vilka CNS-strukturer som är inblandade. (3p) SVAR: 1, Selektion: Sker genom att inhibitionen från Basala ganglierna upphör (0.5 p). Subst. nigra pars reticulata (SNr) inhiberar under vila Colliculus superior, - när en saccadrörelse ska selekteras hämmar Striatum SNr, som då upphör med sin ihibition av Coll. Sup., - disinhibition och en saccadrörelse kan utföras. (1.5 p). 2, Initiering: Genom att ett visuellt stimulus i en punkt i synfältet aktiverar celler i Col. sup. (visuella lagret), varvid motorceller i motsvarande område (i motoriska lagret) aktiveras och utlöser en saccadrörelse mot stimulus. Alternativt kan en saccadrörelse initieras från frontala ögonområdet i cortex. (1.5 p). Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

96 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 7: Inlärning och minne (8p) a) Inlärning och minne är viktiga delfunktioner hos vårt nervsystem som hjälper oss att anpassa oss till vår miljö. Beskriv kortfattat vad som menas med 1) inlärning och 2) minne. (2p) SVAR: 1) - Inlärning refererar till de processer med vars nervsystemet inhämtar information om, och som senare kan observeras med förändringar av beteende. 2) - minne refererar till processer av inkodning, lagring (storage) och framtagning (retrieval) av information. Minne är en produkt av att inlärning skett. b) Du är läkare på en vårdcentral och får en patient med uppenbara minnesproblem där patienten av någon anledning behöver ändra sin medicinering. Resonera kring hur du kan försäkra dig om att patienten memorerar de nya doseringarna. Förslaget skall innehålla något om olika typer av minnesstrategier, compliance och vad som styr patientens inställning till att ta emot behandlingsråd och föreskrifter. (6p) SVAR: Svaret ska innehålla ett godkänt resonerande (2 poäng) om hur olika faktorer påverkar patientens förmåga att komma ihåg en ny dosering. Resonemanget ska leda fram till ett förslag som ska innehålla konkret information om minnesstrategier (2 poäng), compliance/non-compliance och vad som styr patientens inställning till att ta emot behandlingsråd (2 poäng). Exempelvis bör det konkreta förslaget innehålla både inre (ex. repetition, sammanfattning, återberätta det viktigaste) och yttre (ex. skriftlig information, almanacka) minnesstrategier som stödjer patienten, samt andra, kanske andra nödvändiga strategier, som att få hjälp av disktriktsköterska/anhörig,. Förslaget bör även innehålla en strategi för att stödja compliance (ex uppföljning, kontinuitet, samsyn läkare/patient, nöjd patient) och motverka non-comliance (ex kulturbarriärer, biverkningar, komplexitet av medicinering, missbruk). Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 10

97 DFM 3, moment 2: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT10 Tema 8: Emotioner (6p) Emotioner har en mängd viktiga funktioner vilka inkluderar att: vägleda oss i våra beslut, motivera oss att agera, underlätta social kommunikation och reglera inlärning och minnesfunktioner. a) Namnge de tre komponenter som utgör en emotion. (2p) SVAR: De 3 komponenter som behöver anges för att ge 2 poäng är: Kognition, Fysiologi (arousal) och beteende (expression). b) Beskriv en modell som kan användas för att studera inlärning av emotionella responser och ge exempel på viktiga hjärnregioner som är involverade i förvärvandet och regleringen av emotionella responser. (4p) SVAR: En modell som studerar inlärning av emotionella responser måste innehålla en mätning av klassisk betingning. Man får dock avdrag om man ej beskrivit att den måste finnas en emotionell respons/komponent (exempelvis aversiv komponent) som också mäts. För att få full poäng för viktiga hjärnregioner som är involverade i förvärvande och reglering av emotionella responser måste man nämna Amygdala samt prefrontalcortex (eller mer specifika områden inom dessa regioner). Man får avdrag om man räknar upp mindre viktiga hjärnregioner. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 11

98 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 1: Nervsystemets utveckling (8 p) a) I det nybildade neuralröret kommer olika neurontyper att uppstå ventralt respektive dorsalt. Beskriv idag kända mekanismer som påverkar neurondifferentieringen ventralt respektive dorsalt. (4 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

99 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 forts, Tema 1: Nervsystemets utveckling b) Hur kan axonet från ett nybildat neuron nå sitt rätta mål? Beskriv huvudprinciperna för guidning av växande axon. Utgå från ett ursprungsneuron i den dorsala delen av ryggmärgen som skickar sitt axon till ryggmärgens ventrala del och sedan vidare till ryggmärgens motsatta (kontralaterala) sida. (4 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

100 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 2: Synapsen generering av aktionspotentialer (12p) Aktionspotentialer kan starta på i princip två olika ställen i nervsystemet: i afferenta nervtrådar vid mottagande av ett adekvat stimulus, eller i interneuron eller efferenta celler i CNS under inverkan av synaptisk aktivitet. a) Många synapser är belägna på nervcellernas dendriter. Rita en typisk dendrit (1p). b) Rita i förstoring en typisk CNS-synaps med angivande av de väsentliga strukturerna. (2p) c) Ange kortfattat hur signalsubstanser frisätts i en synaps. (2p) d) Ange tre exempel på signalsubstanser i CNS. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

101 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 forts. Tema 2: Synapsen generering av aktionspotentialer e) Redogör för vilka typer av svar som kan genereras i det postsynaptiska membranet (i det fall svaret är elektriskt) samt förklara hur detta sker. (3p) f) Vilken betydelse har avståndet från en synaps till genereringsstället för aktionspotentialen? Motivera svaret. (2p) g) Flera synapser måste som regel aktiveras för att generera en aktionspotential i det stimulerade neuronet. Förklara de två principiella sätt genom vilka summering av synaptisk aktivitet kan ske. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

102 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 3: Somatosensorik, (7p) Ett primärsensoriskt neuron (pseudounipolärt) innerverar ett hudområde på pekfingret. Neuronet är specifikt känsligt för mekanisk retning. a) Hur sker överföringen av stimulus till elektrisk aktivitet i den terminala delen av neuronet? (2p) b) Vilket samband kan man förvänta sig mellan retningsstyrkan och den elektriska aktiviteten i nervterminalen? (1p) c) För mekaniskt känsliga neuron till huden kan det receptoriska fältets storlek variera. Vilka faktorer bestämmer hur stort fältet är? (1p) d) Beskriv koncist hur informationen för mekanisk stimulering överförs till de kortikala areor (primärsensoriska) som svarar för perceptionen av den mekaniska retningen. (2p) e) Man kan som regel definiera ett receptoriskt fält för alla neuron som deltager i överföringen av sensorisk information från huden (periferin). Vad är skillnaden mellan det receptoriska fältet för det primära sensoriska neuronet och ett centralt neuron? (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

103 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 4: Smaksinnet (7 p) Smaksinnet är fr a lokaliserat till tungan och där finns s k smaksinnesceller. a) Beskriv de strukturer i vilka man finner smaksinnesceller och redogör för hur de är fördelade över tungan. Redogör också för de områden på tungan där känsligheten är störst för smakens fyra grundkvaliteter. (3p) b) Redogör för transduktionsmekanismen för olika smakämnen (jon- resp. biokemiska mekanismer, inte in i minsta detalj). (4p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

104 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 5: Ryggmärgsskada (7p) Dagens vård av ryggmärgsskadade patienter bygger på en modern kunskap om ryggmärgens, reflexernas och musklernas funktion. Med utgångspunkt från denna kunskap skall Du här redogöra för några olika frågeställningar. En patient har en partiell ryggmärgsskada på thorakalnivå som har givit upphov till nedsatt rörlighet i benen. För att kunna informera patienten om hans tillstånd och prognosen måste Du kunna besvara följande frågor: a) Vilka descenderande banor återfinns i ryggmärgens lateralsträng, samt vilka kroppsdelar blir främst drabbade motoriskt vid skador på dessa banor? (2 p) b) Hur påverkas gångförmågan vid en selektiv skada av lateralsträngen, resp vid en större skada som även innefattar mediala retikulospinala banor. Förklara skillnaden. (3 p) c) En viktig konsekvens av ett bortfall av supraspinal kontroll är att förmågan att reglera spinala reflexbågar försämras eller uteblir. Beskriv kort hur sådan descenderande kontroll normalt reglerar exempelvis Babinski-reflexen. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

105 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 6: Viljemässig motorik på forskningslabbet (7 p) För att meritera dig för en framtida forskarkarriär arbetar du under sommaren på ett kliniskt forskningslab, där du analyserar och gör beräkningar av experimentella data. Du använder en kalkylator vid sidan om dina arbetspapper på labbänken. Du måste således vid upprepade tillfällen förflytta din arm och hand till kalkylatorn och trycka ner en viss kombination av tangenter. Du skall nu kortfattat beskriva händelseförloppet i de delar av CNS som är inblandade i följande delmoment av denna typ av viljemässig rörelse: a) Planering av rörelsen (2 p) b) Programmering av sekvensen av fingerrörelser på kalkylatorn (2 p) c) Initiering och utförande av rörelsen (3 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

106 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 7: Hjärnans belöningssystem (6p) Du är neurolog och möter en ung man med tidig debut av Parkinsons sjukdom. Det framkommer att han har spelat bort av en stor del sina besparingar på trav sedan han ökade sin medicinering för 6 månader sedan. Han är också mycket upplyft och ter sig manisk. Även om sjukligt spelbeteende är en ovanlig biverkning av behandlingen vid Parkinsons sjukdom så har du läst rapporter om detta och misstänker att din patient kan ha utvecklat denna biverkning. a) I vilket neurotransmittorsystem tror du att patienten har en behandlingsinducerad hyperfunktion och hur hänger detta ihop med Parkinsons sjukdom? (2p) b) Du misstänker att behandlingen av patienten har stimulerat till ökad aktivering av hans belöningsystem. Vilket bansystem (anatomiska strukturer) tror du är hyperaktiverat? (2p) c) Hjärnans belöningssystem kidnappas av olika psykostimulantia. Förklara den cellulära verkningsmekanismen för kokainets belönande effekt. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

107 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 8: Sömn (6p) Hos människan finns två huvudtyper av sömn, av vilka en sömntyp kan delas in i olika sömnstadier. Om vi studerar en sovande människa med EEG ser vi att de olika sömnstadierna förekommer i en karakteristisk sekvens. a) Namnge och beskriv denna sekvens. Namnge även de olika sömnstadierna och beskriv hur de brukar förekomma och förändras under en vanlig natt hos en frisk vuxen individ. (3p) b) Är REM-sömn mer likt djupsömn eller vakenhet? Motivera ditt svar. (2p) c) På vilket sätt tycks sömn vara viktigt för minnesfunktioner? (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 10

108 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT09 Tema 9: Ryggmärgsreflexer, 7p Stora delar av vårt basala, mer automatiserade motoriska beteende kontrolleras på ryggmärgsnivå. Flera olika typer av reflexer har grundläggande funktioner i motoriken, exempelvis regulatoriska reflexer och skyddsreflexer. a) Beskriv vad vi menar med en regulatorisk reflex, ge ett exempel på en sådan reflex och redogör fortfattat för mekanismen för reflexen samt dess funktionella betydelse. (4p) b) Beskriv vad vi menar med en skyddsreflex, ge ett exempel på en sådan reflex och redogör fortfattat för mekanismen för reflexen samt dess funktionella betydelse. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 11

109 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 1: Aktionspotentialen (6p) Denna temafråga rör grunderna för aktionspotentialen och dess fortledning. a) I vilken region av neuronet startar aktionspotentialen och varför? (1 p) b) Beskriv i detalj de jonmekanismer som ansvarar för de olika momenten (faserna) av en aktionspotential. (2 p) c) Åt vilket håll fortleds en aktionspotential och vilken mekanism bestämmer detta? (1 p) d) Vilken faktor avgör aktionspotentialens fortledningshastighet i ett omyeliniserat axon? (1 p) e) Hur påverkar förekomsten av myelinskida aktionspotentialens fortledning? (1 p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

110 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 2: Synapsernas bildning och plasticitet (10p) a) Beskriv händelseförloppet från det att ett axonutskott fått kontakt med ett dendritutskott fram till dess att en färdig synaps bildats. Ange de viktigaste molekylära komponenterna. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

111 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Forts, Tema 2: Synapsernas bildning och plasticitet b) Synapsernas korttidsplasticitet är viktig för att reglera synapsstyrkan på kort sikt och förekommer i olika varianter. Ange en typ av korttidsplasticitet och beskriv dess funktionsmekanism (3p) c) På längre sikt spelar långtidsplasticiteten stor roll och även den förekommer i olika varianter. Beskriv mekanismerna för den vanliga variant som leder till långvarig ökning av synapsstyrkan (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

112 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 3: Hudens receptorer (6p) a) Den mekaniska känseln i huden baseras på ett antal olika typer av receptorer. Tätheten av dessa receptorer varierar över hudytan vilket leder till olika känslighet för olika delar av kroppen. Ange två ytterligare faktorer som är av betydelse för den taktila känsligheten. (2p) b) En patient råkar ut för en traumatisk skada av ryggmärgens höger halva i nivå T4. Skadan innebär att den sensoriska informationen som förmedlas av bansystem i denna del inte når högre delar av CNS. Vilka sensoriska modaliteter i huden kommer med stor sannolikhet att drabbas och vilken/vilka kropphalva/or kommer att få ett sensoriskt bortfall av de olika modaliteterna? Vilken nivå, ytanatomiskt, av kroppen drabbas? (3p) c) Redogör kort för den sensoriska innervationen av huden i ansiktet. (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

113 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 4: Örat och hörseln (8p) a) Mellanörat är luftfylld med tre ben och två muskler. Beskriv hur mellanörat överför energin från luft till det vätskefyllda innerörat. (3p) b) Beskriv vad som händer med mellanörats muskler när man blir utsatt för ett kraftigt buller. (2p) c) Din patient klagar över att han/hon har svårt att höra ljud i sin omgivning. Du måste avgöra om besvären beror på problem i mellanörat eller innerörat. Vad skulle du göra för att identifiera orsaken? (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

114 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 5: Balansmotorik på hemväg (7p) Dagens sista föreläsning var mycket intressant, men den engagerade läraren gick något över tiden. Du får bråttom ut ur föreläsningssalen och springer upp för trappan för att hinna med bussen. Du råkar snubbla på översta trappsteget, men lyckas ändå undvika att ramla. Du rusar vidare mot bussen och lyckas precis hinna med den. a) För att bibehålla balansen under Din framfart utnyttjar balanskontrollsystemet två olika funktionsprinciper beskriv dessa med exempel från Din situation. (2p) b) När Du hoppat på bussen finns bara ståplats, och bussen startar med ett ryck. Du vinglar till och håller på att ramla baklänges, men lyckas ändå behålla balansen. Redogör för hur balanskontrollsystemet klarar denna situation. (3p) c) Vid en hållplats på Karlbergsvägen stiger en fyraårig flicka på bussen tillsammans med sin pappa. Fortfarande finns bara ståplats, och flickan står koncentrerat och spelar spel med pappans mobiltelefon. Plötsligt bromsar bussen in häftigt, och flickan faller framåt men fångas upp av pappan. Redogör kort för varför flickan klarar denna balansutmaning sämre än sin pappa. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

115 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 6: Basala ganglierna normalfunktion och sjukdom (7p) Basala ganglierna är ett viktigt reglersystem för den motoriska kontrollen, och ansvarar för att det rätta motoriska programmet selekteras när en rörelse skall utföras. a) Beskriv med hjälp av en schematisk figur den direkta och den indirekta signalvägen genom basala ganglierna. (2p) b) Redogör kort för hur dessa signalvägar är påverkade vid Parkinsons sjukdom respektive vid Huntingtons sjukdom. (2p) c) Förklara, med ett exempel, begreppet disinhibition, i samband med basala gangliernas funktion. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

116 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 7: Dygnsrytmer (8p) Hypothalamus är en hjärnregion som består av en mängd mindre kärnor med viktiga reglerande funktioner. Längst fram i hypothalamus, strax ovanför synnervskorsningen, ligger en subregion/kärna om ca nervceller. Cellerna i denna subregion har en egen stabil dygnsrytm som bibehålls genom ett komplext samspel mellan en rad proteiner som reglerar gentranskription på ett cykliskt vis. a) Vad är namnet på den anatomiska subregion i hypothalamus som spelar en viktig roll för regleringen av dygnsrytmer? (1p) b) Vilka huvudfunktioner har dygnsrytmerna? (2p) c) Zeitgebers spelar en viktig roll för regleringen av dygnsrytmer. Ljus är den viktigaste Zeitgebern för människor. Förklara hur ljus vid olika tider påverkar dygnsrytmen. Resonera om hur man kan använda ljus för att hjälpa någon att bli mer morgonmänniska snarare än kvällsmänniska. Ange även om man behöver ta hänsyn till andra faktorer (och i sådana fall vilka) än ljus om man ska ställa någons dygnsrytm. (5p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

117 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Tema 8: Kognitiva processer (8p) Kognition involverar bl. a. språkfunktioner som kan beskrivas som den process varmed vi lär oss att förstå vår omvärld. a) Vilka huvudsakliga kortikala områden är involverade i språkfunktion? Markera noggrant i bilden var dess områden är belägna och förklara deras respektive funktioner. (3p) Sinister Dexter Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

118 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Forts. Tema 8: Kognitiva processer b) Vår kognitiva kapacitet innefattar såväl språk som tal- och skrivförmåga, och engagerar flera olika centralnervösa delsystem. Redogör för hur nedanstående delar av CNS (histologiska snitt A-D) är involverade i en eller flera av dessa processer. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 10

119 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen HT kl Forts. Tema 8: Kognitiva processer c) Vilken cerebral hemisfär ansvarar för s k prosodi och vad menas med begreppet? (1p) d) På vilket sätt är lokalisation av talet relaterad till höger-/vänsterhänthet? (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 11

120 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 1: Nervsystemets makroskopiska anatomi (6p) a) I kliniken används det neuroanatomiska begreppet hjärnstam. Vilka anatomiska delar inkluderas i detta begrepp? (1p) b) Vid ett ökat intrakraniellt tryck kan en så kallad hjärninklämning inträffa varvid patienten blir mer och mer slö och så småningom medvetslös. Beskriv på basen av dina neuroanatomiska kunskaper var denna inklämning kan ske. (1p) c) Ett tecken på hotande hjärninklämning är pupilldilatation (upphävd ljusreflex). Förklara detta på basen av dina neuroanatomiska kunskaper. (2p) d) Genom att undersöka (ögonbottenspegling) synnervens inträde (papillen) i näthinnan kan man avgöra om det föreligger ett ökat tryck intrakraniellt. Synnerven blir blek och dess kanter blir oskarpt avgränsade mot omgivningen (staspapill). Förklara på basen av dina neuroanatomiska kunskaper hur ett ökat intrakraniellt tryck kan visa sig i en förändrad papill. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

121 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 2: Synapsen generering av aktionspotentialer (14p) Aktionspotentialer kan starta på i princip två olika ställen i nervsystemet: i afferenta nervtrådar vid mottagande av ett adekvat stimulus, eller i interneuron eller efferenta celler i CNS under inverkan av synaptisk aktivitet. a) Många synapser är belägna på nervcellernas dendriter. Rita en typisk dendrit (1p). b) Rita i förstoring en typisk CNS-synaps med angivande av de väsentliga strukturerna. (2p) c) Ange kortfattat hur signalsubstanser frisätts i en synaps. (2p) d) Ange tre exempel på signalsubstanser i CNS. (1p) e) Redogör för vilka typer av svar som kan genereras i det postsynaptiska membranet (i det fall svaret är elektriskt) samt förklara hur detta sker. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

122 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 forts. Tema 2: Synapsen generering av aktionspotentialer f) I ett neuron sker genereringen av aktionspotentialen i ett speciellt område och därefter fortleds impulsen ut i axonet. Var finns detta område, vad kallas det och vad karakteriserar membranet i detta område? (2p) g) Vilken betydelse har avståndet från en synaps till genereringsstället för aktionspotentialen? Motivera svaret. (2p) h) Flera synapser måste som regel aktiveras för att generera en aktionspotential i det stimulerade neuronet. Förklara de två principiella sätt genom vilka summering av synaptisk aktivitet kan ske. (1p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

123 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 3: Receptorpotentialer (9 p) Den generella uppgiften för sinnesorganen är att ta emot någon form av stimulus och omvandla detta till elektriska signaler (aktionspotentialer) i nervtrådar (transduktions-processen). Det första steget i denna process är att det uppkommer en potentialändring i den receptoriska strukturen - en receptorpotential. Redogör för uppkomsten av receptorpotential i a) Ett mekanokänsligt nervändslut i huden. (2 p) b) En hårcell i hörselorganet (Cortiska organet). (2 p) c) En smaksinnescell (stimulus = surt ämne). (2 p) d) En stav i näthinnan. (3 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

124 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 4: Luktsinnet (7p) Luktsinnet stimuleras av luktämnen (odoranter) som vi sniffar in. a) Beskriv var luktepitelet är beläget samt sinnescellernas utseende. (2 p) b) Beskriv hur bindning av en odorant till en viss del av luktsinnescellen (vilken del?) ger upphov till aktionspotentialer i den afferenta nervtråden. (3 p) c) Ange de delar av hjärnan som har med luktsinnet att göra. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

125 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 5: Ryggmärgsskada (7p) Dagens vård av ryggmärgsskadade patienter bygger på en modern kunskap om ryggmärgens, reflexernas och musklernas funktion. Med utgångspunkt från denna kunskap skall Du här redogöra för några olika frågeställningar. En patient har en partiell ryggmärgsskada på thorakalnivå som har givit upphov till nedsatt rörlighet i benen. För att kunna informera patienten om hans tillstånd och prognosen måste Du kunna besvara följande frågor: a) Vilka descenderande banor återfinns i ryggmärgens lateralsträng, samt vilka kroppsdelar blir främst drabbade motoriskt vid skador på dessa banor? (2p) b) Hur påverkas gångförmågan vid en selektiv skada av lateralsträngen, resp vid en större skada som även innefattar mediala retikulospinala banor. Förklara skillnaden. (3p) c) En viktig konsekvens av ett bortfall av supraspinal kontroll är att förmågan att reglera spinala reflexbågar försämras eller uteblir. Beskriv kort hur sådan descenderande kontroll normalt reglerar exempelvis flexorreflexen. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

126 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 6: Nervceller i basala ganglierna (8p) Detta tema behandlar basala gangliernas roll för regleringen av motoriken. Den mottagande delen av basala ganglierna, dvs striatum, som tar emot information från storhjärnecortex, innehåller två viktiga populationer av neuron vilka var och en har en specifik funktion i basala ganglierna. a) Beskriv kortfattat dessa båda neuronpopulationer: celltyp, huvudsaklig transmittorsubstans, förbindelser (dvs. till andra regioner inom basala ganglierna), synaptisk effekt. (2 p) Dessa neuronpopulationer ingår i var sin signalväg genom basala ganglierna. Aktivitet i dessa båda signalvägar ger olika effekter på motoriken. b) Namnge och beskriv dessa båda signalvägar (förbindelser, synaptiska effekter), inklusive mekanismerna bakom deras respektive effekt på motoriken. (4 p) c) Den motoriska störningen vid Parkinsons sjukdom kännetecknas av svårighet att initiera rörelser, små rörelser, sk rörelsefattigdom eller hypokinesi. Förklara mekanismerna bakom denna störning vid Parkinson, med utgångspunkt från delfrågorna ovan. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

127 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 Tema 7: Perception (9 p) För att sensorisk information skall göras begriplig och meningsfull bearbetas den aktivt i perceptionsprocessen. Huvuduppgifterna i denna bearbetning kan sammanfattas under rubrikerna selektion, organisation och tolkning. Organisation av sensorisk information är viktig för att ge uppfattning om exempelvis former och djupförhållanden. Till detta används många olika sorters ledtrådar och tolkningsregler. Gestaltlagar är en slags tolkningsregler som används för att gruppera sensorisk information till sammanhängande helheter. a) Ange innebörden i tre gestaltlagar, gärna med enkla skisser. (3 p) b) Ge exempel på (visuella) ledtrådar som används för att ge uppfattning om djup/avstånd.( 2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

128 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen VT09 forts: Tema 7: Perception c) På vilket sätt skiljer sig visuella djupledtrådar åt som används på nära (< 30 meter) respektive långt håll (> 30 meter)? (1 p) d) Kontextuella ledtrådar kan utnyttjas för att åstadkomma så kallad perceptuell konstans, vilket är en nödvändighet för att kunna tolka sinnesintryck korrekt. Förklara innebörden i begreppet perceptuell konstans och ge ett enkelt exempel på hur det kan demonstreras. ( 2 p) e) Ange en möjlig neurofysiologisk princip för hur hjärnan kan åstadkomma perceptuell konstans. (1 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

129 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 1:1; Nervsystemets utveckling från hjärnblåsor till cortex (4p) a) Utgå från de tre hjärnblåsorna och beskriv översiktligt hur cortex cerebri bildas under fosterlivet. Nervcellernas ursprung och hur de är organiserade i olika lamina bör också beaktas. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

130 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl forts. Tema 1:2; Nervsystemets utveckling från hjärnblåsor till cortex (5p) b) Cortex indelas anatomiskt i olika lober. Vilka funktioner kontrolleras framförallt inom de respektive loberna och vilka anatomiska landmärken utgör gräns mellan de olika loberna? (Lobernas namn anges både på svenska och latin och markeras på bilden nedan). (5p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

131 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 2: Nervcellens membranegenskaper GABA-receptorn och kloridjoner (8p) GABA kan aktivera en jonotrop receptor som släpper genom kloridjoner och förändrar membranpotentialen. Normalt har neuron en vilomembranpotential runt -60 mv och under utvecklingen förändras jämviktspotentialen för kloridjoner från -35 mv i tidiga utvecklingsstadier till -70 mv senare. a) Beskriv hur vilomembranpotentialen kommer att förändras i ett neuron med en jämviktspotential för kloridjoner vid -35 mv respektive -70 mv, samt förklara varför. (2p) b) Vad orsakar förändringen i jämviktspotential för kloridjoner under utvecklingen? (2p) c) Membranegenskaper hos ett neuron påverkas av tids- och längdkonstanterna. Beskriv vad dessa två konstanter innebär och hur de kan påverka summationen av EPSPer. (2p) d) Vilken klass av jonkanaler ansvarar för vilomembranpotentialen? Beskriv varför vilomembranpotentialen ligger vid -60 mv och vilka faktorer som bidrar till detta. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

132 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 3: Neurotransmittorer (6p) Det finns ett stort antal endogena (kroppsegna) substanser som fungerar som neurotransmittorer. a) beskriv de kriterier som används för att bestämma om en substans verkar som neurotransmittor. (3p) b) dopamin aktiverar olika typer av metabotropa receptorer, vilka reglerar den intracellulära koncentrationen av camp. Föreslå en mekanism som ansvarar för dopamins förmåga att öka koncentrationen av camp i cellen. (1p) c) en ökning av camp-nivåerna leder till aktivering ett camp-kinas, PKA. Beskriv hur denna aktivering sker och vilka dess konsekvenser blir. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

133 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 4: Vestibularisapparaten (7p) Kroppsställningen kontrolleras och justeras i olika situationer med hjälp av ett ekvilibriumsystem. Detta inhämtar sin information från tre delsystem i innerörat. a) beskriv dessa tre delsystem, samt redogör för transduktionsmekanismen. (5p) Ange vilket system, eller vilken mekanism, som anses utgöra orsak till att en vestibulär retning kan medföra: b) symtom som illamående, kräkning och svettning? (1p) c) problem att gå rakt fram? (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

134 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 5: Visuell perception (5p) När ett objekt har uppmärksammats och identifierats skall ett eventuellt beteendesvar planeras och utföras på ett adekvat sätt. a) Purves beskriver hur identifering respektive planering kan ses som huvuduppgifter för två olika delar av cortex. Vilka? (1p) b) förklara mycket kortfattat funktionen hos följande areor i visuella cortex: (2p) V1 (primära visuella cortex): V4: c) Retinala ganglieceller projicerar huvudsakligen till primär synbark, via laterala knäkropparna i thalamus. Mellan de retinala gangliecellerna och thalamus finns dessutom ett antal förbindelser så att signalen når andra delar av hjärnan. Beskriv ett sådant område och vilken huvudsaklig funktion information från ögonen till just detta område har. (2p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

135 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 6: Ögats saccadrörelser (6p) Regleringen av ögonens rörelser utgör ett modellsystem för nervsystemets kontroll av motorik, speciellt avseende den så viktiga integreringen av sensorisk information med de motoriska styrsignalerna. Detta tema behandlar den mest välstuderade typen av ögonrörelser - de snabba saccadrörelserna. a) vilken är huvudfunktionen av ögats saccadrörelser? (1p) b) ange vilka strukturer inom CNS som ansvarar för kontrollen av saccadrörelserna, samt beskriv kort förbindelserna mellan dem. (2p) c) i en av dessa strukturer sker en mycket exakt integrering mellan det sensoriska, visuella inflödet och de motoriska styrsignalerna. Beskriv hur detta går till, samt ange även hur man experimentellt kunnat påvisa denna funktion. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

136 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 7:1; Att skriva sitt namn på försättsbladet - descenderande kontroll av motorik (4p) De motoriska områdena av storhjärnans cortex reglerar en stor del av vår rörelserepertoar, framförallt våra medvetet styrda rörelser. Du har säkert redan skrivit Ditt namn på skrivningens försättsblad (och mappnumret på alla sidor!), och för detta har de olika motoriska cortexområdena varit engagerade. Nedan följer tre delfrågor, varav de två första är inriktade på funktionen och den sista behandlar det neuroanatomiska underlaget med utgångspunkt från en klinisk situation. Läs igenom alla delfrågorna innan Du börjar besvara dem. a) vilka är de olika motoriska cortexområdena, och vad är deras respektive funktionella roll när Du skriver Ditt namn? (3p) b) Ett av de descenderande bansystemen har monosynaptisk kontakt direkt med vissa motorneuron i ryggmärgen. Vilket bansystem är det, och för vilken typ av rörelser är denna monosynaptiska förbindelse viktig? (1p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

137 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl forts. Tema 7:2; Att skriva sitt namn på försättsbladet - descenderande kontroll av motorik (3p) c) en stroke kan t.ex. vara resultatet av en blödning i vänster a. cerebri media, alldeles efter avgången från circulus Willisi. Beskriv de motoriska bortfall som du förväntar dig att finna då du undersöker patienten på avdelningen samma dag. Motivera ditt svar neuroanatomiskt. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

138 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 8:1; Associativt minne (4p) a) Associationer är mycket viktiga för inlärning och minne. Beskriv vilka typer av associativ inlärning som finns. Ge även förslag på hur man kan förändra en patients beteende (t ex stärka bra beteenden och minska icke önskvärda beteenden) med hjälp av associativ inlärning. (4p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 10

139 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl forts. Tema 8:2; Associativt minne (3p) b) på cellulär nivå kan man, bla i hippocampus, påvisa en form av associativ synapsförstärkning (LTP). Vad innebär detta? Vilken mekanism ligger till grund för fenomenet? - fokusera svaret på den transmittorreceptor som är av kritisk betydelse. (3p) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 11

140 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Ordinarie tentamen VT kl Tema 9: Språk (5p) Framförallt två områden i associationscortex är viktiga för vårt språk. a) vilka områden avses? (1p) b) vad är karakteristiskt för en afasi primärt kopplad till respektive område? (2p) c) Med lateralisering menas att en funktion främst är kopplad till den ena hjärnhalvan. Ange om nedanstående funktioner i normalfallet i huvudsak är kopplade till 1) vänster hemisfär 2) höger hemisfär eller 3) båda hemisfärerna (2p): - symbolförståelse - objektigenkänning - språkets emotionella innehåll Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 12

141 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 1: Från dendrit till axonterminal - informationsbearbetning i den enskilda nervcellen (8 p) a) Neuronets huvuddelar kan sägas bestå av tre funktionella delar: en mottagande del, en fortledande del och en överförande del. Detta svarar mot olika strukturella delar i ett neuron.vilka delar avses i ett alfamotorneuron respektive ett primärsensoriskt neuron i huden? (2 p) b) I den mottagande delen leder frisättningen av transmittorsubstans till en postsynaptisk potential (PSP) som kan vara antingen excitatorisk (EPSP) eller inhibitorisk (IPSP). Ange den/de faktorer som bestämmer om en klassisk jonotrop synaps är av EPSP-typ eller IPSP-typ. (2 p) c) För att en aktionspotential skall uppstå måste en summation av EPSP:ar och IPSP:ar ske. Ange kortfattat de viktiga faktorer som styr summationen. (2 p) d) Den aktionspotential som eventuellt genereras fortleds i axonet regenerativt. Vad innebär regenerativ fortledning? Vilka kanaler är inblandade? (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

142 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 2: Neurotransmission (6p) De två neurotransmittorerna glutamat och dopamin fungerar genom att aktivera två olika typer av receptorer som kallas jonotropa (ligand-gated) och metabotropa (G-protein coupled). a) Beskriv strukturen av en jonotrop receptor och förklara vad som händer när glutamat binder till AMPA-glutamatreceptorer vid vilomembranpotentialen (-70 mv). (2p) b) Vad händer istället vid 0 mv? (1p) c) Aktivering av dopamin D1-receptorer ökar nivåerna av camp. Beskriv hur detta kan ske. (1p) d) Ökning av camp leder till att AMPA-receptorn fosforyleras, - detta i sin tur förstärker AMPAreceptortransmissionen. Beskriv hur ökad camp leder till forsforylering av AMPA-receptorn. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

143 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 3: Plasticitet i nervsystemet (6p) Hjärnbarken har inte en helt rigid organisation utan den kan modifieras, dvs den uppvisar plasticitet. Plasticiteten är mest utpräglad hos mycket unga individer, men även hos vuxna kan nervcellernas dendritträd och antalet synapser modifieras. Exempel på plasticitet kan ges från olika områden. a) Plasticitet i primära syncortex. Primära syncortex är organiserad i kolumner så att alla nervceller inom varje kolumn har samma karakteristiska egenskaper. Denna topografiska organisation består av riktningskolumner och okulära dominanskolumner. Vid födelsen är synbarken inte färdigutvecklad. Beskriv konsekvensen för de okulära dominanskolumnerna om man omedelbart efter födelsen täcker över det ena ögat och sedan efter ungefär en månad tar bort övertäckningen. (3p) b) Synaptisk plasticitet i hippocampus LTP Den allmänna uppfattningen är att inlärnings- och minnesfunktioner i nervsystemet bygger på förstärkt funktion hos aktiverade synapser. Detta har speciellt studerats i hippocampus-barken (CA 1 och CA 3) där man har påvisat långtidspotentiering (LTP) av synapsfunktion. Beskriv kortfattat hur LTP induceras med fokus på de synaptiska mekanismer som är involverade. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

144 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 4: Allmän sinnesfysiologi (7 p) Genom våra sinnesorgan inhämtar vi information, både från omvärlden och från olika delar av vår kropp. Sinnessystemen (alt. sinnesorganen) kan indelas på olika sätt, bl a på grundval av adekvat stimulus. a) Ange de fyra huvudsakliga typerna av sinnen (receptorer). (2 p) b) Den huvudsakliga funktionen hos ett sinnesorgan kan sägas vara transduktion. Vad innebär detta? (1 p) c) De flesta sinnesorgan (system) uppvisar adaptation. Ge en strikt definition av (perifer) adaptation. (1 p) d) Ge exempel på snabbt adapterande resp. långsamt adapterande sinnesorgan (system). (1 p) e) Ange funktionella för- och nackdelar med ett snabbt adapterande sinnessystem. (2 p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

145 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 5: Ljud och hörsel (7 p) Ljud utgörs av fortledda förtätningar/förtunningar i ett medium (ljudvågor). Mediet kan vara luft eller vätska. Ljud karakteriseras av styrka (amplitud ) och tonhöjd (frekvens). a) Ljudstyrka anges oftast som decibel (db). Vad karakteriserar decibelskalan och vad är fördelen med denna? (1p) b) Beskriv ljudvågornas väg från ytteröra fram till de specifika sinnescellerna. Ange också hur retningen av sinnescellerna går till samt transmissionen vidare till primära hörsel-barken i övre delen av temporalloben. Förklara också hörselorganets frekvensselektivitet, dvs hur vi kan särskilja toner av olika höjd. (6p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

146 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 6: Balans och ögonmotorik (6p) Du befinner Dig cyklande längs Torsgatan på väg till dagens föreläsning, sent ute som vanligt. Trafiken är intensiv i morgonrusningen, men du kör på ett markerat cykelstråk som dock inte ger någon större trygghetskänsla. a) Plötsligt kör en förbipasserande bil in över Ditt cykelstråk och Du tvingas väja undan. Du håller då på att ramla åt höger, men lyckas ändå bibehålla balansen. Beskriv i allmänna termer det muskelaktiveringsmönster (posturala synergi) med vars hjälp Du lyckas kompensera för balansstörningen. (2p) b) I den aktuella situationen måste balanskontrollsystemet kunna kompensera för en plötslig, oväntad störning. Vilken strategi utnyttjas i detta fall? Balansen kan även kontrolleras enligt en annan strategi beskriv kort även denna, med ett exempel. (2p) c) Under Din cykelfärd måste Du givetvis hela tiden vara uppmärksam på diverse saker Du ser plötsligt att ett trafikljus slår om till rött och Du måste stanna. Lite senare blinkar (som tur är!) en bil och svänger av åt höger framför Dig. I båda dessa situationer måste Du förlita Dig på Din välfungerande ögonmotorik. För att snabbt kunna fixera trafikljuset måste ögonen röras åt rätt håll, vilket en viss typ av ögonrörelse ansvarar för. För att ha god koll på den svängande bilen utför Du dessutom en annan typ av ögonrörelse. Ange dessa båda typer av ögonrörelser, samt även vilka styrsignaler de utnyttjar. (2p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

147 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 7: Basala gangliernas betydelse för nervsystemets kontroll av motoriken (7p) Basala ganglierna har stor betydelse för regleringen av olika funktioner, bl a för kontrollen av våra rörelser. Skador eller degeneration av delar av basala ganglierna ger upphov till specifika motoriska störningar. a) Beskriv med en enkel skiss de olika strukturer som utgör basala ganglierna och hur de är lokaliserade i hjärnan. (2p) b) Beskriv kort de synaptiska förbindelserna mellan de olika delstrukturerna inom basala ganglierna, vart utflödet skickas, samt hur detta ser ut i vila (dvs ingen rörelse). (2p) c) Vid Parkinsons sjukdom degenererar nervceller i en viss del av basala ganglierna. Beskriv kort vad detta får för konsekvenser för funktionen i basala ganglierna och därmed för motoriken. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

148 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 8: Hjärnans belöningssystem (6 p) Studier med elektrisk stimulering av hjärnregioner har identifierat ett bansystem i hjärnan som numera ofta kallas för hjärnans belöningssystem. Detta system aktiveras av naturliga belönande beteenden som t.ex äta, dricka och sex, men utnyttjas även av beroendeframkallande droger. a) Vilka hjärnregioner ingår i belöningssystemet? (1p) b) Vilken neurotransmittor har en central roll i detta system och hur påverkas nivåerna av denna transmittor vid ett belönande beteende? (2p) c) Dessvärre leder flera av de droger som initialt ger belönande effekter ofta till drog-beroende, då den utsatte individen tillför sig drogen för att undvika abstinenssymtom. Neurobiologin underliggande beroende är fortfarande relativt oklar, men involverar förändringar i flera hjärnstrukturer inklusive amygdala. Beskriv kortfattat vilken roll amygdala spelar i vår beteenderepertoar och hur denna struktur interagerar med andra hjärnstrukturer. (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8

149 DFM 3, moment 1: Nervsystemet Resttentamen HT kl 12:30-16:30 Tema 9: Kognition och emotion (7p) Kognition är jämte emotioner och minnesfunktioner en av flera sk högre funktioner hos vårt nervsystem och består av ett antal funktioner av vilka några är funktionellt cerebralt lateraliserade. a) Vad menas med kognition och vilket är det anatomiska underlaget? (2p) b) Vad avses med begreppet funktionell cerebral lateralisation och vilken kognitiv funktion är hos flertalet högerhänta individer funktionellt lateraliserad? (2 p) c) Vilken anatomisk cerebral struktur har visat sig ha en central roll för vår uppfattning av hotfulla företeelser i vår omgivning och på vilket sätt är den involverad i den medvetna uppfattningen av hoten, resp. de omedelbara autonoma funktionerna såsom hjärtklappning och svettning? (3p) Resttentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 9

150 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Tema 1: Nervcellens funktion. 7p. Nervceller alstrar elektrisk aktivitet på grund av jonflödet genom två olika klasser av jonkanaler: icke-gatade och gatade kanaler. a) Redogör för hur de två kanalklasserna fungerar, samt för deras respektive roll för nervcellens funktion. (2p) SVAR: Icke-gatade kanaler är alltid öppna och kallas också läckkanaler. Dessa kanaler är viktiga för att sätta vilomembranpotentialen. De är permeabla för kalium och till mindre del även för natrium. Gatade kanaler är jonkanaler som öppnas och stängs som svar på ett visst stimulus. Beroende på stimulus delas dessa kanaler in i olika kategorier: (1) Spänningskänsliga kanaler som känner av förändringar i membranpotentialen, (2) ligandkänsliga kanaler som aktiveras extracellulärt av transmittorsubstans eller intracellulärt av cyclic nucleotides, (3) 2nd messengergatade kanaler som aktiveras genom fosforylering, samt (4) sträck- eller mekanokänsliga kanaler som känner av tryck på/mekanisk deformation av membranet. b) Hur selekterar jonkanaler bland de olika jonslagen, och hur kontrolleras (vilka faktorer bestämmer) jonflödets riktning genom en jonkanal? (2p) SVAR: Vid den extracellulära den av jonkanalen finns ett selektionsfilter som består av laddade aminosyror. Genom deras laddning och distans mellan varandra kan vissa joner interagera med dessa aminosyror och tappa sina vattenmolekyler. Denna interaktion är stark och enbart joner som passar kan flöda genom kanalen. c) Beskriv i detalj de olika faserna under en aktionspotential och vilka jonkanaler som är inblandade. (3p) SVAR: (Schematisk teckning av en aktionspotential) Vid tröskeln öppnas natriumkanaler som depolariserar membranpotentialen mot natriums jämviktspotential. Dessa kanaler inaktiveras samtidigt som kaliumkanaler öppnas och hyperpolariserar membranpotentialen mot kaliums jämviktspotential. Detta leder till en snabb efterhyperpolarisering (AHP), som efterföljs av en långsam AHP vilket är resultatet av aktivering av calcium-beroende kaliumkanaler. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 1

151 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Tema 2: Synapsen. 7p. a) På synapsens presynaptiska sida hittar man två huvudklasser av vesiklar; beskriv kortfattat hur de bildas och var de frisätts. (4p) SVAR: 1) Synapsvesiklar (kallas även små synapsvesiklar). De bildas genom transport av prekursorblåsor med vesikelproteiner längs axonet med kinesin-mikrotubuli-medierad transport. Prekursorblåsorna bildas i sin tur i Golgiapparaten. Väl nere i nervterminalen sammansmälter prekursorblåsorna med plasmamembranet och därifrån knoppas synapsvesiklarna av. De recirkulerar sedan lokalt i nervterminalen. De frisätts alltid i den aktiva zonen. 2) Large dense cored vesicles (LDV). De bildas och laddas med transmittor i Golgiapparaten och transporteras längs axonet med kinesin-mikrotubuli-medierad transport. De frisätts utanför den aktiva zonen och kan ej återvinnas lokalt. b) På den postsynaptiska sidan hittar man två huvudklasser av receptorer; beskriv kortfattat vad som karakteriserar dem och hur de förmedlar signaler. (3p) SVAR: Jonotropa receptorer: består av en jonkanal som styrs av en ligand, i detta fall en transmittor. När transmittorn binder öppnar sig kanalen och joner kan strömma igenom och ge upphov till en, beroende på jonslag, retande eller hämmande synaptisk potential. Metabotropa receptorer (kallas även G-proteinkopplade receptorer): består av ett långt protein som är veckat så det passerar genom membranet 7 gånger. Bindingsställe för transmittor finns på delar som vetter utåt. Vid transmittorbindning fortplantar sig en förändring i proteinet till insidan (obs joner passerar ej membranet) som ger upphov till aktivering av ett G-protein vilket i sin tur aktiverar ett enzym kopplat till bildning av second messenger (andra varianter finns även, tex direkt aktivering av jonkanal av G-protein). Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 2

152 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Tema 3: Syn. 7p. 1) När ljus träffar en stav sker en förändring av permeabiliteten för en viss jon i yttermembranet, vilket medför en förändring i membranpotentialen. Vilken jon förändrar membranpotentialen? Förklara mekanismen. (3p) SVAR: Under inverkan av ljus överförs 11-cis formen till all-trans formen. All-trans formen aktiverar transducin (G-protein) och phosphodiesterase som förvandlar cgmp till 5'GMP. När cgmphalten minskar (pga ljus) stängs Na + kanaler, vilket leder till hyperpolarisering. 2a) Visa med en enkel skiss det anatomiska underlaget till pupillens ljusreflex. (3p) SVAR: Belysning av vänster öga aktiverar vänster synnerv och information sänds till laterala knäkroppen och sedan till vänstra sidans pretectum. Från pretectum bildas bilaterala förbindelser till Edinger-Westphalkärnan. Bilateral information skickas till irisen via kranialnerv III (okulomotor). 2b) Vid en synundersökning av en patient belyses vänster öga med ljus. Man får då en pupillreflex endast i vänster öga men inte i höger. Beskriv vilken skada patienten har. (1p) SVAR: Problem med okulomotorfunktionen i högra ögat. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 3

153 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Tema 4: Smärta. 7p. Detta tema behandlar de signalvägar och mekanismer som är inblandade vid smärtans väg från aktiveringen i periferin och inåt till och med första omkopplingsstället. a) Beskriv kort vilka sensoriska komponenter/strukturer som är involverade, hur de skiljer sig åt, och var de är lokaliserade. (4p) SVAR: 1. Smärtreceptorer, nociceptorer = fria nervändar typer: Unimodala nociceptorer o Mekanonociceptorer fyrar vid kraftig mekanisk stimulering som hotat att skada vävnaden o Termonociceptorer fyrar > 42 ºC o Kemonociceptorer känsliga för H+, K+, serotonin, bradykinin etc Polymodala nociceptorer Tysta nociceptorer nervändslut som normalt inte fyrar vid mekanisk eller termisk stimulering men som aktiveras kemiskt vid inflammation och då kan svara på mekaniska och termiska stimuli. 2. Perifera smärtafferenter = primärafferenter fibertyper: A-delta - myeliniserade C-fibrer omyliniserade, är tunnare och leder långsammare än A-delta 3. Terminaler till primärafferenter i ryggmärnens dorsalhorn smärtafferenterna kopplar ff a över i lamina I (= marginalzonen), i lamina II (= substantia gelatinosa) och i lamina V (laminae enligt Rexed) 4.Projektionsneuron cellkroppar i dorsalhornet med projektioner till ffa thalamus (I bakhornet finns även interneuron och terminaler till descenderande neuron från cellkroppar ffa i förlängda märgen ger möjligheter till modulation såväl inhiberande som faciliterande) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 4

154 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 b) Ge exempel på mediatorer som aktiverar nervfibrer perifert, samt på mediatorer som frisätts vid första synapsen. (2p) SVAR: Mediatorer som aktiverar nociceptorer perifert: Prostaglandiner och leukotriener Cytokiner (vissa) Bradykinin Serotonin Vätejoner Mediatorer som frisätts från terminaler från primärafferenter i dorsalhornet: Glutamat Substans P och andra neuropeptider c) Ge exempel på neurofysiologiska mekanismer i ryggmärgens bakhorn som kan studeras experimentellt och som kan tänkas bidra till ökad känslighet vid kraftig smärtstimulering. (1p) SVAR: Exempel på neurofysiologiska mekanismer: Wind up Long Term potentiation (LTP) Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 5

155 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Tema 5: Centrala motorprogram i ryggmärgen. 7p. Våra rörelser kontrolleras genom aktivering av olika centrala motorprogram, lokaliserade till olika delar av CNS. En betydande del av vår basala, automatiserade rörelserepertoar styrs via motorprogram på ryggmärgsnivå, däribland våra gångrörelser. a) Redogör kort för begreppet centralt motorprogram. (1p) SVAR: Centralt motorprogram = motoriskt nätverk = central pattern generator (CPG). Ett centralt motorprogram är ett nätverk av (inter)neuron som är sammankopplade på ett sådant sätt att när det aktiveras, kommer nätverket att generera ett specifikt aktiveringsmönster av de motorneuron, och därmed muskelgrupper, som är involverade i rörelsen. b) Ryggmärgsprogrammet för lokomotionen står under inflytande från hjärnstammen. Beskriv kort denna descenderande kontroll, och vad som sker när vi börjar utföra gångrörelser. (2p) SVAR: Den mesencephala lokomotorregionen (MLR) måste först aktiveras, vilket sker när basala ganglierna upphör med sin inhibition av MLR (dvs selektion av lokomotion). MLR kommer att aktivera den retikulospinala banan, som i sin tur exciterar det spinala nätverket till önskad nivå (långsam snabb gång, löpning). c) En viktig egenskap hos lokomotionsprogrammet är s.k. reciprok inhibition. Vad innebär detta och vad har denna egenskap för funktionell betydelse? (1p) SVAR: Reciprok inhibition innebär en ömsesidig hämning, av t ex vänster och höger del av ett nätverk, eller mellan flexor- och extensordelarna av ett nätverk. Detta gör att när ena sidan är aktiv, inhiberas den andra sidan, och vice versa. Betydelsen av reciproka inhibitionen är att säkerställa en växelvis (alternerande) aktivitet, som under lokomotionsrytmiken. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 6

156 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Forts, Tema 5: Centrala motorprogram i ryggmärgen. 7p. d) Beskriv hur A och B i figuren nedan samverkar under lokomotionen, utan att hjärnan primärt behöver kopplas in. Använd korrekt benämning på A och B och ange även när och hur detta samspel kan vara mycket relevant i en klinisk situation. (3p) A B SVAR: A: Cornu anterior (ventralhornet, med motorneuronen); B: Dorsalrotsgangliet Samverkan under lokomotionen: Det sensoriska feedback-inflödet via B kan direkt påverka motorneuronens aktivitet (i A), men även genom en påverkan på nätverket (som med sina interneuron främst är beläget dorsalt om ventralhornet), som i sin tur påverkar motorneuronen. Klinisk relevans: Detta samspel har visat sig mycket värdefullt att utnyttja vid gångrehabilitering efter en ryggmärgsskada (specifik gångträning med rätt sensorisk feedback). Se även patientfall 2. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 7

157 DFM 3 Nervsystemet Sluttentamen HT kl 9-13 Tema 6: Första tennislektionen. 7p. Du befinner dig på tennisbanan för din första lektion i the noble art of lawn tennis. Din tennistränare slår över en relativt enkel boll som du lyckas träffa, men med ytterkanten av racketen. Din returboll går i nätet, men du gör Dig beredd på nästa boll, stärkt av att åtminstone ha träffat första gången. Den andra bollen från tränaren träffar du nu klockrent och din returboll går över nätet, varpå din förvånade tränare i sin tur slår i nätet. a) Din lillhjärna bidrager i hög grad till din inlärning av tennisrörelsen. Redogör kort för de olika typer av information som kommer in till cerebellum under rörelsen, och ange principen för hur cerebellum utnyttjar denna information. (1p) SVAR: Två typer av information kommer in till cerebellum: 1) Proprioceptiv information med sensoriska återkopplingssignaler från den pågående rörelsen; 2) Efference copy-signaler, med information från det motoriska programmet om den planerade/programmerade rörelsen. 1 och 2 jämförs i cerebellum; om de ej överensstämmer skickas korrektionssignaler till motorprogrammet. b) Nedan ses en bild av cortex cerebelli som tydligt visar de tre lager som bygger upp lillhjärnebarken. Namnge de olika lagren på bilden (rita pilar). Redogör också för hur de olika lagren står i kontakt med varandra (mellan vilka celltyper). Åskådliggör detta med en schematisk skiss. (3p) SVAR: Molekylärlagret Purkinjecellslagret Korncellslagret Purkinjecellernas dendritträd går upp i molekylärlagret, där de kontaktas av parallellfibrer, vilka bildas av korncellernas axon. Tentamen DFM3 Nervsystemet Använd baksidan om du behöver mer plats för ditt svar! 8