Medquiz Neuro & Rörelse VT 2013 MEDQUIZ. T3 Neuro & Rörelse

Transkript

1 MEDQUIZ T3 Neuro & Rörelse MEDQUIZ... 1 Grundläggande anatomi... 2 Cerebrovaskulära sjukdomar... 3 Talförmåga & talförståelse... 4 Neglekt... 4 Minne & inlärning... 4 Synaptisk plasticitet... 4 Degenerativa sjukdomar... 5 Motoriska ledningsbanor

2 Grundläggande anatomi Vilka är de tre hjärnhinnorna? En av dessa delas in i två lager. Vilka? Dura mater, arachnoid mater, pia mater. Dura mater: stratum periostale & stratum meningeale. Tre sektioner av dura mater separerar delar av cerebrum och cerebellum. Vad kallas dessa sektioner? Falx cerebri, falx cerebellum, tentorium cerebelli. Vad består blod-hjärn-barriären (BHB) av? Vilken cell understödjer den? Särskilt mycket täta fogar mellan hjärnkapillärernas endotelceller samt ett tjockt basalmembran. Astrocyten. Vad har blod-hjärn-barriären för funktion? Barriären separerar hjärnan från cirkulationssystemet och skyddar CNS mot potentiellt skadliga ämnen i blodet. Hjärnans cirkulation är uppdelad i den främre och bakre cirkulationen. Vilka kärl ingår i respektive? Främre: a carotis interna, a cerebri media & anterior. Bakre: a vertebralis, a basilaris, a cerebri posterior. Ange tre funktioner hos cerebrospinalvätskan (CSV). Mekaniskt Fungerar som stötskydd och bär upp hjärnan så den inte skadas av sin egen tyngd. Homeostatiskt ph-förändringar i CSV påverkar respirationen. Cikulatoriskt Transporterar näringsämnen och metaboliter till och från CNS. Vilka strukturer i hjärnan bildar CSV? Vad består de av? Var finns de? Choroida plexus som består av ependymalceller som täcker kapillärer i ventrikelväggarna. Var och genom vilka strukturer reabsorberas CSV? Arachnoida granulationer som sträcker sig in i de durala sinuskärlen. Beskriv utförligt genom vilka strukturer CSV färdas från de laterala ventriklarna till de durala sinuskärlen. V1 & V2 (septum pellucidum mellan de båda) foramen interventriculare V3 aqueductus cerebri V4 laterala och medial aperturer spatium subarachnoideum arachnoida villi durala sinuskärl Försök kortfattat beskriva två funktioner hos cerebellum. (1) Finjusterar rörelser som dirigeras från andra delar av hjärnan; och (2) upprätthåller balans och hållning. Vilka lober delas cerebellum in i, och vilka funktioner är de kopplade till? Lobus anterior & posterior finjusterar motorik, lobus flocculonodularis reglerar balansen och ögonrörelser. Forsök kortfattat beskriva tre av thalamus funktioner. Omkopplingsstation för (1) all sensorik utom luktsinnet innan impulserna når sensoriska cortex; (2) motorisk information mellan primära motorcortex, basala kärnor och cerebellum; och (3) signaler från olika delar av cerebrum som samspelar för att upprätthålla medvetandet. Vad är circumventrikulära organ (CVO)? Vad gör de? Vilka anatomiska strukturer hör till den kategorien? Delar av hjärnan som saknar BHB och som på så vis kan övervaka och koordinera homeostatiska förändringar via blodet, t ex: blodtryck eller vätskebalans. Epifysen, hypofysen och delar av hypothalamus är CVO. Vilken funktion har premotorcortex? Planerar komplexa rörelsemönster och vidarebefordrar planen till primära motorcortex för själva utförandet. Vit hjärnsubstans består huvudsakligen av ledningsbanor av tre olika typer. Vilka? Projektionsbanor, kommissurbanor, och associationsbanor. Försök kortfattat beskriva de basala kärnornas funktion. (1) Startar och avslutar rörelser som dirigeras av motoriska cortex; (2) utför omedvetna repetetiva rörelser. Ange tre typer av kärnor som ingår i de basala kärnorna. Nucleus caudatus, putamen och globus pallidus. Nucleus lentiformis består av två strukturer. Vilka? Striatum består består också av två strukturer. Vilka då? Globus pallidus & putamen. Putamen & nucleus caudatus. Nämn minst 5 funktioner som är kopplade till pannloben. Kognition, arbetsminne, motorik, tal, planering, uppmärksamhet, problemlösning. Beskriv eller illustrera var i de primära fälten för somatosensorik, syn, hörsel, smak, lukt och motorik finns. Ange även var Brocas & Wernickes fält är. Primära somatosensoriska Postcentrala gyrus i parietalloben Primära visuella Posteriora occipitalloben Primära auditoriska Superiora temporala gyrus Primära gustatoriska Längst ned på postcentrala gyrus i parietalloben Primära olfaktoriska Mediala temporalloben (syns därför inte) Primäta motoriska Precentrala gyrus i frontalloben Brocas Nedan och framför premotorcortex i språkdominanta hemisfären, oftast vänster Wernickes Superiora temporala gyrus i språkdominanta hemisfären, oftast vänster 2

3 Cerebrovaskulära sjukdomar Vad är skillnaden mellan ischemi och hypoxi? Ischemi betyder att blodtillförseln till en vävnad är otillräcklig, vilket i sin tur leder till hypoxi. Ischemi resulterar alltid i hypoxi, men hypoxi i sig kan orsakas av andra faktorer än ischemi, t ex nedsatt syremättnad i blodet. Kan du komma på några orsaker bakom ischemi? Trombos, emboli eller blödning. Nämn tre faktorer som kan orsaka funktionell hypoxi. Otillräcklig syrehalt i luften, nedsatt syresättningsförmåga i blod, eller nedsatt tillgodogörande av syre i vävnad. Vad är en infarkt? En irreversibel skada i vävnad som uppstår till följd av ischemi. Överlevnadsgrad hos vävnad med nedsatt blodperfusion beror på s k modifierande faktorer. Vilka då, t ex? Kompensation via kollateralkärl, samt ischemins varaktighet, magnitud, och förändringshastighet. Cerebral ischemi kan indelas i två kategorier beroende på hur mycket av hjärnan som påverkas. Beskriv dessa. Global cerebral ischemi Generellt nedsatt cerebral blodperfusion, t ex vid hjärtstopp, hypotoni, eller chock. Fokal cerebral ischemi Lokalt nedsatt cerebral blodperfusion, t ex vid trombos eller emboli. Om man överlever en global cerebral ischemi skadas ofta vissa områden mer än andra. Hur kommer det sig? Vissa hjärncellpopulationer är känsligare än andra mot hypoxi, t ex nervceller i jämförelse med gliaceller. Även regionella skillnader i den cerebrala blodförsörjningen avgör om ett område är mer eller mindre känsligt. Ge tre exempel på områden med tillhörande nervcellpopulation som är särskilt utsatta för irreversibel skada. Pyramidceller i hippocampus CA1-region, pyramidceller i neocortex, samt Purkinje-celler i cerebellum. Vad är arterioskleros? Vad är ateroskleros? Arterioskleros är ett samlingsbegrepp som betyder förhårdnad av artär och innebär att artärväggen blir bredare, styvare och mindre elastisk. Ateroskleros är den vanligaste typen av arterioskleros, som orsakas av plackbildning i kärlväggen. Man kan ha arterioskleros utan att samtidigt ha ateroskleros, men inte vice versa. Vilka är de fyra vanligaste platserna för ateroskleros som drabbar hjärnan? Carotidbifurkationen, proximala a cerebri medialis, samt a basilaris båda ändar. Trombos finns kan grovt kategoriseras i två klasser. Vilka? Mural trombos som minskar blodflödet, samt ocklusiv trombos som helt stoppar blodflödet. Vilka är de två vanligaste orsakerna bakom emboli som drabbar hjärnan? Embolus som härrör från kardiell mural trombos, eller från ateroskleros i carotidbifurkationen. Vilken sorts hjärnskada uppkommer ofta i samband med hypotoni? Watershed -infarkter, kilformade regioner vid artärförsörjningens mest distala ytterområden. Vad är en reperfusionsskada? Vad kan det orsakas av, t ex? Celler som skadats reversibelt av en övergående ischemi kan skadas svårare när blodflödet sedan återställts. Det kan t ex bero på det plötsliga inflödet av leukocyter till skadestället som aktiverar inflammationssvar, eller ökad generering av fria syreradikaler i den utsatta vävnaden i samband med reperfusionen. Hjärninfarkt indelas i två grupper baserat på dess makroskopiska och radiologiska utseende. Vilka? Hemorragisk (röd) infarkt Karaktäriserat av multipla petekier, små blödningar orsakade av reperfusionsskada. Drabbar oftast områden med kollateralkärl, typiskt associerad med emboli. Anemisk (vit) infarkt Tvärtom drabbas områden utan kollateralkärl, typiskt associerad med trombos. Hjärnblödning klassificeras beroende på vilket utrymme i hjärnan som drabbas. Vilka utrymmen avses? Epidural, subdural, subarachnoid, intraparenchymal. Vilka kärl är ofta involverade i epiduralblödning inom följande regioner: temporoparietalt, frontalt, occipitalt? a meningea media; a ethmoidalis anterior; sinus transversus eller sinus sigmoideus. Hur kommer det sig att epiduralblödning ofta avgränsas till vissa områden? Vid suturer har duran väldigt hårt fäste. Vilka kärl är ofta involverade i subduralblödningar? Vener som löper från cerebrala cortex konvexa yta till sinus sagittalis superior, s k bridging veins. Hur ser en typisk epidural respektive subdural blödning ut i datortomografi? Epidurala är bikonvexa, subdurala är crescentformade. Vilken är den vanligaste orsaken till intraparenchymalbödning? Hypertension. Vilken är den vanligaste orsaken till subarachnoidalblödning? Bristning av bäraneurysm. Ange de tre platser i hjärnans blodförsörjning där man oftast finner bäraneurysm. (1) a communicans anterior; (2) fogen mellan a communicans posterior & a carotis interna; (3) a cerebri media. 3

4 Talförmåga & talförståelse Vilka funktioner är Brocas respektive Wernickes fält kopplade till? Talförmåga respektive talförståelse. Vilka funktioner är hör till de fält som motsvarar Brocas & Wernickes men på icke-dominanta hemisfären? Förmåga till respektive förståelse för emotionellt uttrycksfull tongång. Mer om afasi Neglekt Vad är agnosi? Vilken hjärnlob är det kopplat till? Agnosi är oförmåga att känna igen objekt, även fast sinnena fungerar. Bakre parietala cortex. Vad är neglekt-syndrom? Vilken hjärnlob är det kopplat till? Vilken hemisfär Neglekt-syndrom innebär att sinnesintrycken från en del av kroppen eller tillvaron ( t ex halva synfältet) ignoreras eller undertrycks, och att den delens existens förnekas. Bakre parietala cortex Vilken hemisfär är neglekt-syndrom ofta kopplad till? Vilken sida av kroppen eller tillvaron påverkas då? Höger hemisfär, vilket påverkar intrycken från vänster sida. Enligt en hypotes är hemisfärerna kopplade till uppmärksamheten i olika eller båda sidor av synfältet. Utveckla! Enligt hypotesen uppmärksammar höger hemisfär vänster och höger synfält; vänster hemisfär gör dito högra. Därmed förklaras varför högersidig hjärnstörning oftast ger upphov till vänstersidig neglekt, enligt hypotesen. Kan du komma på en annan hypotes för varför högersidig hjärnstörning oftast ger upphov till neglekt-syndrom? En annan hypotes är att höger hemisfär är dominant för spatialförmågan. Minne & inlärning Långtidsminnen kan indelas i två kategorier som sedan vardera har två underkategorier. Vilka menas? Deklarativt minne Episodiskt & semantiskt. Procedurminne Associativa & icke-associativa. Vad är skillnaden mellan episodiska och semantiska minnen? Episodiska minnen sätts i kontext, t ex vad som hände på en viss plats en viss tid. Semantiska minnen är oberoende av en kontext, t ex synonymer för ord. Vilka två typer av inlärning klassas som associativa? Klassisk betingning Lära sig att associera ett stimulus som normalt ger svar med ett som inte gör det. Instrumentell betingning Lära sig att en handling är kopplad till en viss konsekvens. Vilka två typer av inlärning klassas som icke-associativa? Tillvänjning Lära sig att ignorera meningslös stimulus. Sensibilisering Lära sig att förstärka övrig stimuli till följd av ett annat starkt stimulus. Benämn de strukturer som är kopplade till nybildandet av deklarativa minnen respektive procedurminnen. Hippocampus i limbiska systemet respektive striatum i de basala kärnorna. Vilken annan del av hjärnan utöver cerebrum är associerad med minne? Diencephalon (thalamus). Vilken del av hjärnan är kopplad till neurogenes? Vilka funktioner är kopplade till samma struktur? Hippocampus i limbiska systemet, där minneskonsolidering av deklarativa minnen sker. Vilken betydelse har sömnen för minnesinlagring? Vilken typ av sömn tror man är kopplad till minnesinlagring? När man sover konsolideras minnen. REM-sömn. Mer om amnesi Synaptisk plasticitet Vad är synaptisk plasticitet? Modulering av etablerade synapser och bildandet av nya för att modifiera kommunikationen mellan neuron. Sammanfatta Hebbs postulat. Neurons that fire together, wire together. Neurons that fire out of sync lose their link. Ange två typer av synaptisk plasticitet i hippocampus och beskriv kortfattat vad som ger uphov till dess attribut. Långtidspotentiering, LTP När aktiviteten i en exciterande synaps korrelerar med ett starkt postsynaptiskt svar ökar synapsens effektivitet. Neurons that fire together wire together. Långtidsdämpning, LTD Då aktiviteten i en synaps istället korrelerar med ett svagt postsynaptiskt svar minskar således synapsens effektivitet. Neurons that fire out of sync lose their link. 4

5 Ange två jonotropa receptorer i den glutamaterga synapsen, vad som aktiverar dem och vad de transporterar. AMPA Glutamat Na + NMDA Glutamat & depolarisering Na + & Ca 2+ Förklara bakgrunden till att NMDA inte bara är ligandstyrd. Jonkanalen blockeras av Mg 2+ som flyttas först när membranet depolariseras. Vad är exitotoxicitet, och vilken glutamaterg receptor är det särskilt kopplat till? Exitotoxicitet uppstår när för mycket signalsubstanser orsakar för höga intracellulära koncentrationer av Ca 2+. Ifall NMDA orsakar för stort inflöde av Ca 2+ kan det i sin tur skada nervcellen. Nämn två nyckelenzym i mekanismen bakom LTP. En av dessa har en självreglerande funktion. Vilken? Kinaserna PKC & CamKII. CamKII är ett autofosforylerande proteinkinas. Sammanfattningsvis kan man säga att två förändringar i synapsen ger upphov till LTP. Vilka då? (1) Fosforylering, som ökar effektiviteten hos redan befintliga AMPA; och (2) ökat uttryck av AMPA. LTP & LTD i hippocampus framkallas via samma katjon. Vilken? Förklara sambanden och vad som skiljer de åt. Skillnaden ligger i mängden av NMDA som aktiveras, som ju i sin tur styr mängden av inflödande Ca 2+. Ifall den postsynaptiska nervcellen depolariseras svagt öppnas få NMDA och släpper in små mängder Ca 2+, medan resterande fortfarande blockeras av Mg 2+. Ifall nervceller istället depolariseras starkt, öppnas alla NMDA och stora mängder Ca 2+ flödar in. Olika koncentrationer av Ca 2+ aktiverar olika typer av enzymer. [Ca 2+ ] aktiverar kinaser, som ju fosforylerar AMPA. [Ca 2+ ] aktiverar fosfatser, som istället defosforylerar AMPA. Beskriv på ett lättbegripligt sätt den hela molekylära mekanismen bakom LTP i hippocampus. Presynaptiskt neuron frisläpper naurotransmittorn glutamat, som binder till de jonotropa AMPA & NMDA. AMPA är permeabel för Na + och skapar därför en depolarisering i den postsynaptiska nervcellen. NMDA är vid nervcellens vilopotential blockerad av Mg 2+, som släpper då nervcellen depolariseras starkt. Vid aktivering är NMDA permeabel för Ca 2+ & Na +. När [Ca 2+ ] ökar kraftigt sker två viktiga förändringar: (1) redan befintliga postsynaptiska AMPA fosforyleras av PKC & CamKII och ökar därmed sin effektivitet, och (2) nybildande AMPA exocyteras i vesikler och translokeras sedan till synapsen. I vilket led under inlärningen är proteinsyntes viktigt? Under minnskonsolideringen, då korttidsminne omvandlas till långtidsminne. Nämn en viktig transkriptionsfaktor som är nödvändig för minneskonsolidering. Vilka sorter finns? Vad gör de? Transkriptionsfaktorn CREB Ange en viktig transkriptionsfaktor för minneskonsolidering. Var i DNA binder den? Beskriv de sorter som finns. CREB, cyclic AMP response element binding protein, som binder till CRE, cyclic AMP response elements. CREB-2 hämmmar aktivering. CREB-1 aktiverar transkription, förutsatt att den först fosforyleras av PKA. Degenerativa sjukdomar Vad är amyloider? Olösliga fiberlika proteinaggregat. Vad är Alzheimers sjukdom? En progressiv förlust av kortikala neuron, särskilt i frontalloben. Neurodegenerationen leder till demens. Beskriv mekanismen bakom neurofibrillära trasel. Tau är ett cytoplasmatiskt protein som binder till tubulin och stabiliserar mikrotubuli. Vid Alzheimers sjukdom hyperfosforyliseras Tau som sedan dissocierar från mikrotubuli, vilket i sin tur leder till att mikrotubuli kollapsar och att tau aggregerar och bildar neurofibrillära trassel. Beskriv mekanismen bakom bildandet av neurotoxiska β-amyloider (Aβ). APP amyloid precursor protein är ett transmembrant protein med oklar funktion. α-sekretas klipper av lösliga APP-fragment på cellens utsida, men dessa gör inte upphov till Aβ. Istället kan APP endocyteras och klippas av β- och γ-secretase som däremot bildar de neurotoxiska β-amyloiderna. Ange tre morfologiska förändringar som med blotta ögat kan observeras hos en Alzheimerdrabbad hjärna. Kortikala gyri krymper, liksom hippokampus. Därtill ökar ventriklarna i storlek. Vilken neurotransmittor och associerade enzym är kopplad till Alzheimer? Acetylkolin, vid Alzheimer lider hjärnan brist på kolinacetyltransferas (CAT) vilket minskar syntes av ACh. Sammanfatta de tre största abnormaliteterna man kan se via mikroskop vid Alzheimers sjukdom. Neurofibrillära trassel Tau hyperfosforyleras och aggregerar till trassel, mikrotubuli dissocierar. Finns kvar i vävnaden även efter celldöd. Senila(neuritiska) plack β-amyloider (Aβ) bildar olösliga plack som i hög koncentration är vävnadstoxiskt. Cerebral amyloid angiopati Aβ-deposition i cortex kärlväggar, predisponerar för hjärnblödning. 5

6 Vilka fyra viktiga proteinmarkörer analyseras i spinalvätska vid misstanke om Alzheimers sjukdom? Total-tau, fosfo-tau, β-amyloider och neurofilament. Vilka kromosomer och tillhörande protein kopplade till dessa är förknippade med Alzheimers sjukdom? 21 APP 14 presenilin-1 1 presenilin-2 19 apolipoprotein-e Vilka är Parksinsons tre kardinalsymptom? Hypokinesi, rigiditet, tremor. Beskriv Parkinsons patofysiologi. Sjukdomen drabbar de basala kärnorna genom att förstöra pigmenterade dopaminerga neuron i substantia nigras pars compacta. Dessa neuron transmitterar normalt dopamin till striatum, som består av putamen och nucleus caudatus. Nedsatt dopaminproduktion medför nedsatt motorisk förmåga. Etiologin är okänd och sjukdomen går inte att bota. Ange en morfologisk och en histologisk förändring som kan observeras hos en Parkinsondrabbad hjärna. Depigmentering av substantia nigra, samt Lewy-kroppar cytoplasmatiska eosinofila proteinaggregat. Ange tre typer av substanser som används till att återstäla balansen mellan excitation & inhibition av striatum. Levo-dopamin Omvandlas till dopamin i hjärnan. MAO- & COMT-hämmare Hindrar nedbrytningen av dopamin. Motoriska ledningsbanor Vilka två grupper kan nedåtstigande ledningsbanor för motorik indelas i? Vilka ledningsbanor innehåller de? Pyramidala Lateral & ventral corticospinal corticospinal, samt corticobulbar. Extrapyramidala Tectospinal, vestibulospinal, rubrospinal, reticulospinal. Vilka två viktiga anatomiska skillnader finns mellan de pyramidala och extrapyramidala ledningsbanorna? Pyramidala startar i primära motorcortex, hjärnbarken, medan de extrapyramidala startar i hjärnstammen. Vilken sorts motorik är de pyramidala respektive extrapyramidala ledningsbanorna kopplade till? Pyramidala: viljestyrd finmotorik, t ex att skriva. Extrapyramidala: omedveten grovmotorik, t ex hållning. Ange de rörelser som armbågsleden kan utföra, samt en muskel med tillhörande nerv för respektive rörelse. Flexion m Biceps brachii n Musculocutaneous Extension m Triceps brachii n Radialis Pronation m Pronator quadratus n Medianus Supination m Supinator n Radialis Ange de rörelser som handleden kan utföra, samt en muskel med tillhörande nerv för respektive rörelse. Abduktion m Flexor carpi radialis n Medianus Adduction m Flexor carpi ulnaris n Ulnaris Palmarflexion m Flexor carpi ulnaris n Ulnaris Dorsalflexion m Extensor digitorum n Radialis Ange de rörelser som fotleden kan utföra, samt en muskel med tillhörande nerv för respektive rörelse. Inversion m Tibialis posterior n Tibialis Eversion m Fibularis tertius n Fibularis profundus Plantarflexion m Gastrocnemius n Tibialis Dorsalflexion m Tibialis anterior n Fibularis profundus 6