Mozek a jeho stimulaceBionická řešení

Mozeček

• Mozeček hraje rozhodující roli při zajišťování následujících tří širokých okruhů mozkových funkcí:– při řízení polohy těla

– při řízení svalového napětí

– při koordinaci vědomých pohybů

Thalamus

• hlavní informační centrála, která řídí spolupráci mezi smyslovými oblastmi a somato-motorickou oblastí cortexu

• další specifické neuronové obvody, které zabezpečují spolupráci cortexu s mozečkem a s hypothalamem

• nespecifické neuronové obvody, které spolupracují s velmi širokými oblastmi cortexu

• všechna jádra thalamu jsou vzájemně spojena

Hippocampus

• podíl na endokrinologickém řízení a na vyjadřování emočních stavů

• velmi významná role ve funkci paměti a

učení

Stimulace bloudivého nervu

• Implantát – elektrické pulsy – interval cca 5 minut

• Redukce či eliminace chronické deprese

Stimulace bloudivého nervu

Repetitivní transkraniální magnetická stimulace

• Neinvazivní metoda• Působení silného pulsního magnetického pole (2T)• Parametry 8kA, více než 1kV na cívce• Stimulace několik minut denně po dobu několika týdnů

Repetitivní transkraniální magnetická stimulace

Magnetická terapie záchvatů

• Neinvazivní metoda• Působení silného pulsního magnetického pole - více než

2T• Indukce vysokofrekvenčního proudu v mozku• Zatím stadium výzkumu a zkoušek• Vyžaduje denní anestézii a monitorování po dobu týdnů• Málo poznatků o přesném působení a vedlejších jevech

Magnetická terapie záchvatů

Transkraniální přímá stimulace proudem

• Neinvazivní metoda• Přímé působení malého stejnosměrného proudu• Několik minut denně po několik týdnů• Jednoduché a levné• Málo poznatků o přesném působení

Transkraniální přímá stimulace proudem

Stimulace v hloubi mozku

• Invazivní metoda• Přímé působení elektrických pulsů• Některé výsledky - téměř okamžitě + dlouhodobý efekt• Velká přesnost zaměření• Málo pacientů (u deprese)• Málo poznatků o přesném působení

• Aplikace pro zmenšení třesu u Parkinsonovy nemoci• 3-5 V pulsy o frekvenci 100 Hz

• Léčba obsesivně kompulsivní poruchy

Stimulace v hloubi mozku

Kraniální nervy

• Čichové nervy – značně rozvětvené

– z nosní dutiny podél čichové kosti do čichového centra, nemyelizované

• Optické nervy – cca 4 cm dlouhé• Okulomotorické nervy

– Cca 24000 nervových vláken

– Kolem oční bulvy

– Sympatická a parasympatická vlákna

• Trochleární nervy– Cca 3400 vláken

– Řídí horní šikmý sval oční bulvy

• Trojklaný nerv– Největší kraniální nerv, senzorický nerv obličeje, velké části lebky, zubů,

ústní a nosní dutiny a motorický nerv žvýkacích svalů

– Roztrojení – oftalmický, hornočelistní, dolnočelistní

Kraniální nervy

• Abduktivní nervy – Řídí postranní přímý sval oční bulvy

• Lícní nervy– Motorická část řídí svaly tváře, pokožky hlavy, atd.

– Senzorická část sbírá informace z receptorů chuti

– Inervace slzných kanálků, sliznic nosu a úst

• Vestibulokochleární nervy– Mezi mostem a medula oblongata, za lícním nervem

– Přenos impulsů z vnitřního ucha do mozku (kochleární nerv)

– Udržování rovnováhy (vestibulární nerv)

• Glosofaryngeální (jazykohltanový) nerv– Motorická a senzorická vlákna

– Ovládání bodcovitého výběžku hltanu, příušních žláz, zadní části jazyka, mandlí

Kraniální nervy

• Bloudivý nerv – Motorická a senzorická vlákna

– Extenzivnější než ostatní kraniální nervy

– Prochází krkem (podél karotidy), hrudníkem do břicha

• Akcesorní nerv– Spojení kraniálních a spinálních kořenů

– Prochází podél hypoglosálního a glosofaryngeálního nervu

– Kraniální část se spojuje s bloudivým nervem

• Hypoglosální (podjazykový) nerv– Motorický nerv jazyka

Sítnice oka

Barevné vidění• Oko

– citlivé na světelné paprsky v oblasti spektra 400-760 nm

– rozeznání rozdílu vlnové délky 1 nm

• Fotopické podmínky (při adaptaci na světlo) – citlivost čípků max. při 555 nm (zelenožlutá barva)

• Skotopické podmínky (při adaptaci na tmu) – citlivost čípků max. při 507 nm (modrozelená barva)

• Mezopické pásmo – intenzita osvětlení, při které fungují čípky i tyčinky

• Tyčinky – nejsou citlivé na červenou barvu (650-750 nm)• Červené brýle – propouštějí tu část světla, na kterou reagují pouze

čípky a tyčinky zůstávají adaptovány na tmu)• Absorpční maxima

– 445 nm – modrý pigment

– 535 nm – zelený pigment

– 570 nm – žlutý pigment

Barevné vidění a adaptace na tmu

Epiretinální protéza

Řízení motoriky

Stimulace svalů

Bionická protéza

Powersuit

Bionické posílení těla

Robotické paže