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Anatomy and Cell Biology
Anatomy and Cell Biology 3319
Michele Barbeau

Lecture 3 Introduction to Neuroanatomy  17/09/13 Textbook: Page 350­357, 361 Neuroanatomy Introduction Objectives: know an understand the basic functions of the nervous system and the divisions responsible for  these functions know the anatomical arts of a neuron, the types of neurons and compare the types of neurons  found in the nervous system Functions of the Nervous System: The nervous system ranges from simple functions to some very complex functions An example of a simple function is the pain reflex When you step on a sharp object you immediately flinch and step away from that sharp object,  this is the pain reflex There are receptors in your foot that feel you step on the sharp object The receptors send a signal that goes to the spinal cord, but not to the brain Your spinal cord immediately processes the signal and sends a response This is an example of a simple function An example of a complex process is the ability of the brain to devise a plan to bring universal  health care to everyone in the world Our brain is able to create broad complex ideas The goal of neuroanatomists is to understand how the brain is put together, its structure and  function  Functions of the Nervous System: There are the basic things that all parts of the nervous system need 1. Sensory Input (Afferent): we need to detect things that are later going to travel to the spinal  cord and brain. Gathered information is the sensory input. Changes inside and outside the body  are called a stimulus  1 ACB 3319 Lecture 3 Introduction to Neuroanatomy  17/09/13 such as sight, smell, taste, touch, pain, temperature 2. Integration: this is where the brain and spinal cord need to process the information 3. Motor Output (Efferent): This is the response the spinal cord and brain make to the sensory  input, by activating effector organs These three basic principles are important for any region of the brain, not just for sensory and  motor functions  Understanding How the brain works with Images: The brain has a complex anatomy that functions at many levels We have to remember that the brain has to deal with internal and external signals Professor Chocetto studied what the brain was doing when people were under some mental stress When some people are under mental stress they have a large response in heart rate and blood  pressure These people are known as cardiovascular reactors  7% of people are going to be cardiovascular reactors shown in red in the diagram these people are at risk of many cardiovascular diseases Non­reactors (the normal) are represented in blue and green The dorsal lateral prefrontal cortex (DLPFC) is responsible for setting goals, and in this part of  the brain people with high mental stress show no activity, while people without high mental  stress show activity The insular cortex (INS) is responsible for emotion and people with high mental stress show  activity and people without high mental stress show activity but in a different area As we can see the brain uses different areas to respond to various issues  2 Lecture 3 Introduction to Neuroanatomy  17/09/13 CNS vs PNS: The central nervous system is composed of the brain and spinal cord, which  occupy the cranium  and vertebral canals respectively The peripheral nervous system is composed of nerves and ganglia (area in which cell bodies of  neurons are clustered Functional Neuroanatomy:  As stated above the nervous system is split up into two parts  The CNS which is the brain and spinal cord are responsible for processing information,  integrating information and is the command center The PNS which is composed of mainly nerves extending from the brain and spinal cord are the  communication link that carry out the information in response to a stimulus  Cranial nerves carry signals to and from the brain Spinal nerves carry signals to and from the spinal cord The PNS is also composed of ganglia which are areas in which cell bodies of neurons are  clustered  The PNS is further split up into 4 parts: Sensory or afferent (inward) division Motor or efferent (outward) division  Somatic (interactions with the environment) Visceral (within your body)  3 ACB 3319 Lecture 3 Introduction to Neuroanatomy  17/09/13 Somatic Sensory: Senses whose receptors are spread widely throughout the outer tube of the body Proprioception is a sense can detect the amount of stretch in muscles which informs you of your  position and movement in space “body sense” Specialized somatic sense  are senses whose receptors are localized to a specific part of the body Most special senses are confined to the head such as hearing and balance or equilibrium (with  receptors in the inner ear) and vision (receptors in the eye) Visceral Sensory: General visceral senses include stretch, pain and temperature, hunger and nausea  Taste and smell are specialized visceral senses because the receptors are localized on the tongue  and nasal cavity Somatic Motor: Part of the PNS that stimulates contraction of skeletal muscle Because we have control of this the somatic motor system is called the voluntary nervous system Visceral Motor: Part of the PNS that controls contraction of smooth muscle and cardiac muscle and secretion by  many glands General Visceral motor neurons make up the autonomic nervous system which is also called the  Involuntary Nervous system because we don’t have control of the activities 4 Lecture 3 Introduction to Neuroanatomy  17/09/13 Separated into the Parasympathetic and Sympathetic Divisions Parasympathetic is involved in conserving energy and promoting digestion The Sympathetic is involved in getting your body ready for activity “the fight or flight” response  Neurons:  Nervous system cells need to have something to allow them to communicate the nervous system cells use axons as a form of communication neurons have a long life span neurons do not divide except for natural stem cells found in the CNS neurons require a lot of oxygen  the neuron contains a cell body and an axon the cell body has dendrites and a nucleus and a cytoplasm and Neurofilaments the cytoplasm contains all the usual organelles as well as chromatophilic substance which are  clusters of free endoplasmic reticulum and ribosomes which continually renew the membranes of  the cell and the protein components of the cytosol  Neurofilaments are intermediate filaments that run throughout the cytoplasm that provide  strength to the cell and prevent it from breaking  Most neuron cell bodies are found in the CNS, however clusters of cell bodies (ganglia) lie along  nerves in the PNS the dendrites are branches from the cell body that make contact with other neurons (Receptive  sites) and receives the signal, and converts the signal into an action potential and this travels  down the axon –electrical signals are conducted toward the cell body Axons: the axon arises from the axon hillock which lacks the chromatophilic substances and the Golgi  and all organelles involved in protein sy
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