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Midterm 1 Clinical Neuropsychology Chapters 1-6

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Zachariah Campbell

Chapter 1: History Clinical neuropsychology: a division of psychology that specializes in the clinical  assessment and treatment of patients with brain injury or neurocognitive deficits Experimental neuropsychology: the field of psychology that focuses on brain­behavior  relationships usually using animals as subjects ­ term coined at American Psychological Association meeting in 1948 trephination: the oldest known surgical technique in which a small piece of bone is removed  from the skull leaving a hole in the skull, done for medical and religious reasons (stone age, 7000  years) Egyptians ­ removed brain during mummification, did not see importance Edwin Smith surgical papyrus: early Egyptian manuscript which described the techniques  used to treat various forms of difficulties including brain trauma Brain­behavior relationship: a relationship that exists between certain functions of the  brain and overt behaviors Vivisection: dissection of the living Ventricular localization hypothesis: the hypothesis that mental and spiritual processes  reside within the ventricular canals. AKA cell doctrine Ancient Greeks Pythagoras:  brain hypothesis: the hypothesis that the brain is the source of human thought and behavior balance between the humors: blood, yellow bile, phlegm, black bile responsible for  functioning of the body and brain Hippocrates: Hippocratic oath: an agreement that Hippocrates demanded of physicians ensuring that they  would do no harm in their quest to appropriately treat their patients Contralateral control: the premise that one side of the brain control the motor and sensory  functions of the opposite side of the body Holistic medicine: a type of medical practice that treats the entire patient, it involves physical,  psychological and spiritual aspects Plato: Mind­body question: philosophical question regarding the relationship between the physical  body and the spiritual mind Believed the spirit entwined them Aristotle: Cardiac hypothesis: the hypothesis that the heart is the center of rational thought ­ dissection considered sacrilegious, not done The Romans Galen Dissected animals, made drawings of body organs Believed brain was center of reasoning and emotion Chloroid plexus house animal spirits Humors The Middle Ages ­ old findings lost until the end, where Arabs found the old works and translated Renaissance Europe: Leonardo da Vinci Human dissections and anatomical diagrams Believed ventrical localization ­ Vesalius published first anatomical book Descartes Dualism: the view that each person reside two entities, mind with mental properties and a body  with physical properties Focused on pineal gland ­ Thomas Willis first to divide brain into structures with functions  18     Century Localization Theory  localization of brain functioning: the theory that certain abilities are localized to certain  areas of the brain Gall phrenology: inaccurate theory developed by Gall which states bumps on the head related to  certain abilities residing within the brain; the theory led to belief in reading bumps and increasing  abilities by rubbing them ablation: removing part of brain Flourens neuroplasticity: the brain’s natural ability to form new connections to compensate for injury or  changes in one’s environment  19     Century Advances  Scientific method: a method of research in which a problem is identified, a hypothesis is  formulated and relevant data are gathered; from these data, cause­effect relationships can be  stated Asylums: an early institution specializing in the care of the mentally ill Mental hygiene movement: the movement to treat psychiatric patients with kindness and  dignitiy; it instigated the release of mental patients from prisons and the building of mental hospitals Moral therapy: therapy created for mental patients based on the ideas of mental hygiene  movement; kindness and respect were main components Diagnostic classification system: a system for classifying medical and psychiatric  disorders; it lists symptoms of a particular disorder and various other important facts for diagnosis;  in psychology, it usually refers to the DSM­IV­TR published by the American Psychiatric Association Endogenous (curable) vs exogenous (incurable) Localization of brain functioning areas: higher cortical areas Aphasia: an impairment of the ability to use or comprehend language, usually acquired as a  result of a stroke or other brain injury; it may involve difficulties with spoken, written or gestured  language Lateralization: the idea that certain abilities reside in one side of the brain or the other; for the  majority of individuals, verbal abilities reside in the left hemisphere and spatial abilities reside in the  right hemisphere Equipotentiality: the idea that mental abilities depend upon the entire brain functioning as a  whole Principle of mass action: Karl Lashley’s idea that the extent of brain impairment is directly  proportional to the amount of tissue damage Split­brain studies: studies conducted on humans with severed corpus callosums to  determine the extent of communication between the two hemispheres Corpus callosum: a large mass of myelinated axons connecting the right and left  hemispheres; it functions to allow communication between them Neuropsychology as a profession Veterans Administration: a US government agency created to service the physical and  mental health needs of those who had served in armed forces (1930 after WWI) Posttraumatic stress disorder (PTSD): a mental disorder occurring after a traumatic  event outside the range of usually human experience and characterized by symptoms such as  reliving the event, reduced involvement with others and exaggerated startle response; earlier terms  for PTSD include shell shock and battle fatigue Clinical psychology: a branch of psychology devoted to the assessment, diagnosis and  treatment of mental and behavioral disorders Scientist­practitioner model: guidelines that state that to be accredited by the APA, a  clinical or counseling doctoral program must contain a prescribed number of classes or credits in  the scientific bases of behavior and a certain number of classes or credits in the practice of  psychology ­ 3 major organizations include Division 40 The International Neurpsychological Society (INS) The National Academy of Neuropsychology (NAN) Methodology Case study: a detailed analysis of an individual focusing on his or her history and current life  situation; it is often a way to study individuals with central nervous system illness or injury Double dissociation technique: a research technique in which lesions have opposite or  dissimilar effects on 2 distinct cognitive functions; it was developed to help determine when  cognitive functions are independent Lesion approach: the lesioning of animals and sometimes humans to study the effects of the  lesion on various brain functions Electroencephalography (EEG): a record of brain wave patterns as an individual  completes a task Evoked potential: the ability to record changes in EEG activity in response to sensory stimuli;  the response is termed an evoked potential or event­related potential X­ray: an imaging method in which radiation effects the density of different parts of the brain to  various degrees, which then appear on the X­ray film Angiography: the use of radiopaque substances to allow visualization of blood vessels; it is  considered a form of X­ray Computed tomography (CT) scan: a computer assisted imaging process based on  multiple x­ray images of the brain; it provides a three­dimensional perspective of the brain with  clear differentiation of brain structures Single photon emission tomography (SPECT): a technique that measures the  emission of single photons of a given energy from radioactive probes these emission are used to  construct images of the probes located within the body, thereby detailing the flow of blood in that  given area Positron emission tomography (PET): a technique used to visualize brain activity based  on cerebral blood flow; it tracks the metabolism of glucose, oxygen and neurotransmitters Magnetic resonance imaging (MRI): a brain imaging technique requiring the use of  magnetic fields; gives a clearer image than CT scan and is less dangerous because it does not use  radiation Intercranial brain stimulation: stimulation of brain tissue used in treatment of various  central nervous system diseases, such as Parkinson’s disease Transcranial magnetic stimulation: procedure in which the brain is stimulated through  the skull Chapter 2: Nervous System prenatal development: formation of body structures during pregnancy proper nutrition, abstaining from drugs, decreasing stress levels prevent any developmental  problems, avoiding physical/emotional abuse Fetal alcohol syndrome: alcohol crossing the placental barrier during pregnancy and  causing cognitive problems in the baby Cortisol: steroid hormone released by adrenal cortex in response to stress, elevates blood sugar  and metabolism, too much leads to depressed immune system Shaken baby syndrome: physical abuse during pregnancy causing head trauma to the baby  ex: hemorrhage, fractures of bones Emotional Abuse: verbal abuse during pregnancy can lead to neglecting by the mother Dorsal: (superior) towards the back/top of the brain Ventral: (inferior) towards the belly/bottom of the brain Rostral: (anterior) toward the head Caudal: (posterior) towards the tail/away from the head Germinal period: from time of conception­ implantation in the uterine wall, process takes 2  weeks Zygote: cells developing after fertilization Blastocyst: mass of cells with fluid centre after 1 week of development Embryo: when blastocyst implants itself on uterine wall, composed of 3 layers; Ectoderm: outermost layer; skin, sense organs, nervous system Mesoderm: middle layer; muscles, blood, excretory system Endoderm: innermost layer; digestive system, lungs, internal organs Amnion: sack of fluid embryo floats in, maintains proper conditions Umbilical cord: connects placenta and embryo Placenta: group of tissues in which blood vessels mix; nutrients from mother’s blood goes to  baby and baby’s waste goes to mother Neural plate: mesoderm layer, beginning of nervous system; contains totipotent cells Neural groove: cells specialize, neural plate folds Neural tube: neural groove plates fuse, becomes spinal canal and cerebral ventricals; separate  into forebrain, midbrain and hindbrain Fetus: embryo developed after 7 weeks Neural crest: develops into neurons and glial cells of peripheral system Neuronal Development Induction: stage where ectoderm becomes nervous system, cells are totipotent/stem cells Proliferation: (neurogenesis) time of rapid cell division, development of neurons Cell Migration: specialized cells move to appropriate locations Aggregate: cells join together to form nervous system structures Maturation: axons, dendrites, synapses form Synaptogenesis: after axons and dendrites form, they create synapses between neighboring  neurons; continues throughout life Apoptosis: if a neuron does not form connections with others, it will generate and cause nerve  cell death; remaining space filled with axons of living neurons Neuron Soma: cell body that contains all of the organelles Nucleus: the centre of the neuron containing DNA DNA: deoxyribonucleic acid, genetic code of human  Chromosome: human has 23 pairs, contain strands of genes with DNA Cyrotplasm: internal fluid that holds organelles within the cell body Mitochondria: organelle for energy production Adenosine triphosphate: ATP, energy source for neurons, consists of adenosine bound to  ribose and 3 phosphate groups; breaks off these phosphate groups to form energy Endoplasmic reticulum: ER, a network of tubules within a cell that transports synthesized  lipids and membrane proteins to other locales Ribosome: a structure with the rough ER that synthesizes proteins from DNA Golgi complex: a system of membranes for packaging molecules into vesicles Lysosome: a cellular organelle that contains digestive enzymes and provided the neuron help in  recycling and reusing materials Microtubules: the tubules that quickly transport materials within the neuron Lipid bilayer: a membrane that covers the neuron and is made of two layers of fat, selective  permeability; contain channel proteins and signal protiens Dendrites: the structure that receives information and send it to the soma; multiple dendrites are  divided into orders based on closeness to soma Axons: the structure that sends information from the cell body of the neuron to the synapse; only  one, divided to branches Axon hillock: the structure on the body of the axon that determines whether and impulse is  strong enough to cause an action potential; threshold of excitation Action potential: the massive momentary reversal of the membrane potential from ­70 to +50  mV; firing of the neuron; all­or­nothing principle; hyperpolarization or depolarization; influx of Na+  efflux of K+ Resting state: neuron is polarized at ­70mV Sodium potassium pump: functions to maintain cell potential; it pumps sodium ions out and  potassium into cell by active transport; use ATP Myelin sheath: the fatty substance that covers the axon and speeds conduction Produced by oligodendrocytes in CNS and Schwann cells in PNS Nodes of Ranvier: the gaps in the myelin sheath that speed axonal conduction Synapse: the junction across which a nerve impulse passes from an axon terminal to a neuron,  muscle cell or gland Synaptic vesicles: structures that store neurotransmitters; release them into the synaptic cleft  when a nerve impulse reaches the cleft Neurotransmitters: a chemical that is released at the terminal ends of the axon; their function  is to excite or inhibit the postsynaptic cell Excitatory (glutamate) or inhibitory (GABA) determines the likelihood of an action potential in  postsynaptic neuron Voltage gated calcium channels release NT by exocytosis in response to high levels of calcium Ionotropic receptors bind with NT; metabotropic receptors bind with signal/G proteins  Autoreceptors regulate amount of NT in synapse Reuptake: return of excess NT into presynaptic axon Degradation: process by which NTs are chemically broken by enzymes in synapse Electrochemical process: action potential travelling down axon is electrical, whereas the  release of neurotransmitters at the synapse is chemical Glial Cells Oligodendrocytes: formation of myelin in CNS Astrocytes: largest, passage of chemicals through blood brain barrier Microglia: remove cellular debris in injury or disease Cortical Structures Meninges: layers of brain to protect; dura mater, arachnoid space, pia mater Central canal: transverses the length of the spinal column and contains CSF Cerebral ventricles: a system of four communicating cavities within the brain that are  contiguous with the central canal of the spine; contain CSF Chloroid plexuses: group of capillaries that produce cerebrospinal fluid Blood brain barrier: a group of compacted cells that are tightly bound together and they keep  toxic substances out of the brain The Brain Cerebral cortex: the convoluted surface layer of gray matter of the cerebrum that controls the  coordination of sensory and motor information; covers the cerebral hemispheres/telencephalon Fissures: large furrows  Sulci: smaller furrows Gyri: ridges between fissures; precentral gyri/motor cortex is the largest Corpus callosum: a band of neural fibers that allows the right and left hemispheres of the  brain to communicate  Frontal lobes: the lobes in the front of the brain responsible for higher order cognitive abilities  such as thinking, reasoning and planning Occipital lobe: the center for vision, located in the back of the brain Temporal lobe: the lobe responsible for processing information through hearing; left for  speech, right for music Parietal lobe: association cortex that integrates information form the sense; pain, speech,  visual, spatial Limbic system: set of structures related to emotional behavior forming a ring around thalamus;  the structures are mammillary bodies, amygdala, fornix, cingulate cortex, septum, hippocampus Amygdala and fornix: bundle of axons carry signal from hippocampus to mammillary Cingulate cortex: controls blood pressure, heart rate, long term memory Fighting, fleeing, feeding, sexual behavior; responses to environment Hippocampus: structure responsible for memory functions Basal ganglia: set of structures involved with voluntary motor behavior; structure are amygdala,  caudate nucleus, putamen, globus pallidus Caudate nucleus: movement and coordination Putamen: reinforcement learning Globus pallidus: relays information to thalamus Thalamus: major relay centre for the brain; all sense except smell send information to thalamus,  within the diencephalon second layer of the brain; thalamus relays information to the cortex Hypothalamus: the organ that regulates the release of hormones by the pituitary gland;  regulates temperature, eating, homeostasis Optic chiasma, pituitary and mammillary bodies attached  Pituitary gland: a gland that releases hormones that stimulate other parts of the body Midbrain: (mesencephalon) made up of tectum and tegmentum, pons, cerebellum Tectum: contains inferior colliculi (auditory) and superior colliculi (vision) Tegmentum contains RAS, Periaqueductal gray, substantia nigra, red nucleus Reticular activating system: a set of structures that are related to arousal and alertness Pons: the structure that relays information from the cerebellum to the cerebral cortex Cerebellum: the structure at the back of the brain involved with movement, coordination and  posture Hindbrain: (myencephalon) contains the medulla Medulla: a part of the hindbrain that regulates respiration and cardiovascular function; damage is  always fatal Peripheral Nervous System Somatic nervous system: consists of peripheral nerves that send sensory information to  the CNS and motor nerves that project to skeletal muscles; gathers information from the external  environment Afferent nerves: nerves that carry information to the CNS from the senses Efferent nerves: nerves that carry motor signals away from the CNS Autonomic nervous system: the division regulates the body’s internal environment; also  contains afferent and efferent nerves Sympathetic nerves: the part of the aut
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