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Chapter 3

Biopsych Chapter 3 Notes.doc

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Course Code
Psychology 2220A/B
Terry Biggs

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Biopsychology Textbook Chapter 3: Anatomy of the Nervous System 3.1 General Layout of the Nervous System Divisions on the Nervous System - Central Nervous System = located within the skull and spine, the brain and spinal cord - Peripheral Nervous System = located outside the skill and spine - Somatic Nervous System ­ interacts with external environment - composed of afferent nerves carrying sensory signals from the skin, muscles, joints, eyes, ear, etc.. to the CNS,  and efferent nerves carrying motor signals from the CNS to the skeletal muscles - Autonomic Nervous System ­ regulates body’s internal environment - composed of afferent nerves that carry sensory signals from internal organs to the CNS and efferent nerves that  carry motor signals from the CNS to internal organs - ANS has 2 kinds of efferent nerves: sympathetic and parasympathetic - Sympathetic Nerves: - project from thoracic and lumbar regions of the spinal cord - stimulate, mobilize energy, arousal - Parasympathetic Nerves: - project from the brain and sacral region of the spinal cord - conserve energy, relaxation - Both PNS and SNS nerves are 2­stage neural paths: neuron exits CNS, and synapse on another neuron that goes  to the target organ - SNS: synapse on second­stage neurons FAR from target - PNS: synapse on second­stage neurons CLOSE to target - Most peripheral nervous system nerves project from the spinal cord, but there are 12 pairs that project from the brain (cranial  nerves) - Numbered in sequence from forward to back (anterior to posterior/ rostral to caudal) - Because functions and locations of the cranial nerves are specific, disruptions of particular functions provide excellent clues about  the location and extent of tumors and other brain pathologies Cranial Nerves 1. Olfactory ­ smell 2. Optic ­ vision 3. Oculomotor ­ eye movements, pupil, lens, tears 4. Trochlear ­ eye movements 5. Trigeminal ­ facial sensations, chewsing 6. Abducens ­ eye movements 7. Facial ­ facial movements, salivary glands, taste 8. Vestibulococlear ­ balance, hearing 9. Glossopharyngeal ­ throat muscles, taste, salivary glands, swallowing 10.  Vagus ­ thoracic and abdominal visceral sensation/motor 11.  Spinal Accessory ­ neck and head muscles 12. Hypoglossal ­ tongue muscles Meninges, Ventricles, and Cerebrospinal Fluid - Brain and spinal cord are encased in bone and covered by 3 protective membranes (meninges) - Outer: Dura mater ­ “tough mother” - Middle: Arachnoid mater ­ spider­web like membrane - Subarachnoid space is beneath the arachnoid mater which contains CSF and blood vessels - Inner: Pia mater ­ adheres to the surface of the CNS - CSF fills the subarachnoid space, central canal in the SC, and the cerebral ventricles which form a single reservoir - CSF supports and cushions the brain, get headaches when some is drained - CSF is continuously produced by the choroid plexuses: networks of capillaries that protrude into the ventricles from the pia mater - Excess CSF is continuously absorbed from the subarachnoid space into dural sinuses (blood filled space) which run through the  dura mater and drain into the neck veins - Cerebral aqueduct connects the 3rd and 4th ventricles ­ Sometimes the flow of CSF is blocked by a tumor near the cerebral aqueduct resulting in a buildup of fluid in the ventricles  causing the brain to expand ­­> called hydrocephalus  (“water head”) - Treated by draining the excess fluid from the ventricles and trying to remove the obstruction Blood­Brain Barrier - impedes the passage of many toxic substances from the blood into the brain - special structure of cerebral blood vessels which are more tightly packed than the rest of the body - the degree of which drugs can influence brain activity depends on the ease with which they penetrate the BBB 3.2 Cells of the Nervous System - 2 types: Neurons and glial cells Anatomy of Neurons - Neurons: cells specialized for the reception, conduction, and transmission of electrochemical signals External Anatomy - Dendrites: short processes emanating from the cell body which receive most of the synaptic contacts from other neurons  - Cell body: metabolic centre of the neuron (soma) - Axon hillock: region at the junction between the axon and cell body - Axon: long, narrow process that projects from the cell body - Myelin: fatty insulation around many axons - Nodes of Ranvier: gaps between the sections of myelin - Buttons/axon terminals: endings of the axon branches which release chemicals into synapses - Synapse: gaps between adjacent neurons across which chemical signals are transmitted Internal Anatomy - Synaptic vesicles: membrane packages that store neurotransmitter molecules ready for release near synapses - Neurotransmitters: molecules released from active neurons and influence the activity of other cells Neuron Cell Membrane - Composed of a lipid­bilayer - Numerous protein molecules are embedded within it - Some membrane proteins are channel proteins ­ through which certain molecules pass - Some are signal proteins ­ which transfer a signal to the inside of the neuron when particular molecules bind to them on the  outside of the membrane Classes of Neurons - Based on the number of projections emanating from their cell bodies - Multipolar neuron: neuron with more than 2 processes extending from it’s cell body; most neurons are multipolar - Unipolar neuron: one process - Bipolar neuron:  2 processes - Interneurons: neurons with a short axon or no axon at all; integrate neural activity within a single brain structure Neuroanatomical Structure - 2 kinds of gross neural structures in the nervous system­ those composed primarily of cell bodies and those composed primarily of  axons - CNS: clusters of cell bodies are called nuclei ; bundles of axons are called tracts - PNS: clusters of cell bodies are called ganglia ; bundles of axons are called nerves Glial Cells: - Widely reported to outnumber neurons 10:1, but has been recently challenged by research saying that in some brain structures this  is true but overall the numbers are equal 4 Types of Glial Cells: -  Oligodendrocytes : wrap around the axons of neurons 
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