La vida humana: L’experiència humana   |   El cos i el cervell    |   Psicologia       Vides humanes  |   Qüestions

On rau la vida mental?  Estudi a partir de lesions i mapes per histologia   Ciències cognitives i Xarxes neuronals   Mapes per imatge  i connectomes    Què passa al cervell?   [De la Xarxa neuronal a la vida mental]
Qüestions: Filosofia de la ment. Un cervell en un pot . Realitat virtual.  Consciència en màquines.  Mind Upload. Dins del cap. Articles

On rau la vida mental?

[Si obrim el crani observem les parts del cervell (anatomia Sistema nerviós). D’una banda tenim la vida de l’organisme, el cos com el d’un animal, que respira, per on circula la sang, que digereix alimenta, que es mou. I de l’altra tenim la “vida mental”, que s’adona del món que té al voltant (percepció) , que es comunica amb el llenguatge, que té emocions, que té un projecte de què vol fer. On té lloc la vida mental? ][ La dificultat d’estudiar un sistema que té una entrada de l’ordre de 5M de punts d’entrada (la nostra interfase) i de l’ordre de 86 10⁹  neurones en 6 capes al còrtex]

Les ciències cognitives estudien “els processos biològics subjacents a la cognició” [notem que no esmenten les emocions.]

Què passa al cervell?
Es va tardar molt a pensar que la vida mental es basava en activitat al cervell. Aristòtil creia que la intel·ligència era al cor. Vesalius hauria estat el primer a pensar que el cervell i l sistema nerviós eren la base de la vida mental.

Frenologia
El 1819 Franz Joseph Gall (1758–1828) i el seu deixeble Spurzheim formular la hipòtesi que el cervell era la base de la vida mental i que tenia parts especialitzades en diferents funcions. La seva mida relativa indicava el força d’aquest “organ cerebral” i això es manifestava en la forma del crani.  La intuïció que hi havia parts especialitzades era correcta però l’assignació de zones i funcions no es podia provar, se’n proposaven entre 27 i 40. Un dels seguidors va ser L.N Fowler (1811-1896) que va fabricar el model de cap frenològic. Cap el 1840 la teoria estava desacreditada.

Localització per lesions i histologia 1860-1950

Localització per lesions
Flourens va experimentar amb conills i coloms extirpant el cerebel, que afectava la coordinació muscular o els hemisferis cerebrals. El 1861 Broca localitza l’àrea de l’afàsia en un pacient que entenia el llenguatge però no podia pronunciar mots. Carl Wernicke el 1874 va localitzar una àrea que si estava afectada feia que els pacients parlessin sense sentit.

Histologia
Korbinian Brodmann (1868 – 1918) estudia al microscopi les cèl·lules de diferents parts del còrtex fent servir les tècniques de tinció de Nissl.  Identifica 52 àrees que després es podran associar amb diferents funcions. [Això vol dir que les neurones s’especialitzen?] En particular tenim les àrees on es projecten els sentits:

• soma, tacte i propioceptors: 1,2,3 [lòbuls parietals]
• visual: 17, 18 19 [lòbul occipital]
• audició: 41, 42 (lòbul temporal)
• gust: 43
• l’olfacte estaria al paleocórtex [i lòbul frontal]

(regions del cervell)

El treball de Brodman també va permetre establir que el córtex tenia 6 capes (CGPT):

• Layer I (Molecular Layer): Contains few neurons and is mostly composed of dendrites and axons.
• Layer II (External Granular Layer): Contains small, densely packed pyramidal neurons.
• Layer III (External Pyramidal Layer): Composed of medium-sized pyramidal neurons.
• Layer IV (Internal Granular Layer): Characterized by a high density of small, round neurons. This layer receives the majority of sensory input from the thalamus.
• Layer V (Internal Pyramidal Layer): Contains large pyramidal neurons, some of which are the largest in the brain (e.g., Betz cells in the motor cortex).
• Layer VI (Multiform Layer): Contains a mix of neuron types and sends outputs to the thalamus.

[Això vol dir que tenim 3 neurones dels sentits cap al cervell, 6 nivells al córtex, i 3 cap avall als motors]

Hemisferis escindits
Sperry i Gazzaniga van estudiar pacients que tenien desconnectats els dos hemisferis com a resultat de tallar el cos callós per tractar casos d’epilèpsia. Els experiments posteriors van mostrar que els hemisferis processaven la informació de diferent manera [però les àrees de Brodman eren simètriques?]

Sistema nerviós Cordats i cervell trino. Anatomia: Sistema nerviós Fisiologia: Sistema nerviós central.

Ciències cognitives i Xarxes Neuronals artificials

1956 La revolució cognitiva
Les troballes de la neurociència es van afegir als esforços d’altres disciplines que volien entendre la cognició humana [per dins] sense limitar-se als observables estímul-resposta que era el mètode de treball dels conductistes. (WK) Es tractava d’entendre la percepció, aprenentatge, memòria, atenció, llenguatge i raonament, recollint aportacions de la neurociència, intel·ligència artificial, psicologia, filosofia i antropologia. [sobretot la metàfora de l’ordinador].
George A. Miller, The Magical Number Seven, Plus or Minus Two“, sobre els límits dels objectes que podem percebre. Nom Chomsky des de la lingüística va argumentar a favor d’una capacitat innata pel llenguatge  Syntactic Structures . Des de la intel·ligència artificial, Nevell, Shaw i Simon van proposar una teoria de com solucionava problemes la ment humana: Elements of a Theory of Human Problem Solving. El 1977 es funda el Journal Cognitive Science. Durant els 70s i primers 80s, la AI,ex. Marvin Minsky, intenta formalitzar la solució de problemes amb programes de manipulació de símbols com LISP. Aquest plantejament tenia limitacions per simular la percepció.

Computadores de procés en paral·lel
En l’arquitectura de Von Neumann, hi ha una unitat central que rep una instrucció per operar una dada entrant que s’obté de la memòria i donar un resultat.  Gauss (1795) i Legendre (1805), havien fet servir el mètode dels mínims quadrats per aproximar un conjunt de punts a una funció (un polinomi, per exemple), i imposant que el quadrat de la diferència entre els punts i els valors sigui mínima. El 1944 Hebb va proposar un model d’aprenentatge en que els senyals entre nodes venien ponderats per pesos, i que quan dos nodes adjacents s’activaven, el pes es reforçava: Neurons that fire together, wire together.
El 1958 Frank Rosenblatt construeix el perceptron que va crear moltes expectatives per aconseguir màquines que “pensessin”. Però el 1969 Minsky and Papert van descobrir les limitacions dels Perceptrons per incorporar la disjunció exclusiva XOR [o l’un o l’altre] i la recerca es va frenar. (AI Winter). Durant unes dècades la AI va treballar sobretot manipulant cadenes de símbols i aplicant lògica de manera seqüencial amb programes com Prolog i Lisp. Funcionaven bé en tasques com validar teoremes o recórrer arbres de diagnòstic però eren incapaços de reconèixer formes imperfectes.

Representacions distribuïdes i esquemes
[Treball 1993] El 1986 es va publicar Parallel Distributed Processing per Rummelhart i Mclelland (text) que estudiava un model similar al del cervell. : Les representacions no estarien emmagatzemades en forma de regles sinó distribuïdes en els pesos de les connexions dels nodes de la xarxa. Així, un input imperfecte activa una sèrie de nodes que identifiquen un patró.
Sembla clar que a una escala de segons i minuts, el procés cognitiu humà és seqüencial. S’examina un problema, es consideren diferents dades relacionades, s’infereix una solució, s’avaluen les expectatives, etc… Ara bé, cada un d’aquests passos, com per exemple, reconèixer una figura, identificar una situació o recuperar una informació de la memòria, es podria descompondre en una gran quantitat de processos petits. La hipòtesi del PDP és que els microprocessos que constitueixen cada un dels passos seqüencials, són de naturalesa distribuïda i no seqüencial. McClelland i Rummelhart parlen de la microestructura del coneixement, en el mateix sentit que les partícules subatòmiques constitueixen i expliquen els àtoms com a compostos superiors: “en general, des del punt de vista de PDP, els objectes als quals es refereixen els modelos macroestructurals del procés cognitiu, es poden veure com a descripcions aproximades de les propietats emergents de la microestructura.
L’estat d’activació d’un node és funció dels estats d’activació dels nodes amb qui està connectat ponderat per diferents pesos. S’exploren diferents processos d’actualització dels pesos de la xarxa [que vindria a ser com un aprenentatge perceptiu]. Es pot ajustar per tal que la sortida correspongui a un  output esperat, aprenentatge supervisat per exemples. Un d’ells consisteix a propagar enrere la diferència observada a la sortida (backpropagation error), així veiem quins nodes són responsables d’acumular l’error i baixem el pes. O bé es poden anar repetint inputs similars fins que es reforcin certes connexions (aprenentatge no supervisat [així s’associarien per exemple, la imatge d’un gos amb com borda].
Encara no es coneixen els mecanismes d’emmagatzematge d’informació. No podem dir “al concepte X o a la imatge de Y li correspon tal configuració de neurones”. A grans trets sí que s’han identificat les àrees del cervell que reben les dades sensibles i que al lòbul frontal hi ha l’àrea associativa lliure. En els estudis sobre memòria s’observa una memòria sensorial (<1s), una memòria primària (verbal, de l’ordre de segons), una memòria secundària (minuts, anys), i una memòria terciària (permanent). El model PDP proposa que les percepcions consisteixen en patrons d’activació estables. Després d’un procés d’aprenentatge, l’activació d’un dels nodes [exemple imatge d’un gos, ni que sigui parcial], activa la resta de nodes que acostumen a anar junts [regla de Hebb]. La informació està en els pesos de les connexions entre nodes (neurones) w_ij. Hi ha models per percepcions i per procés lingüístic, relacions tot-parts, i abstraccions. Recuperar informació no és obtenir un registre mitjançant una clau d’índex sinó que suposa un procés d’inferència: una informació parcial, com la forma o la paraula, activa un patró amb tota la informació. (Senden Percepció: aprenentatge perceptiu). Els patrons estables d’activació que emmagatzemen informació sobre un objecte, un grup d’objectes o una situació, són anomenats esquemes en ciència cognitiva.
[Basant-se en principis biològics i antropològics s’ha dit que tots els éssers vivents converteixen en signes tota experiència, sense necessitat de ser signes pròpiament lingüístics. Una ameba aprofita experiències passades per adaptar-se millor (CERDA, Lingüística d’avui p.64). Això vol dir que la relació de l’organisme amb l’entorn no consisteix només en matèria i energia sinó també en senyals. En els més primitius el senyal serà simplement ‘estic en un medi amb aliment’ o ‘estic en un medi hostil’. En animals més evolucionats hi haurà una concepció de l’espai, del territori, reconeixement del perill per indicis. Això ja suposa una certa representació del món. En l’home aquesta representació arribarà a tenir objectes (categories de quantitat i qualitat) en l’espai i el temps que se succeeixen en seqüències causals. Si li afegim la capacitat biològica d’emetre sons i la convivència tribal, d’aquí podrà néixer el símbol, el concepte i la comunicació.] Aquesta noció ha estat recollida en diferents aspectes al llarg de la història del pensament. A Kant (Brehier II 418) els esquemes eren la regla segons la qual podem construir les imatges corresponents a un concepte. (Ex. l’esquema de la circumferència). I no oblidem que la imaginació era qui determinava l’experiència en termes de les categories de l’enteniment. En Piaget (Richmond p.107) l’esquema seria una unitat de conducta amb estructura. Es parla de l’esquema de succió, de prensió, de desplaçament.
Minsky (1975) parlà de marc (frame), Rumelhart (1975) de schema, i Smolensky muntà la teoria de l’harmonia amb una xarxa que codificava àtoms de coneixement formant una estructura.

La implementació de xarxes neuronals
En ordinadors d’arquitectura  Von Neumann, amb una CPU, són costoses. Al s21 els avenços en hardware ho han fet possible i també s’han construït altres arquitectures: (CGPT) Targetes gràfiques (GPU) que poden treballar en paral·lel. [D’aquí la rellevància de Nvidia]. Tensor Processing Units (TPUs) desenvolupades per Google per a entrenar xarxes. Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs). Application-Specific Integrated Circuits (ASICs).

Les xarxes neuronals artificials (ANN) han resultat efectives a l’hora de reconèixer patrons, per exemple en patologia mèdica, identificar patrons en grans conjunts de dades (machine learning) tant en temes de salut com de tendències de consum, reconeixement de veu, predicció de textos.  Juntament amb mètodes tradicionals com arbres de decisió, support vector machines (SVMs), k-nearest neighbors (k-NN), i logistic regression, formen part del ràpid desenvolupament de la AI.

Ciències cognitives
En principi les anomenades “ciències cognitives” aplegaven pretenien abastar qualsevol “operació o estructura mental que es pugui estudiar amb precisió  (Lakoff and Johnson, 1999), i per tant abasten AI, percepció, memòria, llenguatge (sintaxi, Lakoff i Johnson i la metàfora), el paper del cos en la cognició (Varela, The embodied Mind), i consciència.
A més dels experiments de conducta tradicionals, incorporen els resultats de la neurobiologia, simulacions de les operacions de la ment simbòliques i subsimbòliques (el PDP), i discussions de la filosofia de la ment [a la qual vaig dedicar la tesina mirant d’argumentar la limitació del seu plantejament com a manera d’entendre la condició humana: Els exemples en la filosofia de la ment.

Imatges i mapes del cervell

Tècniques
1967  Xenon CT Scan. (Godfrey Houndsfield). El pacient gas xenon que farà contrastar les àrees segons el nivell de flux sanguini.
1970 Magnetoencephalography. MEG, un casc que detecta ions carregats movent-se entre cèl·lules.
1974  Positron emission tomography. PET scan. (William Sweet, Michael Phelp). El pacient és injectat amb amb una substància radioactiva que s’adherirà a una substància determinada del teixit que es vol estudiar creant positrons que seran recollits per una càmera.
1973 Ressonància magnètica, MRI (Jackson, Damadian, Lauterbur, Mansfield). Se situa el cos dins d’un camp magnètic i els protons es comporten segons el diferent teixit.
Més: The Science of Mind reading, NY 2021/12/06 Amb l’ajuda de la AI les imatges de fMRI permten establir la correspondència entre què es pensa (reconeixement imatge, paraula) i la configuració de la xarxa neuronal.

Projectes
2003 Allen Brain Atlas, per mapejar l’expressió de gens en els cervells de ratolins i humans.
2005 Blue Brain Project, Suïssa. Reconstrucció digital del cervell d’un mamífer. EL projectees va revelar massa ambiciós, matemàticament havia de treballar en 11 dimensions i recórrer a topologia algebraica.
2008 Neuroscience Information Framework (NIF). repositori de diferents bases de dades sobre el cervell.
2009 Human Connectome Project (HCP), National Institutes of Health (NIH) i Oxford per mapejar les connexions del cervell.
2013 Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies (BRAIN) Initiative (USA) per entendre el cervell a través demapes d’imatge i models neuronals.
2013-2023 Human Brain Project (HBP), Europa. Mapes i simulacions. Seguit del EBRAINS. (Visualitzador de les àrees).

Connectomes
L’exploració  de les imatges permet estudiar com està “cablejat” el cervell.

(Connectomics)  “com contribueixen a la xarxa la connectivitat estructural, les sinapsis individuals, la morfologia cel·lular i l’ultraestructura cel·lular. El sistema nerviós està format per bilions de connexions, i questes connexions són responsables dels nostres pensaments, emocions, accions, memòries, funcions i disfuncions”. Els mapes poden ser a escala general, entre les àrees del cervell o, en petits organismes, descrivint totes les connexions a microescala amb grafs on cada neurona és un node. A escala macroelsnodes són determinades regions (ROI, regions of interest), i les línies corresponen als axons connectant aquestes àrees.

Una de les maneres de representar-ho són els connectogrames, introduits el 2012, que dibuixen en dues dimensions les àrees d’interès del cervell (ROIs) en una circumferència que on s’agrupen en els dos hemisferis, lòbul frontal, còrtex insular, lòbul límbic, lòbul temporal, lòbul parietal, lòbul occipital, estrtuctures subcorticals, cerebel·lum i tronc cerebral. Els ROIs varien segons l’atles del cervell que es faci servir.

2024 Mapa del cervell d’una mosca  amb 130m cèl·lules i 50M de connexions. (BBC).

Neurones mirall
Els 1990s Giacomo Rizzolati, en un experiment amb macacos va descobrir que certes neurones s’activaven, no només quan el mico feia una acció determinada, sinó també quan observaven un altre mico o un humà fer la mateixa acció. Tindrien la funció d’entendre i empatitzar amb les accions dels altres, i aprendre per imitació.

Què passa al cervell?

Activitat de la xarxa
(CGPT) Les diferents oscil·lacions del cervell oscil·lacions (ones EEG) representarien la sincronització dels senyals de les neurones. Van de l’ordre de segons en el son profund (0.5Hz) a 30 ms (30Hz) en l’estat d’alerta. Les treansicions poden ser ràpides en ms.
Quan estem en estat d’alerta amb ones gamma, la xarxa reacciona molt ràpidament a diferents estímuls, en 10-33 ms (Buzsáki i Wang, 2012).
Koenig (2002) i Lehmann (2005) han trobat que hi ha períodes d’activitat neural estable que duren entre 80 i 120 ms. Aquests microestats EEG serien blocs bàsics que constitueixen processos cognitius més complexes.
Durant el repòs hi ha patrons de connectivitat estables, resting-state networks (RSNs) com el mode per defecte de la xarxa (default mode network DMN).Poden romandre estables de segons a minuts [quan estem a la nothing box].(Allen et al., 2014 amb fMRI). [Corresponen a quan no estem executant una tasca, somiant desperts]

Experiència contínua o discreta
(CGPT) Els estats mentals, ¿tenen una durada mínima? Als anys 1960 Robert E. Ornstein va introduir el concepte de “perceptual moments” indicant que la consiciència estava dividida en unitats discretes de l’ordre de 100 ms. Estudis posteriors amb EEG i fMRI mostren un lapse de 300 ms entre un estímul i la decisió que desencadena. Estudis sobre com processem informació visual suggereixen que el cervell treu “fotos” cada 70-100ms (VanRullen and Koch 2003, Holcombe 2009, Eagleman and Pariyadath 2009).T enim la percepció d’un corrent continu per la ràpida successió d’esdeveniments discrets.

Durada dels estats mentals
(CGPT) Té a veure amb l’atenció, el procés cognitiu i regulació emocional.
El 47% del nostre temps desperts anem en “pilot automàtic” (mind-wandering), és a dir que els nostres pensaments no depenen dels estímuls ni de la tasca que estem duent a terme. Per exemple quan conduïm una ruta habitual. Els episodis de “somiar despert” són breus, menys d’un minuts abans de tornar a la tasca o canviar de tema (Christoff et al. 2009).
En tasques cognitives, canviem de focus entre segons o minuts. ( 47s mirant una pantalla,  La batalla per l’atenció i la contemplació de l’art).
Les emocions poden anar de minuts a hores (Verduyn and Lavrijsen 2015). Les reaccions intenses a estímuls exteriors poden durar només uns segons mentre que els estats d’ànim es poden perllongar més enllà d’hores (Davidson 1998).

[De la xarxa neuronal a la vida mental]

“De la mateixa manera que els mapes de carreteres de la terra no ens diuen quins vehicles hi circulen i què porten, la connectivitat anatòmica de les neurones no ens diu a quin estat de consciència correspon] (wk).

[Sabem que la xarxa reacciona als estímuls en blocs discrets d’uns 100ms (supra), sabem que alternem l’atenció amb el son (Despert, adormit, ritme circadiari ). Sabem que durant l’estat d’atenció s’alternen estones de focus i estones en que anem en “pilot automàtic (supra). L’estudi de la percepció ens diu que percebem objectes integrats i no un conjunt de qualitats rebudes pels sentits, [la qual cosa voldria dir la que la xarxa els integra de manera inconscient]. [La nostra memòria és inconscient, no tenim consciència de tot el que podem recordar]. Freud va tractar de la vida afectiva inconscient.

A què anomenem vida mental? Tenim l’activitat del cos, amb el sistema nerviós autònom, tenim el que passa al cervell (l’activitat de la xarxa neuronal), i després tenim tota l’experiència conscient. Fins a quin punt tota l’activitat no conscient, perceptiva i automàtica (i potser afectiva), és vida mental? Aleshores la consciència només n’és una part que emergeix?  (la vida de la ment a psicologia).

Qüestions

Filosofia de la ment
Tal com es diu a [De la Xarxa neuronal a la vida mental] tenir el “mapa” del cablejat de la ment ens permet fer el pas a saber què passa ala vida mental. Com a molt podem fer llistes de correspondències. [L’estudi del cervell per lesions seria una mica com si bombardejo les plantes de Caixabank. Si no van les transferències, és que estaven en aquell pis. I ara amb les imatges, és com si quan es treballa molt a marketing veiem la planta 13 il·luminada.
La Filosofia de la ment hauria aparegut per pensar la condició després dels avenços de la neurobiologia i de la metàfora del computador.

• El problema de la ment i el cos [Dues substàncies, dos aspectes d’una mateixa realitat, què és el rellevant, l’informe de neurones,  o l’informe d’estats mentals]
  • Ghost in the machine: Des del llenguatge Ryle adverteix de l’error de pensar la ment com un fantasma que opera la màquina del cos (Fritz Khan).
  • La Central-state Identity Theory de  J.J.C Smart i    David Armstrong estableix que un estat mental i una configuració neuronal són el mateix, [quedaria pendent trobar la correspondència i explicar l’emergència de l’experiència conscient.]
  • Funcionalisme [i multiple realization] el que caracteritza un estat mental és la seva funció, per exemple “tenir set”, mentre que  el corresponent estat físic [no forçosament neuronal] podria no ser únic. Només ens interessa com un estat mental en ausa un altre.  El “Type physicalism” identifica .un estat mental amb una configuració neuronal. El “Token physicalism” considera altres bases físiques, per exemple organismes basats en silici en lloc de carboni. No pot del detall dels qualia. En el problema de l’espectre invertit, diferents qualitats com vermell i verd podrien tenir el mateix resultat). I tampoc de les representacions; dos estats mentals a que es refereixin a diferents referents, podrien tenir el mateix paper funcional (1975 Putnam Twin Earth).
  • Connexionisme i eliminativisme. [L’únic rellevant és la configuració neuronal i això és que cal estudiar. La noció que tenimdesigs i intencions que ens duen a cometre accions serien concepcions populars (Folk Psychology) [equivalents a les creences animistes) que seria millor eliminar (Eliminative materialism Churchlands, Dennet) [per mi es corresponen a invariants d’alt nivell].
  • Mental causation [com poden tenir efectes físics els estats mentals? [i les idees, per exemple la indignació per la mort d’unes nenes a mans d’un inmigrant
  • Pot tenir consciència un robot?
• Consciència i Qualia. [L’experiència subjectiva de les qualitats, es pot reduir a explicacions funcionals o neuronals?.  1974 Nagel What is like to be a bat.  Chalmers, The Hard Problem of Consciousness]
• Intencionality. Els estats mentals, ¿Com poden referir, o representar coses [del món exterior?]
• Identitat personal. Què fa que un individu sigui la mateixa persona al llarg de diferents canvis del cos i d’estats mentals? [narrativitat]
• Llibertat i determinisme. Les accions, vénen determinades pels estats mentals/neuronals? i per tant el lliure albir és una il·lusió?

Cervell desconnectat. Brain in a vat. Matrix. Realitat virtual. Paraplègics.
Si la part essencial de la vida humana és la vida mental, podem imaginar un cervell en un pot connectat a un ordinador que simula tots els senyals (Hilary Putnam, 1981, “Reason, Truth, and History.”). L’experiència d’aquest cervell seria indistingible de la d’un cos que interacciona amb el món real. ´Quant l fet que la ment s’enganyi sobre el món exterior, es tracta d’una nova versió de la il·lusió de Maia dels hindús, l’al·legoria de la cova de Plató, el somni de la papallona de Zhuangzi o el dimoni de Descartes. El film “The Matrix” de 1999 també planteja un escenari on els humans “viuen” vides fictícies connectades a unes màquines que els extreuen energia. [En les discussions sobre si l’experiència és indistingible o no, no hi trobo una referència a que, tot i acceptar que sigui possible i que l’experiència d’aquest cervell sigui indistingible,  es tracta d’un escenari insostenible per la feinada a preparar tot el cablejat i complex metabolisme i rec sanguini.]
Realitat virtual: Les ulleres de realitat virtual, en particular les d’Apple permeten una experiència que barreja el informació amb altra generada artificialement, i s’aproximen a la idea del “Brain in a Vat”. Els que passen moltes hores amb les ulleres de realitat augmentada quan tornen tenen la percepció distorsionada. (2024 Business insider).
La reflexió de la embodied cognition és que la cognició no es pot entendre com un cervell aïllat sinó que està integrada en tot el cos. Al mateix temps, quan el cos s’ha desconnectat per algun accident, hi ha recerca per connectar-hi d’una altra manera: L’empresa Neurolink d’Elon Musk ha aconseguit implantar un xip wireless amb 64 connexions al cervell per estimular àrees de moviment de pacients amb ferides. BBC La idea final és una simbiosi home/AI [i màquina] BBC Peter Scott, Cyborg . Un implant permet controlar el cursor d’un ordinador (BBC).

Viure en la ficció de la realitat virtual
[De sempre, somniar despert, la ficció en la literatura, el cinema i els vídeojocs, ens han permès viure en una ficció. Però n’hi havia prou amb aixecar la mirada de la pàgina, o de la pantalla, per trobar una realitat diferent. La tecnologia de les ulleres de realitat virtual, en particular l’Apple Vision, permeten una experiència molt més immersiva que gairebé s’acosta al que concebia l’experiment del cervell en un pot. També la tecnologia actual permet crear uns escenaris realistes lluny dels 4 colors dels jocs dels anys 80. Podria ser que preferíssim aquesta experiència a la real. L’addicció al joc, per exemple, nens que deixen de dormir per seguir jugant, ha portat a judici a empreses com Epic games, creadora de Fornite (BBC ).

Al Japó i Cora i podria haver fins a 1M de joves que s’han tancat en una cambra d’on no surten i passen bona part de la seva vida online. Al Japó s’anomenen Hikikomori. [però no és una vida sostenible ja que algú els ha de proveir de menjar. Podem imaginar una distòpia en que els robots fan tota la feina i els humans estan a casa submergits en una aventura virtual, en una nova versió de l’experiment de Olds i Milner d’estimulació dels centres gratificants del cervell, renunciant a l’autèntic (identitat i bucle). En un altre vessant, la gratificació del reconeixement a les xarxes socials també pot resultar més atractiva que la vida silenciosa i pot acabar en una addicció (Internet addiction disorder).
Una darrera possibilitat de viure una experiència artificial és la relació amb un programa com si fos una persona. Els humans són maleducats i grollers, i els assistents artificials, des de Siri als iphones, Alexa d’Amazon, la la veu agradable del GPS al cotxe. A Her (Spike Jonze 2013), Joachim Phoenix s’enamora del seu assistent virtual. Hi ha una versió modificada de ChatGPT amb qui es pot mantenir un diàleg com si fos una parella romàntica (BBC).
Teràpia amb un programa. L’èxit del programa Eliza el 1966 va sorprendre el seu creador Joseph Weizenbaum. Inicialment consistia en un programa de llenguatge que convertia en preguntes les respostes del pacient simulant un terapeuta rogerià.  Dels 70s al 2000 es va posar en marxa teràpia remota, els pacients interaccionaven amb una pantalla però darrere encara hi havia un terapeuta humà.  La Cognitive Behavioral Therapy (CBT) es va adaptar a plataformes web com MoodGYM (2001) i Beating the Blues. Els 2010s amb els mòbils van aparèixer moltes apps per fer exercicis terapèutics i meditació. (Headspace, Calm). Amb la AI es pot començar a fer teràpia personalitzada,
Woebot i Wysa i el CHatGPT (Nature, makeuseof)

Consciència en màquines
Les màquines poden ser intel·ligents. Si la vida mental i la consciència no requereixen un suport orgànic, podem pensar en robots conscients i amb emocions. No és evident perquè no sabem ben bé què és la consciència ni l’experiència de sentir qualitats. Per a les emocions i consciència no tenim cap test equivalent al de Turing ( CHatGPT ha passat amb èxit diferents exàmens, Business Insider), com seria el Voigt-Kampff test que apareix a Blade Runner.
En el terreny de la ficció, la qüestió ha fascinat de fa temps. Frankenstein” de Mary Shelley (1818). R.U.R. (Rossum’s Universal Robots)” de Karel Čapek (1920). Metropolis” de Fritz Lang (1927). “I, Robot” de Isaac Asimov (1950). “Do Androids Dream of Electric Sheep?” de Philip K. Dick (1968) que inspirarà “Blade Runner” de Ridley Scott el 1982  .”2001: A Space Odyssey” de Arthur C. Clarke (1968) amb l’ordinador HAL 9000. “Neuromancer” de William Gibson (1984). “The Moon is a Harsh Mistress” de Robert A. Heinlein (1966).”A.I. Artificial Intelligence” Steven Spielberg (2001).”Ex Machina”  Alex Garland (2014). “Westworld” (2016). “Ghost in the Shell” de Masamune Shirow (1989).

Simulació de la vida mental en una computadora
Si la nostra vida mental consisteix en l’activitat d’una xarxa podríem reproduir-la en una xarxa de nodes de silici? El Blue Brain Project, de 2005 va intentar simular el cervell d’un ratolí.
Si això fos possible en el cas d’humans podríem volcar la nostra ment a un ordinador i esdevenir immortals. (Mind Uploading). [és clar que aquesta ment voldria seguir fent coses com a cos, i això ja no seria possible sense una interfase que simulés el món, les imatges, les olores, com en el cas del Brain in a Vat.

Dins del cap: Localitzar la vida mental al cervell ens fa imaginar el cap com un espai on homúnculs duen a terme operacions:

Articles

CHAPTER I BIOLOGY AND HUMAN BEHAVIOR 1
READING 1: ONE BRAIN OR TWO? 1
Gazzaniga, M. S. (1967). The split brain in man. Scientific American, 217(2), 24-29.
READING 2: MORE EXPERIENCE = BIGGER BRAIN 11
Rosenzweig, M. R., Bennett, E. L., & Diamond, M. C. (1972). Brain changes in
response to experience. Scientific American, 226(2), 22-29.
READING 3: ARE YOU A “NATURAL?” 19
Bouchard, T., Lykken, D., McGue, M., Segal, N., & Tellegen, A. (1990). Sources
of human psychological differences: The Minnesota study of twins reared apart.
Science, 250, 223-229.
READING 4: WATCH OUT FOR THE VISUAL CLIFF! 27
Gibson, E. J . , & Walk, R. D. (1960). The “visual cliff.” Scientific American, 202(4),
67-71.

El cos humà. Anatomia.  Fisiologia animal.

Processos del cos humà: Reproducció i Creixement. Metabolisme: digestió, excreció, respiració, circulació. Músculs. Regulació hormonal. Sistema nerviós autònom. Sentits. Sistema nerviós central. Moviment i conducta. Qüestions, avortament, esquivar la mort.

Reproducció i creixement

Producció d’espermatozous i òvuls. Cicle menstrual. Fecundació. Zigot. Embrpgènesi. Part. Cicle Vital ( Reproducció animals.)

Zigot
La primera cèl·lula del nou organisme, després que un espermatozou fecunda l’òvul. En la reproducció, els 46 cromosomes dobles de la cèl·lula s’obtenen per combinació aleatòria de 23 masculins i 23 femenins [això dóna de l’ordre de 1.000 gens reguladors per cromosoma] [això suposa 23! combinacions possibles de cromosomes. Si hi afegim les desconegudes combinacions de gens, tindrem un nombre tan elevat que fa que tots els homes siguin diferents].
Només són del mateix genotipus els bessons idèntics, procedents d’un mateix zigot (univitelins) mentre que els bessons fraterns, dizigòtics o bivitelins (un òvul i dos espermatozous), només en comparteixen la meitat.

Embrió i organogènesi
El zigot es va dividint, diferenciant formant una bàstula i el dia 7 s’implanta a l’úter. Comença la gastrulació en què es formen els tres fulls embrionaris, ectoderma, mesoderma i endoderma.  Quan es comença a formar el teixit neural l’embrió s’anomena neurula.
Entre la tercera i vuitena setmana comencen a desenvolupar-se els òrgans.
Al mesoderma es comença a fabricar sang. El cor es forma i comença a bombejar als 22 dies. El sistema digestiu es comença a formar a la setmana 3 i a la 12 els òrgans són al seu lloc. Cor i pulmons. sistema urinari. Rostre, coll, ulls setmanes 3-10.

Fetus
Cap a la setmana 9, [amb la majoria dels òrgans formats, es comença a parlar de fetus].
Setmanes 9-16 (3.6 mesos). 30mm i 8 grams, el cap gairebé la meitat. Moviments de respiració per estimular la formació dels pulmons. [setmana 12  límit per avortament a europa]
Setmanes 17-25 (6.6 mesos). La mare comença a notar els moviments cap a la setmana 21. Cap al cinquè mes fa uns 20 cm. [setmana 24 límit per avortament a USA i UK].
Setmanes 26-38. Ossos, ungles, pèls, connexió entre sentits i tàlem. Es considera format entre les setmanes 37 i 40. En néixer acostumen a fer 48-53 cm.

Dibuix de Leonardo [la wikipedia no mostra el gràfic de l’embrió i fetus com un mateix ésser ampliant-se, potser per l’ús que se’n fa en el debat de l’avortament. ]

Cicle vital
Es divideix en desenvolupament, maduresa i involució. La wikipèdia té les etapes:

• Infant-nadó
• Toddler-nen petit (1-3 anys)
• child-nen/nena (4-8)
• preadolescent (9-12)
• adolescent (10-19)
• Emerging and early adulthood [proposat al 2000, indica quan comencen a considerar amor i treball // Young adult
• Middle adult (40-60)
• Old adult (60-xx)
• Dying

Una tercera part és plàstica. L’home es va formant fins als vint anys, edat en que assoleix uns valors que es mantindran més o menys estacionaris fins a l’envelliment [0-20 formació, 20-40 jove adult, 40-60 adult, 60-80 vellesa]. El desenvolupament de l’organisme i el psicològic no és uniforme en tots els aspectes. Així per exemple (Pinillos 626), es veu que el sistema nerviós creix molt ràpidament assolint un màxim entre els 8 i 14 anys per decréixer després fins als vint. El desenvolupament genital és inapreciable fins a la pubertat (12-14 anys) en que creix ràpidament. El desenvolupament limfàtic creix asimptòticament.
[Anatòmicament també hi deu haver unes etapes. Les proporcions entre les parts del cos van des del nen petit rodanxó i amb un cap gran, l’estirament infantil, els canvis a la pubertat amb els pits i anques a les noies, bigoti als nois, el creixement de la musculatura al final de l’adolescència. Després vindrà la panxa de l’home casat, les arrugues.]
[Segons la història i les cultures, el que es fa  cada estadi quant a treball, casament  i relacions sexuals, varia molt. La Julieta de Shakespeare es considerava per a ser casada als 14 anys]
[desenvolupament psicològic]

Regeneració cel·lular

• Cèl·lules de la sang: glòbulsvermells, 120 dies. Leucòcits, 1-2dies. Trombòcits 7-10 dies.
• Cèl·lules de l’epidermis, 28-30 dies.
• Cèl·lules gastrointestinals: estómac, 2-9 dies. Intestí, 2-6 dies.
• Ungles mans 3mm/mes, ungles peus 1mm/mes, cabells 1 cm/mes.
• Ossos: s’estima que l’esquelet es renova tot sencer cada 10 anys.
• Músculs, regeneració límitada.
• Fetge, 300-500 dies.
• Neurones: no es regeneren.

Mort
A banda de les malalties, s’ha establert que la població de cèl·lules humanes es pot dividir unes 50 vegades (límit de Hayflick). A cada divisió cel·lular, els telòmers als extrems dels cromosomes s’escurcen fins que arriba un moment que es tornen senescents o moren. En el millor dels cassos arribaríem als 120-130 anys. S’estudien tractaments per protegir els telòmers.

• Aturada cardiorespiratòria: implicava la mort abans dels procediment de recuperació. El procediment ECMO (extra corporeal membrane oxygenation)  permet durant uns dies, substituir el cor i pulmons. Es connecta una vena a un sistema extern que fa l’intercanvi CO2 O2 i es torna a inserir a una artèria.
• Mort cerebral: sense resposta a estímuls externs, absència de reflexos (llum a la pupil·la), sense respiració espontània (test apnea). Amb respiració assistida el cos pot sobreviure unes setmanes. Es fa en cas de donació d’òrgans.
• Mort biològica: Fi irreversible de totes les funcions biològiques

Digestió

Digestió extracel·lular [“el jo com a cos” al lavabo de A733]  Òrgans cavitat toràcica i abdominal.
(F 182) Per satisfer la demanda d’energia un home de 70 kg necessita unes 2000 Kcal (8400 KJ) al dia. Aquesta demanda és satisfeta per uns 65g de greix, 70 de proteïnes i 370 d’hidrats de carbó. A més són necessàries aigua (1.5l al dia) i sals minerals. A part dels components necessaris en la biosíntesi, el metabolisme consisteix a cremar combustibles (sucres, greixos, proteïnes) amb O2, per donar aigua i H2O. Els greixos i sucres es metabolitzen completament i tenen uns valors de combustió de 9.3 Kcal/g i 4.1 Kcal/g. En canvi les proteïnes no es cremen del tot sinó només fins al nivell de la urea i tenen un valor de combustió fisiològic (diferent del físic que seria la combustió total) de 24 Kcal/g.

Digestió bucal
Els aliments són ingerits, mastegats i insalivats a la cavitat oral (BM190). En uns 10s arriben a l’estómac. (F188)

Digestió gàstrica
Procés de l’estómac (BM161). (F192) A l’estómac se li afegeix el suc gàstric del qual se’n segreguen uns 3l al dia. Unes contraccions musculars ajuden a la barreja. Al duodè rep la bilis (BM164) (procedent del fetge i que permet la digestió dels greixos) i el suc pancreàtic (BM163) (aporta bicarbonat i enzims digestius) (F198). El procés acaba a les 3 hores de la ingestió. Aquí comença la digestió de les proteïnes amb pepsines (activades per un pH 2-4 degut a l’àcid clorhídric) que queden en polipèptids.

Digestió intestinal
Procés de l’intestí prim (BM162) i gruixut (BM165). A l’intestí prim es desintegren els aliments, s’absorbeixen els seus productes [sucres, aminoàcids, vitamines, sals]. 7-9 hores després de la ingestió (3-4 a l’intestí) passa a l’intestí gruixut on s’extreu l’aigua per solidificar les farinetes alimentàries i formar els excrements al cap de 25-30 hores. Aquests poden sortir de seguida o quedar al colon sigmoide fins a una altra defecació que pot ser fins a les 120 hores (!).
Els aliments absorbits per l’intestí passen al fetge a través de la vena porta (BM134) mentre que part dels greixos passa al circuit general de venes a través de la limfa de l’intestí sense passar pel fetge. La bilis del fetge, a més de servir per la digestió dels greixos [i si resulta que els greixos no van al fetge serà que la bilis passa a la sang i actúa fora?] també té la funció excretora (BM300) d’eliminar la bilirubina resultant de la destrucció dels hematies (BM131.1) en un circuit fetge-intestí fins que és eliminat per l’orina.
Els hidrats de carbó s’han començat a digerir a la boca, arriben al duodè com midó, i s’acaben de desdoblar a l’intestí per l’acció d’enzims com la maltasa, sacarosa, quedant com a glucosa, fructosa i galactosa d’on passen a la sang. (F204).
La digestió de les proteïnes s’atura a la part neutre de l’intestí quan s’inactiven les pepsines. Les tripsines aportades pel pàncreas al duodeno seguiran la descomposició fins als aminoàcids que seran absorbits per la sang. (F206)
L’aigua i les sals minerals són absorbits al jejú (F208).

Excreció
Processos del ronyó (BM171)(F108). La sang arriba al ronyó per les artèries, al glomèrul de les nefrones (1 milió) es filtra retenint proteïnes i d’altres elements mentre que l’aigua amb d’altres substàncies dissoltes passen als túbuls connectats als conductes urinaris. Per les parets retornarà a la sang la part reutilitzable (reabsorció), mentre que la nociva s’expulsarà (excreció).

• Eliminació d’aigua i sals. Manté constant el volum i l’osmolaritat de l’espai extracel·lular. Eliminació de sals NaCl (F 118) de la que n’ingerim uns 8-15 gr/dia mantenint constant la concentració de Na+.
  Cada dia passen pels ronyons uns 180l d’aigua de la qual se n’elimina 1.5l amb l’orina regulant l’osmolaritat de l’aigua plasmàtica. (En tenim uns 40l, BM100). Cada dia ingerim uns 2.5l (1.3l en beguda, 1l en aliments sòlids, aigua d’oxidació produïda pel metabolisme) que s’elimina per l’orina (1.5l), el suor i les femtes. El balanç hidrosalí (F 126) és controlat hormonalment.
• Equilibri àcid-base. Manté constant el pH de la sang regulant l’eliminació de ions H+ i HCO3+. (F 130)
• Urea. Eliminació dels residus metabòlics. Així com les substàncies no digeribles s’eliminen directament, el nitrogen requereix la conversió a urea amb despesa d’energia [com les empreses ecològiques] ja que l’amoníac és tòxic. L’urea es converteix en orina.
• Nivells glucosa. Manteniment dels nivells de glucosa i aminoàcids a la sang

Respiració

(F 68-97) Pulmons, alveols, pleura (BM153).   Òrgans cavitat toràcica i abdominal.

Intercanvi de gasos per difusió
Mentre que en els organismes elementals la cèl·lula està en contacte amb el O2 i CO2 del medi, en els animals superiors cal un sistema de transport per dur a terme l’intercanvi gasós.
L’aire inspirat té unes proporcions de pressions parcials de O2 (21.3), CO2 (0.3), H2O (5.7), Nitrogen i gasos nobles (79)(en kPA, kilopascal, 1mm Hg=133 Pascals). En passar per la tràquea se satura d’aigua. Als alveols (O2 (13.3), CO2 (5.2), H2O (6.27), Nitrogen (77)) s’entra en conctacte amb la sang venosa (O2 (5.3), CO2 (6), H2O (6.7), Nitrogen (77)) on té lloc una transferència de O2 i CO2 per gradients de concentració. Així la sang es converteix en arterial (O2 (12.7), CO2 (5.47), H2O (6.27), Nitrogen (77)). Als teixits (O2 (<5.33), CO2 (>6), H2O (6.27), Nitrogen (77)) hi torna a haver un intercanvi per difusió i la sang torna a quedar venosa. L’aire espirat queda (O2 (15.33, CO2 (4.4), H2O (6.27), Nitrogen (75)).

Mecànica respiratòria
El volum dels pulmons és comprimit per les costelles i el diafragma en l’expiració i expandit en la inspiració. El pulmó queda fixat a les costelles i diafragma mitjançant les dues capes de la pleura. El volum d’aire inspirat normalment és d’uns 0.5l (vol. inspiratori) podent arribar a un màxim de 2.5l (vol. inspiratori de reserva). En estat de repòs encara queda 1.5l que es poden espirar (vol. espiratori de reserva). Havent-ho espirat tot encara queden 1.5l a dins. Això dóna una capacitat total de 6l (4.5l) que entren en joc.

Transport de CO2 i O2
(F 84) Els teixits alliberen CO2 que en els eritròcits (BM131.1) es converteix en HCO3- amb l’aportació d’aigua. El procés és catalitzat per la carboanhidratasa perquè la reacció es pugui fer en el temps <1s en que els hematies es queden als capilars. El H+ sobrer queda regulat pel sistema tampó de l’hemoglobina (glòbuls rojos). Aquesta pot estar en estat oxigenat OxiHb, alliberar O2 quedant Hb-, capturar un H+ i quedar Hb-H.
En total hi ha un 10% de CO2 dissolt i un 90% fixat com a HCO3- en eritròcits (31), plasma (46) i enllaç carbamino als teixits. L’oxígen pràcticament no es troba dissolt i tot està fixat en l’hemoglobina. Un gram de Hb fixa com a màxim 0.062 mmol de O2.

Circulació

Sistema circulatori
(F140-180) (BM131-132 Sang i linfa), (BM133-135 Vasos sanguinis i linfàtics), (BM136 Cor) [Entenc que les venes no duen “sang bruta” en el sentit de residus metabòlics. Només pel que fa a CO2. Els productes i residus van donant voltes al circuit, recollint-ne més cada vegada que passen per l’intestí, aportant-ne als teixits i deixant-ne uns quants al sistema excretor. La renovació a ritme de pulsació només és pel que fa a oxígen, els demés productes duren hores i dies. Les venes doncs també porten aliment, i les artèries residus]. [5 litres de sang en un adult]

Fisiologia del Sistema circulatori
Irrigació sanguínia dels òrgans del cos. El sistema circulatori té la funció de transport de O2, CO2, substàncies alimentàries (sucres i components pel creixement), residus metabòlics, transport de calor, transport de senyals químics hormonals, regulació del pH, i defensa contra substàncies estranyes.
Dels 5l de sang que té el cos, un 8% del sistema corporal, un 80% es troba a les venes i vasos de circulació menor (pulmonar) que, conjuntament, formen el sistema de baixa pressió (2 mm Hg). Va dels teixits al cor, es neteja als pulmons i torna al ventricle esquerre on passa al sistema d’alta pressió (120-80 mm Hg), les artèries. Si el cor té un volum 0.07l, resulta que a 70n pulsacions per minut s’envien 1l de sang cada minut (VMC volum minut cardíac) [si es té el cor molt gros, com l’Indurain, només calen 40 pulsacions].
Les prioritats d’irrigació són el cervell (13%) (les cèl. mortes per manca d’oxígen no es poden regenerar) i el propi cor (5%). El ronyó reb un 20%. El treball muscular esquelètic intens pot arribar al 60% i el sistema digestiu també. Per això s’han d’alternar. En el cas del múscul esquelètic la irrigació pot anar de 1l/min en repòs fins a un màxim de 8l/min segons l’entrenament. L irrigació del tracte gastrointestinal va de 1 a 5.5. La regulació pot ser local (basant-se en concentracions de O2 i productes metabòlics i contraccions de les parets dels vasos) o central sota el sistema simpàtic (BM270). Així per exemple, quan s’envia una ordre a un múscul també s’envia una ordre per augmentar-ne la irrigació.
La sang va del cor als teixits per artèries cada vegada més petites (BM133) fins que arriba al líquid intersticial on té lloc l’intercanvi gasós (BM243) i es filtren 20l de líquid plasmàtic al dia, dels quals 18 retornen per les venes i 2 per la limfa.

Fisiologia del cor
Sístole, Diàstole, Electrocardiograma. (BM136) A cada batec el cor es passa per quatre fases:

• i) Tensió isovolumètrica de la sístole. Vàlvules tancades. Augmenta la tensió (80 mm Hg) al ventricle esquerre [perquè el múscul es contrau) fins que supera la de l’aorta.
• ii) Expansió de la sístole. Amb els ventrículs plens s’obre la vàlvula i la sang surt per l’aorta (v.esquerre) cap als teixits i cap als pulmons per l’artèria pulmonar (v.dret).
• iii) Relaxament isovolumètric. S’han tancat les vàlvules i s’eixampla.
• iv) S’obren les vàlvules, entra sang venosa a l’aurícula dreta i arterial procedent del cor (vena pulmonar) a l’esquerra. Seguidament s’omplen els ventricles i es tanquen les vàlvules.

[Com una manxa, en la diàstole s’expandeix absorbint sang del sistema de reserva (venes), mentre que en la diàstole l’impulsa cap als pulmons i teixits]. (F 151) El ritme de les excitacions és marcat pel nòdul sinusal [cóm funciona aquest rellotge?, és el que se substitueix per un marcapassos] de manera autònoma al sistema nerviós. El senyal P es transmet al nòdul auriculo ventricular (PQ), s’activen les aurícules, arriba l’impuls en uns 125 ms, s’activen les branques de Tawara (Q 145ms), les fibres de Purkinje (R, potencial màxim 150 ms [i jo tinc un espai PR de 0.11), la part interna del miocardi (ventrícle dret) en 190 ms (S) i l’externa en 225 ms. La part del nòdul AV a les ventrícules s’anomena complex QRS. Les variacions de potencial en diversos punts de la pell permeten obtenir un ECG o electrocardiograma. Aquest potencial representatiu és suma de varis potencials (components vectorials) que exciten el cor en diferents direccions (F 155).

Equilibri pH
La concentració de H+ en la sang i el líquid intersticial és important per mantenir la forma de les proteïnes i per tant la seva funcionalitat. La digestió dels aliments aporta diversos ions que són contrarestats per dos sistemes reguladors (FQXXX). D’una banda els pulmons aporten CO2 i els ronyons HCO3- i H+.

Músculs
Sistema muscular 

Activació dels músculs
Motoneurona. (BM120) La neurona motora (BM147) i el múscul que depèn d’ella formen una unitat motora. D’una motoneurona poden penjar des de 5 fibres musculars (ull) fins a 700 (bíceps). El senyal nerviós allibera acetilcolina al final de l’àxon, canvia el potencial i excita la cèl·lula nerviosa contraient-la (B1322.2) mitjançant el mecanisme de Ca2+. L’acetilcolina és recuperada novament per la neurona (F 31).

Mecànica i energia
Glucòlisi aeròbia, Treball dinàmic, Treball postural estàtic. El múscul té un 50% de pes en fibril·les, un 30% de mitocondris [per cremar sucres], un 5% de reticles sarcoplasmàtics i un 15% de teixit conjuntiu.
La contracció es produeix quan els filaments gruixuts del sarcòmer (miosina) es desplacen al llarg dels prims (actina) (B1322.2). L’alliberament de Ca2+ a cada grup [sense-miosina-sense] o túbul del sarcòmer canvia el potencial al voltant de la membrana que envolta el sarcòmer i causa el desplaçament dels filaments. En 20 ms s’eleva la concentració de Ca 500 vegades, fins a 7 mol/l, la unió queda inestable i descarregant-se l’ATP en ADP, s’allibera la unió i es desplaça quedant sense energia i rígid (com els cadàvers), reb ATP relaxant-se i torna el Ca fora del sarcòmer.(F 37). El múscul guarda glucògen com a reserva energètica, per carregar el ADP en ATP. Com a producció d’energia ràpida hi ha la glucòlisi anaerobia i el procés del Fosfat de Creatinina (KrP) que s’esgota en 10-20s. [cursa 100 m]. L’única manera d’obtenir energia de manera perllongada és la glucòlisi aerobia (B1312). La meitat de l’energia es dissipa en calor. El cicle metabòlic produeix lactat que ha de ser tractat pel fetge amb més consum d’oxígen. El consum d’oxígen pot augmentar en 500 vegades entre l’estat de repòs i el de màxima activitat. El múscul té una eficàcia d’un 25%.

El treball que fa el cos pot ser:

• i) Treball dinàmic positiu. Contracció que fa treball, ex. pujar escales, i distensió.
• ii) Treball dinàmic negatiu. Distensió de frenada, ex. baixar escales.
• iii) Treball postural estàtic.

Musculatura llisa
Els músculs del òrgans no tenen el sarcòmer amb una estructura tubular. No hi ha un potencial de membrana estable [que permeti el moviment voluntari] sinó que varia de manera periòdica [ritmes del cor i l’estómac].

Veu
Cordes vocals. Els músculs de la larinx condicionen les formes de les cordes vocals i la glotis, (BM192) inervats i controlats des del còrtex motosensorial (anada i tornada per control realimentat.
La glotis està tancada en els tons baixos i forts i s’obre en els aguts i murmuris. Les vocals a mateixa freqüència i intensitat es distingeixen pels harmònics. Formen l’anomenat triangle de vocals:

A
A Ä
O Ö E
U Ü I

[Les consonants són transitoris em sembla] En parlar un home va aproximadament de la greu (clau de fa) al mi, mentre que la dona ho fa del la al mi3 de l’escala superior. Cantant s’arriben a les dues octaves.

Regulació hormonal. Sistema endocrí

BM270.DP Procés de regulació i coordinació dels diferents processos de l’organisme amb substàncies que activen o inhibeixen la producció d’enzims (B2600).
En els organismes elementals la cèl·lula és un espai únic, totes les parts estan en contacte i les reaccions químiques es poden equilibrar. En un organisme complex cal una integració i coordinació de moltes parts separades. Això s’aconsegueix mitjançant el sistema nerviós, especialitzat en respostes ràpides [sobretot musculars, afectant el moviment voluntari el SNC BM290 i el metabolisme el SNA BM270], i el sistema endocrí, especialitzat en la transmissió lenta i crònica [periòdica, no puntual?] de senyals a través del sistema circulatori (BM250). El s.endocrí regula el metabolisme (BM220-BM240), el creixement físic i psíquic, els mecanismes de reproducció (BM210), l’adaptació al rendiment i l’homeostasi del medi intern (moviment BM2A0, circulació BM250) en estreta col.laboració amb el sistema nerviós autònom (BM270). L’esquema general (F 217) s’inicia amb una neurosecreció a l’hipotàlem i hipòfisi per activar les glàndules hormonals perifèriques que generaran les hormones finals. Hi ha un mecanisme de realimentació (F 218) que retorna el punt de partida, ja sia que la hormona final inhibeixi la neurosecreció inicial, o bé que les concentracions de determinats factors metabòlics informin l’hipotàlem.

Hormones
Hormones peptídiques, esteroides, prostaglangines.
Les hormones són substàncies transmissores que actuen modificant la configuració d’enzims, inhibint o estimulant la síntesi d’enzims, o bé canviant la permeabilitat de les membranes cel·lulars (la insulina regula així la disponibilitat intracel·lular de glucosa).
Donat que la concentració d’hormones a la sang és molt petita 10-5 mol/l, cal que l’afinitat entre la cèl·lula objectiu de l’hormona (target o receptor) i aquesta, sigui molt gran.
Pel que fa a l’estructura les hormones es classifiquen en peptídiques (els receptors estan a la membrana cel·lular on s’activa una substància transmissora secundària) (F222), esteroides (poden penetrar dins la cèl·lula i trobar dins els receptors específics) (F224) i derivades de la tirosina.
Les hormones tisulars no pertanyen al sistema centralitzat endocrí i actuen de manera local (prostaglandines i digestives).

Neurosecreció a l’hipotàlem i hipòfisi
Les neurones de l’hipotàlem (BM144.2) segreguen hormones que es lliuren a la sang sota un senyal nerviós. Hi ha doncs la transformació d’un senyal nerviós a un senyal químic. L’hipotàlem està en contacte amb el cervell (endomorfines pel dolor), activa els sistemes simpàtic i parasimpàtic, i segrega un primer grup d’hormones (liberina i estatina i d’altres F 215, F 217) que estimulen o inhibeixen la secreció d’un grup secundari al lòbul anterior de la hipòfisi (BM144.2). El lòbul posterior s’activa sol. Aquest grup secundari activarà les glàndules perifèriques. Oxitocina, alliberada en l’acte sexual  i en el moment de parir.

Glàndules sexuals
Testosterona, Estrogens, Progesterona.
(BM172 BM173) G.sexuals fabriquen els gametos, espermatozous i òvuls, així com hormones reguladores de caràcter i comportament sexual. La testosterona segregada pels testicles és una h. que accentua els caràcters masculins i augmenta la massa muscular. Els estrògens són hormones femenines entre les quals hi ha l’estradiol que regula la formació d’òrgans sexuals femenins a l’embrió, i els cicles de fertilitat [Tots els tipus, tant masc. com fem. es troben en els dos sexes amb efectes més o menys intensos]. La progesterona té l’efecte invers.

Tiroides
Tirosina, Caràcter emocional, creixement.
(BM154) Situada rere la tràquea segrega la tiroxina (iode+tirosina) a instàncies d’estímuls (emocions, fred, calor, llum, son, fam, fosca) que actúen sobre l’hipotàlem que ho passa a la hipòfisi. Té un paper fonamental en la diferenciació cel·lular i el creixement, així com en els reaccions a les emocions. Un excés crema greixos, puja el pols, la humitat i dóna un temperament alegre i excitable. En canvi un defecte disminueix el ritme metabòlic i el creixement i fomenta un caràcter apàtic. (F 230)

Suprarenal
Adrenalina i cortisol, Resposta a perill.
La medul·la segrega adrenalina (i noradrenalina i norepinefrina) davant d’un senyal d’urgència del simpàtic (B2800) [No hipotàlem] porta sucre, activa la circulació desviant la irrigació de la digestió que queda interrompuda i portant-la al sistema muscular. S’inhibeixen les funcions digestives, augmenta la pressió sanguínia i el sucre [energia a punt]. [Això també ho fa una mica la cafeïna].
La crosta suprarenal segrega aldosterona que regula l’equilibri la concentració de les sals actuant sobre la secreció de saliva i orina, corticosterona que regula el metabolisme de proteïnes i hidrats de carboni (ritme dia-nit, activitat, estat anímic). Activació per hipotàlem.

Ronyons i paratiroides
Regulacio Ca, creixement dels ossos.
Regulen la integració celular (creixement i duplicació) mitjantçant la concentració de Ca2+ que té efectes sobre la permeabilitat de les membranes celulars. Creixement dels ossos.

Pàncrees
Glucèmia, insulina, glucàgon.
Regula el nivell de sucre a la sang (glucèmia). Mentre que el glucagó l’augmenta la insulina el redueix [Els diabètics se l’han d’injectar. El nivell de sucre també és intervingut per la tiroides [estat general], la suprarenal (corticoides i adrenalina (reacció ràpida)). Hi ha uns 6-10mg d’insulina al pàncreas.

Fetge
Colesterina, metabolisme de greixos.
Regulació del balanç hidrosalí (BM231, F 126)

Hormones amb impacte emocional
Oxitocina (lligam de parella o grup  ), Adrenalina i cortisol (activa al circulació aturant la digestió per reaccionar), insulina (pàncrees, estat d’ànim, millora la memòria i la cognició, el dèficit afecta la dopamina i la motivació, i augmenta el cortisol), sexuals (estrogen, testosterona), tiroxina (excitació i alegria / apatia,  tiroides).

Sistema nerviós autònom

El SN autònom o vegetatiu controla funcions orgàniques sense que intervingui el control voluntari del SN Central. (BM148 AF 107 i F49). Consta de dues parts, el simpàtic i el parasimpàtic que actuen sovint de manera antagònica. [El simpàtic posa el cos en estat d’alerta general preparant energia pels músculs i interrompent el procés digestiu. El parasimpàtic tornarà a activar la digestió localment].

Neurotransmissors
Els neurotransmissors són missatgers del sistema nerviós, produits per vesícules a les neurones, actuant entre els espais de les sinapsis de les neurones. Actuen molt localment i ràpidament (m-3s a 1 s). Disparen reaccions musculars, pensaments o emocions. (en canvi les hormones són segregades per glàndules i actuen sobre cèl·lules de tot el cos que tenen receptors per a , viatjant pel corrent sanguini. Regulen processos a llarg termini (minuts a dies) com el creixement, metabolisme o reproducció.)

• Glutamat: el neurotransmissor principal, present a la majoria d’enllaços que es poden modificar [com el el model de representació distribuïda]. Un excés causa sobreestimulació i pot tenir repercussions en ansietat, depressió, ictus i Alzheimer.
• GABA: inhibidor i tranquilitzador; els nivells baixos s’associen amb ansietat i estrès.
• Glicina: inhibidor a la medul·la espinal.
• Acetilcolina: Activa o inhibeix músculs i òrgans al sistema nerviós autònom. És el principal connector entre nervis i músculs. També actua al cervell.
• Dopamina: sistema de gratificació sense de plaer i eufòria , el defecte està relacionat amb la malaltia de Parkinson, i l’excés, amb l’esquizofrènia.
• Serotonina, produït als intestins (90%)  i SN central. Seria l’estabilitzador d’estats d’ànim, regulant la gana, la son, memòria, estat d’ànim i funcions del sistema cardiovascular i endocrí.  Nivells baixos s’associen amb ansietat, irritabilitat i depressió.
• Norepinefrina, sintetitzat al SN perifèric, estimula la segregació de l’hormona de l’estrès epinefrina (adrenalina) a les glàndules suprarenals  en situacions de fugir o atacar preparant el cos per reaccionar. Contribueix a la por i l’ansietat. El mateix l’epinefrina (adrenalina) que augmenta el pols, la pressió i el sucre.
• Endorfines, generades a la glàndula pituitària. Bloquegen la percepció del dolor i augmenten la sensació de benestar. Produïdes quan es fa exercici físic o a l’orgasme.

Neurotransmissors implicats en les emocions: Glutamat/GABA (general, excitació o repòs), Dopamina (plaer i eufòria), Serotonina (estabilitzador estats d’ànim), Norepinefrina i epinefrina (reacció estrès), Endorfines (bloqueig dolor i benestar).

Simpàtic
Les fibres preganglionars s’activen amb acetilcolina. Després del gangli es ramifiquen en una proporció 1:20 i l’activació és amb noradrenalina. En els òrgans hi ha receptors alfa (generalment estimulants) i ß (generalment inhibidors). [En situacions d’emergència posa el cos en estat d’alerta. La medula suprarenal -similar a l’hipotàlem- transforma senyals nerviosos en secreció d’adrenalina i noradrenalina].

• Ull: Dilatació
• Glàndula submandibular: secreció mucosa espessa.
• Cor: Transmissió ràpida de l’estímul, augment de la freqüència.
• Bronquis: Relaxament.
• Estómac i intestí: Relaxament.
• Pàncreas: Inhibició/Activació de secreció d’insulina.
• Medula suprarenal: Activació de secreció [d’adrelina].
• Vasos: contracció.
• Músculs: Glucogenósi.
• Veixiga orina: Contracció esfínter i relaxament detrusor.
• Genitals: ejaculació.

Parasimpàtic
Els ganglis estan situats sovint dins dels mateixos òrgans [així la cadena de ganglis del SNA és només simpàtic, per això es diu que el simpàtic fa una excitació difusa i el parasimpàtic més local]. Aquí la substància transmissora és sempre l’acetilcolina. Té contacte amb l’hipotàlem hi ha connexions al nervi gandul.

• Ull: Contracció. Glàndules llagrimals
• Glàndula submandibular: saliva acuosa, quinines.
• Cor: Transmissió lenta de l’estímul, baixa la freqüència.
• Bronquis: Contracció, activació secreció.
• Estómac i intestí: Activació del to muscular i secreció.
• Pàncreas: Activació de secreció d’exocrina.
• Intestí gruixut: Activació del to muscular i secreció.
• Veixiga orina: Contracció del detrusor.
• Genitals: Erecció (vasodilatació).

Sentits

[ENLLAÇ a percepció psicologia i fenomenologia] Els receptors del cos es projecten als lòbuls parietals (BM144.12) [on ho fan els receptors de les vísceres?, el mal d’estómac], l’olfacte al frontal (BM144.11), l’oïda als temporals (BM144.13) i la vista a l’occipital (BM144.14).

Sentits dèrmics
Receptors de dolor, temperatura i pressió.
(BM1A0) La pell registra pressió, contacte i vibració amb receptors mecànics (cèl.lules de Meiner, corpuscles de Meiner i c. de Pacini) que reaccionen a la pressió mecànica o als estiraments del cabell. Per la temperatura hi ha receptors de fred T<36C, i receptors de calor per T>36. Hi ha un domini d’adaptació entre 20 i 40 fora del qual s’avisa de fred o calor a evitar.
Hi ha receptors de dolor, terminals nervioses lliures que reaccionen a danys del cos (tall, aixafament, calor). Hi ha un primer dolor (agut) i breu que condueix a un reflex de retirada i un segon dolor (greu), més llarg, que duu a postures de precaució.

Sensibilitat profunda
Propioceptors. (BM121) Els propioceptors es troben als músculs. Els receptors articulars mesuren l’angle i velocitat de les articulacions en moviment. Els fusos musculars i receptors tendinosos recullen la longitud muscular (contracció) i tensió múscul-tendons.

Olfacte
Les substàncies olfactòries són inhalades, dissoltes en una capa de mucosa i arriben als receptors (106). Els llindars de recepció depenen de la humitat i temperatura de l’aire, i de la substància. Es detecten 108 mg de metilmercaptana en 108 m3 d’aire. Hi ha una adaptació ràpida. Per exemple l’octanol, al cap de tres minuts ja no es detecta, ni a una concentració 100 vegades superior a la inicial. D’altres com els àcids, afecten a terminals lliures que no s’adapten (dolor). [En algún lloc he llegit que s’han registres més de 1000 olors diferents]. Les neurones van convergint (200 en una) i van cap a l’hipotàlem, a l’escorça cerebral i el sistema límbic on tenen influència sobre la situació afectiva. Poden desencadenar secreció salival i gàstrica.

Gust
Les cèl·lules del sentit del gust s’agrupen en poncelles gustatives situades a la llengua. Es detecten quatre qualitats bàsiques amb punts receptors distribuïts en quatre regions diferents: dolç (extrem), salat (cantó frontal), àcid (laterals) i amarg (enrera). Els llindars són molt més elevats que en l’olfacte (1g/l pel NaCl (sal), o 4mg/l per la quinina (amarg). [A la llengua també hi ha sensors dèrmics per la temperatura i la textura, suposo.]

Equilibri
En la còclea (caragol) (BM182) hi ha tres canalículs que contenen una ampolla immersa en un líquid, la endolimfa. Quan es mou el cap, la inèrcia de l’endolinfa que tarda en seguir el moviment actúa sobre els cilis de l’ampolla que registren. Hi ha tres canalículs per recollir el moviment en les tres dimensions. Si els canalículs recullen l’acceleració de rotació, l’orgue vestibular té també dos epitelis sensorials més que recullen la posició cel cap respecte la vertical de la gravetat (macula sacculi i màcula utriculi). Aquesta informació es coordina al cerebel per modificar els músculs i mantenir l’equilibri així com amb la informació visual per saber si el canvi del camp visual es deu a una rotació del cap o al moviment de l’objecte observat.

Oïda
L’orella humana percep freqüències entre 16 i 20000 Hz (disminuint fins a 5000 a la vellesa) amb unes intensitats que van des de 3.2 10-4 din/cm2 fins al límit dolorós de 640 din/cm2. Subjectivament les ones sonores es perceben amb diferent intensitat segons la freqüència (F297) (a igual intensitat les freqüències baixes se senten més fortes, pujant altra vegada a les altes amb un mínim cap als 4000 Hz. Les freqüències agudes es recullen a la part de la coclèa més a la vora de la finestra oval mentre que les baixes ho fan prop de l’helicotrema. A la rampa mitjana, una coberta vibra d’acord amb les ones de pressió que recorren l’endolimfa i excita els cilis de les cèl·lules receptores que activen el senyal nerviós [els cilis potser només s’han desplaçat 10-11 m, de l’ordre del radi de l’àtom d’hidrogen].
Del so se’n recull la freqüència (amb un “poder separador” que distingeix entre 1000 i 1003 Hz [què és, un quart de to? Segurament separem més dos dos simultanis que successius]), la intensitat, la direcció i la distància del focus de so. La direcció es capta comparant la diferència de temps per arribar a cada orella mentre que la distància es troba, comparant un so conegut amb el sentit i recordant que els aguts són més amortits que els greus.

1: Orella externa. 5: Orella mitjana. 13: Orella interna: 14: Laberint: 15: Conducte semicircular, 16: Vestíbul: 17: Finestra oval, 18: Finestra rodona. 19: Còclea. 20: Nervi vestibular, 21: Nervi coclear, 22: Conducte auditiu intern. Altres: 11: Os temporal, 23: Nervi auditiu

Vista
Miopia, Hipermetropia, Poder separador, cons, bastons, rodopsina, visió estereoscòpica.
Els raigs són refractats per la còrnea, l’humor vitri i el cristal.lí que fan la funció d’una lenta convexa formant una imatge invertida a la retina. El múscul ciliar estira la lent pels objectes llunyans i es relaxa arrodonint la lent pels propers. Quan el globus ocular és massa llarg la imatge de l’objecte llunyà es forma abans de la retina i es corregeix amb una lent còncava. Quan és massa curt l’objecte proper té una imatge passada la retina i es corregeix amb una lent còncava.
L’ull té una resolució o poder separador d’un minut (1mm a 3.5 m). Al centre hi ha cons que van disminuint a mesura que es desplacen a la perifèria (-90 i 90 graus) amb una corresponent disminució de l’agudesa visual. Capten bé els detalls d’objectes ben il·luminats, visió clara. Els bastons estan distribuïts amb un pic al centre i baixen molt més enllà de 30 graus. S’usen per visió de clar i fosc amb mala il·luminació.
La rodopsina dels bastons (clar-fosc) és sensible a totes les longituds d’ona. Els cons recullen el color gràcies a que n’hi ha tres tipus, corresponents als colors blau-violeta, verd i vermell-groc, amb els quals es poden generar tots els altres per combinació.
La conversió del senyal lluminós en senyal nerviós la fa la molècula rodopsina als bastons [i quina la fa als cons?] que gira d’estat cis a trans i excita un senyal elèctric tornant a ser carregada amb despesa d’energia.
L’adaptació a la intensitat lluminosa és possible per i) la variació del diàmetre de la retina, ii) la densitat de molècules [rodopsina] a punt per rebre el senyal lluminós (carregades), que és més baixa sota llum intensa i iii) variació del número de receptors connectats a terminals del nervi òptic [mecanisme de xarxa neuronal].
La visió estereoscòpica i apreciació de la distància es fa integrant els camps visuals lleugerament diferents de cada ull (i avaluant l’esforç muscular d’acomodació).

Diagrama complet d’un ull humà (secció horitzontal del dret vist des de dalt) 1. cristal·lí; 2. zònula ciliar; 3. cambra posterior; 4. cambra anterior; 5. trajecte de l’humor aquós; 6. pupil·la; 7. corneosclera; 8. còrnia; 9. sistema trabecular i canal de Schlemm; 10. limbe esclerocornial; 11. escleròtica; 12. conjuntiva; 13. úvea; 14. iris; 15. cos ciliar amb a: pars plicata i b: pars plana; 16. coroide; 17. ora serrata; 18. humor vitri amb 19. conducte hialoide; 20. retina; 21. Màcula retinal; 22. fòvea central de la retina; 23 disc òptic, papil·la òptica → punt cec; 24. eix òptic de l’ull; 25. eix de l’ull; 26. nervi òptic; 27. beina dural; 28. càpsula de Tenon; 29. tendó. 30. segment anterior, 31. segment posterior 32. artèria oftàlmica, 33. artèria i vena centrals de la retina → 36. vasos sanguinis de la retina; artèries ciliars: 34. posteriors curtes, 35. posteriors llargues i 37. anteriors, 38. Artèria lacrimal, 39. Vena oftàlmica, 40. Vena vorticosa 41: Etmoide, 42. Múscul recte intern, 43. Múscul recte extern, 44. Esfenoide

Sistema nerviós central

El sistema nerviós regula l’organisme mitjançant la transmissió de senyals d’òrgans i receptors cap al SN (medul·la i encèfal), senyals aferents, i del SN cap als òrgans i músculs, senyals eferents.
Es calcula que rebem uns 10⁹ bit/s d’informació de l’ambient del qual només tenim consciència d’uns 10² bit/s. La informació que tornem al medi mitjançant el llenguatge i el gest es podria avaluar en 10⁷ bit/s. [Una pantalla de televisió representa 10⁶ bit/s, una pàgina de llibre 4000 bit/s].

Topologia
Vies sensorials del cordó posterior i anterolateral, nervis cerebrals. Via motora piramidal (moviment voluntari) i extrapiramidal. Sistema reticular d’activació. Córtex.
[(AB) Principi de convergència: sobre les dentrites d’una neurona hi arriven terminals d’axons de diferents neurones. Principi de divergència: una neurona en pot activar d’altres, de 15 en el cas de músculs oculars a 900 en cas del peu].(Veure BM141-BM149) [ connexió en 3 parts: encèfal  (1) tàlem (2) medul·la (3) òrgan o sentit]

• i) Pel sistema motor i els sentits dèrmics, va una primera neurona dels òrgans a la medul·la oblonga. Una segona neurona les duu al cerebel o el tàlem on una tercera les connectarà al còrtex. Es localitza conscientment la zona afectada (mapa sensitiu). (Via del cordó posterior, inexistent als vertebrats inferiors).
• ii) Els nervis de dolor i temperatura, canvien a la medul·la tot passant a l’altre costat (1a neurona) i una segona connecta al tàlem, la tercera projecta al còrtex la zona del dolor. (Via del cordó anterolateral)
  [Les fibres de la regió cefàlica també van al tàlem. I tinc entès que els sentits de la vista, oïda i gust també van al tàlem mentre que l’olfacte aniria al córtex].
• iii) Els nervis cerebrals (vista, oïda, olfacte [nervis procedents d’òrgans sensorials específics mentre que la resta són un mapa muscular del cos]) van al córtex passant pel tàlem (1a neurona del sentit al tronc, 2a del tronc al tàlem, 3a projecció al córtex) Aquesta tercera neurona s’hauria afegit als mamífers amb la telencefalització. En els vertebrats inferiors el diencèfal era suficient (H0110).
• iv) Via piramidal. Moviment voluntari. Es tracta d’una via similar a la posterior on una neurona va directament de les zones motores del córtex (1 neurona) fins a les cèl·lules motores de la medul·la espinal (2) que inervarà els músculs voluntaris.
• v) Via extrapiramidal. Es un sistema poc homogeni [poc clar] i són interrompudes almenys una vegada entre còrtex i medul·la espinal (al diencèfal o al tronc. Distribueix el to muscular. Facilita o inhibeix complexos de moviments voluntaris.
• vi) Al tronc cerebral (medula oblonga=bulbe raquidi?) hi ha el sistema reticular que rep unes aferències polisensorials (Visió, audició, gust, olfacte). També rep i envia senyals al còrtex afectiu via tàlem, al sistema vegetatiu via l’hipotàlem, a la consciència pel sistema límbic i al còrtex motor a través dels ganglis basals [A tot arreu sembla AB 378]. Aquests senyals no es projecten sobre una àrea sensorial concreta ni produeixen una resposta específica sinó que envien uns senyals generalitzats a diferents zones del còrtex provocant un estat d’atenció o arousal. Es parla de ARAS (Ascending Reticular Activating System). Té un paper important en els cicles de son i vigília. El sistema reticular també pot ser activat pel córtex [Una obsessió que no em deixa dormir?].

Córtex
[Topologia a tenir en compte en la recerca de xarxes neuronals]. Hi ha moltes neurones, 1011 i cada una rep inputs de moltes altres, entre 103 i 105. Això vol dir que és possible connectar dues neurones qualsevols amb només quatre sinapsis (1016 accessibles) amb un promig de 104 connexions) (PDP:4). Es parla de sis capes de neurones al còrtex associatiu.
Tant el tàlem com la crosta té diferenciades les zones corresponents a cada receptor i es parla de camps de projecció sensorials. Uns camps sensorials secundaris estan relacionats amb la interpretació (identificació, aprenentatge, memòria) de la percepció. (BM144.12).
Veure també xarxes neuronals a H1100.

(Sistema nerviós Cordats i cervell trino. Anatomia: Sistema nerviós.  Fisiologia: Sistema nerviós central. Cervell i xarxa neuronal )

Mecanismes de procés. Inhibició. Cada neurona reb aferències de moltes altres. El potencial que es transmet va codificat en pulsos més que en altura del potencial [F254, així que els senyals del cos estan digitalitzats?]. El nou potencial és funció dels que es reben, havent-hi mecanismes de comparació i inhibició (F255). La inhibició pot ser presinàptica si una dentrita és “interceptada” per un altre abans del contacte, amb la qual cosa allibera menys acetilcolina, o bé postsinàptica [funció dels impulsos F260]. La neurona que activa un múscul flexor connecta també amb una que inhibeix l’extensor antagònic. (AB 373). Veure també xarxes neuronals a HXXXX.

Moviment i conducta

Reflexos. Motilitat de sosteniment. Conducta vegetativa, instints. Moviment voluntari. Son i vigília.
[on acaba la medecina i comença la psicologia?] [La conducta de l’organisme humà és objecte d’estudi de la psicologia. Allà es parlarà de subjecte. El subjecte-organisme es troba immers en un medi físic, social i cultural del que rep matèria, energia (metabolisme), senyals de primer ordre (informació sensorial) i de segon ordre (codi de símbols culturals com el llenguatge) i al qual retorna també matèria, energia (excreció, calor, treball mecànic), i senyals de primer i segon ordre. L’home és doncs un sistema biològic, membre d’un grup social (SXXXX) i un consumidor de cultura (CXXXX).]
[A nivell biològic baix el sistema evoluciona per mantenir un equilibri dinàmic de processos químic. A nivell de processament de senyals baix, xarxes neuronals, el sistema es comporta ajustant els valors de connexió (resposta) i els pesos (aprenentatge) per arribar a un mínim “energia” (veure PDP). A nivell psicològic el subjecte en el sentit de Skinner és una capsa negra que respon a estímuls de manera modificable. Dit d’altra manera, aquí la causalitat no és l’equilibri químic biològic, ni l’ajustament de la xarxa neuronal sinó la satisfacció de necessitats biològiques i instints (gana, set, sexe). Al nivell de personalitat [narrativa], el motor de la conducta és la satisfacció de “necessitats” o expectatives socio-culturals.]

• Reflexos
  Arc reflex, reflex propioceptiu, reflex exteroceptiu. En l’arc reflex l’aferència de l’òrgan connecta amb una motoneurona a la medula sense passar pel cervell. Quan l’estímul i la resposta estan al mateix òrgan es parla de reflex propioceptiu (pot passar pel cerebel i pel córtex). En cas contrari es tracta d’un reflex heteroceptiu (receptor i òrgan executor separats). Així per exemple un estímul al peu dret provoca la flexió de tots els músculs del peu dret. D’altres cassos poden ser reflexos digestius, l’esternut, la tos, etc. (F 260). (Xarxes neuronals HXXXX, respostes nivell H0 i H1).
• Motilitat de sosteniment
  A més dels reflexos propioceptius hi ha una gestió integrada de la posició del cos respecte de medi amb l’objectiu de mantenir un equilibri. El centre principal d’aquesta funció és el cerebel i per tant funciona fins i tot en un animal descerebrat. Parteix d’un estímul a un hemisferi del córtex on es poden localitzar zones específiques (gir de cap, cames) (BM144.11, BM144.12) que causarà el moviment corresponent a l’altra meitat del cos (veure topologia BM2A1). La motricitat de posició [moviment general BM2B2] s’adaptarà a aquesta acció. [S’activen de manera coordinada d’altres músculs per acompanyar un moviment voluntari (ex. jugar a tenis o tocar el piano) i per respondre a un estímul (reflex heteroceptiu). Això té una explicació en PDP. Pel que fa a conductes motores coordinades i complexes s’hauria de distingir entre la capacitat bàsica de coordinació, les tàxies hereditàries, i aprenentatges complexos com el tenis o el piano]. Al cerebel li arriba informació de l’òrgan de l’equilibri (BMXXX), informació dels propioceptors de l’aparell locomotor i còpies de les ordres motores que està enviant el córtex. La sortida torna informació al córtex motosensorial i als centres motors del tronc cerebral d’on surten via medula espinal ordres motores coordinades (F 266), tant per via piramidal com extrapiramidal.
• Conducta vegetativa. Instints
  Hipotàlem i s. límbic. Reacció de defensa, metabolisme basal, reproducció. Instints d’agressió, nutrició i sexe. Programa de conducta inconscient. L’hipotàlem regula els processos vegetatius (SNA) i endocrins, integrant els moviments interns. Per això reb dades dels termoceptors per regular la temperatura, dels osmoceptors per regular l’osmolaritat de la sang, etc. Això permet preparar l’organisme per i) Una reacció de defensa davant d’un perill [SNA simpàtic amb adrenalina, augment pressió i respiració], ii) conducta nutritiva estimulant els processos digestius [parasimpàtic, secreció salival, irrigació estómac][metabolisme basal], i iii) conducta reproductiva (regulació nerviosa central davant del company, erecció, regulació hormonal de l’embaràs). [No són aquests els instints bàsics d’agressió, nutrició i sexe?]. Les ordres de l’hipotàlem van al SNA simpàtic i parasimpàtic, al sistema somàtic nerviós [musculatura esquelètica] i al sistema endocrí -hormones- a través de la hipòfisi (BM270).
  El sistema límbic consta de les zones cerebrals següents: cos amigdalí, corn de Ammon, gyrus cinguli, nucli septal [se suposa que són parts de l’hipotàlem]. Se suposa que intervé en l’elaboració del programa de conducta de de l’hipotàlem [inconscient] recollint les necessitats corporals, consultant l’aprenentatge i tenint un paper fonamental en els instints i la part afectiva d’emoció i motivació. Seria el responsable de les expressions d’emocions com cólera, ràbia, alegria [i riure]. Una de les dades que té gran influència és l’olfactiva que anirà a parar el lóbul frontal [del córtex per tant. El nervi olfactori no aniria al tàlem sinó directament al córtex. Em sembla que Pinillos deia que el córtex associatiu es formà per evolució del bulb olfactori]. La relació entre el lóbul frontal i límbic serviria per subordinar o controlar associativament pautes de comportament innates [Freud 100%].(Pel que fa a la preparació de l’organisme per a l’activitat es parla de sistema d’activació reticular ascendent ARAS).
• Moviment voluntari
  A més de la medul·la espinal, el tronc cerebral i el cerebel, en la regulació del moviment hi intervenen el còrtex i els ganglis basals (dividits en estriat, pàl·lid i substància nigra) (BM144.1). En el còrtex es pot traçar un mapa de les diferents zones motosensorials. Les parts corporals amb moviments fins com la cara i els dits hi són intensament representades. Hi trobem agrupades en forma de columna les cèl.lules nervioses que connecten el còrtex amb motoneurones de la medul·la; s’anomenen cel. piramidals. Les vies piramidals estan agrupades no tant per músculs independents com per grups de moviments. Transmeten ordres als músculs esquelètics per dur a terme moviments intencionals ràpids. A més d’aquesta eferència directa hi ha una via extrapiramidal que passa pel tronc cerebral. El pas pels ganglis basals permet preparar programes pels moviments lents i uniformes (anomenats “trepadores” [climbing?] [Aquesta és una via piramidal o extrapiramidal?].
  El procés es resumeix així. Arriba un estímul per un moviment i a l’àrea subcortical [cervell mig amb tàlem i hipotàlem, tronc cerebral] es produeix un projecte de moviment que passa als camps corticals associatius. Es diu que a tot el cervell s’estableix un “potencial de voluntat”. El projecte voluntari passa al cerebel per coordinar l’equilibri (moviments ràpids) i als ganglis basals pels moviments d’escalada. D’aquí, a través del tàlem arriben a les àrees corticals motores que enviaran l’ordre final a les motoneurones de la medul·la via piramidal. (F 268)
• Son i vigília
  BM2B5.DE Ones alfa, ones beta, electroencefalograma, REM, ritme circadià.
  Tots aquests processos constitueixen la conducta de l’organisme que ja gairebé és un subjecte. El ritme d’activitat varia cíclicament al llarg del dia (ritmes circadians), alternant son i atenció (arousal). Els nivells d’activitat de la crosta cerebral es pot recollir en el potencial de la pell (Electroencefalograma, EEG). En estat de vigília (despert en repòs amb els ulls tancats [sense mirar ni fer, només contemplar?], hi ha les ones alfa (10Hz, 50 µV), en estat d’atenció (ulls oberts, fent coses) hi ha ones ß (20Hz, < 50 µV). En el son hi ha un estadi BC amb ones Ú de 6 Hz i un altre de son profund DE amb ones Ù de 1 Hz. Durant l’estadi B apareixen moviments ràpids de l’ull [acció virtual?] REM. Els somnis d’aquest estadi es recorden amb més intensitat que els NO REM. Sembla que es recorren aquests estadis fins a cinc vegades al llarg de la nit (períodes despert BCDE d’una hora).
  El son no suposa una interrupció de l’activitat cerebral sinó una forma d’organització cerebral diferent de la de la vigília [procés batch de les experiències diàries?].
  El ritme circadià sembla ser de 25 hores en absència d’informació ambiental. L’entorn ens el fa sincronitzar a 24h [i jo el dec tenir de 27 i per això me’n vaig a dormir tard, amb siesta al mig].

Qüestions, límits de la condició humana

El debat de l’avortament
Als USA abans que es tombés Roe v. Wade, a UK i austràlia, l’avortament és permès fins a la setmana 24. A Europa fins la setmana 12 i fins la 24 en cas de risc de malformació o risc per la mare. Del punt de vista legal per ser considerar subjecte de dret i tenir dret a heretar, a molts països s’exigeix que sobrevisqui 5 dies.
[on traçar la línia? Un zigot humà és molt semblant a un zigot d’un ratolí, però és un ésser humà en potència. A les 12 setmanes fa 30mm i 8 grams, el sistema nerviós està a mig formar.] [ Si els homes que han engendrat el fetus que es considera avortar se n’haguessin de fer responsables, segurament la llei seria més permissiva. El paper de l’església, oposant-se als mètodes de control de natalitat ha demonitzat el plaer sexual, com si fos quelcom dolent llevat que estigui orientat a procrear.

La bona mort, testament vital, suïcidi assistit
La tecnologia actual de respiració assistida permet, a un cost elevat de recursos i patiment, allargar la vida unes setmanes. Per evitar-ho està previst el testament vital.
[Fins fa unes dècades els humans morien aviat. Ara vivim més anys però són anys de dependència. Entrevista a Henry Marsh . A partir dels 75 anys hi ha un 30% de possibilitats de patir Alzheimer, 50% als 90.  Més enllà del testament vital, que Es planteja si hem de poder decidir si només volem viure amb un mínim de qualitat de vida. (Acabar la vida NewYorker)
Alguns països permeten el suïcidi assistit en certes circumstàncies (Bèlgica, Holanda, Canadà, Espanya, Austràlia i Nova Zelanda). [2024  una parella a Holanda decideix eutanàsia (BBC).

Vida augmentada. Longevitat
Bryan Johnson gasta 2M$ anuals en tractaments per mirar d’estendre la seva vida ( Time). S’especula que nous tractaments que evitin la senescència de les cèl·lules podrien estendre la vida fins als 150 anys o fins i tot arribar a la immortalitat. Peter Attia investiga com allargar la vida amb exercici i alimentació (NewYorker, PeterAttia.com)

El cos humà

Introducció. Esquelet (211 ossos). Sistema muscular (>600). Sistema circulatori. Sistema nerviós.  Òrgans cavitat toràcica i abdominal.  Òrgans del cap (sentits i digestius). Epidermis.

Introducció

L’home pertany a l’ordre dels primats  dins de la classe mamífers dels vertebrats. Hi trobem els deu (onze si posem a part l’immune) sistemes d’òrgans localitzats en diverses parts d’un cos sostingut per un esquelet. Aquest esquelet ha desenvolupat un cap i quatre extremitats a partir de la columna vertebral, amb les parts mòbils gràcies a un conjunt de músculs controlats pel sistema nerviós. Els òrgans s’allotgen en quatre cavitats, toràcica, abdominal (cavitat ventral), craneal i espinal (cavitat dorsal).

Percentatges de pes: pell i músculs (56%), Vísceres (34%), Cervell (2%), esquelet (8%). Un nadó té un 75% d’aigua, percentatge que baixa a 63% al jove varó (53% dona) i un 53% i 46% en els madurs. La sang és un 8% del pes total.

(Howard Shatz)

(WK) El cos humà té de l’ordre de 30 10¹² cèl·lules humanes i un nombre semblant de no humanes. Les cèl·lules resideixen en un espai format per col·lagen i fluids.  n un cos d’uns 70kg, 45 correspondrien a cèl·lules humanes i 25 a no humanes i no cel·lular.

El Human Cell Atlas ha estudiat 67M de cèl·lules de 10m individus, identificat milers de tipus  classificats en 18 grups (Adipós, pit, desemvolupament, ull, diversitat genètica, intestins, cor, sistema immune, ronyó, fetge, pulmó, múscul i esquelet, sistema nerviós, oral i craneofacial, organoid, pàncrees, reproducció, pell).

Esquelet

Hi ha 211 ossos: 22 al crani, 33 vértebres a la columna, 12 parells de costelles i esternó (25), extremitats superiors (68) i inferiors (63).

Teixit
L’os està envoltat pel teixit compacte disposat en estructures cilíndriques (sistema de Havers) travessat per vasos sanguinis i canals per on circulen els productes metabòlics. Les capes externa i interna (periosti i endosti) generen noves cèl.lules pel creixement en diàmetre. Dins hi ha el teixit esponjós amb la medula òssia que genera els glòbuls rojos.
En un os llarg hi ha dos caps als extrems (epífisis) entre els quals hi ha la diàfisi. Uns cartílags de conjunció permeten el creixement longitudinal. Els cartílags de l’epífisi permeten l’articulació lubrificats pel líquid sinovial.
La substància orgànica (osteïna) arriba a un 30% del pes mentre que la resta és aigua i sals minerals, principalment fosfat de calç.
A més dels ossos llargs hi ha els curts (vértebres, mans i peus) i els plans (crani, omoplat, esternó). Tenim l’esquelet axial i l’apendicular (extremitats).

Esquelet axial (80): crani (29), Columna (26), Tòrax (25)

Crani
Frontal, Occipital, parietals, temporals, esfenoide, etnoide (8). Os malar, maxilars superiors (2), maxilar inferior (1), zigomàtic [pòmul] i altres: cartíleg nasal (2) i lacrimals (2), orella (6), iode al coll

Columna
Vértebres cervicals (7), dorsals (12), lumbars (5), sacro  i coxis.
Les cervicals formen el coll. La que sosté el cap s’anomena atlas, la segona és l’axis. Estan articulades. Les dorsals estan connectades a les costelles. Tenen un sortint enrera (apòfisi espinosa) i dos als costats (apòfisis transverses). Estan connectades per cartílags. Les vértebres del sacro i coxis estan soldades.

Tórax
12 parelles de costelles i l’estèrnum.
Els primers set parells són costelles de debó, unides a l’esternó per un cartílag propi, els tres següents són costelles falses unides a l’esternó pel cartílag de la setena. Els dos darrers parells són costelles flotants que no s’uneixen a l’esternó i es dilaten en la inspiració.

Esquelet apendicular [extremitats] (126): clavícula i omòplat (4), braços (60), pelvis (2) cames (60)

Extremitats superiors 64 (4+30+30)
Clavícula, omoplat (4). Braç, húmer, radio, cúbito (3). Mans (27), carp(8), metacarp (5), falanges(14, 3 als quatre dits i dos al polze).
La clavícula està unida a l’esternó d’una banda i es recolza en l’omoplat que conecta amb les costelles per uns músculs. Junts formen la cintura escapular. A l’articulació del braç, el cúbito, extern i més llarg, s’uneix a l’húmer (del colze al dit petit). El radi pot girar al voltant quan ho fa el canell (carp) passant de supinació (mà palmell) a creuar-se en la pronació. La mà té 27 ossos, tars, metatars i els dits amb tres falanges cada un llevat del polze.

Extremitats inferiors (62) pelvis 2, cames 4 peu 26
Osos coxals o ilíac (2), fèmur, ròtula, tíbia, peroné (4), tars (7), metatars (5), falanges(14) (3+2×30).
Els ossos ilíacs estan soldats formant la pelvis on s’allotja el cap del fèmur que s’articula al genoll amb la tíbia. El peroné, més petit, està unit a la tíbia i no pot girar com el radi.

Articulacions

• Ossos sense moviment a la unió (sinartrosi) com les sutures del crani i la tíbia i el peroné.
• Articulacions cartilaginoses (ossos del pubis)
  • Articulacions sinovials amb cavitat articular. Aquestes darreres es classifiquen així (AF 9)
  • 1. Troclear, tipus frontissa, monoaxial, flexió i extensió (colze i dits).
  • 2. Trocoide, pivot, rotació, monoaxial (ràdio i cúbito).
  • 3. Artrodia, lliscant (carpo, tarso, costelles i vértebres).
  • 4. Condílea, elíptica permetent flexió i rotació, biaxial (Occipital sobre atlas, radi i carpo). També el polze.
  • 5. Enartrosi, en allotjament esfèric, triaxial (genoll, espatlla).

Sistema muscular

Els músculs són feixos de fibres musculars formades per cèl·lules miofibril·les  suportades per teixit conjuntiu fibrós. Propioceptors.
Músculs estriats o vermells (cor i esquelet), i llisos o blancs. Tendó i ventre.  (Cada feix de fibres té unes 25 fibres, cada una d’elles amb 1000 miofibrilles de 1µm. En la miofibril·la es distingeixen segments o discos, els sarcòmers, formats per filaments gruixuts i prims). Les fibres dels músculs vermells (esquelètics) tenen un diàmetre d’unes 100 micres i una longitud d’uns 5 cm. Les dels músculs blancs només arriben a 150 micres (per això no es distingeixen les estries i s’anomenen blancs, llisos). Els esquelétics, són inervats per neurones motores somàtiques i produeixen els moviments voluntaris mentre que el cor i els músculs llisos, presents a les vísceres, ho són pel sistema nerviós autònom.
Hi ha més de 600 músculs i constitueixen de l’ordre del 40% del pes de l’home.
Els esquelètics estan fixats als ossos per tendons. Es classifiquen pel nombre d’insercions (bíceps o tríceps), per l’os sobre el que actuen, per la direcció dels feixos (recte, oblic, transversal), la mida i forma, o el tipus de moviment (flexor, extensor, pronador, supinador).

Músculs del cap
Frontal, temporal, orbicular parpelles i llavis, elevador llavi superior, masseter (baixar mandíbula), esterno-clido-mastoidal.

Músculs del tòrax
Deltoide, pectoral major, serrat (costelles), oblic major (costat), recte abdominal (amb tres interseccions tendinoses). Trapezi, dorsal. Diafragma.

Músculs del braç
Bíceps, tríceps. Avantbraç interior: supinador, palmars (flexor dels dits). Avantbraç extern: radial (pronador), extensors dels dits.

Músculs de la cama
Darrera: Gluti, vast extern (cuixa exterior), bíceps crual i femoral (flexió cuixa), [isquiotibials] adductors (obrir cuixa), bessons amb tendó d’Aquiles, flexors dels dits. Davant: Banda iliotibial amb tensor de la fascia lata(del maluc al genoll), quàdriceps, tibial anterior, extensors dels peus.

Sistema circulatori

Xarxa de conductes, artèries, venes i vasos, teixit epitelial per on circula la sang i el plasma format per proteïnes i fibrinogen, impulsat pel cor.

[Les cèl·lules dels organismes primitius han de viure en un entorn líquid ric en nutrients i on s’aboquen els residus. En els vertebrats el sistema circulatori duu aquest entorn a cada cèl.lula a través d’una xarxa circulatòria. És el mateix organisme que fa el manteniment d’aquest entorn, aportant oxígen i eliminant CO2 (ruta pulmonar), recollint i distribuïnt els nutrients dels teixits i distribuint i reciclant els limfocits del sistema immune (sistema limfàtic).]
F 145, a cada interstici del cos hi arriben capil·lars connectats a arterioles, vènules i vasos limfàtics. Es filtren 20l al dia dels vasos capil·lars cap als intersticis, dels quals se’n reabsorbeixen 18 per les vènules i 2 tornen a través de la xarxa de vasos limfàtics.
La circulació es reparteix així: encèfal 15%, cor 10%, fetge i intestí 20%, ronyons 25%, altres òrgans 30% (Atlas Biol 108).

Sang
Per cada mm³ 5.10⁶ eritrocits, 4-10.000 leucocits i 2.10⁶ Trombocits. (Indico els valors a l’analítica de 2022).

• Eritròcits o glòbuls rojos fixen i transporten el O2 i el CO2. Es produeixen a la medul·la òssia. Duren uns 120 dies. (Hematies per mm3 4.44M, Hematòcrit % en volum 40%, hemoglobina, la proteïna que transporten els glòbuls rojos, 14g/dl).
• Els leucòcits o glòbuls blancs fan funcions de defensa. Es produeixen al tim, ganglis limfàtics o la melsa. Hi ha un 67% de granulòcits, un 27% de limfòcits i un 6% de monòcits. (4.2m/mm3, limfòcits 32%, monòcits 14%))
• Els trombocits o plaquetes tenen el paper de tapar els vasos lesionats mitjantçant la coagulació. (162m/mm3)
• Líquid que conté els elements anteriors, amb una osmolaritat de 290 mosm/lamb 72g de proteïnes (albúmina i globulina) i fibrinogen usat en la coagulació.

Altres

• Glucèmia: nivells de sucre (76 mgr/dL)
• Indicadors del funcionament del ronyó: Urèmia (residus que queden a la sang no eliminats pel ronyó) (14 mgr/dL), Creatinina (residus del treball muscular) (0.8 mgr)/dL. Uricèmia (àcids úric) (5mgr/dL)
• Colesterol, component important en les membranes cel·lulars, precursor de certes vitamines i hormones. Un nivell alt pot donar lloc a malalties cardiovasculars.  Colesterol total (146 mg/dL<200), HDL “bo” transport lipoproteïnes  cap al fetge (62 mg/dL>60),  colesterol LDL “dolent” per embussar artèries (71mg/dL<130).
  Triglicèrids (64mgr/dL < 150).
• Indicadors del funcionament del fetge. Transaminases que enzims que descomponen aminoàcids i sintetitzen els no essencials. Transaminasa SGOT-AST (24 U/L < 40). Transaminasa SGPT-ALT (15 U/L < 40). Gamma GT, enzim al cicle hamma-glutamil, indicador de la salut del fetge (13 U/L<50).
• Antígen específic prostàtic (PSA), indicador de càncer de pròstata. (1.27 ng/mL < 4).
• Hemoglobina Glic HbA1c, indicador diabetis (4.4< 5.6% < 6.4)
• Ferritina, nivell de ferro (13.92 ng /mL < 22 a 275) molt baix
• LDH (Lactat deshidrogenasa) indicador de lesions, malaltia del fetge, càncer (125 < 201 U/L < 243).
• 25 Hidroxicalciferol, vitamina D, calci als ossos (30 < 30.4 mg/mL< 100 )

Una història de la sang, medecina i cultura (NewYorker)

Limfa
Líquid grogós i transparent que banya tots els teixits i constitueix una quarta part del pes del cos (15l. per 65 kg.). No tot està en els vasos linfàtics, gran part es troba als intersticis. Com que no té fibrinògen [trombocits] no coagula tant fàcilment com la sang.

Artèries
Aorta. Cap: caròtides i vertebral. Braç: humeral, radial i cubital. Cama: femoral, tibial i peroneal. Tronc: pulmonar, renals, mesentèrica (intestins). Vasos capil·lars. Passem d’un diàmetre 2.6 cm a l’aorta, 0.8 cm a les grans artèries, 0.1 a les branques arterials, 0.002 a les arterioles i 0.0009 als capil·lars. L’artèria coronària regula l’activitat del cor.

Venes
Vena cava superior. Cap: iugular i cervical. Profundes com les artèries i superficials. Vena cava inferior. Vena porta (intestí al fetge), Vena hepàtica (fetge a cava). El volum que circula per les venes és superior al de les artèries. Dels capil·lars de 0.0009 cm de diàmetre es passa als 3.2 de les dues venes cava. Així com les artèries circulen profundament, les venes van per dins i també superficialment.

Vasos limfàtics
Els leucòcits fabricats pel tim, ganglis limfàtics i la melsa passen per vies limfàtiques a la sang per on circulen exercint funcions de defensa. [No em queda clar per on es connecta la xarxa linfàtica al circuit d’artèries i venes de la sang. (AF 67) i bé ho han de fer si són impulsats pel cor. O bé és que no hi ha circulació i el contacte és a nivell de teixits, passant els leucòcits i els residus a la sang per concentració? Els ganglis serien centres de processament. Quin líquid de base hi ha als vasos?] (F145) La limfa sembla ser una xarxa independent estàtica i l’intercanvi seria als intersticis. Al cap del dia 20l hi arriben, se’n tornen 18 per les vènules i 2 donen la volta per la limfa fins que s’afegeixen a la vena cava. Per això es parla de “drenatge” limfàtic. (AF 95 Ganglis i vasos limfàtics del cap).

Cor
Aurícula, Ventricle, Miocardi, Nòdul sinusal.
Múscul format per per quatre cavitats, aurícules (dalt) i ventricles esquerre i dret que es contrauen alternativament juntament amb tancament de vàlvules. La sang bruta arriba per les venes cava a l’aurícula dreta en el moment de la diàstole, passen al ventrìcle dret d’on són impulsades per l’artèria pulmonar cap als pulmons on té lloc l’intercanvi de CO2 i oxígen. Tornen a l’aurícula esquerra per la vena pulmonar i passen al ventricle esquerre on són impulsades per a l’aorta cap als teixits. El múscul del cor s’anomena miocardi.

Sistema nerviós

Teixit nerviós, neurones formant nervis, ganglis, medul·la i encèfal. ( Sistema nerviós als animals, tipus de  teixit). Els cossos de les neurones es troben al cervell, medul·la i ganglis. mentre que els àxons ho connecten tot agrupats en nervis.

• Sistema nerviós central, amb l’encèfal i la medul·la espinal, protegit per ossos [integració]
• Sistema nerviós perifèric
  • Sistema nerviós somàtic [motoneurones i receptors]
  • Sistema nerviós autònom [òrgans interns]

SISTEMA NERVIÓS CENTRAL, encèfal i medul·la espinal

Encèfal

• • cervell anterior (telèncefal): Ganglis Basals, Escorça cerebral (substància gris amb unes 15 10⁹ cèl·lules., medul·la o substància blanca connexions. [2] [neocórtex, processos racionals]
  • cervell Intermig o diencèfal: tàlem  (conex. vies sensibles), Hipotàlem (metabolisme i SN autònom), Hipòfisi i glàndula pineal. [3] [sistema límbic] [paleocórtex o paleomamífer, emocions] [inclou el gyrus, còrtex cingulat]

Tronc cerebral [4][complex reptilià, conducta instintiva]

• • C.Mig o Mesencèfal [5]
  • Protuberància [6]
  • C.Posterior o cerebel, orientació en l’espai [8]
  • Bulb raquidi, connexió encèfal i medul·la espinal [7]
  • 12 parells de nervis, òrgans sensorials i cap

Medul·la espinal [9]

(Sistema nerviós Cordats i cervell trino. Fisiologia: Sistema nerviós central. Cervell i xarxa neuronal

Encèfal
El cervell està envoltat del líquid cerebroespinal o cefaloraquidi i conté quatre ventricles interiors connectats entre sí i amb el canal de la medul·la espinal. Al centre de l’encèfal hi ha el plexe coroideu que produeix 0.65 l de líquid al dia que es torna a absorbir. L’intercanvi de substàncies entre el líquid cfr i la sang està impedit a excepció de CO2, O2 i H2O. Quan el líquid no pot sortir es produeix una compressió cerebral.
Telencèfal o cervell anterior: Substància gris, substància blanca, ganglis basals. Camps de projecció sensorial, motora, memòria i llenguatge. Hemisferi esquerre (llenguatge), hemisferi dret (espai). Dividit en dos hemisferis i amb nombrosos plecs que permeten una superfície de 2200 cm2 té a l’exterior la substància gris formada per 15 109 neurones (cossos) interconnectades amb un gruix d’uns 4mm i sis capes de neurones interconnectades. El cos callós connecta els dos hemisferis.
Els hemisferis estan dividits per la cesura central que separa el lòbul frontal dels parietals. Aquests són seguits per l’occipital. Lateralment una altra cesura separa els parietals dels temporals. L’hemisferi esquerre està especialitzat en el llenguatge i el dret en el reconeixement de formes espacials. [Si separem els hemisferis, els objectes vistos amb la meitat esquerra són projectats a la banda dreta del cervell i no poden ser anomenats. En canvi els percebuts amb la meitat dreta sí. Això situaria la consciència a l’hemisferi esquerre (AB 385).

• Lòbul frontal: S’hi localitza el pensament productiu, la formació i emissió de frases (Neocórtex H0110), una petita àrea de projecció sensorial olfactiva (Paleocórtex H0110) i prop d’ella un neocórtex afectiu, i l’àrea del moviment voluntari amb moviments aïllats al llarg de la cisura central i seqüències de moviments davant (Paleocórtex H0110). A part de l’àrea de projecció olfactiva la resta és totalment àrea lliure per a l’associació [la recepció sensorial es troba als parietals pel que fa el cos, als temporals per l’acústica i a l’occipital per a l’oïda].
• Lòbuls parietals: S’hi localitzen els camps de projecció sensorial (AB 378) (paleocórtex): Cames, maluc, tronc, coll, cap, espatlla, braç, Peu i dits (mans> Dits de la mà), ll, nas, rostre, Genitals, llavis, llengua i coll. Noti’s la major extensió relativa de les àrees de sensibilitat fina dels dits de mans i peus i els llavis. Recordi’s que els receptors de la meitat dreta són projectats a l’hemisferi esquerre i viceversa. Als lòbuls parietals també hi ha unes àrees motores (per exemple, s’hi localitzen accions constructives com escriure [i tocar el piano?]. També hi ha un camp de memòria tàctil.
• Lòbuls temporals: S’hi localitzen la percepció acústica (si falta tenim sordesa cortical) i els camps de memòria pel reconeixement de paraules i sons musicals (si falta tenim sordesa psíquica). Es interessant remarcar que les àrees de fonemes i de música són diferents [Així la comprensió d’una cançó cantada té a veure amb les dues].
• Lòbul occipital: S’hi localitza la percepció visual (associada a ceguera cortical) i els camps de memòria visual (memòria de llocs, reconeixement de números, càlcul, lectura, identificació d’objectes, reconeixement dels colors) associats a la ceguera psíquica. (A.Biol 111, 382, AF 99, F 263).

Frontal Parietal/temporal, Occipital

Diencèfal o cervell intermig, sistema límbic
Tàlem, hipotàlem, hipòfisi i glàndula pineal. Situat dins del còrtex i sota del cos callós hi ha el tàlem que projecta les vies sensibles amb la crosta, l’hipotàlem que controla el metabolisme i el SN autònom, connectat a la hipòfisi (o glàndula pituitària) , damunt hi ha l’epífisi o glàndula pineal. (Glàndules també a AF 124). [Sistema límbic]. Inclou el còrtex cingulat .
Una amígdala a cada hemisferi, tractant informació abans d’enviar-la a l’hipotàlem.

Àrees corticals: lòbul límbic, còrtex orbitofrontal (presa de decisions), còrtex piriforme (olfacte), còrtex Entorinal (memòria), fòrnix (matèria blanca connectant l’hipocamp amb altres estructures),
Àrees subcorticals: nucli septal (zona de plaer), hipocamp (consolidació de records), 2 amígdales (processos emocionals i aprenentatge), Nucleus accumbens (gratificació, addicció).
Estructures diencefàliques: Hipotàlem (comunica amb el tronc i els lòbuls frontals, regula processos autònoms, sota té la glàndula pituitària), cossos mamilars, nucli anterior del tàlem.

Tronc cerebral

• Mesencèfal o cervell mig. [Atrofiat en l’home, en els animals inferiors connecta òrgans sensibles i musculars, funció que en els mamífers fa el diencèfal). Controla els moviments oculars.
• Cerebel o cervell posterior. Sota del telencèfal a l’occipital, és el centre de l’orientació i la coordinació motora.
• Bulb raquidi. Connexió entre l’encèfal i la medul·la.

Medul·la (substància gris interna) [9]

Neurones formant substància gris (cossos que reben arrels nervis) envoltat de substància blanca (nervis cap a l’encèfal). Els cossos de les neurones motores són a la substància gris. Aquí es reben també les terminals de les neurones sensibles dels ganglis espinals repartits pel cos. La medul·la té forma de trebol. D’ella surten 31 parells de nervis raquidis (hi ha 33 vèrtebres, un per cada interstici llevat d’un), amb vies eferents (motores) amb una arrel ventral i aferents (sensibles) amb arrel dorsal. Veure AF 24-27.
La substància blanca o medul·la formada per fibres nervioses (500.000 km) (els axons de la substància gris) amb vies d’associació que connecten diferents camps corticals, vies d’unió entre els dos hemisferis (cos callós), i vies de projecció que connecten amb la medul·la espinal i d’altres parts de l’encèfal. En forma reduïda hi ha també l’arquipallium i el paleopallium que reben el nervi olfactiu [? a d’altres llocs sembla que aquests siguin parts antigues del còrtex, i no parts subcorticals]. També hi ha els ganglis basals.
D’aquesta part primitiva del cervell (el telencèfal es desenvolupà més tard a partir dels lòbuls olfactoris) en surten 12 parells de nervis cerebrals que van cap als sentits. Olfacte, ulls auditius, el nervi vague (nervus vagus) innerva  la faringe, l’esòfag, la laringe, la tràquea, els bronquis, el cor, l’estómac i el fetge. Neix del bulb raquidi. i ?, el desè és el nervi vago, gandul?].

Medul·la espinal

Tub dins la columna que transmet a l’encèfal senyals dels sentits i als membres senyals motors. Al centre hi ha la substància grisa, formada per cossos de neurones. Té al voltant la substància blanca que són els àxons. En surten 31 parells de nervis. Cadascun té un gangli (d’integració sensible), d’ells parteixen terminals cap a les connexions amb el tronc i les extremitats (SN central, moviments voluntaris, sistema sensomotor) i sistema nerviós autònom.

SISTEMA NERVIÓS SOMÀTIC

Nervis les neurones s’uneixen formant uns cordons, sobretot àxons i cèl·lules glials. Un sol àxon recorre tot el nervi (ChatGPT). Connecten els diversos ganglis amb la medul·la.
Glanglis [nusos de comunicacions] hi ha grups de neurones
Motoneurones, neuroreceptors. Format per vies aferents i eferents que recorren el cos amb un esquema similar al circulatori, controlant el moviment voluntari i la recepció d’informació [tàctil, temperatura, dolor] de tot el cos. (Veure diferents capítols d’Af).

SISTEMA NERVIÓS AUTÒNOM

(F 49) (AF 107)
Sistema simpàtic. Cadena de ganglis d’uns 4mm interconnectats amb els n.raquidis de les vértebres del tórax i lumbars que en situacions d’emergència dilata l’ull, activa glàndules del sistema endocrí, el cor, dilata els vasos circulatoris, el metabolisme del sucre, etc. Es parla de neurones preganglionars (medula-gangli) i postganglionars (gangli-òrgan).
Sistema parasimpàtic. Restableix la situació de repòs oposant-se al sistema simpàtic, amb connexions a les vértebres cervicals i de la pelvis. Té origen al mesencèfal. Paper del nervi vague.
Sistema entèric.  Controla l’aparell digestiu, integrat als teixits de l’esòfag, estómac, intestí prim i el còlon. Regula la secreció, moviments dels intestins, vòmits i diarrees. (AB 111) Xarxes perifèriques controlades pel SN autònom.

ALTRES

Connexió entre el sistema nerviós i el sistema immune.
El control de l’organisme no es duu a terme exclusivament amb la xarxa de neurones. Candace Pert (NG, juny 1995, p.26) afirma que “the mind is not only in the brain. It is also in the flow of neurocommunicators throughout the brain, glands, and immune system”. La teoria és que pel cos circulen també cadenes d’aminoàcids, neuropèptids, que s’enganxen allà on troben un receptor [on es generen?]. Aquests neuropèptids permeten la comunicació entre el cervell i el sistema immune. Es poden considerar com uns activadors d’emocions. Fins ara se n’han descobert uns 60.
El control del cos mitjantçant una xarxa ocupada per neuropèptids que enllacen el cervell amb d’altres òrgans, recuperaria la noció de la medecina xinesa, (4.000 anys), segons la qual el cervell és influenciat pel cor, els pulmons, etc, a través de canals d’energia que són intervinguts en l’acupuntura.
La relació entre processos mentals i la salut, una noció tradicional que ja es troba en l’antic testament (“un cor alegre ajuda com una medecina, però un esperit desfet asseca els ossos”, llibre dels proverbis), també la retrobaríem aquí. L’explicació física estaria en els neuropèptids alliberats per un estat d’ànim determinat.

ÒRGANS DEL TÒRAX i l’ABDOMEN

Òrgans de la cavitat toràcica
Tub: (larinx, cordes vocals), esòfag, tràquea. Pulmons. Glàndula Tiroides, tim. [Teixit epitelial (membranes òrgans) i conjuntiu] El que està entre parèntesi es tracta a part. Entre el cap i l’abdomen del que queda separat pel múscul del diafragma. AF 68-72.

• Esòfag
• Tràquea, bronquis. Envoltat per anells cartilaginosos i en contacte amb la tràquea, es divideix en dos bronquis que penetren en els pulmons. Els bronquis es ramifiquen en bronquiols cada vegada més petits.
• Pulmons, alvèols, pleura. Recoberts per la pleura contenen els bronquiols que acaben en uns sacs anomenats vesícules pulmonars. La paret d’aquests sacs és rugosa, amb petits bonys, els alvèols, d’un diàmetre de 0.2 mm, on té lloc l’intercanvi de gasos amb les vènules i arterioles.
• Glàndula tiroides. [Com una papallona a la base del coll] (AF 125). Hormona tiroxina.
• Tim. Glàndula a l’esternó, damunt del cor, d’uns 5 cm (AF 125).

Òrgans abdominals

• Estómac. Cavitat amb teixit muscular extern i capa interna de teixit epitelial amb glàndules secretores. La sortida passa pel pílor i el duodè.
• Intestí prim. Conducte (t.epitelial) de 3 cm de diàmetre i 8m de llarg que comença al duodè, segueix com a jejú i íleum fins que desemboca a l’intestí gruixut. Té nombrosos plecs (vellositats, 3000 per cm2) amb glàndules intestinals que segreguen sucs.
• Pàncreas. Glàndula (teixit epitelial) Hormona Glucagó i insulina. Segrega cada dia uns 2l de suc pancreàtic (ions bicarbonat i enzims per a la digestió) que van a parar al duodè.
• Fetge. Glàndula (t.epitelial), vesícula biliar. Hormona Somatomedina. Funció metabòlica i excretora. Amb uns 2 kg, és la víscera més gran del cos. Segrega bilis cap a l’intestí pel conducte hepàtic i colédoc (f. metabòlica). La bilis està formada per bilirubina, esteroides, àcids biliars i colesterina, a més d’aigua i electròlits (serveix per la digestió dels greixos). Les secrecions internes regulen el sucre de la sang, dipòsit de ferro, sintetitza urea i transforma àcids grassos.
• Intestí gruixut, Còlon. Conducte (t.epitelial) amb colon ascendent, transvers, descendent i anus.
• Melsa. Teixit epitelial. Sistema limfàtic. Massa ovalada de color vermell fosc, d’uns 200 gr sota el diafragma rera l’estómac.

Òrgans urogenitals

(AF 80-88)

• Ronyons. (t.epitelial), conducte urinari, veixiga. 1 milió de nefrones (F 108) Hormona Eritropoyetina.
• Aparell reproductor masculí. Testicles (glàndules), vesícula seminal, penis, gland, espermatozous. Hormona Testosterona.
• Aparell reproductor femení. Ovaris, Fons uterí, vagina, llavis, clítoris, orifici vaginal, orifici urinari. Òvuls. Placenta. Hormona Estrogen.
• Glàndula suprarenal. Hormona Corticoesteroides.
• Medula renal. Adrenalina.

1. Aparell urinari humà: 2. Ronyó, 3. Pelvis renal, 4. Urèter, 5. Bufeta urinària, 6. Uretra. (Costat esquerra amb secció frontal) 7. Glàndula suprarenal Vasos: 8. Artèria i vena renals, 9. Vena cava inferior, 10. Aorta abdominal, 11. Artèria i vena ilíaques Transparències: 12. Fetge, 13. Intestí gros, 14. Pelvis

Aparell reproductor femení: 1. Trompa de Fal·lopi, 2. Ovari, 5. Glàndules de Skene, 7. Clítoris, 8. Vestíbul de la vulva, 9. Llavi menor, 10. Llavi major, 11. Fímbria o franja ovàrica, 13. Úter, 14. Fòrnix, 15. Coll uterí, 17. Vagina. 3. Bufeta urinària, 4. Símfisi púbica, 6. Uretra, 12. Còlon sigmoide, 16. Recte, 18.

Òrgans al cap

Òrgans dels sentits

• Ull. Parpella, llàgrimes, globus ocular, còrnia, humor vitri, iris, cristal·lí, retina, bastons, cons, nervi òptic. Exterior amb parpelles, glàndula lacrimal [entre cella i ull] que rega la còrnia i desemboca al sac lacrimal al nas. Aparell òptic amb globus ocular, escleròtica, còrnia, humor vitri, iris, cristal·lí tensat pel múscul ciliar.
  Receptors: retina que cobreix la major part de l’interior del globus llevat de la sortida del nervi òptic. La part oposada al cristal·lí és la fòvea central. Està formada per cèl·lules receptores (20 106 per mm2 segons l’AB i 130 106 segons F), bastons al centre i cons a la perifèria. Les receptores estan connectades entre sí per una capa de cèl.lules horitzontals i, passant per unes capes de cèl. bipolars i amacrines, a les cèl. ganglionars del nervi òptic [Hi ha un terminal del nervi per cada receptor? Això té tota la pinta d’una xarxa neuronal (F281). F 290 ens diu que per 130 M de receptors hi ha 1 M d’àxons al nervi òptic. A la perifèria la relació és més gran >1000:1 mentre que al centre la correspondència és menys directe [xarxa neuronal].
• Oïda. Orella externa, timpà, oïda mitjana, martell, mall, estrep, oïda interna, còclea, òrgan equilibri, ductus coclearis, endolinfa. L’orella externa acaba al timpà que connecta amb l’oïda mitjana, cavitat amb accés a la larinx amb els ossos martell, mall i estrep. Aquest que connecta amb l’oïda interna per una membrana a la finestra oval traspassant la vibració a l’orella interna formada per una espiral, còclea o caragol i l’òrgan de l’equilibri format per tres canalículs. Tot el recinte està ple d’un líquid, la perilinfa dins del qual sura un conducte (que recorre l’espiral i els tres canalículs), el ductus coclearis ple de l’endolinfa. La vibració va de la membrana de la finestra oval cap a dins seguint la rampa vestibular fins que al centre de l’espiral es troba amb el camí de retorn, la rampa timpànica que torna a l’oïda mitjana per la finestra rodona. Enmig de les dues rampes hi ha el ductus coclearis amb la rampa mitjana. F 299.
• Nas. Embà nasal, bulb olfactori.

Òrgans digestius del cap

• Cavitat oral. LLavis, dents, llengua, glàndules salivars, paladar, faringe oral, epiglotis, glàndula paròtida, amígdala.
• Larinx. Faringe de la laringe [!], glotis, cordes vocals, músculs vocals. [Què separa l’aire cap a la tràquea i el menjar cap a l’esòfag, els músculs de la larinx?].

Epidermis

Pell, pèls, ungles. Sentits dèrmics. Estrat germinatiu, estrat dèrmic [ com saben les cèl·lules de tornar a generar la mateixa empremta digital?]

La superfície de la pell es pot calcular amb la fórmula de Mosteller:

Superfície (en m²) = (pes(kg) x alçada(cm))/3600)^1/2

• PDFs Vesalius, Bourgerie, Gray, PernKopf

La vida humana

El cos que ens trobem. Ha de la medecina. Anatomia i fisiologia. Genoma. Salut  La percepció del cos. Qüestions. Contemplació.

El cos que ens trobem

[el cos “intuitiu”  (El cos a733)

Respirem, bateguem, som conscients de la nostra postura, si fa fred o calor, el que veiem, sentim i olorem. Tenim gana i set, mengem i bevem, defequem i orinem. Tenim son i dormim. Tenim desig i intentem copular.
Si en punxem veurem com raja la sang. si caiem ens trenquem un os. Si visitem un cementiri, veurem l’esquelet. Néixer, créixer, envellir.

[El vocabulari del cos. Som 2 cavitats i quatre extremitats. Les cavitats, una capsa, un sac amb dues parts, el crani contenint el cervell, al tors cor i pulmons, estómac i intestins a l’abdomen. Un cables mouen les extremitats, i uns dipòsits segreguen hormones que regulen la química del cos. La nostra vida canvia segons petits canvis de dopamina, serotonina; al final la intuïció dels quatre humors tenia cert fonament] :

• cap: front, galta, pòmuls, boca, llengua, llavis, dents, ulls, celles, pestanyes, nas, narius, orelles, barbeta, clatell.
• Tronc: esquena, espatlla, panxa, ventre, llombrígol, pit, penis/vulva
• Extremitats: braç, colze, mà, canell, cama, cuixa, genoll, panxell o tou de la cama, turmell.

Història de la medecina

Antiguitat i postclàssica. S16 s 17.  S18 i s19. S20. Malalties i epidèmies al llarg de la història.

Anatomia i fisiologia

Anatomia: Introducció. Esquelet (211 ossos). Sistema muscular (>600). Sistema circulatori. Sistema nerviós.  Òrgans cavitat toràcica i abdominal.  Òrgans del cap (sentits i digestius). Epidermis.

Fisiologia: Reproducció i Creixement. Metabolisme: digestió, excreció, respiració, circulació. Músculs. Regulació hormonal. Sistema nerviós autònom. Sentits. Sistema nerviós central. Moviment i conducta.

Genoma humà

Cromosomes i DNA. Seqüenciació i contingut.  Genoma humà de referència. Qüestions