Psicobiologia: appunti completi (2025/2026)

Psicobiologia

Discipline della psicobiologia

Metodi chirurgici elettrici o chimici applicati al sistema nervoso in esperimenti controllati, usa soggetti.

Psicologia fisiologica:

• Animali, focus su ricerca pura più che applicata.

Interviene somministrando sostanze chimiche, studia effetti dei farmaci su cervello e comportamento.

Psicofarmacologia:

• Scienza applicata, soggetti animali e, ove e se possibile, umani.

Studia effetti psicologici prodotti da lesioni cerebrali nell’uomo, a seguito di malattie, traumi o interventi.

Neuropsicologia:

• Neurochirurgici, si occupa quasi esclusivamente della corteccia cerebrale; è la disciplina più applicativa della psicobiologia.

Relazione tra attività fisiologica e processi psicologici nell’uomo. Registra l’attività fisiologica umana con tecniche.

Psicofisiologia:

• Non invasive (EEG, tensione muscolare, movimenti oculari, frequenza cardiaca) e la correla ai processi psicologici.

Più recente, studia le basi della cognizione, funzioni cognitive superiori, su soggetti umani, con metodi.

Neuroscienza cognitiva:

• Non invasivi; metodo principale è la visualizzazione funzionale del cervello in vivo (brain imaging).

Confronta comportamento di specie animali differenti focalizzando su aspetti genetici, evolutivi e adattativi del comportamento; è legata alla genetica comportamentale, studio influenze genetiche sul comportamento, ed alla psicologia evoluzionistica, studia le origini evolutive del comportamento cognitivo.

Psicologia comparata:

Il sistema nervoso

Il sistema nervoso si divide in due parti tra loro connesse e interrelate:

Sistema nervoso centrale (SNC):

• Racchiuso entro teche ossee (cranio e colonna vertebrale) per maggiore protezione, le quali sono irrorate dal liquido cerebrospinale, il quale fa da cuscinetto idrico a:

Encefalo: composto da tronco encefalico (la cui proiezione va a confluire nel midollo spinale), cervelletto (posto sotto al lobo occipitale) e cervello.

Midollo spinale: composto da vie nervose che irraggiano costantemente tutto il corpo e da qui escono le vie dell’informazione, o efferenze, ed entrano i nervi, afferenze; ciò che serve a noi per far sì che l’informazione elaborata nel SNC produca movimento, qui sono localizzati i riflessi di base.

Sistema nervoso periferico (SNP):

• È composto da nervi afferenti ed efferenti, e plessi nervosi situati fuori dal SNC, si divide in:
• Somatico (SNS): media le relazioni con l’ambiente esterno, è composto da nervi spinali afferenti (info sensoriali, vanno verso il midollo) e da nervi spinali efferenti (controllo movimento volontario, escono dal midollo).
• Autonomo, viscerale, involontario o vegetativo (SNA): è composto da nervi afferenti ed efferenti ma presenta un target diverso; controllo dei movimenti involontari di visceri, muscolatura liscia, ghiandole esocrine. Regola l’ambiente interno.

I nervi efferenti del SNA creano un’ulteriore suddivisione: sistema nervoso simpatico e parasimpatico, i cui target sono pressoché i medesimi ma con azioni antitetiche (riduce/aumenta, contrae/rilassa, stimola/inibisce); il bilanciamento simpatico-parasimpatico è alla base del meccanismo attacco-fuga.

Anatomia del sistema nervoso centrale

Proencefalo

Le strutture del proencefalo includono:

• Corpo calloso: spessa lamina di sostanza bianca che mette in connessione i due emisferi cerebrali.
• Fornice: connette ippocampo e ipotalamo; implicato nella memoria.
• Amigdala: regolazione delle emozioni.
• Ippocampo: memoria.

A livello del proencefalo è presente un chiasmo ottico, il punto in cui le vie visive si incrociano e smistano le informazioni con l’emisfero opposto 1.

Telencefalo

Il telencefalo è la più grande divisione del cervello umano, media le funzioni più complesse del cervello, dà inizio ai movimenti volontari, interpreta gli stimoli sensoriali e media processi cognitivi complessi come l’apprendimento, il linguaggio e la risoluzione dei problemi.

Il telencefalo è ricoperto da uno strato di tessuto chiamato corteccia cerebrale (esterna), composta principalmente da piccoli neuroni non mielinizzati e grigi (sostanza grigia); lo strato sotto la corteccia è costituito principalmente da grandi assoni mielinizzati bianchi, che vengono comunemente chiamati sostanza bianca.

Negli esseri umani la corteccia cerebrale è profondamente solcata per poter aumentare la quantità di corteccia cerebrale senza aumentare il volume complessivo del cervello. Non tutti i mammiferi hanno una corteccia convoluta, infatti la maggior parte dei mammiferi è lisencefalica (con cervello liscio); un tempo si pensava che il numero e la dimensione delle convoluzioni corticali determinassero le capacità intellettive di una specie.

Le due fessure di riferimento sulla superficie laterale di ciascun emisfero sono la fessura centrale e la fessura laterale e dividono parzialmente entrambi gli emisferi nel lobo frontale, parietale, temporale e occipitale. È più corretto immaginare la corteccia cerebrale come un foglio piatto di cellule che si ripiega su sé stesso in alcuni punti durante lo sviluppo formando i lobi; è errato pensare che ogni lobo sia un’unità funzionale dotata di un unico insieme di funzioni.

La funzione principale dei lobi occipitali è l’analisi degli stimoli visivi per guidare il nostro comportamento. Nei lobi parietali, ci sono due grandi aree funzionali:

• Giro postcentrale: analizza le sensazioni provenienti dal corpo.
• Restanti aree della corteccia: svolgono un ruolo nella percezione della posizione degli oggetti, del corpo, e nell’orientamento dell’attenzione.

I lobi temporali contengono tre principali aree funzionali:

• Giro temporale superiore: coinvolto nell’udito e nel linguaggio.
• Corteccia temporale inferiore: responsabile del riconoscimento di schemi visivi complessi.
• Porzione mediale della corteccia temporale: non è visibile dalla vista laterale del cervello, è fondamentale per alcuni tipi di memoria.

Fanno parte del telencefalo anche i gangli della base, ovvero un insieme di strutture profonde che regolano il movimento, implicate in disturbi come il Parkinson; comprendono:

• Corpo striato: è a sua volta composto dal nucleo caudato, che significa letteralmente a forma di coda; si dirige posteriormente per poi curvare anteriormente; al centro del caudato, collegato ad esso da una serie di ponti di fibre, si trova il putamen.
• Globus pallidus: si trova medialmente rispetto al putamen, tra quest’ultimo e il talamo.
• Substantia nigra e nucleo subtalamico: hanno compiti motori anche se non sempre rientrano nella classificazione di gangli (o nuclei) della base; spesso la substantia nigra viene ricollocata nel mesencefalo.

Il sistema limbico è un circuito di strutture situate lungo la linea mediana che circondano il talamo (il termine limbico significa anello); è coinvolto nella regolazione dei comportamenti motivati, inclusi i quattro F della motivazione: fuga (fleeing), alimentazione (feeding), combattimento (fighting) e comportamento sessuale (fucking); è formato da:

• Amigdala: nucleo di sostanza grigia a forma di mandorla situato nella parte anteriore del lobo temporale; coinvolto nell’elaborazione delle emozioni e nella valutazione della rilevanza emotiva degli stimoli.
• Ippocampo: struttura situata posteriormente all’amigdala che si estende al di sotto del talamo nella porzione mediale del lobo temporale; essenziale per la formazione e il consolidamento della memoria e per l’organizzazione spaziale.
• Corteccia cingolata: vasta striscia di corteccia che decorre lungo l’anello del sistema limbico, posizionata immediatamente sopra il corpo calloso e disposta in modo da circondare il talamo dorsale; implicata nell’integrazione tra emozioni, comportamento e funzioni cognitive.
• Fornice: fascio di fibre di sostanza bianca che origina dall’estremità dorsale dell’ippocampo e si dirige anteriormente formando un arco, collegando l’ippocampo al setto e ai corpi mammillari e costituendo una delle principali vie di connessione del sistema limbico.
• Setto: insieme di nuclei situati all’estremità anteriore della corteccia cingolata, funzionalmente connessi con ippocampo e amigdala; coinvolti nella modulazione delle risposte emotive e comportamentali.
• Corpi mammillari: strutture pari dell’ipotalamo che ricevono afferenze dall’ippocampo tramite il fornice e proiettano al talamo attraverso il fascio mammillo-talamico; fondamentali per i circuiti della memoria e per il completamento dell’anello limbico, la cui lesione è associata a gravi deficit mnestici come quelli osservati nella sindrome di Korsakoff 2.

Diencefalo

A livello del tronco dell’encefalo troviamo anche il diencefalo costituito da talamo e ipotalamo (coinvolto in una varietà di comportamenti motivati, come alimentazione, sonno e comportamento sessuale) e altre strutture:

• Talamo: grande struttura del diencefalo composta da due lobi collegati dalla massa intermedia che attraversa il terzo ventricolo, organizzata in numerose coppie di nuclei che elaborano e smistano le informazioni dirette alla corteccia cerebrale, agendo come stazione di rilancio per le vie sensoriali, motorie e associative.
• Nuclei di rilascio sensoriale: specializzati che ricevono segnali dai recettori sensoriali, li elaborano e li trasmettono selettivamente alle aree corticali sensoriali appropriate.
• Nuclei genicolati laterali: fondamentali per il sistema visivo che proiettano alla corteccia visiva.
• Nuclei genicolati mediali: trasmettono le informazioni alla corteccia uditiva.
• Nuclei ventrali posteriori: deputati alla trasmissione delle informazioni somatosensoriali alla corteccia somatosensoriale.
• Ipotalamo: struttura situata immediatamente al di sotto della porzione anteriore del talamo che regola comportamenti motivati come alimentazione, sonno e comportamento sessuale e funzioni omeostatiche.
• Ghiandola pituitaria: ghiandola endocrina sospesa sotto l’ipotalamo sulla superficie ventrale del cervello attraverso la quale l’ipotalamo controlla il rilascio ormonale.
• Chiasma ottico: struttura posta sulla superficie inferiore dell’ipotalamo in cui avviene la decussazione parziale delle vie ottiche.
• Corpi mammillari: strutture pari dell’ipotalamo collegate all’ippocampo tramite il fornice e al talamo tramite il fascio mammillo-talamico, coinvolte nei circuiti della memoria e nell’integrazione tra sistema limbico e diencefalo.

Mesencefalo

Sezionando il mesencefalo abbiamo funzioni visive, uditive, motorie e del dolore; nonostante sia relativamente semplice, il mesencefalo è suddivisibile anatomicamente in:

• Tetto (tectum): superficie dorsale del mesencefalo che nei mammiferi è composta da due coppie di rilievi chiamati collicoli.
• Collicoli inferiori: funzione uditiva.
• Collicoli superiori: funzione visuomotoria, dirigono l’orientamento del corpo verso o lontano da specifici stimoli visivi.
• Sostanza grigia periacqueduttale: struttura situata intorno all’acquedotto cerebrale; ruolo rilevante nella percezione del dolore e nella mediazione degli effetti analgesici dei farmaci oppioidi.
• Tegmento: parte del mesencefalo situata ventralmente al tectum che contiene strutture di interesse funzionale.
• Substantia nigra: componente fondamentale del sistema sensomotorio.
• Nucleo rosso: fa parte del sistema sensomotorio.

Sistema dopaminergico mesotelencefalico

Il sistema dopaminergico mesotelencefalico svolge un ruolo importante nei fenomeni di autostimolazione intracranica ed è costituito da un insieme di neuroni dopaminergici che hanno i loro corpi cellulari nella substantia nigra e nell’area tegmentale ventrale, e proiettano dal mesencefalo verso diverse regioni del telencefalo.

La maggior parte degli assoni dei neuroni dopaminergici che originano nella substantia nigra proietta verso lo striato, dando origine alla via nigrostriatale, la cui degenerazione è associata alla malattia di Parkinson.

Altri assoni del sistema dopaminergico mesotelencefalico proiettano a numerose strutture telencefaliche, tra cui:

• Corteccia prefrontale.
• Corteccia limbica.
• Amigdala.
• Setto.
• Nucleo accumbens.

Romboencefalo

Il romboencefalo ospita molti tratti ascendenti e discendenti e parte della formazione reticolare che creano un rigonfiamento sulla superficie del tronco encefalico, chiamato ponte.

Il ponte è una parte del tronco encefalico coinvolto in funzioni vitali e in diverse connessioni neurologiche. Questo è composto principalmente da fibre nervose che collegano il cervello con il resto del corpo; sezionati a livello pontino, vi sono:

• Nuclei profondi cerebellari a carattere motorio.
• Formazione reticolare a livello pontino a carattere motorio.
• Nuclei a livello pontino a carattere motorio.
• Quarto ventricolo 3.

Cervelletto

Il cervelletto non si trova nel mesencefalo ma in una parte separata del cervello, vicino al tronco encefalico; si tratta di una struttura sensorimotoria fondamentale in quanto lesioni al cervelletto eliminano la capacità di controllare con precisione i movimenti e di adattarli alle condizioni mutevoli.

Danni al cervelletto provocano anche deficit cognitivi (difficoltà nel prendere decisioni e nell’uso del linguaggio) indicando che le sue funzioni non sono limitate al controllo sensomotorio.

Il cervelletto è composto da una circonvoluzione continua, essendo estremamente ricco di neuroni a carattere motorio: non si occupa di coordinare l’azione motoria (di cui si occupa la corteccia motoria primaria, con cui è in stretta associazione), ma è implicato in tutti i compiti motori.

È connesso col ponte tramite fasci di fibre detti peduncoli cerebellari, e riceve informazioni dal midollo spinale e dalla corteccia, che poi trasmette alla corteccia motoria primaria modulando forza, ampiezza e precisione dei movimenti.

Si ritiene che il cervelletto partecipi all’immagazzinamento dei ricordi delle abilità sensomotorie e il suo ruolo nel condizionamento pavloviano della risposta di ammiccamento nei conigli è stato studiato in modo particolarmente approfondito: un tono (stimolo condizionato) viene presentato poco prima che un soffio d’aria (stimolo incondizionato) venga diretto all’occhio. Dopo diverse prove, il tono arriva a evocare un battito di palpebra.

Bulbo rostrale

Il bulbo rostrale (o mielencefalo) è ricco di centri deputati a diverse modalità sensoriali: include diversi nuclei a carattere uditivo e di trasmissione del dolore.

Oltre al bulbo, il tratto più profondo del rombencefalo contiene la formazione reticolare, ovvero una rete complessa costituita da circa 100 nuclei che occupa il nucleo centrale del tronco encefalico estendendosi dal confine posteriore del romboencefalo fino al confine anteriore del mesencefalo.

La formazione reticolare viene chiamata sistema reticolare attivante, poiché alcune sue parti modulano lo stato di arousal; tuttavia, i vari nuclei della formazione reticolare sono coinvolti in numerose altre funzioni, tra cui sonno, attenzione, movimento, mantenimento del tono muscolare, riflessi cardiaci, circolatori e respiratori.

Midollo spinale

La colonna vertebrale funge da protezione ossea per il midollo spinale, le cui funzioni principali sono:

• Raccordare l’esterno con l’interno, trasmettere informazioni alla periferia.
• Controllare le risposte riflesse rapide.
• Generare configurazioni per il controllo dei movimenti ripetitivi (suonare, camminare) che sono una via di mezzo tra comportamenti riflessi e programmati (in parte svincolo il controllo centrale, in parte è ancora presente perché si può incappare in imprevisti).

Comunica con corpo e cervello attraverso i nervi (SNP), ciascuno dei quali comunica con il midollo attraverso una radice doppia: dorsale (afferente, verso interno) e ventrale (efferente, verso periferia). Il punto di input e output dell’informazione da dorsale a ventrale avviene all’interno della zona grigia, dove sono situati i neuroni che analizzano l’info e raccordano con un interneurone:

1. Neurone sensoriale ha raccolto info (tattile) ® radice dorsale ® midollo.
2. Neurone motorio ® radice ventrale ® periferia.
3. La comunicazione tra la componente sensoriale e quella motoria a livello del midollo è garantita dall’interneurone, che ha una funzione modulatoria (il cervello lo usa per modulare la risposta tra le info sensoriali e l’output motorio).

Riflessi

Il midollo spinale contiene i generatori di configurazioni che controllano comportamenti ripetitivi (camminare).

Il riflesso patellare è forse il riflesso più famoso, ovvero l’estensione della gamba colpita dal martelletto del medico, più propriamente riflesso rotuleo; si tratta di un riflesso da stiramento, innescato da una brusca forza esterna che allunga un muscolo. Quando il medico colpisce il tendine del ginocchio, il muscolo estensore che corre