Psicologia fisiologica

Psicologia fisiologica 03/10/2022

Il sistema nervoso con i recettori interni esamina internamente o altrimenti esternamente, reagendo > un comportamento adeguato volontario o viscerale automatico.

I neuroni

I neuroni (soma, dendriti, assone) = somma delle info e con l’assone elaborano e trasmettono > terminale sinaptico > altro neurone.

Bottoni sinaptici

Interneuroni = neuroni piccoli da tramite e creano reti ed estendono eccitazione o inibizione ai neuroni circostanti.

Cellule gliali = possono servire da sostegno strutturale per tenere il neurone in una certa posizione (astrociti). Oppure aiutano il meccanismo del neurone, i nutrienti oppure con Schwann attorno all’assone per formare la guaina mielinica. La microglia elimina le sostanze di rifiuto e gli oligodendrociti che formano guaina nel cervello e midollo.

Recettori (cellule recettoriali) = i fotorecettori della membrana basilare, acustici (meccanocettori). Sono neuroni modificati con strutture particolari che facilitano la trasduzione del segnale da fisico a elettrico (luce, nocicettori es.). Capsule connettivali per i recettori che permettono trasduzione del segnale, i nostri recettori sono attivi, con amplificatori, con sistema che amplifica il segnale attivamente.

Aggregati e insiemi

Aggregati di corpi cellulari = -nucleo (in SNC) -gangli (in SNP)

Insieme di assoni = -tratti (in SNC), es. tratto ottico -nervi (in SNP) inguainati o meno.

Dietro i comportamenti mediati dal sistema nervoso ci sono in generale tre componenti:

• Sensoriale
• Motoria
• Motivazionale o emotiva

Abbiamo vari sistemi e ognuno di loro è suddiviso in sottosistemi paralleli all’interno di ogni sistema sensoriale ci sta un’ulteriore divisione (es. sistema parvocellulare e magno). Sottosistemi che analizzano un aspetto preciso di quel sistema sensoriale; oltre all’organizzazione parallela ci sono dei cross-over, non è che il parvo e magno cellulare sono disgiunti, e l’interazione avviene nei nuclei con interneuroni che mettono in collegamento le vie.

Via parallela e trasversale

• Parallela somatotopica, topica ecc.
• I neuroni a specchio = sia motori, sia sensoriali > quando il soggetto percepisce un elemento e attivati dal movimento del soggetto stesso. Il nostro movimento ci fa capire quello degli altri (SNC economico). Concretizzazione dei trucchi di natura > poi, per capire il movimento altrui, servirebbero altri neuroni che li collegano e invece uno stesso percepisce e muove > un vantaggio rispetto all’economia del SNC > queste soluzioni euristiche.

Organizzazione funzionale = ognuna di queste vie parallele ha varie stazioni sinaptiche. In questi nuclei avvengono integrazioni con informazioni provenienti da altre vie  contengono interneuroni e proiezioni.

Organizzazione topografica = rappresentazioni in senso di variabili di interesse (es. frequenza nell’udito) > analizzare meglio la stimolazione esterna.

Sistema nervoso periferico e autonomo

SNP = costituito dai nervi che sono insiemi di assoni (inguainato o meno) > nervi sensoriali o motori o misti e poi nervi cranici (testa) oppure spinali (corpo).

SN somatico (volontario): via afferente = sensoriale. Via efferente = motorio.

SN viscerale (involontario-autonomo) = efferente autonomo; afferente = sensoriale.

Il SN simpatico permette l’azione.

Il SN parasimpatico è conservativo.

Tutti e due mantengono l’omeostasi. Il simpatico interviene con deviazione dell’omeostasi. Il para quando si è in equilibrio omeostatico. Simpatico sinapsi sull’organo > noradrenalina; para = sinapsi su gangli vicino all’organo = acetilcolina come mediatore chimico che permette la conservazione. L’ipotalamo li comanda e a seconda dello stato dirige uno o l’altro. C’è un pericolo, entra in gioco e ci vuole una risposta. Il simpatico blocca digestione, aumenta battito cardiaco, pupilla dilatata (sensazioni quando si ha paura o stress per reagire > muscoli vanno usati).

Il para quando non c’è niente che devia da questa situazione, a riposo.

Meningi, liquido cerebrospinale e sistema ventricolare

Midollo e cervello avvolti da meningi di protezioni (Dura Madre - Aracnoide - Pia madre) e tra materia nervosa e materia ossea, c’è il liquido cerebrospinale che ha varie funzioni:

• Cuscinetto idraulico per gli urti e lo stesso liquido è anche dentro e passa dentro
• Scambio di materiale > es. la puntura anestetica a livello locale nel liquido

Sistema ventricolare (dentro cervello) = assorbe urti e scambio di materiali.

Midollo spinale

Midollo spinale:

Contiene fasci di fibre affe/efferenti. Le info entrano dalle corna dorsali e le info motorie escono anteriormente dal muscolo. Funzione di conduzione ma i riflessi si chiudono nel midollo spinale, salendo, abbiamo zone diverse e nomi diversi.

Telencefalo

Telencefalo:

Corteccia o materia grigia perché non c’è mielina.

Corteccia divisa in lobi e con 6 strati. Aree citoarchitettoniche.

• Strato molecolare
• Strato granulare esterno = cellule che sembrano granelli
• Strato piramidale esterno = con dendriti apicali anche
• Strato granulare interno
• Strato piramidale interno = strato grande
• Strato cellule fusiforme

Nuclei della base

Nuclei della base:

Striato = nucleo caudato, putamen = responsabili dei movimenti. Con lesioni, problemi di movimento (Corea di Hungtington).

Globo pallido

Amigdala

Il corpo calloso = fibre che collegano emisferi. Senza hai uno split brain > la funzione lateralizzata è il linguaggio > sta a sn > es. una persona split brain prende ogg con mano dx e deve dire come si chiama, riesce a nominare l’ogg. Se prende con mano sn e va a dx l’info.

Diencefalo

Diencefalo:

Nucleo talamico: nuclei emotivi, quelli che lo regolano, stazione sinaptica al centro che smista info. La corteccia con info ascendenti può modulare le info che le arrivano.

Ipotalamo = insieme di nuclei per risposte viscerali. Riceve info sensoriali interne ed esterne sulle viscere, quanti liquidi abbiamo, la quantità di nutrienti che abbiamo in circolo, se sono sufficienti e con i recettori opportuni, in risposta, attua una risposta viscerale opportuna e mette in moto il simpatico o para e scatena l’ipofisi per produrre gli ormoni (omeostasi) > via d’uscita ormonale. Via ormonale e nervosa con cinetiche diverse. La prima più lenta della seconda. Ipotalamo proietta alla corteccia e al nucleo accumbens sullo stato > ho pochi nutrienti e quindi mi viene fame e fa sì che il nucleo mi faccia veni fame. Nucleo accumbens = imp per la motivazione endogena = fame, sonno, caldo ecc.

Tronco dell’encefalo, ponte e cervelletto

Tronco dell’encefalo = formazione reticolare: sonno, temperatura e riflessi spinali.

Midollo allungato = circuiti oscillanti che si occupano della respirazione e del battito cardiaco.

In mesencefalo ci sono i collicoli (superiori = visivo e inferiori = uditivo) > collicoli sensoriali orientamento sensoriale. (Vestibolare sistema). Negli uccelli i collicoli sono il pretetto, fa prima analisi grossolana di ciò che succede. Lesioni alla substantia nigra = Parkinson.

Ponte = neuroni che collegano cervelletto con gli emisferi > fasci di fibre, peduncolo.

Nuclei nervi cranici

Cervelletto con 3 strati e struttura con cellule precise e rigidi (moduli) > applicare un x movimento piuttosto di un altro a seconda della correzione da fare > organizzazione colonnare.

Sistema limbico

Sistema limbico = struttura sottocorticale e corticale. Gruppo di strutture di tipo diverso (degli emisferi cerebrali e del diencefalo) Funzione controllo emozioni e apprendimento.

• Ippocampo
• Fornice
• Corteccia del giro cingolato
• Amigdala
• Bulbo olfattivo
• Ipotalamo
• Talamo
• Corpi mammillari

Neurotrasmettitori

Neurotrasmettitori: molecola nel neurone presinaptico a partire dalla roba che era lì > enzimi che assemblano la roba che è lì per controllarli. Il neurotrasmettitore è trasportato e accumulato in vescicole che vanno individuate e quando arriva il potenziale d’azione si fondono e si rilascia il neurotrasmettitore e fa sì che urti il recettore e se è giusto si lega. Il recettore è proteina che legata al neurotrasmettitore si muove e apre il canale ionico oppure rilascia subunità (proteine G) e le torsioni di questa molecola fanno sì che si stacchino e vadano ad aprire i canali ionici lì a distanza. Il legame di questo neuro, per motivi di cariche, cambia conformazione della molecola e l’urto fa aprire i canali ionici, passaggio e iperpolarizzazione della membrana sinaptica. La sinapsi è efficace se arriva messaggio, si lega e rilascia perché serve un potenziale d’azione finisce perché ci sono enzimi nel vano sinaptico che lo idrolizzano oppure si lega a recettori nel terminale presinaptico e viene recuperato nel terminale presinaptico, immagazzinato in vescicole e riutilizzato successivamente. Bottone, enzimi, con stimolazione, le vescicole si aprono > perché ci sono anche vescicole che contengono altro. Il potenziale di membrana postsinaptico > uguale numero di molecole rilasciano > rilascio 2x, polarizzazione 2x e deve correlare anche con eccitazione presinaptica, devo trovare anche gli enzimi di idrolizzazione > acetilcolina esterasi. E devo trovare anche meccanismi, recettori che permettono il riconoscimento. Se aumenta la depolarizzazione, allora era il giusto neurotrasmettitore.

La sostanza è neurotrasmettitore?

Sostanza è neurotrasmettitore?

• Presenza nel neurone di enzimi specifici (sintesi e idrolisi)
• Presenza nel bottone sinaptico, possibilmente nelle vescicole presinaptiche
• Evidenza di rilascio dal neurone presinaptico mediante stimolazione elettrica
• Modulazione della permeabilità di membrana del neurone postsinaptico correlata con deposito di neurotrasmettitore
• Tale modulazione deve essere = a quella prodotta da eccitazione del neurone presinaptico
• Esistenza di recettori postsinaptici
• Esistenza di meccanismi di inattivazione: => riassorbimento => idrolisi
• Ulteriore verifica (utile anche per individuarne il tipo) di sfruttare effetti farmacologici noti (es. reserpina)

C’è da distinguere che lega il neurotrasmettitore.

Autorecettore = rileva la quantità di neurotrasmettitore presente.

Tecniche per individuare i neurotrasmettitori

Tecniche per individuare i neurotrasmettitori:

• Istofluorescenza = i neuroni monoaminergici diventano fluo se immersi in una certa sostanza > tutti esperimenti su cervello in vivo. Se non si vede nulla non sono monoamine
• Autoradiografia = una PET. Si prende un neurotrasmettitore, gli si attacca un pezzo radioattiva, si inietta e il tessuto deve risentire di quella radiazione > quello che si illumina sono i recettori zone dove sta il neurotrasmettitore e il suo recettore.
• Immunoistochimica di anticorpi monoclonali = posso produrre anticorpi per quella proteina, magari la faccio pure radioattiva e dopo la rendo radio con parte radio e la inietto per legarla al recettore che voglio.
• Microiontoforesi = depositiamo con pipetta una certa sostanza in un certo punto e registro potenziale elettrico del neurone dove ho depositato la sostanza. Ci posso mettere pure gli ioni. Deposito sodio per vedere se ci sono canali sodio ecc.

Tipi di neurotrasmettitori

Neurotrasmettitori:

• Aminoacidi = sono piccoli e trasformazioni di questi aminoacidi. Il glutammato è sia un aminoacido, sia un neurotrasmettitore prevalente. Stanno nel cervello e midollo (interneuroni inibitori) e sono veloci.
• GABA
• Aminoacidi piccoli e sono difficili da individuare. Sapere com’è la sinapsi (gabaergica ecc > decarbossilasi e il glutammato diventa GABA.) uno eccitatorio e uno inibitorio.
• Ach = dipende da cosa sono sintetizzate. Difficile sapere se sinapsi e dopa o noradrenergica. Stanno nelle giunzioni neuromuscolari, SNA e molte sinapsi in SNC.
• Monoaminici = azione lenta e diffusa. dopamina, adrenalina, noradrenalina (catecolamine), serotonina, melatonina (indolamine). In tronco e sistema limbico. Assoni lunghi e ramificati con molte varicosità => dispersione. Sinapsi del SN simpatico.
• Neuropeptidi

Canali ionici e recettori

Canali ionici = glicoproteine integrali di membrana.

• Nicotinico = la nicotina è un’agonista del canale > più agitati, tesi.
• Subunità che delimitano poro acquoso (pochi Å) per passaggio ioni.
• Controllo flusso ioni (gating): -elettrico: voltaggio dipendenti -meccanico: meccanosensibili -sostanze chimiche: sostanza dipendenti.
• Sito inattivazione
• Filtro selettività
• Siti per modulatori

Recettori 1/2 tipo

Es. 1 recettore Ach nicotinico  veloce, breve durata, accoppiamento diretto con canale.

Es2. Recettore Ach muscarinico  lunga durata, lenta, accoppiamento indiretto col canale (G e 2mess).

Lo stesso neurotrasmettitore a recettori diversi magari. I nicotinici a giunzioni neuromuscolari e i muscarinici al parasimpatico.

Le sostanze agonistiche rafforzano la sinapsi di quel neurotrasmettitore > potrebbe.

Esistono recettori anche nella membrana presinaptica (autorecettori).

Insetticidi e diaframma

Antagonisti e agonisti

Antagonista caffeina = l’adenosina inibitore dell’adrenalina e la caffeina compete con l’adenosina > annulla l’antagonista e diventa agonista > blocco dei neurotrasmettitori ecc, si può diminuire il rilascio nello spazio, il botulino diminuisce il rilascio dell’ACh > meno contrazione muscolare.

Antagonista tetano = blocca le sinapsi inibitorie > eccitatore > il tetano insieme di contrazioni spasmodiche > il blocco della funzione e rimane contratto a lungo.

Antagoniste = ostacolano la sinapsi:

• Blocco della sintesi di neurotrasmettitore ad es. mediante inibizione di enzimi di sintesi o blocco trasporto assonale (colchicina)
• Fuoriuscita di neurotrasmettitore da vescicole e conseguente inattivazione da parte di enzimi citoplasmatici
• Diminuzione del rilascio nello spazio sinaptico (botulino: Ach nicotinico)
• Attivazione di autorecettori che inibiscono il rilascio di neurotrasmettitore
• Blocco di recettori postsinaptici, mediante legame in siti differenti da quello del neurotrasmettitore, che ne inibiscono l’azione (tetano blocca sinapsi inibitorie)
• Competizione col neurotrasmettitore per il legame col recettore postsinaptico e conseguente blocco del sito di legame.
• Interazioni con agonisti:

• Atropina = anta dell’ACh > dilata la pupilla. Se viene usato spesso, veleno per memoria
• D-tubocuranina = ACh. blocco muscolare e morte per paralisi respiratoria

Agoniste = facilitano sinapsi:

• Aumenta la sintesi di precursore di neurotrasmettitore, mediante aumento di precursore
• Inattivazione di enzimi intracellulari che inattivano il neurotrasmettitore nel citoplasma
• Aumento del rilascio nello spazio sinaptico (anfetamina su catecolamine)
• Legame con autorecettori e conseguente diminuzione di loro attività inibitoria
• Attivazione di recettori postsinaptici, mediante legame in siti differenti da quello del neurotrasmettitore, che ne potenziano l’azione
• Blocco della terminazione di azione mediante: => blocco della ricaptazione da parte del neurone presinaptico (anfetamina su catecolamine) => blocco dell’idrolisi nello spazio extracellulare (insetticidi su ACh).
• Interazioni con antagonisti (es. caffeina compete con adenosina inibitore di catecolamine):

• Oppiacei (morfina, eroina) = agonisti delle endorfine. Effetto eccitatorio ed euforizzante
• Benzodiazepine (librium, oValium) > agonista GABA. producono effetto ansiolitico, antiepilettico, sedativo.

Neuropeptidi 06/10

Neuropeptidi = creati da proteine, catene brevi di amminoacidi e sono più grandi dei normali neurotrasmettitori e sono sintetizzati come le proteine. Nel corpo cellulare del neurone con enzimi precisi che sintetizzano e vengono concentrati in granuli e sono trasportanti lungo l’assone e depositate in vescicole più grandi e più dense e sono liberate quando arriva depolarizzazione alla fine del terminale assonico in risposta a depolarizzazione e rilasciate nella fessura sinaptica modulano la comunicazione nervosa o legandosi a recettori di membrana (come i metabotropoci) accoppiati a proteine G. Quando si legano a questi recettori > cambiamenti graduali che durano a lungo > rispetto ai neurotrasmettitori, contengono più info perché la molecola è più grande > con più siti di riconoscimento; quando si legano in un certo modo possono legarsi meglio rispetto a un altro modo (legarsi meglio, maggiore affinità).

I neuropeptidi (a seconda della molecola) può essere:

• Neurotrasmettitore = in risposta a depolarizzazione.
• Neuromodulatori = sostanze che aumentano o abbassano la probabilità di avvenire di una sinapsi o modulano la forza di una certa sinapsi > sinapsi adrenergica = sostanze che agiscono su quella sinapsi e si legano a recettori per cui quella sinapsi abbia più o meno effetto. Nello spazio extracellulare. Stato di arousal.
• Ormone (sostanze che vengono secrete anche dai neuroni e li buttano nel sangue = neurosecrezione.)

I neuropeptidi hanno sempre dei recettori target > specificità data da legame tra sostanza e recettore > azione come i recettori di 2 tipo > cascata > o stimolazione della cellula o inibizione. Da quando è rilasciato all’effetto > 300ms. Essendo molecole grandi sono presenti in minor numero rispetto ai neurotrasmettitori > prima il ruolo come ormone e poi come neurotrasmettitore.

Abbiamo circa 100 neuropeptidi:

• Per nocicezione
• Per controllo metabolico e assunzione di cibo
• Da ipotalamo verso ipofisi che rilascia altri ormoni
• Controllo cardiovascolare e idrico-salino
• Proteine che danno origine a peptidi bioattivi

Peptidi oppiodi ed endorfine

Peptidi oppiodi – endorfine (ipofisi) = la portata di queste endogene è maggiore della morfina. Più livelli di effetto:

• Intervengono a livello del midollo spinale bloccando i segnali dolorifici a livello del midollo > controllo a cancello > impediscono che la sensazione portata dai recettori periferici arrivi al talamo
• Livello preventivo dal dolore > rilasciate anche senza dolore > attività fisica estrema > endorfine > chi corre diventa dipendente.
• Mangiare dolci
• La risata > previene il malessere.
• Euforia o sonnolenza.

Espressioni patologiche se rilascio non controllato > disturbo di depersonalizzazione.

Gli antagonisti degli op