Riassunto esame Psicologia fisiologica, Prof. Garbarini Francesca, libro consigliato Psicologia biologica , Breedlove

Alice Prederi - Psicologia fisiologica

Lezioni introduttive

• Lezione 1 – Presentazione del corso e introduzione generale ai metodi di indagine (cap. 1)
• Lezione 2 – Introduzione ai metodi di indagine: approccio neuropsicologico (cap. 1)
• Lezione 3 e 4 – Introduzione ai metodi di indagine: elettroencefalografia (cap. 3)
• Lezione 5 – Introduzione ai metodi di indagine: tecniche di neuroimmagine (cap. 2)
• Lezione 6 – Introduzione ai metodi di indagine: tecniche di neuroimmagine (cap. 2)
• Lezione 7 – Introduzione alle principali funzioni cognitive: stimolazione cerebrale e poligrafia (cap. 2)
• Lezione 8 e 9 – Introduzione alla nocicezione e alla percezione dolorosa (cap. 8)
• Lezione 10 – Introduzione ai comportamenti motivati: comportamento sessuale (cap. 12)
• Lezione 11 e 12 – Introduzione ai comportamenti motivati: regolazione dell’assunzione di cibo e di acqua (cap. 13)
• Lezione 13 – Introduzione ai ritmi biologici e al sonno (cap. 14)
• Lezione 14, 15 e 16 – Introduzione alla psicofisiologia delle emozioni (cap. 15)
• Lezione 17 e 18 – Introduzione alle principali funzioni cognitive: coscienza e attenzione (cap. 18)

Esame e importanza delle lezioni

Esame scritto a crocette. Importantissime le lezioni! Perché cercano di rendere facile il superamento dell’esame (esempi e approfondimenti che sul manuale non ci sono e con le slide non arrivano). Nella slide quattro della prima lezione c’è la selezione degli argomenti su cui poi bisogna fare l’esame. Le domande dell’esame sono sia sul libro sia sulle lezioni.

16/02/2023 Lezione 1 – Introduzione alla psicologia fisiologica

Che cos’è la psicologia fisiologica?

Disciplina che studia la relazione tra cervello e comportamento, tra mente e corpo. Può essere considerata un ponte tra la psicologia e le neuroscienze: se la psicologia si occupa principalmente del comportamento e le neuroscienze del sistema nervoso, la psicologia fisiologica cerca una relazione tra i due. Un importante ruolo della psicologia fisiologica è contribuire a comprendere le disfunzioni cerebrali per stabilire strategie di trattamento appropriate. I disturbi cerebrali hanno infatti un grande impatto sulla popolazione e perciò è importante capire perché e come curarli o controllarli.

Cartesio paragonò il comportamento degli animali al lavoro di una macchina e propose i concetti di via neurale e riflesso spinale. Illustrazione di Cartesio nel ‘600 che rappresenta la sua spiegazione dei riflessi:

Uno stimolo doloroso arriva tramite i nervi (frecce blu) al cervello. Si riflette nel cervello e torna indietro. Nel tornare indietro, si attivano i muscoli della gamba (frecce rosse), che si contraggono e modificano il comportamento del ragazzo (allontanamento della gamba dalla fonte del dolore). Sbaglio di Cartesio: pensava che ci fosse solo una fibra nervosa capace di portare l’informazione in tutte e due le direzioni. Ma questo in realtà non è possibile perché le fibre sono specializzate, parliamo infatti di fibre afferenti ed efferenti.

L’idea dei riflessi di Cartesio ha permesso una maggiore ricerca sulle attività corporee in termini scientifici. Inoltre, Cartesio vedeva la mente e il corpo come separati (dualismo cartesiano). Un approccio fisiologico alla psicologia tende al superamento del dualismo cartesiano per andare a studiare come la mente è radicata all’interno del corpo: la nostra mente (aspetti cognitivi ed emotivi) è radicata nel substrato biologico del nostro corpo, inteso in senso fisico (anatomia cerebrale) ed esperienziale (interazioni tra il corpo e l’ambiente, le opportunità quindi che il corpo offre all’individuo per relazionarsi con l’ambiente, diverse da animale a animale).

Quali sono i metodi per studiare la relazione cervello-comportamento?

Possiamo avvalerci di tre metodi (a livello teorico):

• Interventi somatici: agiscono sul corpo, in particolare sul cervello per produrre delle modifiche sul comportamento.
• Interventi comportamentali: agiscono sul comportamento per vedere se le modifiche sul comportamento agiscono sul cervello.
• Approccio correlazionale: terzo approccio per vedere se c’è una relazione tra i due interventi. Non ci interessa sapere quale causa l’altro.

Le neuroscienze comportamentali cercano di capire tutte queste relazioni: ogni metodo arricchisce e aggiorna l’altro.

Intervento somatico

Si interviene modificando una struttura o una funzione del cervello per vedere come questo cambiamento modifichi il comportamento. Esempio: una persona che venga stimolata in una determinata parte del cervello, non solo riderà, ma anche sarà portata a credere che tutto ciò che vive sia divertente.

Ulteriori esempi: Stimolando un’area (manipolazione corporea) si può produrre un comportamento o modificare la performance del soggetto al comportamento studiato. Quando parliamo di intervento somatico:

• Variabile indipendente: intervento somatico
• Variabile dipendente: comportamento

Intervento comportamentale

Si interviene sul comportamento di un organismo e si osservano i cambiamenti che ne risultano nella struttura e nelle funzioni corporee. L’esperienza ha effetti sul corpo (incluso il cervello). Quando parliamo di intervento comportamentale:

• Variabile indipendente: comportamento
• Variabile dipendente: modificazioni somatiche

Variabili

Variabile: condizione o caratteristica di una persona o di un evento che varia a seconda della situazione o degli individui. Almeno teoricamente può quindi essere misurata. Può essere di tre tipologie:

• Dipendente (vd): che dipende (almeno in teoria) da un’altra variabile, quella indipendente, e che deve essere misurata (es: vigore dell’accoppiamento dipende dalla somministrazione di ormoni) tramite misurazioni di vario tipo.
• Indipendente (vi): che viene manipolata. È considerata la causa delle modificazioni nella variabile dipendente (es: modificazione ormonale) ed ha almeno due livelli.
• Interveniente (di disturbo): che può alterare l’effetto della variabile indipendente e quindi influenzare il risultato anche se non è prevista nell’ipotesi (deve essere controllata, es: fattori di stress).

Misure comportamentali e strumentali

Rappresentano le variabili dipendenti di uno studio e sono i dati usati per eseguire un’analisi statistica:

• Dati comportamentali: che rappresentano la misura del comportamento dei soggetti nelle diverse condizioni dell’esperimento.
  • Esempi: questionari, scale, tempi di reazione
• Dati strumentali: che rappresentano misure indirette del comportamento raccolte tramite strumenti di laboratorio.
  • Esempi: EMG, SCR, MEP (TMS), fMRI

Approccio correlazionale

Ci indica se c’è una correlazione tra la variabile dipendente e quella indipendente. Le misure corporee e comportamentali variano insieme. Ma, l’esistenza di una correlazione tra le variabili non ci rivela la relazione causale tra di esse, cioè quale sia la variabile che causa l’altra. Non conosciamo quindi quale sia la variabile dipendente e quale la variabile indipendente.

Esempio - correlazione tra QI e connettività cerebrale:

Connettività cerebrale: misura di quanto le aree cerebrali sono connesse. Uno studio ha dimostrato che esiste correlazione tra la connettività funzionale e il QI di +0,50. Ma la correlazione non ci dice cosa causa cosa, non ci dice quindi la direzione della relazione. Sono più intelligente perché le mie connessioni tra le aree del cervello sono più forti o le connessioni sono più forti perché io sono intelligente? Inoltre, è stata dimostrata una correlazione, anche se solo del 10-20%, tra una maggiore intelligenza e una grande dimensione della parte frontale del cervello.

Come il comportamento può modificare il cervello?

Neuroplasticità (plasticità neurale o plasticità): capacità del cervello di essere modificato dall’esperienza e dall’ambiente. Il nostro cervello si struttura in modo diverso a seconda dell’esperienza che facciamo del mondo. Anche le attese psicologiche e i fattori sociali possono modificare la struttura fisica del nostro cervello e in questo le neuroscienze comportamentali si collegano alla psicologia sociale.

• Esempio: alcune persone sono state sottoposte a un esperimento in cui veniva chiesto loro di mettere le mani nell’acqua calda. A chi veniva detto di aspettarsi che fosse molto calda, si osservava un’attivazione cerebrale molto più ampia degli altri (importanza delle aspettative).
• Esempio: molti aspetti del comportamento sociale sono appresi ed è per questo necessario studiare i meccanismi di memoria e apprendimento per comprendere il comportamento sociale.

La plasticità cerebrale:

• Massima nell’infanzia
  • Neotenia: rimanere neonati a lungo. È necessaria per permettere all’esperienza di plasmare il nostro cervello nel modo più efficace possibile. Bisogna quindi sfruttare quindi al massimo la plasticità, maggiore durante l’infanzia.
• Residua in età adulta e nella vecchiaia

Gli studi sugli animali mostrano come l’esperienza modifica strutturalmente il cervello in diversi livelli:

• Numero di neuroni
• Dimensioni dei neuroni
• Numero delle connessioni
• Dimensioni delle connessioni
• Efficacia delle connessioni

Approfondimento sulla plasticità

La plasticità è fondamentale per:

• Learning: meccanismi di apprendimento
• Riorganizzazione a seguito di deprivazione sensoriale periferica (cecità e sordità)
• Riorganizzazione a seguito di deprivazione centrale (emisferectomia, ictus)
• Plasticità adattiva e maladattiva (phantom limb pain: dolore da arto fantasma)

Neuroplasticità come effetto del learning

Esperimento di Brooke: due gruppi di topolini:

• Sperimentale: isolamento per un periodo
• Controllo: mantenimento delle relazioni con la famiglia

Risultati: la dimensione di un quadrante dell’amigdala (porzione dorsale posteriore mediale) è più piccola nella condizione sperimentale. Conclusione: apprendere in un contesto arricchito promuove esperienze, stimolando le risposte dell’amigdala, relative al riconoscimento degli odori, e promuovendone quindi la crescita. Se si è isolati, invece, l’amigdala non lavora e diventa quindi più piccola. L’isolamento modifica quindi la neuroanatomia cerebrale.

Neuroplasticità come riorganizzazione cerebrale a seguito di una deprivazione periferica

• Cecità: utilizzando la fMRI, si può vedere come, durante lo svolgimento di un compito di memoria, le aree occipitali (aree visive primarie) che in un cervello tipico non si accendono, in una persona cieca invece si attivano perché hanno assorbito funzioni che normalmente sarebbero di altre aree. Questo perché, nel cervello di un non vedente, le aree visive primarie possono essere riutilizzate come aree uditive primarie e secondarie e possono anche acquisire funzioni come comprensione, linguistica, lettura e memoria.
• Sordità: utilizzando la fMRI, si può vedere nei sordi che la corteccia acustica (deputata tipicamente al riconoscimento della voce) si attiva alla vista dei volti delle persone, attivazione inesistente nelle persone udenti. Questo perché, nel cervello di un non udente, regioni uditive possono essere riutilizzate per elaborare informazioni visive (volti, linguaggio dei segni) o tattili.

Questi cambiamenti sono dovuti alla neuroplasticità:

• Il cervello reagisce e si modifica in base all'ambiente con cui interagisce.
• Il cervello può adattarsi e modificarsi quando le informazioni sensoriali (visive, uditive) non sono disponibili per motivi congeniti o acquisiti.

Neuroplasticità come riorganizzazione a seguito di deprivazione centrale

Esempio - Emisferectomia dell’emisfero destro in una bambina di tre anni come unica soluzione a un’encefalite che causava gravissime crisi epilettiche: la plasticità del cervello in età così precoce ha permesso all’emisfero sinistro di riorganizzarsi completamente, in modo da acquisire anche le competenze dell’emisfero destro. Probabilmente già prima della rimozione, l’emisfero sinistro compensava le continue crisi dell’emisfero destro, anticipando lo spostamento delle funzioni dal destro al sinistro. Questo caso dimostra come, per merito della plasticità, sia possibile vivere con un solo emisfero in casi particolari, ad esempio di rimozione precoce.

Plasticità adattativa e maladattiva

• Adattativa: permette un cambiamento positivo rispetto all’evento causante la lesione
• Maladattiva: causa un cambiamento negativo successivo alla lesione

In tutti i casi precedenti la plasticità è adattativa perché permette di riorganizzare positivamente il cervello. Esempio di plasticità maladattiva: phantom limb pain

Phantom limb pain (dolore da arto fantasma): sensazione persistente che un arto che non c’è più fisicamente sia ancora attaccato nostro corpo. La sensazione è somatosensoriale ma può essere anche motoria, cioè ai pazienti sembra di poter muovere l’arto che non hanno.

I pazienti possono anche provare dolore. Questo succede perché il cervello mette in atto un meccanismo di continuo mandare informazioni motorie all’arto, che però non possono venire percepite da un arto che non esiste più. Il dolore è proprio provocato da questa ripetuta stimolazione del sistema motorio. Si cerca di alleviare il dolore con una terapia che si basa sulla possibilità di mandare i comandi a un arto reale, che può essere creato tramite l’aiuto di uno specchio posizionato in modo tale che l’arto amputato possa essere completato dal riflesso dell’arto intatto.

Approcci e tecniche strumentali per studiare la relazione tra cervello e comportamento – Introduzione

• Utilizzo di un modello animale (non ne parleremo in modo specifico nel corso)
• Metodo neuropsicologico (Broca) – intervento somatico
• Neuroimaging: intervento comportamentale (vd: cervello, vi: comportamento) che trasforma l’attività cerebrale in immagine per registrarla.
  • fMRI per studiare le tecniche di localizzazione spaziale nel cervello
  • EEG per studiare le tecniche di localizzazione temporale nel cervello (dimensione temporale di ms)
• Brain stimulation: intervento somatico (vi: cervello, vd: comportamento)
  • Invasiva (DES): stimolazione cerebrale che penetra all’interno dello scalpo e stimola direttamente il tessuto cerebrale. Si può utilizzare solo in contesti clinici perché è complicata e pericolosa.
    • Awake brain surgery: chirurgia da svegli che si deve fare per mappare le aree eloquenti prima della rimozione di un tumore.
  • Non invasiva: stimolazione che agisce sullo scalpo che arriva all’interno del cervello con uno stimolo magnetico o elettrico. Si può utilizzare con soggetti sani. Può essere la TMS o la tDCS (tES).

17/02/2023 Lezione 2 – Approccio neuropsicologico

Metodo neuropsicologico

Cos’è la neuropsicologia?

Disciplina che studia la relazione tra lesioni cerebrali e funzioni cerebrali, che, nel caso dei pazienti, sono danneggiate dalla lesione.

Quali tipi di funzioni cerebrali studia?

In generale, ne esistono due:

• Primarie: movimento, tatto, propriocezione, vista
• Cognitive di alto livello: memoria, emozioni, linguaggio

Il neuropsicologo studia le funzioni cognitive di ordine superiore. Quindi, riformuliamo la definizione: la neuropsicologia è la disciplina che studia la selettiva alterazione delle funzioni cognitive di ordine superiore dopo una lesione cerebrale. Questo non significa che i pazienti con deficit neuropsicologico abbiamo intatte le funzioni primarie. Nella maggior parte dei casi sono infatti danneggiate, ma non sono il focus primario della neuropsicologia.

Quali sono i deficit delle funzioni primarie?

È importante saperlo per avere un lessico condiviso. Possono essere a livello di:

• Sistema motorio
• Sistema somatosensoriale
• Sistema visivo

Lesioni alla corteccia motoria primaria (nel lobo frontale) e somatosensoriale primaria (nel lobo parietale) producono deficit significativi a livello motorio e somatosensoriale. Quindi, il paziente avrà difficoltà a muovere gli arti o a sentire sensazioni tattili nella corteccia controlaterale a quella lesionata. Ma un deficit motorio o somatosensoriale è presente, non solo per lesioni alla corteccia, ma anche per lesioni alle vie discendenti motorie (efferenti) o ascendenti somatosensoriali (afferenti). Le lesioni sono più gravi nelle aree sottocorticali perché la corteccia è plastica e riesce quindi più facilmente a riorganizzarsi.

Le aree visive primarie a livello sia corticale che sottocorticale (nel lobo occipitale) possono provocare dei deficit del campo visivo. In questo caso, abbiamo un’altra differenza tra vie corticali e vie sottocorticali (oltre alla plasticità della corteccia): elaborazione consapevole (possibile all’area visiva primaria, quindi alla corteccia) o inconsapevole (possibile alle vie sottocorticali, visione guidata da stimoli colti solo a livello implicito).

Deficit specifici delle funzioni primarie

• Emiplegia, Emianestesia, Emianopsia:
  • Se la lesione coinvolge la M1 (corteccia motoria primaria) o le vie discendenti sottocorticali, parliamo di emiplegia.
  • Se la lesione coinvolge la S1 (somatosensoriale primaria) o le vie ascendenti sottocorticali, parliamo di emianestesia (mancanza di tatto e propriocezione).
  • Se la lesione coinvolge la V1 (visiva primaria) o le vie sottocorticali, parliamo di emianopsia.

Sono termini da ricordare. Sono deficit molto presenti in pazienti neuropsicologici ma non sono l’oggetto di studio specifico.

Quali sono i deficit delle funzioni cognitive di ordine superiore?

Oggetto di studio specifico della neuropsicologia.