Anatomia e Fisiologia

SISTEMA MOTORIO

Corrisponde a delle aree precise e determinate della corteccia cerebrale.

Nel lobo frontale abbiamo la corteccia motoria primaria e l’area associativa della

corteccia premotoria. In queste aree la corteccia riceve segnali dai gangli della base che

oltre ad inviare segnali regolano l’attività di inizio e di inibizione del movimento. Inviano il

segnale alla corteccia motoria primaria e alle aree associative.

Il cervelletto è un’altra zona motoria deputata alla coordinazione del movimento Anche le

aree associative della vista (lobo occipitale) sono importanti nell’attuazione del movimento.

L’area associativa sensoriale è dunque importante perché invia segnali alla corteccia

motoria primaria.

Dalle aree associative primarie il segnale può essere elaborato e rimandato indietro ai gangli

della base e da qui inviati, tramite i neuroni piramidali e afferenti, al tronco encefalico e poi al

midollo spinale dell’emisfero opposto per l’attuazione di un movimento volontario.

Di fatto la componente motoria in uscita può essere di tre tipi:

1. Movimento volontario: inviato alla divisione motoria somatica ovvero al sistema

muscolo scheletrico

2. Risposte neuro-endocrine: ormoni rilasciati dall’ipotalamo e dalla midollare del

surrene che possono regolare il movimento anche non volontario

3. Risposte viscerali: non volontarie, controllate dal sistema nervoso autonomo e inviate

ai muscoli lisci. Al movimento viscerale è legata anche una componente emotiva e

quindi non volontaria dell’organismo.

SISTEMA DI STATO COMPORTAMENTALE

Sistema che modula i processi sensoriali e cognitivi. I neuroni si trovano al di fuori della

corteccia, nel sistema del tronco encefalico e regolano tutti quei comportamenti non volontari

come il ciclo sonno veglia, gli stati emotivi, e regola il sistema endocrino e il talamo. I neuroni

sono definiti sistemi modulatori diffusi, perché si trovano all’esterno del tronco encefalico,

originano dalla formazione reticolare e si dividono in sistema noradrenergico, sistema

serotoninergico, sistema dopaminergico

e sistema colinergico a seconda del neurotrasmettitore che rilasciano.

● Sistema noradrenergico: rilascia noradrenalina. Questo sistema è importante nelle

funzioni dell’attenzione, del risveglio, per il ciclo sonno-veglia, nell’apprendimento

nella memoria, in tutti quegli stati di ansia, dolore e regolazione dell’umore. Infatti le

zone coinvolte sono il talamo e l’ipotalamo che fanno parte del sistema limbico di

regolazione delle emozioni.

● Sistema serotoninergico: sistema aminergico in cui i neuroni risiedono nei nuclei del

rafe. È importante nel ciclo sonno veglia, la serotonina è il precursore della

melatonina che, oltre al ciclo sonno veglia, regola anche l’umore e le emozioni come

aggressività e depressione. La serotonina ha un ruolo importante nella regolazione

dei gangli della base, anche al controllo motorio e in molte malattie

neurodegenerative come la malattia di Parkinson

● Sistema dopaminergico: è il sistema di neuroni che rilasciano dopamina. Sono

neuroni che partono dalla sostanza nera verso i gangli della base. La dopamina è

importante nel controllo motorio (nel Parkinson avviene una deplezione) ma è

importante anche nei centri della ricompensa, quindi le terminazioni che partono da

qui sono importanti nel sistema limbico per tutti quei comportamenti legati al reward,

ovvero stimoli di piacere da reward (ricompensa) che derivano dal rilascio di

dopamina. La dopamina è anche coinvolta nelle dipendenze da droghe, nel gioco

d’azzardo, nell'impulso control disorder, e quindi anche qui nel sistema limbico.

● Sistema colinergico: legato al rilascio dell’acetilcolina, sintetizzata dai nuclei del

ponte, neuroni che arrivano al talamo, all’ippocampo e alla fornice. Sono importanti

nel sistema limbico , nella corteccia prefrontale e al giro del cingolo. L’Acetilcolina è

uno dei principali neurotrasmettitori nel ciclo sonno veglia nel risveglio, come nella

memoria e nell’apprendimento (ippocampo importante ruolo nella memoria).

FORMAZIONE RETICOLARE ATTIVANTE

È una zona del tronco encefalico dove partono tutti i neuroni con vari neurotrasmettitori che

regolano il comportamento e le terminazioni di stato

comportamentale. Un’interruzione di comunicazione tra la formazione reticolare attivante e

la corteccia è alla base degli anestetici generali. Qui arrivano anche le

terminazioni visive importanti sia per le attivazioni visive che dell’orecchio quindi

per l’attivazione sensoriale che arriva al cervello.

La narcolessia è una patologia dovuta a un difetto di questa zona, il soggetto affetto cade in

un sonno profondo inaspettato e senza motivo.

Il sonno è il principale stato comportamentale e questa zona è alla base. Il sonno è

caratterizzato da una ridotta sensibilità agli stati sensoriali, ridotta attività motoria, il corpo

assume una certa posizione, un portamento specifico, per entrare nello stato di sonno.

Perché dormiamo?

Il sonno conserva l’energia, durante il sonno tutti i processi riparativi, le immunoglobuline, le

prostaglandine, la risposta immunitaria, si amplificano e si rigenerano. Nella scala evolutiva

tutti i mammiferi avevano un periodo di sonno adatto anche evitare i predatori che invece

sono attivi in quella parte della giornata. I neuroni si rigenerano, levano i rifiuti metabolici, si

formano nuove sinapsi per mantenere la memoria a lungo termine. (nell’Alzheimer si nota

alta presenza di rifiuti

metabolici accumulati, non smaltiti)

Il sonno è diviso in fasi:

● Stato di veglia: in cui il cervello riceve onde alfa di piccola ampiezza e di alta

frequenza. È la veglia ad occhi chiusi, il cervello chiudi gli occhi, leva il segnale che

viene dall’esterno,abbiamo un’attività che è più simile ad uno stato di sonno.

● Sonno REM (rapid Eyes Movement): stato in cui avviene la paralisi di tutti gli stimoli

motori, si va in uno stato di sonno ma il cervello ha un metabolismo alto in cui sono

possibili solo movimenti degli occhi. Il sonno REM è un sonno paradosso, non

profondo, desincronizzato, ovvero i neuroni hanno attività elettriche non sincrone

● Stato di sonno 1-2-3-4: man mano che si entra nel sonno i neuroni si sincronizzano,

emettono insieme onde delta sempre più grandi e di alta frequenza, che porta al

sonno ortodosso (stadio 4) ovvero il sonno profondo, si abbassa la temperatura,

rallenta la respirazione, ecc.

Durante la notte abbiamo un alternarsi di sonno paradosso e REM, poi man mano che si

avvicina lo stato di veglia aumenta il sonno REM ed è la fase in cui sogniamo ovvero il cui il

cervello è più attivo. È in questa fase che si stabilizzano i

meccanismi di memoria.

Fattori che regolano il sonno?

Possono essere il ciclo circadiano ovvero l’orologio biologico tra sonno e veglia, processo

omeostatico che regola gli stati di sonno rispetto alla veglia precedente e il processo

ultradiano che regola l’alternanza del sonno REM e non-REM. Il tutto è regolato dalla

melatonina, neurotrasmettitore che regola il sonno-veglia, insieme ad altre ammine come

l’istamina, la serotonina, la noradrenalina e l’acetilcolina che regola lo stato di veglia. In

ultimo l’orexina (o ipocretina), ormone sintetizzato dal nucleo posteriore dell’ipotalamo,

importante negli stati di veglia. Livelli di alterazione di Orexina portano all’alterazione di stati

sonno-veglia come la narcolessia.

Lo stato di sonno invece è dovuto principalmente all’acido gaba amino butirrico (GABA) nella

parte di cervello tra talamo e ipotalamo. Alti livelli di GABA portano ad uno stato di sonno,

prevalenze di orexina e ammine ad uno stato di veglia.

EMOZIONE E MOTIVAZIONE

Sono due aspetti comportamentali in cui si ha una sovrapposizione tra sistema cognitivo e

sistema comportamentale. È l’insieme di comportamenti che ci portano a compiere

un’azione.

La motivazione è legata a impulsi (stimoli) che possono essere interni (profondi, poco

controllabili) o esterni e sono legati al raggiungimento di un obiettivo specifico.

La risposta a stimoli esterni spesso è condizionata da un sistema comportamentale (es.

mangiamo anche se non abbiamo fame perché invitati a cena). C’è poi lo stimolo del piacere

che finalizzato alla ricompensa, sistema che arriva al sistema limbico e che fa sì che il nostro

cervello cerchi la ricompensa attraverso un comportamento piacevole, ma anche da abuso

di sostanze. Lo stimolo sensoriale arriva alla corteccia cerebrale, avviene l’integrazione nelle

aree associative della corteccia, il segnale arriva al sistema limbico che produce una

risposta, che attraverso interneuroni arriva all’ipotalamo e alla corteccia da cui parte la

risposta. Questa può essere inibitoria ( endocrina di rilascio ormonale o immunitario).

Sistema limbico (amigdala, giro del cingolo, ippocampo)

Nel sistema limbico avviene la regolazione del tono dell’umore, l’amigdala è il nucleo

principale per il riconoscimento delle emozioni e la memoria delle emozioni oltre alla zona in

cui risiede il senso di paura e di stress. Anche il giro del cingolo ha un ruolo nelle emozioni.

L’ippocampo subisce la perdita dei neuroni in maniera progressiva nella malattia

dell’Alzheimer, con conseguente degenerazione della memoria a lungo termine e spesso si

soffre di attacchi depressivi( sistema limbico viene alterato).

La parte del sistema limbico coinvolta nell’emozione è il lobo limbico di broca. È una zona

coinvolta all’interno del circuito di Papez, detta giro del cingolo, perché avviene il circuito

che porta al riconoscimento delle emozioni. Di questo circuito fa parte l’ippocampo, da cui

partono terminazioni che arrivano nella fornice e al corpo mammillare profondo, vicino al

talamo. Le terminazioni da qui partono in tutto il giro del cingolo e tornano all’ippocampo.

Le connessioni delle strutture limbiche sono molto più complesse, ci sono tante connessioni

che portano a zone associative diverse della corteccia.

L’amigdala, importante per il collegamento tra corteccia prefrontale e ippocampo, per il

riconoscimento delle emozioni, soprattutto di paura e stress e il riconoscimento del segnale

che si invia e si riceve nella corteccia per l’elaborazione del segnale.

Disfunzioni dei circuiti limbici possono portare a:

● Dissociazione tra cognizione ed emozione

● Angoscia, delirio, neurosi, mania

● Appiattimento affettivo: anedonia (incapacità di provare emozioni), riduzione delle

risposte affettive, gioia, ira)

● Disturbi della memoria

● Sindromi psicotiche e allucinazione

● Patologie psichiatriche c