Appunti di Psicobiologia

ARGOMENTO 10: IL COMPORTAMENTO ALIMENTARE

ARGOMENTO 11: IL SISTEMA SOMATOSENSORIALE

ARGOMENTO 12: IL SISTEMA VISIVO CENTRALE

ARGOMENTO 13: LE EMOZIONI

ARGOMENTO 14: MECCANISMI MOLECOLARI DELL’APPRENDIMENTO E DELLA MEMORIA

ARGOMENTO 15: LE MALATTIE MENTALI

ARGOMENTO 10

IL COMPORTAMENTO ALIMENTARE

IPOTALAMO, REGOLAZIONE DEL METABOLISMO ENERGETICO

L'iIpotalamo regola l’Omeostasi, mantiene l’ambiente interno entro un range fisiologico. Regola

la temperatura corporea, regola il bilanciamento dei fluidi e quello energetico.

→ 3 componenti della risposta:

Risposta endocrina: I neuroni ipotalamici rispondono agli stimoli aumentando o riducendo il

rilascio di ormoni ipofisari

Risposta autonoma: I neuroni ipotalamici rispondono agli stimoli regolando l’attività del SNA

Risposta motoria somatica: I neuroni ipotalamici rispondono agli stimoli attivando una risposta

comportamentale motoria

Il controllo dell’assunzione di cibo avviene grazie ad una complessa rete di segnali che

provengono dalla periferia (tessuto adiposo, intestino, stomaco), vengono elaborati a livello

ipotalamico e quindi integrati a livello corticale per tradursi in comportamenti di assunzione di

cibo/astensione dal cibo.

L’immagazzinamento e l’utilizzo dell’energia vengono generalmente regolati in maniera che alla

fine le entrate e le spese energetiche siano in pareggio; questo è chiamato Bilancio

energetico. Ai fini della sopravvivenza, le nostre cellule devono essere rifornite di sostanze

nutritive e ossigeno. L’energia non è rifornita in modo costante all’organismo, come avviene

per l’ossigeno. Esistono pertanto numerosi meccanismi atti ad immagazzinare l’energia in

modo tale che essa sia disponibile anche quando non vi è rifornimento esterno. Quando

mangiamo infatti, una parte dell'energia viene utilizzata immediatamente mentre quella che

resta viene immagazzinata sottoforma di riserva.

Esistono numerosi meccanismi volti alla Regolazione del comportamento alimentare. Attraverso

l’alimentazione assumiamo Molecole che servono da Materiale di Costruzione e da

Combustibile.

L’assunzione di queste molecole ha un duplice scopo:

Costruire e Preservare gli organi: servono a costruire e preservare i nostri tessuti.

1. Ottenere Energia da impiegare nei movimenti muscolari, nel mantenimento della

2. Temperatura Corporea...

Il Combustibile, ovvero l'energia, proviene dal tratto digerente in seguito all’assunzione di

cibo. Tramite il tratto digerente assumiamo l'energia che ci serve. Tuttavia, il sistema digerente

è spesso vuoto, ovvero durante i periodi di digiuno. (es. la mattina, tra i pasti..).

Perciò possediamo delle riserve atte ad immagazzinare le sostanze nutritive.

Esistono 2 diverse Riserve:

A Breve Termine che accumula Carboidrati: La Riserva a Breve Termine è localizzata nelle

cellule del Fegato e dei Muscoli ed è “riempita” con un CARBOIDRATO Complesso ovvero

il GLICOGENO.

Come facciamo a conservare o immagazzianre il glucosio?

1. Le Cellule Epatiche (del fegato) convertono il GLUCOSIO in GLICOGENO (carboidrato

complesso , macromolecola) provvedendo al suo immagazzinamento. In questo processo

sono aiutate da un ormone rilasciato dal Pancreas: INSULINA.

2. La contemporanea presenza di Glucosio e Insulina nel sangue, stimola l’utilizzo di parte

del Glucosio come Combustibile e l’immagazzinamento della parte restante sotto forma

di Glicogeno. L'insulina è infatti importante per trasformare glucosio in glicogeno.

Quando il Tratto digerente è vuoto, il livello ematico di Glucosio decresce: quando non

3. assumiamo cibo, il livello di glucosio nel sangue è basso.

4. Il Pancreas risponde bloccando la secrezione di Insulina e cominciando a secernere un

altro ormone: GLUCAGONE. L'effetto del Glucagone è opposto a quello dell’Insulina:

stimola la conversione del Glicogeno in Glucosio. Esso ha un effetto di tipo catabolico,

scompone il glicogeno e lo trasforma in glucosio per aumentare i livelli ematici di glucosio.

Il Fegato quindi immagazzina il Glucosio in eccesso, quando questo è disponibile in

5. sovrabbondanza, e lo accumula come Glicogeno (grazie all’Insulina). Al contrario, rilascia il

Glucosio immagazzinato nella sua riserva, quando il tratto digerente è vuoto e il livello di

glicemia inizia a scendere (grazie al Glucagone).

Livelli alti di glucosio→ interviene l'insulina→ immagazina il glucosio in eccesso nel sangue

sottoforma di glicogeno

Livelli bassi di glucosio→ interviene il glucacone→ converte il glicogeno in glucosio per

aumentare i livelli ematici

La Riserva Epatica di Carboidrati è destinata principalmente al SNC

Se la riserva a breve termine non è sufficiente, allora attingiamo a quella a lungo termine.

A Lungo Termine che accumula Trigliceridi: La Riserva a Lungo Termine è composta dal

Tessuto Adiposo, costituito da un accumulo di TRIGLICERIDI che contengono Glicerolo e

Acidi Grassi.

La Riserva a lungo termine è costituita dai TRIGLICERIDI accumulati nel tessuto adiposo.

1. Non appena cominciamo a prelevare il contenuto della nostra Riserva a Breve termine di

Carboidrati, le Cellule Adipose iniziano a convertire i TRIGLICERIDI in energia disponibile

per le cellule.

2. Ad esempio la mattina al risveglio, il tratto digerente è vuoto e il nostro SN è sostenuto

con il Glucosio rilasciato dal Fegato.

3. Le altre cellule del nostro corpo attingono alle riserve di Acidi Grassi, risparmiando il

glucosio per il Cervello.

4. Durante la fase di Digiuno, la secrezione di Insulina si riduce e viene rilasciato

GLUCAGONE dal Pancreas.

Il Glucagone che viene rilasciato dal Pancreas, stimola le cellule Adipose a convertire i

TRIGLICERIDI in ACIDI GRASSI e GLICEROLO (poi convertito in glucosio), attingendo alla

Riserva a Lungo termine.

La maggior parte del corpo si avvale degli Acidi Grassi, mentre il glicerolo è diretto

appannaggio del SNC.

Il glucosio entra nelle cellule grazie ai “trasportatori di glucosio” che contengono recettori

per l’insulina. Quando l’insulina si lega a questi trasportatori, è possibile l’ingresso di

glucosio. Questo vale per tutte le cellule del corpo ad eccezione di quelle nervose che

possono assorbire glucosio anche in assenza di insulina.

Processo sopra anabolico

Processo sotto catabolico

I magazzini energetici del corpo sono riempiti durante e immediatamente dopo aver

consumato un pasto, momento in cui il sangue è ricco di nutrienti. In questo stadio l’energia

viene immagazzinata in 2 forme: sotto forma di GLICOGENO e TRIGLICERIDI.

Le riserve di glicogeno hanno una capacità limitata e si trovano principalmente nel fegato

e nei muscoli scheletrici.

Le riserve di trigliceridi si trovano nel tessuto adiposo e hanno capacità virtualmente

illimitata.

→ La costruzione di Macromolecole come Glicogeno e Trigliceridi da precursori prende il

nome di ANABOLISMO.

Lo stadio di digiuno tra i pasti è chiamato stadio di post-assorbimento. Durante questa fase,

glicogeno e trigliceridi immagazzinati vengono frammentati per fornire costantemente al

corpo i nutrienti necessari per il metabolismo cellulare. Il processo di frammentazione di

macromolecole complesse, è chiamato Catabolismo, processo opposto all’Anabolismo.

L’omeostasi ottimale è raggiunta quando riserve energetiche sono ricostituite alla stessa

velocità con cui vengono spese. Se l’assunzione di energia supera l’utilizzo, la quantità di

grasso corporeo (adiposità) aumenta fino a determinare obesità; Se l’assunzione di energia

non soddisfa il fabbisogno si perde grasso fino ad arrivare all’inedia. L'inedia è una grave

riduzione nell'apporto di vitamine, nutrienti e in generale di energia; è la forma più estrema di

malnutrizione.

La regolazione del peso corporeo

Se un animale viene sottoposto ad alimentazione forzata, il suo peso aumenterà, ma non

appena all’animale sarà permesso di regolare la propria alimentazione esso ridurrà l’apporto

calorico mostrando quindi un meccanismo di compensazione. Allo stesso modo esso

aumenterà la quantità di cibo ingerito se sottoposto ad un periodo di alimentazione

insufficiente. Si tratta di un meccanismo volto a mantenere l’omeostasi. Generalmente il peso

corporeo è mantenuto entro valori relativamente stabili. Esiste una “forma di comunicazione”

tra Tessuto Adiposo e Cervello.

Ipotesi Lipostatica: spiega la costanza relativa del peso corporeo.

Postula un meccanismo a feedback: quando il peso del corpo supera un certo valore viene

inibita l’assunzione di cibo ed aumenta il consumo di energia.

La regolazione del comportamento alimentare

Alcune evidenze sperimentali suggerivano che il tessuto adiposo inviasse al cervello

informazioni. Negli anni‘90 l’ormone responsabile di questo meccanismo è stato identificato

(Friedman, 1994). Si tratta della proteina prodotta dal gene OB alla quale è stato dato il nome

di LEPTINA. La LEPTINA viene secreta dalle cellule adipose (adipociti). La Leptina regola la

massa corporea agendo direttamente sui neuroni dell'Ipotalamo. La Leptina agisce come

ormone che contrasta l'obesità, è considerata infatti un fattore di sazietà. La mancanza di

Leptina induce all'assunzione di cibo. Topi che portano la mutazione ob in omozigosi, sono

incapaci di produrre Leptina. La deficienza di Leptina stimola l’assunzione di cibo. Questi topi

sono caratterizzati da iperfagia e ridotto metabolismo basale (modello animale di obesità).

La somministrazione di Leptina ai topi ob riporta il peso a valori normali. La leptina agisce a

livello ipotalamico inibendo l’assunzione di cibo.

L'espressione genica della Leptina non è l'unico fattore che porta all'obesita in quanto solo

una piccola parte di persone obese riscontra la mutazione ob in omozigosi dunque è incapace

di produrre Leptina.

Assunzione di cibo e bilancio energetico

L’assunzione di cibo è regolata a livello ipotalamico in modo da rispondere a segnali di fame e

di sazietà con una rete di diversi mediatori chimici e nervosi. I Segnali della Fame e della

Sazietà hanno origine a livello periferico ovvero nel sistema digerente e nelle riserve nutritive

del corpo, ma il loro bersaglio è il CERVELLO. Le ricerche si sono inizialmente focalizzate su 2

Regioni dell’IPOTALAMO: l’area LATERALE e l’area VENTROMEDIALE. Per molto tempo i

ricercatori hanno sostenuto che queste 2 regioni controllassero in modo esclusivo

rispettivamente la Fame e la Sazietà.

→ 1940: lesioni in piccole strutture dell’ipotalamo producono grandi effetti sul co