Appunti Neuroscienze - Psicologia dello Sport

Neuroscienze

Lezione Introduttiva

Funzioni lobi cervello

I lobi del cervello, cioè le 4 sezioni in cui è suddivisa la corteccia, presentano,

ciascuno, uno specifico set di funzioni; per esempio, il lobo occipitale presiede

all'interpretazione degli stimoli visivi, il lobo parietale all'elaborazione delle

informazioni sensitive provenienti dalla cute, al senso della posizione ecc., il

lobo frontale alla capacità di produrre il linguaggio parlato e scritto, al controllo

dei movimenti volontari ecc., e, per finire, il lobo temporale, alla capacità di

comprendere il linguaggio scritto e parlato, alla percezione e interpretazione dei

suoni ecc.

Cosa diceva Galeno sul cervello (130-200 a.C.)

Il cervello è un organo di percezione

Dedusse le funzioni delle componenti

cerebrali in base alla loro struttura su base

intuitiva

Encefalo: sede delle sensazioni

Cervelletto: sede del controllo muscolare

Ventricoli: responsabili dei movimenti

Cosa diceva Cartesio sul cervello

Cartesio riteneva che l'interazione tra mente e corpo avvenisse attraverso la

ghiandola pineale, situata nel cervello. Secondo la sua teoria, la mente inviava

segnali alla ghiandola pineale, che a sua volta influenzava il corpo e le sue

azioni.

Sostanza grigia e sostanza bianca

La sostanza bianca e la sostanza grigia sono due componenti fondamentali del

tessuto cerebrale nel sistema nervoso centrale.

Neuroscienze 1

La sostanza grigia è costituita principalmente da corpi cellulari dei neuroni,

dendriti e sinapsi. Appare grigia perché contiene un'alta concentrazione di

nuclei cellulari, che sono ricchi di materiali come il DNA e le proteine. La

sostanza grigia si trova nella corteccia cerebrale, dove avvengono molte delle

funzioni cognitive superiori.

La sostanza bianca, d'altra parte, è formata principalmente da fasci di assoni,

che sono le lunghe estensioni delle cellule nervose. Gli assoni sono avvolti da

una sostanza lipidica chiamata mielina, che conferisce loro un colore bianco. La

mielina funge da isolante elettrico, consentendo una trasmissione rapida degli

impulsi nervosi lungo gli assoni. La sostanza bianca si trova al di sotto della

sostanza grigia e forma le connessioni tra diverse aree cerebrali.

Gall (1809): la frenologia

La Frenologia è una teoria sviluppata da Gall nel 1809.

La Frenologia sosteneva l'esistenza di una relazione tra i tratti della

personalità e le caratteristiche anatomiche della testa.

Secondo questa teoria, le diverse funzioni cognitive e i tratti di personalità

erano localizzati in specifiche aree del cervello che potevano essere

identificate attraverso le caratteristiche esterne della testa.

Tuttavia, tra le obiezioni sollevate contro la Frenologia, è stato evidenziato

che non vi è una relazione diretta tra le dimensioni del capo e le dimensioni

effettive del cervello.

Questa critica ha messo in discussione la validità scientifica della

Frenologia come metodo di analisi delle caratteristiche umane.

Evoluzione progressi trasmissione elettrica cerebrale

Franklin (1751): Esperimenti e osservazioni sull'elettricità (pronuncia:

"Frank-lin") - Benjamin Franklin condusse esperimenti e osservazioni

sull'elettricità, contribuendo alla comprensione dei principi fondamentali

dell'elettricità e del suo ruolo nel funzionamento del corpo umano.

Galvani-Du Bois-Raymond (pronuncia: "Gal-va-nee" - "Du Bwah" - "Ray-

mond"): Questi tre scienziati hanno contribuito alla scoperta che la

stimolazione dei nervi può indurre la contrazione muscolare. Hanno

dimostrato che il cervello possiede questa proprietà e hanno aperto la

Neuroscienze 2

strada alla comprensione dei meccanismi di comunicazione tra il sistema

nervoso e i muscoli.

Bell - Magendie (1810) (pronuncia: "Bell" - "Ma-zhon-dee"): Charles Bell e

François Magendie hanno definito la natura delle fibre nervose e hanno

dimostrato che le fibre nervose sensoriali e motorie sono separate. Questa

scoperta ha gettato le basi per la comprensione della localizzazione delle

funzioni cerebrali e del sistema nervoso.

Bell (1811) (pronuncia: "Bell"): Charles Bell ha ulteriormente contribuito alla

comprensione delle funzioni cerebrali, distinguendo le funzioni motorie del

cervelletto dalle funzioni percettive dell'encefalo. Questa distinzione ha

fornito importanti informazioni sulla specializzazione delle diverse aree

cerebrali.

Flourens (1823) (pronuncia: "Flu-renz"): Pierre Flourens ha introdotto il

metodo dell'ablazione sperimentale, che consiste nella rimozione chirurgica

di parti specifiche del cervello per studiare gli effetti sulla funzione. Questo

metodo ha permesso di identificare le funzioni specifiche di diverse aree

cerebrali e ha contribuito alla comprensione delle basi neurologiche del

comportamento.

Questi importanti contributi scientifici hanno svolto un ruolo significativo nello

sviluppo della nostra comprensione del sistema nervoso e delle sue funzioni.

La prima dimostrazione che una regione cerebrale ha una specifica funzione

(Broca 1861)

Broca, un neurologo francese del XIX secolo, descrisse il caso di un paziente

con una lesione frontale sinistra nel cervello. Il paziente aveva difficoltà nella

produzione linguistica, ma la comprensione del linguaggio era intatta. Broca

ipotizzò che un'area cerebrale specifica, successivamente chiamata "area di

Broca", fosse coinvolta nella produzione del linguaggio. Questa scoperta

confermò l'importanza della localizzazione cerebrale nel linguaggio. L'area di

Broca è coinvolta nella pianificazione e nell'organizzazione dei movimenti

coinvolti nel parlare. Le lesioni in questa area possono causare l'afasia di

Broca. Le scoperte di Broca hanno fornito una base per la teoria dell'emisfero

dominante, che sottolinea il ruolo predominante dell'emisfero sinistro nel

Neuroscienze 3

linguaggio. Le sue ricerche hanno contribuito alla comprensione dei disturbi del

linguaggio e delle basi neurologiche ad essi associate.

L’origine della specie ed il sistema nervoso

Nel suo libro "L'origine delle specie" pubblicato nel 1859, Charles Darwin

propose la teoria dell'evoluzione attraverso la selezione naturale. Secondo

questa teoria, gli organismi viventi si evolvono attraverso un processo in cui le

caratteristiche vantaggiose per la sopravvivenza vengono trasmesse alle

generazioni successive, mentre le caratteristiche svantaggiose tendono a

essere eliminate. Darwin estese questo concetto all'evoluzione umana,

sostenendo che anche il comportamento umano può essere soggetto a

evoluzione.

Darwin suggerì che il comportamento, come ad esempio lo stato di allarme che

è comune a molte specie, potrebbe essere ereditabile e suscettibile di

evoluzione. Questo comportamento è il risultato dell'attività cerebrale e può

essere osservato in diverse specie. Questa osservazione ha portato Darwin a

ipotizzare che il sistema nervoso delle diverse specie abbia avuto origine da un

progenitore comune.

Questa ipotesi suggerisce che le differenze nel sistema nervoso tra le specie

possono essere spiegate attraverso una graduale evoluzione da un antenato

comune. Ciò significa che anche l'evoluzione del sistema nervoso, compreso il

cervello e il suo funzionamento, è stato influenzato dai processi evolutivi che

hanno plasmato le diverse forme di vita sulla Terra.

Le idee di Darwin sull'evoluzione e sull'importanza del comportamento

ereditabile hanno avuto un impatto significativo sulla biologia e sulla

comprensione dell'evoluzione umana. La sua teoria fornisce una spiegazione

scientifica dell'origine e della diversità delle specie, compresa la nostra specie,

l'uomo.

Neurofisiologia sperimentale (Fritsch e Hitzig, poi Ferrier)

Nel 1870, i neuroscienziati Fritsch e Hitzig condussero una serie di

esperimenti in cui stimolarono elettricamente la superficie cerebrale di animali.

Attraverso queste stimolazioni, riuscirono a osservare le conseguenti risposte

motorie. Questo lavoro dimostrò per la prima volta che il cervello ha una

connessione diretta con il controllo dei movimenti del corpo. Scoprirono

Neuroscienze 4

specificamente che alcune parti specifiche della corteccia cerebrale erano

responsabili del controllo di determinate azioni motorie.

Successivamente, nel 1881, il neuroscienziato Ferrier condusse esperimenti di

ablazione della corteccia motoria su scimmie. Questi esperimenti consistevano

nella rimozione chirurgica di specifiche regioni della corteccia cerebrale

coinvolte nel controllo motorio. Attraverso tali ablazioni, Ferrier dimostrò che la

lesione della corteccia motoria produceva un'incapacità di compiere determinati

movimenti nel corpo. Ciò confermò ulteriormente l'importanza della corteccia

cerebrale nella regolazione dei movimenti.

In sintesi, gli esperimenti condotti da Fritsch, Hitzig e Ferrier fornirono prove

significative sull'importanza della corteccia cerebrale nella generazione e nel

controllo dei movimenti.

Teoria cellulare

Nel 1839, il biologo tedesco Theodor Schwann formulò la teoria cellulare, che

affermava che ogni tessuto presente negli organismi viventi è composto da

cellule. Questo concetto rivoluzionario sottolineava l'importanza delle cellule

come mattoni fondamentali della struttura e delle funzioni degli organismi.

Nel contesto del sistema nervoso centrale, la scoperta chiave fu quella del

neurone come unità funzionale. Il neurone è una cellula specializzata che

svolge un ruolo essenziale nella trasmissione delle informazioni attraverso il

sistema nervoso. Schwann, insieme ad altri scienziati dell'epoca, comprese che

il sistema nervoso centrale è costituito da una rete di neuroni interconnessi, in

cui ciascun neurone svolge un ruolo specifico nella trasmissione degli impulsi

nervosi.

L'identificazione del neurone come unità funzionale del sistema nervoso

centrale è stata un importante passo avanti nella co