Basi fisiologiche e molecolari delle attività mentali e del comportamento

RISPOSTA INFIAMMATORIA

- Quando si genera una lesione, essa attiva meccanismi volti a ripararla, richiamando

mastociti molecole che rilasciano istamina, prostaglandine, bradichina -> attivano

neurone nocicettivo e termocettivo allo scopo di proteggere la lesione da un ulteriore

vedi sotto)

contatto (tramite in ammazione neurogena ->

- I recettori generano sensibilità dolorosa tramite il rilascio di sostanza P, che stimola una

risposta in ammatoria, che a sua volta porta i mastociti a rilasciare una maggior quantità

di istamina, a cui consegue un aumento della risposta in ammatoria tramite

in ammazione neurogena -> chiamato circuito a feedback positivo, porta ad una

saturazione della risposta (=> si sente dolore anche nella regione intorno alla zona lesa)

- Il termocettore ionotropico ed il recettore metabotrobico per la bradichinina sono

espressi nello stesso neurone => l’attivazione della bradichinina innesca una cascata di

attivazioni intracellulari, che in ultimo attiva il termocettore

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fi fi fi fl fi fi fi

- I nocicettori non si adattano (=la risposta non diminuisce in seguito ad una stimolazione

prolungata nel tempo) e tiene in memoria lo stimolo => lo stimolo può aumentare o auto-

alimentarsi nel tempo (=processo detto sensibilizzazione, è il contrario dell’adattamento)

- Il controllo del dolore avviene secondo 2 meccanismi:

• Periferici: a livello dei recettori, rendono sensibile il dermatomero leso per un breve

periodo

• Centrali: a livello del midollo spinale, rendono sensibile il dermatomero per molto

tempo

- Meccanismi centrali:

• I mastociti rilasciano anche fattore di crescita nervoso (NGF), che una volta

internalizzato dai neuroni raggiunge il nucleo e stimola il meccanismo dell’espressione

genica, portando alla produzione di un maggior numero di proteine implicate nella

crescita nervosa -> proteine forti cano connessione fra neurone periferico e neurone

ubicato nel midollo spinale

• Il rilascio di NGF in seguito ad una risposta in ammatoria locale è implicato in un

cambio dell’e etto nella circuiteria nervosa a livello del midollo => le cellule all’interno

del midollo che ricevono le informazioni divengono più facilmente eccitabili => avviene

sensibilizzazione

• Sensibilizzazione centrale rende sensibile dermatomero per molto tempo (=chiamato

dolore neuropatico) => origina sindrome dell’arto fantasma, dolore cronico -> quando il

dolore è particolarmente intenso e la risposta in ammatoria si protrae per giorni, il

meccanismo di sensibilizzazione è talmente e ciente che l’attivazione del neurone nel

midollo diviene indipendente dall’assone

VIE ASCENDENTI

- Una volta che il recettore è stato attivato in seguito ad una stimolazione nocicettiva/

termocettiva e ha indotto una depolarizzazione nella bra ad esso associata,

l’informazione passa attraverso una prima sinapsi nel midollo (tra 1° e 2° neurone) -> a

livello di questa sinapsi può avvenire fenomeno di dolore cronico/modulazione del dolore

- Il controllo del dolore a livello di prima sinapsi avviene grazie alla presenza di interneuroni

(=neuroni che hanno in uenza locale) -> fra il neurone di proiezione a cui è associata una

bra C (1° neurone) ed il neurone che prende le informazioni dal midollo per proiettarle al

talamo (2° neurone), troviamo un interneurone inibitorio -> se interneurone rilascia

neurotrasmettitore il 2° neurone si iperpolarizza, riducendo la propria capacità di

rispondere ad altri stimoli

- Interneurone inibitorio si può attivare in 3 modi:

• Riceve info tattili: la stimolazione delle bre meccanocettive può portare all’inibizione

della trasmissione dell’informazione nocicettiva grazie ad una connessione inibitoria nel

midollo

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fi ff fl fi fi fi ffi fi fi

• Riceve info discendenti (= riceve info dalle bre che dal tronco dell’encefalo scendono

nel midollo ed attivano gli interneuroni inibitori): le bre sono attivate da serotonina e

noradrenalina => se la produzione di questi neurotrasmettitori è minimalizzata (es in

caso di depressione), la soglia del dolore si abbasserà

• Rilascia oppioidi endogeni: rilascio di oppioidi a livello del midollo ha azione

analgesica, poiché l’attivazione di questi neuroni porta alla chiusura di un cancello,

bloccando la trasmissione del segnale nocicettivo (= detto segnale meccanocettivo)

- Via delle colonne antero-laterali:

• I recettori si attivano, portando alla conduzione di potenziali d’azione sulla bra, che

causano il rilascio dei neurotrasmettitori a livello della prima sinapsi => si attiva anche il

2° neurone (ha corpo cellulare posizionato nelle corna dorsali del midollo)

• Il 2° neurone attraversa la linea mediana, quindi decussa, per poi entrare in un fascio di

materia bianca disposta nella porzione antero-laterale

• a questo punto, sale no al nucleo ventrale-posteriore del talamo (VP), dove viene

elaborato l’aspetto discriminativo del dolore (dove ho sentito dolore)

• In ne info vengono proiettate alla corteccia somato-sensoriale

SISTEMA TATTILE E TERMINAZIONI INCAPSULATE

- Epitelio somato-sensoriale comprende diversi tipi di recettore, ciascuno espresso su una

diversa terminazione nervosa

- Terminazioni incapsulate -> capsule mediano contatto fra derma e cellula nervosa,

partecipando alla trasmissione dello stimolo meccanico di contatto con la pelle,

trasformandolo prima che ecciti la cellula nervosa -> meccanismo chiamato meccanismo

PIEZO = trasformazione da stimolo meccanico a stimolo elettrico

• Meccanismo PIEZO: quando si veri ca una stimolazione meccanica di trazione della

pelle, le capsule all’interno del derma sono sottoposte a trazione, insieme alla

super cie del neurone che vi è incapsulata -> il recettore trasforma questa

stimolazione in segnale elettrico, ovvero in depolarizzazione (=processo detto

trasduzione)

- Recettore: recettore con 38 domini trans-membrana, ha una conformazione a spirale che

rende possibile l’apertura/chiusura delle correnti ioniche

- Terminazioni incapsulate si distinguono in:

Localizzazione Tipo di risposta Stimolo

Tipi di terminazioni Funzione

nell’epidermide agli stimoli preferito Tatto ne,

Incapsulate dai riconoscimento

Stimoli

corpuscoli di Super ciale Transitoria irregolarità,

transitori

Meissner rilevazione di

vibrazioni

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fi fi fi fi fi fi fi fi fi

Localizzazione Tipo di risposta Stimolo

Tipi di terminazioni Funzione

nell’epidermide agli stimoli preferito

Incapsulate dalle Stimoli Tatto ne, lettura

Super ciale Sostenuta

cellule di Merkel puntiformi Braille

Incapsulate da lamine Rilevazione di

Vibrazioni

di tessuto connettivo, Profonda Transitoria vibrazioni, uso

rapide e di use

corpuscoli di Pacini di strumenti

Incapsulate immerse Stiramento Propriocezione,

in matrice collagene, Profonda Sostenuta di uso e riconoscimento

corpuscoli di Ru ni sostenuto forme

• Risposta transitoria = stimolo improvviso, al quale segue una risposta inizialmente

vigorosa che poi si perde quando lo stimolo persiste

• Risposta sostenuta = compressione

- Le bre meccanocettive responsabili della sensibilità tattile possono emettere un

collaterale e fare sinapsi con gli interneuroni che fungono da cancello nella via nocicettiva

- Decorso delle bre meccanocettive:

• il neurone pseudounipolare che ha il corpo cellulare nel ganglio manda il ramo

periferico del proprio assone attraverso le colonne dorsali (dove viene incapsulato)

• Il ramo sale quindi nella sostanza bianca del midollo per raggiungere il tronco

encefalico, dove si descrive la prima sinapsi a livello del bulbo (=porzione più caudale

di tronco encefalico)

Colonne dorsali: sostanza bianca che si trova dorsalmente nel midollo

- Le sue bre si organizzano disponendosi in senso latero-mediale:

• le bre che entrano nella parte più caudale portano info agli arti inferiori

• salendo si aggiungono lateralmente le bre che provengono dai

contingenti superiori del corpo

• Poi la via decussa (quindi corre lungo il midollo ipsilateralmente), proiettandosi verso il

talamo e poi in corteccia

- A livello del midollo la via somato-sensoriale nocicettiva e quella meccanocettiva si

separano:

• Via somato-sensoriale: decussa (=attraversa la linea mediana), portando info che

riguardano la mano destra a correre lungo la sezione contro-laterale del midollo, poi a

sinistra

• Via meccanocettiva: corre ipsilateralmente nel midollo, decussando nel bulbo del

tronco dell’encefalo

RISOLUZIONE SPAZIALE

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ff fi fi fi fi fi ff fi ffi fi

- Componenti che determinano il fenomeno della risoluzione spaziale:

• sotto)

Fattori sici = ottica (vedi

• Fattore corticale: ampiezza del territorio corticale nelle cortecce sensoriali primarie

sotto in “plasticità nel sistema

determina la qualità dell’immagine percepita (vedi

visivo”)

• Densità recettoriale:

- Più recettori sono dislocati su un cm^2 di pelle, meglio è la risoluzione spaziale della

sensazione che si ha in quel cm

- Densità recettoriale è variabile, ma generalmente molto elevata (come in sistema

visivo) -> se l’informazione generata da ciascun recettore dovesse essere portata

fedelmente con una bra no ai centri superiori si avrebbe un problema di spazio

(vedi in “campi recettivi” sotto) => fenomeno della convergenza

• Convergenza:

- fenomeno secondo cui una sola bra veicola le informazioni ai centri superiori che

provengono da più recettori (svolge operazione logica della somma = somma di

neurotrasmettitori attivati da più recettori)

- Svantaggio: perdita di risoluzione spaziale (=perdita di capacità di discriminazione

degli stimoli) -> se non si veri ca convergenza, si ha una maggiore capacità di

discriminazione, poiché coscientemente siamo in grado di discriminare le info che

sono giunte a 2 recettori e poi a 2 bre distinte

- Vantaggio: una bra deputata alla conduzione dell’informazione di più trasduttori ha

una maggiore probabilità di essere attivata => ha una maggiore sensibilità

- Es. nel sistema tattile: nella via delle colonne dorsali l’informazione è veicolata dalla

periferia al centro mediante un'unica bra, che conduce informazioni di più recettori

distinti e posizionati in diverse parti dell’epitelio, che attivano un unico secondo

neurone

• quando più bre pre-sinaptiche vengono attivate, rilasciano il neurotrasmettitore,

che è captato dai recettori del neurone postsinaptico localizzato nel nucleo delle

colonne dorsali (che può essere a