Neuroscienze industriali - Appunti

Neuroscienze Industriali 1a – Introduzione alle neuroscienze: Principi di neuroanatomia e organizzazione cerebrale Ho un’alta risoluzione quando rilevo variazioni in punti vicini nello spazio. La risoluzione intrinseca del cervello è estremamente elevata, tuttavia lo “schermo” con cui la guardo non ha una risoluzione elevata. Si definisce risoluzione spaziale la minima distanza con cui riesco a rilevare delle differenze. Dobbiamo tenere conto anche della risoluzione temporale che si definisce come la distanza temporale minima con cui posso cogliere una variazione temporale. Tuttavia il dominio spaziale è tridimensionale mentre quello temporale è bidimensionale. Spesso per ottenere un miglioramento su una delle due risoluzioni, peggioro l’altra. Le regioni cerebrali non sono tutte uguali e di conseguenza la risoluzione è influenzata anche da tale fattore. Lo studio del cervello umano L’uomo si è interessato allo studio del cervello già dagli antichi egizi. Quello che si poteva fare fino a un secolo e mezzo fa era utilizzare degli eventi casuali ovvero delle lesioni: un soggetto che subisce un danno cerebrale, per esempio, cambia personalità: l’inibizione è avvenuta sulla parte frontale. La lesione, quindi, permetteva di individuare le varie funzioni delle aree cerebrali. Gli altri studi sul cervello venivano portati avanti post mortem. Al giorno d’oggi molti studi vengono fatti sugli animali date le analogie di funzionamento cerebrale con gli esseri umani. Nell’800 hanno preso piede gli studi comportamentali inviando degli stimoli esterni e registrando le risposte degli individui: misuro il tempo di processamento dello stimolo da parte del paziente e a seconda del tempo di reazione si valuta quanto un compito risulti più difficoltoso di un altro. Alla fine dell’800 si facevano studi sul cervello in vivo sia su animali che esseri umani. Attorno al 1930 prendono piede metodi non invasivi sulle correlazioni mentre ancora più recentemente nasce la neuro modulazione. Si cerca di andare incontro ad una minore invasività mantenendo comunque alta la qualità del segnale estratto. Il cervello nel tempo e nello spazio dal punto di vista temporale l'attività cerebrale varia con la velocità dei potenziali d'azione nella cellula nervosa: questa velocità è di circa uno o due millisecondi. Quello che in realtà vediamo, non sono i potenziali d'azione, ma i potenziali graduati (10ms). Dal punto di vista spaziale la minima distanza è dell'ordine dei micrometri. Non è possibile studiare tutti i neuroni singolarmente, perché l'attività di un neurone non prescinde dagli altri neuroni; di conseguenza siamo interessati a gruppi di neuroni arrivando dal punto di vista spaziale a un ordine dei centimetri. Sulla scala dei millisecondi il neurone cambia il suo potenziale d'azione, ma se tengo in considerazione un tempo più ampio come anni o giorni vedo dei cambiamenti dell'intero sistema su una scala più ampia. Emerge che il cer