Psicobiologia

STIMOLAZIONE MAGNETICA TRANSCRANICA (TMS)

Nella Stimolazione Magnetica Transcranica, un impulso magnetico

somministrato attraverso una bobina (coil) interferisce con l’attività di una

regione limitata sulla corteccia cerebrale (stimolando o inibendo)

TEMPORANEAMENTE E LOCALMENTE e in modo non invasivo.

es. mentre il soggetto è impegnato in un compito cognitivo o comportamentale.

In questo modo è possibile studiare il funzionamento di specifiche aree corticali.

L’ETICA NELL’UTILIZZO DI SOGGETTI UMANI ED ANIMALI NELLA RICECA

BIOMEDICA

BIOETICA: L’ETICA DELLA SPERIMENTAZIONE BIOMEDICA

Scopo : tutelare i soggetti, umani e di altre specie, coinvolti nella sperimentazione scientifica

I principi di base risalgono ad Ippocrate: “aiutare, o almeno non nuocere”

Esigenza recente (specie dopo la II guerra mondiale): fissare principi etici per regolare la ricerca

biomedica

- La prima formalizzazione dei principi etici fondamentali che una ricerca deve rispettare è il

Codice di Norimberga (1947)

- i soggetti devono essere pienamente informati e consenzienti

- vi deve essere un atteggiamento di oggettiva protezione nei confronti dei soggetti

A seguire si produssero la Dichiarazione Universale dei Diritti dell’Uomo (1948) e la Dichiarazione

di Helsinki (1964) contenente le linee guida per la sperimentazione e ricerca biomedica (poi rivista

e modificata in svariate occasioni, dal 1975 al 2000).

Ma tra gli anni ’50 e ’70 vi furono casi clamorosi di violazione di questi principi (violazione

dell’integrità fisica e psichica dei sogg)

L’esperimento di stanley milgram primi anni ’60

Lo sperimentatore (E) ordina al teacher (T), che è il soggetto dell’esperimento,

di sperimentale somministrare scariche elettriche dolorose al learner (L), che

in realtà è un attore complice.

Il soggetto (T) crede dunque di punire per ogni errore L anche se in realtà le

scosse non

vengono somministrate. In maggioranza i soggetti, pur riluttanti, obbedivano

alle istruzioni fino a somministrare scariche di intensità fatale, se fossero state

reali.

PRINCIPI ETICI BASILARI

UMANI:

- no coercizione

- consenso informato

- riservatezza

ANIMALI:

- necessità della ricerca

- garantire condizioni adeguate di stabulazione e cure veterinarie

- no dolore o stress inutili

Approfondimento sull’utilizzo di animali nella sperimentazione biomedica

Se gli animali che studiamo sono buoni modelli del nostro comportamento, essi devono essere

rispettati come noi rispetteremmo la nostra sensibilità (Ulrich, 1991)

IL DIBATTITO ETICO:

MINIMALISMO VS ABOLIZIONISMO

European Science Foundation:

Le 3 «R» :

REDUCTION ridurre il numero di animali

REPLACEMENT rimpiazzare

REFINEMENT rifinire (migliorare le condizioni sperimentali)

14.03.23

LA NEUROANATOMIA

- Vi sono oltre 86 miliardi di neuroni nel cervello e un numero più o meno uguale di altre

cellule

- I neuroni sono le unità costitutive del sistema nervoso, responsabili della trasmissione di

informazioni da e verso il cervello e in tutto il corpo

- Ogni neurone è connesso con ogni 500 / 1.000 neuroni. Il numero complessivo di sinapsi è

di 1013 e 1015

Quanto sono simili i cervelli tra di loro?

Differenze sono riscontrate in tutti i livelli di analisi:

- Molecolare

- Cellulare

- Sinaptico

- Network

Tutte queste differenze sono alla base di comportamenti differenti

Le differenze nei cervelli di diversi individui sono notevoli

Basti considerare il peso che varia

Uomini 1,180–1,620 g Donne 1,030–1,400 g

IL SISTEMA NERVOSO (SN)

IL SISTEMA NERVOSO (SN) SI DIVIDE IN 2 PARTI connesse ed interrelate:

SN CENTRALE (SNC)

quella parte di SN racchiusa entro teche ossee (cranio e colonna

vertebrale):

- Cervello

- midollo spinale

SN PERIFERICO (SNP)

- SN somatico

- SN autonomo

nervi afferenti ed efferenti situati al di fuori del cervello e del midollo

spinale

SISTEMA NERVOSO CENTRALE

1) CERVELLO:

- encefalo + cervelletto + tronco encefalico

2) MIDOLLO SPINALE:

- vie dell’informazione

- localizzazione riflessi di base

SISTEMA NERVOSO PERIFERICO

1) SN SOMATICO

Media le relazioni con l’ambiente esterno,

è composto da

- nervi spinali afferenti (info sensoriali da cute, muscoli striati, giunture)

- nervi spinali efferenti (controllo movimento volontario)

2) SN AUTONOMO, detto anche VISCERALE o INVOLONTARIO o VEGETATIVO

Composto da nervi afferenti + efferenti

Regola l’ambiente interno: controllo dei movimenti involontari di visceri, muscolatura liscia,

ghiandole esocrine, vasi sanguigni, cuore, polmoni, ecc

(!) I 3 PIANI DI SEZIONE ORIZZONTALE (o assiale o trasverso):

superiore vs inferiore

CORONALE (o frontale) : anteriore vs

posteriore

SAGITTALE:

dx vs sx

(sagitt. mediale: 2 metà dx e una sx)

I tre piani sono gli stessi utilizzati per

anche tutti gli altri organi e per l’intero

organismo

Per ogni piano ne esistono molteplici

paralleli tra loro (esiste solo un piano

sagittale mediale) ma esistono moltissimi

altri piani sagittali destri e sinistri)

(!) LINEA SAGGITALE MEDIANA

Linea sagittale mediana: linea immaginaria che divide il corpo in due metà identiche (dx e sx)

Ipsilaterali: strutture che si trovano sullo stesso lato della linea sagittale mediana

Controlaterali: strutture che si trovano su lati diversi della linea sagittale mediana

I SISTEMI DI RIFERIMENTO

Il sistema di riferimento corretto per la denominazione degli assi dell’encefalo nell’essere umano è

lo stesso degli altri vertebrati quadrupedi

Ma nell’essere umano, a causa della stazione eretta, la

denominazione degli assi per il midollo spinale e per il

resto del corpo risulta ruotata di 90° IN SENSO

ORARIO rispetto alle medesime denominazioni usate per

il cervello.

Così le parti dorsali del cervello formano un angolo di 90°

con le parti dorsali del midollo spinale.

LE MENINGI

3 strati membranosi connettivali che avvolgono esteriormente, circondando completamente, il SNC

con funzione PROTETTIVA e di SOSTEGNO

M. ENCEFALICHE = tra cranio e cervello

M. SPINALI = tra colonna vertebrale e midollo spinale

Dall’esterno verso l’interno:

1. Dura madre

2. Aracnoide

3. Pia madre

DURA MADRE

Più esterna, spessa, dura, consistenza coriacea, forte ed anelastica

ARACNOIDE

Membrana delicata e sottile

Apparenza e consistenza a ragnatela, con prolungamenti a tela di ragno che si dipartono verso la Pia

Madre

PIA MADRE

Sottile strato cellulare, è delicata, riccamente vascolarizzata, aderisce intimamente alla superficie

del SNC Tra Pia Madre e aracnoide si ha lo spazio subaracnoideo, che

presenta delle cisterne dove lo spazio subaracnoideo è ampio e

si accumula liquido

cerebrospinale (liquor) e dove decorrono grossi vasi sanguigni

(visibile un vaso arterioso)

Tra Dura madre e Aracnoide c’è uno spazio vistuale

Tra dura madre ed aracnoide vi è invece uno spazio virtuale che infatti si evidenzia solo in caso di

traumi con rottura dei vasi che attraversano la dura madre, si ha in tal caso un ematoma subdurale

(che deve essere drenato chirurgicamente).

Termini riferiti alle meningi

• In caso di reflusso di LCS ai ventricoli causato ad es. da ematoma subdurale, si può

determinare accumulo e compressione del cervello (idrocefalia).

• Un’infezione (batterica o virale) alle meningi è detta meningite.

• Meningioma è invece una patologia tumorale che coinvolge le meningi.

(!) MENINGI SPINALI L’INTERO SNC, INCLUSO QUINDI IL MIDOLLO

SPINALE, è AVVOLTO DALLE 3 MENINGI:

- Dura madre

- Aracnoide

- Pia Madre

IL SISTEMA VENTRICOLARE Quattro cavità

comunicanti ripiene

di liquido

cerebrospinale

Situate al centro del

cervello

(!) I VENTRICOLI LATERALI Due ventricoli laterali a forma di semianello

aperto (“C”) con un prolungamento

posteriore (corno), sono situati inferiormente

al corpocalloso e sono divisi tra loro da un

sottile tessuto: setto pellucido

IL TERZO E QUARTO VENTRICOLO I due ventricoli laterali sono in

comunicazione con il 3° ventricolo

A sua volta il 3°ventricolo è in

comunicazione, grazie

all'acquedotto cerebrale (o di

Silvio), con il 4° ventricolo

IL FLUIDO CEREBROSPINALE

- l liquido cefalorachidiano, liquor o CSF (CerebroSpinal Fluid)

- Liquido limpido e cristallino (vedi immagine, la presenza di qualunque differenza rispetto

all’acqua indica anomalie)

- Composizione simile al plasma

- Supporta il cervello mantenendolo in condizioni di “galleggiamento”

Funzioni

Protettiva: assorbire gli urti meccanicamente (il cervello vi è immerso)

Trofica: mediare lo scambio di nutrienti e fungere da mezzo di trasporto dei nutrienti

(!) IL FLUIDO CEREBROSPINALE

Il liquido cerebrospinale viene prodotto nei ventricoli, dalle cellule ependimali dei plessi

coroidei/corioidei ~500 mL/giorno

Ma il volume totale è pari a

~ 70-150 mL

Ci sono quattro plessi coroidi nel cervello, uno in ciascuno dei ventricoli.

I VILLI ARACNOIDEI I Villi aracnoidei, situati tra

aracnoide e pia madre, sono

strutture specializzate per

riassorbire LCS

• Il liquor vecchio viene riassorbito nel sangue

• Il liquor si ricambia tre volte al giorno

IL CIRCUITO DEL FLUIDO CEREBROSPINALE

Il fluido cerebrospinale:

- Prodotto nei plessi coroidei

- Riassorbito dai Villi aracnoidei

- Si sposta secondo un circuito preciso, se si

danneggia l’equilibrio tra la sua produzione e il

suo riassorbimento vi sono conseguenze

patologiche: idrocefalia

IDROCEFALO O IDROCEFALIA

L’idrocefalia è una patologia causata dal blocco del normale flusso di LSF

Le enormi dimensioni della testa sono causate dall’accumulo di LSF

Se non trattato, la pressione svolta dal LSF sul tessuto cerebrale impedisce la normale crescita

cerebrale, causando ritardo mentale

L’idrocefalo viene trattato nel bambino mediante un circuito artificiale (shunt) per il drenaggio di

LSF òì

L’idrocefalo pu verificarsi anche nell’adulto. In questo caso la patologia può essere trattata con il

drenaggio o con un intervento chirurgico

IL CIRCOLO SANGUIGNO CEREBRALE

LA BARRIERA EMATOENCEFALICA

- I vasi sanguigni del SNC sono caratterizzati da una barriera semipermeabile: barriera

ematoencefalica, Brain-Blood Barrier (BBB)

- La BBB isola e protegge la composizione salina presente tra i neuroni

- Alcune sostanze (es. nicotina, caffeina, alcool, eroina) possono attraversare la BBB

VASCOLARIZZAZIONE CEREBR