Psicologia fisiologica

CON LO STETOSCOPIO IL NEUROLOGO PUO’ VEDERE:

Il neurologo dispone di uno strumento detto stetoscopio per guardare attraverso la pupilla e

per vedere qual è lo stato del fondo dell’occhio:

Il fondo della retina appare di colore roseo-arancio poiché tutti i recettori contengono dei

 pigmenti che servono per legare i fotoni. I pigmenti sono di per sé colorati e riflettendo la

loro luce permettono di assumere al fondo della retina questo colore.

Il disco ottico, in cui si vede il nervo ottico che esce, o macula cieca, ovvero macchia cieca o

 disco senza recettori, è situata al polo posteriore dell’occhio. Essa è un punto cieco, più

chiaro e biancastro in cui non ci sono i recettori.

In questa zona parte il nervo ottico costituito dagli assoni di tutte

le cellule gangliari ed entrano le arterie che forniscono il

nutrimento per i neuroni della retina. La macula cieca assume un

colore biancastro dovuto alla mielina del sistema nervoso

centrale che avvolge gli assoni delle cellule gangliari. Per questo,

è fatta da oligodendroglia. I neurologi guardano il fondo degli

occhi dei pazienti perché è l’unico punto in cui possono vedere il

SNC.

All’interno della macula vi è la fovea (significa “fossetta”) ovvero una zona che si trova in

 periferia deputata ad ospitare esclusivamente i coni, per cui è l’unica area che ci

permette di percepire i

colori e le cose in maniera molto dettagliata. La fovea è una fossetta in

cui la retina è meno spessa perché tutte le cellule gangliari che vanno

verso il nervo ottico ci

girano intorno in modo tale da avere in quella zona una visione meno disturbata dal

pacco di fibre in passaggio.

ESEMPIO: Se voi sentite un rumore inaspettato la vostra prima reazione è girare la

testa e gli occhi perché per noi la cosa fondamentale è mandare proprio la fovea in

direzione del possibile rumore, perché l’unica zona che raccoglie la visione più

dettagliata e più colorata ed è quella che ci può dire maggiormente di che si tratta.

In sintesi, la percezione visiva è affidata soprattutto ai bastoncelli, i quali ricavano informazioni

grossolane con scarsa definizione e prive di informazioni sul colore. Queste informazioni vengono

trasmesse ai coni che, attraverso i movimenti degli occhi e lo spostamento continuo della fovea, le

riempiono di dettagli. Inoltre, i coni sono capaci di ricostruire i pezzi che mancano all’immagine in

corrispondenza della macula cieca.

Lo spostamento della testa e degli occhi in direzione della fonte visiva è necessario per direzionare la

fovea verso l’oggetto e avere informazioni più dettagliate e colorate. Questa risposta comportamentale

automatica, di girare la testa, è determinata di collicoli superiori posti nel mesencefalo.

Per dimostrare l’esistenza della macula cieca facciamo questo test: Chiudete l'occhio sinistro e con

il destro fissate la crocetta a circa 65 cm di distanza. Dopo di che se vi avvicinate lentamente

all’immagine, tenendo sempre fisso lo sguardo sulla crocetta, vedrete che il pallino di destra

scomparirà sostituito dallo sfondo grigio. Ciò significa che quello è il punto in cui cade la macula

cieca e quindi scompare la zona laterale che non viene coperta da nessun recettore.

LA SENSIBILITA’ DEI CONI E DEI BASTONCELLI

I coni e i bastoncelli, entrambi sensibili alla luce visibile, cioè a quella finestra di spettro che

va dai 380 ai 760 nanometri, reagiscono in diversi modi, in quanto, sono diversamente

sensibili a questa luce visibile perché hanno pigmenti diversi:

I bastoncelli contengono un solo pigmento chiamato rodopsina (opsina= pigmento

 sensibile alla luce, rod= rosso) che determina il colore roseo-arancio del fondo

dell’occhio. Questo pigmento è sensibile a tutto lo spettro del visibile ma non è in

grado di discriminare le frequenze diverse, perciò, il segnale del bastoncello sarà

senza un colore specifico.

I coni contengono tre famiglie di pigmenti, secondo la teoria tricromica, sensibili a

 diversi spettri luminosi. Per questo, rispondono in modo preferenziale ad una certa

luce le tre famiglie sono:

Quelli sensibili a lunghezze d’onda basse: BLU.

o Quelli sensibili a lunghezze d’onda medie: VERDE.

o Quelli sensibili a lunghezze d’onda alte: ROSSO.

o

A partire da questi 3 tipi di recettori i coni fanno una serie di operazioni che permettono di

riconoscere in corteccia i vari colori.

IL CAMPO RECETTORIALE DEI CONI E DEI BASTONCELLI

I bastoncelli hanno un campo recettoriale molto grande, questo perché tanti bastoncelli,

grazie alla presenza delle cellule orizzontali e amacrine, comunicano solo con una

cellula gangliare, detta di tipo M, per questo, il rapporto di convergenza del segnale

dai bastoncelli alle cellule gangliari è molto alto. La cellula, quindi, in condizioni di

scarsa luminosità, comunicherà l’arrivo del segnale senza riuscire a specificare qual è

il bastoncello d’origine del fotone e di che colore si tratta. Per questo motivo

l’informazione dei bastoncelli è molto rapida e grossolana.

I coni hanno un campo recettoriale molto piccolo, questo perché solo pochi coni

comunicano con una sola cellula gangliare, per questo, il rapporto di convergenza del

segnale dai coni alle cellule gangliari è molto basso, di conseguenza, le cellule hanno

basse possibilità di risposta. Questo significa che il segnale delle cellule gangliari,

dette di tipo P, connesse ai coni è poco sensibile alla luce, perché ci sono pochi coni

che informano la cellula. La cellula, quindi, comunicherà l’arrivo di un fotone

comunicandone anche il colore e l’origine. Per questo, l’informazione dei coni è

precisa, puntuale, e colorata.

Quindi i bastoncelli hanno alta sensibilità alla luce ma bassa risoluzione spaziale e bassa

definizione delle immagini, i coni hanno invece hanno un’alta definizione spaziale a

costo di una bassa sensibilità alla luce.

LA FOTOTRASDUZIONE: TRASDUZIONE DI FOTONI (O SEGNALI FISICI) IN LUCE (O SEGNALE

NERVOSO)

Il processo di fototrasduzione è simile al processo di trasduzione dei segnali chimici in

segnali elettrici che avviene durante la trasmissione sinaptica. Il funzionamento dei neuroni

si basa su un funzionamento elettrico, quindi, lo stato dei neuroni è determinato dal

cambiamento del potenziale di membrana.

La fototrasduzione è il meccanismo attraverso il quale l’assorbimento del fotone viene

trasdotto in un segnale nervoso attraverso la modificazione del potenziale di membrana del

fotorecettore. Allo stesso modo, i fotorecettori convertono, o trasducono i fotoni in luce

attraverso la modificazione del potenziale di membrana. In base al potenziale di membrava

verrà determinata la risposta. Quindi, il processo consiste nell’aprire e chiudere i canali,

attraverso un fotone legato ad un pigmento che attiverà una cascata di eventi, da cui si

genera un potenziale di recettore che viene trasmesso e successivamente elaborato.

LA FOTOTRASDUZIONE NEI BASTONCELLI

Il funzionamento dei bastoncelli ha delle caratteristiche particolari, in quanto:

Al buio i bastoncelli sono sempre un po’ depolarizzati, ovvero più positivi, in quanto hanno i

 canali per il sodio aperti. Al contrario, in genere nello stato di riposo i canali del sodio sono

sempre chiusi, e si aprono solo quando arriva un segnale. La corrente di ioni di sodio è

chiamata corrente al buio, e permette agli ioni di entrare nella membrana. Inoltre, i canali

aperti rilasciano il glutammato, ovvero un neurotrasmettitore eccitatorio. I canali per il

sodio vengono stimolati ad aprirsi dal secondo messaggero emesso dalle proteine G, definito

GMPc. Questo si riduce con la luce e i canali si chiudono.

Alla luce i bastoncelli si iperpolarizzano, ovvero diventano negativi, in quanto, il

 legame di un fotone con il fotopigmento di membrana, ovvero la rodopsina situata

nelle lamelle che si trovano nei segmenti esterni del bastoncello, determina un

cambiamento del potenziale di membrana. In particolare, l’ingresso della luce causa

una modifica nella conformazione molecolare del retinale, ovvero l’antagonista

chimico dell’opsina, cioè la proteina recettrice della luce. Questo causa lo

sbiancamento della rodopsina che attiva una proteina G che a sua volta attiva un

secondo messaggero, chiamato fosfodiesterasi (PDE), che riduce il GMPc,

determinando la chiusura dei canali per il sodio e smette di rilasciare glutammato.

Di conseguenza, la visione è legata ad una carenza momentanea di eccitazione.

ESEMPIO: Alla luce un canarino cinguetta sempre, per farlo smettere dovremmo

mettergli il palmo della mano sulla testa in modo che stia al buio, viceversa i

bastoncelli quando stanno al buio rilasciano glutammato, mentre con la luce si

zittiscono e quindi non rilasciano più glutammato.

LA FOTOTRASDUZIONE NEI CONI

Il processo di fototrasduzione dei coni è praticamente lo stesso di quello dei bastoncelli,

l’unica grande differenza consiste nei tipi di pigmenti, detti opsine che si trovano nelle

lamelle dei segmenti esterni dei coni. I coni della retina contengono 3 opsine o pigmenti che

conferiscono sensibilità spettrali diverse:

1. coni blu attivati con lunghezza d’onda bassa= 430 nm.

2. coni verdi attivati con lunghezza d’onda media= 530 nm.

3. coni rossi attivati con lunghezza d’onda alta= 560 nm.

La percezione del colore è determinata dall'attivazione dei coni sensibili a lunghezze d’onda corte,

medie o lunghe. Gli studi hanno dimostrato che tutti i colori dell'arcobaleno si possono ottenere

mescolando le giuste quantità di luce rossa, verde o blu.

Secondo la teoria tricromatica di Young-Helmholtz, il cervello attribuisce i colori in base al confronto tra

le risposte dei tre tipi di coni. Quando i coni sono ugualmente attivi si percepisce il bianco, mentre gli

altri colori sono dovuti alle miscele tra i tipi di coni. In particolare, alcune miscele di colori sono

percettivamente diverse, in quanto i colori opposti, come verde e rosso o blu e giallo, non si presentano

mai combinati.

In particolare, la nomenclatura della visione dei colori è enigmatica, quindi, non bisogna confondere i

colori della luce con il colore del nome dei coni. In generale, i colori contengono uno spettro di

lunghezze d'onda ampio e complesso, che potrebbe attivare parzialmente tutti e tre i coni.

Per quanto riguarda la cecità per i colori, è dovuta alla mancanza di uno o più tipi di fotopigmenti dei

Coni.

L’ADATTAMENTO ALLA LUCE E AL BUIO

L'adattamento al buio è il fenomeno che consiste nell’abituarsi all'oscurità, durante il qual