Appunti completi per esame di psicologia dei processi cognitivi

IL CONTROLLO NEURALE DEL COMPORTAMENTO

IL SISTEMA NERVOSO

Aristotele e molti altri filosofi dell'antica Grecia, che furono tra i primi a cercare di capire a che cosa servissero le varie parti del corpo umano, non ne rimasero affatto impressionati, tanto è che, avendo osservato come i vasi sanguigni che penetrano nel cervello avessero un diametro maggiore di quelli che irrorano gli altri organi, ipotizzarono che la funzione principale del cervello fosse quella di raffreddare il sangue. Molto più forte fu l'impressione esercitata sugli antichi filosofi greci dal cuore; l'evidente dinamismo di quest'organo li indusse infatti a ipotizzare che il sangue e il cuore fossero la fonte dei sentimenti, dei pensieri e di qualsiasi altra attività che oggi definiamo "psicologica". L'osservazione fisica del variare del battito cardiaco in base alle emozioni portò a credere che fosse il cuore il luogo di provenienza piuttosto che il cervello.

la cui presenza neanche si avverte. Non tutti gli studiosi dell'antichità furono però concordi. Tra coloro che non credettero a questa teoria vi fu Ippocrate. Dopo aver studiato gli effetti che ferite alla testa avevano prodotto sul pensiero e sulle azioni delle persone colpite, ipotizzò che il cervello fosse l'organo delle funzioni psichiche.

Fin dai primi tempi si è intuita la relazione tra il substrato fisico e i fenomeni psicologici.

ANATOMIA DI BASE DELLE CELLULE NEURALI:

Il cervello e il midollo spinale formano il sistema nervoso centrale; l'insieme di prolungamenti che si dipartono dal sistema nervoso centrale, detti nervi, costituisce il sistema nervoso periferico.

È importante non confondere i termini neurone e nervo. Un neurone è una singola cellula del sistema nervoso. Un nervo consiste in un fascio di assoni provenienti da molti neuroni, che corre nel sistema nervoso periferico. I nervi connettono il sistema nervoso

centrale con gli organi sensoriali, i muscoli e le ghiandole. I neuroni si possono suddividere in tre tipi fondamentali: - Neuroni sensoriali: è una cellula pseudo-unipolare, ha il soma spostato rispetto alla struttura complessiva e trasmette informazioni afferenti, ovvero in entrata, dagli organi di senso al sistema nervoso centrale. - Neuroni motori: è una cellula piramidale multipolare e trasmette informazioni efferenti, ovvero in uscita, dal cervello alla periferia ed attivano i muscoli e le ghiandole. - Interneuroni: sono presenti solo all'interno del sistema nervoso centrale, sono cellule dipolari e trasportano informazioni da un neurone all'altro. Un tipico neurone è dotato di un corpo cellulare, detto soma, e da fibre nervose che sono vari dendriti (prolungamenti che ricevono impulsi da altri neuroni) e assoni (che trasporta gli impulsi in uscita dal neurone). Funzionamento dei neuroni: Il potenziale di riposo è una differenza di

potenziale elettrico che si stabilisce tra i due lati dellamembrana della cellula neurale quando il neurone non è attivo e quindi non scarica; in questocaso l’interno della cellula è negativo rispetto all’esterno.

Un potenziale d’azione deriva da un’inversione di polarizzazione della membrana cellulare perun periodo brevissimo, seguita dal ritorno al potenziale di riposo. Questi cambiamenti sidiffondono lungo l’assone a una velocità che dipende dal diametro dell’assone stesso.

I potenziali d’azione sono del tipo “tutto-o-niente”; la loro forza non varia per un determinatoneurone, mentre varia il tasso con cui il neurone genera potenziali d’azione.

TRASMISSIONE DEI SEGNALI TRA NEURONI (COMUNICAZIONE NEURALE):

1. POMPA SODIO-POTASSIO: Contribuisce al potenziale di membrana: la membrana a riposo haun potenziale di circa -65, dato dal continuo spostamento degli ioni potassio (K+) e degli ionicloro (Cl-). Gli ioni

subisce una forza elettrica che lo spinge verso l'esterno della cellula. Inoltre, il sodio è anche soggetto a un gradiente di concentrazione che lo porta a muoversi dal luogo dove è meno concentrato (all'esterno della cellula) al luogo dove è più concentrato (all'interno della cellula). Tuttavia, a causa della forza elettrica che lo respinge, il sodio non riesce a entrare nella cellula durante lo stato di riposo. In sintesi, durante lo stato di riposo, gli ioni positivi come il potassio vengono attratti all'interno della cellula, mentre gli ioni negativi come il cloro vengono spinti verso l'esterno. Questo movimento avviene grazie alla combinazione di forze elettriche e gradienti di concentrazione. Il sodio, invece, non riesce a entrare nella cellula a causa della forza elettrica che lo respinge.

Non ha molti canali disponibili perché la membrana è fortemente impermeabile; quei pochi che entrano però rimarrebbero all'interno poiché, essendo l'esterno della cellula il luogo dove sono più concentrati, il loro gradiente di concentrazione li spinge verso l'interno. Se così fosse però il valore del potenziale di membrana non sarebbe così basso, per questo la pompa sodio-potassio contribuisce al suo mantenimento. Essa infatti porta fuori dalla cellula 3 ioni sodio (Na+) e ne conduce all'interno 2 di potassio (K+), eliminando ogni volta una carica positiva.

2) POTENZIALE D'AZIONE: L'azione della pompa sodio-potassio è essenziale durante la fase di recupero del potenziale d'azione. Esso si distingue in una fase in cui il potenziale di membrana viene portato a livelli estremamente positivi poiché la cellula viene depolarizzata attraverso l'ingresso massiccio di ioni sodio (Na+).

che passano in un canale sodio voltaggio-dipendente (ovvero si attiva solo quando si raggiunge un valore soglia di circa -55 millivolt), una seconda fase in cui si attivano i canali sodio e si aprono quelli del potassio che fanno uscire grandi quantità di ioni potassio (K+) in modo da iperpolarizzare la cellula e farla riscendere a un livello inferiore al potenziale di membrana a riposo che si aggira intorno ai -75 millivolt; da qui è necessaria un'ultima fase di recupero in cui lavora la pompa sodio-potassio per ristabilire il potenziale di membrana e riportarlo al valore di -65 millivolt. La velocità del segnale è data dal tipo di fibre. Le fibre C sono legate alla percezione del dolore; le (alfa) fibre sembra invece che siano coinvolte nell'arco riflesso e sono molto più rapide rispetto alle precedenti. 3) SINAPSI: Il valore soglia si raggiunge per somma a livello delle sinapsi di diversi impulsi che possono essere inibitori o eccitatori: se

più impulsi eccitatori ravvicinati tra loro entrano nellacellula e la loro somma raggiunge il valore soglia, parte il potenziale d'azione; spesso, se gli stessi messaggi arrivano a distanza di tempo o sono interrotti da messaggi inibitori, non raggiungono il valore soglia e quindi non fanno partire il potenziale d'azione. Il potenziale d'azione manda un messaggio al termine dell'assone, a livello dei bottoni presinaptici che per esocitosi (fusione di una vescicola interna alla cellula contenente neurotrasmettitori con la membrana cellulare) portano neurotrasmettitori in grandi quantità fuori dalla cellula e parte di essi raggiunge la membrana postsinaptica che si trova sui dendriti del neurone con cui si sta comunicando. I neurotrasmettitori qui causeranno l'apertura di canali che porteranno messaggi inibitori o eccitatori.

-L’INTERAZIONE DI ORMONI E FARMACI CON IL SISTEMA NERVOSO:

Il sistema circolatorio svolge la sua funzione di comunicazione tra i

vari distretti corporei veicolando sostanze chimiche che influenzano la crescita fisica e il comportamento, tra queste gli ormoni e le sostanze farmacologiche. NEUROTRASMETTITORI E ORMONI: Gli ormoni sono messaggeri chimici secreti nel circolo sanguigno e veicolati dal sangue in tutte le parti del corpo dove agiscono su tessuti bersaglio; come struttura chimica sono simili ai neurotrasmettitori, talvolta coincidono, ma raggiungono distanze più grandi ed esercitano i loro effetti su molti tessuti bersaglio differenti. La comunicazione dei neurotrasmettitori, che avviene per sinapsi, è più veloce, mentre gli ormoni effettuano un viaggio molto più lungo e lento. Probabilmente l'origine è comune, alcune cellule funzionano da entrambi: per esempio la Noradrenalina come ormone viene rilasciata dalle ghiandole surrenali, stimola il sistema simpatico e produce un aumento del ritmo cardiaco, come neurotrasmettitore invece viene rilasciata sia dai motoneuroni delsimpatico, sia da taluni circuiti neurali nel cervello stimola/aumenta lo stato di vigilanza.

ESEMPIO DI INTERAZIONE TRA I DUE SISTEMI: c'è un uomo nell'ombra, il cervello lo interpreta come uno stimolo di paura, l'ipotalamo secerne il fattore di rilascio per la Corticotropina nella rete di capillari, che va nell'ipofisi anteriore, essa secerne la Corticotropina che viene trasportata dal sangue alle ghiandole surrenali, esse secernono Cortisolo e altri ormoni che agiscono sui vari tessuti promuovendo l'adattamento allo stress (da neurotrasmettitore a ormone).

Gli ormoni possono agire sul comportamento influenzano la crescita corporea, il metabolismo, l'attività cerebrale, compresa l'attività responsabile di pulsioni e stati d'umore.

Gli effetti degli ormoni possono essere a lungo termine o persino permanenti, come nel caso degli effetti del testosterone sullo sviluppo del cervello durante la fase prenatale. Mapossonoanche essere effetti a breve termine, per esempio nel preparare il corpo ad affrontare situazionidi emergenza. L'ipofisi è una ghiandola endocrina che controlla la produzione ormonale dellealtre ghiandole, ma è a sua volta controllata dal cervello tramite secrezione di neurormoni.- I FARMACI: 19Come gli ormoni sono portate in circolo dal sangue e assorbite dai tessuti bersaglio. I farmacipossono essere indotti nel circolo sanguigno in vari modi o mediante iniezione endovenosa oper altre vie che li portano a contatto con i capillari e poi con il circolo generale. Per agiredirettamente sul cervello, devono superare la barriera ematoencefalica e questo avviene piùfacilmente per le sostanze liposolubili.I farmaci influenzano l'umore ed il comportamento delle persone, potenziando o bloccando latrasmissione sinaptica. Una sostanza farmacologica può:1) agire sul neurone presinaptico influenzando la quantità del NT che diffonde nella

1. fessurasinaptica;
2. agire nella fessura sinaptica prolungando o abbreviando il tempo che il NT rimane nella fessura sinaptica;
3. agire