Appunti di Basi biologiche del comportamento

EPSP IPSP

Un (excitatory post-synaptic potential) sfrutta i canali per il sodio, mentre un (inhibitory post-synaptic potential) sfrutta i canali per il cloro.

recettori matabotropici

I recettori sono proteine canale ligando-dipendenti. I (accoppiati alla proteina G) portano ad una cascata di secondi messaggeri e sono estremamente versatili.

secondi messaggeri

I sono proteine o molecole non proteiche che, se presenti all'interno della cellula, portano ad una cascata d'eventi. Possono aprire canali, portare all'esocitosi delle vescicole e portare a modificazioni trascrizionali.

fattore di sicurezza

Il è il rapporto tra la quantità di neurotrasmettitore rilasciato durante un solo evento pre-sinaptico e la quantità di trasmettitore necessaria per raggiungere la soglia dell'elemento post-sinaptico. Può variare da zero a più infinito. Mostra l'efficienza della sinapsi. Se è maggiore di uno allora ogni potenziale d'azione in entrata

porta ad un potenziale d'azione in uscita. Le sinapsi del sistema nervoso centrale hanno un fattore di sicurezza minore di uno. Ogni neurone produce un neurotrasmettitore che lo caratterizza, ma esprime sulla sua superficie molti recettori differenti. I neurotrasmettitori più importanti sono:

• Acetilcolina
• Glutammato
• GABA
• Catecolamine (dopamina, noradrenalina, serotonina ed istamina)

Ogni neurone produce un solo neurotrasmettitore. Ogni neurone riceve input da centinaia di neuroni diversi, di cui ognuno può usare neurotrasmettitori diversi. Lo stesso neurotrasmettitore si può legare a recettori diversi, con effetti diversi, anche opposti. L'effetto post-sinaptico di un neurotrasmettitore dipende dal recettore. Un neurotrasmettitore viene eliminato dalla fessura sinaptica in tre modi diversi:

1. Diffusione
2. Degradazione enzimatica
3. Re-uptake

I recettori nicotinici sono ionotropici mentre i recettori muscarinici sono metabotropici. Entrambi sono recettori.

dell'acetilcolina.recettore GABAIl è il principale recettore di sinapsi inibitorie.

La sintassi e la conduzione passiva in dendriti e corpo cellulare integrano le informazioni.

L'assone è speci cato nel condurre, non nel decidere, e può codi care qualitativamentesolo in termini di frequenza.ff ff fi fi ff fi ff

MEMORIA SINAPTICA

Una singola sinapsi, se sottoposta ad uno stimolo, traduce questo stimolo pre-sinapticoin potenziale post-sinaptico.

proprietà plastiche

Le di una sinapsi dipendono dalla tempistica della somministrazionedi uno stimolo e un altro. Se due stimoli sono ravvicinati, la sinapsi, quando arriverà il secondo stimolo, si ricorderà del primo stimolo.

plasticità a breve termine

La consiste in fenomeni presinaptici dinamici che noncalcio-dipendenti):richiedono modi cazioni strutturali (fenomeni- Facilitazione: due singoli stimoli somministrati ad un certo intervallo di tempol'uno dall'altro hanno un effetto

allasinapsi molto forte. I fenomeni di plasticità a medio-lungo termine sono:

• Abituazione: se uno stimolo non doloroso viene ripetuto nel tempo, il riflesso difensivo si riduce. È un fenomeno pre-sinaptico non associativo.
• Sensibilizzazione: processo che permette ad un animale di generalizzare un riflesso difensivo, provocato da uno stimolo doloroso, a degli stimoli non dolorosi. È un processo pre-sinaptico non associativo.

potenziamento a lungo termine

Il (LTP) si basa su due recettori del glutammato (AMPA e NDMA). Questo è un caso raro in cui una sinapsi ha due recettori per lo stesso neurotrasmettitore. È specifico per una via di input. Non è associativo ma è cooperativo (hebbiano), perché favorisce sorgenti diverse, purché siano sincrone.

depressione a lungo termine

La (LTD) è un fenomeno di plasticità a lungo termine che porta alla perdita di efficienza della sinapsi. È un fenomeno post-sinaptico.

Da ricordare

Sui fenomeni di plasticità sinaptica:

• In genere seguono la regola di Hebb, pertanto sono strettamente dipendenti dalla tempistica degli stimoli
• Possano essere associativi
• Dipendono dal tipo di cellula (stimoli simili possono avere effetti diversi in cellule diverse)
• Possano essere funzionali di breve durata o strutturali di lunga durata

EFFETTORI E RECETTORI SENSORIALI:

Il nostro sistema nervoso cerca di cambiare l'ambiente tramite degli effettori, che possono essere muscoli o ghiandole.

Esistono tre tipi di muscoli:

1. Scheletrico: striato, volontario, la maggior parte della massa muscolare corporea
2. Cardiaco: striato, involontario, cuore
3. Liscio: non striato, involontario, visceri e vasi sanguigni

Perché un muscolo si contragga, deve entrare del calcio nel citoplasma per liberare i siti di legame della miosina e dell'actina.

Ciclo dei ponti trasversi:

1. Il calcio si lega alla troponina (attacco)
2. Distacco di ADP+Pi dalla miosina

(scorrimento)- Legame di ATP con la miosina (distacco)- L'idrolisi dell'ATP in ADP+Pi energizza la testa della miosina (ritorno)Il muscolo liscio, si contrae non solo in seguito ad uno stimolo nervoso, ma anche in risposta a stimoli meccanici o termici.recettori sensorialiI sono cellule specializzate eccitabili il cui compito è quello di trasformare uno specifico stimolo esterno di natura fisica o chimica in un segnale elettrico. Sono isolati e sparsi o organizzati in veri e propri organi di senso.I recettori si classificano in base a cosa misurano:- Chemiocettori: variazioni di fattori chimici- Meccanocettori: pressione, movimento e tensione- Fotorecettori: luce- Termocettori: temperatura- Nocicettori (polimodali): possibili danni al corpo (dolore)potenziale graduatoIl potenziale del recettore è un potenziale graduato che genera potenziali d'azione se sufficientemente ampio e prolungato.soglia,I recettori hanno una soglia, per cui gli stimoli che non portano a soglia il recettore.

nonarrivano al cervello. Una codifica della qualità e quantità dell'informazione può avvenire in tre modi:

• Codifica di frequenza
• Codifica temporale
• Codifica di popolazione

MICROCIRCUITI

I microcircuiti sono un insieme di almeno due neuroni collegati tra loro. Sono i circuiti elementari che ritroviamo in maniera ricorrente nel nostro cervello.

Facilitazione a feed-forward

La facilitazione a feed-forward è il microcircuito più semplice. È composto da due o più neuroni eccitatori in serie. Ha il compito di trasmettere le informazioni a distanza.

L'inibizione è la possibilità che un neurone facilitatorio ecciti un neurone inibitorio provocando l'inibizione della scarica di un terzo neurone. È il circuito inibitorio minimo.

Divergenza e convergenza

La divergenza e la convergenza sono presenti in tutti i circuiti. Ogni input che arriva al neurone converge mentre ogni output diverge.

Dis-inibizione

Nella dis-inibizione i neuroni che sparano in

continuazione ed inibiscono un’altrapopolazione di neuroni sono inibiti da un altro neurone che li inibisce, quindi dis-inibiscela popolazione di neuroni. Questo avviene nei gangli della base.

Nell’inibizione un neurone eccitatorio spara ma ha un meccanismointrinseco per la propria inibizione (feed-back negativo). Il neurone eccitatorio si inibiscesolo dopo aver fatto passare un po’ di informazione. Può succedere anche il contrario(feed-back positivo).

La è molto meno frequente dell’inibizione a feed-back. Avvienequando si vuol far ripetere lo stimolo. Porta ad un aumento della durata nel tempo dellostimolo.

L’inibizione è un circuito inibitorio circolare. Quattroneuroni eccitatori che sparano continuamente collegati da dei neuroni inibitori che fannodivergere l’informazione formando una catena inibitoria.

L’inibizione è basata sulla divergenza.

Quando avviene su un'interapopolazione di neuroni è alla base del contrasto tra due zone con proprietà visive diverse. La reciproca inibizione promuove la selezione di uno di due possibili stati. "Winner takes all". EMBRIOLOGIA ED ANATOMIA Il sistema nervoso si sviluppa in lunghezza secondo un asse caudale. Il termine indica qualcosa verso la coda. Il termine indica qualcosa verso la testa. Piano coronale ventrale. Il termine indica qualcosa verso la pancia. Il termine indica qualcosa verso la schiena. Piano orizzontale sagittale. L'asse divide il sistema nervoso in due parti uguali. Il termine indica qualcosa lontano dall'asse sagittale. Il termine indica qualcosa vicino all'asse sagittale. Piano orizzontale. Durante la nerulazione si formano due pieghe, dette creste neurali, e nel mezzo si forma un solco neurale che poi diventerà un tubo. Un feto di tre mesi ha sviluppato: - Emisfero cerebrale (deriva dal)

Telencefalo - Diencefalo (originerà il talamo e l'ipotalamo) - Mesencefalo (ponte e cervelletto) - Midollo allungato - Midollo spinale

La sostanza grigia è composta da corpi cellulari mentre la sostanza bianca è composta da assoni mielinizzati.

La corteccia è la parte superiore di un emisfero. È composta da sostanza grigia. Ne esiste una del cervello (cerebrale) e una del cervelletto (cerebellare).

I tratti o fasci sono le parti in cui è organizzata la sostanza bianca. Connettono le parti del cervello e s