Appunti di Psicologia fisiologica

GABA

Recettore ionotropo che fa passare Cl, causa iperpolarizzazione che ha come risultato l' inibizione dell' attività neuronale.

GABA e glutammato sono sparsi nel SNC e NON sono prodotti da neuroni localizzati in aree cerebrali specifiche.

Glutammato

I recettori per il glutammato:

-recettori NMDA: sono canali ionici specifici per Na+ e Ca+. L' apertura è regolata da un doppio evento: il legame del glutam mato

(ligando) con il recettore e la depolarizzazione della membrana perché viene meno il blocco del Mg.

-recettori AMPA

-recettori kainato.

Tecniche di visualizzazione dell' attività cerebrale

Metodi di visualizzazione funzionale diretti:

Metodi di registrazione del potenziale elettrico cerebrale

- EEG - Potenziali evento-correlati (ERP) - Magneto-encefalografia (MEG)

Metodi di visualizzazione funzionale indiretti

- Tomografia ad emissione di positroni (PET)

- Risonanza magnetica funzionale (fMRI o functional Magnetic Resonance Imaging)

Tecniche di stimolazione

- Stimolazione magnetica transcranica (TMS) - Stimolazione elettrica transcranica (TES)

Elettroencefalogramma (EEG): costruzione di un diagramma dell' attività elettrica del cervello in superficie tramite elettrodi posizionati

sulla testa.

Problema: risoluzione spaziale. Vantaggio: elevata risoluzione temporale.

Compie la registrazione dei PPSE (ione positivo).

Elettrofisiologia del neurone. Stimolazione del neurone piramidale:

-ingresso ioni + a livello del dendrite;

-uscita ioni + a livello del soma;

Flessione verso il basso: onda positiva (sensospecifica). Flessione verso l' alto: onda negativa (cortico-corticale).

La posizione degli elettrodi è indicata da:

-lettera : quale osso/lobo è interessato , quindi F,P,T,O, C(cuspide), Z (zenit).

-numero: dispari = emisfero sx ; pari = emisfero dx.

Frequenza (Hz, cicli al secondo) e ampiezza (mV, microvolt) ci dicono dello stato di vigilanza. In caso di morte, l'elettroen cefalogramma è

piatto. Più siamo attivi più è grande la frequenza e minore l'ampiezza.

EEG grezzo: deriva dalla registrazione di elettrodi e indica quanto è attivo il cervello.

Rileva i PPSE (non i potenziali d' azione) di un complesso di neuroni.

Nuova sezione 1 Pagina 10

Rileva i PPSE (non i potenziali d' azione) di un complesso di neuroni.

Alta frequenza-bassa ampiezza: attività corticale desincronizzata= veglia.

Bassa frequenza-alta ampiezza: attività corticale sincronizzata= riposo.

Il sonno paradosso si ha quando il soggetto dorme profondamente e l'attività elettrica è simile a quella della veglia.

Potenziali evocati

I potenziali evocati ci informano circa lo stato di salute del SNC e della maturazione delle fibre. Sono delle variazioni del potenziale

elettrico derivanti da uno stimolo visivo, somestesico, uditivo o da un evento motorio. È uno stimolo a far scaturire il pote nziale.

Potenziali evento-correlati (ERP)

I potenziali evento-correlati riguardano l' attivazione psicologica. Sono modificazioni dell' attività elettrica cerebrale spontanea

scaturente da un evento esterno, una stimolazione sensoriale esogena usata per evocare un fenomeno cognitivo endogeno.

È un evento psicologico a far scaturire il potenziale.

Fourié

Tracciato EEG in funzione del tempo. Produco uno stimolo visivo e registro il tracciato.

La deflessione è dovuta all' elaborazione dello stimolo, vedo il potenziale evocato.

Potenziali evocati uditivi rappresentano un metodo non invasivo di diagnosi per disturbi dell' udito.

In 100 millisecondi lo stimolo arriva dall' occhio alla corteccia. L'onda è positiva perché viene dal talamo.

Diversi tipi di onde:

a)Ritmo Alfa 8-13 Hz:

-Registrato dalle derivazioni occipitali e parietali.

-Veglia rilassata.

b)Ritmo Beta 13-30 Hz:

-Tipico delle regioni frontali, ma può essere registrato su tutto lo scalpo.

-Tipico della veglia e dell' attività mentale.

c)Ritmo Delta e Teta 0.5-8 Hz:

-tipico degli stadi più profondi del sonno.

La tecnica dell' averaging .

Gli elettrodi dell' EEG posti sullo scalpo registra l' attività di una grossa popolazione di neuroni Durante la veglia attiva le cellule sotto l'

elettrodo si attivano in momenti diversi (bassa ampiezza, alta frequenza). Con l' addormentamento vengono meno le info sensor iali, l'

attività dei neuroni si sincronizza (bassa frequenza, alta ampiezza).

L'attività elettrica casuale e spontanea dei neuroni tende ad elidersi. L'attività in relazione temporale con lo stimolo tend e a sommarsi.

Consente di:

-Registrare numerose volte (fino a 100 ripetizioni) l’ EEG dopo la presentazione dello stimolo.

-Fare la media (averaging) delle diverse ripetizioni.

-Poiché l'EEG di fondo varia in modo casuale, esso tende a zero nella media.

-Il segnale ERP, che è time-locked allo stimolo, emerge dal rumore di fondo all'aumentare delle ripetizioni.

-Il rapporto segnale/rumore di fondo aumenta in funzione della radice quadrata del numero di ripetizioni.

Esperimento

I soggetti devono fissare il centro del campo visivo e prestare attenzione al campo visivo di sx e di dx.

Gli stimoli vengono proiettati a sx o a dx in modo random. Gli stimoli target sono meno frequenti dei distrattori.

Il soggetto deve rispondere quando compare lo stimolo target nell' emicampo a cui deve prestare attenzione.

Risultati: lo stimolo atteso produce un aumento della P100 dalle derivazioni occipitali.

I potenziali evento-correlati e la presentazione di stimoli paurosi in soggetti fobici e non fobici: nei soggetti fobici gli stimoli paurosi

specifici vengono identificati più velocemente degli stimoli neutri e degli stimoli paurosi generali= bias attentivo.

Alcune ricerche hanno evidenziato nei soggetti fobici la presenza di bias attentivo quando gli stimoli paurosi erano dei dis trattori e non

erano presenti nel compito target (es. effetto Stroop emotivo) = ipervigilanza.

Ipotesi: se la causa della fobia specifica (es. aracnofobia) fosse ascrivibile a bias attentivi, allora le componenti precoci del processo

percettivo sarebbero alterate nei soli soggetti fobici (cioè nei soli soggetti aracnofobici).

I soggetti fobici mostrano una maggiore ampiezza della P100 occipitale:

-ipervigilanza dovuta ad un'aumentata attività corticale.

-aumentata attenzione per gli stimoli in condizioni di pericolo (per gli aracnofobici gli stimoli che ricordano i ragni e per i sociofobici l'

ansia da prestazione dovuta al contesto sociale).

L' identificazione degli stimoli ragno produce una N170 più ampia rispetto a quella riscontrata per gli stimoli fiore:

-maggiore esperienza nell' identificare stimoli stilizzati a forma di ragno;

-vantaggio generale prodotto da stimoli emotivi.

fMRI: risonanza magnetica funzionale per immagini

È una tecnica basata sulla precessione dello spin (momento magnetico, rotazione intorno al proprio asse) di alcuni protoni co n una

magnetizzazione risultante orientata in direzione del campo magnetico esterno. In questa condizione i protoni risultano allin eati ma con

momenti di rotazione diversi. Poi si assiste alla sincronizzazione di fase del moto dei protoni con risultante magnetica sul piano x,z. Il

segnale MR è dato dal tempo di decadimento della magnetizzazione sul piano x,z (T2) e da recupero della magnetizzazione sull' asse Y

(T1).

La ossiemoglobina produce dei tempi di decadimento (T2) più lunghi con una rilevazione del segnale più intensa.

La terapia d' esposizione:

1)aumenta l' attività della porzione dorso-laterale della PFC.

2)riduzione dell' attività delle aree corticali legate all' espressione delle emozioni.

Follow up:

1) riduzione dell' attività della PFC.

2)la riduzione delle aree limbiche persiste nel tempo.

T1 e T2 variano a seconda del tessuto in cui sono inseriti i protoni. I tempi di rilassamento variano a seconda delle diverse sostanze e

dello stato di attività funzionale del cervello.

Il calcolatore calcola i tempi T1 e T2 di ogni porzione anatomica e costituisce una scala di grigio.

1)decadimento di magnetizzazione orizzontale: T2 ; cessa segnale di radiofrequenza.

2)recupero di magnetizzazione verticale: T1.

Per quanto riguarda la risoluzione dell' immagine, un' immagine con voxel (la versione tridimensionale del pixel) più piccoli è più nitida.

Nuova sezione 1 Pagina 11

Per quanto riguarda la risoluzione dell' immagine, un' immagine con voxel (la versione tridimensionale del pixel) più piccoli è più nitida.

Effetto BOLD:

La fMRI non misura direttamente l’ attività cerebrale (come la MEG e gli ERP), ma le risposte emodinamiche (volume sanguigno, flusso

cerebrale, ossigenazione dei tessuti) che accompagnano l'aumento di attività neuronale.

In particolare, la fMRI è basata sul contrasto BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent), cioè sul rapporto desossiemoglobina (HBr) /

ossiemoglobina (HbO2) nei tessuti nervosi. Il ferro dell’ Hbr è una sostanza paramagnetica, cioè si polarizza intensamente se immerso in

un campo magnetico. Al contrario il ferro della HbO2 non è molto suscettibile al campo magnetico (sostanza diamagnetica).

La desossiemoglobina influenza e disturba profondamente il campo magnetico, riducendo il segnale fMRI. Quando un'area del cer vello è

attiva in un compito, si produce un aumento regionale del flusso ematico, e del rilascio di ossigeno. Poiché l' aumento di fl usso ematico

eccede la capacità del tessuto nervoso di utilizzare l'ossigeno ematico fornito all'area, nell' area attiva si crea un aumento relativo di

ossiemoglobina e una riduzione di desossiemoglobina. La riduzione relativa di desossiemoglobina (che distorce il campo magnet ico)

nella regione attiva provoca un aumento dell'intensità del segnale fMRI.

L'ossiemoglobina è ricca di ossigeno nel sangue arterioso.

La deossiemoglobina è ricca di CO nel sangue venoso.

2

Se un'area cerebrale è attiva ha bisogno di più sangue arterioso.

Vantaggio: la risoluzione spaziale è ottima con i voxel ed è possibile vedere le aree che si attivano.

Svantaggio: la risoluzione temporale è scarsa perché dall' attivazione del tessuto alla foto dell' attività passano diversi s econdi, c' è una

perdita di informazioni.

Tecniche di imaging

Metodo sottrattivo:

-sottrazione ex-post di ciò che è successo prima per ridurre il gap temporale.

Funzionale: T2 ; ossiemoglobina e deossiemoglobina.

Anatomico: T1.

Il metodo della sottrazione cognitiva si deve agli studi con tempi di reazione (F. C. Donders, un fisiologo olandese). Misura il tempo di un

processo psicologico confrontando due tempi di reazione, uno dei quali ha le stesse com