Concetti neuroscienze

CELLULE CORTICALI

NEURONI DI PROIEZIONE: Glutammato -> strati III, V, VI

INTERNEURONI: GABA -> tutti gli strati; Glutammato -> IV (talamo)

La corteccia cerebrale ha un’organizzazione a colonne, moduli elementari di analisi della

neocortex. 3

Le funzioni delle aree associative seguono tre principi:

1. le informazioni sensoriali vengono analizzate sia in serie che in parallelo;

2. le informazioni sensoriali che provengono dalle aree unimodale convergono in aree

multimodali;

3. nel sistema motorio l’analisi delle informazioni procede con una disposizione

gerarchica inversa. Specializzazione emisferica

Nella popolazione generale, il 92-93% è destromano, mentre il 7-8% è mancino (di cui il

50% ha l’emisfero sn dominante e l’altro 50% il dx).

*L’emisfero sn è specializzato nel linguaggio nel 96% degli esseri umani.

Asimmetrie anatomiche: Piano temporale > a sinistra.

• L’emisfero sn è dominante per il linguaggio;

• L’emisfero dx è specializzato nei compiti visuospaziali.

corpo calloso

Le principali zone del sono organizzate in aree funzionali:

- Parte posteriore: trasferimento di informazioni elementari, visive, uditive, tattili, motorie

(disposizione postero-anteriore).

- Parte anteriore: trasferimento di informazioni di ordine superiore.

Le specializzazioni emisferiche sono elementi sovrapposti ad una simmetria di fondo.

Nel linguaggio, l’emisfero dx isolato può mantenere alcune competenze linguistiche

elementari (acquisire la capacità di produrre enunciati di una singola parola).

Sebbene la sintassi generativa sia presente in un solo emisfero, tuttavia, l’emisfero dx con

competenze linguistiche è in grado di comprendere giudizi di grammaticalità, o se una

parola semanticamente anomala conclude una frase. I pattern del discorso vengono

memorizzati, ma l’emisfero dx non è in grado di servirsene.

Prosodia emotiva: l’emisfero dx comprende il contenuto emotivo del linguaggio.

RICONOSCIMENTO DEI VOLTI

• L’emisfero dx prevale nel riconoscimento di volti familiari;

• L’emisfero sn prevale nel riconoscimento del proprio volto.

Nei soggetti con cervello diviso è ancora possibile un’integrazione interemisferica per la

localizzazione spaziale. In questi soggetti, come in quelli normali, l’attenzione spaziale si

orienta verso la posizione segnalata dal cue.

- I due emisferi usano un sistema di orientamento spaziale comune;

- anche nei soggetti con cervello diviso il sistema attenzionale è unifocale.

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PAZIENTI CON LESIONI FOCALI UNILATERALI

- Emisfero sn: target locali

- Emisfero dx: target globali

ASIMMETRIE FUNZIONALI IN SOGGETTI SANI

“vantaggio dell’orecchio dx”

ASIMMETRIE FUNZIONALI DEGLI EMISFERI

Proprietà degli stimoli e dei compiti

- Emisfero sn: funzioni linguistiche

- Emisfero dx: funzioni spaziali Stili di elaborazione

- Emisfero sn: analitico - sequenziale

- Emisfero dx: olistico - in parallelo

Correlazione compito/elaborazione

- Emisfero sn: processi verbali/analitici

- Emisfero dx: processi spaziali/olistici

Mentre l’emisfero sn cerca una relazione causale tra gli eventi e interpreta questi ultimi,

l’emisfero dx registra in modo realistico gli eventi.

Tuttavia, l’emisfero dx NON è privo del ragionamento causale.

- Emisfero sn: inferenza causale

giudizi di

- Emisfero dx: percezione causale

giudizi di

L’emisfero sn è specializzato in azioni sequenziali;

Teoria di Corballis: produzione di una serie infinita di sequenze a patire da una serie

finita di unità fondamentali.

Tutti i sistemi sensoriali hanno in comune tre caratteristiche:

1. uno stimolo fisico;

2. una serie di eventi che trasformano lo stimolo in impulso nervoso;

3. una risposta a questo stimolo sotto forma di percezione o di esperienza cosciente

della percezione.

Tutti i sistemi sensoriali analizzano quattro attributi dello stimolo:

1. Modalità;

2. Sede;

3. Intensità;

4. Decorso temporale. 5

recettore sensoriale

Il trasforma l’energia dello stimolo in energia elettrica (potenziale di

trasduzione

recettore); tale processo è detto dello stimolo; perché la trasduzione

avvenga lo stimolo deve essere adeguato ed è necessario il codice della linea attivata.

Gli interneuroni inibitori permettono una migliore definizione spaziale.

topografica

Tutte le cortecce sensoriali hanno in comune l’organizzazione e la

magnificazione corticale.

CONTROLLO CHIMICO DEL CERVELLO E DEL COMPORTAMENTO

Risposta da stress: aumento della vigilanza, attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-

surrene, attivazione della sezione simpatica del sistema nervoso autonomo.

• della vigilanza:

L’aumento aumenta la reattività del SNC a stimoli sensoriali nuovi o

rilevanti; incrementa la reattività cerebrale e la rapidità di elaborazione delle

informazioni (Locus coeruleus).

• Nuclei del rafe: si occupa della regolazione del ciclo sonno-veglia e del tono

dell’umore.

• Area tegmentale ventrale: implicata nel sistema di ricompensa.

Attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene

L’ipotalamo integra le risposte viscerali, somatiche, motorie in base alla necessità

dell’organismo.

Zona laterale tronco dell’encefalo e telencefalo

Zona mediale

Zona periventricolare: ritmi carcadiani, sistema nervoso autonomo, sistema endocrino.

Ipotalamo e sistema endocrino riducono il volume ematico e la pressione arteriosa.

cortisolo

Il controlla le riserve energetiche e il sistema immunitario e permette risposte a

stress fisico (perdita di sangue) e psicologico (ansia).

Attivazione simpatica del sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo (che fa parte del SNP), conosciuto anche come sistema

nervoso vegetativo, è l’insieme di cellule che innervano gli organi interni e le ghiandole,

controllando le funzioni vegetative, quelle funzioni al di fuori del controllo volontario.

comportamento da evitamento.

Una situazione stressante attiva poi un 6

CONTROLLO DELL’AZIONE

• Aree motorie e premotorie hanno connessioni cortico-corticali;

• la via piramidale invia collaterali alle altre vie motorie;

• gangli della base e cervelletto sono implicati nell’azione;

• tratto ortico-bulbare -> nuclei di nervi cranici

Organizzazione somatotopica;

Organizzazione gerarchica.

I sistemi di livello inferiore sono i diretti responsabili della produzione del movimento.

I meccanismi spinali permettono di generare a partire da schemi motori semplici

movimenti più complessi.

arco riflesso spinale

Sherrington, -> feedback sensoriale indispensabile;

generatori centrali di pattern

Brown, -> feedback sensoriale non indispensabile; esistono

rappresentazioni mentali dei pattern dell’azione.

Da movimenti semplici a complessi; MODELLO GERARCHICO.

Posizione (obiettivo finale)

Traiettoria (movimento)

Muscoli (attuazione del movimento)

corteccia motoria primaria, vettore di popolazione

Nella la rappresentazione del è

basalto sulla direzione del movimento; il decorso temporale di esso è correlato allo scopo

del movimento.

corteccia premotoria,

Nella l’attività dei neuroni codifica la direzione del movimento + il

contesto.

La progettazione di un’azione richiede l’integrazione di informazioni sensoriali e motorie.

La rappresentazione spaziale dell’obiettivo del movimento dipende dalla corteccia

parietale. c. parietale posteriore, c.

La reta neurale per i movimenti coinvolti nella visione è:

premotoria, cervelletto anteriore.

La progettazione del movimento può coinvolgere due vie parallele

C. parietale C. supplementare

C. premotoria Lobo temporale

Cervelletto Gangli della base

(movimenti guidati da stimoli esterni (movimenti guidati da

e fasi iniziali di apprendimento) stimoli interni e

movimenti ben

appresi)

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Entrambi proiettano alla corteccia primaria che proietta ai muscoli.

Emiplegia: perdita di movimenti volontari nella parte controlaterale del corpo.

Aprassia: incapacità di eseguire sequenze motorie in assenza di deficit motori, sensoriali

e motivazionali. E’ più frequente per lesioni dell’emisfero sn, corteccia parietale. Spesso,

ma non necessariamente, associata ad afasia.

SMA

Una lesione della produce movimenti speculari.

DISTURBI CEREBELLARI

Atassia cerebellare:

- perdita del confronto afferenze-efferenze;

- impossibile il controllo della precisione dei movimenti;

- impossibile l’esatta correzione del movimento.

Atassia statica:

tendenza alla caduta a base ristretta.

Atassia della marcia:

deviazione laterale (verso il lato leso), base allargata.

Ipotonia:

muscolatura degli arti +/- tronco, se unilaterale è omolaterale alla sede della lesione.

Astenia:

movimenti possibili e completi, ma eseguiti con scarsa energia.

Dismetria:

- discontinuità del movimento;

- ritardo nell’inizio e nell’arresto di un atto volontario;

- errori di ampiezza e misura/precisione.

Adiadococinesia:

impossibilità ad eseguire rapidamente movimenti alternati (promo-supinazione della

mano).

Tremore cinetico:

durante l’esecuzione di un movimento ampio, irregolare.

Disartria:

turbe dell’articolazione della parole di tipo scandito, esplosivo.

Nistagmo:

evocato da sguardo, orizzontale, verticale, non inibito dalla fissazione.

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Sistema vestibolo-cerebellare: si occupa della postura e dell’equilibrio.

- Regolazione equilibrio;

- controllo;

- controllo movimenti oculari;

- coordinazione movimenti capo/oculari.

vestibolo-cerebello -> ai nuclei vestibolari (equilibrio e movimenti oculari)

Sistema spino-cerebellare: si occupa del coordinamento.

- Controllo postura;

- controllo nell’esecuzione del movimento;

- regolazione del tono muscolare;

spinocerebello -> ai sistemi discendenti mediali e laterali (esecuzione motoria)

Sistema vortico-cerebellare: si occupa del movimento volontario.

- Ritardo nell’inizio del movimento (controllo della fase preparatoria);

- ipotonia;

- alterazione della coordinazione muscolare (atassia).

cerebrocerebello -> alla corteccia motoria e premotoria (pianificazione motoria)

Differenti circuiti segregati e paralleli costituiscono l’architettura caratteristica e

fondamentale delle interazioni cortico-cerebellari.

Le connessioni del cervelletto possono essere cortico-cerebellari e cortico-basali.

La patologia cerebellare determina:

- interessamento “dissociato” di aspetti diversi di una stessa funzione;

- incapacità di riconoscere la ripetitivit&agrav