Il sistema nervoso periferico

I FOTORECETTORI SONO COSTITUITI DA 3 PARTI:

1. Un segmento esterno vicino alla parte esterna dell’occhio rivolto verso la

coroide che rileva lo stimolo luminoso

2. Un segmento interno situato a metà della lunghezza del recettore e

contiene l’apparato metabolico della cellula

3. Un terminale sinaptico localizzato nella porzione più vicina all’interno

dell’occhio. Varia la propria velocità di rilascio del neurotrasmettitore a

seconda dell’entità dell’esposizione al buio o alla luce rilevata dal

segmento esterno formato da dischi membranosi appiattiti e impilati che

contengono grandi quantità di fotopigmento sensibile alla luce.

Fotopigmenti: subiscono modificazioni chimiche quando vengono attivati

dalla luce. È costituito dall’opposina che è una proteina della membrana

plasmatica dei dischi e il retinale che è la parte del fotopigmento che assorbe

la luce.

La fototrasduzione, il processo di conversione degli stimoli luminosi in segnali

elettrici, è fondamentale per tutti i fotorecettori. Gli stessi processi avvengono

nei coni (la luce di porzioni diverse dello spettro visibile). Il fotopigmento dei

bastoncelli è la rodopsina.

I fotorecettori vengono quindi inibiti dal proprio stimolo adeguato

(iperpolarizzati dalla luce) ed eccitati in assenza di stimolazione (depolarizzati

dal buio). Il potenziale di recettore, graduato a seconda dell’intensità della luce,

diffonde passivamente al terminale sinaptico, dove la variazione di potenziale

riduce il rilascio di neurotrasmettitotre dal fotorecettore. I fotorecettori fanno

sinapsi con le cellule bipolari, che costituiscono lo strato successivo di cellule

eccitabili dalla retina.

Le cellule bipolari, al pari dei recettori generano potenziali graduati. Alcuni tipi

di cellule bipolari vengono attivate o depolarizzate da questa riduzione di

neurotrasmettitore.

Quando si depolarizzano le cellule centro-on aumentano il proprio rilascio di

neurotrasmettitore sulle cellule gangliari. Se le cellule gangliari vengono

portate a soglia dall’azione delle cellule bipolari generano potenziali d’azione.

I messaggi nervosi trasmessi alla corteccia visiva dalle cellule gangliari

dipendono dallo schema di luce che colpisce i fotocettori ai quali sono collegate

per mezzo delle cellule bipolari.

L’encefalo viene informato sulla rapidità e l’entità dei cambiamenti

dell’immagine visiva.

Dopo che il segnale luminoso passa alle cellule bipolari si dissocia rapidamente

in opsina e retinale e convertito nella configurazione 11-cis.

Al buio alcuni meccanismi mediati da enzimi promuovono nuovamente il

legame tra opsina e questo retinale riciclato.

I bastoncelli forniscono una visione grigia e indistinta di notte mentre

i coni forniscono una visione nitida a colori durante il giorno

La retina contiene bastoncelli in misura 20 volte superiori ai coni. I coni sono

più abbondanti nella macula lutea al centro della retina, allontanandosi la

concentrazione dei coni diminuisce per aumentare con quella dei bastoncelli.

I bastoncelli hanno un’elevata sensibilità e sono in grado di rispondere alla

tenue luce notturna. I coni, al contrario hanno una minore sensibilità alla luce e

vengono attivati solo dalla brillante luce diurna.

i coni sono responsabili della visione a colori, mentre i bastoncelli forniscono

una visione dei in toni di grigio. Ci sono 4 fotopigmenti, uno dei bastoncelli e tre

dei coni (blu, rossi e verdi).

I bastoncelli assorbono in una certa misura tutte le lunghezze d’onda visibili.

Ogni tipo di cono assorbe meglio la luce in una particolare fascia cromatica.

La visione dipende dalla stimolazione dei fotorecettori da parte della luce. I

pigmenti presenti nei vari oggetti assorbono selettivamente determinate

lunghezze d’onda della luce che viene loro trasmessa dalle sorgenti che

emettono la luce. Questi raggi di luce riflessi rendono possibile la visione degli

oggetti.

La visione a colori dipende dalla diversa percentuale di stimolazione dei 3 tipi

di coni in risposta alle diverse lunghezze d’onda. L’entità dell’eccitazione di

ogni tipo di cono viene codificata e trasmessa all’encefalo per mezzo di una via

parallela distinta.

Il concetto di colore risiede nella mente dell’osservatore.

A volte gli individui sono privi di un determinato tipo di cono e quindi la visione

dei colori in questi soggetti è il prodotto della diversa sensibilità solo degli altri

due tipi di coni: daltonismo.

La sensibilità degli occhi alla luce dipende dalla quantità di fotopigmento

presente nei bastoncelli e nei coni. Quando si passa dalla luce del sole ad un

ambiente buio all'inizio non si è in grado di vedere alcunché ma gradualmente

si cominciano a distinguere gli oggetti grazie al processo di adattamento al

buio.

Al buio, i fotopigmenti degradati durante l'esposizione alla luce vengono

gradualmente rigenerati.

Quando si passa dal buio alla luce gli occhi sensibili alla luce abbagliante, le

immagini appaiono sbiancate. Quando alcuni fotopigmenti vengono

rapidamente degradati dalla luce intensa la sensibilità degli occhi diminuisce e

i normali contrasti possono essere nuovamente percepiti: questo processo è

noto come adattamento alla luce.

Le informazioni visive vengono separate prima di raggiungere la corteccia

visiva

La porzione dello spazio che può essere vista senza muovere gli occhi è detta

campo visivo.

La metà sinistra della corteccia riceve informazioni solo dalla metà destra del

campo visivo rilevata da entrambi gli occhi mentre la parte destra riceve

informazioni solo dalla metà sinistra del campo visivo di entrambi gli occhi.

Quando la luce entra nell'occhio, i raggi luminosi provenienti dalla metà sinistra

del campo visivo incidono sulla metà destra della retina di entrambi gli occhi. In

modo simile i raggi provenienti dalla metà destra del campo visivo raggiungono

la metà sinistra di ciascuna retina.

Ogni nervo ottico che emerge dalla retina trasporta informazioni dalle due

metà della retina che innerva. Queste informazioni si separano poi nel chiasma

ottico localizzato sotto l'ipotalamo.

Nel chiasma ottico le fibre della metà mediale di ogni retina decussano

passando dal lato opposto mentre quelle della metà laterali rimangono nella

originale.

I fasci riorganizzati di fibre che lasciano il chiasma ottico vengono chiamati

tratti ottici. Ogni tratto ottico trasmette informazioni dalla metà laterale di una

retina e dalla metà mediale dell'altra retina. Ogni tratto ottico a sua volta

trasporta alla metà omolaterale dell'encefalo le informazioni relative alla metà

opposta del campo visivo.

il talamo e la corteccia visiva elaborano il messaggio visivo

La prima tappa dell'encefalo per le informazioni nelle vie visive è il talamo che

separa le informazioni provenienti dagli occhi e le invia attraverso fasci di fibre

chiamati radiazioni ottiche a diverse zone della corteccia visiva nel lobo

occipitale, ogni zona elabora aspetti diversi dello stimolo visivo.

Il messaggio dei due occhi non è identico infatti ogni occhio vede un oggetto da

un punto di vista leggermente diverso. L’area di sovrapposizione vista

contemporaneamente dai due occhi viene chiamata campo visivo binoculare

ed è fondamentale per la percezione della profondità.

Nella corteccia le informazioni visive vengono inizialmente elaborate nella

corteccia visiva primaria e successivamente trasmessi alle aree visive superiori

circostanti per un’elaborazione e un'astrazione ancora più complessa.

Altri aspetti dell'informazione visiva come la percezione della profondità e del

colore vengono elaborati simultaneamente.

Quando questi distinti frammenti di informazione elaborata vengono integrati

dalle regioni visive superiori viene percepita un'immagine globale della scena

visiva.

Non tutte le fibre delle vie visive terminano con la corteccia visiva Infatti alcune

vengono proiettati ad altre regioni dell'encefalo per scopi diversi dalla

percezione visiva diretta.

Ogni occhio possiede 6 muscoli oculari esterni che posizionano e muovono gli

occhi in modo da localizzare, vedere e seguire gli oggetti nel modo migliore.

L’ORECCHIO: UDITO ED EQUILIBRIO

Ogni orecchio è costituito da tre parti: l'orecchio esterno, l'orecchio medio e

l'orecchio interno. Le porzioni esterna e media dell'orecchio trasmettono le

onde sonore che si propagano nell'aria dell'orecchio interno, pieno di liquido e

in questo processo amplificano l'energia sonora.

L’orecchio interno ospita due sistemi sensoriali: la coclea, che contiene I

recettori che convertono Le onde sonore in impulsi nervosi rendendo possibile

l'udito e l'apparato vestibolare che è necessario per l'equilibrio.

L'udito e la percezione neurale dell'energia sonora e coinvolge due aspetti:

l'identificazione del suono e la sua localizzazione.

Le onde sonore sono vibrazioni che viaggiano nell'aria e sono costituite da

regioni di alta pressione, causate dalla compressione delle molecole d'aria

alternate a regioni di bassa pressione dovute alla rarefazione delle molecole.

Le molecole d'aria perturbate urtano altre molecole nelle regioni adiacenti

generando nuove regioni di compressione e rarefazione e così via.

L’energia ora viene gradualmente dissipata man mano che l'onda sonora si

propaga allontanandosi dalla sorgente del suono e alla fine svanisce quando

l'ultima onda sonora è così debole da non riuscire a perturbare le molecole

d'aria.

Un suono è caratterizzato dalla sua altezza o tono, dall' intensità o volume e

dal timbro:

- altezza: frequenza della vibrazione

- intensità: ampiezza dell'onda sonora

- timbro: frequenze aggiuntive sovrapposte a quella fondamentale che

determina il tono.

Orecchio esterno: È costituito dal padiglione auricolare, dal meato acustico

esterno e dalla membrana del timpano. Il padiglione auricolare è

un’estroflessione cartilaginea coperta di pelle che raccoglie i suoni e li

convoglia nel meato acustico che si addentra nell’osso temporale dall’esterno

fino alla membrana del timpano, una sottile membrana che separa l’orecchio

esterno dal medio.

Il padiglione auricolare in parte scherma i suoni che giungono all’orecchio da

dietro aiutando l’individuo a distinguere da dove proviene il suono.

La membrana timpanica vibra quando viene colpita dalle onde sonore, affinchè

la membrana del timpano sia libera di vibrare quando le onde sonore la

colpiscono la pressione da parte di entrambi i lati d