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Neuroscienze Appunti scolastici Premium

Appunti di Neuroscienze basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Zanardi dell’università degli Studi di Pavia - Unipv, Interfacoltà, Corso di laurea magistrale in scienze e tecniche delle attività motorie preventive e adattate. Scarica il file in formato PDF!

Esame di Neuroscienze docente Prof. G. Zanardi

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• Archeocorteccia: struttura trilaminare, ricopre l’ippocampo.

• Paleocorteccia: struttura trilaminare, sita nella parte del lobo temporale mediale.

• Neocorteccia: struttura esalaminare, più complessa, ricopre la maggior parte del

cervello.

Bisogna ricordare inoltre che, la neocorteccia contiene 2 importanti tipi di cellule nervose:

• Piramidali.

• Stellati.

I ritmi cerebrali sono inoltre dati dai potenziali di riposo delle cellule piramidali, che possono variare

da 50 a 70 Mv, mentre per i potenziali d’azione si parla di 100 Mv.

Per quanto riguarda invece le funzioni della corteccia cerebrale, queste dipendono da una più o meno

elevata attività da parte dei neuroni. Queste attività avvengono attraverso le registrazioni che, se

riguardano siti lontani dalla sorgente elettrica, si basano sulla teoria del “volume conduttore”, che

descrive il flusso di correnti ioniche in diverse condizioni di attività cellulare. Ovviamente ci possono

essere delle variazioni di potenziale, che vengono registrate dallo scalpo (EEG) e sono generate dalla

somma delle correnti ioniche di neuroni differenti, posti sotto all’elettrodo di registrazione (Spiega es.

se voglio studiare il linguaggio).

EEG elettroencefalogramma: come già detto registra le fluttuazioni di attività elettrica cerebrale

attraverso la superficie dello scalpo. Per attuarlo si utilizzano due tipi di elettrodi, la cui collocazione

deve coprire tutte le regioni corticali (F-P-T-O), e sono:

• Attivo: posto sopra l’area dove si pensa ci sia attività.

• Indifferente/neutro: posto ad una certa distanza dal primo.

L’EEG risulta essere composto da 3 fasi distinte:

• Registrazione: viene posto l’elettrodo sullo scalpo.

• Amplificazione: il segnale che arriva è debole, per cui dev’essere amplificato.

• Trasduzione: rilevo i cambiamenti, collego quindi un pc che mi permette di

tradurre la fluttuazione della coppia di elettrodi, in un grafico che mostra il rapporto

ampiezza/frequenza.

Per quanto riguarda le frequenze, nell’uomo variano da 1 a 50 Hz e ne sono state identificate di 4

tipi: • Onde alfa: ritmo di Berger, associate ad uno stato di veglia rilassato, si misurano

meglio dai lobi parieto/occipitali. Frequenza varia da 8 a 13 Hz.

• Onde beta: associate ad uno stato di attività mentale intensa, hanno un ampiezza

minore e una frequenza maggiore. Si registrano meglio nelle regioni frontali. Frequenza varia

da 13 a 30 Hz.

• Onde delta e teta: 0,5-4 Hz e 4-7 Hz, onde con maggior ampiezza e minor

frequenza. Si registrano in tutte le sedi del sonno di un soggetto adulto sano.

Sonno: attraverso diversi studi si è arrivati alla conclusione che il sonno risulta essere un fenomeno

ricorrente dotato di periodismo proprio, in cui possiamo identificare un ritmo sonno-veglia ed una

ritmicità, composta da due fasi, con differenze vegetative e di EEG:

• Sonno sincronizzato: caratterizzato da onde lente, risulta essere NREM. Avremo

un progressivo rallentamento della frequenza, con un aumento delle EEG. Questo tipo di sonno

si compone di 4 stadi:

• Stadio 1: avviene su un tracciato ancora desincronizzato, ci sarà la scomparsa

delle onde alfa, seguita da movimenti oculari sempre più lenti. Ci si avvicina alla fase di

addormentamento.

• Stadio 2: compaiono i fusi del sonno, ci sarà inoltre la presenza di onde K. Onde

di ampiezza crescente e poi decrescente, su un tracciato ancora desincronizzato.

• Stadio 3: onde progressivamente più lente e con ampiezza maggiore.

• Stadio 4: avremo un’ampiezza massima delle onde, di conseguenza una

frequenza minima = 0,5 cicli/sec.

• Sonno desincronizzato: caratterizzato da onde più rapide (beta) , risulta essere

REM. Ha inoltre caratteristiche di discontinuità e censura rispetto al sonno sincr. La transizione

da una fase all’altra è inoltre molto delicata, tant’è che può essere interrotta da frequenti

risvegli. In questa fase del sonno avremo un’atonia muscolare, una comparsa di mioclonie, con

movimenti oculari più lenti, seguiti da irregolarità respiratorie e pressorie.

Regolatori del sonno: ovviamente il sonno è un meccanismo complesso, che ha bisogno di essere

regolato da alcune sostanze, queste sono:

• Serotonina

• Noradrenalina

Tutti questi sistemi vengono ancora una volta gestiti dal Talamo, che regolarizza i ritmi fino a portarli

ad una fase di sonno profondo. Rispetto al giorno, in cui il metabolismo è più attivo, di notte cala, con

un seguente picco di rilascio ormonale, in particolare di GH (ormone crescita), questo perché deve

sedimentare ed avere un’attività metabolica finalizzata. Infine è importante ricordare che molte

persone, a cavallo tra le 17/18 (ore) hanno un picco di cortisolo, in maniera analoga durante la fase di

sonno-primo risveglio, questo in quanto dovrebbe iniziare a metabolizzare.

Le emozioni: lezione settima

Il termine emozione può avere differenti significati, può definirsi come un discostarsi fisiologico

dall’omeostasi, percepito come un cambiamento che si manifesta in cambiamenti neuromuscolari,

respiratori, ormonali ecc. cambiamenti che possono prepararci ad azioni esplicite. A livello fisiologico è

considerata come il prodotto di diversi processi operanti indipendentemente. Ci saranno processi

elementari che opereranno fin dalla nascita, mentre processi più complessi che andranno a svilupparsi

attraverso le nostre interazioni sociali, e saranno però indipendenti dallo sviluppo funzionale del SN.

Per quanto riguarda lo studio delle emozioni, questo può avvenire attraverso diverse “tradizioni”:

• Evoluzionista: Darwin, spiega come secondo lui le emozioni hanno una validità

dal punto di vista emotivo e permettono al soggetto di adattarsi all’ambiente.

• Psicofisiologica: W. James, studia i meccanismi che stanno alla base della

sequenza di eventi. Secondo lui le sensazioni soggettive sono collegate temporalmente a

modificazioni fisiologiche, mediate dal SNA. Quindi, di fronte ad uno stimolo, un soggetto

prova un’emozione per aspetti fisiologici.

• Neurologica: Cannon, mette in discussione James. Infatti studia soggetti de-

afferentati, e si accorge di come questi non percepiscono più dei cambiamenti corporei in

maniera soggettiva, continuano però a provare emozioni, seppur “distorte”. Inoltre secondo

Cannon, le emozioni portano a modificazioni fisiologiche. Cerca poi di individuare il centro

delle emozioni.

• Psicodinamica: Freud, vede le emozioni come stati interni complessi, che

risultano essere soggetti a distorsione, cambiamento e rimozione. Il tutto per motivi che

possono essere sia consci che inconsci, e raggiungibili solo attraverso le inferenze.

• Cognitivista: Heider, secondo cui le emozioni e le cognizioni si influenzano a

vicenda. L’emozione inoltre sedimenta nella testa e costruisce dei preconcetti, che andranno ad

influenzare il comportamento anche in assenza di stimolo. Sarà la memoria emozionale ad

influenzare i pensieri, e attraverso il pensiero potrò inoltre provare emozioni.

Tutti questi studiosi hanno idee differenti, ma risultano avere alcune idee generali comuni:

• Sono innescate da interpretazioni di eventi soggettive.

• Implicano molte reazioni di diversi apparati del nostro organismo.

• Possono interrompere un’attività in corso ed essere adattive.

• Comunicano un’info da una persona all’altra.

• L’ambiente sociale influenza il comportamento del singolo.

• Influenzano le relazioni tra persone.

• Possono basarsi su processi ereditari/genetici che influenzano il cervello.

• Hanno a che fare con la sopravvivenza dell’individuo.

• Possono esprimere diversi stati.

Successivamente ai vari studi, viene fornita un’altra definizione “integrativa”, da parte di Plutchik,

secondo cui “l’emozione è un insieme di interazioni tra fattori soggettivi ed oggettivi, mediati da

sistemi ormonali”, che possono:

• Dare origine ad esperienze affettive.

• Generare dei processi cognitivi come effetti percettivi, più o meno rilevanti.

• Attivare “aggiustamenti” fisiologici di vasta portata, a condizioni elicitanti.

• Portare ad un comportamento che spesso può essere finalizzato, espressivo e/o

adattivo.

In conclusione, secondo Plutchik, ogni esperienza viene vissuta, prima su un livello cognitivo,

riguardante i processi che rendono consapevole un vissuto. Successivamente verrà vissuta su un livello

comportamentale, in cui verranno messi in atto veri e propri comportamenti. Infine verrà vissuta su un

livello fisiologico, riguardante tutti i cambiamenti che definiscono un vissuto come emozione.

Teorie sulle emozioni:

James-Lange: Prima ho cambiamenti fisiologici, dopodiché avviene l’elaborazione dell’informazione.

Secondo i due studiosi, l’emozione è sperimentata in conseguenza a dei cambiamenti fisiologici. James

e Lange si propongono di studiare quella che viene definita “Teoria del senso comune” secondo cui,

prima avvengono le emozioni, che a loro volta producono aspetti/cambiamenti fisiologici. Es. “piango

perché sono triste”. Secondo la loro teoria invece, “sarò triste poiché sto piangendo”. Per quanto i

due concordassero su molti aspetti, hanno un’ideologia differente riguardo il “centro” delle emozioni.

Infatti, secondo James, il centro delle emozioni è da ricollegare agli organi viscerali, secondo Lange

invece le emozioni sono date da modificazioni del battito cardiaco e della pressione sanguigna.

Cannon-Bard: Secondo questa teoria, prima il cervello andrà ad elaborare, poi proverò un’emozione.

L’esperienza emotiva può inoltre essere vissuta anche in assenza di un’esperienza fisiologica, infatti dei

soggetti de-afferentati proveranno comunque emozioni. I due si accorgono inoltre di come, lo stato

generale di attivazione del SNS risulta essere presente in molte emozioni diverse (gli stati viscerali che

caratterizzano la rabia e la paura sono gli stessi che caratterizzano stati febbrili e di paura). Cannon e

Bard sottolineano come le emozioni si verificano quindi, nel momento in cui quel che arriva di

sensoriale raggiunge il 1° livello dell’elaborazione talamica. Il talamo è cioè la prima stazione che

elabora le varie informazioni sensoriali.

Cannon mette inoltre in discussione la tesi di James, secondo cui gli organi viscerali sono al centro di

tutto. Secondo Cannon infatti, questi organi sono relativamente insensibili, infatti le modificazioni

viscerali risultano essere molto più lente di quelle degli stati emotivi (vedi esperimento con cane).

C’è un’ultima obiezione che Cannon fa a James, questo infatti si accorge di come alcune sostanze

portano a modificazioni viscerali analoghe a quelle individuate in stati di attivazione emotiva intensa,

che però non generano un’autentica esperienza motiva (vedi studi di Gregorio Maranon con

l’adrenalina). Successivamente a questi studi, Cannon e Bard sottolineano il ruolo principale del talamo

nell’esperienza emotiva, infatti:

gli impulsi nervosi che trasmettono informazioni di tipo sensoriale, vengono successivamente

ritrasmessi al talamo, e in base alla direzione dell’imput andranno a sviluppare risultati differenti. Se gli

imput saranno rivolti in alto, verso l’alto della corteccia, allora avremo un’esperienza emotiva

soggettiva. Nel momento in cui invece, lo stimolo sarà rivolto verso il basso ai muscoli, alle ghiandole

e agli organi viscerali, allora avremo delle modificazioni fisiologiche.

Successivi studi dimostreranno però che, i principali centri che gestiscono le emozioni sono

l’ipotalamo e il sistema limbico.

Schachter: Teoria dei due fattori/Jukebox

Secondo questa teoria, l’emozione “sceglie” un’etichetta cognitiva, e lo stato di attivazione risulta

essere solo un’attivazione del SNA, fino a che non colleghiamo cognitivamente un’interpretazione

relativa ad un’emozione (i crampi allo stomaco mi sono venuti perché quest’uomo mi sta

minacciando), a cui seguirà una sensazione. Secondo Schachter inoltre le sensazioni, sono come un

jukebox, infatti, se le monete non attivano la macchina, non ci sarà nessun suono. Nel momento in cui

però, il jukebox è in funzione, allora potrò scegliere che canzone ascoltare. Questo implica che, mettere

in funzione la macchina con le monete, è un processo analogo all’attivazione fisiologica; attivazione

che andrà a determinare l’intensità dell’esperienza motiva. Per quanto riguarda invece il processo di

selezione del disco, sarà un processo analogo a quello della valutazione cognitiva del cervello

attraverso memoria e rapporto con l’ambiente. Le emozioni risultano invece essere i dischi. In

conclusione, perché ci sia un’emozione/sensazione, dovrà esserci sia un’attivazione, sia un’etichetta

emotiva adeguata allo stato interiore.

Esiste però un sistema addetto al controllo e all’elaborazione delle emozioni?

Si, questo risulta essere il “Sistema Limbico”, studiato per la prima volta da Broca, che si accorge di

come ci siano degli evidenti coinvolgimenti nell’emozione da parte di questo sistema:

• Virus della rabbia: dato da anomalie nell’ippocampo.

• Riso e pianto per ragioni immotivate: dato da lesioni talamiche anteriori.

Questo sistema si è evoluto in maniera importante negli esseri umani, ma in che modo? Inizialmente,

attraverso gli studi di Dawner, che studia l’amigdala e sottolinea come questa abbia il compito di

valutare la valenza dell’informazione visiva. Successivamente intervengono James-Mishkin, secondo i

quali, l’amigdala permette di associare lo stimolo alla risposta, in base all’esperienza e al tipo di

risposta. Ne hanno la conferma quando, attraverso alcuni esperimenti, si accorgono di come asportando

entrambe le amigdale, si andrà a bloccare il legame S-R.

Abbiamo poi Papez, secondo cui l’ipotalamo, i nuclei anteriori del talamo, il giro del cingolo,

l’ippocampo e le loro connessioni costituiscono un meccanismo “armonico”, che oltre a suscitare

emozioni interne, contribuisce ad organizzare le risposte emotive.

Gli ultimi due studi più importanti sono quelli fatti da Kluver e Bucy, i quali notano che, a seguito di

una lobectomia temporale, con annessa distruzione dell’ippocampo e dell’amigdala, si avranno dei

pazienti affetti da comportamenti inadeguati al tipo di stimolazione.

Circuito di Papez: Papez era convinto che l’esperienza emotiva fosse determinata dall’attività della

corteccia cingolata e meno direttamente dalle altre aree corticali; pensava inoltre che l’esperienza

emotiva fosse governata da un meccanismo composto dall’ipotalamo, dalla corteccia cingolata che

proietta all’ippocampo; ippocampo che a sua volta proietta al talamo, che passerà l’informazione fino a

che raggiungerà la neocorteccia (attraverso un relet dei nuclei anteriori del talamo).

Papez individua una sorta di “connessione” basata sul fatto che: il cingolo raggiunge l’ippocampo, che

proietta all’ipotalamo grazie alla fornice. Ipotalamo che proietta al cingolato grazie ai nuclei del talamo

anteriore. Attraverso degli studi “identifica” una freccia tra neocorteccia e corteccia cingolata, che si

accorge essere bidirezionale in quanto, tutta la parte del sistema limbico attivata nel circuito, porta

un’informazione che viene elaborata dalla neocorteccia, che però a sua volta può dare uno stimolo

perché venga attivato il circuito del Papez. La bidirezionalità permette quindi al cervello di operare una

scelta, che non si basa sull’emozione, bensì sulla gravità dei soggetti (ricordati esempio ragni con

soggetto aracnofobico).

Amigdala: definito anche corpo amigdaloideo, è una parte del cervello che gestisce le emozioni, in

particolare la paura.

Risulta essere un corpo mandorliforme, sita nella profondità del settore mediale temporale, contenente

diversi grossi nuclei:

• Basolaterali.

• Cortico mediali.

• Centrale.

L’amigdala è importante ricordare che è connessa con l’ipotalamo tramite la via amigdalofuga e la stria

terminale, che permette di ricevere attraverso diverse vie:

• Via corticale: riceve proiezioni dalle aree sensoriali primarie e dalle aree

associative secondarie. Inoltre, questa via, fornirà risposte più lente, che andranno ad adeguare

l’attività rispetto all’elaborazione, poiché son dettagliate e veicolate da percezione e contenuti.

• Via talamica/sottocorticale: riceve informazioni sensoriali provenienti dai diversi

nuclei talamici. Inoltre, questa via, fornirà informazioni povere di caratteristiche, le quali

produrranno una risposta veloce, preparativa ma indifferenziata (non so bene cosa stia

succedendo, ma è meglio se mi preparo).

È importante ricordare che, l’informazione visiva può arrivare attraverso la via retino-genicolo-striata

per poi essere inviata alle strutture sottocorticali o ai nuclei talamici posteriori, che successivamente

andranno ad inviare l’informazione all’ipotalamo e all’amigdala.

L’amigdala ha inoltre delle funzioni molto importanti riguardanti il riconoscimento e l’elaborazione

della paura. Infatti, una stimolazione profonda di questo corpo, produce ansia e paura. Da ricordare che,

una lesione bilaterale dell’amigdala produrrà nel paziente un’incapacità selettiva di riconoscere

l’espressione della paura e della rabbia. Le sue funzioni non finiscono qui, infatti ha anche un ruolo

fondamentale riguardante l’arricchimento dei contenuti emozionali dei ricordi; i neuroni amigdaloidei

infatti possono rispondere agli stimoli, attraverso la percezione dolorosa. Nasce così il concetto di

paura appresa.

Questo meccanismo è alla base del disturbo post traumatico da stress, che si basa sull’aumento della

scarica di serotonina, dato dal fatto che ci sarà un’associazione a ricordi (attraverso uno stimolo), la

quale produrrà una grande dose di stress/dolore.

Ruolo dell’ipotalamo rispetto all’amigdala.

Esperimenti molto invasivi in cani e gatti a cui è stato asportato il telencefalo producevano esibizioni

eccessive di rabbia (falsa rabbia), togliendo anche l’ipotalamo questa spariva. Si suppone che

l’ipotalamo posteriore svolga un importante controllo dell’aggressività e la corteccia inibisce o elicita il

comportamento aggressivo. Stimolazioni all’ipotalamo mediale producono aggressività affettiva,

mentre all’ipotalamo laterale aggressività predatoria. Con falsa rabbia si intende invece una inadeguata

reazione di ira, ma senza un successivo attacco, causata da stimoli non avversi, in animali

biesferictomizzati.

Modello della doppia via: LeDoux 1986.

Attraverso questa teoria, LeDoux spiega come, l’informazione arriva all’amigdala tramite il talamo.

Affinché quest’analisi avvenga, è necessario che l’informazione venga analizzata prima a livello

corticale e successivamente trasmessa all’amigdala attraverso appunto la via corticale. Amigdala che

andrà ad eseguire un’analisi essenziale dei caratteri emotivi dello stimolo.

Valutazioni del significato emotivo di un’espressione:

La comprensione di segnali non verbali con valenza emotiva può avvenire attraverso diversi studi:

• Studi su soggetti con epilessie gelastiche (riso e pianto senza vissuto emotivo): si

noterà un’indipendenza delle espressioni facciali dal vissuto emotivo.

• Ipotesi della modularità delle espressioni facciali: studi neuropsicologici

suggeriscono una dissociazione dei due processi sia a livello funzionale che anatomico. Infatti,

lesioni dell’emisfero DX in differenti aree provocheranno deficit differenti. Nel caso in cui,

avessimo un soggetto con lesioni parieto-occipitali, ci sarà un deficit nel riconoscimento dei

volti. Nel caso in cui invece, dovessimo avere un soggetto con lesioni temporo-parietali, questo

produrrà dei deficit nel riconoscimento delle espressioni facciali emotive.

Questo è causato dal fatto che l’emisfero DX è specializzato nel riconoscimento delle modalità

espressive.

Nel 1984 Rinn si accorge di come, il controllo motorio dei muscoli facciali dipende dalle vie

piramidali, che sono controlaterli.

È importante inoltre ricordare che, la distinzione tra espressioni volontarie e spontanee è anche

sostenuta dalla ricerca neurologica, che ha evidenziato l’esistenza di circuiti neuronali distinti. Questo

implica che, lesioni della corteccia motoria produrranno un’incapacità nel mimare espressioni facciali

intenzionalmente. Mentre una lesione del sistema extrapiramidale andrà a rendere il paziente amimico.

Per quanto riguarda invece pazienti, con lesioni cerebrali, questi mostreranno alterazioni

comportamentali, che varieranno a seconda della lateralizzazione emisferica:

• Lesioni dell’emisfero SX: provocano nel paziente una serie di sintomi depressivi,

che andranno a causa la “reazione depressivo-catastrofica”.

• Lesioni dell’emisfero DX: porteranno il paziente ad un atteggiamento di

indifferenza, o di tono disforico (anognosia).

Teoria dell’attaccamento:

Sono stati effettuati, nel corso del tempo altri studi riguardanti il comportamento. Una delle teoria più

importanti è appunto la “Teoria dell’attaccamento”, secondo cui “il cucciolo, fin dalla nascita è dotato

di una serie di comportamenti, caratteristici della specie, che aumentano la probabilità di restare in

prossimità della madre”.

Questa teoria viene indicata per la prima volta da Mary Ainsworth, che descrive 13 comportamenti,

considerati elicitanti l’attaccamento da parte della madre. Tra questi sono indicate anche alcune

espressioni emotive, come ad esempio il pianto, il sorriso, la tensione e il verso.

La Ainsworth sottolinea che, se questi comportamenti sono caratteristici della specie, e si sono evoluti

con essa in quanto funzionali all’adattamento, allora saranno controllabili geneticamente. Questa tesi

viene confermata quando, attraverso “l’isolamento completo o parziale dei piccoli, si andranno a

creare dei seri disturbi nel loro comportamento individuale, oltre che nelle interazioni sociali, dati

perlopiù da un’anomala gestione e comprensione, nonché espressione delle emozioni”.

N.B.

Ricordati esperimenti su giocatori di poker, privati del sonno, rispetto a quelli a cui è concesso dormire.

Sistema internazionale 10-20 :

Utilizzato per applicare gli elettrodi. Inizialmente si individuano due fossette, di Nasion e di Inion.

Successivamente vengono uniti due punti, per poi prendere le fossette auricolari e tirare un’altra linea,

creando così una sezione coronale. Questa metodologia viene utilizzata per annullare le differenze del


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DETTAGLI
Esame: Neuroscienze
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in scienze e tecniche delle attività motorie preventive e adattate (Facoltà di Ingegneria e di Medicina e Chirurgia)
SSD:
Università: Pavia - Unipv
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher tommasolaboranti di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Neuroscienze e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Pavia - Unipv o del prof Zanardi Gabriele.

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