Neuroscienze - Appunti

RIFLESSI VESTIBOLARI

Il sistema vestibolare controlla la postura e i movimenti oculari tramite attività riflesse:

- riflessi statotonici:

• dipendono dalla posizione statica del capo

• origine da organi otolitici

• aggiustamento posturale in seguito a modificazione della posizione della testa → per mantenere

testa allineata al corpo

- riflessi statocinetici:

• in risposta a movimenti (lineari o rotatori) del capo

• origine da organi otolitici e canali semicircolari

• numerose funzioni (postura, equilibrio, coordinazione movimenti oculari e movimenti testa,

movimenti collo).

Movimenti oculari:

Il punto di massima acuità visiva è la fovea; muoviamo gli occhi per far cadere stimolo sulla fovea e

mantenerlo fisso su di essa quando la testa si muove.

Il sistema oculomotore deve:

- portare il bersaglio sulla fovea

- mantenerlo.

Esistono 5 tipi di movimenti oculari:

1. movimenti saccadici

2. movimenti lenti di inseguimento

3. movimenti di vergenza

4. movimenti vestibolo-oculari

5. movimenti optocinetici

4 categorie:

1. coniugati (stessa distanza, stessa direzione)

- VOR

- OKN

- saccadi

- inseguimento lento

2. non coniugati (stessa distanza, diversa direzione)

- vergenza

3. stabilizzazione dello sguardo (durante movimenti della testa)

- VOR

- OKN

4. direzione dello sguardo

- saccadi

- inseguimento lento 42

- vergenza

Riflesso vestibolo-oculare: movimento degli occhi avviene in senso contrario al movimento della testa; per

mantenere fisso lo sguardo sul bersaglio. (vedi slide lez.20, 21/30)

Riflesso optocinetico: es. se ho un oggetto esterno davanti a me che si muove, gli occhi tendono a seguirlo in

modo parallelo;

  

Occhi sist. Ottico accessorio Nuclei vestibolari Nuclei oculomotori

(vedi slide lez.20, 22/30)

Movimenti vestibolo-oculari e movimenti optocinetici

• operano congiuntamente per mantenere stabile lo sguardo (es. durante movimento della testa)

• più antichi filogeneticamente, involontari

• vestibolo-oculari: tramite info dal sistema vestibolare: azione rapida

• optocinetici: tramite info dal sistema visivo: azione lenta.

Movimenti saccadici

• rapidi , più semplici

• con questi, gli occhi saltano da un punto di fissazione a un altro

• per portare l'immagine visiva su fovea e mantenerla

• volontari

• una volta programmati, non possono essere corretti: nuovo movimento

• 2 tipi di centri oculomotori che ci fanno muovere gli occhi:

-1 controlla frequenza di scarica del motoneurone (che fa contrarre i muscoli per spostare lo sguardo) →

regolazione posizione → neurone tonico (in ipoglosso)

- 1 regola velocità dello spostamento dello sguardo → neurone “burst” (in sostanza reticolare pontina)

A seconda del tipo di muscoli oculari attivati, viene codificata la direzione del movimento.

Nella sostanza reticolare, esistono 2 centri dello sguardo:

1. centro dello sguardo orizzontale: movimenti oculari orizzontali, in ponte

2. centro dello sguardo verticale: movimenti oculari verticali, in mesencefalo

→ attivazione contemporanea di entrambi i centri: movimenti oculari obliqui

I centri dello sguardo sono regolati da 2 aree: il collicolo superiore (nel mesencefalo) e il campo oculare

frontale (nel lobo frontale).

• in entrambi: mappe sensoriali (visiva, acustica, tattile: mappa ambiente)

• in entrambi: mappe motorie: a seconda di quale parte della mappa è attivata c'è l'attivazione di uno

specifico centro dello sguardo (specifica direzione della saccade)

Movimenti lenti di inseguimento

• molto più lenti delle saccadi

• mantenere sulla retina lo stimolo che si sta spostando

• volontari, attenzione

dipendono da stimoli visivi in movimento; lo sguardo si muove così alla stessa velocità dello stimolo.

Movimenti di vergenza

• allineamento della fovea di ciascun occhio a bersagli visivi (“messa a fuoco”)

• unici in cui gli occhi si muovono in direzioni diverse ( movimenti non coniugati)

• sempre associati a dilatazione/contrazione dell'iride e a modificazioni del cristallino

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• per mettere a fuoco bersagli visivi situati a distanze diverse.

MOVIMENTI VOLONTARI:

• finalizzati

• per la maggior parte appresi

• precisione aumenta con esercizio

• una volta appresi, non richiedono partecipazione cosciente

3 fasi:

1. Identificazione dell'obiettivo: informazioni sensoriali; soggetto: dove sono (rispetto al bicchiere),



dov'è la mia mano; oggetto: dove è rispetto a me, che forma ha, che consistenza ha, quanto pesa.



Corteccia parietale posteriore Corteccia associativa frontale

2. Piano d'azione: programma motorio; traiettoria-direzione dell'arto: apertura delle dita, velocità,



forza, postura necessaria a sostenere il movimento. Corteccia supplementare motoria e

premotoria

3. 

Esecuzione del movimento. Area 4 (accanto al solco centrale)

Slide lez.2, 3-4/22:.

La connessione principale da corteccia a regioni inferiori è costituita da

- tratto cortico-spinale, che per la maggior parte crocia e va a controllare i muscoli controlaterali

(controllo dei motoneuroni più laterali).

- tratto cortico-spinale ventrale non crocia e va a controllare muscoli assiali.

Come si sono scoperte le aree corticali?

1870: Fritsch e Hitzig → esperimenti su cane: capiscono che ci sono cortecce motorie

1930: Penfield → stimolazione elettrica di aree del lobo frontale vicino a masse tumorali induce alla

contrazione dei muscoli degli arti controlaterali: scopre aree corticali motorie (secondaria e primaria):

Sulla corteccia ogni area occupa uno specifico spazio (con un ordine = ordine che hanno in posizione fetale

 sviluppo durante gravidanza)

• area 4: area motoria primaria (figura slide lez.2, 5/22: rosso, “homunculus motorio”); movimenti

comparivano con basse intensità di stimolazione e con latenza minore (breve tempo tra stimolo e

risposta)

• area 6: aree motorie secondarie; movimenti comparivano con intensità di stimolazione più elevata,

con latenza maggiore, e movimenti più complessi: area premotoria (blu) e area motoria

supplementare (viola)

N.B: latenza > → tempo di attesa tra stimolazione e risposta.

CORTECCIA MOTORIA PRIMARIA: AREA 4 (esecuzione del movimento)

Mappa dei possibili movimenti sproporzionata: aree per regolare i movimenti più fini sono più estese.

La mappa rappresenta MOVIMENTI (non muscoli).

1960: Asanuma → con microstimolazioni: un piccolo gruppo di neuroni fa contrarre 1 solo muscolo:

• costituisce una mappa dei muscoli del corpo

• i neuroni che attivano un singolo muscolo sono organizzati in colonne

• in realtà, questi neuroni influenzano principalmente un muscolo , ma in parte anche altri muscoli

• una relazione diretta tra neuroni e singoli muscoli è stata trovata solo per i muscoli distali delle dita .

Cosa codifica l'attività di questi neuroni? (slide lez.21, 9-11/22)

1968: Evans → L'attività dei neuroni codifica:

- inizio del movimento ( i neuroni scaricano prima dell'inizio del movimento)

- regolazione forza (la scarica dei neuroni aumenta quando è necessario aumentare la forza della

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contrazione)

1980: Georgopulos → i singoli neuroni scaricano preferenzialmente (ma non solo) per una certa direzione:

scarica rappresentata come un vettore (se matematicamente sommiamo i vettori, la somma dà un vettore che

ha una direzione corrispondente a quella del movimento che sta avvenendo → la direzione del movimento è

data dall'attività di più neuroni contemporaneamente).

Area 4 → neocorteccia: 6 strati

• 4° strato: riceve

• 5° strato: invia → il più sviluppato; cellule piramidali (Betz): 50% vie discendenti. Alcune

terminano direttamente sui motoneuroni del midollo spinale per regolare i muscoli distali

(movimenti fini).

Lesione area 4: difficoltà ad iniziare e ad effettuare movimenti ( paresi ) *

Af ferenze dell'area 4 arrivano da:

• aree motorie secondarie (e corteccia associativa frontale)

• corteccia somatosensoriale

• talamo

+ circuiti slide lez.21, 15/22

AREA PREMOTORIA E AREA SUPPLEMENTARE MOTORIA: AREA 6

• mappa motoria, ma: a) movimenti indotti con intensità di stimolazione maggiore , b) movimenti

complessi e bilaterali

• lesioni area 6: aprassia (no paresi )

* , cioè incapacità di compiere movimenti complessi, anche se

posso fare il singolo movimento semplice

• evolutivamente area premotoria e area supplementare motoria aumentano di estensione

Area 6 costituita da:

1) Area supplementare motoria (ASM):

- eseguire movimenti complessi

- programmare movimenti complessi

- coordinare aggiustamenti posturali associati con movimenti complessi (attivazione diretta di motoneuroni

del midollo spinale).

ES

Se piego dito (movimento semplice) si attivano area 4 e area somatosensoriale.

Se piego tutte le dita (movimento complesso) si attiva anche ASM.

Se penso al movimento si attiva solo ASM → così si è capito che serve per programmare il movimento

complesso.

2) Corteccia premotoria (CP):

- poco compresa la sua funzione

- connessa con i sistemi mediali (sostanza reticolare): per regolare la postura

- attività di pianificazione e preparazione al movimento, soprattutto in una certa direzione (“set-related

neurons”)

- 2 porzioni:

1. risponde a stimoli interni

2. regola/programma movimenti sulla base di stimoli esterni

Neuroni specchio: scaricano quando compiamo movimenti volontari che abbiano una funzione, ma NON

scaricano quando l'azione non è finalizzata a una funzione (codificano la funzione). Scaricano anche quando

vedo un altro soggetto che compie un movimento con una funzione, anche se non vedo l'ultima fase

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(correlato neurale di una funzione cognitiva: comprendere ciò che un altro sta facendo, e la sua

intenzione).

Per pianificare un movimento: info sensoriali sull'ambiente:

CORTECCIA PARIETALE POSTERIORE:

• riceve dalle aree sensoriali

• stabilisce relazioni tra oggetti e posizione del corpo nello spazio

lesione determina neglect (e di conseguenza aprassia), negligenza spaziale unilaterale: paziente ha difficoltà

ad esplorare lo spazio controlaterale alla lesione e non è consapevole degli stimoli presenti in quella porzione

di spazio esterno o corporeo e dei relativi disordini funzionali

CERVELLETTO

sotto lobo occipitale. 3 lobi:

- anteriore

- posteriore

- flocculo-nodulare

Ogni lobo suddiviso in10 lobuli, suddivisi i