Riassunto esame Neuroscienze, prof. Perani, libro consigliato Neuroscienze: Esplorando il cervello, Bear

OLFATTO

Del sistema degli odori serve per riconoscere e anche per il comportamento

riproduttivo nel caso dei feromoni (per comunicare con esso gli animali usano il

sistema olfattivo accessorio, con una propria zona nel naso detto organo

vomeronasale e un suo bulbo olfattivo accessorio). Noi non odoriamo con tutto il naso

ma con un sottile strato cellulare detto EPITELIO OLFATTIVO posto in fondo al naso.

In esso troviamo tre tipi di cellule: cellule recettrici dell’olfatto (che hanno assoni che

conducono sino al SNC), cellule basali che danno origine ad altri recettori olfattivi e

cellule di supporto che sono come le nevroglia e servono alla produzione di muco.

Quando si odora l’aria entra nei passaggi del naso e solo una piccola percentuale

raggiunge lo strato di muco che riveste l’epitelio olfattivo. Il muco è costituito da

proteine (che si attaccano alle sostanze odorose), anticorpi, zuccheri a catena lunga,

sale e acqua.

Le cellule recettori del olfatto hanno un dendrite che porta sino alla superficie

dell’epitelio e lì ha numerose cilia che catturano la sostanza odorosa presente nel

muco e fanno partire la trasduzione. Le cellule recettrici dell’olfatto hanno dall’altro

capo un sottile gruppo di assoni senza guaina mielinica che passa attraverso la

LAMINA CRIBROSA e arriva sino al bulbo olfattivo. L’insieme degli assoni forma il nervo

olfattivo (I). Un trauma cranico provoca ANOSMIA (insensibilità agli odori).

Trasduzione olfattiva= solo di un tipo, rispetto alle numerose trasduzioni del gusto. La

trasduzione inizia con la sostanza odorosa che si lega ai recettori specifici posti sule

cilia. Il contatto sostanza odorosa-recettore attiva una proteina G che scivolando attiva

l’adenilato ciclasi che trasforma ATP in AMPciclico che si lega ai canali per i cationi

(Na+ e Ca2+) attivandoli, si aprono anche i canali per Cl-. Si ha la depolarizzazione e

se si supera il potenziale di recettore allora si innesca il potenziale d’azione. La fine è

determinata dall’allontanamento della sostanza odorosa grazie agli enzimi presenti nel

muco oppure grazie all’AMPc che determina la fine della trasduzione. In circa un

minuto ci si abitua tramite il fenomeno dell’adattamento alla sostanza odorosa quindi

anche se presente la stimolazione è scarsa. La quantità dei recettori è molto numerosa

data l’enormità di geni che codificano per i recettori olfattivi.

I recettori olfattivi (che probabilmente sono più di mille) e hanno una struttura un po’

diversa dai recettori olfattivi vomeronasali (per i feromoni) sono proteine G con 7

eliche alpha transmembrana. Le proteine G funzionano in associazione con altri

recettori anche con i neurotrasmettitori e con alcuni sapori. I recettori legati a proteina

G attivano in ultima analisi i secondi messaggeri. Il secondo messaggero attiva nel

caso delle proteine G olfattive è l’AMPciclico.

La codifica dell’informazione olfattiva anche per questo senso è data dal codice di

popolazione, ovvero dall’intensità della scarica, dall’intensità dell’odore che permette

di riconoscere un odore piuttosto che un altro.

Vie olfattive= gli assoni entrano dentro i due bulbi olfattivi dentro strutture dette

GLOMERULI che sono strutture di 50-200 mm di diametro che presentano 25.000

assoni olfattivi primari che fanno sinapsi con 100 neuroni olfattivi secondari, alcuni

assoni finiscono in determinati glomeruli precisi. I bulbi sono costituiti da glomeruli P2

posti simmetricamente, ogni glomerulo riceve assoni da una specifica cellula recettrici,

quindi la mappatura dei glomeruli fornisce la mappatura dei recettori nell’epitelio

olfattivo. Gli assoni efferenti dei bulbi olfattivi intanto fanno una prima segregazione

degli odori e poi si dirigono sino alla corteccia olfattiva e strutture relative nel lobo

temporale. Un'altra via che può seguire lo stimolo olfattivo potrebbe essere quella che

passa per il tubercolo olfattivo per poi andare al nucleo ventrale mediale del talamo

che poi si dirigerebbe sino alla corteccia orbitofrontale subito dietro alle orbite degli

occhi.

Riconoscimento dei vari odori:

- Codice di popolazione: ogni odore è rappresentato da una grande popolazione

di neuroni diversa, ognuno risponde in modo diverso e questo permette di

riconoscere gli odori.

- Mappa olfattiva: Neuroni che si attivano e si possono registrare creando una

mappa dell’odore, ovvero che comunque i vari assoni conducono a glomeruli

precisi e questo porta ad attivare specifici neuroni che possono essere

spazialmente riproducibili. Questa mappa, forse, serve per porre ordine tra gli

assoni o per riconoscere gli odori.

- Codificazione temporale: Quantità di scariche in un determinato lasso di tempo

può servire per il riconoscimento degli odori.

SISTEMA VISIVO

Luce:

Siamo circondati di radiazioni elettromagnetiche (onde di energia) e la luce è la

radiazione elettromagnetica a noi visibile. Le onde sono distinguibili a partire da tre

fattori: ampiezza d’onda, lunghezza d’onda (distanza tra un’onda e l’altra) e

frequenza. Maggiore è la lunghezza d’onda minore è l’energia. Il nostro occhio riesce a

vedere cose della lunghezza d’onda tra i 400 e i 700 nm. L’insieme delle lunghezze

d’onda all’uomo visibili caratterizza il bianco, ogni onda ha un colore dell’arcobaleno

diverso (colori caldi minore energia di quelli freddi) e è “colorato” dal nostro cervello in

base all’esperienza.

Un raggio d’onda viaggia lungo una linea retta sino a che non incontra molecole o

atomi che ne modificano il percorso, tre fenomeni sono:

- Riflessione: Il raggio si imbatte in un oggetto che riflette l’onda a seconda

dell’angolo con cui il raggio colpisce la superficie.

- Assorbimento: quando una particella o una superficie assorbono un raggio,

ovvero assorbono tutta l’energia del raggio d’onda, ci sono oggetti (come i

pigmenti) che assorbono solo alcune lunghezze d’onda e non altri.

- Rifrazione: consiste nel deviare il raggio di luce quando esso passa tramite due

superfici trasparenti (per esempio aria e acqua) e la rifrazione della luce,

l’angolazione a cui viene ritrasmessa dipende da che qual è la velocità della

luce nel nuovo mezzo conduttore.

ANATOMIA DELL’OCCHIO

Al centro dell’occhio troviamo la PUPILLA che è nera a causa della pigmentazione della

retina. Circonda la pupilla l’IRIDE (la parte colorata dell’occhio) della quale il colore

dipende dalla pigmentazione. Nell’iride possiamo trovare DUE MUSCOLI che

contribuiscono a fare restringere o allargare la pupilla. Ricopre queste due strutture la

cornea uno strato trasparente che continua nella SCLERA, il bianco dell’occhio che è la

parte dura del globo oculare. Dentro la sclera ci sono i muscoli EXTRAOCULARI che

permettono il movimento dell’occhio nell’orbita oculare. Sotto le palpebre possiamo

trovare la CONGIUNTIVA, una membrana ripiegata che parte dalle palpebre e si unisce

alla sclera. Dietro l’occhio possiamo trovare il NERVO OTTICO che è il fascio di assoni

che attraversa l’orbita e va a congiungersi con il SNC vicino all’ipofisi.

Con l’oftalmoscopio possiamo osservare cosa c’è dietro alla pupilla, ovvero la RETINA

che è piena di vasi sanguigni che dipartono da un punto detto DISCO OTTICO (da cui

partono anche le fibre del nervo ottico), nel quale c’è un’interruzione della visione

perché è un punto dove non ci sono recettori (così come non possiamo vedere

attraverso i vasi sanguigni che coprono la retina) però il nostro cervello ci permette di

elaborare i punti vuoti. In mezzo alla retina c’è un punto più scuro detto MACULA dove

è sita la visione centrale, la macula è gialla e senza vasi sanguigni. Al centro esatto

della retina è la FOVEA una macchia scura dove la retina è molto sottile. La fovea è un

ottimo punto di riferimento anatomico. Dalla fovea al naso RETINA NASALE, dalla fovea

al nervo ottico RETINA TEMPORALE, sopra la fovea RETINA SUPERIORE e sotto la fovea

RETINA INFERIORE.

Tra la cornea e la retina troviamo il CRITALLINO che è tenuto diritto dalle FIBRE

ZONULARI che sono uniti ai MUSCOLI CILIARI che a loro volta sono connessi alla sclera

e formano un anello intorno all’occhio. Il cristallino serve per la messa a fuoco. Il

CRISTALLINO divide anche i liquidi dell’occhio, tra cristallino e cornea si trova l’UMOR

ACQUEO e invece tra il cristallino e la retina c’è l’UMOR VITREO che serve con la sua

pressione a conferire la forma sferica all’occhio.

Disturbi dell’occhio:

Se i muscoli extraoculari non funzionano correttamente allora gli occhi non saranno

coordinati, nella esotropia gli occhi divergono all’interno nella exotropia gli occhi

divergono verso l’esterno. Questo provoca la perdita di percezione visiva da un occhio,

ovvero esso diventerà ambliopico, ovvero ha un acuità visiva bassa. La cataratta è un

annebbiamento del cristallino. IL glaucoma, ovvero la pressione dell’umor acqueo che

ha il compito di mantenere la forma dell’occhio se troppa porta alla cecità. Lo strappo

di retina accade dopo colpi in testa e permette all’umor vitreo di fuoriuscire dai buchi

della retina. La retinite pigmentosa invece comporta la perdita dell’uso dei

fotorecettori, mentre nella degenerazione maculare si perde la funzione dei

fotorecettori della vista centrale.

La funzione dell’occhio è quella di raccogliere i raggi di luce e metterli a fuoco sulla

retina grazie alle capacità rifrattive della cornea e del cristallino. Il raggio passa

dall’aria all’umor acqueo e questo comporta una rifrazione, ovvero una variazione

della direzionalità del raggio che passa da una sostanza trasparente ad un'altra e il

conseguente cambio di velocità. La superficie curva della cornea devia i raggi di luce

che la colpiscono e questi si dirigono verso la retina dal lato opposto dell’occhio. La

distanza tra il punto in cui convergono i raggi e la superficie di rifrazione è detta

DISTANZA FOCALE, che dipende da quanto è curva la cornea. Per misurare il potere di

rifrazione si calcolano le diottrie, ovvero 1/la distanza focale in metri. In un occhio

normale il potere di rifrazione è 42 diottrie e i raggi di luce che passano attraverso la

cornea saranno messi a fuoco 2,4 centimetri dietro la cornea.

Se invece apriamo gli occhi sotto l’acqua dato che la velocità del raggio è simile a

quella del umor acqueo allora il potere di rifrazione è annullato e non mettiamo bene

a fuoco.

Anche il cristallino contribuisce a mettere a fuoco oggett