Neuroscienze - prof. Sacchetti/Tamietto

MOVIMENTO OPTOCINETICO:

è la stessa cosa nel senso che serve per mantenere lo sguardo sul bersaglio ma non quando si

muove la testa ma la scena visiva. Quindi movimento della scena visiva a destra----gli occhi vanno a

destra. Questo movimento oculare si genera perché gli occhi vedono e quindi si attiva la retina, il

nervo ottico porta l’informazione alla corteccia visiva ma anche al sistema ottico accessorio che si

trova nel mesencefalo; questo attiva i nuclei vestibolari e sono loro che attivano i nuclei

oculomotori che mi fanno spostare gli occhi nella stessa direzione della scena visiva.

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 informazioni dal sistema vestibolare:

azione rapida

• optocinetici: tramite informazioni dal sistema visivo:

azione lenta.

MOVIMENTI SACCADICI:

le saccadi sono rapidi movimenti oculari che consentono di spostare lo sguardo per portare il

bersaglio sulla fovea; ci permettono di analizzare la scena visiva saltando da un punto di fissazione

all’altro. Il motoneurone che da comando ai nuclei oculomotori, e quindi ai muscoli oculari, avrà

una scarica fasica ad alta frequenza per spostare gli occhi, e poi manterrà una scarica tonica a

minor frequenza per mantenere la posizione.

Le saccadi possono essere compiute in varie direzioni e ci sono centri diversi che controllano i tipi

di direzioni.

Nella sostanza reticolare, esistono due centri dello sguardo:

• centro dello sguardo orizzontale: movimenti oculari orizzontali, in ponte

• centro dello sguardo verticale: movimenti oculari verticali, in mesencefalo

• attivazione contemporanea 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); queste due regioni hanno delle mappe sensoriali e motorie

( per far si che io indirizzi lo sguardo precisamente).

Quindi:

abbiamo i nuclei oculomotori che mi fanno contrarre i muscoli per far avvenire la saccade, regolati

dai centro dello sguardo, regolati a sua volta dal collicolo superiore che ha la mappa sensoriale; c’è

anche una mappa motoria che mi attiva dei neuroni per l’attivazione dello sguardo in una certa

direzione. La mappa sensoriale e motoria non sono direttamente collegate ma la mappa sensoriale

informa il talamo e i campi oculari frontali di dov’è lo stimolo. Questi ultimi regolati dai gangli della

base vanno sulla mappa motoria in cui si attivano solo certi neuroni ovvero quelli che mi fanno

spostare lo sguardo in una data direzione.

MOVIMENTI LENTI DI INSEGUIMENTO:

Se c’è uno stimolo che si muove io muovo gli occhi e riesco a seguirlo; sono movimenti lenti che

servono per mantenere sulla retina lo stimolo che si sta muovendo e sono volontari e alla base

dell’attenzione. Lo stimolo è il movimento dello stimolo perché avvengano questi movimenti lenti

di inseguimento.

MOVIMENTI DI VERGENZA:

servono per spostare lo sguardo e portare il bersaglio sulla fovea quando , in questo caso, il

bersaglio si allontana da noi o si avvicina a noi: quando lo stimolo si avvicina a noi gli occhi lo

seguono avvicinandosi, se si allontana gli assumono la forma più separata.

Sono movimenti non coniugati (gli occhi si muovono in direzione opposta). C’è sempre

un’accomodazione del cristallino.

NEUROSCIENZE 21° LEZIONE

MOVIMENTI VOLONTARI

Si tratta di movimenti che dipendono dalla nostra volontà e sono:

• finalizzati (han sempre uno scopo)

• per la maggior parte appresi

• precisione aumenta con esercizio

• una volta appresi, non richiedono partecipazione cosciente

Per compiere un movimento volontario ci serviamo di informazioni sensoriali che ci danno

informazioni sensoriali sul nostro obiettivo. A questo punto si fa un piano d’azione, un programma

motorio nel senso che programmo la traiettoria, ad esempio, della mia mano che deve prendere

un oggetto, quanto devono essere aperte le mie dita, la velocità ecc ecc. Dopo averlo ideato

,programmato, io il movimento infine lo eseguo.

Per quanto riguarda le aree cerebrali coinvolte, essendo movimenti volontari, parliamo di corteccia

cerebrale. Essa è suddivisa in una serie di aree.

Partiamo dall’identificazione dell’obiettivo, quindi l’integrazione delle informazione sensoriali:

dove avviene ciò? È la corteccia parietale posteriore che riceve l’informazione sensoriale dalle

cortecce primitive che vi proiettano. Accanto a questa corteccia vi è la corteccia somatosensoriale

che riceve le informazioni somatosensoriali (tatto, propriocezione, termocezione e nocicezione) e

che informa anche la corteccia parietale posteriore delle informazioni che ha ricevuto, e l’area

motoria primaria . Quello che fa la corteccia parietale posteriore integrando tutte le informazioni

sensoriali ( somatosensoriali, uditive e visive) in arrivo è mandarle alla corteccia associativa

frontale che inizia a fare un programma motorio. Le aree motorie secondarie informano l’area 4

che è l’area motoria primaria che si occupa dell’esecuzione del movimento. i segnali dunque

devono arrivare al midollo spianale in modo che ci sia l’effettiva contrazione muscolare.

Gli assoni che arrivano al midollo spianale attraverseranno tutte le regioni inferiori dell’encefalo

attraversando le piramidi che sono una serie di assoni del tronco cerebrale, a questo livello la

maggior parte degli assoni crociano. Quindi abbiamo un tratto cortico spinale laterale che crocia e

passa nelle colonne del midollo spinale laterale e andrà a fare sinapsi su motoneuroni che

controllano i muscoli distali. Parte del tratto cortico spinale (ventrale) non crocia a livello delle

piramidi e scende sullo stesso lato, passa nelle colonne ventrali del midollo spinale e fa sinapsi su

motoneuroni dei sistemi mediali, che controllano muscoli prossimali (cioè per la postura).

C’è qualche connessione che non arriva direttamente al midollo spianale ma si ferma al tronco

cerebrale sarà il tratto cortico bulbare . una parte di questo fa parte dei sistemi laterali e uno farà

parte dei sistemi mediali: sarà il tratto cortico bulbo spinale.

Nella programmazione e esecuzione del movimento è coinvolta l’area motoria primaria (area 4) e

le aree motorie secondarie (aree 6-cioè premotoria e motoria supplementare) .

Questa mappa topografica motoria dell’area 4 rappresenta regola MOVIMENTI di aree del corpo

ben precise: un neurone non va a controllare un solo muscolo ma controlla più muscoli (va a far

sinapsi con piu motoneuroni del midollo spiale ; ad eccezione dei muscoli delle dita in cui vi è

rapporto 1:1 )

Capito ciò? Asanuma con miscrostimolazioni vide che piccoli gruppi di neuroni fan contrarre un

muscolo; i neuroni son disposti in colonne , e quelli di una certa colonna controllano certi muscoli

e non altri.

Quando questi neuroni della corteccia motoria si attivano, cosa succede? Studi di Evans hanno

fatto capire per che cosa codifica l’attività dei neuroni della corteccia motoria primaria. Uso

scimmie: poneva elettrodi nell’area motoria della scimmia alla quale era stata insegnato di fare una

flessione o un estensione del polso nel mentre lo studioso osservava cosa avveniva a livello di

corteccia motoria. I neuroni scaricano prima di iniziare il movimento: servono per iniziarlo. E alle

scimmie viene chiesto di aumentare la forza i neuroni scaricano con maggiore frequenza: i neuroni

della corteccia primaria non solo servono a iniziare un movimento ma anche per regolare la forza.

Quei neuroni però non regolano movimenti estensori del polso.

Ci si è poi chiesti riguardo l’area motoria primaria chi è che regola la direzione dei miei movimenti?

I neuroni scaricano in modo diverso a seconda della direzione di movimento. abbiamo diversi

neuroni della corteccia motoria primaria che scaricano in maniera preferenziale verso una certa

direzione: la direzione del movimento è data dall’attività di più neuroni contemporaneamente.

Nell’area motoria primaria abbiamo sei strati. I neuroni che vanno a far sinapsi nel midollo spinale

per farci generare movimenti si trovano essenzialmente nel 5° strato. Sono neuroni di grandi

dimensioni, sono cellule che si chiamano PIRAMIDALI DI BETZ ( da colui che le ha scoperte). Gran

parte delle efferenze che danno origine al tratto cortico spinale laterale provengono dalle cellule

piramidali di Betz. Altre efferenze dello strato quinti vanno al tronco cerebrale.

Vediamo le afferenze (cioè da chi è informata l’area motoria primaria per farci eseguire i

movimenti):

la corteccia motoria primaria riceve informazioni dalle aree motorie secondarie e dalla corteccia

associativa frontale. Invece al quarto strato arrivano altre informazioni sensoriali dal talamo che a

sua volta le riceve dalla periferia, dal cervelletto e dai gangli di base.

Quindi l’informazione sensoriale arriva anche dalla periferia direttamente alla corteccia motoria

primaria, cioè l’informazione dai muscoli, portata dai fusi neuromuscolari, arriva al midollo spinale

e può salire non solo alle cortecce somatosensoriali ma alla corteccia motoria direttamente. I

neuroni della corteccia motoria hanno dei campi recettivi, cioè ricevono l’informazione sensoriale.

Quindi hanno dei campi recettivi che se stimolati determinano un attivazione dei neuroni corticali

motori, questa informazione serve loro per regolare o riprogrammare il movimento. Non c’è quindi

solo un loop breve ( informazione sensoriale- comando motorio nel midollo spinale) ma anche un

long loop (circuito) per cui l’informazione sensoriale va all’area motoria cerebrale.

Ora vediamo le cortecce motorie secondarie: sono due e sono nell’area sei, abbiamo l’area

SUPPLEMENTARE MOTORIA E LA CORTECCIA PREMOTORIA (anteriormente alla motoria primaria).

Contengono mappe motorie anche loro, si attivano con intensità di stimolazione maggiore e

determinano movimenti complessi e spesso bilaterali. Una lesione all’area 6 comporta un disturbo

denominato aprassia, ovvero incapacità di svolgere compiti complessi ma solo quelli semplici che

dipendono la corteccia motoria primaria. Nel corso dell’evoluzione nell’uomo l’area sei si sviluppa

molto di piu rispetto a quella della scimmia: l’uomo è capace di svolgere compiti molto più

complessi infatti poiché quest’area è aumentata di estensione.

Area supplementare motoria:

serve a programmare ed eseguire movimenti complessi. Quando viene chiesto ad un soggetto di

piegare un dito si attiva l’area