Prima parte domande, Fisiologia

DOMANDA   8:   MECCANISMI   PRESINAPTICI   DI   APPRENDIMENTO   (POTENZIAMENTO   POST-­

TETANICO,  ABITUAZIONE,  SENSITIZZAZIONE,  APPRENDIMENTO  ASSOCIATIVO):  

Meccanismi  presinaptici  di  apprendimento:    

Per   apprendimento   sinaptico   si   intende   il   cambiamento   del   comportamento   delle   sinapsi   mutando  

l’entità  del  potenziale  post-­‐sinaptico  eccitatorio.  

L’apprendimento   e   l’acquisizione   di   nuove   informazioni   va   distinto   dalla   memoria   che   rappresenta   il  

consolidamento  di  tali  informazioni.  Questa  stimolazione  è  tetanica  quando  si  ha  una  scarica  ravvicinata  

di   stimoli   si   avrà   una   risposta   anche   sul   neurone   post-­‐sinaptico   che   solo   dopo   un   po’   torna   a   decrescere.  

Questo  avviene  perché  normalmente  c’è  il  tempo  necessario  per  far  entrare  e  buttare  fuori  il  Ca+.  Quando  

il   potenziale   invece   è   ravvicinato,   il   Ca+   si   ingorga   nella   cellula   presinaptica   che   libera   quindi   più  

vescicole   e   agisce   su   quella   post-­‐sinaptica,   in   questo   caso   l’apprendimento   è   strettamente   legato   al  

rilascio  di  neurotrasmettitore.  (es.  della  Aplysia    per   abituazione  si  intende  quel  fenomeno  che  implica  



l’ignorare  uno  stimolo  che  non  possiede  un  significato  importante.  

L’Aplysia   sta   a   significare   un   decadimento   della   risposta   davanti   a   stimoli   ripetuti:   l’Aplysia   ha   la  

  

branchia   sulla   schiena:   se   stimolo   con   l’acqua   il   sifone   questa   si   ritrae,   poiché   molto   sensibile,   se   lo  

stimolo   in   maniera   costante   (con   la   stessa   intensità)   alla   fine   non   si   ritrae   più   perché   viene   rilasciato  

meno   neurotrasmettitore.   Si   verifica   quindi   l’abituazione.   Questo   fenomeno   si   chiama   riflesso   di  

detrazione   della   branchia.   La   sensibilità   della   cellula   post-­‐sinaptica   però   non   cambia.   Il   rilascio   di  

neurotrasmettitore   dipende   dall’entrata   di   Ca+   nel   terminale.   L’abituazione   fa   si   che   questi   canali   (del  

Ca+)   divengano   progressivamente   e   in   modo   duraturo   meno   efficaci,   modificazione   che   può   durare  

minuti,  ore  o  giorni.    

La   sensibilizzazione   è   più   complessa   dell’abituazione.   È   un   fenomeno   inverso   all’abituazione,   in   cui   il  

motoneurone  sensitivo  L29  è  connesso  ad  un  altro  motoneurone  sensitivo  per  via  asso-­‐assonica.  

In   questo   caso   provocando   lo   stimolo   doloroso   come   la   scossa   elettrica,   la   branchia   si   ritrae   più  

velocemente.  La  sinapsi  asso-­‐assonica  avviene  tra  2  motoneuroni  sensitivi,  se  stimolo  L29  (motoneurone  

sensitivo)   rilascia   serotonina   analizzata   poi   da   recettori   metabotropici   nel   terminale   asso-­‐assonico  post-­‐

sinaptico.  Qui  è  presente  anche  l’adenilato-­‐ciclasi  (AMPc)  che  attiva  la  protein-­‐chinasia,  la  quale  agisce  su  

una  popolazione  di  canali  per  il  K+,  che  una  volta  fosforilati,  si  richiudono  prolungando  l’entrata  di  ioni  

Ca+.   Ciò   significa   che   questo   sistema   ha   luogo   nel   terminale   pre-­‐sinaptico,   ma   ha   effetti   sul   post-­‐

sinaptico.  

Apprendimento  associativo:  

Tipo   di   apprendimento   che   richiede   la   capacità   di   collegare   2   o   più   stimoli   (es.   condizionamento  

classico).   È   sempre   presente   il   rilascio   di   serotonina,   ma   se   c’è   la   stimolazione   più   o   meno  

contemporanea   sia   del   neurone   sensoriale   SC   che   dell’L29   si   attivano   molti   più   canali   voltaggio  

dipendenti   del   Ca+   e   l’effetto   di   rilascio   del   neurotrasmettitore   insieme   al   suo   potenziamento   sarà   più  

evidente.    

Modi  di  apprendimento  possono  avvenire  tramite:  

– Condizionamento  classico;  

– Condizionamento  operante;  

– Condizionamento   strumentale   un   individuo   prende   ad   associare   una   risposta   a   un   atto   motorio  

  

con  uno  stimolo  significativo,  tipicamente  in  cibo.  

DOMANDA   9:   MECCANISMI   POSTSINAPTICI   DI   APPRENDIMENTO   (LONG   TERM   POTENTIATION,  

LONG  TERM  DEPRESSION):  

La   plasticità   sinaptica   è   la   capacità   del   SN   di   modificare   l’efficienza   di   funzionamento   delle   sinapsi,   di  

instaurarne   di   nuove   e   di   eliminarne   alcune.   Questa   proprietà   permette   al   SN   di   modificare   la   sua  

funzionalità  e  la  sua  struttura  in  modo  più  o  meno  duraturo,  dipendentemente  dagli  eventi.  Per  questa  

ragione   è   la   proprietà   neurobiologica   che   si   ritiene   alla   base   dei   fenomeni   della   memoria   e  

dell’apprendimento.  

Per   indurre   potenziamento   a   lungo   termine   è   necessario   che   la   membrana   post-­‐sinaptica   sia  

depolarizzata  nell'intervallo  di  tempo  in  cui  il  terminale  pre-­‐sinaptico  libera  glutammato.  Si  può  ottenere  

sperimentalmente  questa  situazione  usando  la  stimolazione  tetanica.  Il  legame  con  il  glutammato  apre  i  

canali   dei   recettori   AMPA   (in   cui   passano   ioni   sodio   e   potassio),   mentre   la   depolarizzazione   che   ne  

consegue   fa   staccare   gli   ioni   magnesio   per   repulsione   elettrostatica   dai   recettori   NMDA   consentendo   il  

passaggio  (oltre  al  sodio  e  al  potassio)  anche  agli  ioni  calcio.  

L’incremento   dell’ingresso   di   calcio   fa   aprire   i   canali   voltaggio   dipendenti   per   il   Ca+   e   attiva   secondi  

messaggeri  che  a  loro  volta  attivano  le  protein-­‐chinasi.  Sono  2:  

Una  fosforila  il  canale  per  il  sodio  rendendolo  più  sensibile  al  glutammato;  

 Una   seconda   proteinchinasi   attiva   la   produzione   di   molecole   paracrine   (messaggero   chimico  

 prodotto  da  una  cellula  che  è  lasciato  diffondere  al  fine  di  modificare  la  fisiologia  delle  cellule  che  la  

.

circondano ),   che   penetrano   nella   c