Riassunto fisiologia

NEUROTRASMETTITORI.

Si definisce neurotrasmettitore un messaggero chimico con la funzione di comunicare tra i neuroni e

di influenzarne altri.

I neurotrasmettitori sono sintetizzati nel soma di ogni neurone e voi immagazzinate nelle vescicole

sinaptiche, che a loro volta vanno verso la membrana sinaptica dove avviene agganciato. Il

neurotrasmettitore viene rilasciato nella fessura sinaptica e va a legarsi con i recettori post sinaptici, in

questo caso si possono ottenere potenziali di azione eccitatori o inibitori. Infine il neurotrasmettitore

viene metabolizzato grazie agli enzimi o riassorbito dalla membrana presinaptica.

Nel sistema nervoso centrale ci sono circa 30 neurotrasmettitori a carattere modulatorio, mentre i due

GLUCAMMATO GABA

principali sono il con funzione eccitatoria ed il con effetti inibitori. Il

glutammato e' prodotto dalle attività metaboliche delle cellule che si trovano nel cervello. I recettori

NMDA – AMPA – CAINATO e METABOTROPICO.

con cui si lega sono: Il recettore AMPA

controlla i canali sodio della membrana, provocandone un potenziale d'azione postsinaptico, ogni

volta che vi si lega. I recettori NMDA ha la capacità di di modificare le caratteristiche delle sinapsi. Gli

altri due recettori hanno caratteristiche simili.

GABA

Il e' il neurotrasmettitore inibitorio esso ha come recettori il GABA a ed il GABA b. il gaba ha

una funzione basilare quella di sotto controllo le connessioni che potrebbero provocare reazioni

violente di scariche neurali provocandone l'epilessia. I recettori del GABA sono complessi ogni

recettore comprende cinque siti di legame. I farmaci come i barbiturici e le benzodiazepine hanno

l'effetto di amplificare gli effetti del GABA e quindi, si può dire che hanno la caratteristica di sedare o

calmare . I barbiturici in particolare hanno effetti calmanti in piccole dosi, un eccessiva dose potrebbe

causare sei problemi all'apparato cardiovascolare , sopprimendo i centri della respirazione situati nel

tronco encefalico, fino ad arrivare alla morte. Le sostanze fino ad ora commentante sono chimiche,

non vi sono sostanze naturali, ad esclusione del GABA che possono legarsi ai questi siti. Di recente si

B-CCm

e' scoperto un composto opposto alle benzodiazepine il che viene rilasciato in caso di pericolo

per attivare l'ansia e la paura, per favorirne una maggiore attenzione per utilizzarla per la fuga o

attacco.

ACETILCOLINA Ach. assoni efferenti,

L'acetilcolina e' uno dei più importanti neurotrasmettitori secreto dagli ha la

funzione del movimento dei muscoli. Le sinapsi che rilasciano Ach vengono chiamate

aceticolinergiche. Le aree del cervello dove troviamo maggiore concentranzione di neuroni ach sono,

ponte dorsolaterale setto mediale

il importante nella fase del sonno REM, il che ha il compito di

mesencefalo

memorizzare, e il coinvolto nell'apprendimento percettivo. Una volta rilasciata

l'acetilcolina viene in parte eliminata dagli enzimi, e in parte recaptata.

tossina botulinica veleno del

Due sostanze tossiche sono in grado di interagire con Ach e sono la ed il

ragno vedova nera. La tossina botulinica e' un veleno potentissimo, ed impedisce (quindi inibitore) il

rilascio di Ach, provocandone una immobilità dei muscoli. Al contrario il veleno del ragno vedova

nera stimola il rilascio( eccitatorio), creando movimenti e spasmi muscolari.

I recettori per l'Ach sono due il nicotinico ed il muscarinico. Il recettore nicotinico e' cosi chaimato

perche' sensibile alla nicotina che e' l'estratto della pianta del tabacco, il recettore muscarinico e' invece

sensibile alla muscaria sostanza contenuta in un fungo altamente velenoso. In entrambi i casi si ha un

agonista. antagonista curaro,

effetto Sostanze con effetto del Ach sono l'atropina ed il il primo blocca i

recetttori muscarinici e il secondo i recettori nicotinici

NEUROTRASMETTITORI II MONOAMINE,

Alcuni neurotrasmettitori con funzione modulatoria sono le ovvero

NORADRENALINA DOPAMINA e SEROTONINA.

l'ADRENALINA, Le prime tre fanno parte

catecolamine, indolamine

della categoria delle mentre la serotonina fa parte della famiglia delle . Le

tronco encefalico

monoamine sono prodotte dai neuroni situate ne per poi essere proiettate in più

parti del cervello.

DOPAMINA

La dopamina puo' avere carattere eccitatorio o inibitorio, molto presente ed importante per la

funzione motoria, attenzione, apprendimento e anche

fisiologia del comportamento, infatti ha

meccanismo di rinforzo nel caso di abuso di stupefacenti. Alterazione della dopamina e' causa di

morbo di parkinson o la schizofrenia.

patologie importanti quale il La zona cerebrale, dove i neuroni

mesencefalo e precisamente la substantia nigra e l'area

dopaminergici sono in maggioranza e' il

tegmentale ventrale.

ADRENALINA E NORADRENALINA

Entrambi hanno effetto eccitatorio in vari sistemi cerebrali. L'adrenalina e' un ormone prodotto dal

surrene, la noradrenalina e' prodotto del sistema nervoso. I neuroni noradreninergici si trovano nel

ponte, LOCUS COERULEUS

precisamente nel essi proiettano sia verso il SN che nel midollo spinale.

Hanno la funzione di aumentare l'attenzione.

SEROTONINA indolamine,

la serotonina fa parte della famiglia delle essa e' uno stabilizzatore di umore, ha un ruolo

nell'alimentazione, nel sonno, nel dolore. I neuroni serotoninergici per maggior parte sono localizzati

nuclei del rafe, tronco encefalico.

nei strutture vicine al Gli effetti della serotonina sono quelli di

modulare l'attivazione di interi sistemi comportamentali, gli assoni sono proiettati in quasi tutta la

fluoxetina

corteccia cerebrale, ai gangli della base e in parte nell'ippocampo, farmaci come la agiscono

da agonisti della serotonina e sono utilizzati come protocolli per la cura di alcune malattie mentali,

depressioni DOC e cosi via...

PEPTIDI

I neuropeptidi sono molecole di natura proteica, che modulano la comunicazione neurale legandosi a

specifici recettori, dopo essere stati rilasciati peptitdi vengono distrutti da specifici enzimi. Tra i vari

encefaline,

peptidi del SN uno dei piu importanti sono gli oppioidi endogeni, chiamate in quanto

vengono prodotti all'interno dell'encefalo. Nel momento in cui i recettori degli oppiacei vengono

stimolati, si attivano più sistemi neurali, uno provoca mancanza di dolore, un altro inibisce le risposte

attacco-fuga ed altri recettori attivano i meccanismi di gratificazione. In quest'ultimo caso, si può

evidenziare il meccanismo che porta all'abuso, o della necessità di reiterare nel tempo l'utilizzo di

sostanze.

MODULO 3

METODI DI RICERCA

Tutto quello che sappiamo del nostro cervello, lo dobbiamo alle ricerche scientifiche, eseguite negli

anni da neuroscienziati e ricercatori. La fisiologia del comportamento e' di natura multidisciplinare,

oltre alla fisiologia coinvolge anche chimica, biologia chirurgia e cosi via. Le metodologie applicata

sperimentale, la registrazione e la stimolazione elettrica neurale, i

per la ricerca sono: l'ablazione

metodi neurochimici e quelli genetici.

sperimentale,

Per quanto riguarda l'ablazione consiste nella distruzione di un area del cervello

lesione sperimentale,

provocandone un deficit nella cavia, quindi una e vedere cosa compromette a

livello comportamentale tale lesione. Per provocare una lesione, abbiamo vari metodi, esempio una

lesione alla corteccia avviene effettuando uno scalpo e mediante una pipetta asportare una parte.

Mentre se la lesione deve essere provocata più in profondità, si praticherà un foro nel cranio,

introducendo un elettrodo capace di trasmettere corrente in grado di bruciare il tessuto limitrofe.

Altre tecniche più sofisticate permettono di intervenire direttamente sui neuroni, mediante l'utilizzo di

cainico,

agenti chimici, come l'acido potente agonista del recettore del glutammato con una spiccata

attività eccitotossica. Questa tecnica ci permette di capire se gli effetti sul comportamento sono dovuti

alla morte dei neuroni o ai fasci di assoni.

A volte la lesione, puo' essere temporanea, mediante congelamento o anestetico.

Dopo la prima fase dell'esperimento, si passa alla localizzazione della lesione e per fare questo si ci

avvale dell'esame istologico, mediante rimozione del cervello della cavia reso esangue e fissato, a

microtomo

questo punto si potrà sezionare mediante il e utilizzare i coloranti per evidenziarne corpi

cellulari e e varie strutture neurali. Un altra curiosità da parte dei ricercatori, è capire i circuiti neurali

e agli input e output delle zone cerebrali. Inoltre sono state tracciate anche le vie AFFERENTI (

tracciamento delle vie efferenti

entrata) ed EFFERENTI ( uscita). Il ( uscita) e' la proteina del fagiolo

PHA-L essa una volta assorbita dal soma viene trasportata agli assoni fino ai bottoni terminali. Dopo

qualche giorno il cervello viene esaminato utilizzato specifici coloranti si rendono visibili le molecole

tracciamento delle vie afferenti

di PHA-L individuandone il percorso. Per quanto riguarda il i

fluorogold .

ricercatori iniettano nell'area delle sostanze chimiche, un tracciante chiamato Alcuni

giorni dopo, il cervello viene sezionato, illuminato da luce avremo un tracciato che figurerà i neuroni

che proiettano le informazioni verso le zone neurali. Altre possibilità di indagine, molto frequenti

nell'uomo perche' meno invasive, sono le neuroimmagin cio permette un accurata analisi in vivo,

mentre le tecniche appena descritte erano di uno comune in cavie di animali, viste le conseguenze

tomografia assiale computerizzata (tac)

quali danni irreversibili e morte. Le indagini in vivo sono: la e

risonanza magnetica (rm).

la La struttura del macchinario utilizzato in entrambi i casi e' simile,

mentre la funzionalità si basa su elementi diversi, nella tac siamo in presenza di raggi x, mentre la rm

funziona mediante un campo magnetico, che interagisce con le molecole di idrogeno contenute nel

stimolazione e registrazione elettrica.

nostro cervello. Altri metodi sono di Per quanto riguarda la

l'elettroencefalogramma (EEC) la registrazione di unità singole,

registrazione elettrica, abbiamo e la

prima avviene mediante collocazione di elettrodi nello scalpo i quale hanno il compito di captare le

attivita' elettriche, questa tecnica ha il vantaggio di essere poco invasiva. La seconda invece, deve

arrivare più in profondità, e quindi si applicano dei minuscoli elettrodi all'interno dei neuroni, grazie

stimolazione neurale,

a questa tecnica e' stato possibile fare scoperte a riguardo il sonno REM. Per la i

chimici ed elettrici,

metodi sono nel caso chimico, si utilizza un amminoacido eccitatore quale l'acido

cainico direttamente nella parte interessata, facendo