Riassunto Bear Neuroscienze esplorando il cervello

ANATOMIA

MACROSCOPICA

RIFERIMENTI ANATOMICI davanti: anteriore o rostrale dietro: posteriore o caudale sopra: dorsale sotto: ventrale la linea che percorre la parte centrale del SN: linea mediana strutture più vicine alla linea mediana: mediali strutture più lontane alla linea mediana: med iana: laterali SEZIONI - divisione del cervello nelle due metà (emisferi): piano sagittale mediano - tagli paralleli al suolo: piano orizzontale - tagli perpendicolari al suolo e alla linea mediana: piano coronale NB Nel corpo umano esistono delle "vie" adibite al trasporto delle informazioni:  Via afferente: porta il messaggio al neurone  Via efferente: fa uscire il messaggio dal neurone  Via ascendente: dalla periferia alla corteccia  Via discendente: dalla corteccia alla periferia  Via diretta o ipsilaterale: nasce e termina ter mina nello stesso lato  Via crociate o controlaterale: nasce in una parte, attraversa la linea mediana e termina nel n el lato opposto -

SISTEMA NERVOSO

IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE (SNC): E' racchiuso nelle ossa ed è formato da cervello e midollo spinale. CERVELLO:

E' racchiuso in una struttura ossea, la scatola cranica, e avvolto da tre membrane chiamate meningi . MENINGI : I) DURA MADRE: è la più dura, Spazio Subdurale; II) MEMBRANA ARACNOIDEA : sembra una tela di ragno, Spazio Subaracnoideo (vasi sanguigni) III) PIA MADRE: molto sottile, attaccata al tessuto nervoso. Sotto le membrane troviamo: n euroni sotto la superficie CORTECCIA CEREBRALE : sostanza grigia, sottile strato di neuroni encefalica; permette le funzioni superiori. È formata da circonvoluzioni e solchi; in più divide gli emisferi in aree chiamati lobi (4 per emisfero, separati da solchi) ognuno dei quali controlla determinate funzioni: lobo frontale: aree motorie; è diviso tramite il solco centrale dal lobo parietale: aree somatosensitive lobo occipitale: aree visive, porzione posteriore lobo temporale: aree uditive; è delimitato dal solco laterale NEOCORTECCIA : presente solo nei mammiferi ha 6 strati.  I strato: formato da fibre  II e III strato: formati da interneuroni (comunicano solo fra loro) e da cellule piramidali che ricevono informazioni dal IV strato  IV strato: arrivano tutte le informazioni tramite cellule di forma stellata  V strato: cellule piramidali; invia informazioni dalla corteccia a tutto il SN  VI strato: cellule piramidali che inviano informazioni solo al talamo, al di sotto del sesto strato c'è la sostanza bianca Esistono diversi tipi di neocorteccia o aree sensoriali primarie:prime a ricevere segnali dalle vie sensoriali;le inviano a • • • •

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o aree sensoriali secondarie: interconnesse alle primarie tramite le associative o aree motorie: movimento volontario o aree associative: sono più sviluppate. Sono presenti in tutti i lobi Brodmann ha elaborato una mappa citoarchitettonica della neocorteccia( un numero a ogni area con citoarchitettura comune)  area motoria primaria: area 4  aree premotorie: aree 6;8  aree sensitive (somatosensitive) primarie: aree 1;2;3  aree uditive: eree 41;42  area visiva primaria: erea 17  aree visive secondarie: aree 18;19 Colonna corticale: unità funzionale della corteccia, costituita da un segmento che va dal dal primo al sesto strato. Nell'ara visiva si chiamano colonne di dominanza. PLASTICITÀ NEURONALE : Il SN ha la capacità di modificarsi in rapporto ad eventi che intervengono sul corpo umano. Ogni zona della periferia del corpo è rappresentata in corteccia da mappe; la rappresentazione in corteccia non è proporzionale alle dimensioni ma alla quantità di informazioni: - Somatotopica: somatosensitiva - Retinotopica: punti della retina - Tonotopica: udito Ogni modifica che avviene sul corpo umano si riflette con un cambiamento della mappa corrispondente. Esempio: cosa succede alla rappresentazione corticale della mano se asportiamo un dito? Dalla mappa scompare l'area corrispondente al dito amputato, che viene occupata dalle dita rimanenti. ENCEFALO : (sostanza bianca) parte più rostrale e più grande del cervello, formato da 2 emisferi separati dalla scissura interemisferica (I e II ventricolo) NB.: CORPO CALLOSO formato da fibre che mettono in comunicazione i due emisferi Talamo(informazioni) e Ipotalamo(emozioni) e il III ventricolo DIENCEFALO : formato da Talamo(informazioni) TRONCO ENCEFALICO : formato da mesencefalo, che circonda l'acquedotto cerebrale, il ponte e il bulbo, che circondano il IV ventricolo; regola funzioni come respirazione e temperatura CERVELLETTO : controllo del movimento NB.: all'interno del cervello ci sono 4 cavità dette VENTRICOLI pieni di liquido (liquor, LCS o liquido cerebrospinale) contenuto nell'encefalo e nel canale midollare: I e II (laterali): uno per ogni emisfero che poi si uniscono andando a formare III: circondato dal diencefalo, che restringendosi forma for ma L'ACQUEDOTTO CEREBRALE : circondato dal mesencefalo, che continua nel IV: circondato da ponte e bulbo che finisce poi nel canale midollare : è formato da fibre afferenti ed efferenti. È contenuto nella colonna vertebrale formata da vertebre, che hanno il corpo vertebrale a forma di anello (anello vertebrale). Le vertebre costituiscono il canale spinale dentro cui passa il midollo dal quale partono partono i nervi spinali.Tra le vertebre troviamo un "cuscinetto" detto disco intervertebrale. intervertebrale. Il midollo termina alla III vertebra lombare. Per questo motivo nella cauda equina ci sono solo nervi, non c'è midollo. MIDOLLO

SPINALE

IL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (SNP): - NERVI SPINALI : sono in tutto 31 e trasportano comandi motori. a livello di ogni vertebra esce una coppia di nervi; si dividono in: cervicali, toraciche, lombali, sacrali e coccige. La parte finale della colonna si chiama cauda equina, dove si trovano solo nervi - NERVI CRANICI : dalla base del cervello partono 12 paia di nervi che innervano il capo





II) III) IV) V) VI) VII) VIII) IX) X) XI) XII)

Ottico Oculomotore Trocleare Trigemino Abducente Faciale Vestibolococleare Glossofaringeo Vago Accessorio spinale Ipoglosso

IL SISTEMA NERVOSO AUTONOMO (SNA) Componente del SN che agisce autonomamente formato da sistema simpatico, parasimpatico ed enterico. Controlla: muscolatura liscia muscolo cardiaco ghiandole FUNZIONI : - innerva ghiandole secretorie - innerva cuore e vasi sanguigni - innerva i bronchi dei polmoni - regola la digestione e il metabolismo - controlla reni, vescica , intestino crasso e retto - controlla le risposte sessuali - interagisce con il sistema immunitario I CIRCUITI DEL SNA I corpi cellulari di tutti i motoneuroni autonomi si trovano all'esterno del SNC, e sono chiamati gangli autonomi. I neuroni di questi gangli sono detti neuroni postgangliari. I neuroni postgangliari sono attivati dai neuroni pregangliari, contenuti nel midollo spinale e nel tronco encefalico. LE DIVISIONI SIMPATICA E PARASIMPATICA - Simpatica  Gli assoni pregangliari emergono dal segmento toracico e lombare del midollo spinale.  I neuroni pregangliari inviano i loro assoni alla sinapsi del ganglio della catena simpatica  L'assone pregangliare è più corto e quello postgangliare più lungo, perchè il ganglio è distante dall'organo bersaglio  

Parasimpatica Gli assoni pregangliari emergono dal tronco tr onco encefalico e dai segmenti sacrali del midollo spinale (in questo modo i due sistemi si completano). L'assone pregangliare è più lungo e quello postgangliare più corto, perchè il ganglio è vicino





LA DIVISIONE ENTERICA É un unico sistema inserito nel rivestimento dell'esofago, dello stomaco, dell'intestino, del pancreas e della cistifellea. Controlla i processi pr ocessi fisiologici coinvolti nel trasporto e nella digestione del cibo.

NEUROTRASMETTITORI PREGANGLIARI Sia i neuroni pregangliari del sistema simpatico che quelli del sistema sistema parasimpatico rilasciano rilasciano acetilcolina. L'effetto immediato è quello di legarsi ai recettori nicotinici e suscitare un veloce potenziale postsinaptico eccitatorio (PPSE). NEUROTRASMETTITORI POSTGANGLIARI Le cellule postgangliari utilizzano neurotrasmettitori differenti a seconda del sistema Sistema simpatico:adrenalina e noradrenalina Sistema parasimpatico: acetilcolina Possiamo modificare l'azione del simpatico e del parasimpatico:  Farmaci simpaticomimetici: potenziano l'azione del simpatico (atropina)  Farmaci simpaticolitici: simpaticolitici : inibiscono l'azione del simpatico p arasimpatico  Farmaci parasimpaticomimetici: potenziano l'azione del parasimpatico  Farmaci parasimpaticolitici: inibiscono l'azione del parasimpatico L'IPOTALAMO Il SNA può essere controllato dall'ipotalamo, che si trova sotto il talamo Funzioni:  l'OMEOSTASI , cioè il mantenimento di un ambiente interno ottimale per la sopravvivenza (temperatura, sostanze disciolte nel sangue). L'omeostasi è regolata dall'ipotalamo attraverso sistema simpatico,parasimpatico ed endocrino  Il controllo dell'ipofisi L'IPOFISI L'ipofisi presenta due lobi: 1. posteriore, detto neuroipofisi 2. anteriore, detto adenoipofisi, CONTROLLO IPOTALAMICO DELLA NEUROIPOFISI NEUROIPOFISI - nell'ipotalamo ci sono delle cellule, dette

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neuroni neurosecretori magnocellulari, che inviano i loro assoni alla neuroipofisi che funziona come un deposito. Le cellule neurosecretrici magnocellulari rilasciano due tipi di neurormoni nel sangue, l'ossitocina e la vasopressina  l'ossitocina viene liberata durante il parto e l'allattamento  la vasopressina regola il corretto volume e la concentrazione salina del sangue

CONTROLLO IPOTALAMICO DELL 'ADENOIPOFISI





i neurosecretori parvocellulari comunicano con gli organi bersaglio attraverso la circolazione portale ipotalamo-ipofisaria - gli ormoni ipofisotropici viaggiano finchè si legano a specifici recettori dell'ipofisi - l'attivazione di questi recettori fa sì che l'ipofisi secerni o smetta di secernere ormoni nella circolazione generale Gli ormoni prodotti dall'adenoipofisi sono: 1. ACTH : corticale surrenale 2. TSH :tiroide 3. LH e FSH: gonadi 4. Prolattina : ghiandole mammarie 5. GH: tutte le cellule -

ANATOMIA

MICROSCOPICA

Esistono 2 tipi di cellule nel SN: i neuroni e le cellule gliali. NEURONI: hanno un corpo cellulare, il soma, delle ramificazioni che ricevono i messaggi tramite i recettori, i dendriti e un unico filamento che invia le informazioni(impulso nervoso), l'assone. Alcuni neuroni sono rivestiti da una guaina lipidica detta mielina che aumenta la velocità del messaggio. Tra la fine di un assone (terminale assonico) e un altro neurone c'è la sinapsi. La sinapsi ha due parti: 1) presinaptica 2) postsinaptica; tra le due parti c'è lo spazio intersinaptico Esistono tre tipi di neuroni: Sensoriali: ricevono informazioni dalla superficie sensoriale del corpo (pelle) Motoneuroni: fanno sinapsi con i muscoli Interneuroni: fanno sinapsi solo con altri neuroni • • •





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ASTROCITI: tondeggianti

+ prolungamenti che finiscono con un "piedino". Funzioni: 1) rete del tessuto nervoso 2) trasporto sostanze di nutrimento e di scarto 3) avvolgendo le giunzioni sinaptiche regolano i neurotrasmettitori 4) barriera ematoencefalica filtro tra sangue e cervello OLIGODENDROGLIA: si trovano solo nel SNC. Formano la mielina che si avvolge a spirale attorno agli assoni isolandoli. La mielina periodicamente si interrompe. Lo spazio vuoto è chiamato nodo di Ranvier. Il messaggio passa da un nodo all'altro (conduzione saltatoria) CELLULE DI SCHAWANN: si trovano solo nel SNP. Formano la mielina che si avvolge a spirale attorno ai nervi.

IL POTENZIALE DI MEMBRANA A RIPOSO Il potenziale di membrana a riposo è rappresentato da Vm L'interno del neurone è negativo. L'esterno positivo; questa differenza fissa si ha quando il neurone non genera impulsi ed è detto potenziale a riposo

IL POTENZIALE D 'AZIONE In un neurone un messaggio elettrico, per partire, deve generare il cambiamento da potenziale a riposo a potenziale d'azione. Il potenziale a riposo è negativo, per far nascere il messaggio il potenziale deve divenire sempre più positivo, depolarizzare la membrana, fino ad arrivare al valore soglia, il livello critico raggiunto il quale la membrana genera il potenziale d'azione (parte il messaggio)

LA SINAPSI CHIMICA Il messaggio elettrico (potenziale d'azione), una volta raggiunto r aggiunto il valore soglia, si origina dal monticolo assonico (parte iniziale iniziale dell'assone), arriva al terminale sinaptico e per passare, passare, deve trasformarsi in messaggio chimico: 1. nel bottone sinaptico arriva il messaggio 2. nell'assone entrano delle molecole di calcio che si trovano nel liquido esterno, tramite i canali per il calcio voltaggio-dipendenti 3. a questo punto le vescicole che si trovano nel terminale si muovono e si attaccano alla parete interna 4. le vescicole liberano i neurotrasmettitori (esocitosi=apertura verso l'esterno); 5. il segnale è diventato chimico 6. a questo punto ci troviamo nello spazio intersinaptico, dove i neurotrasmettitori si legano ai recettori; ogni neurotrasmettitore si lega al suo recettore, come una chiave 7. si aprono i canali ionici trasmettitori dipendenti dipen denti (entrano le cariche) 8. il segnale da chimico torna elettrico e raggiunge un altro neurone 9. i neurotrasmettitori vengono tolti dai recettori e vanno a riempire nuovamente le vescicole del terminale presinaptico NB.: In un terminale assonico tutte le vescicole hanno lo stesso numero di neurotrasmettitori I NEUROTRASMETTITORI Esistono tre categorie chimiche di neurotrasmettitori: ne urotrasmettitori: AMINOACIDI AMINE PEPTIDI Glutammato (Glu) Acetilcolina (ACh) Somatostatina Acido gamma-aminobutirrico(GABA) (DA)







Serotonina (5-HT) Istamina I neurotrasmettitori aminoacidi e aminici sono piccole molecole rilasciati dalle vescicole sinaptiche; i neurotrasmettitori peptidici sono grandi molecole rilasciate rilasciate dai granuli secretori. secretori. Granuli e vescicole vescicole coesistono nello stesso terminale assonico. Neuroni differenti rilasciano neurotrasmettitori differenti. L'amina acetilcolina (ACh) media la trasmissione veloce dei motoneuroni.

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1.

I CANALI IONICI TRASMETTITORE -DIPENDENTI sono proteine transmembrana che formano un poro in assenza di neurotrasmettitore il poro è chiuso quando vi si lega un neurotrasmettitori il poro si apre; le conseguenze del passaggio delle cariche sulla membrana postsinaptica possono essere di due tipi e dipendono dal tipo di ione che ha attaversato il poro; IONI SODIO Na+: nella membrana (negativa) entra lo ione sodio (positivo). Ciò tende a portare il CELLULA potenziale a riposo verso il valore soglia dove si genera il potenziale d'azione DEPOLARIZZATA

POTENZIALE POSTSINAPTICO ECCITATORIO (PPSE)

2. IONI CLORO Cl- : aumento delle cariche negative, ci allontaniamo dal valore soglia CELLULA IPERPOLARIZZATA POTENZIALE POSTSINAPTICO INIBITORIO (PPSI)

I RECETTORI Esistono sostanze gia presenti nel nostro organismo, o esterne, che possono influenzare l'andamento della trasmissione sinaptica, rallentandola o accelerandola SOSTANZE AGONISTE SOSTANZE ANTAGONISTE Si legano ai recettori simulando Si legano ai recettori e bloccano l'azione l'azione dei neurotrasmettitori del trasmettitore Due neurotrasmettitori non si legano allo stesso recettone, tuttavia lo stesso neurotrasmettitore può





Glutammato Glu

NMDA Kainati

LO SVILUPPO DELLE CONNESSIONI CEREBRALI E LA PLASTICITÀ CORTICALE 1. il cervello si sviluppa attraverso la produzione di neuroni. I neuroni nascono dal sistema ventricolare, salendo verso la pia madre e trovando poi posto in uno dei sei strati della corteccia. Una volta arrivati nello stato della corteccia, i neuroni n euroni sviluppano dendriti e assoni, stabilendo sinapsi. Siccome i neuroni e le relative sinapsi sono in soprannumero, si attua un processo chiamato segregazione sinaptica. Le sinapsi di due neuroni che lavorano contemporaneamente si rafforzano, mentre quelle che lavorano desincronizzate perdono la loro connessione (legge di Hebb) 2. il livello di coattivazione pre e postsinaptica è dato dal recettore NMDA: - l'attivazione presinaptica causa rilascio di glutammato (che porta Ca 2+) - i recettori del glutammato sono gli NMDA - durante il potenziale di riposo i recettori NMDA sono bloccati dagli ioni Mg 2+, che si spostano solo quando il neurone postsinaptico è depolarizzato - se il rilascio del glutammato coincide con la depolarizzazione del neurone postsinaptico p ostsinaptico il Ca2+ entra nel neurone Quindi i recettori NMDA sono dei rilevatori hebbiani di concomitante attività: - POTENZIAMENTO A LUNGO TERMINE (PLT): è una conseguenza della forte attivazione dell'NMDA,cioè il rafforzamento della trasmissione sinaptica - DEPRESSIONE A LUNGO TERMINE (DLT): è una conseguenza della bassa attivazione dell'NMDA I SISTEMI DI MEMORIA I meccanismi alla base della plasticità sono gli stessi che ci permettono di memorizzare Memoria dichiarativa o esplicita

MEMORIA Memoria non dichiarativa o implicita

Memoria dei fatti e degli eventi Cio che esprimiamo verbalmente Disponibile per il recupero conscio Si acquisisce facilmente Si dimentica rapidamente

Memoria procedurale, muscolo scheletrico ed emozionale Si manifesta con migliori prestazioni Si immagazzina inconsciamente Ha bisogno di tempo per essere acquisita È più difficile che venga dimenticata







attività iperorale: si mettono gli oggetti in bocca per riconoscerli

MEMORIA DI LAVORO Capacità di mantenere in memoria un certo numero di informazioni per il tempo necessario a svolgere un lavoro L'AMNESIA Esistono diversi tipi di amnesia:  amnesia retrograda: perdita memoria degli eventi precedenti il trauma  amnesia anterograda: incapacità a formare nuovi ricordi in seguito a traumi LOCALIZZAZIONE DELLA MEMORIA DICHIARATIVA IMPLICITA - gangli della base e cervelletto.

Riassunto Bear Neuroscienze esplorando il cervello

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