Fibre associative

Sistema nervoso
Telencefalo
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Telencefalo
Peso medio dell’encefalo
1150 g nel maschio
1016 nella femmina
Range di peso
740-1500 g
Telencefalo:
87% del peso
dell’encefalo
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Sostanza grigia
Corteccia
Telencefalo
Nuclei del telencefalo
Sostanza bianca
Polo frontale
Emisfero
Polo temporale
Polo occipitale
Polo frontale
Polo temporale
Scissura centrale (di Rolando)
Scissura temporale (di Silvio)
Corpo
calloso
Scissura centrale (di Rolando)
Scissura cingolata
Scissura
parietooccipitale
Scissura
calcarina
Corpo calloso
Fornice
Ippocampo
The Human Brain in Photographs and Diagrams, J. Nolte and J. Angevine, Mosby III Edizione 2007
Configurazione esterna
Solchi frontali
superiore e
inferiore
Scissura
laterale
Solco
precentrale
Scissura
centrale
Solchi temporali
superioe e inferiore
Scissura
centrale
Solco
Solco
postcentrale subparietale
Solco
intraparietale
Solco
parietoccipitale
Solco
calcarino
Scissura
cingolata
Solco
callosale
Solco collaterale
Solco
occipitotemporale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Solco parietoccipitale
Solco cingolato
Lobo parietale
Scissura centrale
(di Rolando)
Lobo frontale
Lobo limbico
Lobo parietale
Lobo frontale
Lobo occipitale
Polo
frontale
Bulbo
olfattivo
Bulbo
olfattivo
Solco
Lobo temporale
Incisura
laterale (di
preoccipitale
Silvio)
Polo
occipitale
Lobo temporale
Solco
subparietale
Polo
temporale
Solco
collaterale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Lobo frontale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Lobo parietale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Lobo temporale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Lobo occipitale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Lobo limbico
Insula o lobo dell’insula
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Corteccia cerebrale
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
La corteccia cerebrale o pallium contiene circa 25 miliardi
di neuroni, 250 miliardi di cellule neurogliali ed un esteso
letto capillare.
Dati quantitativi sulla corteccia cerebrale
umana
Volume!
(entrambi gli emisferi)
517 cm3 (maschio)!
440 cm3 (femmina)
Superficie!
(entrambi gli emisferi)
1470-2275 cm2
Spessore
1.5-5.0 mm
Numero totale di neuroni!
(entrambi gli emisferi)
∼25x109
Lunghezza stimata interconnessioni
assoniche
100.000 km
Numero stimato di sinapsi
1014!
(centomila miliardi)
Dati tratti da: The Human Central Nervous System, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van Huijzen,
Springer, IV Edizione 2008 e The Human Brain, J. Nolte, Mosby VI Edizione 2008
Su sezioni prese in ogni punto della corteccia è
possibile osservare un’organizzazione laminare (in
strati) dei neuroni.
Porzioni filogeneticamente più antiche (paleocortex e
archicortex) presentano una struttura trilaminare,
mentre nella neocortex (che copre il 90-95%
dell’encefalo) sono riconoscibili 6 strati.
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Spine
dendritiche
Neurone
piramidale
∼85%
Assone
I
II
III
IV
V
VI
Strato molecolare
Strato granulare esterno
Strato piramidale esterno
Strato granulare interno
Strato piramidale interno
Strato multiforme
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
A: cellule dei canestri, B: piccole cellule multipolari, C: cellule a candeliere, D: cellule bipolari,
E: cellule a doppio bouquet;
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
CT= fibra corticotalamica
PT= fibra de tratto piramidale
TC= afferenza talamocorticale
SAF= collaterale costituente
una fibra associativa breve
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Organizzazione colonnare della corteccia
telencefalica
I neuroni della corteccia sono organizzati, da un punto di
vista funzionale, in colonne del diametro di 100-500 µm
che si estendono in senso radiale attraverso tutti gli strati.
All’interno di ogni colonna tutti gli elementi presentano la
stessa modalità di risposta.
Le colonne cellulari, comprendenti varie centinaia di
neuroni, rappresentano le unità funzionali, o moduli, della
corteccia.
Un insieme di moduli crea un mosaico corticale.
I
II
III
IV
V
VI
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Afferenze
Fibre associative lunghe e brevi, provenienti dalle cellule
piramidali di misura piccola e media dirette ad altre parti
della corteccia ipsilaterale.
Fibre commessurali, provenienti dalle cellule piramidali di
misura media che proiettano, tramite il corpo calloso, a
regioni omologhe dell’emisfero controlaterale.
Fibre talamocorticali, provenienti dall’appropriato nucleo
specifico o associativo,
Fibre talamocorticali non specifiche, provenienti dai nuclei
intralaminari.
Fibre colinergiche ed aminergiche, provenienti dal
prosencefalo basale, dall’ipotalamo e dal tronco encefalico.
Efferenze
Tutte le efferenze della corteccia cerebrale sono assoni di
cellule piramidali e sono tutte di tipo eccitatorio.
Fibre associative brevi e fibre associative lunghe.
Fibre commessurali encefaliche. Sono interamente
costituite da assoni di cellule piramidali che percorrono il
corpo calloso, la commessura anteriore e le altre
commessure minori per raggiungere, nella maggior parte
dei casi, le aree corticali omologhe dell’emisfero
controlaterale.
Fibre di proiezione
Aree di Brodmann
Aree di Brodmann
La mappa corticale di più largo uso è quella descritta da
Korbinian Brodmann, che ha diviso la corteccia in 44
aree (aree 1-12, 17-47, 52 mancano cioè le aree 13-16
e 48-51) sulla base di differenze citoarchitettoniche.
Brodman K. (1914) Physiologie des Gehirns.
In: Von Bruns P (ed) Neue Deutsche
Chirurgie, Vol. 11. Enke, Stuttgart, pp85-426.
Specializzazione delle
aree corticali
Aree di Brodmann
Nella figura sono state colorate le tre principali aree sensitive primarie
(somatica, visiva, acustica) e l’unica area motoria primaria, assieme alle
rispettive aree associative unimodali.
La restante neocortex comprende aree associative multimodali (polimodali)
che ricevono, a loro volta, fibre provenienti da più di una delle aree
associative unimodali.
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Aree motorie
Aree sensitive
4 corteccia motoria primaria
6 area motoria supplementare (sulla
faccia mediale)
6 corteccia premotoria (sulla faccia
laterale)
3/1/2 corteccia somatosensitiva primaria
40 corteccia somatosensitiva secondaria
(puntinata) sulla superficie profonda
dell’insula
17 corteccia visiva primaria
18,19 corteccia visiva associativa
41,42 corteccia acustica primaria
22 corteccia acustica associativa
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Corteccia motoria primaria
Corteccia somatosensitiva primaria
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Nuclei telencefalici
Nuclei del
Telencefalo
Amigdala
Claustro
Nucleo caudato
Corpo striato
Nucleo accumbens
Putamen
Nucleo lentiforme
Nucleo pallido
Nuclei della base
Striato
Nucleo pallido
Nucleo subtalamico
Sostanza nera
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: Trattato di Anatomia Umana, Anastasi G et al.. EdiErmes, 2006
Immagine tratta da: Trattato di Anatomia Umana, Anastasi G et al.. EdiErmes, 2006
http://www9.biostr.washington.edu/da.html
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Ventricolo laterale
(corno anteriore)
Nucleo caudato
Talamo
Capsula interna
Putamen
Insula
Corpo calloso
Claustro
Commessura
anteriore
Globo pallido
Amigdala
3° ventricolo
Infundibolo
Ipotalamo
Ventricolo laterale
(corno inferiore)
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
C: nucleo caudato
P: putamen
G: pallido
T: talamo
Am: amigdala
Acc: nucleo accumbens
AC: commessura
anteriore
Polo anteriore
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
A
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Il termine gangli (nuclei) della base è usato per
indicare le aree del prosencefalo basale e del
mesencefalo coinvolte nel controllo del
movimento.
Fanno parte dei gangli della base:
Lo striato (nucleo caudato, putamen, nucleo
accumbens)
Il pallido (globo pallido)
Il nucleo subtalamico
Nuclei della base
Striato
Nucleo pallido
Nucleo subtalamico
Sostanza nera
Corteccia
Putamen
Nucleo caudato
Talamo
Nucleo accumbens
Nucleo subtalamico
Nucleo pallido
Sostanza nera!
reticolare
1a: putamen
1b: nucleo caudato
2: nucleo subtalamico
3: globo pallido
4: sostanza nera parte reticolare
5: talamo
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Circuiti fondamentali
Un circuito motorio, coinvolto nei movimenti già appresi
Un circuito cognitivo, rilevante per l’intenzione di compiere
movimenti
Un circuito limbico, coinvolto negli aspetti emotivi del
movimento
Un circuito oculomotore, coinvolto nei movimenti saccadici
volontari
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Ippocampo e lobo limbico
Sistema limbico
1.
2.
3.
4.
Giro paraippocampale!
Giro del cingolo!
Area subcallosa!
Ippocampo!
5. Fornice!
6. Regione del setto!
7. Giro paraterminale
Immagine tratta da: Anatomia Umana-Atlante tascabile-Neuroanatomia e Organi di Senso, Kahle e Frotscher,
Casa Editrice Ambrosiana, II Edizione
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Amigdala
Ippocampo
Cervelletto
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby VI Edizione 2008
Ippocampo e fornice
Corpo del fornice
Gamba del fornice
Ippocampo
Colonna
del fornice
Commessura anteriore
Fornice precommessurale
Corpo del fornice
Gamba del
fornice
Fimbria
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
http://www9.biostr.washington.edu/da.html
http://www9.biostr.washington.edu/da.html
Ippocampo
Ippocampo
Ippocampo
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Fimbria
Corno di Ammone (CA)
Giro dentato
Subiculum
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Ippocampo
CA3
Alveo
Fibre
muscoidi
Sinapsi con i granuli
CA2
Tratto
perforante
Granuli
CA1
Dendriti cellule
piramidali
Subiculum
Collaterali ricorrenti
(di Schaffer)
Organizzazione della
sostanza bianca
Fibre di associazione
Fibre commessurali
Fibre di proiezione
Fibre di associazione
Collegano aree
differenti dello
stesso emisfero
Sono generalmente fibre
indipendenti, alcune fibre
sono collaterali di fibre di
proiezione o commessurali
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran,
Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Fibre commessurali
Collegano i due emisferi
Connettono tra di loro
settori simmetrici
(omotipici) oppure non
simmetrici (eterotipici)
Corpo calloso!
Commessura anteriore!
Commessura posteriore!
Commessura del fornice!
Chiasma ottico
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Scissura cingolata
Solco parietooccipitale
Scissura centrale
Giro cingolato
Lamina terminalis
Forame interventricolare
Solco calcarino
Acquedotto
cerebrale
Quarto ventricolo
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
a
nn
lo
Co
Immagine tratta da: Anatomia Umana-Atlante tascabile-Neuroanatomia e Organi di Senso, Kahle e Frotscher,
Casa Editrice Ambrosiana, II Edizione
PF: corteccia prefrontale, PM/SMA: corteccia premotoria e motoria supplementare,
M1: corteccia motoria primaria, S1: corteccia somatosensitiva primaria, PPC: corteccia parietale posteriore, Temp: lobo temporale, Occ: lobo occipitale.
Immagini tratte da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby VI Edizione 2008
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran,
Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Fornice
Fibre di proiezione
Ascendenti e discendenti
collegano la corteccia
cerebrale con altre parti
del SNC
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Capsula interna
L: nucleo lenticolare, C: nucleo caudato, T: talamo
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Capsula interna
Capsula esterna
Capsula estrema
Capsula interna!
Capsula esterna !
Capsula estrema
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
A: braccio anteriore
G: ginocchio
P: braccio posteriore
Re: parte
retrolenticolare
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Capsula interna
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Riassunto per sezioni
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Asimmetrie
emisferiche
Asimmetrie emisferiche
Questo fenomeno è anche definito “specializzazione
emisferica”, “lateralizzazione funzionale” o “dominanza
cerebrale”.
Tutti questi termini si riferiscono a fatto che gli emisferi
cerebrali destro e sinistro hanno ruoli differenti nel
mediare il comportamento ed i processi mentali
superiori.
The Human Central Nervous System, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van Huijzen, Springer, IV Edizione 2008
Il 90% della popolazione è naturalmente più abile con la
mano destra che con la sinistra (destrimani). Generalmente
in questa popolazione l’emisfero dominante per il
linguaggio è il sinistro.
Le persone che usano la sinistra rappresentano un gruppo
più eterogeneo. Solo il 15% dei mancini mostra l’attesa
dominanza dell’emisfero destro per il linguaggio, il 70% ha
dominanza dell’emisfero sinistro, il rimanente 15% ha
abilità linguistiche bilaterali.
The Human Central Nervous System, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van Huijzen, Springer, IV Edizione 2008
Nelle persone che usano la mano destra:
l’emisfero sinistro è principalmente coinvolto con funzioni
verbali e linguistiche, abilità matematiche e pensiero
analitico;
l’emisfero destro è principalmente coinvolto nelle relazioni
spaziali, funzioni musicali e artistiche, riconoscimento ed
espressione di emozioni.
The Human Central Nervous System, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van Huijzen, Springer, IV Edizione 2008
Neuroanatomia del
linguaggio
Immagine tratta da: The Human Brain, J. Nolte, Mosby V Edizione 2002
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Aree in cui avviene un afflusso di sangue durante
l’ascolto di toni
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Aree in cui avviene un afflusso di sangue durante
l’ascolto di parole
Immagine tratta da: Neuroanatomia, Fitzgerald, Folan-Curran, Antonio Delfino Editore, IV Edizione 2003
Modello classico, o di Wernicke-Geschwind, della circuitazione
relata alla comprensione e produzione del linguaggio.
The Human Central Nervous System, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van Huijzen, Springer, IV Edizione 2008
E’ oggi chiaro che, oltre alle regioni di Broca e di
Wernicke, numerose altre aree cerebrali sono
coinvolte nel linguaggio.
Studi di neuroimaging, di risonanza magnetica
funzionale e clinici hanno messo in evidenza il
coinvolgimento di diverse aree cerebrali dell’emisfero
sinistro.
Inoltre è stato dimostrato
che l’emisfero destro
(l’emisfero non
dominante) contribuisce
sostanzialmente a molti
aspetti della
comprensione e
produzione del linguaggio,
inclusi la rilevazione di
errori sintattici, la
comprensione del
significato contestuale e
figurativo e la prosodia
(melodia, tempo e
intonazione).
The Human Central Nervous System, R. Nieuwenhuys, J. Voogd, C. van Huijzen, Springer, IV Edizione 2008