Unità 14
Il sistema nervoso
Obiettivi
▪
Capire come avviene la trasmissione degli impulsi nervosi
▪
Sapere come funzionano le sinapsi e i neurotrasmettitori
▪
Capire come è fatto il sistema nervoso umano e come si
è evoluto nella forma attuale
▪
Conoscere la struttura e le principali funzioni dell’encefalo
umano
Prova di competenza – Immagini mentali
In che modo è possibile
studiare cerebrale in
vivo?
2
Lezione 1
STRUTTURA E FUNZIONI DEL
SISTEMA NERVOSO
3
14.1 Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e invia risposte
▪ La cellula di base del sistema nervoso è il neurone
– Corpo cellulare: contiene il nucleo e gli organuli cellulari
– Fibre nervose: lunghi e sottili prolungamenti, che
conducono e trasmettono i segnali
4
14.1 Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e invia risposte
▪ Sistema nervoso centrale (SNC)
– Cervello
– Midollo spinale (nei vertebrati)
▪ Sistema nervoso periferico (SNP)
– Nervi: fasci di fibre nervose strettamente avvolte da
tessuto connettivo
– portano i segnali dal SNC ai distretti periferici e/o da questi
ultimi al SNC
– Gangli: piccole masse costituite dall’aggregazione dei
corpi cellulari dei neuroni
5
14.1 Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e invia risposte
▪ Il sistema nervoso ha tre funzioni interconnesse
– Ricezione dell’input sensoriale (afferenza
sensoriale): ha luogo grazie alla trasmissione del
segnale dai recettori ai centri di integrazione
– Integrazione: consiste nell’interpretazione dei segnali
sensoriali e nella formulazione di risposte adeguate
– Emissione dell’output motorio (efferenza motoria):
consiste nella trasmissione dei segnali dai centri di
integrazione alle cellule effettrici
6
Afferenza sensoriale
Integrazione
Recettore sensoriale
Efferenza motoria
Encefalo e midolo spinale
Cellule effettrici Sistema nervoso
periferico (SNP)
Sistema nervoso
centrale (SNC)
7
14.1 Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e invia risposte
▪ Neuroni sensoriali
– Trasmettono i segnali dai recettori al SNC
▪ Interneuroni, localizzati interamente nel SNC
– Integrano i dati
– Trasmettono i segnali appropriati ad altri interneuroni o
ai neuroni motori
– Trasmettono i segnali dal SNC alle cellule effettrici
▪ Motoneuroni
– Trasmettono i segnali dal SNC alle cellule effettrici
8
9
14.2 I neuroni sono le unità funzionali del sistema
nervoso
▪ Il neurone
– Corpo cellulare: contiene la maggior parte gli organelli
– Due tipi di prolungamentei (fibre)
– Dendriti: molto ramificati che ricevono i segnali da altri
neuroni e li conducono al corpo cellulare
– Assoni: possono essere anche molto lunghi e trasmettono i
segnali ad altre cellule; queste ultime possono essere altri
neuroni o cellule di organi effettori
10
14.2 I neuroni sono le unità funzionali del sistema
nervoso
▪ Per funzionare normalmente i neuroni hanno bisogno
del supporto delle cellule gliali
▪ A seconda del tipo le cellule gliali possono
– Fornire nutrimento
– Isolare gli assoni
– Mantenere l’omeostasi del fluido extracellulare
11
14.2 I neuroni sono le unità funzionali del sistema
nervoso
▪ Le cellule di Shwann nel SNP e gli
oligodendrociti nel SNC sono particolari cellule gli
che avvolgono gli assoni con la guaina mielinica
▪ Guaina mielinica
– Avvolge gli assoni
– Isola gli assoni preservando il segnale da possibili
fenomeni di dispersione
– Permette al segnale di viaggiare a maggior velocità
12
Direzione
del segnale
Dendriti
Corpo cellulare
Corpo
cellulare
Strati di mielina
che formano
la guaina mielinica
Nucleo
Assone
Cellula
di Schwann
Direzione
del segnale
Nodi di
Ranvier
Guaina mielinica
Nodi di
Ranvier
Nucleo
Terminali sinaptici
13
Cellula
di Schwann
Lezione 2
IL SEGNALE NERVOSO E LA SUA
TRASMISSIONE
14
14.3 Il potenziale di membrana permette la
trasmissione dell’impulso nervoso
▪ La membrana di un neurone a riposo
– Ha una carica leggermente negativa all’interno
– Ha una carica leggermente positiva all’esterno
– Questa differenza di carica è un’energia potenziale: il
potenziale di membrana
– Nel neurone a riposo il potenziale di membrana equivale
a circa –70mV ed è chiamato potenziale di riposo
15
14.3 Il potenziale di membrana permette la
trasmissione dell’impulso nervoso
▪ Il potenziale di riposo è generato dalla diversa
composizione e concentrazione di ioni nei fluidi
presenti all’interno e all’esterno della cellula
– All’interno della cellula
– K+ più concentrato
– Na+ meno concentrato
– All’esterno della cellula
– K+ meno concentrato
– Na+ più concentrato
16
Neurone
Assone
Membrana
plasmatica
Esterno della
Na+
cellula
Na+
Na+
Canale
del Na+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Membrana
plasmatica
Na+
Proteina
K+
Interno della cellula
K+
Na+
+
Na+ Na
pompa
Na+-K+
Canale del K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
17
Gli ioni Na+ sono più concentrati all’esterno della cellula, dove sono
trasportati attivamente dalla pompa sodio potassio, perché i canali
del sodio consentono una diffusione limitata di questi ioni
attraverso la membrana
Esterno della Na+ K+
cellula
Na+
Na+
Na+
Canale
Na+
del Na+
Na+
Membrana
plasmatica
K+
Na+
Proteina
K+
Interno della cellula
Na+
Na+
K+
Na+
+
Na+ Na
pompa
Na+-K+
Canale del K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
Gli ioni K sono più concentrati all’interno, grazie all’azione della
pompa sodio-potassio, ma possono diffondere liberamente verso
l’esterno, lasciando dietro di sé una carica negativa
18
14.4 Un segnale nervoso inizia come una variazione
del potenziale di membrana
▪ Uno stimolo genera un segnale nervoso
– Altera la permeabilità agli ioni di una sezione di
membrana
– Permette agli ioni di attraversarla
– Comporta un cambiamento nel potenziale di membrana
19
14.4 Un segnale nervoso inizia come una variazione
del potenziale di membrana
▪ Il potenziale d’azione è un segnale nervoso che
viaggia lungo l’assone
– Il potenziale di membrana passa dal potenziale di riposo
al picco massimo del potenziale d’azione
– Poi si riassesta sul potenziale di riposo
20
21
Potenziale di membrana
(mV)
+50
Potenziale
d’azione
0
–50 Soglia
1
–100
Potenziale di riposo
Tempo (ms)
1 Nella membrana a riposo
i canali voltaggio dipendenti sono
chiusi
e il potenziale è –70 mV
22
Potenziale di memebrana
(mV)
+50
Potenziale
d’azione
0
–50 Soglia
1
–100
2
Potenziale di riposo
Tempo (ms)
2 Uno stimolo provoca l’apertura
di alcuni canali del Na+
Se viene raggiunto il potenziale
soglia di –50 mV, si genera il potenziale
d’azione
23
Potenziale di membrana
(mV)
+50
Potenziale
d’azione
3
0
–50 Soglia
1
–100
2
Potenziale di riposo
Tempo (ms)
aperti altri canali del
3 Vengono
+
+
Na , i canali del K sono chiusi
e l’interno della cellula diventa
più positivo
24
Potenziale di membrana
(mV)
+50
Potenziale
d’azione
3
0
–50 Soglia
1
–100
4
2
Potenziale di riposo
Tempo (ms)
+
4 I canali del Na si chiudono,
mentre si aprono quelli del K+
che fluisce all’esterno; il
potenziale di membrana
diminuisce
25
Potenziale di membrana
(mV)
+50
Potenziale
d’azione
3
0
–50 Soglia
1
–100
4
2
5
Potenziale di riposo
Tempo (ms)
+
5 I canali del K si chiudono,
provocando una breve caduta al
di sotto del potenziale di riposo
26
Potenziale di membrana
(mV)
+50
Potenziale
d’azione
3
0
–50 Soglia
1
–100
4
2
1
5
Potenziale di riposo
Tempo (ms)
1 La membrana torna al potenziale
di riposo
di –70 mV
27
14.5 Il potenziale d’azione si propaga lungo il neurone
▪ Il potenziale d’azione
– Una volta innescato si propaga con una reazione a
catena lungo l’assone in una sola direzione
– È un evento del tipo “tutto o nulla”
28
Assone
In seguito a uno stimolo si
aprono i canali del Na+ e si
genera un potenziale d’azione
in una regione dell’assone
Potenziale d’azione
1
Subito dopo, in quella stessa
regione, si aprono i canali del
K+e si chiudono i canali del
Na+, mentre si aprono i canali
dell’Na+ nella regione
adiacente
Mentre il tratto dell’assone
dove si è generato lo stimolo
ritorna al potenziale di riposo,
l’impulso si propaga lungo
l’assone
Segmento
di assone
Na+
K+
Potenziale d’azione
Na+
2
K+
K+
Potenziale
d’azione
Na+
3
K+
29
14.5 Il potenziale d’azione si propaga lungo il neurone
▪ Come fanno i potenziali d’azione a trasmettere la
diversa intensità delle informazioni al sistema
nervoso centrale?
– L’intensità del singolo potenziale d’azione non può
cambiare
– Quello che cambia è la frequenza, cioè il numero di
potenziali d’azione che vengono inviati nell’unità di
tempo
30
14.6 I neuroni comunicano a livello delle sinapsi
▪ Le sinapsi sono le regioni in cui avviene la
comunicazione tra
– Due neuroni
– Un neurone e una cellula effetrice
31
14.6 I neuroni comunicano a livello delle sinapsi
▪ Sinapsi elettriche
– Il segnale nervoso passa direttamente dal neurone
presinaptico alla cellula successiva, detta postsinaptica
▪ Sinapsi chimiche
– Il neurone presinaptico secerne un neurotrasmettitore
– Il neurotrasmettitore attraversa la fessura sinaptica
– Il neurotrasmettitore si lega a un recettore sulla
membrana della cellula postsinaptica
32
Neurone
trasmittente
1
Arriva il
potenziale
d’azione
Vescicole
Assone del
neurone
Terminale
trasmittente sinaptico
Sinapsi
2
Le vescicole si
fondono con la
membrana
plasmatica
3
Il neurotrasmettitore
è liberato nella
fessura sinaptica
Fessura
sinaptica
Neurone
ricevente
4
Neurone
ricevente
Canali ionici
Molecole del
neurotrasmettitore
Neurotrasmettitore
Recettore
Il neurotrasmettitore
si lega al recettore
Il neurotrasmettitore viene
demolito ed eliminato
ioni
5 Il canale ionico si apre
6 Il canale ionico si chiude
33
14.7 Le sinapsi chimiche consentono l’elaborazione di
informazioni complesse
▪ Neurotrasmettitri eccitatori
– Inducono l’innesco di potenziali d’azione
▪ Neurotrasmettitri inibitori
– Riducono la capacità della cellula di innescare potenziali
d’azione
34
14.7 Le sinapsi chimiche consentono l’elaborazione di
informazioni complesse
▪ Un neurone riceve segnali
– Da centinaia di altri neuroni
– Attraverso migliaia di sinapsi
▪ Se, nel loro complesso, i segnali eccitatori sono
abbastanza forti da superare i segnali inibitori e
alzare il potenziale di membrana oltre il livello soglia
– La cellula genera un potenziale d’azione e lo trasmette
lungo il proprio assone
35
Terminali sinaptici
Dendriti
Inibitorio Eccitatorio
Guaina
mielinica
Corpo cellulare del neurone potsinaptico
Assone
Terminali
sinaptici
36
14.8 Molte piccole molecole funzionano come
neurotrasmettitori
▪ Molte piccole molecole organiche contenenti azoto
funzionano da neurotrasmettitori
– L’ acetilcolina è un importante neurotrasmettitore
– Nel cervello
– Nelle sinapsi tra motoneuroni e cellule muscolari
– Le ammine biogene sono neurotrasmettitori derivati
dagli amminoacidi
– Importanti per il SNC
– La serotonina e la dopamina influiscono su aspetti fondamentali della vita come il sonno,
l’umore, l’attenzione e l’apprendimento
37
14.8 Molte piccole molecole funzionano come
neurotrasmettitori
– Quattro amminoacidi che funzionano da
neurotrasmettitori
– Sono molto importanti per il SNC
– L’aspartato e il glutammato agiscono su sinapsi eccitatorie
– La glicina e il GABA sono liberati nelle sinapsi inibitorie
– Peptidi
– La sostanza P media la nostra percezione del dolore
– Le endorfine riducono la nostra percezione del dolore
38
14.8 Molte piccole molecole funzionano come
neurotrasmettitori
– Diversi peptidi funzionano da neurotrasmettitori
– La sostanza P è un neurotrasmettitre eccitatorio che media
la percezione del dolore
– Anche le endorfine sono peptidi e funzionano sia come
neurotrasmettitori, sia come ormoni
39
Un cervello da sballo
COLLEGAMENTO
▪ Molte sostanze psicoattive, anche quelle comuni
– Agiscono a livello delle sinapsi
– Influiscono sull’azione dei neurotrasmettitori
▪ La caffeina contrasta i neurotrasmettitori inibitori
▪ La nicotina agisce da stimolante
▪ L’alcol ha una potente azione depressiva
40
salute
Un cervello da sballo
COLLEGAMENTO
salute
▪ In medicina si utilizzano diversi tipi di sostanze
psicoattive per trattare alcuni disturbi del sistema
nervoso
- Inibitori selettivi della ricaptazione della serotonina sono
usati nei casi di depressione
- Benzodiazepine, che attivano i recettori del GABA,
funzionano come tranquillanti
- Alcuni antipsicotici agiscono bloccando i recettori della
dopamina
41
Un cervello da sballo
COLLEGAMENTO
salute
▪ In medicina si utilizzano diversi tipi di sostanze
psicoattive per trattare alcuni disturbi del sistema
nervoso
▪ Inibitori selettivi della ricaptazione della serotonina nei casi
di depressione
▪ Benzodiazepine, che attivano i recettori del GABA,
funzionano come tranquillanti
▪ Alcuni antipsicotici agiscono bloccando i recettori della
dopamina
42
Lezione 3
IL SISTEMA NERVOSO DEGLI
ANIMALI
43
14.9 L’evoluzione del sistema nervoso va verso la
cefalizzazione e la centralizzazione
alla luce dell’evoluzione
▪ Gli animali a simmetria radiale hanno sistemi nervosi
organizzati in reti nervose non centralizzate
44
Rete
nervosa
Neurone
A
Idra (cnidario)
45
14.9 L’evoluzione del sistema nervoso va verso la
cefalizzazione e la centralizzazione
alla luce dell’evoluzione
▪ Negli animali più complessi, gli assoni di più cellule
sono spesso riuniti insieme a formare i nervi
– I nervi sono strutture fibrose che hanno la funzione di
incanalare e organizzare il flusso di informazioni lungo
percorsi specifici
46
14.9 L’evoluzione del sistema nervoso va verso la
cefalizzazione e la centralizzazione
alla luce dell’evoluzione
▪ Negli animali a simmetria bilaterale
– Cefalizzazione: tendenza evolutiva verso la
concentrazione del sistema nervoso all’estremità cefalica
– Centralizzazione: presenza di un sistema nervoso
centrale (SNC), distinto dal sistema nervoso periferico
(SNP)
– Sviluppo dei gangli: gruppi di corpi cellulari neuronali
47
Macchia
oculare
Cervello
Cordone
nervoso
Nervo
trasversale
(periferico)
C
Planaria (platelminta)
48
Cervello
Cordone
nervoso
ventrale
Ganglio
D Sanguisuga (anellide)
49
Cervello
Cordone
nervoso
ventrale
Gangli
E Insetto (artropode)
50
Cervello
Assone
gigante
E Calamaro (mollusco)
51
14.10 Il sistema nervoso dei vertebrati è formato dal SNC e dal SNP
▪ Il sistema nervoso centrale (SNC) è composto da
– Encefalo: centro di controllo
– Midollo spinale: trasmette formazioni da e verso
l’encefalo e integra semplici risposte ad alcuni stimoli
52
14.10 Il sistema nervoso dei vertebrati è formato dal SNC e dal SNP
▪ L’encefalo è dotato di diversi sistemi di protezione
- L’ambiente dell’encefalo è mantenuto
chimicamente costante da una vasta rete di vasi
sanguigni
- La barriera ematoencefalica permette il
passaggio di ossigeno e sostanze nutritive e
impedisce quello di sostanze dannose
53
14.10 Il sistema nervoso dei vertebrati è formato dal SNC e dal SNP
- L’encefalo contiene spazi pieni di liquidi
(protezione dagli urti, circolazione di sostanze
nutritive e ormoni, eliminazione di rifiuti)
- Ventricoli nel cervello
- Canale ependimale nel midollo spinale
- Intercapedine tra meningi ed encefalo / midollo spinale
54
14.10 Il sistema nervoso dei vertebrati è formato dal SNC e dal SNP
▪ Il SNC è formato da due componenti distinte
– Sostanza bianca: fasci di assoni provvisti di guanine
mieliniche
– Sostanza grigia: corpi cellulari, dendriti e assoni
sprovvisti di guaine mieliniche
55
14.10 Il sistema nervoso dei vertebrati è formato dal SNC e dal SNP
▪ Il sistema nervoso periferico (SNP) è formato da
gangli e nervi
– Nervi cranici: hanno origine nell’encefalo e terminano
prevalentemente in strutture della testa
– Nervi spinali: hanno origine nel midollo spinale e
innervano le parti del corpo sotto alla testa
56
Sistema nervoso
centrale (SNC)
Encefalo
Midollo
spinale
Sistema nervoso
periferico (SNP)
Nervi
cranici
Gangli esterni
al SNC
Nervi spinali
57
Liquido cerebrospinale
Encefalo
Ventricoli
Canale ependimale
del midollo spinale
Meningi
Sostanza
Ganglio della
grigia
radice dorsale
(parte del SNP)
Sostanza
bianca
Nervo spinale
Canale ependimale (parte del SNP)
Midollo spinale
(sezione trasversale)
Midollo spinale
58
14.11 Il sistema nervoso periferico contiene
sottosistemi con funzioni diverse
▪ Il sistema nervoso periferico (SNP) può essere
suddiviso in due componenti diverse dal punto di
vista funzionale
– Sistema nervoso somatico: trasporta i segnali da e
verso i muscoli scheletrici, soprattutto in risposta a
stimoli esterni
– Il sistema nervoso autonomo: regola l’ambiente
interno dell’organismo mediante il controllo della
muscolatura liscia e cardiaca, e degli organi dei sistemi
digerente, cardiovascolare, escretore ed endocrino
– Questo controllo è generalmente involontario
59
Sistema nervoso
periferico
Sistema
somatico
Sistema
autonomo
Sistema
simpatico
Sistema
parasimpatico
Sistema
enterico
60
14.12 L’azione opposta dei neuroni simpatici e parasimpatici regola l’ambiente interno
▪ Il nostro SNA contiene due insiemi di neuroni con
effetti antagonisti sulla maggior parte degli organi
– Sistema parasimpatico: prepara l’organismo alle
attività che portano all’acquisizione e alla conservazione
dell’energia
– “riposa e digerisci”
– Sistema simpatico: prepara l’organismo a intense
attività che consumano energia, come il combattimento, la
fuga o la competizione
– Reazione “combatti o fuggi”
61
Sistema parasimpatico
Sistema simpatico
Encefalo
Provoca la
contrazione
delle pupille
Occhio
Ghiandole salivari
Stimolala
produzione
di saliva
Provoca la
costrizione
dei bronchi
Inibisce la
produzione
di saliva
Provoca la
dilatazione
dei bronchi
Polmone
Riduce
la frequenza
cardiaca
Midollo
spinale
Cuore
Ghiandola
surrenale
Fegato
Stomaco
Stimola
stomaco,
pancreas
e intestino
Pancreas
Intestino
Stimola
la minzione
Favorisce
l’erezione
dei genitali
Provoca la
dilatazione delle
pupille
Vescica
Genitali
Aumenta la
frequenza
cardiaca
Stimola la
liberazione di
adrenalina
e noradrenalina
Stimola la
liberazione di
glucosio
Inibisce stomaco,
pancreas e
intestino
Inibisce
la minzione
Provoca
l’eiaculazione
e le contrazioni
vaginali
62
Lezione 4
L’ENCEFALO UMANO
63
14.13 L’encefalo dei vertebrati si sviluppa da tre
rigonfiamenti anteriori del tubo neurale
▪ L’encefalo dei vertebrati si è evoluto attraverso
l’ingrandimento e la suddivisione strutturale e funzionale
– Prosencefalo
– Telencefalo (cervello)
– Diencefalo
Regioni dell’encefalo
– Mesencefalo
– Rombencefalo
embrionale
Prosencefalo
Strutture presenti
nell’adulto
Telencefalo (emisferi cerebrali; comprende
corteccia cerebrale, sostanza bianca, gangli basali)
Diencefalo (talamo, ipotalamo, neuroipofisi,
epifisi)
Mesencefalo
Mesencefalo (parte del tronco encefalico)
Ponte (parte del tronco encefalico), cervelletto
Rombelcefalo
Midollo allungato (parte del tronco encefalico)
64
14.13 L’encefalo dei vertebrati si sviluppa da tre
rigonfiamenti anteriori del tubo neurale
▪ L’evoluzione del comportamento dei vertebrati, nella sua estrema
complessità, è andata in parallelo con l’evoluzione del telencefalo (cervello)
Emisfero
cerebrale
Diencefalo
Mesencefalo
Mesencefalo
Rombencefalo
Ponte
Cervelletto
Midollo
allungato
Midollo
spinale
Prosencefalo
Embrione di un mese
Feto di tre mesi
14.14 La struttura dell’encefalo umano: un supercomputer vivente
▪ L’encefalo umano
– È più potente e più sofisticato dei nostri migliori computer
– È suddiviso in tre parti principali: Prosencefalo, Mesencefalo, Rombencefalo
Corteccia
cerebrale
Telencefalo
Prosencefalo
Talamo
Ipotalamo
Ipofisi
Mesencefalo
Rombencefalo
Ponte
Midollo
allungato
Cervelletto
Midollo
spinale
66
Emisfero
cerebrale
sinistro
Corpo
calloso
Emisfero
cerebrale
destro
Gangli
basali
67
14.14 La struttura dell’encefalo umano: un supercomputer vivente
▪ Tronco encefalico
– È formato dal mesencefalo e da due aree del rombencefalo: midollo
allungato e ponte
– È una delle parti più antiche dell’encefalo dei vertebrati
– Coordina e filtra le informazioni provenienti dai neuroni sensoriali del SNP
– Regola il ciclo sonno/veglia e contribuisce a coordinare i movimenti
corporei
▪ Cervelletto
– È il centro che coordina i movimenti del corpo
Mesencefalo
Rombencefalo
Ponte
Midollo
allungato
Cervelletto
68
14.14 La struttura dell’encefalo umano: un supercomputer vivente
▪ Talamo
– Classifica i dati in categorie e li invia alla corteccia cerebrale
▪ Ipotalamo
– È il principale centro di controllo omeostatico
– Regola i cicli circadiani
– Controlla la secrezione di ormoni da parte dell’ipofisi
▪ Il telencefalo
–
–
–
–
È la parte più voluminosa e complessa dell’encefalo
Ha un ruolo fondamentale in linguaggio, memoria, apprendimento, emozioni
Svolge le funzioni di integrazione più complicate
Formula le risposte comportamentali complesse
Telencefalo
Prosencefalo
Talamo
Ipotalamo
Ipofisi
Corteccia
cerebrale
14.15 La corteccia cerebrale è un mosaico di regioni specializzate e interattive
▪ Corteccia cerebrale
– È spessa solo 5 mm e rappresenta l’80% della massa
totale dell’encefalo umano
– Regola i movimenti volontari
– È responsabile dei tratti umani più distintivi
– Capacità logiche, matematiche e linguistiche,
immaginazione, personalità
70
14.15 La corteccia cerebrale è un mosaico di regioni specializzate e interattive
▪ Corteccia motoria: invia comandi alla muscolatura
scheletrica, rispondendo agli stimoli sensoriali
▪ Aree di associazione
– Formano la maggior parte della corteccia cerebrale
– Sono la sede delle attività mentali superiori
– Ragionamento
– Linguaggio
▪ Lateralizzazione: durante lo sviluppo alcune aree
dei due emisferi si specializzano per funzioni diverse
71
Lobo parietale
Co
rte
cc
rte
cc
Co
Area associativa
frontale
ia
mo
to
ria
ia
so
ma
to
se
ns
or
ial
e
Lobo frontale
Linguaggio
Olfatto
Area
Linguaggio associativa
somatosensoriale
Gusto
Lettura
Udito
Area
associativa
visiva
Area associativa
uditiva
Vista
Lobo temporale
Lobo occipitale
72
Cervelli danneggiati
COLLEGAMENTO
salute
▪ Lo studio dell’encefalo ha permesso di associare ad alcune aree
specifiche alcune attività e abilità umane
− Tomografia a emissione di positroni (PET)
− Risonanza magnetica funzionale (fMRI)
▪ Molte informazioni derivano dallo studio di alterazioni
dell’encefalo causate da malattie, incidenti, operazioni chirurgiche
– La storia di Phineas Gage
14.18 Il sistema limbico è coinvolto nelle emozioni,
nella memoria e nell’apprendimento
▪ Il sistema limbico
– È un’unità funzionale del prosencefalo che comprende parti del talamo e
dell’ipotalamo circondate da due anelli incompleti costituiti da regioni della
corteccia cerebrale
– È coinvolto nelle emozioni, nella memoria e nell’apprendimento
Ipotalamo
Talamo
Telencefalo
Corteccia
prefrontale
Afferenze
olfattive
Bulbo olfattivo
Amigdala
Ippocampo
14.18 Il sistema limbico è coinvolto nelle emozioni,
nella memoria e nell’apprendimento
▪ I diversi tipi di memoria
– Memoria a breve termine
– Memoria a lungo termine
– Il passaggio di dati dalla memoria a breve termine alla memoria a
lungo termine coinvolge in parte l’amigdala
– Memoria procedurale
75
Quando il cervello si inceppa
COLLEGAMENTO
salute
▪ Alterazioni della fisiologia dell’encefalo possono dar
luogo a gravi disturbi neurologici e psichiatrici
▪ Le malattie del sistema nervoso hanno un notevole
impatto sulla società, tra le più gravi ci sono
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Schizofrenia
Depressione
Morbo di Alzheimer
Morbo di Parkinson
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Quando il cervello si inceppa
COLLEGAMENTO
▪ Schizofrenia
– Disturbo mentale grave
– Caratterizzato da episodi psicotici nei quali i pazienti
perdono la capacità di distinguere la realtà
77
salute
Quando il cervello si inceppa
COLLEGAMENTO
salute
▪ Depressione
– Condizione patologica caratterizzata da umore depresso,
accompagnato da alterazioni del sonno, dell’appetito e
del livello di energia
– Due forme principali
– Depressione maggiore
– Disturbo bipolare, o disturbo maniaco-depressivo
Quando il cervello si inceppa
COLLEGAMENTO
salute
▪ Morbo di Alzheimer
– Forma di deterioramento mentale o demenza, caratterizzata
da confusione, perdita della memoria e da molti altri sintomi
– Generalmente è legato all’età
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Quando il cervello si inceppa
COLLEGAMENTO
▪ Morbo di Parkinson
– Disturbo motorio grave
– Caratterizzato da
– Rigidità
– Difficoltà a iniziare i movimenti
– Lentezza nell’eseguirli
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salute
