Le scienze del cervello
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Le scienze del cervello Antonio Cortese Dottore di Ricerca in Psicologia Cognitiva e Neurofisiologica Docente di “Correlati Neurofisiologici delle Funzioni Cognitive” all’Università LUMSA di Roma Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Studiare il cervello (come organo della mente) Studiare la mente (come funzione del cervello) Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Un po’ di storia del cervello… ‘600 Cartesio: dualismo mente-corpo (res cogitans e res extensa); essi interagiscono nella ghiandola pineale ‘700 Anatomisti del cervello (Willis, Gall…): il cervello è diviso in zone differenziate e tali zone esprimono le diverse funzioni della mente Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Un po’ di storia del cervello… ‘800 Conferme alle teorie del Localizzazionismo delle funzioni cerebrali attraverso lo studio di pazienti neurologici (Broca, Wernicke, Jackson) Nascita dei primi laboratori di Psicologia: William James (USA) e Wilhelm Wundt (Germania). Studiare le funzioni normali del cervello attraverso il comportamento Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Un po’ di storia del cervello… Approccio Psicologico • Funzionalismo (William James) • Comportamentismo (Pavlov, Skinner) • Psicoanalisi (Freud, Jung) • Cognitivismo Approccio Bio-medico • La neurologia e la neuropsicologia • L’elettrostimolazione del cervello (Berger, 1929): studiare il cervello in vivo • Lo sviluppo della neurofisiologia e delle tecniche di indagine Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano La frontiera delle Neuroscienze Le discipline del cervello: • Neurofisiologia • Neuropsicologia • La biochimica molecolare • La genetica • La psicologia comparata e l’evoluzionismo • Le scienze cognitive Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neurofisiologia Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetetico - Ceccano Neurofisiologia Funzionamento delle unità cellulari del Sistema Nervoso Centrale – i neuroni Studio delle modificazioni cellulari del neurone durante il suo ciclo vitale – plasticità neurale Come i neuroni comunicano tra di loro – plasticità sinaptica Come i neuroni si aggregano per assolvere a funzioni comuni – unità o nuclei neuronali Come i nuclei neuronali si modificano e comunicano con gli altri nuclei – circuiti neuronali Funzionamento in parallelo dei circuiti cerebrali durante un determinato comportamento – organizzazione delle attività cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neurofisiologia Funzionamento delle unità cellulari del Sistema Nervoso Centrale – i neuroni Studio delle modificazioni cellulari del neurone durante il suo ciclo vitale – plasticità neurale Come i neuroni comunicano tra di loro – plasticità sinaptica Come i neuroni si aggregano per assolvere a funzioni comuni – unità o nuclei neuronali Come i nuclei neuronali si modificano e comunicano con gli altri nuclei – circuiti neuronali Funzionamento in parallelo dei circuiti cerebrali durante un determinato comportamento – organizzazione delle attività cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neurofisiologia Funzionamento delle unità cellulari del Sistema Nervoso Centrale – i neuroni Studio delle modificazioni cellulari del neurone durante il suo ciclo vitale – plasticità neurale Come i neuroni comunicano tra di loro – plasticità sinaptica Come i neuroni si aggregano per assolvere a funzioni comuni – unità o nuclei neuronali Come i nuclei neuronali si modificano e comunicano con gli altri nuclei – circuiti neuronali Funzionamento in parallelo dei circuiti cerebrali durante un determinato comportamento – organizzazione delle attività cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neurofisiologia Funzionamento delle unità cellulari del Sistema Nervoso Centrale – i neuroni Studio delle modificazioni cellulari del neurone durante il suo ciclo vitale – plasticità neurale Come i neuroni comunicano tra di loro – plasticità sinaptica Come i neuroni si aggregano per assolvere a funzioni comuni – unità o nuclei neuronali Come i nuclei neuronali si modificano e comunicano con gli altri nuclei – circuiti neuronali Funzionamento in parallelo dei circuiti cerebrali durante un determinato comportamento – organizzazione delle attività cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neurofisiologia Funzionamento delle unità cellulari del Sistema Nervoso Centrale – i neuroni Studio delle modificazioni cellulari del neurone durante il suo ciclo vitale – plasticità neurale Come i neuroni comunicano tra di loro – plasticità sinaptica Come i neuroni si aggregano per assolvere a funzioni comuni – unità o nuclei neuronali Come i nuclei neuronali si modificano e comunicano con gli altri nuclei – circuiti neuronali Funzionamento in parallelo dei circuiti cerebrali durante un determinato comportamento – organizzazione delle attività cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neurofisiologia Funzionamento delle unità cellulari del Sistema Nervoso Centrale – i neuroni Studio delle modificazioni cellulari del neurone durante il suo ciclo vitale – plasticità neurale Come i neuroni comunicano tra di loro – plasticità sinaptica Come i neuroni si aggregano per assolvere a funzioni comuni – unità o nuclei neuronali Come i nuclei neuronali si modificano e comunicano con gli altri nuclei – circuiti neuronali Funzionamento in parallelo dei circuiti cerebrali durante un determinato comportamento – organizzazione delle attività cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Neurofisiologo Registrazione dell’attività dei singoli neuroni Registrazione EEG Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Neurofisiologo Stimolazione elettrica di regioni corticali Stimolazione magnetica intracranica Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Neurofisiologo Visualizzazione delle aree attive con alta risoluzione spaziale TAC –PET Visualizzazione delle aree attive con alta risoluzione temporale RISONANZA MAGNETICA - MEG Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come si diventa Neurofisiologo Facoltà di Medicina Specializzazione in Neurologia o Neurofisiologia Dottorato di ricerca in neurofisiologia o psicologia fisiologica Facoltà di Psicologia Indirizzo triennale in Scienze e tecniche psicologiche per l’analisi e la valutazione dei processi cognitivi Laurea Magistrale in Neuroscienze cognitive e riabilitazione psicologica Dottorato di ricerca in neurofisiologia o psicologia fisiologica Facoltà di Scienze Biologiche Laurea Magistrale in Neurobiologia Dottorato di ricerca in neurofisiologia o psicologia fisiologica Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neuropsicologia Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetetico - Ceccano Neuropsicologia Studio delle attività comportamentali in pazienti con deficit anatomici del sistema nervoso centrale – valutazione clinica neuropsicologica Definizione dei correlati comportamentali delle aree cerebrali coinvolte da lesione – classificazione delle sindromi neuropsicologiche Studio comparativo delle sindromi neuropsicologiche rispetto al funzionamento normale del cervello – organizzazione delle funzioni cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neuropsicologia Studio delle attività comportamentali in pazienti con deficit anatomici del sistema nervoso centrale – valutazione clinica neuropsicologica Definizione dei correlati comportamentali delle aree cerebrali coinvolte da lesione – classificazione delle sindromi neuropsicologiche Studio comparativo delle sindromi neuropsicologiche rispetto al funzionamento normale del cervello – organizzazione delle funzioni cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Neuropsicologia Studio delle attività comportamentali in pazienti con deficit anatomici del sistema nervoso centrale – valutazione clinica neuropsicologica Definizione dei correlati comportamentali delle aree cerebrali coinvolte da lesione – classificazione delle sindromi neuropsicologiche Studio comparativo delle sindromi neuropsicologiche rispetto al funzionamento normale del cervello – organizzazione delle funzioni cerebrali Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il neuropsicologo Utilizzo dei test neuropsicologici per la valutazione del comportamento Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il neuropsicologo Programmazione della riabilitazione neuropsicologica Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Neuropsicologo Monitoraggio delle alterazioni nelle regioni lesionate con visualizzazione ad alta risoluzione spaziale TAC –PET Monitoraggio delle alterazioni nelle regioni lesionate con visualizzazione ad alta risoluzione temporale RISONANZA MAGNETICA - MEG Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come si diventa Neuropsicologo Facoltà di Medicina Specializzazione in Psichiatria o Neurologia Dottorato di ricerca in Neuropsicologia Facoltà di Psicologia Indirizzo triennale in Scienze e tecniche psicologiche per l’analisi e la valutazione dei processi cognitivi Laurea Magistrale in Neuroscienze cognitive e riabilitazione psicologica Dottorato di ricerca in Neuropsicologia Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Biochimica Molecolare Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetetico - Ceccano Biochimica Molecolare Studio delle dinamiche intra- e extra-cellulari dei neuroni Studio dei neurotrasmettitori chimici e dei loro derivati Effetti delle sostanze chimiche sulla fisiologia del cervello Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Biochimica Molecolare Studio delle dinamiche intra- e extra-cellulari dei neuroni Studio dei neurotrasmettitori chimici e dei loro derivati Effetti delle sostanze chimiche sulla fisiologia del cervello Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Biochimica Molecolare Studio delle dinamiche intra- e extra-cellulari dei neuroni Studio dei neurotrasmettitori chimici e dei loro derivati Effetti delle sostanze chimiche sulla fisiologia del cervello NICOTINA CAFFEINA TEINA MORFINA EROINA COCAINA CANNABINOIDI ANFETAMINE MDMA LSD Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Biochimico Microscopia Cellulare Esperimenti di Laboratorio Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come si diventa Biochimico Facoltà di Medicina Specializzazione in Medicina Clinica e Biotecnologia o Medicina Sperimentale Dottorato in Biochimica o Neurofisiologia Facoltà di Chimica Facoltà di Scienze Farmacologiche Facoltà di Scienze Biologiche Dottorato in Biochimica o Neurofisiologia Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Genetica Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetetico - Ceccano Genetica Studia la trasmissione dei caratteri da una generazione di individui all’altra, e quindi, anche dei caratteri relativi alle morfologie e funzioni cerebrali – Progetto Genoma Studia le mutazioni genetiche, cioè quei cambiamenti imprevedibili nella trasmissione dei caratteri che possono determinare malattie cosiddette “genetiche” come la Sindrome di Down o il Morbo di Parkinson che hanno specifici tratti neurofisiologici Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Genetica Studia la trasmissione dei caratteri da una generazione di individui all’altra, e quindi, anche dei caratteri relativi alle morfologie e funzioni cerebrali – Progetto Genoma Studia le mutazioni genetiche, cioè quei cambiamenti imprevedibili nella trasmissione dei caratteri che possono determinare malattie cosiddette “genetiche” come la Sindrome di Down o il Morbo di Parkinson che hanno specifici tratti neurofisiologici Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Genetista Microscopia Nucleare Manipolazione Genetica in Laboratorio Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora il Genetista Effetti della manipolazione genetica Studi di Popolazione Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come si diventa Genetista Facoltà di Medicina Specializzazione in Epidemiologia o Medicina Sperimentale Dottorato in Genetica e Biologia Molecolare Facoltà di Chimica Facoltà di Scienze Naturali Facoltà di Scienze Biologiche Dottorato in Genetica e Biologia Molecolare Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Scienze Cognitive Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetetico - Ceccano Scienze Cognitive Studia i processi mentali superiori: la memoria, il linguaggio, l’apprendimento, il pensiero, il comportamento intenzionale, l’emozione Elabora modelli per spiegare le funzioni cognitive complesse Studia le dinamiche psicologiche, normali e patologiche anche in assenza di deficit neurologico Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Scienze Cognitive Studia i processi mentali superiori: la memoria, il linguaggio, l’apprendimento, il pensiero, il comportamento intenzionale, l’emozione Elabora modelli per spiegare le funzioni cognitive complesse Studia le dinamiche psicologiche, normali e patologiche anche in assenza di deficit neurologico Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Scienze Cognitive Studia i processi mentali superiori: la memoria, il linguaggio, l’apprendimento, il pensiero, il comportamento intenzionale, l’emozione Elabora modelli per spiegare le funzioni cognitive complesse Studia le dinamiche psicologiche, normali e patologiche anche in assenza di deficit neurologico Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora lo Psicologo Cognitivo Studi comportamentali di laboratorio Studi sui tempi delle risposte percettive Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora lo Psicologo Cognitivo Studi di psicobiologia associata a compiti cognitivi Protocolli introspettivi e studi di singoli casi Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come lavora lo Psicologo Cognitivo Osservazioni naturalistiche Simulazioni computerizzate e Intelligenza Artificiale Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Come si diventa Psicologo Cognitivo Facoltà di Psicologia Indirizzo triennale in Scienze e tecniche psicologiche per l’analisi e la valutazione dei processi cognitivi Laurea Magistrale in Neuroscienze cognitive e riabilitazione psicologica Dottorato di ricerca in Psicologia Cognitiva, Neurofisiologica e di Personalità Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Alcuni luoghi comuni da sfatare…. Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetetico - Ceccano Sulla figura dello scienziato… Lo scienziato non fa parte di un elite culturale accessibile solo ad alcuni “geni” della conoscenza Il lavoro dello scienziato non è solo la scoperta delle cose nuove ma soprattutto la comprensione delle cose note La ricerca non determina la verità, la interpreta Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Sulla figura dello scienziato… Lo scienziato non fa parte di un elite culturale accessibile solo ad alcuni “geni” della conoscenza Il lavoro dello scienziato non è solo la scoperta delle cose nuove ma soprattutto la comprensione delle cose note La ricerca non determina la verità, la interpreta Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano Sulla figura dello scienziato… Lo scienziato non fa parte di un elite culturale accessibile solo ad alcuni “geni” della conoscenza Il lavoro dello scienziato non è solo la scoperta delle cose nuove ma soprattutto la comprensione delle cose note La ricerca scientifica non determina la verità, bensì la ipotizza, la misura e, infine la interpreta Settimana della Ricerca Scientifica – Liceo Scientifico Martino Filetico - Ceccano
