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romane_organisenso 3-03-2006 13:21 Pagina VII I N D I C E 1 Il sistema nervoso. Architettura e funzione • Introduzione 1.1 Organizzazione del sistema nervoso 1.2 Suddivisioni del sistema nervoso 1.2.1 Il sistema nervoso periferico 1.2.2 Il sistema nervoso centrale 1.2.2.1 Midollo spinale 1.2.2.1.1 Struttura generale 1.2.2.1.2 Sezione trasversale 1.2.2.2 Tronco dell’encefalo 1.2.2.3 Cervelletto 1.2.2.4 Diencefalo: talamo e ipotalamo 1.2.2.5 Gli emisferi cerebrali S 1.1 Memoria e apprendimento 1.2.2.6 Formazioni sottocorticali 1.2.2.6.1 Il sistema libico S 1.2 Le onde cerebrali e l’elettroencefalogramma 1.3 Caratteristiche generali dei sistemi sensoriali e motori 1.3.1 Rapporti sinaptici 1.3.2 Circuiti nervosi o vie 1.3.3 Organizzazione topografica 1.3.4 Decussazioni Bibliografia Letture utili 1 1 5 5 6 8 10 10 10 12 13 15 15 16 18 18 19 20 20 20 21 21 23 23 2 La cellula, l’eccitabilità cellulare e il messaggio nervoso 2.1 La fisiologia cellulare • La cellula 2.1.1 Volumi e composizione dei liquidi corporei 2.1.2 Caratteristiche delle membrane cellulari • Canali ionici • Proteine carrier o trasportatori 2.1.3 Il trasporto di materia attraverso le membrane cellulari • Diffusione semplice • Diffusione di molecole non cariche • Diffusione di ioni • Trasporto mediato • Diffusione facilitata • Trasporto attivo S 2.1 Il potenziale elettrochimico e la legge di Nernst 2.1.4 Il potenziale di membrana 2.2 Le cellule del sistema nervoso 2.2.1 Le cellule gliali 2.2.2 Il neurone 2.3 Il messaggio nervoso 2.3.1 Eccitabilità cellulare 2.3.2 I segnali graduati 2.3.3 Il potenziale d’azione 2.3.3.1 La soglia 2.3.3.2 Potenziale d’azione di una cellula nervosa 25 25 26 28 29 30 30 31 31 32 32 32 32 33 35 36 39 39 39 41 41 42 43 43 44 VII romane_organisenso VIII 3-03-2006 13:21 Pagina VIII INDICE 2.3.3.3 Basi ioniche del potenziale d’azione 2.3.3.4 Periodi refrattari • Refrattarietà assoluta • Refrattarietà relativa 2.3.4 Propagazione del messaggio nervoso 2.3.4.1 Velocità di conduzione 2.3.5 Caratteristiche del messaggio nervoso 2.4 Comunicazione intercellulare nel sistema nervoso: la sinapsi 2.4.1 La trasmissione sinaptica S 2.2 Neurotrasmettitori e recettori 2.4.2 Codificazione del messaggio 2.4.3 Integrazione sinaptica 2.4.3.1 Potenziali postsinaptici eccitatori 2.4.3.2 Potenziali postsinaptici inibitori 2.4.4 Sommazione dei potenziali sinaptici 2.4.4.1 Sommazione spaziale 2.4.4.2 Sommazione temporale Bibliografia Letture utili 3 Introduzione alla fisiologia delle funzioni di senso • Introduzione: mondo fisico e fenomenologico S 3.1 Funzione delle informazioni sensoriali Un esempio: la vasca di deprivazione sensoriale 3.1 I recettori: trasduttori biologici attivi 3.1.1 Il potenziale di recettore 3.2 Dall’alfabeto al codice e quindi al linguaggio del sistema nervoso 3.2.1 Le vie sensoriali e gli stadi di elaborazione 3.2.2 La codifica del segnale nervoso 3.2.2.1 La codifica temporale: l’intensità della sensazione 3.2.2.2 “Vie marcate” e modalità sensoriale 3.2.2.3 Il codice spaziale: localizzazione e campi recettivi 3.2.2.4 L’adattamento recettoriale e la durata della stimolazione 3.3 Affidabilità dei nostri sensi: sensazione e percezione 3.4 La psicofisica: analisi quantitativa dei processi sensoriali 3.4.1 Misura delle soglie sensoriali 3.4.2 Legge di Stevens S 3.2 La persuasione subliminale Bibliografia Letture utili 4 Il sistema della sensibilità somatica • Introduzione 4.1 La sensibilità tattile 4.1.1 Meccanocettori 4.1.1.1 I recettori cutanei 4.1.1.2 Recettori tattili profondi 4.1.1.3 I propriocettori e la sensibilità cinestesica S 4.1 Il muscolo ISBN 88-408-1343-8 46 47 47 47 48 48 50 52 54 55 60 60 61 61 61 61 61 62 63 65 65 67 68 70 70 70 72 72 73 74 75 76 78 79 80 82 85 86 87 87 88 89 91 91 92 93 romane_organisenso 3-03-2006 ISBN 88-408-1340-3 13:21 Pagina IX IX INDICE 4.1.1.3.1 I fusi neuromuscolari 4.1.1.3.2 Gli organi tendinei del Golgi 4.1.1.3.3 I recettori articolari 4.2 Psicofisica della sensibilità tattile e cinestesica 4.2.1 La soglia per la sensazione tattile 4.3 I termocettori 4.4 I nocicettori 4.5 Vie della sensibilità somatica 4.6 La corteccia somatosensoriale 4.6.1 L’Homunculus sensitivo 4.6.2 La rappresentazione dello spazio peripersonale ed extrapersonale Bibliografia Letture utili 94 95 96 97 97 98 99 100 102 103 5 Il sistema uditivo • Introduzione S 5.1 Nozioni di fisica acustica S 5.1.1 Il fenomeno periodico S 5.1.2 La natura del suono S 5.1.3 Propagazione del suono S 5.1.3.1 L’impedenza meccanica S 5.1.4 Caratteristiche dei suoni complessi S 5.1.5 Misura dell’intensità di un suono S 5.1.5.1 Misure assolute S 5.1.5.2 Misure psicofisiche S 5.2 Anatomia dell’apparato uditivo • Orecchio esterno • Orecchio medio • Orecchio interno 5.1 La trasmissione dello stimolo sonoro ai recettori cocleari 5.1.1 La funzione della membrana timpanica 5.1.2 Funzione dell’orecchio medio 5.1.2.1 Trasmissione dello stimolo sonoro dalla membrana timpanica all’orecchio interno 5.1.2.2 Il riflesso timpanico 5.1.2.3 La tuba di Eustachio: una valvola di sicurezza dagli sbalzi pressori 5.1.2.4 La trasmissione ossea 5.2 Le funzioni dell’orecchio interno 5.2.1 Dallo stimolo sonoro al messaggio nervoso Il processo di trasduzione del suono a) Le vibrazioni della membrana basilare determinano la stimolazione dei recettori b) Genesi del potenziale microfonico cocleare c) Proprietà del potenziale microfonico coclearie 5.2.2 Come la coclea riconosce l’altezza dei suoni? La ripartizione dell’energia sonora nella coclea: organizzazione tonotopica 5.2.3 Come la coclea riconosce l’ampiezza dei suoni? L’amplificatore cocleare 5.2.4 Come la coclea localizza i suoni? La localizzazione spaziale: duplice teoria spaziotemporale per la localizzazione del suono 107 107 109 109 110 111 111 112 112 112 112 115 115 115 115 117 118 118 118 103 104 104 120 120 121 121 121 122 122 122 123 123 125 125 127 127 129 129 romane_organisenso X 3-03-2006 13:21 Pagina X INDICE 5.3 Le vie uditive 5.3.1 La discriminazione tonale 5.3.2 Ruolo delle efferenze inibitorie 5.4 La corteccia uditiva 5.5 Psicofisica dell’udito 5.5.1 Il campo uditivo 5.5.2 I foni e l’audiogramma di Fletcher e Munson 5.5.3 La percezione delle altezze 5.5.4 La percezione del timbro 5.5.5 L’audiogramma e i disturbi dell’udito: tipi di sordità S 5.3 Il riconoscimento fonetico 5.5.6 Discriminazione tonale 5.6 Il rumore 5.6.1 Cos’è il rumore 5.6.2 Effetti del rumore S 5.4 L’udito sott’acqua Bibliografia Letture utili 6 Il sistema visivo • Introduzione S 6.1 La luce. I fenomeni ottici e le leggi S 6.1.1 La luce S 6.1.1.1 Principi di ottica geometrica S 6.1.1.2 Diottro S 6.1.1.3 Lenti S 6.1.2 Fotometria S 6.1.2.1 Il corpo nero - Unità di misura dell’intensità luminosa S 6.1.2.2 Grandezze e unità fotometriche derivate - legge di Lambert S 6.1.2.2.1 Luminanza S 6.1.2.2.2 Illuminamento legge di Lambert S 6.1.3 I colori S 6.1.3.1 Sorgenti di luce S 6.1.3.2 Analisi della sensazione cromatica S 6.1.3.2.1 Colori spettrali e tonalità S 6.1.3.2.2 Colori spettrali e saturazione S 6.1.3.2.3 Miscele di colori spettrali 6.1 La formazione dell’immagine retinica: funzione dei mezzi oculari 6.1.1 Strutture protettive 6.1.2 Mezzi diottrici e rifrazione statica: immagine a fuoco per oggetti lontani 6.1.3 Cristallino e rifrazione dinamica: immagine a fuoco per oggetti vicini 6.1.3.1 Il riflesso ciliare o di accomodazione 6.1.3.2 L’aberrazione di sfericità: funzione del cristallino 6.1.4 Le funzioni dell’iride S 6.2 Vizi di rifrazione statica 6.2 Le tappe per la costruzione del messaggio visivo ISBN 88-408-1340-3 131 132 133 133 134 134 135 136 137 137 138 139 139 139 140 141 143 144 145 145 148 148 150 151 152 153 153 153 153 154 154 155 155 155 155 155 156 157 157 158 158 160 161 162 163 romane_organisenso 3-03-2006 ISBN 88-408-1340-3 13:21 Pagina XI XI INDICE S 6.3 La retina e i fotorecettori I fotorecettori: struttura e distribuzione retinica 6.2.1 I tappa: il processo di fototrasduzione e la genesi del potenziale di recettore 6.2.1.1 Comportamento dei recettori retinici 6.2.1.2 Caratteristiche funzionali dei coni e dei bastoncelli a) Proprietà dei fotopigmenti dei coni e dei bastoncelli b) Connessioni sinaptiche dei coni e dei bastoncelli con le cellule bipolari e dimensione dei campi recettivi 6.2.2 II tappa: risposta delle cellule gangliari e formazione di campi recettivi concentrici a) Flusso verticale dell’informazione b) Flusso orizzontale dell’informazione 6.2.2.1 Conseguenze dell’organizzazione delle cellule gangliari in campi recettivi concentrici ai fini della percezione visiva a) Analisi spaziale b) Analisi temporale 6.2.2.2 Organizzazione delle cellule gangliari: vie M e vie P. Elaborazione in parallelo di forma, colore e movimento 6.2.3 III tappa: dalla retina al nucleo genicolato laterale del talamo - vie ottiche 6.2.4 IV tappa: dal talamo alla corteccia visiva 6.2.4.1 La via M analizza il movimento 6.2.4.2 La via P-IB analizza la forma 6.2.4.3 La via blob analizza il colore 6.2.5 Ruolo della corteccia visiva primaria e delle aree visive superiori 6.3 Psicofisica della visione 6.3.1 Sensibilità spettrale dei coni e dei bastoncelli 6.3.2 Adattamento al buio e alla luce 6.3.3 Aspetto spaziale della psicofisica della visione: misura dell’acuità visiva 6.3.4 Aspetto temporale della psicofisica della visione: la fusione delle immagini 6.3.5 La visione stereoscopica e il campo visivo 6.4 La visione cromatica: la teoria tricromatica della visione dei colori 6.4.1 Dalla retina alla corteccia: limiti della teoria tricromatica 6.5 Conclusioni S 6.4 La visione sott’acqua S 6.5 Anomalie della visione dei colori • Classificazione dei difetti congeniti nella visione dei colori • La classificazione dei colori • Anomalie ereditarie nella visione dei colori • I test per la visione dei colori S 6.6 Supporti per disabili uditivi e visivi • La disabilità uditiva • Tecnologie per la vita quotidiana • La disabilità visiva 164 165 166 166 169 169 170 171 171 173 174 175 175 176 178 179 181 182 183 183 185 185 187 188 189 189 192 194 196 198 200 200 201 202 202 202 202 203 204 romane_organisenso XII 3-03-2006 13:21 Pagina XII INDICE • Le guide naturali • Le guide artificiali • Il sistema LOGES • I sistemi informativi Bibliografia Letture utili ISBN 88-408-1340-3 204 204 205 205 206 206 7 I sensi chimici • Introduzione. La funzione dei sensi chimici 7.1 Il gusto 7.1.1 Cenni anatomici 7.1.2 La trasduzione dei sapori 7.1.3 Psicofisica della percezione gustativa 7.2 Il sistema olfattivo: aspetti peculiari 7.2.1 Epitelio olfattivo e recettori olfattivi 7.2.2 Le molecole odorose 7.2.3 La trasduzione dei segnali olfattivi: genesi del potenziale di recettore • Attivazione della proteina G-olf • Attivazione dei canali • Genesi del potenziale d’azione • Gli ioni calcio e l’adattamento olfattivo 7.2.3.1 Specificità dei recettori delle molecole odorose: prima tappa per il riconoscimento degli odori 7.2.4 La codifica del segnale olfattivo a livello centrale 7.2.4.1 Organizzazione topografica delle informazioni olfattive 7.2.5 La corteccia olfattiva Bibliografia Letture utili 209 209 210 211 215 217 218 219 221 8 Termoregolazione • Introduzione: l’uomo, animale omeotermo 8.1 Vantaggi e conseguenze dell’omeotermia 8.1.1 L’omeostasi si realizza attraverso meccanismi di feedback negativo 8.1.2 Omeostasi e termoregolazione 8.2 La temperatura corporea 8.2.1 Ambiti di escursione della temperatura del nucleo centrale 8.2.2 La temperatura del guscio periferico 8.3 L’uomo: una macchina termodinamica 8.3.1 I principi della termodinamica: l’energia libera 8.3.2 Il metabolismo 8.3.3 Ruolo dei composti altamente energetici: il sistema ATP-ADP 8.3.4 Conversione di energia libera in lavoro meccanico e rendimento termodinamico 8.3.5 Misura del metabolismo: il consumo di ossigeno 8.3.6 Utilizzo dell’energia libera 8.3.6.1 Lavoro meccanico interno e metabolismo basale 233 233 234 222 223 223 224 225 226 228 229 231 232 235 236 237 238 239 240 241 243 243 244 246 246 247 romane_organisenso 3-03-2006 ISBN 88-408-1340-3 13:21 Pagina XIII XIII INDICE 8.3.6.2 Lavoro meccanico esterno e metabolismo energetico 8.3.7 Il bilancio termico S 8.1 Parametri corporei che influenzano il bilancio termico: superficie corporea, conducibilità e capacità termica S 8.1.1 Superficie corporea S 8.1.2 Conducibilità termica S 8.1.3 Capacità termica 8.3.7.1 Bilancio termico e capacità termica dell’organismo: le fasi transienti 8.4 Modalità di trasferimento del calore dall’organismo all’ambiente 8.4.1 Meccanismi fisici di scambio di calore 8.4.1.1 Conduzione e convezione 8.4.1.2 Irraggiamento 8.4.1.3 Evaporazione 8.4.2 Equazione del bilancio termico in funzione dei meccanismi fisici di scambio di calore 8.4.3 Il trasferimento di calore in superficie: modalità di scambio di calore all’interno dell’organismo 8.5 Meccanismi di controllo della temperatura 8.5.1 Meccanismi fisiologici di termoregolazione 8.5.1.1 La risposta vasomotoria 8.5.1.2 La risposta metabolica 8.5.1.3 La sudorazione 8.6 Il benessere termico Bibliografia Letture utili 247 249 250 250 250 251 251 252 252 253 255 256 257 258 260 263 263 264 265 266 267 267
