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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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• Le guide naturali
• Le guide artificiali
• Il sistema LOGES
• I sistemi informativi
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Letture utili
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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
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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
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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
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