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3 4W 6W 11W nascita

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5 o f

6 Il cervello ha distinte regioni funzionali Il cervello ha distinte regioni funzionali La corteccia cerebrale è la regione che contiene diverse aree con specifiche funzioni, che insieme costituiscono la nostra abilità cognitiva

7 AREE SENSITIVE DELLA CORTECCIA CEREBRALE

8 Aree del linguaggio

9 Ideazione-programmazione Coordinazione bilaterale Esecuzione atto motorio Codifica forza, direzione velocità Preparazione o strategia del Movimento ideato (mediale) o comandato (laterale) Esecuzione motoria

10 40 39 Associativa multimodale (somestesica, visiva, acustica, propriocettiva, vestibolare) Riceve Copie dei comandi motori Codifica la posizione del corpo nello spazio durante Il movimento monitorando movimento e risultati

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12 verbale spaziale dettagli Abilità manuale grafia scrittura Lessico e sintassi Capacità spaziale Prosodia globalità Analitico sequenziale lettura Funzioni emisfero sinistro e destro Riconoscimento volti analitico parallelo

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14 EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO

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16 CIRCUITI NEURONALI E PROPRIETA ELETTRICHE DEI NEURONI

17 CIRCUITI NEURONALI CORTECCIA CEREBRALE

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19 Sinapsi chimica Figura 7.22 a

20 Regolatori del comportamento il cui stato a sua volta modula i processi sensoriali e cognitivi

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23 Comportamento Problem solving Pensiero Decision making Sensibilità somatica Linguaggio Visione Acustica Attività motoria Apprendimento - Memoria Emozioni - Motivazioni

24 ÂaxÄ vxüäxääé twâäàé àâààé Ñâ ÅÉÜ Üx x Ç xçàx Ñâ xááxüx Ü zxçxütàéê Camillo Golgi ( ) S. Ramon y Cajal ( ) (morte di un dogma e rivoluzione nella concezione plastica del cervello)

25 dal greco plaistikos, formare Una delle più moderne concezioni funzionali del cervello è la plasticità cerebrale intesa come risposta adattativa a stimolazioni-sollecitazioni che porta a riorganizzazione dei circuiti nervosi e migliora le funzioni. Sulla base della plasticità il cervello è potenziato dall esperienza, è capace di apprendere, ricordare e rigenerare dopo lesioni.

26 Le esperienze e l esercizio generano modificazioni plastiche di specifiche aree cerebrali. Cava Ispica. Il Castello visto da Jean Houël, viaggiatore francese del XVIII secolo

27 Per giocare a tennis impieghiamo diverse aree del cervello

28 Attention/control task Late/newly

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30 Risonanza Magnetica Differenze cerebrali tra musicisti e non musicisti

31 Cambiamento strutturale dei dei circuiti circuiti cerebrali cerebrali del del cervello cervello in in risposta risposta a sollecitazioni. Finalizzata a: Finalizzata a: migliorare una funzione (potenziamento funzionale)

32 La regolazione fine dei circuiti nervosi crea chiare differenze microscopiche tra due cervelli diversi e Anche a livello dello stesso cervello in due momenti diversi, variazioni che dipendono dall attività e quindi dalle esperienze.

33 Le modificazioni plastiche sono durature? Il numero di sinapsi o di ramificazioni si riduce dopo un periodo, compreso tra 6 mesi ed un anno, di completa interruzione dell esercizio. Lo schema della funzione sopravvive anche per lunghi periodi. Cancellata del Palazzo dei Baroni Bruno di Belmonte (Il Casino)

34 L ampliamento plastico di funzioni cerebrali come incide nelle esperienze nuove? Facilita l apprendimento Facilita l esecuzione

35 Un continuo rimodellamento delle sinapsi (rimozione o aggiunta) è alla base dell apprendimento e potenziamento delle capacità del cervello nonché del recupero funzionale nelle lesioni

36 La Riorganizzazione plastica delle sinapsi e dei circuiti è attività-dipendente e si riduce con l età Nel bambino l apprendimento comporta un utilizzo dei circuiti esistenti che plasticizzano e sviluppano nuove ramificazioni assonali e nuovi dendriti e la plasticità cerebrale è elevata Nell adulto e con l avanzare dell età la plasticità si riduce e le nuove acquisizioni cognitive utilizzano prevalentamente un riarrangiamento sinaptico

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40 Memoria dichiarativa Episodica Semantica

41 La memoria esplicita comporta almeno quattro processi: Codifica Consolidamento Conservazione richiamo Codifica" si riferisce al processo iniziale di riconoscimento ed elaborazione dell'informazione appena appresa. Meglio è codificata una nozione, migliore sarà il successo delle fasi successive.

42 Circuiti memoria dichiarativa cortico-ippocampali ippocampali e ippocampo-corticali corticali

43 Memoria spaziale, Date e luoghi (episodica) Dettagli contestuali Parole e discorsi Informazioni scritte Codifica e conserva memoria esplicita a breve termine

44 Memoria dichiarativa Episodica Where? When? What?

45 I due flussi di informazioni What e Where sono integrati nelle regioni ippocampali GD-CA3

46 Enthorinal Perirhinal Parahippocampal Enthorinal Temporal order Nella regione ippocampale CA3-CA1 CA1 le informazioni What e Where vengono combinate con l ordine l temporale When

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48 La memoria esplicita comporta almeno quattro processi: Codifica Consolidamento Conservazione richiamo Consolidamento" corrisponde al processo di trasformazione della memoria appresa in forma stabile.

49 consolidamento Memoria Esplicita Lobo temporale mediale Durante il periodo di consolidamento post-learning l ippocampo (lobo temporale mediale) agisce come Rigeneratore di combinazione attivando simultaneamente i circuiti neuronali corrispondenti ai differenti moduli sensoriali e consolidando le loro connessioni. Lobo temporale

50 la corteccia prefrontale è attivata durante la formazione della memoria episodica ed è richiesta per processi strategici come la ricerca di informazioni il monitoraggio degli esiti, la scelta degli obiettivi, la pianificazione, il controllo e la valutazione del comportamento.

51 Working memory Retrivied or experienzed Memoria episodica Connessioni delle subregioni della corteccia frontale mediale Amigdala cingulata Aree motrici emozioni azioni Corteccia rinale Esiti Delle azioni

52 Emozioni-motivazioni associati all episodio Il contesto interno rappresentato dagli stati emozionali e motivazionali (impliciti) evocati dall esperienza possono essere associati come segnali interocettivi all evento appreso e come tali costituire parte integrante dell esperienza esperienza esplicita ed essere utili come segnali di consolidamento e richiamo della memoria, oltre che c di apprendimento L acquisizione di nuove informazioni è fortemente incrementata dall abilit abilità strategica di integrare e organizzare le informazioni rilevanti in una coerente e significativa rappresentazione dell episodio episodio

53 Il Consolidamento permette alla traccia di memoria dichiarativa di trasformarsi in memoria a lungo termine e rendersi progressivamente indipendente dall ippocampo e dipendere dalle aree corticali siti di deposito a lungo termine. Il tempo impiegato a raggiungere questa indipendenza è variabile e va da giorni-settimane a mesi ed anni dall acquisizione dell informazione. Una volta espletato il consolidamento la memoria a lungo termine diviene indipendente dall ippocampo.

54 Amnesia anterograda, retrograda e remota

55 La memoria esplicita comporta almeno quattro processi: Codifica Consolidamento Conservazione richiamo Conservazione" riguarda i meccanismi, poco noti di mantenimento dell'informazione appresa. Tale capacità è illimitata nel tempo a differenza di ciò che avviene nella memoria a breve termine.

56 La memoria remota è depositata in aree corticali diverse dal lobo temporale mediale e corrispondenti ai moduli sensoriali coinvolti nell esperienza. Il Lobo temporale mediale conserva la memoria retrograda secondo uno schema temporale di formazione non noto ma graduale in relazione al tempo.

57 Memoria dichiarativa Semantica

58 Le nozioni semantiche sono formate nell ippocampo e conservate a lungo termine in diverse regioni della corteccia cerebrale

59 La memoria esplicita comporta almeno quattro processi: Codifica Consolidamento Conservazione richiamo Richiamo" è fondamentale per richiamare allo stato di coscienza l'informazione immagazzinata. Il recupero comporta la riunione di diversi tipi di informazioni che sono custodite in sedi cerebrali diverse.

60 Il richiamo della memoria episodica richiede una ricodifica delle tracce di memoria, attivazione di multiple tracce di memoria mediata dall ippocampo che permette un legame con i circuiti neuronali o moduli corticali che rappresentano l esperienza nella traccia di memoria.

61 Richiamo delle nozioni episodiche (luoghi e tempi) nella corteccia prefrontale la cui lesione produce amnesia delle origini

62 Recupero o richiamo (tanto più efficace quanto più si svolge in un contesto simile al precedente) Il lobo temporale potrebbe svolgere un ruolo di coesione-assemblaggio delle memorie nelle varie regioni ed il richiamo comporterebbe il riassemblaggio. (Povertà del richiamo, confusione nel ricordare, e confusione tra reale ed immaginario supportano questa ipotesi)

63 La memoria non-dichiarativa può essere formata e convertita in memoria a lungo termine con modalità independente dall ippocampo. Memoria implicita Non dichiarativa abilità motorie-percettive O procedurali Si richiama facilmente

64 La memoria implicita o riflessiva: abilità motorie Dove si forma e conserva la Memoria implicita o non dichiarativa? la memoria implicita non dichiarativa si forma e si conserva nelle aree di pertinenza :

65 L apprendimento cognitivo implicito percezioni affettive ed emozionali Il bambino prima di imparare a parlare (gestione memoria esplicita) comunica per percezioni implicite

66 Short-term memory Working memory La working memory è una memoria a breve termine che coordina la conservazione transitoria delle informazioni rendendo possibile una simultanea processazione e manipolazione delle informazioni necessaria per la realizzazione di complesse funzioni cognitive. comprensione di una frase discorso. Guidare in un traffico complesso e disordinato

67 Multicomponenti di working memory integrazione integrazione Link long-term memory Working memory: Mantenere e manipolare le informazioni nel processo di guida ed esecuzione di compiti sotto il controllo di una centrale esecutiva con il compito di attenzione ed integrazione.

68 Spatial-verbal working memory

69 Lo sviluppo delle connessioni neuronali, di nuove sinapsi o stabilizzazione delle esistenti, dipende dall attivit attività neuronale che entra nel nostro cervello attraverso la nostra attività sensoriale nonché dall attivit attività intrinseca dei circuiti che elaborano le informazioni e ne conservano una traccia di memoria.

70 Quali sono le basi anatomiche che si accompagnano alle modificazioni plastiche del cevello? Aumento di ramificazioni neuronali Incremento di sinapsi Formazioni di nuovi circuiti neuronali NEUROGENESI

71 La memoria a lungo termine richiede fenomeni di potenziamento e quindi fenomeni plastici Le informazioni sono conservate nei neuroni che sono attivati durante l apprendimento. L efficacia della memorizzazione dipende dalla formazione di nuove connessioni e sinapsi. Cambiamento plastico delle sinapsi durante l apprendimento La formazione di memoria a lungo termine può richiedere ripetizione

72 Synaptic pasticity

73 Learning and memory are based on synaptic plasticity E.R. Kandel

74 Perché persone diverse ricordano un evento in modo diverso?

75 La Conservazione della Memoria è statica o dinamica? Statica: Conservazione degli eventi il cui richiamo se incompleto dipende dalla non Accessibilità ad alcuni particolari. Dinamica: Può essere influenzata dalla registrazione di nuovi eventi o variazioni nei meccanismi di richiamo con perdita di particolari degli eventi (memoria incompleta) o richiami distorti (falsa memoria)

76 Le modificazioni indotte dall apprendimento/memoria (esperienza) e l architettura cerebrale su base genetica rappresentano le basi biologiche della individualità E.R Kandel