Encefalo. - struttura

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Arrigo Dini
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1 Encefalo - struttura

2 Encefalo - Funzioni Gangli della base: movimento Cervelletto: coordinazione motoria

3 Strati dei corpi cellulari nella corteccia cerebrale

5 Diencefalo Sistema limbico Tronco encefalico

6 Regione Tronco encefalico (bulbo, ponte, mesencefalo) Funzione - Smistamento informazioni tra midollo spinale e encefalo - Smistamento e transito informazioni verso cervelletto - Controllo di funzioni vegetative (pressione arteriose, respirazione, deglutizione - Controllo movimenti oculari Cervelletto - Elaborazione informazioni sensoriali - Coordina l esecuzione del movimento Diecefalo (Talamo, ipotalamo, ipofisi, epifisi) Sistema limbico (Giro del cingolo, ippocampo, amigdala) Telencefalo (Emisferi, corpo calloso) - Smistamento e controllo informazioni sensoriali (talamo) - Invio informazioni sensoriali al cervello - Controllo omeostasi, centri fame, sete (ipotalamo) - Controllo sistema autonomo e funzioni endocrine (ipotalamo) - Controllo della produzione di ormoni (ipofisi) - Produzione melatonina (epifisi) - Collegamento funzioni cognitive e risposte emotive - Elaborazione emozioni - Apprendimento e memoria - Integrazione informazioni sensoriali - Integrazione e elaborazione informazioni - Attivazione risposte (segnali efferenti) anche in assenza stimoli esterni (centri decisionali)

7 Archi riflessi nell encefalo

8 Encefalo - Funzioni Segnali sensoriali (cute, muscolo-scheletrici) - Aree sensoriali - Aree associative (percezione) - Elaborazione informazioni per controllo movimento (aree motorie) - Elaborazione informazioni per controllo funzioni cognitive

9 Corteccia cerebrale Aree funzionali

10 Attività cerebrale identificata mediante tomografia a emissione di positroni (PET)

11 1. Aree sensoriali 2. Aree associative (percezione) 3. Elaborazione informazioni per - controllo movimento - funzioni cognitive Efferenze SNC - Movimento musco schelettrico (aree associative motorie) - Segnali (risposte) neuroendocrini - Neurormoni (ipotalamo, midollare surrene) - Controllo muscolatura liscia e cardiaca (sistema autonomo)

12 Sistema comportamentale Noradrenergico Formazione reticolare del tronco encefalico Neuroni dei sistemi modulatori diffusi Dopaminergico Serotoninergico Colinergico Stato di coscienza Attenzione, Motivazione, Controllo motorio, Umore, Omeostasi metabolica

13 Stato di veglia e stadi del sonno Configurazione degli elettrodi per la registrazione dell EEG

14 EEG Elettroencefalogramma Registrazioni dell attività elettrica cerebrale

15 Emozione (rabbia, paura, aggressività, tristezza, stupore, disgusto, felicità) - Sistema cognitivo - Sistema comportamentale Vie coinvolte: circuiti chiusi tra ipotalamo, sistema limbico (amigdala), corteccia cerebrale Motivazione Comportamenti Impulsi: - Aumentano grado di vigilanza - Raggiungimento obiettivo - Coordinamento comportamenti

16 Umore Emozioni > stati dell umore Soggettive Lunga durata Stabili nel tempo Stato di benessere Depressione Anomalie nel rilascio o ricezione di neurotrasmettitori: serotonina, noradrenalina, dopamina Terapia Es: Inibitori selettivi della ricapitolazione della serotonina (aumentano la reazione postsinaptica) Tempi lunghi di risposta (modificazione circuiti nervosi)

17 Apprendimento e memoria Associativo (associazione di due stimoli) Non associativo (singolo stimolo, apprendimento imitativo) Memoria Immagazzinare e richiamare informazioni Coinvolge vari circuiti in parallelo Coinvolgimento ippocampo Memoria breve (pochi elementi) Memoria di lavoro (lobi prefrontali) Memora a lungo termine (consolidamento, modifica connessioni sinaptiche) Riflessiva (procedurale, es. attività motorie) Dichiarativa (capacità cognitive: deduzione, confronto, valutazione

18 Linguaggio Comportamento cognitivo più elaborato Informazioni sensoriali (vista, udito) Interpretazione (corteccia cerebrale) Attività motoria (scrittura, parola) Emisfero sinistro Area di Wernicke Area di Broca Corteccia motoria Personalità Complesso delle funzioni cerebrali Informazioni genetiche + esperienze Apprendimento, esperienze, memoria Modello unico di connessioni neuronali

19 Recettori sensoriali Chemiorecettori, meccanorecettori, termorecettori, fotorecettori, nocicettori

20 Recettori sensoriali Conversione stimoli (meccanici, luce, calore) in segnali elettrici Stimolo (apertura o chiusura canali ionici, variazione del potenziale di membrana) Depolarizzazione o iperpolarizzazione Campi recettivi

21 Campi recettivi secondari Risoluzione spaziale dello stimolo Differenze tra i tessuti

22 Integrazione delle informazioni sensoriali nel SNC

23 Inibizione laterale > Contrasto > Percezione

24 Neuroni sensoriali Intesità e durata dello stimolo

25 Recettori tonici Es: barorecettori, recettori del tatto Recettori fasici Es: olfatto, recettori dell orecchio

26 Sensi somatosensoriali o somatici(percezione) Vie nervose afferenti sensitive Tatto Pressione Propriocezione Temperatura Nocicezione (dolore, prurito) Corteccia somatosensoriale Cute Apparato osteoarticolare Visceri Esempio

27 Recettori cutanei Diversi tipi di recettori Nocicettori Nocicettori: dolore, prurito

28 Corteccia somatosensoriale Aree sensoriali della corteccia cerebrale Estensione delle regioni mutabile (dipendente dall utilizzo) Nocicettori Dolore infiammatorio Attivazione per danno tissutale (K +, istamina, prostaglandine, serotonina rilasciata dalle piastrine)

29 Modulazione del dolore Segnali non dolorifici inibiscono la sensazione di dolore

30 Sistema olfattivo Epitelio Olfattivo Cellule staminali

31 Sistema olfattivo Trasmissione segnali olfattivi Recettori per gli odori Proteine di membrana accoppiati a G-protein Aumento dell AMPc Depolarizzazione cellula Segnale postsimaptico > 1000 geni 3-5% genoma Discriminazione degli odori

32 Gusto Gemme gustative ( cellule gustative) 5 tipi di recettori (canali) Dolce Umani (glutamato*) Amaro (percezione di tossicità) Salato (Na + ) o acido (H + ) *migliora il gusto del cibo

33 Gusto Segnali Gustativi Segnali Specifici Amaro Dolce Umami > Recettori Accoppiati a G-protein Salato Na + Acido H +

34 Udito Onde sonore

35 Udito Trasmissione del suono nell orecchio interno

37 Udito Cellule cigliate (SEM) cellule recettoriali non nervose

38 Udito Trasduzione del segnale nelle cellule ciliate Movimento delle ciglia: apertura canali ionici (K +, Ca 2+ ) Depolarizzazione Apertura dei canali voltaggio dipendenti del Ca 2+ Rilascio del neurotrasmettitore Generazione del potenziale d azione nel neurone sensoriale primario

39 Udito Membrana basilare Frequenza onde sonore (diverse regioni) Da 20 a Hz Differenti neuroni sulla membrana basilare proiettano in zone corrispondenti dell encefalo Intensità del suono db da 0 a (frequenza potenziali d azione)

40 Udito Vie uditive Localizzazione dello stimolo Disposizione topografica delle aree sensoriali Disposizione topografica dei recettori

41 Apparato vestibolare Otoliti: Carbonato di calcio e proteine

42 Apparato vestibolare Attivazione cellule ciliate

43 Apparato vestibolare Trasmissione segnali al SNC per l equilibrio Macule utricolo: accelerazione e decelerazione orizzontali Macule sacculo: accelerazione e decelerazione verticali Creste ampollari: movimento di rotazioni della testa

44 Occhio

45 Occhio Controllo del cristallino mediante muscolo ciliare

46 Fototrasduzione nella retina Spettro radiazioni elettromagnetiche della luce visibile

47 Fotorecettori Cellule bipolari Cellule gangliari Cellule amacrine Cellule orizzontali Epitelio pigmentato

48 Retina Fotorecettori Bastoncelli: Visione monocromatica Coni: Colori Rapp 20:1

49 Corso di Fisiologia Generale (95013) Corso di Laurea Triennale in Ingegneria delle Tecnologie per la Salute Appunti delle lezioni del corso AA 2016/17 Prof. Andrea Remuzzi Dipartimento di Ingegneria Gestionale, dell Informazione e della Produzione Università degli Studi di Bergamo Materiale a solo uso didattico Vietata la riproduzione

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