DIENCEFALO. PROF. ALESSANDRO MALFATTI Corso di fisiologia generale veterinaria IL TALAMO

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1 IL TALAMO Struttura di materia grigia sottocorticale che fa parte del diencefalo È fondamentalmente un organo con funzioni di STAZIONE SENSITIVA interposta fra la corteccia e le strutture sottostanti È suddiviso in nuclei che possono essere suddivisi in: SISTEMA DI PROIEZIONE SPECIFICO proiezione rapida (1-2 ms) Raccoglie stimoli sensitivi da tutto il sistema nervoso escluso il senso dell'olfatto e trasmette all'area corticale specifica (sensazioni visive alle aree visive, ecc.) Mette in relazione i diversi stimoli fra di loro Regola le afferenze alla corteccia sulla base di informazioni che riceve dalla stessa corteccia SISTEMA DI PROIEZIONE ASPECIFICO proiezione lenta (>25 ms) Raccoglie ed elabora gli stimoli sensitivi proiettando poi sulla corteccia in modo generalizzato Ha significato di attivazione corticale generalizzata (attenzione, sonno-veglia)

2 IL TALAMO: principali nuclei del sistema di proiezione specifico ARCUATO (POSTERO-VENTRALE MEDIALE) RICEVE DAL TRIGEMINO e proietta la sensibilità da testa e faccia (anche gusto) alla corteccia somato-sensitiva POSTERO-VENTRALE LATERALE RICEVE DAL MIDOLLO SPINALE e proietta sensazioni da tronco e arti alla corteccia somato-sensitiva CORPI GENICOLATI LATERALI RICEVONO DALLE VIE OTTICHE e proiettano alla corteccia visiva (occipitale) CORPI GENICOLATI MEDIALI RICEVONO DALLE VIE ACUSTICHE e proiettano alla corteccia temporale VENTRALE LATERALE RICEVE DA CERVELLETTO e NUCLEO ROSSO e proietta sensazioni propriocettive incoscienti alla corteccia per l'elaborazione del movimento

3 IPOTALAMO: il cervello dell'omeostasi È L'ORGANO CEREBRALE CHE INTEGRA E REGOLA LE GRANDI FUNZIONI ORGANICHE SOPRATTUTTO ATTRAVERSO LE SUE CONNESSIONI FUNZIONALI CON: SISTEMA SIMPATICO E PARASIMPATICO SISTEMA ENDOCRINO (attraverso l'ipofisi) CONTROLLA E MANTIENE L'OMEOSTASI TEMPERATURA CORPOREA RICAMBIO IDRICO ALIMENTAZIONE METABOLISMO BASALE ED ACCRESCIMENTO REAZIONI ADATTATIVE COMPORTAMENTI EMOZIONALI COMPORTAMENTO E FUNZIONE RIPRODUTTIVA RITMI BIOLOGICI

4 REGOLAZIONE DEL BILANCIO IDRICO-SALINO Il CENTRO DELLA SETE è situato nell'ipotalamo anteriore o laterale (dipende dalla specie) La sua attività viene regolata da osmocettori siti per lo più nel nucleo sopraottico che percepiscono la concentrazione ematica del Na + e dalle informazioni provenienti da barocettori e volocettori dei grandi vasi e degli atri cardiaci Piccole variazioni di questi parametri inducono la liberazione di vasopressina (ADH) da parte della neuroipofisi che agisce a livello renale Variazioni più importanti determinano anche attivazione della sensazione di sete (l'adh è dipsogeno) Lesioni del centro della sete provocano DIABETE INSIPIDO per carenza di ADH

5 REGOLAZIONE DEL COMPORTAMENTO ALIMENTARE Il CENTRO DELLA FAME è situato nei nuclei laterali È sempre attivo (la sua distruzione provoca anoressia) Il CENTRO DELLA SAZIETÀ è situato nei nuclei ventro-mediali (la sua distruzione provoca iperfagia) La percezione dello stato nutrizionale è basata su meccanismi a breve termine (ma sono importanti anche meccanismi psichici) distensione gastrointestinale /motilità gastrica comportamento alimentare ormoni liberati durante la digestione (CCK-PZ, glucagone, insulina) E su meccanismi a lungo termine Leptina (adiposità) temperatura ambientale (caldo=diminuzione fame, freddo=aumento fame) GLUCOSTATI (aminostati, lipostati) Nell'ipotalamo esistono neuroni con funzione recettoriale che percepiscono la concentrazione di GLUCOSIO nel sangue e regolano perciò i centri della fame e della sazietà con meccanismi sia a breve che a lungo termine. Questi neuroni sono sensibili all'insulina.

6 INTEGRAZIONE DELLE REAZIONI EMOZIONALI INSIEME AL SISTEMA LIMBICO (CORTECCIA IPPOCAMPALE, AMIGDALA) L'IPOTALAMO INTEGRA LE EMOZIONI Stimolando o a causa di lesioni di settori dell'ipotalamo è possibile scatenare comportamenti emozionali e sessuali particolarmente intensi (non temperati dall'integrazione corticale) o inibirli altrettanto intensamente RABBIA (lotta, combattimento) PAURA (fuga), ANSIA (centri della punizione) PIACERE (centri della gratificazione) COMPORTAMENTO SESSUALE La integrazione di queste sensazioni è importantissima anche in relazione ai fenomeni di APPRENDIMENTO, in quanto la memorizzazione avviene principalmente a livello dell'ippocampo, struttura corticale strettamente legata all'ipotalamo

7 REGOLAZIONE DI FUNZIONI ENDOCRINE (CONTROLLO IPOFISARIO) Una funzione essenziale dell'ipotalamo è il controllo dell'attività dell'ipofisi, ghiandola che a sua volta controlla anche altre ghiandole endocrine I legami ipotalamo-ipofisi sono di due tipi: L'IPOFISI POSTERIORE (PARS NERVOSA, NEUROIPOFISI) riceve assoni giganti dai nuclei sopraottico (vasopressina) e paraventricolare (ossitocina) in cui gli ormoni si spostano (neurocrinia) sino ai bottoni terminali da cui vengono liberati nel sangue quando gli stessi neuroni vengono eccitati L'IPOFISI PRODUCE diversi ormoni: la sua attività viene regolata dall'ipotalamo attraverso vari FATTORI DI LIBERAZIONE o DI INIBIZIONE che giungono ad essa attraverso il SISTEMA PORTALE IPOTALAMO-IPOFISARIO

8 COMUNICAZIONI IPOTALAMO IPOFISARIE

9 ORMONI IPOTALAMO IPOFISARI ORMONE IPOFISARIO FATTORI IPOTALAMICI PRINCIPALE ATTIVITA' REGIONE IPOFISARIA ANTIDIURETICO (ADH) VASOPRESSINA - Riassorbimento acqua (rene) - SETE POSTERIORE (NEUROIPOFISI) OSSITOCINA - Parto - Lattazione Comportamento materno POSTERIORE (NEUROIPOFISI) FSH (FOLLICOLOSTIMOLANTE) GnRH (+) Accrescimento Follicoli Maturazione Spermatozoi LH ICSH (LUTEINIZZANTE) GnRH (+) Ovulazione Produzione Angrogeni ACTH ACTHRH / CRF Regolazione ciclo metabolico Stress TSH (TIREOSTIMOLANTE) TRH (+) Somatostatina (-) Stimolazione TIROIDE (metabolismo basale) GH (Ormone dell'accrescimento) GHRH (+) Somatostatina (-) Accrescimento - Anabolismo PRL (Prolattina) PRLRH (+) Dopamina (-) Lattazione Comportamento materno Cova

10 REGOLAZIONE DEI RITMI BIOLOGICI nell'ipotalamo si trova il principale orologio biologico dell'organismo: il NUCLEO SOPRACHIASMATICO I neuroni del nucleo soprachiasmatico hanno una ritmicità propria, spontanea, probabilmente determinata dalla sintesi, accumulo e successiva degradadazione di una (o più) proteine che inibiscono a feed back la loro stessa sintesi Questi neuroni si sincronizzano tra loro probabilmente mediante paracrinia Inoltre ricevono segnali dall'occhio (recettori a melanopsina) Il n. soprachiasmatico regola direttamente o indirettamente (melatonina dell'epifisi) ritmi circadiani e stagionali