PROGRAMMA LEZIONI di RECUPERO e SOSTEGNO PSICOLOGIA FISIOLOGICA -v.o.-

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1 PROGRAMMA LEZIONI di RECUPERO e SOSTEGNO PSICOLOGIA FISIOLOGICA -v.o.- prossimi appelli - 25 maggio - 16 giugno - 13 luglio mer 6 aprile ore Fototrasduzione (cap. 28) mer 13 aprile ore Vie visive centrali (29) mer 20 aprile ore Movim., prof., forme, colori (30-31) mer 27 aprile ore Comportamento-metodi (1-2-22) mer 04 maggio ore Udito, gusto, olfatto (32-34) mer 11 maggio ore Appr., memoria, sviluppo ( ) mer 18 maggio ore EEG, sonno, disturbi ( ) mer 08 giugno ore Schizofrenia (55) mer 22 giugno ore Aree associat., sist. oculomot. (53-43) mer 06 luglio ore Depressione, Alzheimer (56-62) gio 07 luglio ore Afasie e tronco-encefalo (54-44)

2 2 STADI PERCEZIONE VISIVA luce cornea proiezione su fondo oculare trasformazione in segnali elettrici (retina) segnali elettrici (da retina) nervo ottico centri superiori di elaborazione

3 Fotorecettori sono i recettori sensoriali meglio conosciuti Retina non è struttura periferica ma parte del SNC (origina dal tubo neurale) Retina ha caratteristiche e strutture simili a porzioni di SNC (principale neurotrasmettitore: glutammato) Retina molto semplice: solo cinque tipi di neuroni connessi e ordinati a strati

4 Umor vitreo Elementi nervosi spostati lateralmente: luce diretta in foveola con minima distorsione Epitelio: contiene melanina (pigmento nero) che assorbe luce sfuggita a retina

5 Funzioni epitelio pigmentato: - funzioni metaboliche per i recettori; - resintesi pigmenti fotosensibli; - fagocitosi segmenti esterni fotorecettori Disco ottico o punto cieco: - nasale rispetto alla fovea, puto in cui fibre del nervo ottico lasciano la retina e vanno al nervo ottico.

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8 Bastoncelli: 20 volte maggiore dei coni > convergenza (perdita di particolari) Coni: numerosi in fovea e foveaola (> risoluz. spaziale)

9 Coni-bastoncelli: Non possono originare potenziali d azione, ma rispondono alla luce con modificazioni graduali del potenziale di membrana Bastoncelli: sommazione potenziali fino a 100 ms rispondono a basse intensità ma non a luci oltre i 12 Hz Coni: risposte vivaci, rispondono a luci fino a 55 Hz quindi > risoluzine temporale

10 Segmenti esterni elevata capacità di captare luce grazie a forte concentrazione di pigmenti visivi capaci di assorbire la luce Tutte le molecole di pigmento sono collocate vicino alle proteine di membrana, la quale si ripiega su sé stessa a formare dischi. Dischi sovrapposti tra di loro e quindi la luce che sfugge al primo è captata dal secondo, e così via. Come i neuroni, i fotorecettori non si rinnovano (mitosi) Si rinnovano solo i segmenti esterni: i bastoncelli sintetizzano circa 3 dischi all ora, che dalla base migrano verso l estremità (quelli vecchi si distaccano e sono fagocitati dall epitelio pigmentato) Per i coni non si conosce il meccanismo di rinnovamento

11 Fototrasduzione nei bastoncelli: Buio alta concentrazione intracellulare di GMPc; canali ionici aperti: ingresso Na + Luce - fotoni assorbiti da molecole di rodopsina (retinale assorbe luce) - rodopsina attivata stimola proteina G (transducina)che attiva enzima GMPcfosfodiesterasi GMPc degradato a 5-GMP - concentrazione GMPc si riduce, canali si chiudono, iperpolarizzazione bastoncelli

12 RODOPSINA: opsina (proteina) + retinale (cromof oro/luce) retinale 11-cis (inattiva, legata a opsina) tutto-trans (attivato da luce)... 1 msec dopo attivazione del retinale rodopsina metarodopsina II nel giro di pochi minuti retinolo tutto-trans si trasforma in retinale tutto-trans che è il precursore del retinolo 11-cis (ad opera dell epitelio pigmentato) Sembra che un processo simile avvenga anche nei coni (opsina dei coni), sebbene in quel caso esistano tre diversi tipi di pigmenti

13 rodopsina attivata stimola proteina G (transducina) attiva enzima GMPc-fosfodiesterasi riduzione concentraz. GMPc GMPc degradato a 5-GMP

14 riduzione concentraz. GMPc chiusura canali ionici iperpolarizzazione segm. esterno ADATTAMENTO alla LUCE è f(x) concentrazione intracellulare del Ca ++ Ca ++ inibisce guanilato ciclasi adattamento riduzione concentr. GMPc

15 CELLULE GANGLIARI: - neuroni d uscita della retina - i loro assoni formano il nervo ottico - trasmettono proprie informazioni tramite pot. d azione - ricevono inf o retiniche da tre tipi di interneuroni (cellule amacrine, bipolari, orizzontali)

16 CORPO GENICOLATO LATERALE CELLULE GANGLIARI proiettano COLLICOLO SUPERIORE AREA PRE-TETTALE

17 CELLULE GANGLIARI non sono mai completamente silenti: anche al buio non smettono di scaricare (pot. d azione) Modo più semplice di studiare la visione è indagare come le C. GANGLIARI rispondo a diversi tipi di stimoli luminosi. Grazie a convergenza, C. GANGLIARI sono sensibili (e rispondono) a stimoli luminosi che cadono in particolari punti della retina CAMPO RECETTIVO CAMPI RECETTIVI delle c. gangliari sono CIRCOLA RI (dimensioni variabili) CENTRO e PERIFERIA sono antagonisti (non omogenei)

18 CELLULE GANGLIARI analisi delle inf o visive in PARALLELO, attraverso due vie. CELLULE GANGLIARI CENTRO-OFF CELLULE GANGLIARI CENTRO-ON Campi recettivi delle cellule gangliari rimangono costanti al variare dell illuminazione. Dopo adattamento (oltre un ora) campi recettivi cambiano in modo che illuminazione periferica non inibisce risposta evocata dal centro del campo. NUMERO CELLULE GANGLIARI CENTRO-ON e CENTRO-OFF è UGUALE N.B. alcune cellule gangliari non hanno campi recettivi centro-periferia ma che rispondono alle variazioni globali dello stato di illuminazione e tramite area pretettale controllano riflessi pupillari

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20 PERCHE DUE VIE in PARALLELO? - semplificare processo di evidenziamento di immagini con poco risalto sullo sf ondo (vie visive superiori analizzano soprattutto contrasti di luminosità) - migliorare capacità di segnalare rapidi aumenti/diminuzioni di illuminazione (aumento freq. scarica gangliari centro-on indica aumento rapido luce; aumento freq. scarica gangliari centro-off indica diminuzine rapida) INOLTRE esistono sottogruppi diversi di cellule gangliari, f unzionalmente distinte CELLULE M (grandi corpi cellulari, dendriti estesi, grandi campi recettivi, rispondono a oggetti di grandi dimensioni, analizzano caratt. globali di stimoli luminosi e movimento) CELLULE P (piccoli corpi cellulari, dendriti poco estesi, molto + numerose, campi recettivi piccoli, risposte selettive a singole lungh. d onda e colori)

21 INTERNEURONI RETINICI Segnali semplici emessi da fotorecettori vengono eleborati o modellati da queste cellule (orizzontali, bipolari e amacrine) e poi inviati alle cellule gangliari. VIA DIRETTA o VERTICALE: CONI del centro del campo recettivo di una cellula gangliare connessi a CELLULE BIPOLARI e di qui alle GANGLIARI; VIA LATERALE: CONI della periferia del campo recettivo di una cellula gangliare sono connessi alla stessa CELLULA GANGLIARE, ma mediante le CELLULE ORIZZONTALI e AMACRINE. Questo è possibile grazie all organizzazione a strati della retina - STRATO NUC LEARE ESTERNO (f otorecettori) - STRATO NUC LEARE INTER NO (c. bipolari, orizzontali, amacrine) - STRATO delle CELLULE GANGLIARI I processi di tutte queste cellule sono disposti in due strati plessiformi (contatti sinaptici) - STRATO PLESSIFORME ESTERNO (fotorecettori-bipolari-orizzontali) - STRATO PLESSIFORME INTERNO (bipolari-amacrine-gangliari)

22 Anche CELLULE BIPOLARI hanno campo recettivo circolare (antagonismo centro-periferia). A) Con luce al centro, BIPOLARI CENTRO-ON si depolarizzano, mentre le BIPOLARI CENTRO-OFF si iperpolarizzano; B) con luce alla periferia, inf o trasmesse tramite CELLULE ORIZZONTALI (dendriti estesi) TUTTE QUESTE CONNESSIONI SONO MEDIATE DAL GLUTAMMATO

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24 Sinapsi a nastro: 1 terminazione presinaptica su diverse cellule postsinapt. Sinapsi basali: terminazione presinaptica senza vescicole sinaptiche (liberazione non vescicolare e Ca-indipend.)

25 Quanti tipi di neuroni sono presenti a livello della retina? - 5: fotorecettori, cellule gangliari, bipolari, amacrine, orizzontali (le ultime tre sono interneuroni) Cos è la melanina e qual è la sua funzione? - un fotopigmento nero che assorbe la luce non trattenuta dalla retina (migliora la qualità dell immagine) Cos è l epitelio pigmentato e quali le sue funzioni? - funzioni metaboliche per i recettori, resintesi pigmenti fotosensibili; fagocitosi segmenti esterni fotorecettori Fovea e foveola: cosa sono? - punti della retina con max acuità visiva-minima distorsione Disco ottico: cos è e dove è collocato? - punto d uscita del nervo ottico dalla retina; nasale

26 Perdita funzionalità coni vs. bastoncelli: quali effetti? - coni: cecità quasi totale; bastoncelli: cecità notturna Caratteristiche dei coni: - ridotta sensibilità; alta risoluzione temporale e spaziale; cromatici. Caratteristiche dei bastoncelli: - alta sensibilità (luce soffusa); bassa risoluzione T-S; acromatici I fotorecettori hanno dei potenziali d azione? Come rispondono alla luce? - No. Rispondono alla luce con modificazioni graduali del potenziale di membrana

27 Regioni funzionali dei fotorecettori: - segmento esterno; segmento interno; terminazione sinaptica Coni e bastoncelli si rinnovano?: - solo i loro segmenti esterni (bastoncelli coni) Fasi della fototrasduzione (bastoncelli): - buio: GMPc alto intracell.; can. ionici aperti, ingresso Na + - luce: rodopsina-prot. G- GMPc fosfodiesterasi- riduz GMPc- chiusura canali - iperpolarizzazione membrana Come la luce iperpolarizza la membrana? - Rodopsina (opsina+ retinale), retinale si attiva con la luce (rodopsina diventa metarodopsina) e attiva una proteina G (trasducina) che attiva l enzima GMPc-fosfodiesterasi...

28 Da cosa dipende l adattamento alla luce dei fotorecettori? - Dalle variazioni di concentraz. intracellulare di Ca ++ che inibisce la produzione di GMPc (inibendo guanilato-ciclasi) In quanti diversi strati può essere suddivisa la retina? - 5: strato nucleare esterno, s. plessiforme esterno, s. nucleare interno, s. plessiforme interno, s. delle cellule gangliari. Quali sono le proiezioni retino-gangliari? - Corpo genicolato laterale, area pre-tettale, collicolo superiore. Come sono i campi recettivi delle c. gangliari? - circolari e con antagonismo centro-periferia. Che tipo di analisi attuano le c. gangliari? - In parallelo: attraverso le c.g. centro-on e centro-off

29 Esistono c. gangliari senza un campo recettivo antagonista? - Si, rispondono al livello di stimolazione globale e proiettano all area pre-tettale per i riflessi pupillari. Perché le due vie in parallelo delle c. gangliari? - 1. per evidenziare il risalto rispetto allo sfondo; 2. per migliorare la distinzione tra aum./dimin. illuminazione Esistono dei sottogruppi funzionali di c. gangliari? - Cellule M (caratteristiche globali e movimento) e cellule P (singole lungh. d onda e colori). Lungo quali vie gli interneuroni retinici mediano info visive? - via diretta o verticale (coni centro campo recettivo-> bipolari -> gangliare x ); via laterale (coni periferia campo recettivo-> orizzntali/amacrine -> gangliare x ).

30 Cosa contengono lo strato nucleare esterno e plessiforme esterno? - Rispett., i fotorecettori e fotorecettori (terminazioni sinaptiche)-orizzontali-bipolari (ramific. dendritiche) fig 28.6 (p.421)

31 Cosa contengono lo strato nucleare interno e plessiforme interno? - Rispett., bipolari-orizzontali-amacrine & bipolariamacrine-gangliari.

32 Le cellule bipolari hanno un campo recettivo? - Si: circolare e con antagonismo centro-periferia. Cosa sono le sinapsi a nastro o invaginanti? - Sono quelle sinapsi che connettono UNA terminazione PREsinaptica (cono) con DIVERSE cellule POSTsinaptiche (bipolari centro-on, orizzontali). Cosa sono le sinapsi basali o piatte? - Sono quelle sinapsi tra coni e cellule bipolari centro-off, caratterizzate da un funzionamento particolare della terminazione presinaptica (senza vescicole sinaptiche: liberazione non vescicolare e Ca ++ indipendente)