sistema nervoso parte 3: neuroimaging, neuroni specchio, memoria, sistema limbico, plasticità sinaptica, malattie del sistema nervoso.

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1 sistema nervoso parte 3: neuroimaging, neuroni specchio, memoria, sistema limbico, plasticità sinaptica, malattie del sistema nervoso.

2 neuroimaging

3 Il Neuroimaging è l utilizzo di varie tecnologie di in grado di visualizzare quali aree cerebrali entrano in funzione durante una determinate attività. È uno strumento di primaria importanza nelle neuroscienze cognitive e in neuropsicologia.

4 EEG I ricercatori studiano il tipo di attività elettrica del cervello durante la veglia e il sonno mediante una tecnica detta elettroencefalografia: un dispositivo trasforma i segnali elettrici, chiamati onde cerebrali, in un tracciato detto elettroencefalogramma o EEG. Paziente sveglio, a riposo, con gli occhi chiusi (onde alfa) Paziente sveglio, con intensa attività mentale (onde beta) Sonno non-rem (onde delta) Paziente addormentato Sonno REM Sonno non-rem (onde delta)

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6 neuroni specchio... i neuroni specchio faranno per la psicologia quello che il DNA ha fatto per la biologia: forniranno una visione unificata e aiuteranno a spiegare una quantità di capacità mentali che sono ancora misteriose e inaccessibili alla sperimentazione V.S. Ramachandran

7 Neuroni specchio I neuroni specchio sono una particolare classe di neuroni che si attivano sia quando l uomo o la scimmia esegue un azione specifica, sia quando osserva un altro individuo (uomo o scimmia) eseguire un azione simile. Il sistema specchio ha la funzione di riconoscere e comprendere i gesti degli altri. Inviando segnali al sistema limbico, il luogo delle origini delle emozioni, i neuroni specchio sembrano essere responsabili di quel senso di empatia che si sviluppa tra gli uomini.

8 La scoperta dei neuroni specchio ricopre un ruolo importantissimo, non solo, per le neuroscienze, ma anche per la psicologia sociale e per la filosofia: la spiegazione dei fenomeni di imitazione o di empatia che fanno parte della vita quotidiana di ogni persona richiamano l attenzione sul rapporto che l uomo ha con il mondo e la società che lo circonda, una sorta di dimostrazione scientifica della socialità dell essere umano. Senza il sistema di neuroni specchio non sarebbe possibile riconoscere cosa avviene realmente al di fuori del soggetto.

9 Un simile meccanismo permette di catturare l intenzione del comportamento motorio degli altri, e di percepire e condividerne le emozioni. La scoperta dei neuroni specchio sembra fornire la chiave per la scoperta delle basi neurobiologiche dell intersoggettività e dell empatia, che, in seguito a questi studi, è tornata ad occupare il ruolo centrale nell indagine sull esperienza umana.

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11 sistema limbico RABBIA GIOIA RISO PIANTO ODIO AMORE MEMORIA Il sistema limbico è coinvolto nelle emozioni, nella memoria e nell apprendimento.

12 Gran parte delle emozioni, della memoria e dell apprendimento umani dipende dal nostro sistema limbico, un unità funzionale del prosencefalo, costituita da numerosi centri di integrazione e da aree neuronali interconnesse, che include parti del talamo e dell ipotalamo. Ipotalamo Corteccia prefrontale Talamo Cervello Olfatto Bulbo olfattivo Gusto Ippocampo

13 Il sistema limbico comprende regioni che coordinano le afferenze sensoriali con le reazioni corporee e le necessità viscerali e che rappresentano il luogo di origine delle emozioni. Il concetto di Sistema Limbico non è tanto morfologico, quanto fisiologico e psicologico. Tale porzione del Sistema Nervoso Centrale interviene nell elaborazione di tutto l insieme dei comportamenti correlati con la sopravvivenza della specie, elabora le emozioni e le manifestazioni vegetative che ad esse si accompagnano ed è coinvolto nei processi di memorizzazione.

14 Il Sistema Limbico è una formazione filogeneticamente antica. Tali osservazioni fanno ritenere che le basi fisiologiche dell emotività e del comportamento siano simili in tutti i mammiferi. Tra le strutture del sistema limbico osserviamo, la corteccia del cingolo, l ippocampo, parte del nucleo amigdaloideo, i nuclei del setto pellucido, i nuclei mammillari dell ipotalamo, il complesso nucleare anteriore del talamo.

15 madeleine

16 amidgala Organo deputato all associazione emozionale ed affettiva tra le percezioni e la memoria (memoria emozionale). Coinvolto nella percezione e memorizzazione degli stati di paura.

17 ippocampo Struttura indispensabile alla fissazione della traccia di memoria, da breve a lungo termine.

18 memorie

19 memorie La memoria a breve termine La memoria a lungo termine dichiarativa Memoria episodica Memoria semantica La memoria a lungo termine procedurale Memoria prospettica (processi e alle abilità implicate nel ricordo di intenzioni che devono essere realizzate nel futuro) Memoria spaziale (cellule di posizione) Memoria genetica

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21 plasticità Il nostro cervello cambia continuamente durante la nostra vita. Questa capacità del cervello di cambiare è detta plasticità. Non è il cervello nella sua totalità a poter essere modificato bensì i singoli neuroni, in particolare durante lo sviluppo nella fase giovanile, durante l apprendimento, o in seguito ad un trauma.

22 plasticità sinaptica Esistono vari meccanismi di plasticità, il più importante dei quali è la plasticità sinaptica ovvero come i neuroni modifichino le loro capacità di comunicare l uno con l altro.

23 Il Glutammato è rilasciato dalle terminazioni sinaptiche, attraversa lo spazio sinaptico e si lega ai diversi tipi di recettori del glutammato; AMPA, NMDA, kainato (ionotropi) e mglur (metabotropo).

24 I recettori NMDA: macchine molecolari per dare il via alla plasticità ed all apprendimento: Il trasmettitore viene rilasciato sia durante l attività basale che nell induzione di LTP. Il sito dove gli ioni Mg bloccano il canale degli ioni Ca è all interno della membrana cellulare e viene spiazzato da un intensa depolarizzazione. Questo accade quando i neuroni debbono cambiare le loro connessioni con altri neuroni. LTP può venire espresso sia come un grande numero di recettori AMPA sia come recettori AMPA più efficienti.

25 Glutammato principale neurotrasmettitore eccitatorio del sistema nervoso centrale L attività eccitatoria dei neuroni del cervello e del midollo viene regolata dai diversi tipi di recettori del glutammato: - i recettori ionotropi (recettori-canale) - i recettori metabotropi (controllano canali ionici attraverso secondi messaggeri) Recettori ionotropi del glutammato Tre tipi: AMPA (Na +, K + ) NMDA (Na +, K +, Ca 2+ ) kainato (Na +, K + ) proteine formate da 4 o 5 subunità (2a, b, g, d) attivato l apertura da 2 del molecole recettore di NMDA glutammato è potenziata dalla glicina. il Mg 2+ blocca il canale NMDA a riposo Sinapsi_4 25

26 I meccanismi alla base del potenziamento a lungo termine (LTP, plasticità sinaptica) il glutammato si lega ai recettori AMPA e NMDA. l NMDA a riposo è bloccato dal Mg 2+ ripetute depolarizzazioni della m. postsinaptica rimuovono il blocco del Mg 2+, permettendo al Ca 2+ di entrare nel bottone sinaptico. il Ca 2+ attiva delle proteine chinasi che inducono modificazioni locali che portano ad un aumento degli effetti del glutammato (ad esempio AMPA più numerosi o efficienti). Formazione di spine dendritiche durante la long-termpotentiation (LTP) LTP effetto potenziante a feedback positivo che induce plasticità sinaptica (alterazione funzionale pre- e postsinaptica delle sinapsi) l effetto può essere a lungo (LTP) 26 o a breve termine (STP)

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28 plasticità sinaptica e cervello Esercitare il cervello! Quando le memorie diventano più permanenti, avvengono dei cambiamenti strutturali. Le sinapsi cambiano forma o dimensioni, nuove sinapsi possono comparire. morire. La materia di cui il nostro cervello è composto si modifica in Ai cervelli piace esercitarsi come ai nostri muscoli!

29 malattie Alterazioni delle funzioni fisiologiche nell encefalo possono causare: disturbi neurologici malattia di Alzheimer, morbo di Parkinson, epilessia, ictus disturbi psicologici schizofrenia, depressione, autismo

30 malattia di Alzheimer

31 LM 250 La malattia di Alzheimer è una malattia degenerativa del cervello. La sua incidenza nella popolazione varia a seconda dell età (5% 65enni, 35% 85enni). In Italia si contano attualmente mezzo milione di casi. Placca amiloide Matassa neurofibrillare

32 Sintomi della malattia di Alzheimer Afasia: difficoltà a pronunciare nomi di cose o persone. Alterata percezione dello spazio: perdita della memoria di percorsi, non riconoscimento della destra dalla sinistra. Aprassia: difficoltà a compiere movimenti finalizzati, il paziente non sa usare un oggetto noto.

33 Malattia di Alzheimer Agnosia: non riconoscere oggetti noti. Deficienza cognitiva: incapacità di pensare in astratto. Diversi livelli di amnesia: deficit nella memoria prospettica, episodica retrograda, semantica.

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35 morbo di Parkinson

36 Il morbo di Parkinson è una malattia a cause genetiche ed ambientali ove degenerano neuroni del mesencefalo che normalmente rilasciano Dopamina. Questo morbo è progressivo, legato all età del paziente e, in genere, si manifesta dopo i 60 anni persone in Italia ne sono attualmente colpite.

37 Malattia di Parkinson Bradicinesia: difficoltà ad iniziare un movimento /movimento rallentato. Acinesia: riduzione dei movimenti volontari. Tremore a riposo. Rigidità muscolare. Catatonia (stupore / postura e comportamento anomali). Instabilità posturale.

38 ictus Ictus ischemico È una condizione caratterizzata dall occlusione di un vaso (ischemia) o, meno frequentemente, da un improvvisa e grave riduzione della pressione di perfusione del circolo ematico. Ictus emorragico (intracerebrale o intraventricolare) È una condizione determinata dalla presenza di un emorragia intracerebrale non traumatica.

39 Sintomi del post-ictus Emiparesi Perdita di sensibilità e formicolii Riduzione del campo visivo Vertigini, assenza di equilibrio Perdita del linguaggio (afasia) o incapacità di articolare le parole (disartria) Cefalea

40 schizofrenia

41 La schizofrenia è un grave disturbo mentale caratterizzato da episodi psicotici durante i quali il paziente perde la capacità di distinguere la realtà. Tra i sintomi ci sono le allucinazioni, manie, insensibilità, mancanza d iniziativa, facilità alla distrazione e difficoltà nell espressione verbale. Le cause sono sconosciute, anche se è presente una componente genetica. E implicata una eccessiva produzione di Dopamina.

42 schizofrenia Disturbi del pensiero (talvolta il soggetto ha la sensazione che i suoi pensieri vengano creati da altri ed immessi nella sua mente, o che altri siano in grado di rubare i suoi pensieri); disturbo dell attenzione; mancanza di collegamento tra idee. Allucinazioni, specialmente acustiche (ad esempio sentire voci offensive o denigratorie); percezione alterata (cose o persone che non esistono percepite come reali). Deliri di vario tipo, ad esempio di potere o di gelosia. Convinzioni del tutto assurde. Affettività disturbata, eccessi di ansia e di paura, anedonia o altre sindromi Autismo (chiusura della psiche in se stessa). Catatonia, ovvero disturbi come immobilismo, mutismo, improvvisa aggressività.

43 Depressione maggiore e bipolare Sono state identificate due forme di depressione: la depressione maggiore e il disturbo bipolare. La depressione maggiore colpisce circa il 5% della popolazione. Il disturbo bipolare interessa circa l 1% della popolazione ed è caratterizzato da drastici cambiamenti dello stato d animo.

44 Molte persone depresse presentano uno squilibrio della concentrazione dei neurotrasmettitori (in particolare della serotonina). Alcune medicine sono in grado di correggere tale squilibrio: la classe più comune di farmaci antidepressivi inibisce il riassorbimento della serotonina (SSRI come la fluoxetina o l escitalopram ), o inibisce il riassorbimento sia della serotonina che della noradrenalina (duloxetina).

45 Prescrizioni (milioni) Anno

46 Sintomi principali dell autismo Fobia per qualunque cambiamento, isolamento, movimenti stereotipati, tendenza a ripetere suoni o frasi sentite pronunciare. Eccezionale capacità di calcolo, mnemoniche, grande sensibilità musicale

47 dipendenza da droghe

48 Rapporto ONU del 2013: mortalità nel mondo di 5 milioni di persone per fumo, per alcol, per sostanze illegali. Relazione annuale Dipartimento Politiche Antidroghe del Parlamento Italiano del 2012: mortalità in Italia di persone per fumo, per alcol, circa 400 per sostanze illegali.

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