COME L AMBIENTE CAMBIA I NEURONI E IL CERVELLO

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Aniella Leo
7 anni fa
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1 COME L AMBIENTE CAMBIA I NEURONI E IL CERVELLO Matteo Caleo Istituto di Neuroscienze Consiglio Nazionale delle Ricerche Pisa

2 Il cervello umano

3 Come possiamo visualizzare le connessioni cerebrali? Trattografia

4 IMAGING IN VIVO DEI NEURONI CORTICALI (MICROSCOPIA A DUE FOTONI) Courtesy of Tommaso Pizzorusso

5 Visualizzare l attività neuronale: gli indicatori calcio

6 Visualizzare l attività neuronale: gli indicatori calcio

7 Visualizzare l attività neuronale: gli indicatori calcio

8 Come possiamo vedere i moduli del cervello in azione? Risonanza magnetica funzionale, PET

9 Come possiamo vedere il cervello in azione? La stimolazione magnetica transcranica

10 Lo sviluppo del cervello: fattori genetici ed ambientali

11 Fattori estrinseci: l esperienza L esperienza agisce entro vincoli 1 Geni potenzialità 2 Esperienza espressione particolare delle potenzialità L esperienza agisce prevalentemente entro periodi critici

12 Sviluppo delle proiezioni retiniche

13 Sviluppo funzionale della corteccia visiva durante il periodo critico Newborn (Human) Adult (Human) Durante il periodo critico: -Incremento di acuità visiva -Diminuzione del potenziale plastico Berardi et al. La maturazione dipende dall esperienza sensoriale BDNF

14 Competizione tra i due occhi per il controllo della corteccia visiva

15 Sviluppo funzionale della corteccia visiva durante il periodo critico

16 Sviluppo funzionale della corteccia visiva durante il periodo critico Adriana Fiorentini, Lamberto Maffei

17 Analisi longitudinale dell acuità visiva nel topo: il labirinto ad Y

18 I periodi critici : la visione

19 Sviluppo funzionale della corteccia visiva: Effetto dell allevamento al buio Mancato sviluppo dell acuità visiva Campi recettivi più grandi controllo allevato al buio Piccolo Adulto in assenza di esperienza visiva Adulto BDNF

20 Sviluppo funzionale della corteccia visiva: Effetto dell arricchimento ambientale

21 Sviluppo funzionale della corteccia visiva: Effetto dell arricchimento ambientale

22 Sviluppo funzionale della corteccia visiva: Effetto dell arricchimento ambientale Ambiente arricchito Normale

23 Arricchimento nell uomo? TERAPIA DEL MASSAGGIO IN BAMBINI NATI PREMATURI

24 Gruppi sperimentali Massage Controls Subjects Birth weight 1618,12 (SD 246) 1624 (SD 299) Gestational age 31,2 (SD1,05) 32 (SD 1,22)

25 Acuità visiva a 3 mesi di età 8 * Visual acuity (c deg) 4 Massage control 0

26 GEMELLI IDENTICI: VALENTINA E FEDERICA

27 RISULTATI DEL MASSAGGIO IN UNA COPPIA DI GEMELLI IDENTICI Massaggio Valentina Controllo Federica 1,1 Aumento del TSH (mu/ml) 0,9 13,2 Diminuzione del cortisolo (ng/ml) -3,6 18,3 Aumento di peso (gr/day) 17,8 2 EEG interval decrease (sec) 0,5 58 VEP N300 decrease (msec) 41

28 Mediatori molecolari dello sviluppo corticale: ruolo di BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor) wt BDNF tg

29 L overespressione di BDNF annulla gli effetti dell allevamento all oscuro Gianfranceschi et al., PNAS 2003

30 Organizzazione funzionale della corteccia visiva: Le colonne di orientamento Scale bar = 1 mm (monkey)

31 Sviluppo funzionale della corteccia visiva: Effetto dell esposizione a reticoli

32 Sviluppo funzionale della corteccia uditiva: Effetto dell esposizione ad un singolo tono A B normale esposto a 7 khz Periodo critico: P9-P28 (ratto) (Michael Merzenich)

33 Lamberto Maffei, Il cervello collettivo Un antidoto alla globalizzazione: apertura, creatività, capacità di non rimanere schiavi di ciò che la genetica ha stabilito per noi o che la comunicazione massificata ci vuole imporre

34 Impare una lingua da grandi...

35 ..non è come impararla da bambini

36 Le mappe corticali si modificano in seguito all apprendimento: effetti dell età di inizio dell allenamento

37 Durante lo sviluppo la plasticita puo arrivare ad essere cross-modale Soggetti ciechi dalla nascita hanno migliori performances in compiti di discriminazione tattile o sonora Lettura in Braille di ciechi nati attiva la corteccia visiva L attivazione della corteccia visiva ha un ruolo funzionale

38 Cure materne: effetti a lungo termine Piccoli che ricevono «high licking-grooming» sono meno ansiosi da adulti e forniscono «high licking-grooming» alla loro prole

39 Cure materne: effetti a lungo termine sullo stress Stimolo stressogeno IPOTALAMO IPOFISI CORTECCIA SURRENALE IPPOCAMPO cortisolo

40 Cure materne: effetti a lungo termine sullo stress Cure parentali Rilascio di SEROTONINA (ippocampo) Attivazione della trascrizione dei recettori per i glucocorticoidi PERSISTENTE ACETILAZIONE DEGLI ISTONI

41 Cure materne: effetti a lungo termine sullo stress Michael Meaney

42 La neocorteccia: le mappe sensoriali

43 La neocorteccia: le mappe sensoriali

44 Le mappe corticali si modificano in seguito all apprendimento: corteccia somatosensoriale

45 Plasticità delle mappe: l arto fantasma

46 Plasticità delle mappe: l arto fantasma

47 Effetti di una specializzazione: i tassisti londinesi Un prolungato allenamento che implica l ippocampo posteriore L ippocampo posteriore si espande rispetto a soggetti normali l ippocampo anteriore si riduce

48 Cancellare le tracce dell apprendimento motorio

49 Io parlo e leggo Io guardo la televisione

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