Cenni di Fisiologia: I SISTEMI SENSORIALI

Transcript

1 Cenni di Fisiologia: I SISTEMI SENSORIALI Biologia e scienze A.A. 2013/ /05/2014 PAS : Classe di insegnamento A060

2 La percezione sensoriale I recettori sensoriali: meccanorecettori, sensibili alle modificazioni meccaniche; chemiorecettori, stimoli chimici; fotorecettori, luce; termorecettori, caldo e freddo; nocirecettori, dolore; osmorecettori, pressione osmotica dei liquidi corporei; barorecettori, variazione di pressione. Strutture a cui giungono stimoli di natura chimica o fisica quali pressione, suoni, temperatura, vibrazioni, luce e sostanze chimiche. 2

3 I sistemi sensoriali Gli s0moli sensoriali provengono sia dell esterno che dall interno dell organismo Tu: i sistemi sensoriali hanno elemen0 comuni: ciascun rece<ore è sensibile ad un 0po specifico di s0molo; tu: i rece<ori trasme<ono (trasducono) lo s0molo al sistema nervoso mediante un segnale ele<rico; il segnale ele<rico si propaga verso il sistema nervoso centrale lungo neuroni afferen0 del sistema nervoso periferico. 3

4 La percezione sensoriale Terminazioni nervose libere: presenti sulla pelle captano dolore, calore e sensazioni come ruvido, morbido. Meccanorecettori: insieme di terminazioni nervose libere e strati esterni di tessuto connettivo (terminazioni nervose incapsulate), i corpuscoli di Pacini rispondono alle sensazioni tattili fini. Cellule separate: singole cellule specializzate che entrano in contatto con singoli neuroni, come quelle ciliate nell organo del Corti nell orecchio interno. 4

5 Tipi di rece<ori sensoriali 5

6 Tipi di rece<ori sensoriali Tutti i recettori cutanei hanno il corpo cellulare nei gangli delle radici dorsali del midollo spinale. I recettori per il tatto hanno terminazioni in strutture specializzate (corpuscoli) I recettori per stimoli termici e dolorifici hanno terminazioni nervose libere 6

7 Campi rice:vi Campi recettivi distinti Unico campo recettivo La capacità di discriminazione di due pun0 dipende dalla dimensione dei campi rece:vi (più sono piccoli e maggiore è la capacità di discriminare due diversi s0moli) 7

8 8

9 Sensi soma0ci Quattro modalità somatosensoriali: tatto-pressione propriocezione temperatura nocicezione (dolore e prurito) I recettori somatosensoriali sono localizzati nella cute, nei muscoli, nelle ossa e nei visceri Le vie somatosensoriali si incrociano a livello del midollo spinale o del bulbo 9

10 Sensi soma0ci La corteccia somatosensoriale è la zona del cervello che riconosce da dove provengono le vie sensoriali ascendenti Differenti parti del corpo innervano aree diverse della corteccia somatosensoriale; la corteccia somatosensoriale ha una rappresentazione completa del corpo ( homunculus ) Questa organizzazione (tipica di tutte le cortecce sensoriali) viene definita somatotopica 10

11 La percezione sensoriale I propriorecettori: i fusi neuromuscolari sono sensibili allo stiramento delle fibre muscolari, e informano il SNC della posizione del muscolo nello spazio, contribuendo all equilibrio e sono presenti anche nell orecchio interno; gli organi di Golgi sono meccanorecettori di tendini e legamenti, stimolati a seguito di contrazione eccessiva del muscolo, si traduce in una inibizione per impedire strappi muscolari. 11

12 La percezione sensoriale I recettori del dolore (o nocicettori) sono terminazioni nervose libere che si attivano per stimoli eccessivi o per sostanze chimiche come l istamina. In superficie: dolore acuto, pungente o rapido, insorge in un decimo di secondo dallo stimolo e si riesce a percepire il punto di origine. Negli organi interni: dolore cronico, persistente o pulsante, non se ne identifica l origine, attivazione lenta. Dolore riferito: un dolore può attivare anche le fibre dolorifiche che arrivano alla stessa porzione di midollo. 12

13 Sensi speciali vie afferen0 Visione: II nervo cranico (ottico) Olfatto: I nervo cranico (olfattivo) Udito ed equilibrio VIII nervo cranico (vestibolo-cocleare) Gusto: VII nervo cranico (faciale) Tatto: afferenze dai nervi spinali 13

14 Sensi speciali il gusto 14

15 Sensi speciali l olfa<o 15

16 Sensi speciali l olfa<o 16

17 Percezione del gusto La percezione dei sapori deriva per la maggior parte da inforamzioni provenien0 dal sistema olfa:vo Le molecole vola0li che si sprigionano dal cibo durante la mas0cazione e la deglu0zione vengono spinte nella parte posteriore della cavità nasale (retronasale) che percepisce i sapori. In seguito alla s0molazione gusta0va, somatosensoriale della lingua e olfa:va il sistema nervoso centrale integra le informazione e le associa alla percezione del gusto nella bocca. 17

18 Sensi speciali la vista 18

19 Sensi La percezione speciali sensoriale la vista Meccanismo della vista: per attivare i fotorecettori la luce deve colpire la retina attraverso la cornea, e le due camere. Per evitare la dispersione della luce l occhio ha tre metodi: variazione del foro pupillare, la dilatazione fa entrare più luce e il restringimento evita l ingresso di troppa luce; aggiustamento della curvatura del cristallino, man mano che un oggetto si avvicina i raggi luminosi divergono, l aumento della curvatura è permesso dai muscoli ciliari; convergenza degli occhi per mettere a fuoco le immagini sulle due retine, creandone una unica tridimensionale a livello cerebrale, i movimenti degli occhi sono regolati da muscoli distinti, innervati da diversi nervi cranici. 19

20 Il cristallino 20

21 Il cristallino Una lente 21

22 Dife: di rifrazione Miopia 22

23 Ipermetropia 23

24 Punto cieco 24

25 La re0na 25

26 Percezione dei colori Newton dimostro che la luce che ci appare bianca non è monocroma0ca, ma è la somma di una serie di raggi, ciascuno dei quali ha una differente lunghezza d'onda. Ogni singolo colore percepito può essere sia l'effe<o di una radiazione monocroma<ca sia l'effe<o del sommarsi in un'unica s0molazione di più radiazioni, ciascuna di lunghezza d'onda differente. L occhio non è in grado di dis0nguere questa differenza: una luce rossa ed una luce verde che colpiscono insieme un medesimo punto della re0na avranno come risultato la percezione del giallo; non vedremo né il rosso né il verde. Quindi nel conta<o della radiazione ele<romagne0ca con i rece<ori della re0na, l'informazione sulla lunghezza d'onda si perde 26 h<p://

27 Teoria tricroma0ca I coni- S (short- wavelength sensi0ve cone) hanno il loro picco di assorbimento intorno ai 437 nm; la loro massima sensibilità è per il colore blu- violeeo. Cos0tuiscono meno del 10% del totale complessivo e sono quasi del tu<o assen0 dalla fovea I coni- M (middle- wavelength sensi0ve) hanno il loro picco di assorbimento intorno ai 533 nm; sono sensibili principalmente al colore verde. I coni- L (long- wavelength sensi0ve) hanno il loro picco di assorbimento intorno ai 564 nm; sono sensibili principalmente nella gamma dei rossi. Tu: I colori sono una combianzione di ques0 tre colori primari 27

28 Teoria dell opponenza Ci sono due coppie di colori complementari, giallo/blu, rosso/verde: i colori che formano ciascuna coppia non possono essere vis0 simultaneamente; mescola0 in proporzioni uguali formano il grigio; la presenza di uno dei due colori in una zona (ad es. il blu), rende più vivo il colore complementare (il giallo) nelle zone circostan0; A livello di elaborazione successivo rispe<o ai coni si osserva la presenza di tre canali percehvi 28

29 Opponenza nei campi rice:vi Le informazioni visive vengono elaborate nella re<na dalle cellule gangliari (RG) e poi trasmesse ai centri superiori (genicolato, corteccia visiva) Il campo rice:vo delle RG perme<e di dis0nguere al meglio i contras0 tra il centro e la periferia. Le RG comparano le differenze nei colori complementari tra il centro e la periferia le trasme<ono ai centri superiori La re0na si è evoluta per percepire al massimo i contras0 di luminosità di colori 29

30 La costanza del colore 30

31 Esperienze di laboratorio Percezione somatosensoriale à l omunculus Percezione dei sapori à integrazione gusto- olfa<o Percezione dei colori à teoria della costanza Percezione dei colori à teoria dell opponenza Pefecezioni dei suoni 31 31