Elaborazione SENSORIALE
Tutte le esperienze sensoriali hanno in comune tre principi. 1. Uno stimolo fisico 2. Una serie di eventi attraverso i quali lo stimolo viene trasformato in impulsi nervosi 3. Una risposta a questo segnale sotto forma di percezione o di esperienza cosciente della sensazione Sistema nervoso estrae certe informazioni dallo stimolo, ignorando le altre, e poi le interpreta nel contesto della struttura intrinseca e dell esperienza progressiva del cervello
I nostri sensi e la nostra mente apprendono dal mondo esterno ma in questo processo ci mettono parecchio del loro I. KANT
Il mondo esterno non è come lo percepiamo Ciò che noi percepiamo è l interpretazione delle forme di energia (luminosa, meccanica, chimica) che ci circondano
Il cervello interpreta l informazione sensoriale Forme 3D
Ciò che vediamo non riflette solo le proprietà degli oggetti ma soprattutto le modalità con cui le sensazioni sono organizzate nel sistema nervoso centrale
Ambiguità
Percezione sensoriale Ciascuna specie ha finestre speciali sul mondo Camaleonte Serpente Pipistrello Aquila elefante
I sistemi sensoriali hanno un piano organizzativo comune Stimolo Organi recettoriali Trasduzione e codificazione Vie segnate Elaborazione
I sistemi sensoriali mediano 4 attributi dello stimolo Modalità Intensità Durata localizzazione
1) Stimolo fisico
Recettori diversi per discriminare tra varie forme di stimolo diverso Stimolo luminoso: coni e bastoncelli Bastoncelli rispondono lentamente ma sono molto sensibili allo stimolo Coni rispondono molto rapidamente ma sono poco sensibili allo stimolo
Capacita di discriminare intensita diverse di stimolazione in un intervallo ampio L uomo è in grado di percepire tutta la luce visibile I diversi fotorecettori sono sensibili a lunghezze d onda diverse
Capacità uditiva umana: 20-20000 Hz I diversi recettori uditivi sono sintonizzati su frequenze diverse Curva di sintonizzazione di un recettore uditivo
Nel sistema somatosensoriale le diverse modalità di stimolo vengono rilevate da recettori diversi
2) Recettori trasformano l energia in un segnale elettrico a) Il recettore riceve lo stimolo b) Il recettore amplifica il segnale c) Il recettore trasforma lo stimolo in segnale elettrico
Nei recettori somatosensoriali, spesso il recettore è semplicemente un canale ionico Esempio: canali ionici attivati da stimoli meccanici
Trasduzione Meccano-elettrica Chemo-elettrica Termo-elettrica Foto-elettrica
L elaborazione sensoriale è selettiva ed analitica MODALITA SENSORIALE e VIE MARCATE
3) Le informazioni sensoriali vengono elaborate nel sistema nervoso centrale in stadi successivi Le informazioni sensoriali vengono elaborate in stadi, a livello di nuclei di ritrasmissione collocati nel tronco dell encefalo, nel talamo e nella corteccia primaria e secondaria
Ogni stazione mette insieme le afferenze sensoriali provenienti da recettori adiacenti
Ogni stazione trasforma le informazioni per mettere in risalto i segnali più intensi L inibizione laterale aumenta il contrasto
Campo recettivo È l area di stimolazione che determina l insorgenza della risposta cellulare allo stimolo L inibizione laterale contribuisce alla discriminazione di due punti
Talamo -Relays di fibre sensoriali ascendenti verso la corteccia in aree sensoriali primarie (Sensibilita generale visiva acustica, somatosensoriale) -Nuclei coinvolti nell integrazione di informazioni sensoriali
Corteccia Corteccia sensitiva primaria somatosensitiva visiva uditiva Corteccia associativa unimodale Corteccia associativa polimodale
L intensità dello stimolo viene codificata con due modalità Frequenza di scarica del singolo neurone Reclutamento di più neuroni
INTENSITA : Intensità della sensazione dipende dall intensità dello stimolo e viene codificata: a) dalla frequenza di scarica dei potenziali d azione (max scarica neuroni sensoriali poche centinaia al sec)
b) Aumento del numero di neuroni che rispondono Spesso sono necessari più neuroni con soglie diverse per rappresentare tutta la gamma delle intensità percepibili (frazionamento di ambito sensoriale es. Recettori uditivi)
Esistono recettori a soglia diversa Soglia = intensità dello stimolo che viene percepito nel 50% dei casi Le soglie sensoriali possono essere alterate anche da parte di farmaci o fattori emozionali/psicologici
Adattamento dei recettori La risposta di un recettore può diminuire in seguito ad una stimolazione costante
DURATA DELLA SENSAZIONE La durata della sensazione dipende in parte dalla velocità di adattamento dei recettori Stimolo Sente la durata Rileva solo le variazioni di uno stimolo FUNZIONE: -Variazioni dello stimolo sono piu importanti per la sopravvivenza che stimoli uniformi - Evitare il sovraccarico da parte informazioni inutili
Recettori somatosensoriali vengono suddivisi in recettori a rapido e lento adattamento
Corpuscolo di Pacini intatto o privato delle lamine risponde allo stimolo in modo diverso L adattamento rapido dipende da strutture accessorie
LOCALIZZAZIONE DELLO STIMOLO Il processo inizia con la stimolazione del recettore ma deve essere mantenuto fino alla corteccia. Ciò è possibile perché i neuroni sensoriali presentano un campo recettivo Campo recettivo di un neurone sensoriale è l insieme dei recettori periferici che, se stimolati, producono una modificazione dell attività del neurone sensitivo primario La dimensione del campo recettivo dipende:. dal tipo di recettore. dalla estensione dei terminali
Maggiore è la densità dei recettori, migliore la risoluzione perché più piccolo è il campo recettivo
La proiezione ordinata delle informazioni nelle diverse stazioni di elaborazione consente al sistema nervoso centrale di individuare la sede di uno stimolo nel mondo esterno
Proiezioni alla corteccia somatosensoriale
Corteccia uditiva primaria
Corteccia primaria visiva
I sistemi sensoriali si influenzano I gatti spesso non si accorgono degli uccelli a meno che non possano contemporaneamente vederli e sentirli
SISTEMI SENSORIALI SI INFLUENZANO A VICENDA spesso necessarie contemporaneamente piu modalita sensoriali per rilevare un segnale composito alcune percezioni sono la combinazione di piu modalita : Sapore = odore + gusto Questo probabilmente si realizza mediante 1) Modo in cui sono organizzate le mappe nel collicolo superiore mappe sovrapposte =>integrazione tra sistemi visivo, uditivo, vestibolare e somatosensoriale
1)Aree cerebrali presentano neuroni che rispondono a più modalita sensoriali: cellule polimodali ( es. suono-luce, posizione corpo-luce)
I sistemi sensoriali si modificano 3 esperimenti mostrano la plasticità delle mappe corticali. Se cambia l imput dalla periferia cambia anche la mappa corticale
L attenzione Attivazione generalizzata Oppure Selezione degli input sensoriali Coinvolgimento lobo parietale posteriore in animali che seguono Uno stimolo Parte posteriore della corteccia del cingolo coinvolta negli Aspetti motivazionali dell attenzione