Unit 14 Il sistema nervoso Obiettivi Capire come avviene la
trasmissione degli impulsi nervosi Sapere come funzionano le
sinapsi e i neurotrasmettitori Capire come fatto il sistema nervoso
umano e come si evoluto nella forma attuale Conoscere la struttura
e le principali funzioni dellencefalo umano
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3 Prova di competenza Immagini mentali In che modo possibile
studiare cerebrale in vivo?
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Lezione 1 STRUTTURA E FUNZIONI DEL SISTEMA NERVOSO 4
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14.1Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e
invia risposte La cellula di base del sistema nervoso il neurone
Corpo cellulare: contiene il nucleo e gli organuli cellulari Fibre
nervose: lunghi e sottili prolungamenti, che conducono e
trasmettono i segnali 5
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14.1Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e
invia risposte Sistema nervoso centrale (SNC) Cervello Midollo
spinale (nei vertebrati) Sistema nervoso periferico (SNP) Nervi:
fasci di fibre nervose strettamente avvolte da tessuto connettivo
portano i segnali dal SNC ai distretti periferici e/o da questi
ultimi al SNC Gangli: piccole masse costituite dallaggregazione dei
corpi cellulari dei neuroni 6
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14.1 Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e
invia risposte Il sistema nervoso ha tre funzioni interconnesse
Ricezione dellinput sensoriale (afferenza sensoriale): ha luogo
grazie alla trasmissione del segnale dai recettori ai centri di
integrazione Integrazione: consiste nellinterpretazione dei segnali
sensoriali e nella formulazione di risposte adeguate Emissione
delloutput motorio (efferenza motoria): consiste nella trasmissione
dei segnali dai centri di integrazione alle cellule effettrici
7
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Afferenza sensoriale Recettore sensoriale Integrazione
Efferenza motoria Cellule effettrici Encefalo e midolo spinale
Sistema nervoso periferico (SNP) Sistema nervoso centrale (SNC)
8
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14.1Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e
invia risposte Neuroni sensoriali Trasmettono i segnali dai
recettori al SNC Interneuroni, localizzati interamente nel SNC
Integrano i dati Trasmettono i segnali appropriati ad altri
interneuroni o ai neuroni motori Trasmettono i segnali dal SNC alle
cellule effettrici Motoneuroni Trasmettono i segnali dal SNC alle
cellule effettrici 9
Slide 10
10
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14.1Il sistema nervoso riceve gli stimoli, li interpreta e
invia risposte STEP BY STEP Indica la sequenza con cui le
informazioni passano attraverso i tre tipi di neurone nel riflesso
patellare 11
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14.2I neuroni sono le unit funzionali del sistema nervoso Il
neurone Corpo cellulare: contiene la maggior parte gli organelli
Due tipi di prolungamentei (fibre) Dendriti: molto ramificati che
ricevono i segnali da altri neuroni e li conducono al corpo
cellulare Assoni: possono essere anche molto lunghi e trasmettono i
segnali ad altre cellule; queste ultime possono essere altri
neuroni o cellule di organi effettori 12
Slide 13
14.2I neuroni sono le unit funzionali del sistema nervoso Per
funzionare normalmente i neuroni hanno bisogno del supporto delle
cellule gliali A seconda del tipo le cellule gliali possono Fornire
nutrimento Isolare gli assoni Mantenere lomeostasi del fluido
extracellulare 13
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14.2I neuroni sono le unit funzionali del sistema nervoso Le
cellule di Shwann nel SNP e gli oligodendrociti nel SNC sono
particolari cellule gli che avvolgono gli assoni con la guaina
mielinica Guaina mielinica Avvolge gli assoni Isola gli assoni
preservando il segnale da possibili fenomeni di dispersione
Permette al segnale di viaggiare a maggior velocit 14
Slide 15
Direzione del segnale Dendriti Corpo cellulare Nucleo Assone
Cellula di Schwann Guaina mielinica Direzione del segnale Nodi di
Ranvier Terminali sinaptici Nodi di Ranvier Nucleo Cellula di
Schwann Strati di mielina che formano la guaina mielinica Corpo
cellulare 15
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14.2I neuroni sono le unit funzionali del sistema nervoso STEP
BY STEP Qual la funzione dalla guaina mielinica? 16
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Lezione 2 IL SEGNALE NERVOSO E LA SUA TRASMISSIONE 17
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14.3Il potenziale di membrana permette la trasmissione
dellimpulso nervoso La membrana di un neurone a riposo Ha una
carica leggermente negativa allinterno Ha una carica leggermente
positiva allesterno Questa differenza di carica unenergia
potenziale: il potenziale di membrana Nel neurone a riposo il
potenziale di membrana equivale a circa 70mV ed chiamato potenziale
di riposo 18
Slide 19
14.3Il potenziale di membrana permette la trasmissione
dellimpulso nervoso Il potenziale di riposo generato dalla diversa
composizione e concentrazione di ioni nei fluidi presenti
allinterno e allesterno della cellula Allinterno della cellula K +
pi concentrato Na + meno concentrato Allesterno della cellula K +
meno concentrato Na + pi concentrato 19
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Neurone Assone Membrana plasmatica Esterno della cellula Na +
K+K+ pompa Na + -K + Canale del Na + Membrana plasmatica Canale del
K + Proteina Interno della cellula Na + K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+
K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ 20
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Esterno della cellula Na + K+K+ pompa Na + -K + Canale del Na +
Membrana plasmatica Canale del K + Proteina Interno della cellula
Na + K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ 21 Gli
ioni Na + sono pi concentrati allesterno della cellula, dove sono
trasportati attivamente dalla pompa sodio potassio, perch i canali
del sodio consentono una diffusione limitata di questi ioni
attraverso la membrana Gli ioni K sono pi concentrati allinterno,
grazie allazione della pompa sodio-potassio, ma possono diffondere
liberamente verso lesterno, lasciando dietro di s una carica
negativa
Slide 22
14.3Il potenziale di membrana permette la trasmissione
dellimpulso nervoso STEP BY STEP Se la membrana di un neurone
diventa improvvisamente pi permeabile agli ioni di sodio, si
verifica un rapido movimento netto di Na + verso linterno della
cellula Quali sono le due forze che guidano gli ioni allinterno?
22
Slide 23
14.4Un segnale nervoso inizia come una variazione del
potenziale di membrana Uno stimolo genera un segnale nervoso Altera
la permeabilit agli ioni di una sezione di membrana Permette agli
ioni di attraversarla Comporta un cambiamento nel potenziale di
membrana 23
Slide 24
14.4Un segnale nervoso inizia come una variazione del
potenziale di membrana Il potenziale dazione un segnale nervoso che
viaggia lungo lassone Il potenziale di membrana passa dal
potenziale di riposo al picco massimo del potenziale dazione Poi si
riassesta sul potenziale di riposo 24
Slide 25
25
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1 Tempo (ms) 100 Potenziale di riposo 1 Soglia 50 0 50
Potenziale dazione Potenziale di membrana (mV) 26 Nella membrana a
riposo i canali voltaggio dipendenti sono chiusi e il potenziale 70
mV
Slide 27
Uno stimolo provoca lapertura di alcuni canali del Na + Se
viene raggiunto il potenziale soglia di 50 mV, si genera il
potenziale dazione 2 Tempo (ms) 100 Potenziale di riposo 1 Soglia 2
50 0 50 Potenziale dazione Potenziale di memebrana (mV) 27
Slide 28
3 Tempo (ms) 100 Potenziale di riposo 1 Soglia 2 3 50 0 50
Potenziale dazione Potenziale di membrana (mV) 28 Vengono aperti
altri canali del Na +, i canali del K + sono chiusi e linterno
della cellula diventa pi positivo
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4 Tempo (ms) 100 Potenziale di riposo 1 Soglia 2 3 4 50 0 50
Potenziale dazione Potenziale di membrana (mV) 29 I canali del Na +
si chiudono, mentre si aprono quelli del K + che fluisce
allesterno; il potenziale di membrana diminuisce
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5 Tempo (ms) 100 Potenziale di riposo 1 Soglia 2 3 4 5 50 0 50
Potenziale dazione Potenziale di membrana (mV) 30 I canali del K +
si chiudono, provocando una breve caduta al di sotto del potenziale
di riposo
Slide 31
Tempo (ms) 100 Potenziale di riposo 1 Soglia 2 3 4 5 50 0 50 1
Potenziale dazione Potenziale di membrana (mV) 31 1 La membrana
torna al potenziale di riposo di 70 mV
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14.4Un segnale nervoso inizia come una variazione del
potenziale di membrana STEP BY STEP La genesi di un potenziale
dazione un esempio di feedback positivo o negativo? 32
Slide 33
14.5Il potenziale dazione si propaga lungo il neurone Il
potenziale dazione Una volta innescato si propaga con una reazione
a catena lungo lassone in una sola direzione un evento del tipo
tutto o nulla 33
Slide 34
Assone Potenziale dazione Segmento di assone 1 Na + 34 In
seguito a uno stimolo si aprono i canali del Na + e si genera un
potenziale dazione in una regione dellassone
Slide 35
Assone Potenziale dazione Segmento di assone Potenziale dazione
2 1 Na + K+K+ K+K+ 35 Subito dopo, in quella stessa regione, si
aprono i canali del K + e si chiudono i canali del Na +, mentre si
aprono i canali dellNa + nella regione adiacente
Slide 36
Assone Potenziale dazione Segmento di assone Potenziale dazione
Potenziale dazione 2 3 1 Na + K+K+ K+K+ K+K+ K+K+ 36 Mentre il
tratto dellassone dove si generato lo stimolo ritorna al potenziale
di riposo, limpulso si propaga lungo lassone
Slide 37
14.5Il potenziale dazione si propaga lungo il neurone Come
fanno i potenziali dazione a trasmettere la diversa intensit delle
informazioni al sistema nervoso centrale? Lintensit del singolo
potenziale dazione non pu cambiare Quello che cambia la frequenza,
cio il numero di potenziali dazione che vengono inviati nellunit di
tempo 37
Slide 38
14.5Il potenziale dazione si propaga lungo il neurone STEP BY
STEP Che cosa si intende con lespressione tutto o nulla quando si
parla di stimolo nervoso? 38
Slide 39
14.6I neuroni comunicano a livello delle sinapsi Le sinapsi
sono le regioni in cui avviene la comunicazione tra Due neuroni Un
neurone e una cellula effetrice 39
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14.6I neuroni comunicano a livello delle sinapsi Sinapsi
elettriche Il segnale nervoso passa direttamente dal neurone
presinaptico alla cellula successiva, detta postsinaptica Sinapsi
chimiche Il neurone presinaptico secerne un neurotrasmettitore Il
neurotrasmettitore attraversa la fessura sinaptica Il
neurotrasmettitore si lega a un recettore sulla membrana della
cellula postsinaptica 40
Slide 41
Neurone trasmittente 1 2 3 4 65 Assone del neurone trasmittente
Vescicole Terminale sinaptico Le vescicole si fondono con la
membrana plasmatica Fessura sinaptica Neurone ricevente Neurone
ricevente Canali ionici Molecole del neurotrasmettitore Il
neurotrasmettitore liberato nella fessura sinaptica Il
neurotrasmettitore si lega al recettore Sinapsi Arriva il
potenziale dazione Neurotrasmettitore Recettore ioni Il
neurotrasmettitore viene demolito ed eliminato Il canale ionico si
chiude Il canale ionico si apre 41
Slide 42
Neurone trasmittente 4 Assone del neurone trasmittente
Vescicole Terminale sinaptico Le vescicole si fondono con la
membrana plasmatica Fessura sinaptica Neurone ricevente Neurone
ricevente Canali ionici Molecole del neurotrasmettitore Il
neurotrasmettitore liberato nella fessura sinaptica Il
neurotrasmettitore si lega al recettore Sinapsi Arriva il
potenziale dazione 3 2 1 42
Slide 43
5 Neurotrasmettitore Il canale ionico si chiude Il canale
ionico si apre Recettore Ioni Il neurotrasmettitore viene demolito
ed eliminato 6 43
Slide 44
14.6I neuroni comunicano a livello delle sinapsi STEP BY STEP
In che modo una sinapsi garantisce che i segnali viaggino in una
sola direzione, dalla cellula presinaptica a quella postsinaptica?
44
Slide 45
14.7Le sinapsi chimiche consentono lelaborazione di
informazioni complesse Neurotrasmettitri eccitatori Inducono
linnesco di potenziali dazione Neurotrasmettitri inibitori Riducono
la capacit della cellula di innescare potenziali dazione 45
Slide 46
14.7Le sinapsi chimiche consentono lelaborazione di
informazioni complesse Un neurone riceve segnali Da centinaia di
altri neuroni Attraverso migliaia di sinapsi Se, nel loro
complesso, i segnali eccitatori sono abbastanza forti da superare i
segnali inibitori e alzare il potenziale di membrana oltre il
livello soglia La cellula genera un potenziale dazione e lo
trasmette lungo il proprio assone 46
Slide 47
Dendriti Guaina mielinica Assone Corpo cellulare del neurone
potsinaptico Inibitorio Eccitatorio Terminali sinaptici Terminali
sinaptici 47
Slide 48
Dendriti Guaina mielinica Assone Corpo cellulare del neurone
potsinaptico Inibitorio Eccitatorio Terminali sinaptici 48
Slide 49
Terminali sinaptici 49
Slide 50
14.7Le sinapsi chimiche consentono lelaborazione di
informazioni complesse STEP BY STEP In che modo lapertura di canali
di membrana per ioni diversi porta a effetti eccitatori o
inibitori? 50
Slide 51
14.8Molte piccole molecole funzionano come neurotrasmettitori
Molte piccole molecole organiche contenenti azoto funzionano da
neurotrasmettitori L acetilcolina un importante neurotrasmettitore
Nel cervello Nelle sinapsi tra motoneuroni e cellule muscolari Le
ammine biogene sono neurotrasmettitori derivati dagli amminoacidi
Importanti per il SNC La serotonina e la dopamina influiscono su
aspetti fondamentali della vita come il sonno, lumore, lattenzione
e lapprendimento 51
Slide 52
14.8Molte piccole molecole funzionano come neurotrasmettitori
Quattro amminoacidi che funzionano da neurotrasmettitori Sono molto
importanti per il SNC Laspartato e il glutammato agiscono su
sinapsi eccitatorie La glicina e il GABA sono liberati nelle
sinapsi inibitorie Peptidi La sostanza P media la nostra percezione
del dolore Le endorfine riducono la nostra percezione del dolore
52
Slide 53
14.8Molte piccole molecole funzionano come neurotrasmettitori
Diversi peptidi funzionano da neurotrasmettitori La sostanza P un
neurotrasmettitre eccitatorio che media la percezione del dolore
Anche le endorfine sono peptidi e funzionano sia come
neurotrasmettitori, sia come ormoni 53
Slide 54
14.8Molte piccole molecole funzionano come neurotrasmettitori
STEP BY STEP Che cosa determina il fatto che un neurone sia o non
sia influenzato da uno specifico neurotrasmettitore? 54
Slide 55
Un cervello da sballo Molte sostanze psicoattive, anche quelle
comuni Agiscono a livello delle sinapsi Influiscono sullazione dei
neurotrasmettitori La caffeina contrasta i neurotrasmettitori
inibitori La nicotina agisce da stimolante Lalcol ha una potente
azione depressiva 55 COLLEGAMENTO salute
Slide 56
56
Slide 57
Molte sostanze psicoattive, anche quelle comuni Agiscono a
livello delle sinapsi Influiscono sullazione dei neurotrasmettitori
La caffeina contrasta i neurotrasmettitori inibitori La nicotina
agisce da stimolante Lalcol ha una potente azione depressiva 57 Un
cervello da sballo COLLEGAMENTO salute
Slide 58
In medicina si utilizzano diversi tipi di sostanze psicoattive
per trattare alcuni disturbi del sistema nervoso - Inibitori
selettivi della ricaptazione della serotonina sono usati nei casi
di depressione - Benzodiazepine, che attivano i recettori del GABA,
funzionano come tranquillanti - Alcuni antipsicotici agiscono
bloccando i recettori della dopamina 58 Un cervello da sballo
COLLEGAMENTO salute
Slide 59
In medicina si utilizzano diversi tipi di sostanze psicoattive
per trattare alcuni disturbi del sistema nervoso Inibitori
selettivi della ricaptazione della serotonina nei casi di
depressione Benzodiazepine, che attivano i recettori del GABA,
funzionano come tranquillanti Alcuni antipsicotici agiscono
bloccando i recettori della dopamina 59 Un cervello da sballo
COLLEGAMENTO salute
Slide 60
Lezione 3 IL SISTEMA NERVOSO DEGLI ANIMALI 60
Slide 61
14.9Levoluzione del sistema nervoso va verso la cefalizzazione
e la centralizzazione Gli animali a simmetria radiale h anno
sistemi nervosi organizzati in reti nervose non centralizzate 61
alla luce dellevoluzione
Slide 62
Rete nervosa Neurone Idra (cnidario)A 62
Slide 63
14.9Levoluzione del sistema nervoso va verso la cefalizzazione
e la centralizzazione Negli animali pi complessi, gli assoni di pi
cellule sono spesso riuniti insieme a formare i nervi I nervi sono
strutture fibrose che hanno la funzione di incanalare e organizzare
il flusso di informazioni lungo percorsi specifici 63 alla luce
dellevoluzione
Slide 64
Stella marina (echinoderma)B 64
Slide 65
14.9Levoluzione del sistema nervoso va verso la cefalizzazione
e la centralizzazione Negli animali a simmetria bilaterale
Cefalizzazione: tendenza evolutiva verso la concentrazione del
sistema nervoso allestremit cefalica Centralizzazione: presenza di
un sistema nervoso centrale (SNC), distinto dal sistema nervoso
periferico (SNP) Sviluppo dei gangli: gruppi di corpi cellulari
neuronali 65 alla luce dellevoluzione
Cervello D Cordone nervoso ventrale Ganglio Sanguisuga
(anellide) 67
Slide 68
Cervello E Cordone nervoso ventrale Gangli Insetto (artropode)
68
Slide 69
Cervello E Assone gigante Calamaro (mollusco) 69
Slide 70
14.9Levoluzione del sistema nervoso va verso la cefalizzazione
e la centralizzazione STEP BY STEP Perch per la maggior parte degli
animali a simmetria bilaterale vantaggioso che il cervello sia
nellestremit cefalica del corpo? 70 alla luce dellevoluzione
Slide 71
14.10 Il sistema nervoso dei vertebrati formato dal SNC e dal
SNP Il sistema nervoso centrale (SNC) composto da Encefalo: centro
di controllo Midollo spinale: trasmette in formazioni da e verso
lencefalo e integra semplici risposte ad alcuni stimoli 71
Slide 72
14.10Il sistema nervoso dei vertebrati formato dal SNC e dal
SNP Lencefalo dotato di diversi sistemi di protezione - Lambiente
dellencefalo mantenuto chimicamente costante da una vasta rete di
vasi sanguigni - La barriera ematoencefalica permette il passaggio
di ossigeno e sostanze nutritive e impedisce quello di sostanze
dannose 72
Slide 73
14.10Il sistema nervoso dei vertebrati formato dal SNC e dal
SNP - Lencefalo contiene spazi pieni di liquidi (protezione dagli
urti, circolazione di sostanze nutritive e ormoni, eliminazione di
rifiuti) - Ventricoli nel cervello - Canale ependimale nel midollo
spinale - Intercapedine tra meningi ed encefalo / midollo spinale
73
Slide 74
14.10Il sistema nervoso dei vertebrati formato dal SNC e dal
SNP I SNC formato da due componenti distinte Sostanza bianca: fasci
di assoni provvisti di guanine mieliniche Sostanza grigia: corpi
cellulari, dendriti e assoni sprovvisti di guaine mieliniche
74
Slide 75
14.10Il sistema nervoso dei vertebrati formato dal SNC e dal
SNP Il sistema nervoso periferico (SNP) formato da gangli e nervi
Nervi cranici: hanno origine nellencefalo e terminano
prevalentemente in strutture della testa Nervi spinali: hanno
origine nel midollo spinale e innervano le parti del corpo sotto
alla testa 75
Slide 76
Encefalo Sistema nervoso centrale (SNC) Midollo spinale Sistema
nervoso periferico (SNP) Nervi cranici Gangli esterni al SNC Nervi
spinali 76
Slide 77
Encefalo Ventricoli Canale ependimale del midollo spinale
Liquido cerebrospinale Meningi Midollo spinale Sostanza bianca
Sostanza grigia Ganglio della radice dorsale (parte del SNP) Nervo
spinale (parte del SNP) Canale ependimale Midollo spinale (sezione
trasversale) 77
Slide 78
14.10Il sistema nervoso dei vertebrati formato dal SNC e dal
SNP STEP BY STEP Quali strutture compongono il sistema nervoso
centrale dei vertebrati? 78
Slide 79
Il sistema nervoso periferico (SNP) pu essere suddiviso in due
componenti diverse dal punto di vista funzionale Sistema nervoso
somatico: trasporta i segnali da e verso i muscoli scheletrici,
soprattutto in risposta a stimoli esterni Il sistema nervoso
autonomo: regola lambiente interno dellorganismo mediante il
controllo della muscolatura liscia e cardiaca, e degli organi dei
sistemi digerente, cardiovascolare, escretore ed endocrino Questo
controllo generalmente involontario 79 14.11Il sistema nervoso
periferico contiene sottosistemi con funzioni diverse
Slide 80
Sistema nervoso periferico Sistema somatico Sistema autonomo
Sistema simpatico Sistema parasimpatico Sistema enterico 80
Slide 81
STEP BY STEP Quali parti del sistema nervoso controllano i
muscoli della mano quando scriviamo e quelli del sistema digerente
quando mangiamo? 81 14.11Il sistema nervoso periferico contiene
sottosistemi con funzioni diverse
Slide 82
Il nostro SNA contiene due insiemi di neuroni con effetti
antagonisti sulla maggior parte degli organi Sistema parasimpatico:
prepara lorganismo alle attivit che portano allacquisizione e alla
conservazione dellenergia riposa e digerisci Sistema simpatico:
prepara lorganismo a intense attivit che consumano energia, come il
combattimento, la fuga o la competizione Reazione combatti o fuggi
82 14.12Lazione opposta dei neuroni simpatici e parasimpatici
regola lambiente interno
Slide 83
Encefalo Sistema parasimpatico Provoca la contrazione delle
pupille Occhio Stimolala produzione di saliva Polmone Provoca la
costrizione dei bronchi Riduce la frequenza cardiaca Midollo
spinale Stimola stomaco, pancreas e intestino Fegato Stimola la
minzione Favorisce lerezione dei genitali Intestino Genitali
Vescica Pancreas Stomaco Ghiandola surrenale Cuore Ghiandole
salivari Sistema simpatico Provoca la dilatazione delle pupille
Inibisce la produzione di saliva Provoca la dilatazione dei bronchi
Aumenta la frequenza cardiaca Stimola la liberazione di adrenalina
e noradrenalina Stimola la liberazione di glucosio Inibisce
stomaco, pancreas e intestino Inibisce la minzione Provoca
leiaculazione e le contrazioni vaginali 83
Slide 84
STEP BY STEP Quale effetto avr sulla frequenza del polso di una
persona un farmaco che inibisce il sistema nervoso parasimpatico?
84 14.12Lazione opposta dei neuroni simpatici e parasimpatici
regola lambiente interno
Slide 85
Lezione 4 LENCEFALO UMANO 85
Slide 86
14.13Lencefalo dei vertebrati si sviluppa da tre rigonfiamenti
anteriori del tubo neurale Lencefalo dei vertebrati si evoluto
attraverso lingrandimento e la suddivisione strutturale e
funzionale Prosencefalo Telencefalo (cervello) Diencefalo
Mesencefalo Rombencefalo 86
Slide 87
Regioni dellencefalo embrionale Prosencefalo Mesencefalo
Rombelcefalo Mesencefalo Rombencefalo Prosencefalo Embrione di un
mese Strutture presenti nelladulto Telencefalo (emisferi cerebrali;
comprende corteccia cerebrale, sostanza bianca, gangli basali)
Diencefalo (talamo, ipotalamo, neuroipofisi, epifisi) Mesencefalo
(parte del tronco encefalico) Ponte (parte del tronco encefalico),
cervelletto Midollo allungato (parte del tronco encefalico)
Emisfero cerebrale Diencefalo Mesencefalo Ponte Cervelletto Midollo
allungato Midollo spinale Feto di tre mesi 87
Slide 88
Regioni dellencefalo embrionale Strutture presenti nelladulto
Telencefalo (emisferi cerebrali; comprende corteccia cerebrale,
sostanza bianca, gangli basali) Diencefalo (talamo, ipotalamo,
neuroipofisi, epifisi) Mesencefalo (parte del tronco encefalico)
Ponte (parte del tronco encefalico), cervelletto Midollo allungato
(parte del tronco encefalico) Prosencefalo Mesencefalo Rombelcefalo
88
Slide 89
Mesencefalo Rombencefalo Prosencefalo Embrione di un mese
Emisfero cerebrale Diencefalo Mesencefalo Ponte Cervelletto Midollo
allungato Midollo spinale Feto di tre mesi 89
Slide 90
14.13Lencefalo dei vertebrati si sviluppa da tre rigonfiamenti
anteriori del tubo neurale Levoluzione del comportamento dei
vertebrati, nella sua estrema complessit, andata in parallelo con
levoluzione del telencefalo (cervello) 90
Slide 91
14.13Lencefalo dei vertebrati si sviluppa da tre rigonfiamenti
anteriori del tubo neurale STEP BY STEP Quale regione dellencefalo
ha subito i maggiori cambiamenti durante levoluzione dei
vertebrati? 91
Slide 92
14.14La struttura dellencefalo umano: un supercomputer vivente
Lencefalo umano pi potente e pi sofisticato dei nostri migliori
computer suddiviso in tre parti principali Prosencefalo Mesencefalo
Rombencefalo 92
14.14La struttura dellencefalo umano: un supercomputer vivente
Tronco encefalico formato dal mesencefalo e da due aree del
rombencefalo: midollo allungato e ponte una delle parti pi antiche
dellencefalo dei vertebrati Coordina e filtra le informazioni
provenienti dai neuroni sensoriali Regola il ciclo sonno/veglia e
contribuisce a coordinare i movimenti corporei 95
Slide 96
14.14La struttura dellencefalo umano: un supercomputer vivente
Cervelletto il centro che coordina i movimenti del corpo Talamo
Classifica i dati in categorie e li invia alla corteccia cerebrale
Ipotalamo il principale centro di controllo omeostatico Regola i
cicli circadiani Controlla la secrezione di ormoni da parte
dellipofisi 96
Slide 97
14.14La struttura dellencefalo umano: un supercomputer vivente
Il telencefalo la parte pi voluminosa e complessa dellencefalo
Svolge le funzioni di integrazione pi complicate Formula le
risposte comportamentali complesse Ho un ruolo fondamentale in
linguaggio, memoria, apprendimento, emozioni 97
Slide 98
98
Slide 99
14.14La struttura dellencefalo umano: un supercomputer vivente
STEP BY STEP Qual la parte dellencefalo pi importante per risolvere
problemi algebrici, tra quelle elencate nella tabella della
precedente diapositiva? 99
Slide 100
14.15La corteccia cerebrale un mosaico di regioni specializzate
e interattive Corteccia cerebrale spessa solo 5 mm Rappresenta l80%
della massa totale dellencefalo umano Regola i movimenti volontari
responsabile dei tratti umani pi distintivi Capacit logiche,
matematiche e linguistiche, immaginazione, personalit 100
Slide 101
14.15La corteccia cerebrale un mosaico di regioni specializzate
e interattive Corteccia motoria: invia comandi alla muscolatura
scheletrica, rispondendo agli stimoli sensoriali Aree di
associazione Formano la maggior parte della corteccia cerebrale
Sono la sede delle attivit mentali superiori Ragionamento
Linguaggio Lateralizzazione: durante lo sviluppo alcune aree dei
due emisferi si specializzano per funzioni diverse 101
Slide 102
Lobo frontale Lobo parietale Lobo temporaleLobo occipitale Area
associativa frontale Area associativa somatosensoriale Area
associativa visiva Area associativa uditiva Linguaggio Olfatto
Udito Gusto Linguaggio Lettura Vista Corteccia motoria Corteccia
somatosensoriale 102
Slide 103
14.15La corteccia cerebrale un mosaico di regioni specializzate
e interattive STEP BY STEP Se un ictus determina la perdita della
parola e lintorpidimento della parte destra del corpo, quale lobo
della corteccia potrebbe aver danneggiato? E di quale emisfero?
103
Slide 104
Cervelli danneggiati Lo studio dellencefalo ha permesso di
associare ad alcune aree specifiche alcune attivit e abilit umane
Tomografia a emissione di positroni (PET) Risonanza magnetica
funzionale (fMRI) Molte informazioni derivano dallo studio di
alterazioni dellencefalo causate da malattie, incidenti, operazioni
chirurgiche La storia di Phineas Gage 104 COLLEGAMENTO salute
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Stimolazione diretta Durante le operazioni al cervello
possibile stimolare parti della corteccia con una corrente
elettrica innocua e interrogare il paziente su quali sensazioni o
ricordi vengano richiamati Lateralizzazione Molto di quello che
sappiamo a proposito della lateralizzazione proviene dallo studio
di pazienti in cui le fibre che mettono in comunicazione i due
emisferi sono state recise per curare gravi forme di epilessia 107
Cervelli danneggiati COLLEGAMENTO salute
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14.16La risonanza magnetica funzionale (fMRI) permette di
comprendere la struttura e le funzioni dellencefalo fMRI una
tecnica di scansione e produzione di immagini che permette di
visualizzare i processi metabolici durante il loro svolgimento nei
tessuti viventi Applicabile su pazienti coscienti e sani Individua
le aree in cui varia il consumo di ossigeno e quindi lattivit
neuronale Ha permesso di associare aree cerebrali specifiche con
unampia gamma di comportamenti, semplici e complessi 108
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14.16La risonanza magnetica funzionale (fMRI) permette di
comprendere la struttura e le funzioni dellencefalo STEP BY STEP
Che cosa misura effettivamente la fMRI? 110
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14.17Il ciclo di sonno e veglia regolato da diverse regioni
dellencefalo Diversi centri per il controllo della veglia e del
sonno si trovano nel tronco encefalico La formazione reticolare uno
di essi e agisce come un filtro ricevendo i dati dai recettori
sensoriali e selezionando quali inviare alla corteccia cerebrale Pi
informazioni veglia Meno informazioni sonno Ponte e midollo
allungato se stimolati inducono il sonno Nel mesencefalo si trova
un centro che induce la veglia 111
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14.17Il ciclo di sonno e veglia regolato da diverse regioni
dellencefalo Sonno Essenziale per la sopravvivenza uno stato attivo
Sembra sia coinvolto nella consolidazione dellapprendimento e nella
memoria 112
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14.17Il ciclo di sonno e veglia regolato da diverse regioni
dellencefalo STEP BY STEP Che cosa impedisce alla corteccia
cerebrale di essere sopraffatta dal gran numero di stimoli
sensoriali provenienti dai recettori periferici? 113
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14.18Il sistema limbico coinvolto nelle emozioni, nella memoria
e nellapprendimento Il sistema limbico ununit funzionale del
prosencefalo che comprende parti del talamo e dellipotalamo
circondate da due anelli incompleti costituiti da regioni della
corteccia cerebrale coinvolto Nelle emozioni Nella memoria
Nellapprendimento 114
14.18Il sistema limbico coinvolto nelle emozioni, nella memoria
e nellapprendimento Il diversi tipi di memoria Memoria a breve
termine Memoria a lungo termine Il passaggio di dati dalla memoria
a breve termine alla memoria a lungo termine coinvolge in parte
lamigdala Memoria procedurale 116
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14.18 Il sistema limbico coinvolto nelle emozioni, nella
memoria e nellapprendimento STEP BY STEP Quali fattori aiutano a
trasferire le informazioni dalla memoria a breve termine a quella a
lungo termine? 117
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Quando il cervello si inceppa Alterazioni della fisiologia
dellencefalo possono dar luogo a gravi disturbi neurologici e
psichiatrici Le malattie del sistema nervoso hanno un notevole
impatto sulla societ, tra le pi gravi ci sono Schizofrenia
Depressione Morbo di Alzheimer Morbo di Parkinson 118 COLLEGAMENTO
salute
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Schizofrenia Disturbo mentale grave Caratterizzato da episodi
psicotici nei quali i pazienti perdono la capacit di distinguere la
realt 119 Quando il cervello si inceppa COLLEGAMENTO salute
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Depressione Condizione patologica caratterizzata da umore
depresso, accompagnato da alterazioni del sonno, dellappetito e del
livello di energia Due forme principali Depressione maggiore
Disturbo bipolare, o disturbo maniaco-depressivo 120 Quando il
cervello si inceppa COLLEGAMENTO salute
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Morbo di Alzheimer Forma di deterioramento mentale o demenza,
caratterizzata da confusione, perdita della memoria e da molti
altri sintomi Generalmente legato allet Difficile formulare una
diagnosi 122 Quando il cervello si inceppa COLLEGAMENTO salute
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Morbo di Parkinson Disturbo motorio grave Caratterizzato da
Rigidit Difficolt a iniziare i movimenti Lentezza nelleseguirli 124
Quando il cervello si inceppa COLLEGAMENTO salute