Focus sull'EEG e descrizione peculiare delle sue caratteristichede, Appunti di Psicologia Generale

Scarica Focus sull'EEG e descrizione peculiare delle sue caratteristichede e più Appunti in PDF di Psicologia Generale solo su Docsity! EEG L'elettroencefalogramma è una tecnica inventata nel '29 da Berger, il quale ha dimostarto che l'attività elettrica sullo scalpo era correlata allo stato comportamentale del paziente. Il segnale rilevato dall'EEG è dato dalla somma spaziale e temporale dei potenziali elettrici generati dall'attività dei neuroni corticali piramidali e da una piccola parte dagli glia78, proprio per questo non ci può far capire l'esatto stato del singolo neurone bensì delle popolazioni neuronali. Nello specifico: 1 Più è ampia l'onda , più i neuroni sono coinvolti ed eccitati 2 I picchi corrispondono alla massima sincronizzazione nell'oscillazione della popolazione neuronale studiata 3 La sincronizzazione e la desincronizzazione corrispondo a cambiamenti nelle attività corticali locali 4 Se elettrodi distanti fra loro registrano onde fra loro coordinate , queste possono segnalarci l'esistenza di network cerebrali sottostanti e flussi informativi. I neuroni piramidali presentano una disposizione spaziale (a palizzata con dendriti rivolti verso la superficie) e caratteristiche di membrana tali da costituire “dipoli di corrente” ed il segnale elettrico si propaga lungo la membrana dell'assone degli stessi. Il segnale EEG non deriva però dai potenziali di azione, che tendono ad essere asincroni, ma principalmente da eventi più lenti, come i potenziali post-sinaptici e dalle oscillazioni “collettive” del potenziale di molti neuroni (come quelle generate da correnti transmebrana con effetto “pace-maker”), che sono in grado di raggiungere l’ampiezza e il sincronismo necessario per divenire registrabili con l’EEG78, 79. Le correnti cellulari sono dell’ordine di microVolt e devono essere amplificate un milione di volte per poter essere registrate e analizzate dallo scalpo. I neuroni non piramidali invece , si suddividono in interneuroni e cellule stellate spinose. Gli interneuroni, sono coinvolti nei circuiti locali,hanno un'azione inibitoria sulle cellule post-sinaptiche, eccetto che per le cellule stellate spinose e formano una rete tramite sinapsi elettriche. Le cellule stellate spinose ricevono informazioni direttamente dal talamo che inviano agli interneuroni o alle cellule piramidali. FUNZIONI EEG A seconda di cosa ci interessa studiare, potrebbe essere utile registrare un EEG spontaneo (senza vincoli), o mentre si somministra uno stimolo per vedere come cambia il tracciato, questi ultimi si chiamano potenziali evocati o evento-correlati. I potenziali evocati sono caratterizzati da specifici pattern di intensità, frequenza e distribuzione spaziale sullo scalpo ed hanno a che fare con la tipologia di stimolo somministrato. I potenziali evento-correlati invece si hanno quando alle caratteristiche fisiche dello stimolo si associa un significato. L’analisi del segnale EEG viene effettuata per individuare e quantificare il deficit dell’attività dell’encefalo, diagnosticare epilessia o studiare le varie fasi del sonno. In particolare, l’attività ritmica del segnale EEG varia in relazione allo stato di coscienza ed all’età del paziente. La frequenza delle onde elettroencefalografiche e la loro ampiezza sono i due parametri determinanti in base ai quali si distinguono i ritmi fondamentali: 5 Delta: frequenza 0.5 - 4 Hz e ampiezza fino a 200 µV; 6 Theta: frequenza 4 - 8 Hz e ampiezza fino a 100 µV; 7 Alfa: frequenza 8 - 13 Hz e ampiezza 20-50 µV; 8 Beta: frequenza 13 - 30 Hz e ampiezza 5-20 µV; 9 Gamma: frequenza > 30 Hz e ampiezza <10 µV In generale dunque il segnale EEG avrà ampiezza che varia tra i 2 e i 200 µV e frequenza che varia tra gli 0.5 e i 70 Hz. IMPIEGHI CLINICI EEG 1. Nella valutazione dello stato di vigilanza - studi sul sonno (ciclo veglia-sonno) - studi sui disturbi associati al sonno (parasonnie) - livello degli stati di incoscienza (narcosi, coma) - determinazione di morte cerebrale 2. Nella diagnostica dell’epilessia (comparsa di anomalie a forma di onde e punte focalizzate o generalizzate) 3. Nella valutazione di patologie cerebrali (dovuti ad alterazioni dell’irrorazione sanguigna, a compressione, ad encefalopatie) 4. Nella valutazione del grado di maturazione del SNC. DIPOLO IN NEURONE PIRAMIDALE 10 Il potenziale post-sinaptico eccitatorio arriva al dendrite apicale 11 si aprono i canali sodio ed entrano cariche positive nella cellula 12 il circuito si chiude con fuoriuscita delle cariche positive in zone distali dalle sinapsi 13 questa corrente attraversa zona ad alta resistenza (membrana- fondamentale per mantenere la differenza di potenziale tramite la qual si genera corrente) IN SINTESI • I neuroni piramidali sono i principali neuroni di proiezione della corteccia cerebrale. • I dendriti dei neuroni piramidali si estendono su vari strati e ricevono migliaia di afferenze sinaptiche di diversa provenienza. • Il contributo dell’attività elettrica di un singolo neurone piramidale all’EEG può essere rappresentato da un circuito semplificato. REGISTRAZIONI EXTRACELLULARI • se si pone elettrodo vicino alla sinapsi-flessione negativa- perché cariche positive entrano nella cellula e può essere dovuta a sinapsi eccitatoria a livello superficiale ed inibitoria a livello profondo • se si pone elettrodo lontano dal bottone sinaptico-deflessione positiva-perché cariche positive escono e può essere dovuta ad una sinapsi inibitoria a livello superficiale o ad una sinapsi eccitatoria a livello profondo REGISTRAZIONI INTRACELLULARI 14 Sempre deflessioni positive digitale con cui sono memorizzati, che per forza di cose deve essere rappresentata su un numero di cifre finito; se nella teoria è sufficiente , nota la larghezza di banda del segnale, applicare il teorema di campionamento di Nyquist-Shannon per ottenere la frequenza ideale tale da consentire la completa ricostruzione del segnale a partire dai suoi campioni, nella pratica la ricostruzione del segnale risulta spesso impossibile , ed anzi si introducono volontariamente degli errori di precisione per ridurre il numero di cifre necessarie, procedimento che prende il nome di quantizzazione. Nella maggior parte delle applicazioni ciò non costituisce un problema, perché una rappresentazione approssimata è più che sufficiente a consentire un'interpretazione corretta del segnale ( es. nel caso di segnali sonori, grafici o multimediali). FREQUENZA DI NYQUIST (o cadenza di Nyquist) Consiste nella frequenza necessaria per campionare un segnale analogico senza perdere informazioni, e per poter quindi ricostruire il segnale analogico tempo continuo originario. In particolare il teorema afferma che: “Data una funzione la cui trasformata di Fourier sia nulla al di fuori di un certo intervallo di frequenze (ovvero un segnale a banda limitata-intervalli di frequenza limitati), nella sua conversione analogico-digitale la minima frequenza di campionamento necessaria per evitare l'aliasing e la perdita delle informazioni nella ricostruzione del segnale analogico originario (ovvero nella riconversione digitale- analogica) è pari al doppio della sua massima frequenza.” REGOLA EMPIRICA Si utilizza l'oversampling, si fissa una frequenza di campionamento quintupla rispetto alla frequenza del sistema biologico per avere più dati ed essere certi che l'oscillazione rilevata sia quella originaria senza distorsioni. FREQUENZA Dominio del tempo → misura su una serie temporale Applico trasformata di Fourier → passo dal dominio del tempo al dominio di frequenza Trasformata di Fourier → permette di scrivere una f(x) dipendente dal tempo nel dominio delle frequenze e per fare ciò decompone la funzione nella base delle funzioni esponenziali con un prodotto scalare. Questa rappresentazione viene spesso chiamata SPETTRO DELLA FUNZIONE. Applicando questa trasformazione otterremo un grafico con un picco ( frequenza = K ). Un grafico vario nel dominio della frequenza segnala che c'è una varietà di frequenze nel fenomeno studiato e dunque permette di separarlo in sotto fenomeni delle frequenze più espresse. Questo grafico è chiamato SPETTRO DI POTENZA e rappresenta l'ampiezza delle oscillazioni in funzione della velocità di oscillazione ( potenza = ampiezza al quadrato ). SINCRONIZZAZIONE La sincronizzazione è una misura dell'accoppiamento funzionale e può essere: 24 lineare (proporzionalità diretta o inversa) 25 non lineare Misure dell'accoppiamento non lineare si chiamano misure di mutua informazione, le quali, sapendo lo stato di una parte del sistema, ci permettono di fare delle predizioni sull'altra parte senza che fra loro sussita una precisa proporzionalità lineare. L'obiettivo di queste misure è identificare la relazione non lineare fra le due informazioni.Tipi: 26 Granger causality 27 Amplitude envelope synchronisation 28 Phase synchronisation La sincronizzazione/desincronizzazione del tracciatodell’EEG dipende da connessioni tra Corteccia Cerebrale, Talamo e Formazione Reticolaredel tronco dell’encefalo AMPLITUDE ENVELOPE SYNCHRONISATION (accoppiamento ampiezze) Coerenza fra gli andamenti dei due tracciati. Tracciando una linea che unisce i massimi di ciascun tracciato , si può fare una misura di sincronizzazione fra i due massimi , ovvero, osservare come si muovono insieme. Se massimi simili , si può stimare quanto accoppiamento funzionale vi sia tra le due aree. PHASE SYNCHRONISATION (accoppiamento di fase) Due tracciati in "raw" ( acquisiti a tutte le frequenze possibili ), si filtrano eliminando certe frequenza che non ci interessano e si estraggono gli andamenti di fase delle due onde. Per estrarre gli andamenti di fase, li sottoponiamo ad analisi spettrale (scomponiamo) poiché la fase del segnale è strettamente correlata alle frequenze in esso maggiormente espresse. Estrapolati i due andamenti di fase, calcoliamo le differenze di fase istantanee: 29 quando differenza=K tracciato in fase 30 quando differenza diversa da K (costante) tracciati sono sfasati La costante indica il ritardo fra un'onda e l'altra. Possiamo dunque costruire un grafico delle differenze che ci mostra l'andamento della sincronizzazione. La sincronizzazione di fase- permette di vedere quando due tracciati sono in interazione fra loro, nello specifico se l'interazione fra le fasi è stabile. LOCAL FIELD POTENTIALS (potenziali di campo locali-indici attività elettrica integrata) Registrazioni fatte da elettrodi in profondità posti nella corteccia cerebrale nel liquido extracellulare i quali sono in grado di rilevare l'attività corale delle colonne neuronali che hanno intorno. • Le registrazioni extracellulari permettono di rilevare anche l’attività di grandi aggregati di neuroni: i segnali che si registrano vengono detti potenziali di campo •risoluzione temporale dei potenziali di campo: da centinaia di millisecondi a secondi • i potenziali di campo hanno la forma di eventi transienti detti punte •questi eventi macroscopici non debbono essere confusi con i potenziali a punta dei singoli neuroni (1-2 ms) • l’EEG è un insieme di potenziali di campo registrati da macroelettrodi posti sulla superfiche dello scalpo. INDIPENDENT COMPONENT ANALYSIS L'assunzione dell'indipendenza delle varie onde del segnale si rivela corretta in molti casi in modo che la separazione alla cieca tramite ICA di un segnale misto fornisce spesso risultati molto buoni. Viene anche utilizzato per segnali che non si suppone siano stati generati per una miscelazione per puri propositi analitici. Una semplice applicazione della ICA è il problema del cocktail party, dove i segnali del parlato del nostro interlocutore, subiacenti alla musica ed al rumore del simultaneo parlato altrui, vengono separati in modo efficace. Una nota importante da considerare è che se sono presenti N sorgenti, sono necessarie almeno N osservazioni (ad es. microfoni) per ottenere i segnali originari (J = D, dove D è la dimensione dell'input di dati e J è la dimensione del modello). Altri casi di (J < D) non ben determinato oppure sopradeterminato (J > D) sono stati esaminati. Si parla di matrice o tabella di mixing quella trasformazione lineare che porta dalle sorgenti delle singole voci al segnale registrato dai microfoni. Nel caso dell'EEG: L'obiettivo è stimare la matrice A di mixing e le serie temporali delle sorgenti tramite le tecniche BSS. Invece che partire dalle sorgenti, partiamo dai segnali per ritrovare le singole sorgenti (da eeg derivare attività elettrica della varie aree). Assunzioni di base ICA: 31 sorgenti indipendenti, sennò soluzioni infinite 32 i segnali sono prodotti di combinazioni lineari fra soggetti 33 nel cervello queste assunzioni valgono molto spesso, per cui questo metodo si apllica spesso. Il metodo statistico trova le componenti indipendenti (noti come fattori, variabili latenti o sorgenti) massimizzando l'indipendenza statistica delle componenti stimate. La non-gaussianità, motivata dal teorema del limite centrale, è un metodo per misurare l'indipendenza delle componenti. La non-gaussianità può essere misurata, ad esempio, dalla curtosi o approssimazioni della negentropia. L'informazione mutua è un altro criterio molto sfruttato per misurare l'indipendenza statistica dei segnali. AMBIGUITA' UTILIZZO ICA 34 viene alterato ordine temporale sorgenti 35 si perde ampiezza originaria dei segnali della sorgente 36 rimane l'amniguità del segno Uno dei primi usi ICA = Pulire EEG dagli artefatti ARTEFATTI PRINCIPALI EEG 1. movimenti involontari- i segnali dall'essere abbastanza lisci passano bruscamente ad onde molto ampie, veloci e aguzze su tutte le tracce. Questo artefatto è caratterizzato dal coinvolgere una banda molto ampia di frequenza e da un ampia variabilità di ampiezza. Di solito non si corregge tramite matrice di mixing, ma si elimina questo segmento da tutte le tracce. Composto da 2 componenti: 1, elettrodo risente dello spostamento e la sua stessa oscillazione da origine a onde lente di fondo 2, componente muscolare vera e propria legata al movimento. 2. Pulsazioni cardiache- la contrazione del ventricolo sinistro si ripercuote sull'EEG e genera dei picchi corrispondenti e isolati. In queste situazioni l'ICA è molto utile per ripulire le tracce. • Lente -> bassa frequenza -> ampia scala temporale -> grande popolazione neuronale • Veloci -> alta frequenza -> attività locale : • Conservate filogeneticamente • Condizionano la selezione di impulsi esterni • Collegano temporalmente i neuroni in aggregati funzionali • Facilitano la plasticità sinaptica • Hanno un’organizzazione gerarchica( modello small world – determina coscienza); il comportamento su scala locale è influenzato dal comportamento di aree più vaste a loro volta influenzate da network più grandi. Oscillazioni -> collegano il comportamento dell’attività di un singolo neurone ( + rapide, + attivo il comportamento). FUNZIONI DELLE OSCILLAZIONI CEREBRALI • Selezione degli input – durante il sonno la corteccia è in accoppiamento di attività con il talamo tramite i fusi del sonno; le oscillazioni fanno in modo che i neuroni corticali siano già occupati in qualche attività e meno responsivi agli stimoli esterni. • Phase biasing – Se c’è una forzante talamica comune che agisce su 2 nuclei corticali distinti questi saranno probabilmente portati a scaricare contemporaneamente favorendo la plasticità sinaptica e a lungo termine la generazione di nuove sinpasi. • Binding cell assemblies – due aree oscillano insieme -> si coordinano e interagiscono. • Consolidamento e combinazione di informazioni apprese. PRINCIPALI OSCILLAZIONI ( talamo-corticali) E LORO RUOLI FISIOLOGICI Infra-slow oscillation • La loro fase condiziona l’accadimento dei K-complex in situazioni fisiologiche e di fenomeni epilettoidi in patologia. • Quando ISO è nel suo picco negativo, aumenta la probabilità del verificarsi di un K-complex o di un Interictal spike. • Ha un ruolo fisiologico nel regolare l’eccitabilità corticale su grande scala. • Variabile nel tempo • Lenta con frequenze < 1 Hz • Condiziona il comportamento delle altre oscillazioni • Correlato metabolico dell’accoppiamento astrocitario- neuronale • Corticale e talamica • Coordina le iperpolarizzazioni • Generate da un circuito metabolico composto da recettori bloccanti l’adenosina. SLOW OSCILLATION • Onda esclusiva del sonno profondo a onde lente • Legata alla comparsa del silenzio elettrico ( iperpolarizzazione di tutta la rete corticale) • Frequenza maggiore delle ISO • Astrociti hanno un ruolo importante nel loro funzionamento ( rimettono a disposizione il K) • Correlato cellulare -> attività dei neuroni piramidali • Funzioni : omeostatiche-> eliminazione radicali liberi, pruning sinaptico, rigenerazione delle vescicole per il trasporto NT, degradazione proteine alterate, ricostruzione scorte energetiche , funzioni nell’apprendiemento. • Criteri morfologici di riconoscimento a livello EEG = incisura negativa profonda di almeno 80 µV, larga 300 ms fra gli 0-crossing e ampiezza picco-picco di almeno 140 µV. • Fenomeno frontale, variabile e spontaneo durante il sonno. SPINDLE/α OSCILLATION • Frequenza 10 Hz tipica sia della veglia rilassata che del sonno NREM, i quali condividono la stessa circuiteria a e presentano una piccola differenza EEG per quanto riguarda la loro frequenza dominante, ambedue appartengono al circuito talamo-corticale( n.reticolare talamico, cellule talamo-corticali, corteccia) Fusi del sonno -> possono seguire SO o essere elementi isolati. Hanno un’oscillazione che cresce in ampiezza e poi decresce assumendo la tipica forma a fuso, dura 1-3 sec. e nel sonno a onde lente avviene circa ogni 10 secondi. Si forma perché i neuroni talamocorticali si sincronizzano con il pattern oscillatorio dei neuroni del n. reticolare (inibitorio), i quali quando scaricano, inducono un potenziale post-sinaptico inibitorio nelle cellule talamocorticali. Queste ultime, generano una scarica eccitatoria di Rebound che a sua volta eccita i n.reticolari e ricomincia il ciclo. Scarica Rebound -> arriva anche alle cellule corticali, dove si può rilevare con EEG. Spesso SO e Spindles sono associate -> nella fase di upstate ( fine della SO) l’attività di scarica è organizzata in pacchetti che si alternano ad una frequenza di 10 Hz, perché? Perché la depolarizzazione che porta all’upstate stimola il n.reticolare che inizia ad oscillare con le cellule talamocorticali generando spindle. Ogni oscillazione del fuso corrisponde ad un pacchetto di info. Che è arrivato alla corteccia. L’ippocampo invia stimoli equiparabili ad uno stimolo esterno alla corteccia. ESEMPI IN CUI SONO COINVOLTE DIVERSE OSCILLAZIONI • Consolidamento della memoria dichiarativa nell’ippocampo. • Veglia -> le info. Memorizzate parzialmente nella corteccia e parzialmente nell’ippocampo. • Downstate della SO -> prepara alla trasmissione delle SO silenziando la corteccia. • Sonno -> SO attivano un processo di replay , ovvero riattivano le info. Codificate nell’ippocampo. Questo processo stimola il trasferimento alla corteccia delle memorie riattivate ed è associato a shrap-wave ripples nell’ippocampo e a fusi del sonno talamo-corticali. Chi può intralciare questo trasferimento? L’arousal, indotto da un aumento di acetilcolina o di cortisolo. In sintesi: tutto questo processo appena descritto funziona perché c’è una precisa cordinazione fra i ritmi e la SO. ATTIVITA’ β E γ • Attività locali • Beta -> associato ad un’attività specifica di Arousal dovuto a proiezioni del sistema reticolare ascendente in corteccia. • Gamma -> legato a processi cognitivi, all’attività di interneuroni inibitori; lo si può definire un ritmo indicativo della scarica sincronizzata periodica degli interneuroni inibitori. Modula indirettamente l’attività piramidale eccitatoria. Gamma -> è un marker di vari processi cerebrali, legato a meccanismi di selezione degli stimoli nel processo attentivo. Ha a che fare con la consapevolezza di ciò che viene visto, in definitiva con i processi che rendono un significato percettivo. Gamma precoce -> associato alla stimolazione sensoriale Gamma tardivo -> legato ai processi di MBT e compare in funzione dell’attenzione che si pone ad un compito. ESEMPI DI INTERAZIONE DI GAMMA CON ALTRE OSCILLAZIONI • Cointerazione fra oscillazione theta e gamma in compiti di WM visuospaziale nel ratto : Theta fa si che i neuroni scarichino solo vicini ai picchi positivi della propria oscillazione e in questo modo i ricordi rimangono segmentati e collocati nel tempo. Numero di cicli γ all’interno di un ciclo theta determina lo span della WM. • Ruolo nella sincronizzazione γ nell’attenzione selettiva : γ riflette una sorta di attenzione sensoriale, cioè di preparazione delle aree percettive primarie all’arrivo dello stimolo. Ciò dimostra che l’attività e la capacità di elaborazione delle aree somatosensoriali possono essere influenzate dall’attenzione e di conseguenza la risposta alla stimolo non è stereotipata. • Ritmi intrecciati nell’ippocampo : SO condiziona la comparsa dello spindle a livello corticale , il quale a sua volta condiziona l’ippocampo ( la sua eccitabilità è molto più alta durante attività γ, si ha un aumento delle sharp wave ripples). • Ruolo dell’oscillazione γ nei compiti di MBT • Coordinazione dei ritmi corticali nel sonno NREM. MONTAGGI EEG Derivazione -> modo in cui i canali EEG sono legati fra loro. Elettrodi -> Posti sullo scalpo in posizioni standard secondo il sistema internazionale 10-20 e a partire da questo si è proceduto ad aumentare la densità degli elettrodi. Montaggio = più derivazioni di diversi canali registrati simultaneamente e messi in ordine specifico predeterminato. Il montaggio dipende anche da cosa si è preso come punto di riferimento per i potenziali. 2 metodi di montaggio -> referenze unipolari e bipolari ( per localizzare la sorgente di un’onda si va a vedere quando c’è un cambio di polarità) Montaggi tradizionali -> longitudinali, trasversali, coronali. COMPONENTI TARDIVE ERP (rilevabili solo nella veglia) MMN • Latenza 120-200 ms, ampiezza 0.5-5 µV • Studiata in pazienti in coma • Componente degli erp uditivi che riflette la detenzione automatica degli stimoli inconsueti e irrilevanti che deviano per qualche attributo sensoriale ( frequenza sonora ) dalla serie di stimoli più frequenti ( standard) . • Legati all’attenzione verso lo stimolo esterno • Alterata in pazienti con Parkinson P300 • Ampiezza > se è < la probabilità di comparsa dello stimolo • Latenza 250/350 ms • Riflette il risultato del confronto dello stimolo con il modello interiore di esso immagazzinato in MBT per estrarre connotati rilevanti per il compito in cui l’individuo è impegnato. • Ha stretta relazione con contenuto informativo/semantico dello stimolo • Suddivisone in P3a ( origine frontale- attenzione verso stimolo) e P3b (origine posteriore- attenzione selettiva). N400 • Onda negativa legata a stimoli acustici • Legata a livelli attenzionali ed elaborazione semantica • Raggiunge il picco a 400 ms dalla presentazione dello stimolo • Deflessione negativa del segnale elettrico • Segnale più forte negli elettrodi delle aree centro-parietali. • Parte della normale risposta cerebrale a parole o altri stimoli significativi. PARADIGMI CON STIMOLI EMOTIVI – sistemi organizzati secondo valenza o arousal EARLY POSTERIOR NEGATIVITY (EPN) • Precoce (200 ms) -> interazione tra amigdala e aree visive LATE POSITIVE POTENTIAL • Latenza da 400 ms a 800 ms -> aree posteriori- onda potente • Incremento BOLD aree parietali ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… SNC = encefalo + MS+ nervi SNP = somatico-> contrazione fibre muscolari scheletriche Autonomo -> eccitazione/inibizione cellule muscolatura cardiaca liscia e ghiandole RIFLESSI AUTONOMI INVOLONTARI Regolazione della : • P arteriosa • FC • Forza di contrazione del cuore • Respirazione • Flusso sanguigno • Bilancio idrico • T corporea • Metabolismo • Numero globuli rossi • Diametro pupilla • Visione a distanza • Motilità • Secrezione intestinale SN SIMPATICO • Coinvolto nella situazione lotta/fuga • Si attiva quando concentriamo le nostre forza • Risposte : aumento battito cardiaco, aumento acuità visiva, rossore, vasodilatazione. • NT principali : Na e A • Diffuso -> fibre pre-gangliari possono attivare più neuroni post-gangliari • Organizzazione -> colonna gangliare-paravertebrale da t1 a t3 • Fibre pre-g -> corte • Fibre post-g -> lunge • Gli effetti del simpatico si esplicano grazie al rilascio di A da parte della midollare del surrene(questa origina nell’ectoderma) • L’azione del simpatico si Svolge molto nella midollare del surrene la midollare del surrene è una ghiandola neuroendocrina specializzata e strettamente correlata alla branca simpatica; essa può essere considerata un ganglio simpatico modificato che secerne direttamente nel circolo sistemico noradrenalina e soprattutto adrenalina. Funzioni del Simpatico: • Dilatazione pupilla • Inibizione salivazione • Aumento capacità respiratorie • Inibizione digestione • Stimola rilascio insulina SN PARASIMPATICO • Conserva l’energia • Attivato durante il riposo • Diminuisce battito • Aiuta digestione e processi metabolici • NT -> Ach • Lunghezza fibre pre e post g. all’inverso del simpatico • 1 neurone pre-g si connette ad 1 neurone post-g. Funzioni parasimpatico: • Restringe pupilla • Favorisce salivazione • Restringe vie aeree • Rallenta battito • Favorisce digestione • Stimola secrezione pancreas le branche simpatica e parasimpatica del sistema autonomo possiedono la stessa struttura generale. innervazione duplice: - la maggior parte degli organi è innervata dal simpatico e dal parasimpatico - un sistema prevale nel controllare l’attività di un dato organo (TONO) innervazione solo simpatica: – midollare surrene – rene – muscoli piloerettori – ghiandole sudoripare – controllo pressione arteriosa Midollare del surrene: - 80% e 20% NE - l’effetto della liberazione di NE e E dura5-10 volte più a lungo rispetto alla liberazione da parte del SN simpatico (rimozione più lenta) - E prodotta dal surrene ha un’azione sul metabolismo e sulla GC maggiore della stimolazione simpatica diretta - la stimolazione surrenale può stimolare anche strutture che non sono innervate direttamente dal simpatico - sistema simpatico e midollare del surrene cooperano nelle loro azioni • Usato per: indagare gli aspetti legati alle emozioni, vedere come il cuore e l’attività respiratoria insieme possono modulare l’attività cerebrale Volume conduttore • L’ECG è effettuato mediante l’impiego di elettrodi(ciascun elettrodo vede il cuore da prospettive diverse) posizionati sulla superficie del corpo. • E’ possibile rilevare il potenziale elettrico prodotto dal cuore mediante elettrodi di superficie perché il corpo è un buon conduttore delle correnti elettriche generate dal cuore. • Un galvanometro rileva le correnti prodotte dal dipolo cardiaco. Onda di depolarizzazione/ripolarizzazione – ventricolo Onda di depolarizzazione/ripolarizzazione- atrio IL VETTORE CARDIACO Il cuore è TRIDIMENSIONALE: • La distribuzione di cariche durante il ciclo cardiaco puo’ essere schematizzata con un VETTORE risultante orientato nello spazio. • DIREZIONE e INTENSITÀ del vettore cambiano nel tempo: l’intensità è proporzionale alla quantità di cariche, ovvero alla massa del tessuto coinvolto. DERIVAZIONI ELETTROCARDIOGRAFICHE I dipoli ed i relativi vettori, che si formano nei processi di depolarizzazione e di ripolarizzazione del miocardio possono essere considerato proiettati sulle varie superfici e sezioni del corpo. Derivazioni sul piano frontale – bipolari e unipolari Derivazioni sul piano orizzontale (precordiali o toraciche) -unipolari Le derivazioni bipolari -> sono tali in quanto registrano le differenze tra le variazioni di potenziale che nel corso della sequenza di depolarizzazione e ripolarizzazione si producono tra due punti della superficie corporea Sul piano frontale -> D1 - si ottiene connettendo con i due poli del galvanometro un elettrodo posto sul braccio dx ( - ) e sul braccio sinistro ( + ) D2 = D1 D3 – si ottiene connettendo con i due poli del galvanometro un elettrodo posto sul braccio sX ( - ) E DX (+) Le derivazioni unipolari - registrano le variazioni di potenziale che si ottengono in un solo punto della superficie corporea confrontandole con un valore di potenziale zero Sul piano frontale -> aVR (braccio destro) -Derivati dagli stessi elettrodi delle derivazioni DI, DII, DIII. aVL (braccio sinistro) - Derivazioni unipolari in corrispondenza del braccio sx di quello dx e della gamba sx, rispetto a un punto a potenziale zero (TC). aVF (gamba sinistra) Il terminale centrale (TC), o t t e n u t o connettendo i terminali I, II e III, ha potenziale nullo perché: I + III = II (legge di Einthoven) CONTROLLO RITMO CARDIACO A RIPOSO A riposo il ritmo cardiaco è sotto il controllo tonico simpatico e parasimpatico. L’inibizione parasimpatica domina sulla stimolazione simpatica. • Atropina: bloccante recettori muscarinici • Propanonolo: bloccante recettori adrenergici Beta Cuore autogenera impulsi: nodo seno-atriale (SA)- cellule pacemakers: • Generano input • Hanno la capacità di generare potenziali d’azione che viaggiano e generano una depolarizzazione sugli atri e un potenziale d’azione sulle cellule del miocardio. Un cuore staccato dal SNA ha una certa caratteristica di battito. Quando lo attacco lo SNA non ha capacità modulatoria su frequenza cardiaca, contrattilità cardiaca e conduzione dell’eccitabilità cardiaca.