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È pago d1osti 1 ® Neuroscienze comportamentali 17
SINTESI ILLUSTRATA
mentali sono una /
LPinca delle neuroscienze che si k Amaia)
Prcentra sule basi biologiche dei | %{_-S
dò ito. Presentano molti le
’olegamenti con altre discipline | | i
cir icentich pura 1 2) \ ; È
ao si \al
Quando i neuroscienziati
comportamentali progettano le
| loro ricerche, lavorano in
equilibrio tra tre prospettive di |
| ricerca generali. correlazione,
| intervento somatico,
intervento comportamentale
| (figura 13)
Ga cerca nelle neuroscienze ]
om tali viene condotta
sa var livelli di analisi, che |
spazano dagli eventi molecolari al
sunzonamento di tutto il cervello, LL
iuazioni sociali complesse T
ura 16)
La diffusione di disturbi |
neurologici e psichiatrici |
| esigeun pesante tributo |
| sa emotvo sa
a | economico (Figura 1 8)_}
er
Banche se i geni hanno un |
impatto fondamentale sulle
funzioni cerebrali, è noto che
l'esperienza altera fisicamente il
cervello e che persone
| geneticamente identiche non
saranno necessariamente affette |
i
Ki
PI
Ì
Ùi
1
dagli sessi disturbi cerebrali — |
(Figura 19)
J
G sebbene gli uomini si sano
1 interrogati sul controllo del
comportamento per migliaia di
anni, solo relativamente di
recente sì è imposta una visione
meccanicistica del cervello
| (Figura 1.13)
Bi concetto di localizzazione di funzione,
nato grazie alla frenologia - nonostante
difetti della metodologia dei frenologi —
| ha rappresentato una pietra miliare per le
neuroscienze comportamentali. Oggi
|
sopiamo che la parte del cervello che
| Mostra un picco di attività varia in
Manera prevedibile a seconda del |
| compito che l'individuo sta svolgendo in
Quei momento (Figura 1 14)
La localizzazione delle funzioni
cognitive è uno degli scopi
| centrali delle neuroscienze
| comportamentali. Con le moderne
| tecnologie di imaging e una
| comprensione meglio supportata
delle abilità cognitive, sta
emergendo una visione
dettagliata dell'organizzazione del
cervello (Figura 1.14)
4
9199908420558 2 © Neuroanatomia funzionale 4
SINTESI ILLUSTRATA
ll sistema nervoso è vasto e moni- @ A livello microscopico, i neuroni sono l'unità di
tora, regola e modula tutte le | base del sistema nervoso centrale. Un neurone
MINI nta ie par e AU tipico dei vertebrati è costituito da quattro parti
organi del corpo (Figura 28) | (1) corpo cellulare, che contiene il nucleo, (2)
n | dendriti, che ricevono le informazioni; (3)un ——|
I neuroni formano contatti funzionali | / assone, che veicola gli impulsi dal neurone, e (4) un |
cn altri neuroni 0 muscoli 0 ghiandole | terminale assonico, che trasmette gli impulsi del |
usando strutture specializzate chiamate | neurone alle altre cellule Data la molteplicità di
sinapsi. Le sinapsi possono localizzarsi Ì funzioni a cui sono adibiti, i neuroni hanno dimen-
sulle spine dendritiche, che mostrano Ì sioni, forma e attività chimiche molto variabili
plasticità neuronale, cambiando forma (Figure 2.2 e 2 3, Tabella 2 1)
in risposta a esperienze specifiche, A re
vello della maggior parte delle sinapsi | Tassone è in genere tubolare e può dividersi ]
Ì
|
un neurotrasmettitore chimico rilasciato | in molte branche collaterali, La sua funzione
dai terminali presinaptici diffonde ] principale è dì veicolare i potenziali d'azione
attraverso la fessura sinaptica e si lega | fingo. sua membrana. inoltre, nella parte
a specifiche molecole recettoriali sulla — || interna dell'assone, proteine motrici specia-
membra lizzate “camminano” per la lunghezza
LI inedite si dell'assone in entrambe le direzioni, traspor-
We callule gliai hanno molte funzioni, tando vescicole ripiene di sostanze importan-
fra cui lo smaltimento dei neurotra- soglio, tei
smettitori, la produzione degli strati di = = ==
mielina intorno agli assoni, lo scambio N° , Ga un livello anatomico grossolano
di nutrimento e altri materiali tra | | (vale a dire a occhio nudo), il
neuroni, la regolazione diretta delle 4 7 sistema nervoso dei vertebrati è |
interconnessioni e dell'attività dei x | diviso in sistema nervoso periferi- |
neuroni e la rimozione dei detriti as $ | coe centrale ll sistema nervoso
cellulari Figura 2.7) periferico inciude | nervi cranici, |
seno SI | nervi spinali e il sistema nervoso |
Wi sstema nervoso autonomo è costituito | autonomo (F.gure 29.e 2 10)
dal sistema nervoso simpatico, che x Li AE dae
prepara como pe l'azone, dl sistema | aa
parasimpatico, che solitamen- | |
te ha l'effetto opposto di quello del | 8 (SNO è costituito dal cervello e
sistema nervoso simpatico, e dal sistema | _dal midollo spinale (Figura 2.8)
nervoso enterico, che innerva l'intesti» 5 om 2
no (figura 2.11) È {D ! cervello umano è dominato
TTT dagli emisferi cerebrali, che |
ie principali divisioni del cervello sono | | includono la corteccia cerebrale, |
Il prosencefalo (telencefalo e dience- | una vasta superficie di tessuto |
| #alo), | mesencefalo e il rombence- | corrugato. La corteccia cerebrale
lo (metencefalo e mielencefalo) | a sei strati è responsabile di
igura 2.14) 3 funzioni complesse come la
percezione, il movimento, il
linguaggio e la memonia, Altri
| sistemi neuronali includono i
- nuclei della base, che regolano
il movimento, il sistema limbi- |
co, che controlla il comporta-
mento emotivo e le funzioni
mrestiche, e il cervelletto, che
coopera al controllo motorio
(figure 2.12 6 2.17)
My cenelo e il midollo spinale racchiusi e
protetti dalle tre meningi galleggiano
ne liquido cerebrospinale (CSF), che
| circonda il cervello ed è presente anche
| alsuo interno (attraverso i ventricoli)
{ Figura 2.19)
Le moderne tecniche di visualizzazione | =l
| rendono possibile la visualizzazione
| dell'anatomia del cervello umano vivo e
delle differenze di metabolismo nelle
| varie aree Queste tecniche includono la
tomografia assiale computerizzata |
(TAO), la tomografia a emissione di
positroni (PET) a risonanza magneti- |
|
|
_ )
® ! sistema vascolare del cervello
è una rete elaborata di vasi
sanguigni che forniscono
nutrimento e altre sostanze al
cervello. Le pareti di questi vasi
formano una barriera all'entrata di
| ca per immagini (RM), la RMI funzio- |
| nale (RM), l'imaging con tensore di
| diffusione (DT), ia visualizzazione
| ottica a infrarossi e la magnetoence-
fogna (MEG) (figure 2.21 e 2.26, |
x 23,
molecole grandi e potenzialmente
pencolose all'interno del cervello
L'interruzione dell'apporto di
sangue al cervello causa ictus
G
Mata,
128 Partel® fondamenti biologici del comportamento
Joni sono compost | chimica fra cellule |
W Gi: ormoni sono composti chimici | comunicazione el
I dole endocrine | neurotrasmettiton attraversano i
| secreti dalle ghiani | | Reclamo rl snapico n sera
| autocrino agisce sulla cellula che l'ha
1 rilasciato, mentre i segnali paracrini
—]" | agiscono sulle cellule vicine | feromoni
| sono segnali chimici per individui dela. |
| stessa specie, mentre gli allomoni sono |
|
segnali chimici che comunicano con
Î includi di altre specie (Figure 53654, |
Animazione 5.2)
| nel flusso ematico e che si legano a
specifici recettori sulle cellule i /
bersaglio (Figure 5.1 e 5.2) |
eri nni
BA diferenza dei segnali neuronali,
gli ormoni diffondono lentamente |
e agiscono in tutto il corpo. Alcuni
Bian {È Gi ormoni sono uno dei modi dell 7
ormoni agiscono su recettori v v
present mun'ampa sarei — SN EN |
cellule e quindi possono coordinare |
le loro influenze sule attvità dela | |
| maggior parte delle cellule del il 0 Gli ormoni peptidici e amminici si }
| ar a Von pe patoi i | legano a recettori posti sulla superficie |
loin certe specifiche cellule od |
della membrana delle cellule bersagio |
organi (Figure 5.5 e 5.6, | attivano secondi messaggeri all'interno |
| Animazione 5.3) i a della cellula. Gli ormoni steroidei |
WE rr È | attraversano la membrana e Sì legano a
recettori all'interno della cellula,
regolando l'espressione genica (Figure
Un sistema a feedback negativo » BiTe5a, more 53)
| monitora e controlla il tasso di secrezione w
di ciascun ormone. L'ormone agisce sulle
cellule bersaglio, conducendo a
cambiamenti nella quantità di sostanze
da esse rilasciate. Nel caso più semplice,
l'ormone agisce anche sulle cellule
endocrine, e questo regola il successivo
tilascio dalla ghiandola endocrina (Figura
5 10, Animazione 5 4)
cli
[Altri ormoni sono controllati da fattori di
rilascio dell'ipotalamo, ciascuno dei quali
regola il rilascio di un ormone tropico ca
parte dell'ipofisi anteriore, che a sua volta
controlla la secrezione di una ghiandola
endocrina. Gli ormoni della ghiandola |
endocrina fomiscono un feedback negativo
all'ipotalamo e all'ipofisi (Figure 5 106.5 11)
%
W Gi ormoni dell'ipofisi posteriore sono
prodotti da cellule neuroendocrine nei
nuclei sopraottico e paraventricolare
dell'ipotalamo, i quali inviano 1 loro assoni
{lungo il peduncolo ipofisario nell'ipofisi
posteriore, dove terminano sui capillari.
Quando queste cellule neuroendocrine
sOnO stimolate a produrre potenziali
d'azione, esse rilasciano ossitocina e
vasopressina nel circolo ematico (Figure
(_5.12-5.14)
Gli ormoni dellipofsi anteriore sono}
controllati dl sovrastante ipotalamo. Cellule | |
neuroendocrine ‘potalamiche inviano i loro f
‘assoni all'eminenza mediana e |} secernono i Î
fatton di rilascio nel sistema portale f
Ipofisario, che trasportà | fattori di rilasio |
all'ipofisi anteriore. Fattori di rilascio
(potalamici differenti stimolano o inibiscono le |
cellule dell'ipofisi ‘anteriore che secernono
‘ormoNI tropici (Figure 5.15.57 7)
diante
lic pa)
Qi colule ipotalamiche secernono il fattore]
di rilascio delle gonadotropine (GnRH) |
nel sistema portale ipofisario per stimolare |__
le cellule dell'ipofisi anteriore a rilasciare |
l'ormone follicolo-stimolante (FSH) e
l'ormone luteinizzante (LH), che
stimolano le gonadi a rilasciare ormoni
steroidei. | principali steroidi gonadici nel
Maschio sono androgeni come il
testosterone, mentre le ovaie rilasciano
estrogeni come l'estradiolo e
progestinici come il progesterone
| Figura 5.19)
Molti comportamenti richiedono —
Coordinazione di comPONENTI neurali è
ormonali. | Messaggi possono essere Î
trasmessi nel COTPO pEr via nersale
neurale, neurale-endocrino, |
‘endocrino-endocrino o Î
endocrino. neurale. L'esperienza |
ormoni influenzano Cmportamerti, |
£ guindi le future esperienze (Figure |
Î
Ì
5.23 e 5.24)
pr
__6 ® L'evoluzione del cervello e del comportamento __153
_——— SINTESI ILLUSTRATA_______
ott
| Conoscendo questa relazione
di, possiamo interpretare le
| somighanze e le differenze nel
| comportamento e nella struttura
| ci specie diverse (Figure 6 3 e 6 4)
o Ric tatoo dell'evoluzione par mezzo dell —
7 unioni smi 3 ca di arianot ‘selezione naturale di Darwin propone che
| comuni alias la somiglianza gli individui con tratti adatti facciano più |
| moto o figli. consentendo così alla specie di evolversi
convergente Pigun 01) | el corso del tempo. Questo processo di
s selezione naturale favorisce i nuovi geni
sula dassiicazione degli — (mutazioni) che conferiscono tratti adatti,
ge RI canine Ì tra cui quelli comportamentali. Per mezzo di
namal autano a determpare — | ig è questi cambiamenti graduali, tutte le specie
dianto strettamente specie RS animali si sono evolute a partire da un
Foreleeapafiia Î @ @| antenato comune (Figura 62) }
|
‘comprendere l'evoluzione del
ae. sistema nervoso, incluso Il cervello
umano. Forniscono anche una |
7] prospettiva con cui comprendere |
| Seoanolo adattamenti comportamentali |
| specie-specifici (Box 6 2) j
Gli studi comparativi ci aiutano a
|
ii
sistema nervoso degli animali
"invertebrati varia in complessità da una
| semplice rete nervosa alla complessa
| struttura dei molluschi. Il sistema pda alii
ervoso di alcuni invertebrati potrebbe Differenze nelle dimensioni e
fornire un modello semplificato per la nell'organizzazione di
comprensione di alcuni aspetti del specifiche regioni cerebrali
sistema nervoso dei vertebrati (Figura sono talvolta dovute a forme
| 68, Attività 6 2) distintive di adattamento
comportamentale in specie
diverse (Figura 6.9)
Be civsoni principali del cervello satin an
‘sono le stesse in tutti | vertebrati
| Le differenze tra questi animali
sono soprattutto quantitative,
come si vede dalle dimensioni
elle cellule nervose e delle regioni
cerebrali e dalla quantità di
| ramificazioni dendritiche dei
| neuroni (iqure 6.9 e 6.10)
nina
|Endocalchi di fossili di cervelli
di specie estinte indicano che il
risultato principale
dell'evoluzione dei mammiferi
consiste nelle maggiori
dimensioni del cervello. Queste
devono essere interpretate in
‘termini di massa corporea.
Come regola generale, il peso
del cervello dei vertebrati è
proporzionale al peso corporeo
alla 0,69 (Figura 6.1
BAicuni animali hanno cervelli più
| grandi e alcuni hanno cervelli
| più piccoli di quanto sia predetto
| dalla relazione generale tra peso O
| cerebrale e corporeo, ovvero, ssssi@ i primati hanno una corteccia
| differiscono in termini di fattore ei | particolarmente grande rispetto
diencefalizzazione Gliumani, |M w 0 » È alle dimensioni del cervello.
| in articolare, hanno cervelli più = 3 ad | Questo aumento relativo delle
| grandi di quanto le dimensioni su | dimensioni della corteccia
| del loro corpo lascerebbero sumei | sembra essersi evoluto perché
| predire (Figura 6 13) 2 DI più ci dello
tu cerebrale si sono
RR ISIS allungati, col risultato di una
DS: pensa che diversi fattori, tra | e en corteccia sproporzionatamente
*= | grande (Figure 6.16 e 6.17)
[Gli esseri umani
assomigliano ai loro parenti
più stretti, gli scimpanzé,
più per quanto riguarda
sangue e fegato che per
quanto riguarda il cervello
(Figura 6.23)
{ cul'utlizzo degli utensii, |“ (LL
| l'innovazione e le relazioni |
| socali abbiano guidato Ì sr n
| l'espansione della corteccia dei ami
primati Figure 6.18 e 6.19)
{_primati Figure 6.18 e 6.19) _] semper
L'analisi dei meccanismi di riproduzione e
gli studi genetici della frequenza dei
polimorfismi a singolo nucleotide
{SNP) n loci cromosomici specifici
indicano che, sebbene le influenze
culturali abbiano un impatto importante,
l'evoluzione attraverso la selezione
| naturale continua tutt'ora negli esseri
{_umani (Figura 6.27 e Tabella 6 1)
@ L'esperienza influisce sulla
182 ‘arte Il © Evoluzione e sviluppo del sistema nervoso centrale
——_—_—______ SINTESI ILLUSTRATA
Wi cervetto dei vertebrati si sviluppa a |
Gli eventi embrionali precoci nella
partire da un tubo neurale con tre formazione del sistema nervoso
suddivisioni che diventeranno deere!
77] | comprendono una sequenza di sei process
Prosencefalo, mesencefalo eta ] ® MISI celllan (1) neurogenesi, (2) migrazione
o meefalo (Figura 71) +4 cellulare, (3) differenziamento
x
cellulare neuronale e (6
| riarrangiamento delle sinapsi
(Figure 72 e 7 3, Animazione 7 4)
V'dE
Bin animali semplici quale il RAR x
nematode C. elegans, le vie neurali
e le sinapsi si formano sulla base di
uN piano genetico innato che
specifica le relazioni precise tra
assoni in crescita e cellule bersaglio | "=
particolar. Tuttavia, in animali più |
complessi — inclusi tutti i vertebrati |
— sono le interazioni
cellula-cellula a determinare il
destino dei singoli neuroni e della
glia (Figure 7 4-79, Tabella 7.1)
E cellulare, (4) sinaptogenesi, (5) morte
= )
Sebbene negli essen umani la
maggior parte dei neuroni sia
presente dalla nascita, la maggior
parte delle sinapsi si sviluppa dopo la |
nascita e continua a svilupparsi fino |
all'età adulta. | cambiamenti fetali e
Li o postnatali del cervello comprendono |
E la mielinizzazione di assoni da
| parte delle cellule gliali e lo sviluppo
di dendriti e di sinapsi da parte dei |
neuroni (Figure 7.10, 7.11, 7.16)
tra determinanti dello sviluppo |
del cervello sono compresi (1)
l'informazione genetica intrinseca
e (2) un gran numero di fatton
estrinseci, quali i fattori
neurotrofici, la nutrizione e
l'esperienza. Questi fattori
interagiscono grandemente dato
che fattori estrinseci come
l'esperienza possono influenzare |
l'espressione genica (Figure
7 12-7.15, Tabella 7.1)
@un danno nello sviluppo fetale che porta
a disabilità intellettive può essere causato
dall'uso di sostanze come l'alcol durante
)) — ‘a gravidanza Ereditare alcuni geni può
portare a disabilità intellettive (Figure
7176718)
@ L'espressione genica è influenzata
fattori ambientali e dall'esperienza,
‘quindi le influenze e
si possono influenzare profondamente lo
@ uno sviluppo non corretto del sviluppo cerebrale senza alterare la
cervello può essere causato da | sequenza di nucleotidi in nessun gene
mutazioni o da altri distubi | sa Fr. E.S gi | in modo simile, individui
geneticamente controllati Î geneticamente simili, 0 gemelli o cloni,
Alcuni, come la sindrome di | non mostrano comportamenti identici
Down e la sindrome dell'X
(Figure 7206721)
fragile, sono collegati ad canon
alterazioni dei cromosomi, altri a
disturbi metabolici, comela |
fenilchetonuria (PKU) (Figure | —_ - a
7.187,19) f (D La malattia di Alzheimer sembra
——-- i essere causata da un accumulo di
B-amiloide, che causa la comparsa
di placche senili extracellulari
degenerative e matasse
neurofibrillari intracellulari
costituite da Tau, in maniera
diffusa nella corteccia. Diversi geni,
tra cui quelli che codificano per la
presenilina e l'apolipoproteina E
r
4
crescita e sullo sviluppo del
sistema nervoso. Essa può
indurre e modulare la
formazione di sinapsi,
Ì
|
mantenere sinapsi già formate tt ge | (Apoe), influiscono sul tasso di
o specificare quali neuroni e LL sa | accumulo di amiloide e, pertanto,
sinapsi soprawivranno e quali | | causano 0 aumentano il rischio di
verranno eliminati (Figure I | sviluppare la malattia di Alzheimer.
7.22-7.24) tati L'attività mentale, l'attività fisica e
A
un sonno adeguato sembrano
ritardare l'insorgere della malattia
6-7.29)
10 » Visione: dall'occhio al cervello __269
_———— SINTESI ILustrata__—__
“xe è rifratta dalla lente trasparente ) id
parchi "i e Gia reina contiene due tipi di fotorecettori |
comea) e dal cristallino, in modo che | ' bastoncelli sono molto sensibili alla luce,
| emagn degl ogget vadano a fuoco | | lavorano anche in bassa luminosità
} t'enstalino è una lentea |
variabile, che consente,
"eso processo dell'accomodazione.
| mettere a fuoco oggetti a distanza
Spie dala reina L'immagine sula
Stra è caporotta, rovesciata e
@| | ambientalee non partecipano alla visione
Ì dei colori. Essi formano il sistema
ini scatopico, che lavora appunto in basse
| | Kimmosità ambientali | coni sì distinguono |
| | mtretpi ciascuno con un diverso |
| fotopigmento, che assorbe |
| preferenzialmente alcune lunghezze Ì
F
| impecot di onda piuttosto che alte, e i consentono
pini iz quindi la visione dei colori. coni formano
("i rama consiste i srt di neuroni, coni] i sistema fotopico, che lavora in alte I
Oiirecetton nell strato più interno | quenittà di luce |fotorecettori si adattano
Pecetto simoano le cellule c i Ivelo medio di luce che i colpisce,
| chestmoiano le cellule gangliari Le cellule | N “ e sono così in grado di lavorare su
jar della retina formano, con i oro
agoni, nervo ottico, che invia informazioni
cervello Le cellule amacrine e le
un’ampia gamma di intensità della luce
(Figure 10.2-10.6, Tabella 10.1) }
per mettono
Mille in comunicazione! TE II
| feti diversi dell retina, usando processi Bir mosto campo veto ah fuoco]
\ fyme linibizione laterale, per anali ia fovea porzione |
a Pirro con la maggior densità di com, caratterizzata
anche dall'assenza di strati retinici sopra di
essa e da connessioni più dirette con le cellul
ganglari, ed è quindi in grado di assicurare il
massimo della acultà visiva (nitidezza della
visione). | coni sono concentrati nella fovea
mentre i bastoncell sono nella periferia della
retina, così che la nostra visione periferica ha
migliori capacità nella visione di oggetti di
debole luminosità ma non ci fornisce
informazione sui colori Figure 10 5
I iluminosttà (Fgure 10.2, 10.
gi semcamoo visivo sinistro cade sulla retina
dell'occhio sinistro e sulla retina
temporale dell'occhio destro. Solo le cellule
ani della retina nasale inviano | loro
assonì all'emisfero opposto, formando il
| chiasma ottico, così che il campo visivo
| sinistro proietta all eno destro
Ze 1010
[figve a o -10,1), Animazione 10.2) co]
[ji iv gangli del retina fanno sinapsi 20: (Éi campi recettivi dell celle bipolari e delle
* qui neuroni del nucleo genicolato laterale sq è cellule gangliari consistono di zone circolari
INGL) nel talamo. | neuroni del NGL inviano concentriche, una zona centrale e una
foro assoni a formare sinapsi sui neuroni | Fa periferica, che hanno effetti opposti: esse
dell strato IV della corteccia visiva primaria | sono 0 centro on/periferia off 0
| {chiamata anche VI 0 corteccia striata), posta | centro off/periferia on (Figure 10126
1 fl iobo occipitale VI invia informazioni a [110 13. Animazione 10.3)
| mote aree vsive differenti, chiamate nr e o ea
| amulatvamente cortecce extrastriate, che Î Pi Sae
i Spor ot un terzo della corteccia umana TUOI (91 campi recettivi di cellule a ivelli
e che analizzano diversi aspetti della va via più elevati lungo le ve visive
| informazione visiva (Figure 10 14 e 1019) a cambiano seguendo due modalità principali
ss (1) diventano sempre più grandi (ocupano
n parti più estese del campo visivo) e (2)
La nostra capacità di percepire i colori richiedono stimoli sempre più specifici per
cipende dl presenza di te diversi tipi di fornre delle risposte Per esempi,
| opsina net coni. Ogni cono risponde a _| rispondono meglio a una barra luminosa
{ u'ampia gamma di lunghezze d'onda, non 0 orientata secondo un angolo particolare o
| aun singolo colore. La nostra percezione che si muove in una particolare direzione
| del core ha quindi origine dall'analisi della ® 2 (iquie 10 15-10.22. Animazione 10.4)__|
| attività relativa dei tre sistemi di coni, fatta | 3) Pre
| dale celle ganglin retiniche con campo $ S Le aree conticali visive sono organizzate
| recettivo con spettrale e dal È Ù in due grandi vie: la via del dove è e la
‘opponenza
successivi livelli di analisi a livello corticale via del che cosa è, che servono,
rispettivamente, a localizzare gli oggetti
figue 1023-1026)
e a organizzare funzioni vsomotorie,
(i mopa si crigina per un eccesso | | Il e a riconoscere gli oggetti
| potenza nelle lenti dell'occhio e per una | | (Figure 10.27 e 10.28)
| ecesvaInghezza del buibo oculare ,
| Un'eccessiva esposizione a lluminazione Qie procedure utlizzate per curare
| article durante l'infanzia potrebbe l'ambliopla hanno maggior probabilità di
| contribute all’eccessiva crescita del bulbo successo se praticate in giovane età, ma il
| Egua 1029) ] successo ottenuto anche in soggetti più
anziani dimostra che ll sistema visivo
mantiene una plasticità residua anche
negli aduiti (Figure 10 30 e 10.31)
13000420558
fasi sono pattem di movimenti —
I rvamente semplici e stereotipati, |
Sr mpless ndicano l'essenza di un
motono (figure 11 1 e 112)
paro MOTO
aero ol dalla stimolazione di recettori Î
Sfigrai Comportamenti motori più | condi
col ‘attomo a un articolazione —
mino n coppa. Gli agonisti lavorano
zione i Sinergici lavorano insieme
“ruscoli lisci come quelli dell'intestino,
rotto I controllo involontario;
i striati sono sotto il controllo
tano | potenziali d'azione viaggiano
Sirnerso le fibre nervose motone
dei motoneuroni) e raggiungono
nen muscolari ale giunzioni. °°"
uscolari, rlasciando acetilcolina,
de pe crema la contrazione muscolare
so
si [sine recettori sensitivi nei muscoli
- tendini nspettivamente,
sasmettono un ampio spettro di
‘ntomazioni arca l'attività muscolare
dsstema nervoso centrale.
Lasersità del fuso neuromuscolare
acdessere modulata da impulsi
efteenti che controllano la
Aughezza del fuso. Quando un
muscolo è strato, un arcuito riflesso
causa una contrazione, che lavora
gerrstture al muSCOO la Sua
argnana lunghezza; questa risposta
è chiamata riflesso da stiramento
se 119€ 11.11, Animazione 11.3)
Pace motoria non primaria include
motoria (SMA) che
‘fine Conto delle sequenze moiore
generate intemamente, mentre la corteccia
| pemotoria guida i movimenti in nisposta a
nd estemi La corteccia premotoria e
‘atreregioni del lobo frontale contengono
| neuroni specchio, che sono attivi sia
tando un soggetto muove un oggetto
son un cento scopo sia quando il soggetto
Vede auacun altro muovere un oggetto
{sub el movimento, come la distrofia
Mustolare, la sclerosi laterale amiotrofica
Ta * morbo di Parkinson e la malattia
, sono il risultato di danni a
oper dei motti livelli del sistema
earo muscoli, gunzioni neuromuscolari,
Tuoro, molo spinale, corteccia
da “de. nude della base, o cervelletto
(28 11.12, 1124 11/26)
_—_——
115e 117, Animazione 11.2) J
|
do stesso modo (Figure 11 18e 1120)
ci )
iii ii 11 * Controllo motorio e plasticità 295
SINTESI ILLUSTRATA
a H\e controllo a crito chiuso, movment
È ‘possono essere corretti mentre vengono
| eseguiti sulla base di feedback dai sistemi
i Tò | sensonali Alcuni comportamenti sono così
| rapidi, tuttavia, che sono controllati da un
nr] di controllo a circuito aperto, cioè
| Sono stabili anticipo e non rispondono
| atfeedback (Figura 113)
| Quriairicsa pini dae
che raggiungono il muscolo scheletrico
consste di motoneuroni i cui corpi
| celluan nei vertebrati sì trovano nelle
| colonne ventrali del midollo spinale e
| nel tronco dell'encefalo. | Motoneuroni
ricevono informazioni da una grande
varietà di sorgenti, inclusi gli ingressi
| sensoniali dalle radici dorsali spinali,
altri neuroni del midollo spinale e
| le vie discendenti dal cervello
(figure 118 17.13)
ì Li G 1sstemi di controllo motorio sono |
organizzati in una gerarchia che |
| include la corteccia motoria |
|
|
|
Ertesa]_| primaria e non primaria,
L= Lo cervelletto e i nude: della base
| La via piramidale (corbcospinale)
es} ha origine principalmente dalla |
corteccia motoria primaria (M1)
e raggiunge direttamente
i motoneuroni spinali 0 gli
| intereuroni nel midollo spinale |
[ Figure 114, 11.146 11.16) Î
Le regioni cerebrali extrapiramidali
| che modulano i movimenti includono
‘ nuclei della base (caudato, putamen
| e giobus palidus, substantia nigra e
| nucleo subtalamico), alcuni nuclei |
troncoencefalici prinapali (formazione !
reticolare e nucleo rosso) e il |
cervelletto (Figure 1121 e 1123,
Attività 11.1)
|
}
ea
ll cervelletto è composto di tre }
suddivisioni funzionali principali lo |
Fnoceebalo. | asbrocirabello l cerebrocerebello
eil vestibolocerebel
Danni a ciascuna di ca |
|
| suddivisioni sOnO associati con
specifici quadri clinici. La glia
| cerebellare contribuisce alla
coordinazione motoria fine
(Figure 11.27 e 11.28)
svi femmina, Un circuito per
di TE ersible agli Seri i
rende dall'ipotalamo
fu 1 Meolo spinale, attraverso il |
periacqueduttale e la Î
reticolare bulbare
tratto maschio, neuroni dell'area
mediale (MPOA) esercitano |
in control om Sul Î
| hportamento sessuale, integrando.
Ss call amigdala mediale e
Tdrargano vomeronasale (VNO)
Joni, attraverso la parte
del mesencefalo e i nuclei del
dell'encefalo, terminano sui
roni coinvolti nell'atto
fopuatto (Fiqura 12 6)
e
modem identificano i fattori
al e desiderio come aspetti
‘qucial della sessualità femminile, mentre!
fa ssuaità maschile può coinvolgere
sentimenti di potenza. Tuttavia, le
| ssualità maschile e femminile si
e sono fortemente
i da fattori socioculturali
[Ega 1210)
Gigante marmi reso
° determina lo svilupparsi di
| fistcoli od ovae, e le secrezioni
| cmonali delle gonadi determinano se
| resto del corpo, Incluso il cervello, sì
| siupperà in modo femminile o
| maschile. in presenza di secrezioni
| testcolan si svlupperà un maschio;
inassenza di secrezioni testicolan si
sdupperà una femmina (Figure 12.13
}
Î
e1219)
cei di vertebrati vengono
mascolinizzati dalla presenza di
stero testicolari durante le
prime fasi dello sviluppo. Tali
| effetti di organizzazione
degl steroidi alterano
permanentemente la struttura
ea funzione del cervello e,
‘comportamento dell'individuo
{ Figura 12.18, Animazione 12.2))
Mbverse regioni del cervello umano
| sono sessualmente dimorfiche.
| Comunque, non si sa se questi
dimorfismi siano prodotti dai livelli
| degl steroidi fetali 0 dalle differenze
| sessuali nel primo ambiente sociale
| Figura 12 23, Tabella 12.2)
in
DN
____12 © Il sesso: basi evoluzionistiche, ormonali e neuronali
39
Iterazioni negli ormoni
sterodei prodotti dalle
qonadi alterano il Î
comportamento sessuale
nei maschi e nelle femmine
di mammifero Figure 12.4
Gi comportamento copulato- |
7 rio umano è molto vario. La
sed maggior parte degli uomini
mostra un singolo modello;
le donne mostrano una
risposta sessuale più varia.
| Il modello classico della
sessualità enfatizza quattro
stadi: (1) aumento
| dell'eccitazione; (2) plateau;
| (3) orgasmo, (4) risoluzione
| Figura
comportamento parentale
è un aspetto cruciale della
| riproduzione ed è
| significativamente influenzato
| dagli ormoni. meccanismi
| cerebrali per i ci
parentale mostrano una
considerevole sovrapposizione
con i meccanismi implicati nel
| comportamento sessuale
figure 12.11e 12.12)
Le persone possono essere dassificate
sulla base dei loro cromosomi sessuali
dei loro genitali 0 del genere con cui
sidentificano. Le opzioni all'interno di
queste categorie sono complesse e a
volte si sovrappongono, così che i
tentativi di classificare tutti gli individui
solo in due gruppi di genere è una
semplificazione eccessiva della
complessa realtà (Figure 12 15e 12.16)
DÈ stato osservato che nei dimorfismi
| sessuali importanti del sistema
nervoso gli stercidi delle gonadi
alterano caratteristiche quali la
sopravvivenza neuronale, la
struttura e le connessioni sinaptiche
Figure 12 20e 1222)
[Nonostante non sia stato sviluppato È
alcun modello animale affidabile di
orientamento sessuale, tutte le
ricerche indicano che l'orientamento
sessuale è determinato nei primi
tempi di vita e, specialmente negli
esseri umani, non è una questione
di scelta individuale (Figura 12.24)
58
ge 15 © Le emozioni
ao ____ SINTESI ILLUSTRATA
ro sna il
[Egon peer arena
cezi È
Go ema eos avro |) = Sì) == Date,
di, uno stimolo, la teorla di
‘enfatizzava la simultanea
Va € queste espressioni ono
Trtate all stesso modo in molte
quel misura l'attivazione
nervoso simpatico e quindi
deep lo stress, non le menzogne
Me 156-159, 80x15.)
(ee —______@>
Le espressioni facciali sono controllate da
insiemi specifici di muscoli facciali
controllati dai nervi facciale e trigemino.
L'ipotesi del feedback facciale ce
che le nostre emazioni sono influenzate
dale espressioni facciali che mostriamo
‘udo delle lesioni cerebrali ha (Figure 15.10-15.12)
(ene un orcuito cerebrale interconnesso,
| igistema limbico (che comprende
Tanga) che media e controlla le >
i L'autostimolazione =5ò
a
parti del cervello dà un senso
I aicompensa Foure 15.13 15 14)
int
La paura è mediata da circuiti che
coinvolgono l'amigdala, che riceve
Informazioni sia attraverso una via rapida
e diretta, sia attraverso regioni corticali
sensoriali, consentendo risposte immediate!
ed elaborazione cognitiva. La corteccia
prefrontale è importante per l'estinzione
Î delle risposte di paura a uno stimolo
5 anizzone di alcune regioni del ==
stema lmbico elicita un pattem di
pico per quella specie.
| [ell di serotonina sono correlati
| negatvamente con l'aggressione
figure 15.20 e 15.21) i
dalla corteccia surrenale (cortisolo)
e dal midollo surrenale (epinefrina
e norepinefrina), mentre sopprime
altri ormoni (testosterone)
(Figure 15.22-15.24)
risposte fisiologiche allo stress sono
© adettve nel breve periodo. Tuttavia, nelle | |
| spec con una socialità complessa che
tossono esperire stress per lunghi periodi,
Ta cu gli umani, queste risposte ormone!
| dminuiscono la competenza del sistema
| Mmunitario, danneggiando la salute
Figura 15.25)
1 sistemi nervoso, endocrino
e immunitario interagiscono
reciprocamente per monitorare
jalute. | tratti
l'ostilità e la
depressione possono
danneggiare la nostra salute,
per esempio aumentando
Il rischio di un attacco cardiaco
(Figure 15.26-15.29)
ast
16 e Paicopatologo 431
iii SINTESI ILLUSTRATA
guidi PSICNIATTICI SONO prevalenti nelia }
920 modera. Studi sullincicienza cn lente
Giachnia ele famiglie, ne gemelie | - 2S3z}x dea
rele pesone adottate mostrano un forte |
Aygo dei fattori genetici. Piuttosto che un |
feggio gene. ne sono stati identificati
noi che Caprai contre alla
pesa et
Cambiamenti strutturali nel cervello dei
pazienti con schizofrenia — tra cui là
| dilatazione dei ventricoli - potrebbero
| derivare da problemi in fasi precoci di
[_j suluppo L'emergenza della schizofrenia
AE dipende dall'interazione trai geni che
rendono una persona vulnerabile ai
| fattori di stress ambientali
(Figure 164-169 e 16.15-16.17)
"gp frontali sono meno attivi nelle turbo bipolare
Blesone affette da schizofrenia rispetto | n
control. Le teone biochimiche della mis e
sMagfrenia enfatizzano l'importanza dei sce
recettori della dopamina, del glutammato| | e sottili cambiamenti nel cervello ed è
a dela serotonina. Gli antipsiotic tipici | 4 comunemente trattato con litio. |
xcano1 recettori D, della dopamina, | ' | Come perla schizofrenia, anche in |
| |
DI
mentre gl antipsicotlci atipici bloccano i | questo caso sono molt i geni che
‘ggetori 5+HT,, della serotonina | contribuiscono al ischia di disturbo
0-16.14 e 16 | bipoiare, e i chio genetico per
pcs | entrambi i disturbi sembra essere
associato alla creatività (Figure 16.19
[e1620)
f
ure !
)
jinche la depressione ha un forte)
‘coinvolgimento di fattori genetici
‘n generale, le femmine hanno più
probabilità di soffrime rispetto ai |
maschi. Le persone che soffrono di | ia
Teoressione mostrano un aumento dir di vattameno; po fio,
Leaso ranguigno nell cortecia ita | cepresine dla teepie
frontale e nell'amigdala, e una ru | |
compromissione dei cicli del sonno |
e dela regolazione degli ormoni | | (CEetuso diurni |
surenali Figure 16.27, 16.246 ]
della
della serotonina (SSRI) Î
{1625 Box 16.2) n | (figure 16.22 e 1623.
a
Gi sti d'ansia sono caratterizzati da
| cambiamenti funzionali nei lobi temporali, I disturbo post-traumatico
soprattutto nell'amigdiala. | farmaci per | da stress (PTSD)
| l'ansa benzodiazepine (ansiolitici) = = è caratterizzato dalla
‘aumentano gli effetti inibitori dei recettori |Y incapacità di dimenticare
perì GABA. Anche i farmaci che le esperienze tragicamente
influenzano le sinapsi serotoninergiche negative. L'atrofia del lobo
potrebbero ridurre l'ansia Figura 16 26) temporale in questo
LPCSo it disturbo potrebbe essere
causata dall'esposizione
agli ormoni dello stress,
come cortisolo, e da una
anna cn) prolungata sensibilità a tali
Figura 16.27)
è caratterizzato da alterazioni nei nuclei amor egua ezli
dell base e nelle strutture frontali e NEle| | "sm ua
atià fortemente legate alla serotonina | Fat
Nela sindrome di Tourette, la : =
sowrastimolazione dei recettori della fista YO La difficoltà nei seguire con]
dopamina induce tic moton e verbali e [7 S=2" Ie Sa
| compulsioni. Un tipo ristretto di 3 j in movimento potrebbe
psicochirurgia vene ale vote utilizzato | fi. I] servire come endofenotino|
| pertrattae i casi più gravi di disturbi se | per persone a rischio di |
i pon 16.24, Tabella 164, rai | schizofrenia Figura 16.29) j
3 e sicilia
I RT TI
got 858
17 * Apprendimento e memoria 463
TOT SINTESI ILLUSTRATA
soampo. | corpi mammiliari )
(fette imopine » ; mozione cll'ppocampo e della
i netvork che deve essere integro
” pete formare nuove memorie corteccia VR paziente
eplarative = ‘ovvero memorie che H.M, incapace di formare men norie
fossano dichiarare agli altr. Lesioni y " A dichiarative che durassero più di qualche!
queste regioni cerebrali possono | minuto Tuttavia, egli poteva imparare
n 1 nuove abilità, come la copia allo
| specchi, i che mostrava che la sua
Tasare amnesia, un defi di Î t
moria Fura 172) | R "
2 — His ere
Pa Ca A | scoeapraroeconita |
regna dc haratva conse dela] Figure 171-174)
aemoria semantica pe fatt e cela | (ge N I ia
| episodica (o memoria |
topografica) di particolari eventi sii E
Tad alla persona nel passato. Î memoria non EI da ren
ni cerebrali possono rimuovere | land nento di abilità, int ning,
di questi tipi di memoria
qchiarativa senza colpire l'altro, a | ei) E
A gi spente dei test di memoria su animali non umani
‘immagazzinati separatamente RI i: er
I fue 175. 17.14e 17,18) ra o de
n de ritardata non
nelle scimmie (Figure 17.6, 177 17.14)
fpestod al
da diverse regioni
del cenvllo. L'apprendimento filo citi iii
Le memorie sono dassifiate sulla base ]
Sr Do Gul butfer sensori
| mantengono solo brevi impressioni di
riggocampo sia intatto, mentre
\eablità motorie fanno tr” sensazioni La memoria a breve
(MBT), che comprende la memoria di
ifitamento sui nuclei della
tase el riconoscimento di
lavoro, dura solo alcuni minuti.
x ROTA Successivamente, tale memoria o viene
Egue 17170 \ persa, oppure viene trasferita alla
memoria a lungo termine (MLT), che
a può durare anche tutta la vita. | processi
i sequenziali che trasferiscono le
Li / non associativo informazioni da un posto all'altro sono
panta baz mentre codifica, consolidamento e recupero
Le memorie sono soggette ala
compende il condizionamento distorsione durante il richiamo e il
dassico (condizionamento Pavioviano) consolidamento (Figure 17 19-17.21)
121 condizionamento operante ————_:
condizionamento strumentale) i
L'apprendimento associativo e non topi
associativo sono forme di memoria non
dicharativa. Nella lumaca di mare Apjysia, | g ==
i
Il condizionamento dell risposta
della palpebra nel coniglio dipende!
sicuramente dal ceneletto. Questo |
semplce sistema n un mammifero)
fomsce un modello perla
comprensione dela formazione
dele associazioni ne cello de
mammiferi (Figura 17.27)
E
PESSISISO
®
E Forti emozioni possono
influenzare la forza
5 dei icordi, come nel
disturbo post-
traumatico (PTSD)
(Box 17,1)
l'btuazione è dovuta a un indebolimento!
dela sinapsi tra neurone sensorale e dure L ù
quelo motorio (Figure 17.25 e 17.26) È Ri ct se
B' potenziamento a lungo termine (LTP)
tun durevole incremento dell'ampiezza
dela risposta dei neuroni, causato dalla
simolzzone breve ad alta frequenza del
| bro afferenti (tetano). Nell'ppocampo, il
| UP dipende dall'attivazione dei recettori
NMDA, che induce un aumento dei
ecattori AMPA postsinaptii e un maggior
‘scio del neurotrasmettitore. Questi sono
&empi di sinapsi Hebbiane, che diventano
A fort se attivano con successo la cellula
Sostsinaptica e diventano invece più deboli
enon hanno successo (Figure 17 28-17.30.
4nmazione 172)