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Dipartimento di Scienze Umane e della Formazione UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ

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Presentazione sul tema: "Dipartimento di Scienze Umane e della Formazione UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ"— Transcript della presentazione:

1 Dipartimento di Scienze Umane e della Formazione UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Piazza G. Ermini, 1 I Perugia Prof. Stefano Federici Corso di Psicologia generale Corso di Psicologia generale Corso 2 – Fondamenti anatomo- fisiologici della mente 1. Introduzione al sistema nervoso 2. La struttura e le funzioni fondamentali dei neuroni 3. Il sistema nervoso periferico 4. Il sistema nervoso centrale 1. Le strutture cerebrali subcorticali 2. La corteccia cerebrale

2 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 1 Introduzione al sistema nervoso 2

3 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Introduzione Il comportamento è un prodotto dei meccanismi con cui funziona il corpo, in particolare il sistema nervoso. Il sistema nervoso riceve informazioni sulle condizioni dellambiente interno ed esterno del corpo, integra tali informazioni e controlla i movimenti corporei. Il sistema nervoso riceve informazioni sulle condizioni dellambiente interno ed esterno del corpo, integra tali informazioni e controlla i movimenti corporei. Esamineremo la struttura complessiva del sistema nervoso e i principi che regolano il suo funzionamento.Esamineremo la struttura complessiva del sistema nervoso e i principi che regolano il suo funzionamento. 3

4 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale 4 compiti fondamentali assolti dal sistema nervoso Per poter compiere tutte le azioni meravigliose, il cervello, insieme al resto del sistema nervoso, deve svolgere 4 compiti: ricevere i messaggi sensoriali che forniscono informazioni sullambiente esterno; ricevere i messaggi sensoriali che forniscono informazioni sullambiente esterno; organizzare tutte queste informazioni e integrarle utilmente con altre, già immagazzinate; organizzare tutte queste informazioni e integrarle utilmente con altre, già immagazzinate; utilizzare queste informazioni integrate per inviare messaggi ai muscoli e alle ghiandole, così da produrre movimenti coordinati e secrezioni adattive; utilizzare queste informazioni integrate per inviare messaggi ai muscoli e alle ghiandole, così da produrre movimenti coordinati e secrezioni adattive; fornire le basi di ciò che chiamiamo la nostra esperienza cosciente: quel continuo flusso di percezioni, pensieri e sentimenti che dà forma alla nostra vita psichica. fornire le basi di ciò che chiamiamo la nostra esperienza cosciente: quel continuo flusso di percezioni, pensieri e sentimenti che dà forma alla nostra vita psichica. 4

5 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Organizzazione del sistema nervoso 5

6 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il sistema nervoso Il sistema nervoso centrale è composto da: il cervello e il midollo spinale (che scende dal cervello prolungandosi attraverso le vertebre della spina dorsale). il cervello e il midollo spinale (che scende dal cervello prolungandosi attraverso le vertebre della spina dorsale). Il sistema nervoso periferico è composto da: i prolungamenti, detti nervi, che si dipartono dal sistema nervoso centrale. i prolungamenti, detti nervi, che si dipartono dal sistema nervoso centrale. 6

7 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 2 La struttura e le funzioni fondamentali dei neuroni 7

8 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La struttura e le funzioni fondamentali dei neuroni Le unità fondamentali del sistema nervoso sono i neuroni cellule nervose. Queste cellule si sono specializzate nel trasporto rapido delle informazioni da un distretto allaltro del corpo, e nellintegrazione delle informazioni provenienti da fonti diverse. Queste cellule si sono specializzate nel trasporto rapido delle informazioni da un distretto allaltro del corpo, e nellintegrazione delle informazioni provenienti da fonti diverse. In base alla loro funzione si possono distinguere 3 classi di neuroni: I neuroni sensoriali veicolano attraverso i nervi linformazione dagli organi di senso al sistema nervoso centrale. I neuroni sensoriali veicolano attraverso i nervi linformazione dagli organi di senso al sistema nervoso centrale. Gli interneuroni, totalmente compresi entro il sistema nervoso centrale, connettono gruppi diversi di neuroni trasmettendo informazioni dalluno allaltro; poiché veicolano messaggi provenienti da fonti diverse, questi neuroni organizzano e integrano le informazioni. Gli interneuroni, totalmente compresi entro il sistema nervoso centrale, connettono gruppi diversi di neuroni trasmettendo informazioni dalluno allaltro; poiché veicolano messaggi provenienti da fonti diverse, questi neuroni organizzano e integrano le informazioni. La funzione svolta dagli interneuroni è di gran lunga la più complessa e questa classe di neuroni è molto più numerosa delle altre. La funzione svolta dagli interneuroni è di gran lunga la più complessa e questa classe di neuroni è molto più numerosa delle altre. I neuroni motori, o motoneuroni, trasportano messaggi al di fuori del sistema nervoso centrale, attraverso i nervi, fino alle ghiandole e ai muscoli effettori. I neuroni motori, o motoneuroni, trasportano messaggi al di fuori del sistema nervoso centrale, attraverso i nervi, fino alle ghiandole e ai muscoli effettori. 8

9 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il Neurone 9

10 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il disegno di destra rappresenta il sistema nervoso centrale, quello di sinistra i muscoli e la pelle alla periferia del corpo. I neuroni motori trasmettono messaggi dal sistema nervoso centrale ai muscoli e alle ghiandole. I neuroni sensoriali inviano al sistema nervoso centrale i messaggi raccolti dagli organi di senso, per esempio quelli localizzati nella pelle. Infine gli interneuroni, totalmente compresi entro il sistema nervoso centrale e negli occhi, scambiano messaggi tra neuroni. 10

11 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura delle componenti principali di un tipico motoneurone Il sistema nervoso umano comprende qualche milione di neuroni sensoriali e di motoneuroni, a fronte di qualcosa come 100 miliardi di interneuroni (Nauta e Feirtag, 1986). Il corpo cellulare, che riunisce la massa più consistente del neurone, contiene il nucleo e gli apparati fondamentali comuni a tutte le cellule. 11 Gli stimoli degli altri neuroni giungono ai dendriti del motoneurone, che genera quindi impulsi e li invia lungo lassone fino ai bottoni sinaptici. La guaina mielinica non fa propriamente parte del neurone, poiché è formata da cellule di altra natura che si avvolgono intorno allassone.

12 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Dendriti e assoni I dendriti sono lunghi e sottili prolungamenti cilindrici che nei pressi del corpo cellulare presentano tipicamente numerose ramificazioni, le quali conferiscono alla struttura un aspetto a cespuglio. La loro funzione è quella di aumentare la superficie cellulare, così da consentire la ricezione dei segnali provenienti da molti altri neuroni. La loro funzione è quella di aumentare la superficie cellulare, così da consentire la ricezione dei segnali provenienti da molti altri neuroni. Lassone, o neurite, è anchesso un sottile prolungamento cilindrico, ma la sua funzione specifica è quella di trasportare in direzione centrifuga rispetto al corpo cellulare, cioè verso altre cellule, impulsi elettrici definiti potenziali dazione. Benché sottilissimo lassone è talvolta straordinariamente lungo. Benché sottilissimo lassone è talvolta straordinariamente lungo. Nel nostro corpo vi sono neuriti (assoni) che scendono lungo tutta la colonna vertebrale, giù giù fino ai muscoli dellalluce, ovvero coprono una distanza superiore al metro. Nel nostro corpo vi sono neuriti (assoni) che scendono lungo tutta la colonna vertebrale, giù giù fino ai muscoli dellalluce, ovvero coprono una distanza superiore al metro. Gli assoni di alcuni neuroni sono circondati da un rivestimento detto guaina mielinica, composto da cellule adipose strettamente avvolte intorno al neurite. Gli assoni di alcuni neuroni sono circondati da un rivestimento detto guaina mielinica, composto da cellule adipose strettamente avvolte intorno al neurite. 12

13 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Bottoni sinaptici, potenziali dazione e neurotrasmettitori In genere, a partire da un certa distanza dal corpo cellulare lassone si ramifica varie volte e ciascuna delle ramificazioni termina con una piccola espansione, detta bottone terminale (o bottone sinaptico). I potenziali dazione viaggiano lungo lassone sino ai bottoni terminali, dove ogni potenziale dazione determina il rilascio di una sostanza chimica, detta neurotrasmettitore, o semplicemente trasmettitore, in direzione di una cellula ricevente. Gli interneuroni e i neuroni sensoriali, che hanno connessioni solo con altre cellule nervose, cedono le molecole di neurotrasmettitore ai dendriti di altri neuroni (slide 9). Gli interneuroni e i neuroni sensoriali, che hanno connessioni solo con altre cellule nervose, cedono le molecole di neurotrasmettitore ai dendriti di altri neuroni (slide 9).slide 9slide 9 I motoneuroni (slide 10) liberano le molecole di trasmettitore anche su cellule muscolari o secernenti. I motoneuroni (slide 10) liberano le molecole di trasmettitore anche su cellule muscolari o secernenti.slide 10slide 10 13

14 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Sinapsi sui soma di un neurone Molti assoni differenti, ciascuno dei quali si ramifica ripetutamente, formano sinapsi con i dendriti e il corpo cellulare di un singolo neurone. Ciascuna ramificazione assonica termina in un bottone terminale, che contiene neurotrasmettitori. II rilascio dei neurotrasmettitori trasmette limpulso nervoso attraverso la sinapsi, fino ai dendriti o of soma del neurone ricevente. 14

15 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Fotografia di bottoni sinaptici In questa fotografia al microscopio elettronico si possono vedere i bottoni terminali di numerosi assoni che sinaptano sul corpo cellulare di uno stesso neurone. Le vescicole sinaptiche, piene di molecole di neurotrasmettitore, sono contenute allinterno del bottone allapice terminale di ogni assone. Nel sistema nervoso centrale, i corpi cellulari e i dendriti dei motoneuroni e di alcuni interneuroni sono completamente ricoperti da migliaia di bottoni sinaptici. Nel sistema nervoso centrale, i corpi cellulari e i dendriti dei motoneuroni e di alcuni interneuroni sono completamente ricoperti da migliaia di bottoni sinaptici. 15

16 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Sinapsi e potenziali dazione La sinapsi è la struttura che si trova nel punto in cui un bottone terminale cede il neurotrasmettitore a unaltra cellula. A livello della sinapsi le molecole di trasmettitore passano per diffusione attraverso uno stretto spazio, o fessura sinaptica, e vanno ad agire sulla membrana della cellula ricevente. A livello della sinapsi le molecole di trasmettitore passano per diffusione attraverso uno stretto spazio, o fessura sinaptica, e vanno ad agire sulla membrana della cellula ricevente. Il messaggio trasmesso da un neurone è veicolato dai potenziali dazione che in un secondo percorrono il neurite, causando il rilascio di neurotrasmettitore da ciascun bottone terminale. Nel caso degli interneuroni e dei neuroni sensoriali, il trasmettitore agisce su un altro neurone in modo da Nel caso degli interneuroni e dei neuroni sensoriali, il trasmettitore agisce su un altro neurone in modo da eccitarlo (cioè fa aumentare la frequenza con cui genera potenziali dazione), oeccitarlo (cioè fa aumentare la frequenza con cui genera potenziali dazione), o inibirlo (ovvero fa diminuire la frequenza dei potenziali).inibirlo (ovvero fa diminuire la frequenza dei potenziali). Nel caso invece dei motoneuroni, il trasmettitore agisce su una cellula ricevente muscolare o ghiandolare, modificandone lattività. Nel caso invece dei motoneuroni, il trasmettitore agisce su una cellula ricevente muscolare o ghiandolare, modificandone lattività. 16

17 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Tessuto nervoso colorato con il metodo di Golgi (1873). Poiché solo alcuni neuroni assumono il colorante, i contorni cellulari sono illustrati con grande ricchezza di dettagli, mentre le strutture interne non sono visibili. Di solito una singola sezione include solo una parte di ciascun neurone 17

18 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 2 Il sistema nervoso periferico 18

19 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I nervi Il sistema nervoso periferico è formato dallinsieme dei nervi. Un nervo consiste in un fascio di assoni di neuroni sensoriali o motori, che decorre allesterno del sistema nervoso centrale. Un nervo consiste in un fascio di assoni di neuroni sensoriali o motori, che decorre allesterno del sistema nervoso centrale. I nervi rappresentano il mezzo con cui il sistema nervoso centrale riceve informazioni dal e invia istruzioni al resto del corpo mettendo in collegamento il sistema nervoso centrale con gli organi di senso e le strutture contrattili e secernenti.I nervi rappresentano il mezzo con cui il sistema nervoso centrale riceve informazioni dal e invia istruzioni al resto del corpo mettendo in collegamento il sistema nervoso centrale con gli organi di senso e le strutture contrattili e secernenti. I nervi cranici discendono direttamente dal cervello, i nervi spinali si dipartono dal midollo spinale. I nervi cranici discendono direttamente dal cervello, i nervi spinali si dipartono dal midollo spinale. Come la maggioranza delle strutture corporee, anche i nervi sono a coppie, composte da un membro destro e da uno sinistro.Come la maggioranza delle strutture corporee, anche i nervi sono a coppie, composte da un membro destro e da uno sinistro. Nellessere umano esistono 12 paia di nervi cranici e 31 di nervi spinali. Nellessere umano esistono 12 paia di nervi cranici e 31 di nervi spinali. Con le loro ramificazioni questi nervi formano una rete enorme, estesa a tutti i distretti del corpo (slide 5). Con le loro ramificazioni questi nervi formano una rete enorme, estesa a tutti i distretti del corpo (slide 5).slide 5slide 5 19

20 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I nervi cranici Delle 12 paia di nervi cranici 8 sono altamente specializzate: 3 paia sono soltanto sensoriali: 3 paia sono soltanto sensoriali: 1 paio veicola solo gli stimoli provenienti dal naso,1 paio veicola solo gli stimoli provenienti dal naso, 1 paio quelli dagli occhi,1 paio quelli dagli occhi, 1 paio soltanto quelli dalle orecchie.1 paio soltanto quelli dalle orecchie. 5 paia sono di nervi esclusivamente motori 5 paia sono di nervi esclusivamente motori 3 paia sono coinvolte nel controllo dei soli movimenti oculari,3 paia sono coinvolte nel controllo dei soli movimenti oculari, 1 paio controlla i movimenti della lingua,1 paio controlla i movimenti della lingua, 1 paio i muscoli del collo.1 paio i muscoli del collo. Le altre paia di nervi cranici, e tutti i nervi spinali, contengono assoni sia di neuroni sensoriali sia di motoneuroni. Le altre paia di nervi cranici, e tutti i nervi spinali, contengono assoni sia di neuroni sensoriali sia di motoneuroni. 20

21 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I nervi spinali I nervi spinali I nervi spinali si dipartono dal midollo spinale veicolano stimoli motori ai muscoli e alle ghiandole che si trovano nelle regioni al di sotto del collo, e veicolano stimoli motori ai muscoli e alle ghiandole che si trovano nelle regioni al di sotto del collo, e simultaneamente trasportano al sistema nervoso centrale i messaggi sensoriali che provengono da questi stessi distretti, messaggi indicati complessivamente come somatosensazione. simultaneamente trasportano al sistema nervoso centrale i messaggi sensoriali che provengono da questi stessi distretti, messaggi indicati complessivamente come somatosensazione. Il termine somatosensazione si riferisce a tutti gli stimoli raccolti dalle strutture sensoriali distribuite nel resto del corpo (per esempio, nella pelle, nei muscoli e nei tendini), per distinguerli da quelli provenienti dagli organi di senso speciali che hanno sede nella testa.Il termine somatosensazione si riferisce a tutti gli stimoli raccolti dalle strutture sensoriali distribuite nel resto del corpo (per esempio, nella pelle, nei muscoli e nei tendini), per distinguerli da quelli provenienti dagli organi di senso speciali che hanno sede nella testa. 21

22 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 3 Il sistema nervoso centrale 22

23 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Lapproccio funzionale al sistema nervoso centrale: i tratti Il nostro sistema nervoso centrale contiene 100 miliardi di neuroni e migliaia di miliardi di sinapsi (un tipico neurone stabilisce giunzioni sinaptiche fino anche con 10 mila altri neuroni). Cercare di ricostruire il quadro completo delle connessioni, come si potrebbe fare per una macchina quale una radio o persino un computer, sarebbe unimpresa senza speranza. Cercare di ricostruire il quadro completo delle connessioni, come si potrebbe fare per una macchina quale una radio o persino un computer, sarebbe unimpresa senza speranza. In questi miliardi e miliardi di connessioni si possono rintracciare degli schemi. Gli assoni non hanno un percorso volubile; di solito sono riuniti in fasci che connettono un aggregato di corpi neuronici a un altro. Gli assoni che decorrono riuniti in uno stesso fascio entro il sistema nervoso centrale costituiscono un cosiddetto tratto nervoso Gli assoni non hanno un percorso volubile; di solito sono riuniti in fasci che connettono un aggregato di corpi neuronici a un altro. Gli assoni che decorrono riuniti in uno stesso fascio entro il sistema nervoso centrale costituiscono un cosiddetto tratto nervoso La guaina mielinica che avvolge gli assoni conferisce ai tratti un colore biancastro, quindi i tratti sono anche detti materia bianca.La guaina mielinica che avvolge gli assoni conferisce ai tratti un colore biancastro, quindi i tratti sono anche detti materia bianca. Un tratto del sistema nervoso centrale corrisponde a un nervo del sistema periferico.Un tratto del sistema nervoso centrale corrisponde a un nervo del sistema periferico. 23

24 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Lapproccio funzionale al sistema nervoso centrale: i nuclei Un aggregato di corpi cellulari di neuroni entro il sistema nervoso centrale viene definito nucleo (non il nucleo cellulare allinterno di ogni cellula). I nuclei, che appaiono relativamente più scuri, sono indicati invece come materia grigia. I nuclei, che appaiono relativamente più scuri, sono indicati invece come materia grigia. In generale, i neuroni i cui corpi cellulari sono compresi nello stesso nucleo e i cui assoni decorrono entro lo stesso tratto hanno funzioni simili. Inoltre, i gruppi di nuclei che si trovano nella stessa area del cervello o del midollo spinale spesso hanno funzioni strettamente correlate. In generale, i neuroni i cui corpi cellulari sono compresi nello stesso nucleo e i cui assoni decorrono entro lo stesso tratto hanno funzioni simili. Inoltre, i gruppi di nuclei che si trovano nella stessa area del cervello o del midollo spinale spesso hanno funzioni strettamente correlate. I tratti e i nuclei ci danno la possibilità di studiare le funzioni di strutture anatomiche relativamente estese, interne al sistema nervoso centrale. 24

25 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Connessione tra nervi spinali e cervello Tra le diverse funzioni del midollo spinale cè quella di servire da condotto di connessione tra nervi spinali e cervello. Nel midollo si trovano: tratti ascendenti, che portano sino al cervello le informazioni sensoriali raccolte alla periferia e veicolate dai nervi spinali, e tratti ascendenti, che portano sino al cervello le informazioni sensoriali raccolte alla periferia e veicolate dai nervi spinali, e tratti discendenti, che trasmettono gli impulsi del controllo motorio, provenienti dal cervello e diretti ai muscoli, lungo i nervi spinali. tratti discendenti, che trasmettono gli impulsi del controllo motorio, provenienti dal cervello e diretti ai muscoli, lungo i nervi spinali. Se un incidente causa la recisione completa del midollo spinale a una certa altezza, la persona resterà totalmente paralizzata e insensibile in tutte le parti del corpo innervate dai nervi spinali che si dipartono da qualsiasi posizione al di sotto della recisione.Se un incidente causa la recisione completa del midollo spinale a una certa altezza, la persona resterà totalmente paralizzata e insensibile in tutte le parti del corpo innervate dai nervi spinali che si dipartono da qualsiasi posizione al di sotto della recisione. Quanto più la ferita è vicina al collo o alla testa, tanto più alto sarà il numero di nervi spinali che non potranno più ricevere impulsi dal cervello, quindi tanto maggiore sarà lestensione della paralisi e dellinsensibilità (slide 5). Quanto più la ferita è vicina al collo o alla testa, tanto più alto sarà il numero di nervi spinali che non potranno più ricevere impulsi dal cervello, quindi tanto maggiore sarà lestensione della paralisi e dellinsensibilità (slide 5).slide 5slide 5 25

26 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Capitolo 3 Il sistema nervoso centrale 1. Le strutture cerebrali subcorticali 26

27 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Organizzazione del cervello 27

28 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Principali strutture del cervello umano 28

29 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il tronco cerebrale e il talamo Il midollo spinale continua verso lalto nelle strutture subcorticali del cervello, così chiamate in quanto sono localizzate al di sotto della corteccia cerebrale che è la parte superiore dellencefalo. La struttura subcorticale più vicina al midollo è il tronco cerebrale. Quando penetra nel cranio, il midollo spinale si allarga e diventa il tronco cerebrale, composto da varie strutture che, procedendo dal basso verso lalto, sono nellordine: Quando penetra nel cranio, il midollo spinale si allarga e diventa il tronco cerebrale, composto da varie strutture che, procedendo dal basso verso lalto, sono nellordine: il bulbo o midollo allungato,il bulbo o midollo allungato, il ponte eil ponte e il mesencefalo.il mesencefalo. 29

30 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura del tronco cerebrale e il talamo Dalla figura risulta evidente perché il complesso formato dal bulbo, dal ponte e dal mesencefalo prende il nome di tronco cerebrale: le strutture si organizzano a formare una sorta di tronco, in cui si prolunga il midollo spinale e al quale si riconnettono altre strutture cerebrali. le strutture si organizzano a formare una sorta di tronco, in cui si prolunga il midollo spinale e al quale si riconnettono altre strutture cerebrali. Sullapice del tronco è inserito il talamo. Sullapice del tronco è inserito il talamo. 30

31 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le funzioni del bulbo, del ponte e del mesencefalo Il bulbo e il ponte sono la sede dellorganizzazione di riflessi più complessi e prolungati di quelli integrati nel midollo spinale, per esempio dei riflessi posturali, per esempio dei riflessi posturali, che fanno sì che lanimale possa tenere una posizione bilanciata sia da fermo sia in movimento, eche fanno sì che lanimale possa tenere una posizione bilanciata sia da fermo sia in movimento, e di alcuni dei cosiddetti riflessi vitali, di alcuni dei cosiddetti riflessi vitali, ad esempio quelli che regolano la frequenza del respiro e del battito cardiaco in risposta a stimoli che segnalano i bisogni metabolici dellorganismo.ad esempio quelli che regolano la frequenza del respiro e del battito cardiaco in risposta a stimoli che segnalano i bisogni metabolici dellorganismo. Nel mesencefalo si trovano i centri nervosi che controllano gran parte dei moduli di movimento fondamentali (inclusi i movimenti oculari), come quelli coinvolti nel mangiare, bere, combattere e fare toeletta. mangiare, bere, combattere e fare toeletta. Il mesencefalo e il ponte contengono, inoltre, i centri nervosi che controllano il sonno e il livello dellattivazione fisiologica. 31

32 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Stato di vigilanza e di coscienza modulati dal tronco dellencefalo Nellessere umano il tronco dellencefalo è in grado di organizzare molte forme di comportamento stereotipato che vanno dai movimenti oculari, dalle risposte orto facciali e dai movimenti respiratori al controllo posturale e perfino al cammino. Queste forme di comportamento sono controllate da vie motorie discendenti provenienti dal proencefalo. Inoltre, il tronco dellencefalo regola il livello complessivo dellattività del proencefalo, controllando il ciclo sonno-veglia e modulando la ritrasmissione delle informazioni sensoriali, in special modo di quelle dolorifiche, alla corteccia cerebrale. Il contributo del tronco dellencefalo a questi processi regolatori è documentato in modo significativo dai pazienti portatori di lesioni della parte inferiore del tronco dellencefalo. Questi pazienti sono in uno stato di veglia, ma il proencefalo, che è rimasto intatto, non è più in grado di interagire con il mondo esterno; questa sindrome viene denominata condizione del soggetto chiuso dentro (locked-in). Il contributo del tronco dellencefalo a questi processi regolatori è documentato in modo significativo dai pazienti portatori di lesioni della parte inferiore del tronco dellencefalo. Questi pazienti sono in uno stato di veglia, ma il proencefalo, che è rimasto intatto, non è più in grado di interagire con il mondo esterno; questa sindrome viene denominata condizione del soggetto chiuso dentro (locked-in). Questa condizione patologica è lesatto opposto di quella dei pazienti che si trovano in uno stato vegetativo persistente, che presentano alterazioni estese del proencefalo provocate da ipossia e sembrano essere svegli ma sono completamente privi di coscienza. Questa condizione patologica è lesatto opposto di quella dei pazienti che si trovano in uno stato vegetativo persistente, che presentano alterazioni estese del proencefalo provocate da ipossia e sembrano essere svegli ma sono completamente privi di coscienza. Le tristi conseguenze di questi casi clinici sottolineano limportanza del ruolo del tronco dellencefalo nella modulazione dei sistemi motori e sensoriali attraverso le sue vie discendenti e nella regolazione dello stato di veglia del proencefalo attraverso le sue vie ascendenti. 32

33 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Zone cerebrali 33

34 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le funzioni del mesencefalo Un gatto il cui sistema nervoso centrale sia stato completamente tagliato subito sopra il mesencefalo, è in grado di produrre quasi lintero repertorio dei comportamenti esibiti da un animale intatto. Può camminare, correre, saltare, arrampicarsi, pulirsi, attaccare, copulare, masticare, inghiottire e così via. Può camminare, correre, saltare, arrampicarsi, pulirsi, attaccare, copulare, masticare, inghiottire e così via. ma, a differenza di un animale intatto, produrrà questi atti solo in risposta a stimoli immediati, cioè il suo comportamento perderà il carattere della spontaneità e dellintenzionalità. Per esempio, una volta messo su un palo, un gatto con questo tipo di lesione si arrampicherà, ma non sarà un grado di scegliere di salire se in cima al palo è stato messo del cibo, o di non arrampicarsi se il cibo non cè. Per esempio, una volta messo su un palo, un gatto con questo tipo di lesione si arrampicherà, ma non sarà un grado di scegliere di salire se in cima al palo è stato messo del cibo, o di non arrampicarsi se il cibo non cè. Questo comportamento sta a indicare che il mesencefalo e le strutture al di sotto di esso contengono centri nervosi che organizzano i movimenti, ma non contengono alcun sistema neurale che conferisca allanimale la capacità di decidere deliberatamente, in base ai suoi interessi a lungo termine, se mettere in atto un dato movimento o astenersene. 34

35 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il talamo Subito sopra il tronco cerebrale si trova il talamo, una struttura che occupa il centro del cervello e che può essere considerata come un relé, una stazione di scambio e di interconnessione tra parti diverse del cervello. Molti dei tratti sensoriali ascendenti che decorrono nel tronco cerebrale terminano in particolari nuclei talamici, che a loro volta inviano segnali a specifiche aree della corteccia cerebrale. Molti dei tratti sensoriali ascendenti che decorrono nel tronco cerebrale terminano in particolari nuclei talamici, che a loro volta inviano segnali a specifiche aree della corteccia cerebrale. Il talamo è anche la sede di centri che connettono varie aree superiori del cervello, e di altri nuclei che convogliano i messaggi provenienti dalle aree superiori verso i centri per il controllo motorio situati nel tronco cerebrale. Il talamo è anche la sede di centri che connettono varie aree superiori del cervello, e di altri nuclei che convogliano i messaggi provenienti dalle aree superiori verso i centri per il controllo motorio situati nel tronco cerebrale. 35

36 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il cervelletto Il nome che le è stato attribuito, cervelletto, sottolinea laspetto di questa struttura, che appare nel complesso una versione in scala ridotta del resto del cervello. Essa poggia sul dorso del tronco cerebrale e la sua funzione primaria è quella di avviare e di controllare i movimenti rapidi degli arti, vale a dire quei movimenti che, una volta avviati, sono troppo veloci per essere modificati dal feedback sensoriale. Essa poggia sul dorso del tronco cerebrale e la sua funzione primaria è quella di avviare e di controllare i movimenti rapidi degli arti, vale a dire quei movimenti che, una volta avviati, sono troppo veloci per essere modificati dal feedback sensoriale. Le persone con lesioni al cervelletto spesso sono incapaci di compiere movimenti molto rapidi, come quelli coinvolti nel dare calci e nel lanciare oggetti, ma sono ancora in grado di eseguire movimenti più lenti, quali camminare o allungarsi per afferrare qualcosa.Le persone con lesioni al cervelletto spesso sono incapaci di compiere movimenti molto rapidi, come quelli coinvolti nel dare calci e nel lanciare oggetti, ma sono ancora in grado di eseguire movimenti più lenti, quali camminare o allungarsi per afferrare qualcosa. È da notare che sia gli uccelli sia le scimmie hanno un cervelletto molto sviluppato: durante il volo, gli uccelli devono continuamente compiere movimenti molto veloci e ben coordinati, e lo stesso devono fare le scimmie quando si dondolano tra i rami degli alberi.È da notare che sia gli uccelli sia le scimmie hanno un cervelletto molto sviluppato: durante il volo, gli uccelli devono continuamente compiere movimenti molto veloci e ben coordinati, e lo stesso devono fare le scimmie quando si dondolano tra i rami degli alberi. 36

37 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura del cervelletto e dei gangli della base Queste due strutture svolgono funzioni essenziali per lavvio e la coordinazione dei movimenti. 37

38 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Funzioni del cervelletto Il cervelletto è stato paragonato a un computer molto sofisticato: riceve e integra le informazioni che gli arrivano da tutti i sensi, comprese le informazioni visive sugli oggetti del mondo esterno e le somatosensazioni relative alla posizione degli arti, riceve e integra le informazioni che gli arrivano da tutti i sensi, comprese le informazioni visive sugli oggetti del mondo esterno e le somatosensazioni relative alla posizione degli arti, quindi calcola in frazioni di secondo quali gruppi muscolari devono essere attivati e con quanta forza, per poter superare un ostacolo, colpire una palla da baseball o saltare da un ramo allaltro tra le cime degli alberi. quindi calcola in frazioni di secondo quali gruppi muscolari devono essere attivati e con quanta forza, per poter superare un ostacolo, colpire una palla da baseball o saltare da un ramo allaltro tra le cime degli alberi. 38

39 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale I gangli della base I gangli della base sono grandi masse di materia grigia situate ai due lati del talamo; funzionalmente sono centri motori con un ruolo complementare a quello del cervelletto. funzionalmente sono centri motori con un ruolo complementare a quello del cervelletto. Mentre questultimo è soprattutto coinvolto nei movimenti rapidi, i gangli della base sono coinvolti principalmente nella coordinazione dei movimenti lenti e dei movimenti volontari, come cercare di raggiungere un oggetto o camminare. Mentre questultimo è soprattutto coinvolto nei movimenti rapidi, i gangli della base sono coinvolti principalmente nella coordinazione dei movimenti lenti e dei movimenti volontari, come cercare di raggiungere un oggetto o camminare. Il morbo di Parkinson, una malattia caratterizzata da tremori muscolari involontari e da gravi difficoltà nel dare inizio e nel porre fine ai movimenti deliberati, è causato dal deterioramento di neuroni i cui assoni decorrono dal tronco cerebrale ai gangli della base. Il morbo di Parkinson, una malattia caratterizzata da tremori muscolari involontari e da gravi difficoltà nel dare inizio e nel porre fine ai movimenti deliberati, è causato dal deterioramento di neuroni i cui assoni decorrono dal tronco cerebrale ai gangli della base. 39

40 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il sistema limbico e lipotalamo Il termine limbico viene dal latino limbus, che significa «limite» o «confine». Il sistema limbico può, infatti, essere visto come il confine tra le parti evolutivamente più antiche del cervello, situate al di sotto di questo sistema, e le parti più recenti (la corteccia) situate al di sopra. Il sistema limbico può, infatti, essere visto come il confine tra le parti evolutivamente più antiche del cervello, situate al di sotto di questo sistema, e le parti più recenti (la corteccia) situate al di sopra. Il sistema limbico comprende varie strutture, tra cui lamigdala e lamigdala e lippocampo, lippocampo, tra loro interconnesse da una rete di fibre nervose che circonda il talamo e i gangli della base. Queste strutture sono coinvolte nella regolazione delle pulsioni fondamentali e delle emozioni. Queste strutture sono coinvolte nella regolazione delle pulsioni fondamentali e delle emozioni. 40

41 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Evoluzione del sistema limbico Si ritiene che il sistema limbico si sia evoluto, originariamente, per lelaborazione sofisticata degli stimoli olfattivi (Thompson, 1985), e le sue connessioni con il naso sono ancora oggi molto sviluppate. Ciò potrebbe spiegare perché gli odori – sia piacevoli, come laroma dei buoni cibi e i profumi fragranti, sia spiacevoli, come quello del vomito – abbiano così tanta influenza sulle emozioni e sulle pulsioni istintuali. Ciò potrebbe spiegare perché gli odori – sia piacevoli, come laroma dei buoni cibi e i profumi fragranti, sia spiacevoli, come quello del vomito – abbiano così tanta influenza sulle emozioni e sulle pulsioni istintuali. Ma il sistema limbico riceve segnali anche da tutti gli altri sistemi sensoriali, e inoltre è intimamente collegato con i gangli della base; si ritiene che queste connessioni contribuiscano a tradurre pulsioni ed emozioni in movimenti corporei. si ritiene che queste connessioni contribuiscano a tradurre pulsioni ed emozioni in movimenti corporei. 41

42 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura del sistema limbico e dellipotalamo Le strutture più cospicue del sistema limbico sono lippocampo e lamigdala, che hanno forti connessioni con lipotalamo. Lipofisi non fa tecnicamente parte del cervello, tuttavia ha notevoli connessioni con lipotalamo, dal quale è controllata. 42

43 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Lipotalamo Lipotalamo è una struttura di piccole dimensioni, ma dimportanza straordinaria. Deve il suo nome al fatto di trovarsi esattamente sotto il talamoDeve il suo nome al fatto di trovarsi esattamente sotto il talamo (ipo-, in questo caso, significa «sotto»).(ipo-, in questo caso, significa «sotto»). Lipotalamo è strettamente connesso alle strutture del sistema limbico, tanto che a volte viene considerato parte di tale sistema. Lipotalamo è strettamente connesso alle strutture del sistema limbico, tanto che a volte viene considerato parte di tale sistema. La sua funzione principale consiste nel prender parte alla regolazione dellambiente interno del corpo, funzione che esso svolge agendo sullattività del sistema nervoso autonomo, agendo sullattività del sistema nervoso autonomo, controllando il rilascio di certi ormoni (di cui parleremo tra poco) e controllando il rilascio di certi ormoni (di cui parleremo tra poco) e influenzando alcune pulsioni fondamentali, come la fame e la sete. influenzando alcune pulsioni fondamentali, come la fame e la sete. partecipando alla regolazione degli stati emotivi, come la paura e la rabbia. partecipando alla regolazione degli stati emotivi, come la paura e la rabbia. Se dovessimo rinunciare a un millimetro cubo (uno spicchio minuscolo) di una qualsiasi parte del nostro cervello, lultimo posto da cui estrarlo dovrebbe essere proprio lipotalamo. A seconda del punto da cui provenisse il minuscolo spicchio, potremmo rimanere privi di una o più pulsioni fondamentali, oppure di una o più pulsioni fondamentali, oppure non avere più un ciclo normale veglia-sonno o, non avere più un ciclo normale veglia-sonno o, il nostro corpo potrebbe perdere la capacità di regolare il proprio metabolismo. il nostro corpo potrebbe perdere la capacità di regolare il proprio metabolismo. 43

44 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La corteccia cerebrale Passiamo ora alle parti anatomicamente superiori, ed evolutivamente più recenti, del cervello, che nel loro insieme costituiscono la corteccia cerebrale. La parola cervello deriva dal latino cerebrum e La parola cervello deriva dal latino cerebrum e corteccia dal latino cortex. corteccia dal latino cortex. Questultimo termine viene usato nel linguaggio anatomico per indicare lo strato esterno di qualsiasi struttura, quindi la corteccia cerebrale è lo strato più esterno del cervello.Questultimo termine viene usato nel linguaggio anatomico per indicare lo strato esterno di qualsiasi struttura, quindi la corteccia cerebrale è lo strato più esterno del cervello. Nel cervello dellessere umano la corteccia è anche la porzione più consistente, in quanto ne rappresenta l80% del volume totale. La sua area di superficie è molto più estesa di quel che sembra, poiché forma molte invaginazioni. La sua area di superficie è molto più estesa di quel che sembra, poiché forma molte invaginazioni. Quando si osserva un cervello umano in toto, cioè non sezionato, si può vedere soltanto un terzo circa della reale superficie della corteccia, dato che i rimanenti due terzi restano sepolti entro i solchi delle circonvoluzioni.Quando si osserva un cervello umano in toto, cioè non sezionato, si può vedere soltanto un terzo circa della reale superficie della corteccia, dato che i rimanenti due terzi restano sepolti entro i solchi delle circonvoluzioni. 44

45 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura della corteccia cerebrale La figura mostra la localizzazione dei 4 lobi della corteccia, dellarea motoria primaria e delle aree sensoriali primarie: visiva, visiva, uditiva e uditiva e somatosensoriale somatosensoriale 45

46 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Emisferi e lobi La corteccia si suddivide in 2 emisferi, destro e destro e sinistro, sinistro, Ogni emisfero si suddivide a sua volta in 4 lobi, delimitati almeno in parte da solchi piuttosto marcati. I lobi sono, procedendo in direzione postero-anteriore: il lobo occipitale, il lobo occipitale, il lobo temporale, il lobo temporale, il lobo parietale, il lobo parietale, il lobo frontale. il lobo frontale. 46

47 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Le 3 aree cerebrali Rispetto alle funzioni della corteccia cerebrale si distinguono 3 diversi tipi di regioni, o aree cerebrali. Aree sensoriali primarie, ricevono i segnali dei nervi e dei tratti sensoriali attraverso nuclei di interconnessione situati nel talamo e comprendono: Aree sensoriali primarie, ricevono i segnali dei nervi e dei tratti sensoriali attraverso nuclei di interconnessione situati nel talamo e comprendono: larea visiva nel lobo occipitale, larea visiva nel lobo occipitale, larea uditiva nel lobo temporale e larea uditiva nel lobo temporale e larea somatosensoriale nel lobo parietale. larea somatosensoriale nel lobo parietale. Larea motoria primaria, dalla quale si dipartono assoni che raggiungono i motoneuroni del tronco cerebrale e del midollo spinale. Larea motoria primaria, dalla quale si dipartono assoni che raggiungono i motoneuroni del tronco cerebrale e del midollo spinale. Occupa la porzione posteriore del lobo frontale, subito davanti allarea somatosensoriale. Occupa la porzione posteriore del lobo frontale, subito davanti allarea somatosensoriale. Le rimanenti aree corticali, dette aree associative ricevono stimoli dalle aree sensoriali e dalle parti inferiori del cervello, e sono coinvolte in quei complicati processi cui diamo il nome di percezione, pensiero, decisione. Le rimanenti aree corticali, dette aree associative ricevono stimoli dalle aree sensoriali e dalle parti inferiori del cervello, e sono coinvolte in quei complicati processi cui diamo il nome di percezione, pensiero, decisione. 47

48 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Evoluzione dellarea associativa Come si vede nella figura, la porzione rappresentata dalle aree associative aumenta notevolmente, rispetto allestensione degli altri due tipi di aree, man mano si sale dai mammiferi evolutivamente più semplici, come i felini e i ratti, a quelli più complessi, come le scimmie e luomo. 48

49 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Lorganizzazione topografica delle aree sensoriali e delle aree motorie primarie Principio dellorganizzazione topografica A livello anatomico, le aree sensoriali e le aree motorie primarie della corteccia sono organizzate in modo tale che neuroni in esse adiacenti ricevono segnali da, e inviano segnali a, porzioni adiacenti del tessuto sensoriale, o muscolare, su cui terminano i loro assoni. Neuroni tra loro vicini nella corteccia visiva ricevono segnali da recettori adiacenti nella retina dellocchio. Neuroni tra loro vicini nella corteccia visiva ricevono segnali da recettori adiacenti nella retina dellocchio. Neuroni vicini nella corteccia somatosensoriale ricevono i segnali provenienti da regioni adiacenti della pelle. Neuroni vicini nella corteccia somatosensoriale ricevono i segnali provenienti da regioni adiacenti della pelle. Neuroni adiacenti nella corteccia motoria primaria inviano segnali a gruppi contigui di fibre muscolari. Neuroni adiacenti nella corteccia motoria primaria inviano segnali a gruppi contigui di fibre muscolari. Questa corrispondenza punto a punto rende possibile costruire sulla corteccia somatosensoriale una mappa precisa delle parti del corpo che inviano segnali a ciascuna porzione dellarea corticale, o tracciare sulla corteccia motoria la mappa delle parti del corpo a cui ciascuna porzione dellarea invia i propri segnali. 49

50 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura dellorganizzazione dell'area somatosensoriale e dell'area motoria primaria Come si può vedere dalla figura, le porzioni più sviluppate di queste aree della corteccia sono quelle corrispondenti alle parti del corpo più sensibili o capaci di movimenti più fini. 50

51 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Estensione dell'area somatosensoriale e dell'area motoria primaria La rappresentazione corticale del corpo umano è distorta, poiché lestensione della corteccia connessa con una data parte del corpo non corrisponde alla grandezza di quella parte somatica, ma piuttosto al grado di sensibilità (nel caso della corteccia sensoriale) o alla precisione dei movimenti (nel caso della corteccia motoria), che caratterizza tale parte. Nellessere umano, a cui si riferiscono le mappe della figura, aree enormi della corteccia motoria primaria sono deputate al governo dei muscoli delle dita e dellapparato vocale, ove è necessario un controllo fine dei movimenti. Nellessere umano, a cui si riferiscono le mappe della figura, aree enormi della corteccia motoria primaria sono deputate al governo dei muscoli delle dita e dellapparato vocale, ove è necessario un controllo fine dei movimenti. In altri animali le porzioni corticali più estese corrispondono ad altre parti del corpo, come impongono il repertorio più vasto e la maggior precisione dei movimenti effettuati da tali parti. In altri animali le porzioni corticali più estese corrispondono ad altre parti del corpo, come impongono il repertorio più vasto e la maggior precisione dei movimenti effettuati da tali parti. Nelle aree corticali somatosensoriali e motorie dei gatti, ad esempio, sono molto estese le regioni che corrispondono alle vibrisse, e nella corteccia della scimmia ragno – che usa la coda come un quinto arto prensile – sono molto sviluppate le aree corrispondenti alla coda.Nelle aree corticali somatosensoriali e motorie dei gatti, ad esempio, sono molto estese le regioni che corrispondono alle vibrisse, e nella corteccia della scimmia ragno – che usa la coda come un quinto arto prensile – sono molto sviluppate le aree corrispondenti alla coda. 51

52 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Homunculus motorio e sensoriale Questo modello mostra come apparirebbe il corpo di un uomo se ciascuna parte di esso crescesse in proporzione allarea della corteccia cerebrale interessata alla percezione sensoriale o alla esecuzione motoria. 52 Modelli degli homunculi sensoriale e motorio al Natural History Museum di Londrahomunculi Natural History Museum

53 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Il controllo corticale del movimento Larea motoria primaria della corteccia è coinvolta nel controllo del movimento. Questarea corticale riceve impulsi dai gangli della base e dal cervelletto, ed è specializzata nella modulazione fine dei segnali che giungono a piccoli muscoli effettori, che devono produrre movimenti minuti e precisi. Esperimenti su scimmie, in cui gli animali dovevano compiere con grande precisione certi movimenti delle mani per poter ottenere una ricompensa in cibo, hanno dimostrato che ogni movimento è preceduto da scariche di impulsi nei gangli della base, a cui segue una scarica di attività nella corteccia motoria. Esperimenti su scimmie, in cui gli animali dovevano compiere con grande precisione certi movimenti delle mani per poter ottenere una ricompensa in cibo, hanno dimostrato che ogni movimento è preceduto da scariche di impulsi nei gangli della base, a cui segue una scarica di attività nella corteccia motoria. Questi risultati costituiscono una parte rilevante del corpo delle prove che dimostrano come la corteccia motoria sia una stazione secondaria nella catena dei centri che controllano il movimento, essendo la sua azione preceduta dallattività neurale nei gangli della base e nel cervelletto. 53

54 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Larea premotoria e larea motoria supplementare /1 Anteriormente allarea motoria primaria si trovano altre 2 aree corticali deputate al controllo dei movimenti: larea premotoria e larea premotoria e larea motoria supplementare. larea motoria supplementare. Queste aree sono entrambe coinvolte nellavvio e nella coordinazione di fini movimenti volontari, e tale controllo dipende in parte dallazione delle due aree sui neuroni dellarea motoria primaria. 54

55 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Larea premotoria e larea motoria supplementare /2 Per Roland (1980) ha scoperto che lattività nervosa nellarea motoria supplementare precede lesecuzione di qualsiasi compito motorio appreso che richieda particolare destrezza, e ha trovato che il grado di attività nervosa in questarea è tanto maggiore quanto più è complesso il compito da eseguire. Larea motoria supplementare manifesta unattività notevole anche nelle persone a cui si chiede di prefigurare solo mentalmente il movimento, senza eseguirlo in pratica. Larea motoria supplementare manifesta unattività notevole anche nelle persone a cui si chiede di prefigurare solo mentalmente il movimento, senza eseguirlo in pratica. Forse, ciò che un esperto tuffatore o un bravo ginnasta fanno – o almeno, parte di ciò che fanno – quando visualizzano mentalmente lesercizio che si apprestano a eseguire, è riscaldare i neuroni dellarea motoria supplementare, ovvero approntano quel programma di attività neurali che porterà, infine, alla perfetta esecuzione di un tuffo o di un volteggio.Forse, ciò che un esperto tuffatore o un bravo ginnasta fanno – o almeno, parte di ciò che fanno – quando visualizzano mentalmente lesercizio che si apprestano a eseguire, è riscaldare i neuroni dellarea motoria supplementare, ovvero approntano quel programma di attività neurali che porterà, infine, alla perfetta esecuzione di un tuffo o di un volteggio. 55

56 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura della localizzazione del controllo dei movimenti operato dalla corteccia cerebrale Le aree associative del lobo frontale integrano le informazioni che ricevono da altre aree del cervello e definiscono un piano generale dazione. Larea premotoria e larea motoria supplementare trasformano questo piano in programmi nervosi che impostano i movimenti. Questi programmi vengono poi mandati ad esecuzione tramite le connessioni con la corteccia motoria primaria o con strutture più basse, ovvero il cervelletto e i gangli della base. 56

57 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Lesioni dei lobi frontali e controllo del comportamento Le aree associative situate nelle regioni posteriori della corteccia, soprattutto nel lobo parietale e in quello temporale, sono coinvolte nellanalisi delle informazioni che arrivano dalle aree sensoriali (slide). slide Di qui partono, poi, impulsi diretti alle aree associative del lobo frontale, che ricevono anche informazioni relative allambiente interno del corpo attraverso le forti connessioni neurali con il sistema limbico. Di qui partono, poi, impulsi diretti alle aree associative del lobo frontale, che ricevono anche informazioni relative allambiente interno del corpo attraverso le forti connessioni neurali con il sistema limbico. Integrando tutte queste informazioni di natura diversa, le aree associative frontali definiscono il piano generale di unazione, che viene poi mandato ad effetto attraverso le connessioni di queste aree con la corteccia premotoria e con la corteccia motoria supplementare e, tramite fibre discendenti, con i gangli della base. Una lesione ai lobi frontali della corteccia non blocca, di norma, la capacità dellindividuo di ricavare informazioni dallambiente esterno, mentre blocca la sua capacità di servirsi di tali informazioni per controllare il proprio comportamento in modo che risulti efficiente. Una lesione ai lobi frontali della corteccia non blocca, di norma, la capacità dellindividuo di ricavare informazioni dallambiente esterno, mentre blocca la sua capacità di servirsi di tali informazioni per controllare il proprio comportamento in modo che risulti efficiente. Per esempio, individuare la serie dei movimenti necessari per azionare una leva, o, a lungo termine, come organizzare gli impegni di una giornata o di una settimana o, in generale, la propria vita.Per esempio, individuare la serie dei movimenti necessari per azionare una leva, o, a lungo termine, come organizzare gli impegni di una giornata o di una settimana o, in generale, la propria vita. 57

58 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale L'organizzazione gerarchica del controllo del movimento: quadro sinottico Dal punto di vista evolutivo, il controllo del movimento rappresenta la funzione ultima del sistema nervoso, il cui lavoro di elaborazione delle informazioni ha come fine di creare le condizioni per lattuazione di movimenti efficienti nel favorire la sopravvivenza dellorganismo. Nei sistemi nervosi più semplici – presenti negli invertebrati più semplici – gran parte del controllo sul movimento dipende da attività nervose che è più corretto definire riflessi. Nei sistemi nervosi più semplici – presenti negli invertebrati più semplici – gran parte del controllo sul movimento dipende da attività nervose che è più corretto definire riflessi. Uno stimolo produce una risposta, con unelaborazione relativamente scarsa dellinformazione contenuta nello stimolo stesso.Uno stimolo produce una risposta, con unelaborazione relativamente scarsa dellinformazione contenuta nello stimolo stesso. Levoluzione dei sistemi più complessi per il controllo del movimento è avvenuta non tanto per sostituzione dei sistemi più antichi, ma piuttosto per sovrapposizione di nuove strutture a quelle preesistenti. Perciò, il sistema nervoso umano può essere considerato come una gerarchia di sistemi diversi, variabili da strutture molto primitive, corrispondenti ai riflessi integrati a livello del midollo spinale, fino alle strutture estremamente complicate, analitiche, delle aree associative nella corteccia cerebrale. Perciò, il sistema nervoso umano può essere considerato come una gerarchia di sistemi diversi, variabili da strutture molto primitive, corrispondenti ai riflessi integrati a livello del midollo spinale, fino alle strutture estremamente complicate, analitiche, delle aree associative nella corteccia cerebrale. I livelli superiori di organizzazione, quelli comparsi più di recente nella scala evolutiva, agiscono principalmente controllando lattività dei livelli inferiori e più antichi. I livelli superiori di organizzazione, quelli comparsi più di recente nella scala evolutiva, agiscono principalmente controllando lattività dei livelli inferiori e più antichi. 58

59 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La gerarchia funzionale del controllo motorio In questo schema sono riportate le funzioni generali di varie strutture del sistema nervoso deputate al controllo dei movimenti. Al livello più alto si trovano le strutture coinvolte negli aspetti più globali dellazione. Ai livelli più bassi, vi sono le strutture che contribuiscono alla sempre migliore definizione dei movimenti, fino alla loro esecuzione. I primi tre livelli di questa gerarchia funzionale comprendono strutture sia corticali sia subcorticali. 59 Sistema limbico (Motivazione) Corteccia associativa (Progettazione) Area premotoria e area motoria supplementare nella corteccia Area motoria primaria della corteccia Nuclei motori nel tronco cerebrale superiore Gangli della base e cervelletto Nuclei motori nel tronco cerebrale inferiore e nel midollo spinale Muscoli Motivazione e progettazione dellazione Generazione dei programmi per l'azione Definizione dei programmi per i singoli movimenti dell'azione Mantenimento della postura ed esecuzione precisa dei movimenti Neuroni motori

60 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gerarchia degli eventi neurali di una persona digiuna / 1° livello Per illustrare il funzionamento gerarchico del sistema nervoso, proviamo a immaginare gli eventi neurali che si verificano in una persona digiuna da un po di tempo e che a un tratto vede delle noccioline. Al 1° livello della gerarchia, il sistema limbico (il più direttamente coinvolto nella rilevazione dello stato interno del corpo) avverte il bisogno di cibo, e invia un messaggio che significa «fame» alle aree associative della corteccia a cui è connesso. Le aree associative, che insieme al sistema limbico occupano il vertice della gerarchia funzionale, analizzano le informazioni provenienti dalla corteccia visiva e giungono a determinare che dalla parte opposta della stanza cè una tazza piena di noccioline. Le aree associative, che insieme al sistema limbico occupano il vertice della gerarchia funzionale, analizzano le informazioni provenienti dalla corteccia visiva e giungono a determinare che dalla parte opposta della stanza cè una tazza piena di noccioline. Le aree associative vagliano anche altre informazioni, tra cui Le aree associative vagliano anche altre informazioni, tra cui il ricordo del sapore delle arachidi,il ricordo del sapore delle arachidi, del modo in cui si mangiano,del modo in cui si mangiano, dellopportunità di mangiarle in quella stanza e in quel momento.dellopportunità di mangiarle in quella stanza e in quel momento. Tutte queste informazioni, integrate dalle aree associative dei lobi frontali, portano a formulare la decisione di attraversare la stanza, prendere un po di noccioline e mangiarle. Tutte queste informazioni, integrate dalle aree associative dei lobi frontali, portano a formulare la decisione di attraversare la stanza, prendere un po di noccioline e mangiarle. 60

61 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gerarchia degli eventi neurali di una persona digiuna / 2° livello Al 2° livello dellorganizzazione gerarchica i gangli della base e il cervelletto, oltre alle aree premotoria e motoria supplementare della corteccia, ricevono dal sistema limbico e dalle aree associative lo schema generale dellazione progettata. Alle strutture di secondo livello arrivano direttamente stimoli dallarea somatosensoriale, come quelli relativi allattuale posizione delle varie parti del corpo, e inoltre gli stimoli visivi che definiscono lesatta localizzazione spaziale delle noccioline. Alle strutture di secondo livello arrivano direttamente stimoli dallarea somatosensoriale, come quelli relativi allattuale posizione delle varie parti del corpo, e inoltre gli stimoli visivi che definiscono lesatta localizzazione spaziale delle noccioline. Le strutture «secondarie» si servono di queste informazioni per definire più precisamente il progetto dazione, individuando lesatta sequenza spaziale e temporale dei movimenti che devono essere eseguiti. Le strutture «secondarie» si servono di queste informazioni per definire più precisamente il progetto dazione, individuando lesatta sequenza spaziale e temporale dei movimenti che devono essere eseguiti. 61

62 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gerarchia degli eventi neurali di una persona digiuna / 3° livello Al 3° livello, il programma motorio viene ulteriormente definito lungo due vie diverse. Lo schema dei movimenti meno fini, come il camminare in direzione delle noccioline, viene inviato direttamente a un gruppo di nuclei situati nella regione superiore del tronco cerebrale; Lo schema dei movimenti meno fini, come il camminare in direzione delle noccioline, viene inviato direttamente a un gruppo di nuclei situati nella regione superiore del tronco cerebrale; il programma dei movimenti più precisi, ad esempio quelli necessari per estrarre le noccioline dal guscio, viene invece convogliato alla corteccia motoria, che a sua volta invia impulsi discendenti al tronco cerebrale e al midollo spinale. il programma dei movimenti più precisi, ad esempio quelli necessari per estrarre le noccioline dal guscio, viene invece convogliato alla corteccia motoria, che a sua volta invia impulsi discendenti al tronco cerebrale e al midollo spinale. La corteccia motoria riceve anche i feedback sensoriali provenienti dalle dita, tramite connessioni dirette con la corteccia somatosensoriale; ciò consente gli aggiustamenti fini dei movimenti delle dita, necessari per sgusciare le arachidi. La corteccia motoria riceve anche i feedback sensoriali provenienti dalle dita, tramite connessioni dirette con la corteccia somatosensoriale; ciò consente gli aggiustamenti fini dei movimenti delle dita, necessari per sgusciare le arachidi. 62

63 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gerarchia degli eventi neurali di una persona digiuna / 4° livello Infine, il 4° livello gerarchico è occupato dai motoneuroni localizzati nelle regioni inferiori del tronco cerebrale e nel midollo spinale. Questi motoneuroni, i cui assoni terminano sui muscoli e sulle ghiandole, rappresentano la via finale comune di tutto il sistema nervoso. Questi motoneuroni, i cui assoni terminano sui muscoli e sulle ghiandole, rappresentano la via finale comune di tutto il sistema nervoso. Dal punto di vista evolutivo, il fine ultimo per il quale agiscono miliardi di altri neuroni è portare questi pochi milioni di motoneuroni a produrre azioni sensate e utili per la sopravvivenza dellindividuo.Dal punto di vista evolutivo, il fine ultimo per il quale agiscono miliardi di altri neuroni è portare questi pochi milioni di motoneuroni a produrre azioni sensate e utili per la sopravvivenza dellindividuo. 63

64 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Asimmetria delle funzioni superiori della corteccia cerebrale Quasi tutte le strutture cerebrali esistono in duplice copia: tronco cerebrale, talamo, cervelletto e così via, consistono di 2 parti anatomicamente uguali: destra e sinistra. La struttura del sistema nervoso centrale in cui tale simmetria è più evidente è senzaltro la corteccia cerebrale. Ciascuna metà della corteccia si ripiega allinterno nel punto in cui entrerebbe in contatto con laltra metà, dando origine a una profonda invaginazione mediana, detta fessura longitudinale, che divide distintamente la corteccia in 2 emisferi, destro e sinistro. Ciascuna metà della corteccia si ripiega allinterno nel punto in cui entrerebbe in contatto con laltra metà, dando origine a una profonda invaginazione mediana, detta fessura longitudinale, che divide distintamente la corteccia in 2 emisferi, destro e sinistro. I due emisferi sono però connessi da numerosi fasci di assoni, che nellinsieme costituiscono il cosiddetto corpo calloso.I due emisferi sono però connessi da numerosi fasci di assoni, che nellinsieme costituiscono il cosiddetto corpo calloso. 64

65 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Figura del corpo calloso Il corpo calloso consiste di un enorme fascio di assoni che connette i due emisferi della corteccia cerebrale. Qui è visibile nellemisfero destro di un cervello umano sezionato a metà in senso longitudinale. Confrontando la fotografia con il disegno a sinistra si riconosce, oltre al corpo calloso, altre strutture cerebrali. Confrontando la fotografia con il disegno a sinistra si riconosce, oltre al corpo calloso, altre strutture cerebrali. 65

66 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Influenza controlaterale Ogni emisfero comprende i 4 lobi e le aree sensoriali e motorie primarie (slide 40). slide 40slide 40 Quasi tutte le vie nervose che connettono le aree corticali, sensoriali e motorie con le regioni del corpo ad esse corrispondenti sono crociate, ovvero influenzano la metà controlaterale del corpo. I neuroni sensoriali che hanno le terminazioni assoniche nellepidermide della metà destra del corpo inviano i loro segnali allarea somatosensoriale dellemisfero sinistro, e viceversa. I neuroni sensoriali che hanno le terminazioni assoniche nellepidermide della metà destra del corpo inviano i loro segnali allarea somatosensoriale dellemisfero sinistro, e viceversa. Analogamente, i neuroni della corteccia motoria primaria dellemisfero sinistro inviano i loro impulsi ai muscoli della metà destra del corpo, e viceversa. Analogamente, i neuroni della corteccia motoria primaria dellemisfero sinistro inviano i loro impulsi ai muscoli della metà destra del corpo, e viceversa. Le due parti, destra e sinistra, del corpo riescono a funzionare come un tutto unico grazie al fatto che i due emisferi si scambiano le informazioni sensoriali e coordinano lattività motoria attraverso le fibre del corpo calloso. 66

67 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Funzioni simmetriche sensoriali e motorie e asimmetriche nelle aree associative I due emisferi sono alquanto simmetrici rispetto alle funzioni sensoriali e motorie fondamentali; ciascun emisfero compie quindi le stesse attività, ma queste sono dirette a una diversa metà del corpo. ciascun emisfero compie quindi le stesse attività, ma queste sono dirette a una diversa metà del corpo. Tale simmetria viene però meno nelle aree associative. Nelluomo, certe aree associative dellemisfero sinistro sono specializzate per il linguaggio, Nelluomo, certe aree associative dellemisfero sinistro sono specializzate per il linguaggio, mentre le aree analoghe dellemisfero destro sono specializzate per lanalisi non verbale, visivo-spaziale, dellinformazione. mentre le aree analoghe dellemisfero destro sono specializzate per lanalisi non verbale, visivo-spaziale, dellinformazione. 67

68 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli effetti di lesioni sullemisfero sinistro: lafasia di Broca Paul Broca (1861) e altri studiosi osservarono che le persone con lesioni allemisfero sinistro manifestavano la perdita delle abilità di verbalizzazione molto più spesso dei soggetti che avevano subito un danno analogo allemisfero destro. Di frequente le persone con lesioni allemisfero sinistro non sono più in grado di sviluppare discorsi coerenti o di comprendere ciò che gli altri dicono, pur conservando intatte le capacità sensoriali e motorie. Di frequente le persone con lesioni allemisfero sinistro non sono più in grado di sviluppare discorsi coerenti o di comprendere ciò che gli altri dicono, pur conservando intatte le capacità sensoriali e motorie. Mentre era allapice della carriera, il compositore russo Shebalin fu colpito da un ictus (la rottura di un vaso sanguigno entro i distretti cerebrali), che gli procurò un danno permanente a una porzione della corteccia dellemisfero sinistro. Da quel momento Shebalin ebbe sempre gravi difficoltà a esprimersi verbalmente e a comprendere i discorsi degli altri, ma continuò a creare grande musica. Da quel momento Shebalin ebbe sempre gravi difficoltà a esprimersi verbalmente e a comprendere i discorsi degli altri, ma continuò a creare grande musica. La sua Quinta sinfonia, composta dopo essere stato colpito dallictus, fu definita dal grande compositore Dmitri Shostakovic «un brillante lavoro creativo, da cui traspaiono le emozioni più elevate, grande ottimismo e una forte carica vitale» (Gardner, 1974).La sua Quinta sinfonia, composta dopo essere stato colpito dallictus, fu definita dal grande compositore Dmitri Shostakovic «un brillante lavoro creativo, da cui traspaiono le emozioni più elevate, grande ottimismo e una forte carica vitale» (Gardner, 1974). 68

69 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale La sindrome dellafasia di Wernicke Carl Wernicke nel 1876 descriveva un nuovo tipo di afasia Carl Wernicke nel 1876 descriveva un nuovo tipo di afasia Lafasia di Wernicke è caratterizzata da un disturbo della comprensione del linguaggio e non della pronuncia delle parole. Lafasia di Wernicke è caratterizzata da un disturbo della comprensione del linguaggio e non della pronuncia delle parole. Mentre i pazienti di Broca capivano ma non riuscivano a parlare, quelli di Wernicke parlavano ma non riuscivano a capire. Mentre i pazienti di Broca capivano ma non riuscivano a parlare, quelli di Wernicke parlavano ma non riuscivano a capire. Il nuovo tipo di afasia era dovuto a lesioni della parte posteriore del lobo temporale dove questo si unisce al lobo parietale e a quello occipitale. Il nuovo tipo di afasia era dovuto a lesioni della parte posteriore del lobo temporale dove questo si unisce al lobo parietale e a quello occipitale. 69

70 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA Stefano Federici Psicologo Professore di Psicologia generale Gli effetti di lesioni sullemisfero destro Per decenni queste osservazioni furono interpretate dal mondo medico come la dimostrazione che lemisfero sinistro era «dominante», mentre il destro sarebbe stato meno importante. Ma negli anni 60 si andarono accumulando prove, sempre più significative, del fatto che anche lemisfero destro è la sede di speciali funzioni intellettive. Ma negli anni 60 si andarono accumulando prove, sempre più significative, del fatto che anche lemisfero destro è la sede di speciali funzioni intellettive. Da uno studio condotto sui soldati che avevano subito ferite al cervello durante la seconda guerra mondiale, lo psicologo russo Alexander Luria (1966, 1970) poté concludere che le persone con lesioni allemisfero destro spesso manifestano gravi difficoltà a riconoscere i volti, a leggere le mappe e a disegnare figure geometriche. Allincirca nello stesso periodo, léquipe di Brenda Milner (1974), a Montreal, scoprì che, in seguito alla distruzione chirurgica di porzioni dellemisfero destro, i soggetti manifestano deficit specifici nellabilità a riconoscere o a ricordare figure. Da questi risultati venne sempre più consolidandosi la teoria che lemisfero destro sia specializzato nella comprensione delle relazioni spaziali, e quello sinistro nel linguaggio. 70


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