13/11/11 1 1 1

13/11/11 Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Biologia 2 2 2

Il sistema nervoso e gli organi di senso 13/11/11 Capitolo C5 Il sistema nervoso e gli organi di senso 3 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 3 3

Funzioni e organizzazione del sistema nervoso 13/11/11 Lezione 1 Funzioni e organizzazione del sistema nervoso 4 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 4 4

1. Perché è necessario avere un sistema nervoso? 13/11/11 1. Perché è necessario avere un sistema nervoso? Il sistema nervoso è composto da una rete di cellule che funziona in modo estremamente rapido e complesso per raccogliere informazioni dall’ambiente, elaborarle e attivare risposte adeguate agli stimoli ricevuti. 5 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 5 5

2. Il sistema nervoso si divide in centrale e periferico 13/11/11 2. Il sistema nervoso si divide in centrale e periferico Il sistema nervoso centrale (SNC) comprende: encefalo; midollo spinale. Il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito da: gangli; nervi. 6 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 6 6

3. I neuroni sono le unità costitutive del sistema nervoso /1 13/11/11 3. I neuroni sono le unità costitutive del sistema nervoso /1 I neuroni sono cellule eccitabili, specializzate nel generare e trasmettere impulsi elettrici. Possiedono un corpo cellulare, numerosi dendriti e un assone che termina con le sinapsi. 7 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 7 7

3. I neuroni sono le unità costitutive del sistema nervoso /2 13/11/11 3. I neuroni sono le unità costitutive del sistema nervoso /2 8 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 8 8

4. Le cellule gliali nutrono e proteggono i neuroni 13/11/11 4. Le cellule gliali nutrono e proteggono i neuroni Le cellule gliali (o cellule della neuroglia) non sono coinvolte nella trasmissione dell’impulso nervoso ma hanno una funzione di sostegno, protezione e nutrimento per i neuroni. Gli oligodendrociti e le cellule di Schwann formano le guaine mieliniche attorno agli assoni. 9 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 9 9

Come funziona un neurone? 13/11/11 Lezione 2 Come funziona un neurone? 10 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 10 10

5. La generazione dell’impulso nervoso /1 13/11/11 5. La generazione dell’impulso nervoso /1 Gli stimoli sensoriali agiscono alterando il potenziale di membrana, cioè la diversa distribuzione di cariche elettriche tra il versante interno e quello esterno della membrana plasmatica. Se la somma dei segnali che raggiungono i dendriti supera un certa valore soglia, si genera un potenziale d’azione che si trasmette lungo l’assone. 11 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 11 11

5. La generazione dell’impulso nervoso /2 13/11/11 5. La generazione dell’impulso nervoso /2 12 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 12 12

6. La trasmissione del segnale lungo l’assone 13/11/11 6. La trasmissione del segnale lungo l’assone La propagazione dell’impulso può essere continua, negli assoni non mielinizzati, o saltatoria, negli assoni mielinizzati. La propagazione saltatoria è molto rapida. 13 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 13 13

13/11/11 7. I neuroni interagiscono con le altre cellule a livello della sinapsi /1 La sinapsi è la regione di connessione tra il terminale assonico di un neurone e la cellula successiva, che può essere un altro neurone, una cellula muscolare o una ghiandola. Esistono sinapsi elettriche e chimiche. 14 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 14 14

13/11/11 7. I neuroni interagiscono con le altre cellule a livello della sinapsi /2 Nelle sinapsi chimiche, il potenziale d’azione fa rilasciare neurotrasmettitori (eccitatori o inibitori) che si legano a specifici recettori sulla membrana postsinaptica. 15 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 15 15

8. Esistono molti tipi di neurotrasmettitori 13/11/11 8. Esistono molti tipi di neurotrasmettitori Nel corpo umano agiscono più di 50 neurotrasmettitori diversi, di varia natura chimica. Tra i più importanti ci sono l’acetilcolina, il glutammato, la dopamina e la serotonina. 16 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 16 16

9. I potenziali d’azione e la contrazione muscolare 13/11/11 9. I potenziali d’azione e la contrazione muscolare La contrazione dei muscoli volontari è controllata dai motoneuroni che formano sinapsi con le fibre muscolari a livello della giunzione neuromuscolare. Il movimento dei filamenti di actina e miosina causa l’accorciamento del sarcomero. 17 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 17 17

Il sistema nervoso centrale e periferico 13/11/11 Lezione 3 Il sistema nervoso centrale e periferico 18 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 18 18

10. Il sistema nervoso centrale 13/11/11 10. Il sistema nervoso centrale Il sistema nervoso centrale (SNC) è il centro responsabile dell’integrazione delle informazioni raccolte dall’ambiente e dell’elaborazione di risposte adeguate. Comprende l’encefalo e il midollo spinale ed è formato da sostanza bianca e sostanza grigia. 19 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 19 19

13/11/11 11. L’encefalo è organizzato in strutture distinte dedicate a specifiche funzioni L’encefalo comprende quattro regioni (cervello, diencefalo, cervelletto e tronco cerebrale), ciascuna dedicata a funzioni specifiche. Il cervello è suddiviso in due emisferi ed è responsabile delle facoltà cognitive superiori (memoria, pensiero astratto, apprendimento…). 20 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 20 20

12. L’organizzazione della corteccia cerebrale 13/11/11 12. L’organizzazione della corteccia cerebrale La corteccia cerebrale presenta molti ripiegamenti chiamati circonvoluzioni. Ciascun emisfero è suddiviso in quattro lobi: frontale, temporale, parietale, occipitale. 21 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 21 21

13/11/11 13. Specifiche aree cerebrali sono coinvolte nell’apprendimento e nella memoria L’amigdala e l’ippocampo sono regioni cerebrali coinvolte nell’apprendimento e nella memoria a breve e a lungo termine. 22 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 22 22

13/11/11 14. Comprensione e produzione del linguaggio sono gestite da aree cerebrali dell’emisfero sinistro L’area di Broca controlla la produzione del linguaggio, mentre l’area di Wernicke è associata alla sua comprensione. Nella maggior parte delle persone queste funzioni sono controllate dall’emisfero sinistro. 23 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 23 23

15. Il sistema nervoso periferico 13/11/11 15. Il sistema nervoso periferico Il sistema nervoso periferico (SNP) comprende i gangli e i nervi. Nel corpo umano si trovano 12 paia di nervi cranici e 31 paia di nervi spinali, che trasportano gli stimoli dall’ambiente al SNC e inviano le risposte dal SNC agli organi effettori. 24 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 24 24

16. Le suddivisioni del sistema nervoso periferico /1 13/11/11 16. Le suddivisioni del sistema nervoso periferico /1 Nel sistema nervoso periferico si distinguono due porzioni: il sistema nervoso somatico; il sistema nervoso autonomo, che comprende il sistema simpatico e il sistema parasimpatico. 25 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 25 25

16. Le suddivisioni del sistema nervoso periferico /2 13/11/11 16. Le suddivisioni del sistema nervoso periferico /2 26 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 26 26

Gli organi di senso Lezione 4 27 13/11/11 27 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 27 27

17. I recettori sensoriali sono le nostre finestre sul mondo 13/11/11 17. I recettori sensoriali sono le nostre finestre sul mondo Un recettore sensoriale è generalmente il dendrite modificato di un neurone sensoriale, sensibile a un determinato stimolo proveniente dall’ambiente. I recettori possono essere raggruppati in organi sensoriali o disseminati nell’organismo come singole cellule o piccoli aggregati. 28 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 28 28

18. Il gusto e l’olfatto rilevano sapori e odori /1 13/11/11 18. Il gusto e l’olfatto rilevano sapori e odori /1 I calici gustativi sulla lingua contengono chemiocettori, sensibili alle sostanze chimiche presenti nei cibi. Dai chemiocettori dipende il gusto. 29 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 29 29

18. Il gusto e l’olfatto rilevano sapori e odori /2 13/11/11 18. Il gusto e l’olfatto rilevano sapori e odori /2 Le cellule olfattive della cavità nasale captano le sostanze chimiche volatili e sono responsabili dell’olfatto. 30 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 30 30

19. L’occhio è l’organo della vista e capta gli stimoli luminosi 13/11/11 19. L’occhio è l’organo della vista e capta gli stimoli luminosi I fotorecettori (coni e bastoncelli) sono neuroni fotosensibili presenti nell’occhio, specializzati nel captare gli stimoli luminosi. I segnali sono trasmessi al cervello che li interpreta come immagini. 31 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 31 31

20. L’orecchio è l’organo dell’udito e dell’equilibrio 13/11/11 20. L’orecchio è l’organo dell’udito e dell’equilibrio Le onde sonore fanno vibrare il timpano e trasmettono le vibrazioni all’orecchio interno, dove stimolano le cellule ciliate (i recettori). Il segnale inviato al cervello è interpretato come suono. 32 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 32 32

13/11/11 21. Il tatto permette al cervello di percepire pressione, temperatura e calore Il tatto comprende le sensazioni generate dai meccanocettori, dai termocettori e dai nocicettori distribuiti in tutto il corpo. 33 Phelan, Pignocchino Biologia © Zanichelli editore 2017 33 33