Psicobiologia del linguaggio A.A. 2014/15 Biologia, evoluzione, linguaggio Un approccio cognitivo ed evolutivo alla psicobiologia del linguaggio Prof. A. Falzone

Programma della disciplina

Date…e presupposti teorici 1949: Hebb, L’organizzazione del comportamento I fenomeni psicologici complessi (come ad es. percezione, memoria, ma anche emozioni e pensiero) possono essere prodotti dall’attività cerebrale. Hebb basava tale presupposto teorico su esperimenti eseguiti su gruppi di soggetti umani e cavie, su studi clinici di casi singoli

Date…e presupposti teorici (2) Anche se la psicobiologia studia per lo più i meccanismi nervosi del comportamento, essa è qualcosa di più. Come dice Dewsbury: La «biologia» nella «psicobiologia» comprende tutti gli approcci dell’etologia, dell’ecologia e dell’evoluzione... come pure le dottrine e i metodi più recenti della fisiologia... Lo «psicobiologo completo» si avvarrà dunque delle potenzialità di tutte le tecniche fisiologiche moderne, senza mai perdere di vista il problema numero uno: il comportamento integrato dell’intero organismo, in funzione e perfettamente adattato.

La psicobiologia e le sue discipline Psicologia fisiologica: studia i meccanismi nervosi del comportamento attraverso metodi chirurgici, elettrici o chimici applicati direttamente al sistema nervoso (cavie in ricerche pure) 2. Psicofarmacologia: studia i meccanismi nervosi del comportamento mediante sostanze farmacologiche (cavie, umani in ricerche applicate) 3. Neuropsicologia: studia gli effetti psicologici prodotti dalle lesioni cerebrali nell’uomo (esseri umani in ricerche applicative)

La psicobiologia e le sue discipline 4. Psicofisiologia: studia la relazione tra l’attività fisiologica e i processi psicologici dell’uomo (esseri umani, tecniche non invasive, ricerche applicative e risvolti clinici) 5. Psicologia comparata: studia la biologia del comportamento, piuttosto che i meccanismi nervosi sottostanti. Confronta il comportamento di specie animali diverse attenzionando aspetti genetici, evolutivi e adattativi del comportamento.

Metodi di ricerca psicobiologica La relazione tra psicobiologia e scienze cognitive pone in evidenza la problematicità insita in tali prospettive teo- riche, a partire dall’interpretazione e dall’uso di metodi di ricerca particolari. Tipologia di studi (sperimentali, quasi sperimentali, casi singoli); Finalità dello studio (ricerca pura o applicata); Soggetti utilizzati (umani, non-umani).

Interpretazione e problematicità dei dati Il presupposto teorico dello studio con soggetti non-umani è la continuità evolutiva del cervello. Il cervello dell’uomo differirebbe esclusivamente nelle dimensioni e nel grado di sviluppo delle aree corticali. Le differenze sarebbero più quantitative che qualitative: i principi di funzionamento del cervello umano possono, dunque, essere dedotti dal funzionamento del cervello di soggetti non-umani. Inoltre l’impiego di soggetti non umani presenterebbe il vantaggio della maggiore semplicità del loro cervello e del loro comportamento.

Anatomia del sistema nervoso (1) Il SN è composto da due parti principali: il SNC e il SNP. Il SNC è suddivisibile in cervello e midollo spinale. Il SNP è suddivisibile in : SN somatico (interazione con l’esterno - nervi afferenti ed efferenti); SN autonomo (regolazione dell’ambiente interno dell’organi-smo) composto da nervi simpatici (mobilitano risorse energetiche) e parasimpatici (mantengono risorse energetiche).

SNP autonomo I neuroni simpatici e parasimpatici partono dal SNC: in pochi raggiungono gli organi bersaglio. Nella maggioranza fanno sinapsi (gangli) con neuroni di secondo livello. I nervi simpatici sono a una notevole distanza dagli organi bersaglio, mentre i neuroni parasimpatici stabiliscono connessioni sinaptiche vicino agli organi bersaglio su neuroni di secondo livello molto corti

SNP: I nervi cranici

SNP: I nervi cranici

Anatomia del sistema nervoso (2) SNC SNP Midollo Spinale SN Somatico Nervi afferenti efferenti Autonomo simpatici para- Cervello

Sistema nervoso centrale (1) Meningi: Dura madre Membrana aracnoidea Spazio subaracnoideo Pia madre

Sistema nervoso centrale (2) Ventricoli cerebrali

Coordinate anatomiche nell’uomo

Coordinate anatomiche negli animali

Piani di sezione del cervello

Tecniche neuroanatomiche Colorazione di Golgi - Dicromato di potassio e nitrato d’argento Colorazione di Nissl Cresil violetto

Le cellule del SN: i neuroni Il neurone Doppio strato lipidico

Le cellule del SN: i neuroni

Le cellule del SN: i neuroni

Le cellule del SN: la membrana

Tipi di neuroni Neurone unipolare (2) Neurone bipolare (3) Neurone Multipolare (2) (1) (3)

Tipi di neuroni

Cellule del SN: Cellule gliali e satelliti Astrociti: cellule gliali grandi. Coprono la superficie esterna dei vasi sanguigni cerebrali Cellule di Schwann: SNP Oligodentrociti: si avvolgono attorno agli assoni con prolun-gamenti ricchi di mielina formando guaine che aumen-tano la velocità della conduzione assonica Cellule microgliali: reagiscono alle ferite e alle malattie tramite risposte infiammatorie

Oligodentrociti e Cellule di Schwann

Potenziali neurali Potenziale di riposo: - 70mV I fattori passivi spingono continuamente ioni K+ fuori dal neurone, e ioni Na+ dentro il neurone. Per tale motivo gli ioni K+ devono essere attivamente trasportati dentro la cellula, gli ioni Na+ devono essere trasportati fuori.

Potenziali neurali

Potenziale d’azione

Esocitosi

Recettori Ionotropici e metabotropici

Neuroni “efficienti” GAP JUNCTIONS