4W6W

11W

nascita

o f

La corteccia cerebrale è la regione che contiene diverse aree con specifiche funzioni, che insieme

costituiscono la nostra abilità cognitiva

Il cervello ha distinte regioni funzionaliIl cervello ha distinte regioni funzionali

AREE SENSITIVE DELLA CORTECCIA CEREBRALE

Aree del linguaggioAree del linguaggio

Preparazione o strategia delMovimento ideato (mediale) o comandato (laterale)

Esecuzione motoria

Esecuzione atto motorio

Codifica forza, direzionevelocità

Ideazione-programmazioneCoordinazione bilaterale

4039

Associativa multimodale (somestesica, visiva, acustica, propriocettiva, vestibolare)Riceve Copie dei comandi motoriCodifica la posizione del corpo nello spazio duranteIl movimento monitorando movimento e risultati

scrittura

grafia

Lessico e sintassi Prosodia

Capacitàspaziale

Funzioni emisferosinistro e destro

verbale spaziale

lettura

Abilitàmanuale

Analiticosequenziale analitico

parallelo

dettagliglobalità

Riconoscimentovolti

EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO

EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO

EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO

EMOZIONI E SISTEMA LIMBICO

CIRCUITINEURONALI

EPROPRIETA’ELETTRICHEDEI NEURONI

CIRCUITINEURONALI

CORTECCIA CEREBRALE

Figura 7.22 a

Sinapsi chimica

Regolatori del comportamento il cui stato a sua volta modula i processi sensoriali e cognitivi

Apprendimento - MemoriaEmozioni - Motivazioni

Comportamento

LinguaggioSensibilità somatica

Problem solving

Decision making

Visione

Acustica

Attività motoria

Pensiero

(morte di un dogma e rivoluzione nella concezione plastica del cervello)

Camillo Golgi (1843-1926) S. Ramon y Cajal (1852-1934)

ÂaxÄ vxÜäxÄÄÉ twâÄàÉ àâààÉ Ñâ´ ÅÉÜ|Üx x Ç|xÇàx Ñâ´ xááxÜx Ü|zxÇxÜtàÉÊ

dal greco plaistikos, ‘formare”dal greco plaistikos, ‘formare”

Una delle più moderne concezioni funzionali del cervello è la plasticità cerebrale intesa come risposta adattativa a stimolazioni-sollecitazioni che porta a riorganizzazione dei circuiti nervosi e migliora le funzioni.Sulla base della plasticità il cervello è potenziato dall’esperienza, è capace di apprendere, ricordare e rigenerare dopo lesioni.

Una delle più moderne concezioni funzionali del cervello è la plasticità cerebrale intesa come risposta adattativa a stimolazioni-sollecitazioni che porta a riorganizzazione dei circuiti nervosi e migliora le funzioni.Sulla base della plasticità il cervello è potenziato dall’esperienza, è capace di apprendere, ricordare e rigenerare dopo lesioni.

Le esperienze e l’esercizio generano modificazioni plastiche di specifiche aree cerebrali.

Cava Ispica. Il Castello visto da Jean Houël, viaggiatore francese del XVIII secolo

Per giocare a tennis impieghiamo diverse aree del cervello

Per giocare a tennis impieghiamo diverse aree del cervello

Attention/control task

Late/newly

Differenze cerebrali tra

musicisti e non musicisti

RisonanzaMagnetica

Finalizzata a:Finalizzata a:

Cambiamento strutturale dei circuiti cerebrali del cervello

in risposta a sollecitazioni.

Cambiamento strutturale dei circuiti cerebrali del cervello

in risposta a sollecitazioni.

migliorare una funzione (potenziamento funzionale)

migliorare una funzione (potenziamento funzionale)

La regolazione fine dei circuiti nervosi crea chiare differenze microscopiche tra due cervelli diversi e

Anche a livello dello stesso cervello in due momenti diversi, variazioni che dipendono dall’attività e quindi

dalle esperienze.

Le modificazioni plastiche sono durature?

Il numero di sinapsi o di ramificazioni si riduce dopo un periodo, compreso tra

6 mesi ed un anno, di completa interruzione dell’esercizio.

Lo schema della funzione sopravvive anche per lunghi periodi.

Cancellata del Palazzo dei BaroniBruno di Belmonte (Il Casino)

L’ampliamento plastico di funzioni cerebrali come incide nelle esperienze nuove?

Facilita l’apprendimento

Facilita l’esecuzione

Un continuo rimodellamento delle sinapsi (rimozione o aggiunta) è alla base dell’apprendimento e potenziamento delle capacità del cervello nonché del recupero funzionale nelle lesioni

Un continuo rimodellamento delle sinapsi (rimozione o aggiunta) è alla base dell’apprendimento e potenziamento delle capacità del cervello nonché del recupero funzionale nelle lesioni

Nell’adulto e con l’avanzare dell’età la plasticità si riduce e le nuove acquisizioni cognitive utilizzano prevalentamente un riarrangiamento sinaptico

Nel bambino l’apprendimento comporta un utilizzo dei circuiti esistenti che plasticizzano e sviluppano nuove ramificazioni assonali e nuovi dendriti e la plasticità cerebrale è elevata

La Riorganizzazione plastica delle sinapsi e dei circuiti è attività-dipendente e si riduce

con l’età

Memoria dichiarativa

EpisodicaSemantica

La memoria esplicita comporta almeno quattro processi:

CodificaConsolidamentoConservazione

richiamo

“Codifica"si riferisce al processo iniziale di riconoscimento ed si riferisce al processo iniziale di riconoscimento ed

elaborazione elaborazione dell'informazione appena appresa. Meglio dell'informazione appena appresa. Meglio èè

codificata una nozione, migliore sarcodificata una nozione, migliore sarààil successo delle fasi successive.il successo delle fasi successive.

Circuiti memoria dichiarativaCircuiti memoria dichiarativacorticocortico--ippocampaliippocampali e ippocampoe ippocampo--corticalicorticali

Codifica e conserva memoria esplicita

a breve termine

Memoria spaziale,Date e luoghi (episodica)Dettagli contestuali Parole e discorsiInformazioni scritte

Memoria dichiarativa

Episodica

Where?When?

What?

I due flussi di informazioni “What” e “Where”

sono integrati nelle regioni ippocampali GD-CA3

ParahippocampalParahippocampal

EnthorinalEnthorinal

EnthorinalEnthorinal

PerirhinalPerirhinal

Nella regione Nella regione ippocampaleippocampale CA3CA3--CA1 le informazioni CA1 le informazioni ““WhatWhat”” e e ““WhereWhere”” vengono combinate con lvengono combinate con l’’ordine temporale ordine temporale ““WhenWhen””

Temporal order

La memoria esplicita comporta almeno quattro processi:

CodificaConsolidamentoConservazione

richiamo

“Consolidamento"corrisponde al processo di trasformazione della corrisponde al processo di trasformazione della

memoria appresa in forma stabile. memoria appresa in forma stabile.

Memoria EsplicitaLobo temporale mediale

Lobo temporale

Durante il periodo di consolidamento post-learningl’ippocampo (lobo temporale mediale) agisce come Rigeneratore di combinazioneattivando simultaneamente i circuiti neuronali corrispondenti ai differenti moduli sensoriali e consolidando le loro connessioni.

consolidamento

la corteccia prefrontale è attivata durante la formazione della memoria episodica ed è richiesta per processi strategici come la ricerca di informazioni il monitoraggio degli esiti, la scelta degli obiettivi, la pianificazione, il controllo e la valutazione del comportamento.

emozioni

Amigdalacingulata

Connessioni delle subregioni della corteccia frontale mediale

azioni

Aree motrici

EsitiDelle azioniCorteccia rinale

Working memory Retrivied or experienzed Memoria episodica

Il contesto interno rappresentato dagli stati emozionali e Il contesto interno rappresentato dagli stati emozionali e motivazionali (impliciti) evocati dallmotivazionali (impliciti) evocati dall’’esperienza possono essere esperienza possono essere associati come segnali associati come segnali interocettiviinterocettivi allall’’evento appreso e come tali evento appreso e come tali costituire parte integrante dellcostituire parte integrante dell’’esperienza esplicita ed essere utili esperienza esplicita ed essere utili come segnali di consolidamento e richiamo della memoria, oltre ccome segnali di consolidamento e richiamo della memoria, oltre che he di apprendimentodi apprendimento

Emozioni-motivazioni associati all’episodio

LL’’acquisizione di nuove informazioni acquisizione di nuove informazioni èè fortemente incrementata fortemente incrementata dalldall’’abilitabilitàà strategica di integrare e organizzare le informazioni strategica di integrare e organizzare le informazioni rilevanti in una coerente e significativa rappresentazione rilevanti in una coerente e significativa rappresentazione delldell’’episodioepisodio

Una volta espletato il “consolidamento” la memoria a

lungo termine diviene indipendente dall’ippocampo.

Il tempo impiegato a raggiungere questa indipendenza è variabile e va da giorni-settimane a mesi ed

anni dall’acquisizione dell’informazione.

Il “Consolidamento” permette alla traccia di memoria dichiarativa di trasformarsi in

memoria a lungo termine e rendersi progressivamente indipendente

dall’ippocampo e dipendere dalle aree corticali siti di deposito a lungo termine.

Amnesia anterograda,

retrograda e remota

La memoria esplicita comporta almeno quattro processi:

CodificaConsolidamentoConservazione

richiamo

“Conservazione"riguarda i meccanismi, poco noti di mantenimento riguarda i meccanismi, poco noti di mantenimento

dell'informazionedell'informazioneappresa. Tale capacitappresa. Tale capacitàà èè illimitata nel tempo a illimitata nel tempo a

differenza di ciò che avviene differenza di ciò che avviene nella memoria a breve termine.nella memoria a breve termine.

La memoria remota è depositata in aree corticali diverse dal lobo temporale mediale e corrispondenti ai moduli sensoriali coinvolti nell’esperienza.

Il Lobo temporale mediale conserva la memoria retrograda secondo uno schema temporale di formazione non noto ma graduale in relazione al tempo.

Memoria dichiarativa

Semantica

Le nozioni semantiche sono formate nell’ippocampo e conservate a lungo termine in

diverse regioni della corteccia cerebrale

La memoria esplicita comporta almeno quattro processi:

CodificaConsolidamentoConservazione

richiamo

“Richiamo"èè fondamentale per richiamare allo stato di fondamentale per richiamare allo stato di

coscienza l'informazionecoscienza l'informazioneimmagazzinata. Il recupero comporta la riunione di immagazzinata. Il recupero comporta la riunione di

diversi tipi di informazioni che diversi tipi di informazioni che sono custodite in sedi cerebrali diverse.sono custodite in sedi cerebrali diverse.

Il richiamo della memoria episodica richiede una Il richiamo della memoria episodica richiede una ricodificaricodifica delle tracce di memoria, attivazione di delle tracce di memoria, attivazione di

multiple tracce di memoria mediata multiple tracce di memoria mediata dalldall’’ippocampo ippocampo

che permette un legame con i circuiti neuronali o che permette un legame con i circuiti neuronali o moduli corticali che rappresentanomoduli corticali che rappresentano

ll’’esperienza nella traccia di memoriaesperienza nella traccia di memoria..

Richiamo delle nozioni episodiche (luoghi e tempi) nella corteccia

prefrontale la cui lesione produce amnesia delle origini

Richiamo delle nozioni episodiche (luoghi e tempi) nella corteccia

prefrontale la cui lesione produce amnesia delle origini

Il lobo temporale potrebbe svolgere un ruolo di coesione-assemblaggio delle memorie nelle varie regioni ed il richiamo comporterebbe

il riassemblaggio. (Povertà del richiamo, confusione nel ricordare, e confusione tra reale ed immaginario supportano questa ipotesi)

Recupero o richiamo (tanto più efficace quanto più si svolge in un contesto simile

alprecedente)

Memoria implicitaNon dichiarativa

abilità motorie-percettiveO

procedurali

Si richiama facilmente

La memoria non-dichiarativa può essere formata e convertita in memoria a lungotermine con modalità independente dall’ippocampo.

La memoria implicita o riflessiva: abilità motorie

Dove si forma e conserva laMemoria implicita o non dichiarativa?

la memoria implicita non dichiarativasi forma e si conserva nelle aree di pertinenza :

L’apprendimento cognitivo implicito

percezioni affettive ed emozionali

Il bambino prima di imparare a parlare (gestione memoria esplicita) comunica per percezioni implicite

La La workingworking memorymemory èè una memoria a breve termine che una memoria a breve termine che coordina la conservazione transitoria delle informazioni coordina la conservazione transitoria delle informazioni

rendendo possibile una simultanea rendendo possibile una simultanea processazioneprocessazione e e manipolazione delle informazioni necessaria per la manipolazione delle informazioni necessaria per la

realizzazione di complesse funzioni cognitive.realizzazione di complesse funzioni cognitive.

comprensione di una frase comprensione di una frase ––discorsodiscorso. .

Guidare in un traffico complesso e disordinatoGuidare in un traffico complesso e disordinato

Short-term memory

Working memory

Multicomponenti di working memory

Working memory:Mantenere e manipolare le informazioni nel processo di guida ed

esecuzione di compiti sotto il controllo di una centrale esecutiva con il compito di attenzione ed integrazione.

Link long-term memory

integrazioneintegrazione

Spatial-verbal working memory

Lo sviluppo delle connessioni neuronali, di Lo sviluppo delle connessioni neuronali, di nuove sinapsi o stabilizzazione delle esistenti, nuove sinapsi o stabilizzazione delle esistenti, dipende dalldipende dall’’attivitattivitàà neuronale che entra nel neuronale che entra nel nostro cervello attraverso la nostra attivitnostro cervello attraverso la nostra attivitàà

sensoriale nonchsensoriale nonchéé dalldall’’attivitattivitàà intrinseca dei intrinseca dei circuiti che elaborano le informazioni e ne circuiti che elaborano le informazioni e ne

conservano una traccia di memoria.conservano una traccia di memoria.

Quali sono le basi anatomiche che si accompagnano alle modificazioni plastiche del cevello?

Aumento di ramificazioni neuronali

Incremento di sinapsi

Formazioni di nuovi circuiti neuronali

NEUROGENESI

Cambiamento plastico delle sinapsi durante l’apprendimento

Le informazioni sono conservate nei neuroni che sono attivati durante l’apprendimento.

L’efficacia della memorizzazione dipende dalla formazione di nuove connessioni e

sinapsi.

La memoria a lungo termine richiedefenomeni di potenziamentoe quindi fenomeni plastici

La formazione di memoria a lungo termine può richiedere ripetizione

Synapticpasticity

E.R. Kandel

Learning and memory are based on synaptic plasticity

Perché persone diverse ricordano

un evento in modo diverso?

La Conservazione della Memoria è statica

o dinamica?

La Conservazione della La Conservazione della Memoria Memoria èè staticastatica

o dinamica?o dinamica?Statica:

Conservazione degli eventi il cui richiamo se incompleto dipende dalla non

Accessibilità ad alcuni particolari.

Dinamica:Può essere influenzata dalla registrazione di nuovi eventi o variazioni nei meccanismi di richiamo con perdita di particolari degli eventi (memoria incompleta) o richiami distorti (falsa memoria)

“Le modificazioni indotte dall’apprendimento/memoria (esperienza) e l’architettura cerebrale su base genetica rappresentano le basi biologiche della individualità”

E.R Kandel