Cellule e strutture: Anatomia del sistema nervoso centraleindipendenti (dal p.d.v. strutturale,...

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2Cellule e strutture: Anatomiadel sistema nervoso centrale

Page 2: Cellule e strutture: Anatomia del sistema nervoso centraleindipendenti (dal p.d.v. strutturale, metabolico e funzionale) •L’informazione viene trasmessa da una cellula all’altraattraverso

• Il sistema nervoso è composto da cellule

• Il SN si estende per tutto il corpo

• L’encefalo include il cervello, il cervelletto e il midollo allungato (contenuti nella cavità del cranio)

• La descrizione dell’encefalo riguarda sia la struttura che la funzione

• L’encefalo è protetto e nutrito da specialisistemi di sostegno

• Le tecniche di neuroimmagine rivelano sia la struttura che la funzione dell’encefalo

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

Neuroni rappresentano le componentiprincipali del sistema nervoso centrale

Cellule gliali supportano i neuroni e partecipano anch’esse alla elaborazione dell’informazione

La teoria del neurone:

• L’encefalo costituito da cellule indipendenti (dal p.d.v. strutturale, metabolico e funzionale)

• L’informazione viene trasmessa da unacellula all’altra attraverso le sinapsi

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

Il neurone ha 4 parti:

• Zona di ricezione (input)—riceve le informazioni da altre cellule attraversoI dendriti

• Zona di integrazione—corpo dellacellula (o soma) che riceve altresinapsi (oltre ai dendriti) e integrainformazione ricevuta

• Zona di conduzione—gli assoniconducono le informazioni fuori dal soma in forma di impulso elettrico

• Zona di emissione (output)—I terminaliassonici(o bottoni sinaptici) comunicano l’attività neurale ad altrecellule attraverso le sinapsi

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

I neuroni hanno differenti forme checorrispondono a differenti specializzazionifunzionali

• Motoneuroni (neuroni motori) sono grandi con lunghi assoni che raggiungono i muscoli e ne provocano la contrazione

• Neuroni sensoriali sono specializzati nellaricezione di informazioni sensoriali e hannoforme diverse a seconda degli stimoli di input (luce, odore, tatto..)

• Interneuroni analizzano l’informazioneraccolta da un gruppo di neuroni e la comunicano poi ad altri neuroni

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Le dimensioni di alcune strutture nervose, le unità di misura e l’ingrandimento utilizzato

Spessore corteccia

cerebrale: circa 3 mm

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Le dimensioni di alcune strutture nervose, le unità di misura e l’ingrandimento utilizzato

Ingrandimento x100

Ingrandimento x1000

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

A seconda della forma si distinguono tre tipi di neuroni, ciascuno specializzatonell’elaborazione di un particolare tipo di informazione:

• Neuroni multipolari—un assone, moltidendriti; il tipo più comune

• Neuroni bipolari—un assone, un dendrita(particolarmente comuni nei sistemisensoriali)

• Neuroni unipolari—una singola estensioneche si dirama in due direzioni, formandouna zona di input ed una di output

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Tre tipi di neuroni

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

I neuroni ricevono informazioni attraverso le sinapsi

Infomazione si trasmette dal neuronepresinaptico al neurone postsinaptico

Sinapsi hanno tre componenti:

• Membrana presinaptica—parte terminaledell’assone del neurone presinaptico

• Membrana postsinaptica—sul dendrite o soma del neurone postsinaptico

• Fessura sinaptica—uno spazio che separale membrane

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Sinapsi

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

Vescicole sinaptiche- piccole sfere nelle terminazionipresinaptiche che contengono un neurotrasmettitore: unaparticolare sostanza chimica mediante la quale la cellulapre-sinaptica comunica con la cellula post-sinaptica

• Neurotrasmettitori sono rilasciati in risposta all’attivitàelettrica dell’assone (potenziale d’azione)

• I neurotrasmettitori raggiungono la membrana post-sinaptica, dove interagiscono con i recettori del neuro-trasmettitore, proteine specializzate che reagiscono aspecifici neurotrasmettitori

• Questi recettori captano le molecole delneurotrasmettitore e reagiscono a questo contattomodificando il livello di eccitazione del neurone post-sinaptico il quale, a sua volta, potrà liberare ilneurotrasmettitore dalle proprie terminazioni assoniche.

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2 Il sistema nervoso è composto da cellule

• La configurazione delle sinapsi che si trovano

sui dentriti di un neurone si modifica

continuamente in risposta a nuovi schemi di

attività sinaptica portando alla formazione di nuovi circuiti nervosi.

• Questa capacità del sistema nervoso di

ridefinire continuamente le connessioni tra

neuroni è detta plasticità neurale

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L’assone è una regione specializzatanell’integrazione e nella trasmissionedell’informazione

Cono d’emergenza dell’assone—la porzione conica del corpo cellularedi un neurone dalla quale emerge l’assone

• Il cono trasforma l’input in segnalielettrici che attraversano l’assonee innervano le cellule target

Assoni collaterali—l’assone è un tubicino sottile che presso l’estremitàgetta dei rami collaterali (cheportano enzimi e proteine)

Trasporto assonico—il movimentobidirezionale di sostanze negli assoni(segnali elettrici e trasferimento di sostanze)

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Le cellule gliali (glia in Greco: sostanza collosa) assistono l’attivitàneuronale fornendo segnali chimici e struttura

Quattro classi principali di cellule gliali: oligodendorciti, cellule di Schwann, astrociti e cellule microgliali.

• Oligodendrociti formano la mielina nel Sistema nervoso centrale

• Cellule di Schwann provvedono alla mielina del Sistema nervosoperiferico

Oligodendrociti e Cellule di Schwann si annidano attorno all’assoneformando la mielina (sostanza isolante di natura lipidica

Nodi di Ranvier—spazi tra sezioni di mielina in cui gli assoni sono esposti

La guaina mielinica aumenta la velocità di conduzione dei segnali elettricilungo l’assone, poichè la propagazione avviene per salti da un nodo al successivo

Sclerosi multipla—una malattia di demielinizzazione degli assoni

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Cellule gliali

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Altri due tipi di cellule gliali dell’encefalo sono:

• Astrociti—possiedono prolungamenti tentacolariche si insinuano tra I vari neuroni e li avvolgono. Alcuni prendono contatto con I neuroni altri con i vasi sanguigni così da aumentare apporto sanguigno all’encefalo. Gli astrociti inoltresecernono sostanze chimiche che modulano attivitànervosa e la formazione di sinapsi

• Cellule microgliali, o microglia—piccole e mobilicon il compito di ripulire le zone che hanno avuto un danno, e limitarne estensione

Le cellule gliali però non hanno solo compiti benefici: a volte in seguito ad un danno si gonfiano (edema) e questo danneggia i neuroni

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Cellule gliali

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• Il sistema nervoso è composto da cellule

• Il SN si estende per tutto il corpo

• La descrizione dell’encefalo riguarda sia la

struttura che la funzione

• L’encefalo è protetto e nutrito da speciali

sistemi di sostegno

• Le tecniche di neuroimmagine rivelano sia

la struttura che la funzione dell’encefalo

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Il SN si estende per tutto il corpo

Neuroanatomia macroscopica—parti del

sistema nervoso che sono visibili ad occhio

nudo

(1) Sistema nervoso centrale (encefalo e

midollo spinale)

(2) Sistema nervoso periferico: fasci di assoni

che si estendono per tutto il corpo

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Sistema nervoso centrale e periferico

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Il SN si estende per tutto il corpo

Il SNP è costituito da nervi, o fasci di assoni:

• Nervi motori che trasmettono

l’informazione dal midollo spinale e

dall’encefalo ai muscoli e alle ghiandole

• Nervi sensoriali che portano le informazioni

raccolte in varie parti del corpo al SNC

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Il SN si estende per tutto il corpo

Il SNP ha tre sistemi distinti:

• Nervi del cranio—direttamente collegati

all’encefalo

• Nervi spinali—anche chiamati nervi

somatici, collegati al midollo spinale in

punti regolarmente intervallati

• Il Sistema nervoso autonomo—composto di

nervi che raggiungono gli organi viscerali

(interni)

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Il SN si estende per tutto il corpo

Nervi del cranio—12 paia uno a destra e unoa sinistra per ogni paio

Emergono dall’encefalo e innervano il capo e il collo senza connettersi al midollo spinale

• Alcuni nervi sono esclusivamentesensoriali:

o Olfattivi (I)—odore

o Ottici (II)—visione

o Vestibolo-cocleare (VIII)—udito edequilibrio

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Il SN si estende per tutto il corpo

Cinque paia di nervi sono vie motorie che

partono dall’encefalo

• Nervi oculomotorii (III)—movimenti oculari

• Trocleari (IV)—movimenti oculari

• Abducenti (VI)—movimenti oculari

• Nervi accessori spinali (XI)—muscoli del

collo

• Ipoglossi (XII)—lingua

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Il SN si estende per tutto il corpo

• Funzioni sia sensoriali che motorie (quattro):

o Nervi trigemini (V)—tramite alcuni assoni

trasmettono sensazioni facciali e tramite altri

controllano i muscoli della masticazione

o Nervi facciali (VII)—controllano muscoli

facciali e ricevono sensasioni gustative

o Glossofaringei (IX)—ricevono sensazioni dalla

regione faringea e ne controllano i muscoli

o I nervi vaghi (X)—innervano il cuore, il fegato

e intestino

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Il SN si estende per tutto il corpo

Nervi spinali—31 paia

• Emergono dal midollo spinale (MS) attraverso aperture intervallate

della colonna vertebrale

• Ciascun nervo comprende un gruppo di fibre motorie che

emergono dalla parte ventrale (anteriore) del MS e un gruppo di

fibre sensoriali che emergono dalla parte dorsale (posteriore) del

MS: Prendono il nome dal segmento vertebrale a cui sono connessi:

o Cervicali (collo)—8 segmenti

o Toracici (tronco)—12 segmenti

o Lombari (parte bassa della schiena)—5 segmenti

o Sacrali (pelvi)—5 segmenti

o Coccigei (coccige)—1 segmento

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Il SN si estende per tutto il corpo

Il Sistema nervoso autonomo: il sistema attraverso il

quale l’encefalo controlla gli organi interni del corpo

Autonomo si riferisce al fatto che non abbiamo un

controllo conscio e volontario delle sue azioni

Due sistemi:

1) Il Sistema nervoso simpatico contiene degli

assoni che partono dal midollo spinale e innervano i

gangli del simpatico, piccoli gruppi di neuroni che si

trovano fuori del SNC, disposti in due catene situate

ai due lati del midollo spinale.

Le innervazioni del simpatico preparano il corpo

all’azione – la risposta combatti o fuggi

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Il SN si estende per tutto il corpo

2) Il sistema nervoso parasimpatico

o Gli assoni dei nervi parasimpatici emergono nelleregioni del midollo al di sopra e al di sotto dell’emergenza dei nervi simpatico (encefalo e regione sacrale del midollo spinale)

o Terminano molto distante nei gangli parasimpatici, che si trovano in prossimità degli organi innervati

o L’attività parasimpatica aiuta il corpo a rilassarsi, recuperare le energie ed essere quindi pronto ad azioni future – la risposta riposa e digerisci

o I due sistemi, simpatico e parasimpatico, hanno effettidiversi sugli organi perchè rilasciano differentineurotrasmettitori

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Il SN si estende per tutto il corpo

Piani di orientamento del corpo (e l’encefalo):

• Piano sagittale—piano che divide il corpo

nelle due metà destra e sinistra

• Piano frontale (o coronale)—divide il corpo

in una parte anteriore ed una posteriore

• Piano orizzontale—divide il corpo in una

parte superiore ed una inferiore

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Il SN si estende per tutto il corpo

Termini usati per indicare diversi orientamenti del cervello:

• Mediale—verso il centro

• Laterale—verso un lato

• Ipsilaterale—stesso lato

• Controlaterale—lato opposto

• Superiore—sopra

• Inferiore—sotto

• Anteriore o rostrale—vertice della testa

• Posteriore o caudale—punta della coda (punta della

testa)

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Il SN si estende per tutto il corpo

• Prossimale—vicino al centro

• Distale—più periferico

• Dorsale—verso o vicino al dorso (la schiena)

• Ventrale—verso o vicino al ventre (la pancia)

Per descrivere il passaggio dell’informazione:

• Afferente—porta imformazioni verso la regione di interesse

• Efferente—porta l’informazione via, lontanodall’aerea di interesse

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I tre piani per osservare corpo ed encefalo

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Il SN si estende per tutto il corpo

IL SNC:

• Consiste nell’encefalo e il midolo spinale

• Il midollo spinale convoglia nell’encefalo

l’informazione sensoriale proveniente dal

corpo e trasporta nei vari distretti del

corpo gli ordini motori dell’encefalo

• L’encefalo pesa in media 1400 grammi (2%

del peso corporeo) è costitiuito da due

emisferi cerebrali

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Il SN si estende per tutto il corpo

Caratteristica dell’encefalo è la superficie bitorzoluta e

convoluta, effetto del ripiegamento di uno spesso

strato di tessuto (la corteccia cerebrale) composto da

neuroni e le loro fibre

in queso tessuto le parti rilevate sono giri, separate da

scanalature detti solchi

La parte più cospicua dell’encefalo composta dai due

emisferi è ciò che di solito chiamiamo cervello

La corteccia cerebrale è lo strato più esterno degli

emisferi cerebrali ed è la sede delle funzioni cognitive

complesse

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Il SN si estende per tutto il corpo

Gli emisferi cerebrali contengono 4 lobi:

• Frontale—la parte più anteriore

• Parietale—tra il frontale e l’occipitale

• Occipitale—regione posteriore, elaborazionevisiva

• Temporale—regione laterale, elaborazione uditivae memoria

Confini tra i lobi:

• Scissura di Silvio—confine del lobo temporale

• Solco centrale—divide il lobo frontale da quelloparietale

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Il SN si estende per tutto il corpo

I 4 lobi comunicano e cooperano continuamente. Inoltre Idue emisferi sono collegati tra loro da centinaia di milionidi assoni che attraversano il corpo calloso

Ciò permette un funzionamento unitario dell’encefalodurante le elaborazioni complesse

Alcune funzioni (ritmo cardiaco, respirazione, riflessi, equilibrio) si trovano in regioni più caudali dell’encefalo

Giro Postcentrale—una striscia di corteccia parietale, chesi trova appena dietro il solco centrale importante per iltatto

Giro Precentrale—davanti al solco centrale, nel lobo frontale, importante per il controllo motorio e organizzatocome una mappa motoria

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Il SN si estende per tutto il corpo

Due colori del tessuto cerebrale:

• Materia bianca—consiste per lo più di assoni

ricoperti da mielina

• Materia grigia—contiene per lo più i corpi delle

cellule e i dendriti che non sono coperti da

mielina

Semplificando si può dire che la materia grigia

riceve ed elabora informazioni e la materia bianca

trasmette informazioni

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2 Il Sistema Nervoso interessa tutto il corpo

Suddivisioni dello svilluppo:

• Tubo neurale—sviluppa tre divisioni prosencefalo,

mesencefalo e romboencefalo

• Il proencefalo si sviluppa dopo nel telecenfalo

(due emisferi cerebrali) e nel diencefalo (talamo e

ipotalamo)

o Il romboencefalo si sviluppa nel cervelletto,

ponte, e midollo allungato

o Troncoencefalico ci si riferisce a queste tre

strutture e il mesencefalo

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Suddivisione del sistema nervoso

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Il SN si estende per tutto il corpo

All’interno del SNC:

• Nucleo—un insieme di neuroni (esempio il nucleo

caudato)

• Tratti—un fascio di assoni che decorre all’interno

del SNC

Fuori dal SNC gruppi di neuroni formano i gangli e

fasci di assoni i nervi

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2 L’encefalo in termini strutturali che funzionali

I vertebrati hanno una simmetria bilaterale: lato destro

e sinistro del nostro corpo sono speculari

Anche encefalo e quasi tutte le strutture si presentano

in paia

Principio importante dell’encefalo: un lato controlla la

parte del corpo controlaterale (encefalo destro la

parte sinistra del corpo, dalla quale riceve anche

informazioni sensoriali)

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2 L’encefalo in termini strutturali che funzionali

I neuroni della corteccia cerebrale formano 6 strati,

ciascuno dei quali contiene distinti pattern di neuroni o

processi neuronali

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Strati della corteccia cerebrale

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2 L’encefalo in termini strutturali che funzionali

I neuroni della corteccia cerebrale formano 6 strati,

ciascuno dei quali contiene distinti pattern di neuroni o

processi neuronali

• Cellule piramidali sono i neuroni prevalenti nella

corteccia cerebrale

o Questi neuroni si trovano prevalentemente negli

strati III o V

• In certe regioni corticali i neuroni sono organizzati in

colonne, perpendicolari agli strati

o Queste colonne servono da unità di trasmissione

dell’informazione e sono estese a tutto lo spessore

della corteccia

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2 L’encefalo in termini strutturali che funzionali

Al di sotto della corteccia si trovano varie struttureformate da materia grigia e connesse tra loro e con altre regioni dell’encefalo checontribuiscono a vari comportamenti

I gangli della base, importanti nel controllomotorio, che sono costituiti da:

• Nucleo caudato

• Putamen

• Globo pallido

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2 L’encefalo in termini strutturali che funzionali

Insinuato tra i gangli della base si trova il sistema limbico

(rete estesa e scarsamente definita) coinvolte nella

genesi delle emozioni, l’apprendimento e la memoria:

• Amigdala—regolazione emotiva e percezione degli

odori

• Ippocampo e fornice—apprendimento e memoria

• Giro del cingolo—attenzione

• Bulbo olfattivo—percezione degli odori

• Ipotalamo – gestione di comportamenti

caratterizzati da forte motivazione, dal sesso

all’aggressività, alla regolazione dei sistemi ormonali

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2 L’encefalo in termini strutturali che funzionali

Altre strutture limbiche:

• Talamo—una sorta di vigile urbanodell’encefalo – indirizza le informazionisensoriali a regioni appropriate dellacorteccia per ulteriore elaborazione

• Ipotalamo—contiene diversi nuclei con varie funzioni vitali (la fame, la sete, la termoregolazione, il sesso). Controllal’ipofisi (ghiandola endocrina) e quindiinterfaccia tra encefalo e sistemi endocrini.

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All’interno dell’encefalo

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2 L’encefalo sia in termini strutturali che funzionali

Il mesencefalo contiene sistemi sensoriali e motori:

Sistemi sensoriali del mesencefalo:

• Collicolo superiore—protuberanze rostrali; processainformazione visiva

• Collicolo inferiore—protuberanze caudali; processainformazione uditiva

• Insieme dei collicoli sono conosciuti come tetto

Sistemi motori del mesencefalo

• Sostanza nera—dal punto di vista funzionale appartiene aigangli della base (una perdita di questi neuroni, utilizzandocome neurotrasmettitore la dopamina, è collegata al morbo di Parkinson). Ruolo nella facilitazione dei movimenti.

Altri sistemi mesencefalici:

• Formazione reticolare—insieme di neuroni che si estende fino al midollo allungato coinvolta nel sonno, arousal o attivazione, controllo temperatura, controllo motorio

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2 L’encefalo sia in termini strutturali che funzionali

Certe funzioni vitali sono controllate dal troncoencefalico

• Emisferi del cervelletto—attaccato al tronco ècruciale per la coordinazione e il controllo motorioe alcune forme di apprendimento

• Ponte—contiene nuclei sensoriali e motori e dàorigine ad alcuni nervi cranici

• Midollo allungato—segna la transizionedall’encefalo al midollo spinale. Oltre a conteneretutte le principali fibre sensoriali e motorieprovenienti da o dirette a varie parti del corpo, controlla alcune funzioni importanti come la respirazione e il battito cardiaco

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2 L’encefalo è protetto e nutrito da speciali sistemi di sostegno

All’interno delle teche ossee (cranio e vertebre) encefalo e midollo spinale sono avvolti da tre membrane protettive, le meningi:

• Dura madre—esterna e robusta

• Pia madre—interna e delicata, aderente alla superficiedell’encefalo

• Membrana aracnoidea—sta tra le altre due, delicata chesospende l’encefalo in un fluido detto liquido cerebrospinale(LCS)

• L’encefalo galleggia in questo liquido acquoso, che attutiscegli urti leggeri e fornisce nutrimento.

Meningite è una infezione acuta delle meningi

Meningiomi: tumori che si formano nelle meningi e anche quandosono benigni sono pericolosi perchi crescono nello spazioristretto della scatola cranica e comprimono encefalo

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2 L’encefalo è protetto e nutrito da speciali sistemi di sostegno

Il sistema ventricolare è costituito da una serie di camere

comunicanti riempite da LCS

• Il ventricolo laterale attraversa tutti e 4 i lobi ed è rivestito

dal plesso coroideo, una membrana specializzata che

secerne il liquido cerebrospinale per filtrazione del sangue.

• Dal ventricolo laterale il liquido passa al terzo ventriclo e

poi al quarto, che si trova tra il cervelletto e il ponte

• Sotto il cervelletto si trovano tre piccole aperture attraverso

le quale il LCS fuoriesce e va a bagnare la superficie

esterna dell’encefalo e del midollo spinale.

• Il LCS è poi riassorbito nel sistema circolatorio attraverso

ampi vasi venosi che si trovano in superficie, sotto la

scatola cranica

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Ventricoli cerebrali)

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2 L’encefalo è protetto e nutrito da speciali sistemi di sostegno

Accanto al LCS, abbiamo il sangue (altro liquidofondamentale)

Il termine generico di ictus (stroke) si riferisce ad un coagulo, un restringimento vasale o una lesione che interrompono ilrifornimento di sangue ad una regione dell’encefalocausandone la morte

Sintomi:

1) Stordimento o debolezza improvvisi

2) Alterazioni della visione

3) Capogiro

4) Forte mal di testa

5) Difficoltà a parlare e confusione

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2 L’encefalo è protetto e nutrito da speciali sistemi di sostegno

Accanto al LCS, abbiamo il sangue (altro liquido

fondamentale)

Il termine generico di ictus (stroke) si riferisce ad un

coagulo, un restrimgimento vasale o una lesione

interrompono il rifornimento di sangue ad una regione

dell’encefalo causandone la morte

I vasi piccoli che si staccano dalle arterie principali

portano sostanze nutrienti e le loro membrane non si

fanno attraversare da grandi molecole (barriera

ematoencefalica)

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Tecniche di neuroimmagine

Tomografia assiale computerizzata (TAC o TC—ultilizzal’energia dei raggi X per generare immagini)

Su un lato c’è il tomografo che emette raggi X checolpiscono la testa.

Sul lato opposto del capo, un rilevatore misura la quantità di radiazione x assorbita. Il valore ottenuto è proporzionalealla densità del tessuto attraversato dai raggi X.

• Principio dei raggi X: la ricostruzione del cervello avviene attraverso un PC che permette di distinguere, a seconda della densità, fra sostanzia bianca, grigia, ossa e liquor cerebrospinale

• Fornisce una mappa anatomica del cervello sulla base della densità dei tessuti

Utile per visualizzare ictus, tumori o assottigliamento corticale

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Lesione traumatica

temporale sinistra

Demenza senile tipo Alzheimer

Tomografia computerizzata (TC)

Tecniche di neuroimmagine

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Tomografia computerizzata (TC)

Tomografia computerizzata. Lesione ipodensa (nera) emisferica destra [fonte: Rode, G., Michel, C., Rossetti, Y., Boisson, D., & Vallar, G. Left size distortion

(hyperschematia) after right brain damage. Neurology, 67, 1801-1808, 2006].

Tecniche di neuroimmagine

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Tomografia computerizzata

Vantaggi:

• Esame rapido (no anestesia né sedazione)

• Poco costoso (RMN)

Svantaggi

• Esposizione ai raggi X

• Non alta definizione immagini

• Non vede bene cervelletto

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Immagini cerebrali sulla base di

tre fattori:

1) Emissione di impulsi a radiofrequenze

2) Presenza di un forte campo

magnetico

3) Tessuti differenti nel nostro

cervello

RMN:

SpettroscopiaVoxel-based morphometryStudi di diffusione e perfusione

RMNRisonanza magnetica nucleare

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RMN

RMN I nuclei di idrogeno rispondono al campo magnetico

Magnete gigante

Earth’s magnetic field: 0.00003 Tesla Clinical MRI: 1.5 - 3 Tesla

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Risonanza magnetica nucleare (RMN)

Si basa sulla proprietà di alcuni nuclei atomici, posti in un campo magnetico e stimolati da onde radio, di ri-emettere parte dell’energia assorbita sotto forma di segnale

T1 e T2 costanti temporali per il rilassamento protonico

Campo magnetico agisce sui protoni che si trovano nel nucleo degli atomi di idrogeno presenti nel tessuto cerebrale

Quando viene attivato il campo, i protoni si disgregano e poi tornano allo stato inziale lasciando energia

La misura della variazione energetica permette, grazie ad algoritmi, di ottenere immagini delle strutture cerebrali secondo diversi piani (sagittale, coronale ed assiale)

Il tempo per tornare allo stadio di rilassamento varia con il tipo di tessuto

84

RMN

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RMN

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Risonanza

magnetica

nucleare

RMN

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Risonanza magnetica nucleare (RMN)

Risonanza magnetica nucleare. Immagine T2: lesione ipodensa (bianca)

emisferica destra [fonte: Rode et al. 2006]

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Diffusion tensor imaging (DTI)

Ricostruzione 3D delle quattro suddivisioni del fascicolo longitudinale superiore:

I (verde), II (blu), III (giallo), fascicolo arcuato (rosso)

[cortesia del Dott. Andrea Falini e del Prof. Lorenzo Bello].

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Diffusion tensor imaging (DTI)

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Tomografia a emissione di positroni (PET)

Misura il flusso sanguigno e produce un’immagine a elevata

risoluzione della distribuzione spaziale di un radionuclide

(tracciante) precedentemente somministrato al soggetto

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Risonanza magnetica funzionale

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Viene iniettato nel corpo una certa

quantità di liquido marcato con isotopi

radioattivi

Misurazione attività metabolica: fornisce

quindi informazioni di tipo quantitativo e

qualitativo sui processi biochimici e

biologici in atto.

Tomografia a emissione di positroni (PET)

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Studio PET sull’elaborazione dei volti

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Tecniche di neuroimmagine

Attività dell’encefalo studiata attraverso il

magnetismo:

• Stimolazione magnetica transcranica

• Magnetoencefalografia (MEG)

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Stimolazione magnetica transcranica

Nell’ambito delle neuroscienze cognitive sono state

introdotte nuove tecniche per lo studio della relazione

tra cervello e comportamento.

Nello specifico, la stimolazione cerebrale ha lo scopo

di indurre cambiamenti nell’attività corticale,

determinando modificazioni nelle risposte

comportamentali correlate a specifici processi

cognitivi.

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Stimolazione magnetica transcranica

La TMS prevede la somministrazione sullo

scalpo di un impulso magnetico breve e

potente attraverso una bobina (coil).

L’impulso magnetico induce nella

superficie corticale al di sotto del coil

una corrente elettrica transitoria, che

causa la depolarizzazione delle

membrane cellulari e la depolarizzazione

transinaptica della popolazione di

neuroni corticali.

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Ricerca con TMS e tDCS

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Magnetoencefalografia

Misura i piccolissimi campi magnetici

emessi da insiemi di cellule corticali

durante specifiche attività

comportamentali

Più EEG

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Early IFG (BA 44/6) activation

WORDS

ANAGRAMS

50-250 75-275 100-300 125-225 150-250 175-275 200-400VWFA

IFG

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Risoluzione spaziale versus temporale