FISIOLOGIA DEGLI ORGANI E APPARATI 1

Prof. Maurizio Cammalleri

NEUROFISIOLOGIA

L'unit funzionale del sistema nervoso era considerata il neurone ma emerso negli ultimi anni che questa unit pu dar vita ad altri tipi di strutture come un sistema a cascata:

-Sinapsi Microcircuiti che si organizzano in Domini dendritici NEURONE (di diversa

forma), si organizzano in Circuiti locali (es.Talamo, ippocampo) che creano sistemi

interregionali (neuroni che fanno parte di 1 cosa ma proiettano in un'altra regione) Sistemi comportamentali.


Oltre ai neuroni esistono CELLULE NON NEURONALI del S. N.:
1) Astrociti regolano l'attivit dei neuroni
2) Oligodendrociti forniscono ai neuroni la guaina mielinica
3) Cellule della microglia funzionano da macrofagi
4) Cellule ependimali localizzate nei pressi dei ventricoli, formano il loro rivestimento e determinao la direzione di migrazione di alcune cellule nervose durante lo sviluppo cerebrale

COMPONENTI NON NEURONALI del S.N. PERIFERICO:
1a) Cellule di Schwann forniscono ai neuroni la guaina mielinica intorno agli assoni, contribuendo al loro isolamento (come oligodendrociti)
2a) Cellule satelliti localizzate nei gangli sensoriali e sn
3a) Cellulre gliali enteriche localizzate nei gangli enterici


1) ASTROCITI
Sono cellule diverse, almeno 3 tipi, definiti in base ai loro processi si distinguono in :
- FIBROSI: processi lunghi e sottili
- ASTROCITI PROTOPLASMATICI: processi brevi e ramificati
- RADIALI: forma allungata

Queste cellulre regolano l'attivit dei neuroni, e sono inoltre in grado di tamponare il pH: prelevano l'eccesso di K+ extracellulare tramite il trasp. , entrando nell'astrocit e mandando cos il pH a livello fisiologico.
Gli astrociti sono connessi fra loro mediante gap-junctions (passaggio di citoplasma da 1 cellular all'altra). Tale assetto fa s che l'aumento di K+ possa esser captato dall'astrocita (e tramite questo passaggio il K+ si disloca in periferia dove la [K+] si abbassa.
Gli astrociti forniscono nutrimento ai neuroni: neuroni che passano captano glucosio direttomediante GLUT3, ma la max parte di energia proviene dal glucosio captato dagli astrociti trasformato in acido lattico che riversato nello spazio ectracell, e qui nel neurone dove metabolizza si produce ATP (?).

Come l'astrocita regola tale attivit?
Su una normale sinapsi: il glutam attiva i recettori, parte il potenziale post-sinaptico, si propaga, apertura dei canali voltaggio dipendenti, attivazioni pompa Na-R (spreco di ATP), attivazione dei mitocondri xdiverse ATL, ma quando NADH diminiusce entra in gioco l'astrocit.
Esso aziona il sistema per degradare il glucosio acido lattico ATP, e stabilisce i livelli di NADH.

Come gli astrociti intervengono nelle lesioni penetranti (es. quando la barriera ematoencefalica viene danneggiata)?
In condizioni normali si presenta GLIOSI. Ci sar una prolif(?).. d'astu...., proteine. Molto dannoso perch le connessioni interregionali vengono bloccate.

Gli astrociti intervengono, regolando l'attivitdel neurone:
1) nella modulazione del matabolismo, forniscono il nutrimento (glucosio)al neurone;
2) nella modulazione dell'eccitabilit: gli astrociti captono neurotrasmettitori rilasciati dal neurone, e fanno s che il segnali termini dopo un po', limitando la diffusione.
Un esampio il controllo della [glutammato]- se ho tanto glutammato nella porzione extracellulare dannoso (Iper eccitabilit, eccesso di .......... liberi che portano a invecchiamento e morte cellulare). Gli astrociti captano il glutammato e lo portano all'interno del loro citoplasma,dove viene decarbossilato.
3) modulano il corretto funzionamento del neurone (regolando la [K+] ectracellulare).
4) modulano la trasmissione nervosa: in alcune aree del cervello ci sono sinapsi a tre, tra i 2 neuroni c' in mezzo un astrocita, il quale viene spinto liberando 1 neurotrasmettitore che influenza il neurone post-sinaptico. E' come se l'astrocita funzionasse come interneurone, nonostante non sia un neurone, anche se si scoperto che l'astrocit eccitabile. Le sinapsi a 3 sono state viste nell'ippocampo (memoria), nell'ipotalamo (sistema neuroendocrini) e locus coerulens (stress).

Il malfunzionamento degli astrociti coinvolta in diverse patologie infatti:
- ridotta funzionalit dei trasportatori degl glutammato, eccitotossicit (ex. SLA);
- ipossia o ischemia: inversione della direzione di trasposto del glutammato (l'astrocita rilascia glutammato);
- aumento della funzione o dell'espressione dei trasportatori del glutammato: sintomi della schizofrenia.


NEURONI
Sono di diversi tipi e si distinguono a seconda dei processi in:
- unipolari: l'albero dendritico si ramifica dall'assone;
- bipolari: l'albero dendritico e l'assone partono separatamente dal soma;
- pseudounipolari: sono una classe speciale di cellulre (unipolari). Sono neuroni che trasportano informazione sul tatto, pressione e dolore del midollo spinale.
Su queste cellule l'assone si divide in due: un ramo va al cervello, l'altro ai muscoli e alla pelle.
- multipolari: singolo assone o uno o + dendriti. Hanno mediamente 10000 contatti, le cellule di Purkinje possono avere fino a 150000 contatti.

I neuroni possono essere classificati anche in:
- sensoriali
- motoneuroni
- interneuroni: 1) relay neurons/trasmissioni a grande distanza
(+numerosi) 2) local interneurons (effettuano arborizzazioni locali)


Il comportamento elettrofisiologico di un neurone dovuto alla presenza e dalla distribuzione di canali ionici e dalle capacit di vari neurotrasmettitori di modulare le correnti che attraversano tali canali. Le membrane neuronali sono attraversate da un continuo flusso di correnti ioniche distinguibili non solo dagli ioni che esse conducono (Na,K,ca,Cl) ma anche dal loro time course, sensibilit al potenzile di membrana e ai vari neurotrasmettitori. Normalmente la risposta di un neurone ad uno stimolo un potenziale d'azione: 1 potenziale d'azione NON sufficiente a trasmettere un segnale o una risposta a livello post-sinaptico perch un singolo pot- d'azione troppo piccolo per liberare una risposta. Diversi neuroni rispondono a diverse scariche di potenziale d'azione:
- alcuni neuroni della corteccia scaricano potenziale d'azione che poi mano a mano smettono con il tempo (regulaz......
- i neuroni del cervelletto rispondono alla stimolazione, con 1 scarica ripetitiva di potenziali d'azione.

Infatti vi sono:
- cellule che generano potenziale d'azione, 1spike alla volta. Esibiscono una tendenza a ridurre la frequenza con il tempo; ADATTAMENTO (es.: neuroni corticali e ippocampali): REGULAR FIRING;

- cellule che generano burst ritmici di potenziale d'azione (es: neuroni del talamo, alcuni corticali e ippocampali) : BURST FIRING;

- cellule che generano potenziali d'azione brevi con una frequenza molto alta (>300 HZ); esempio INTERNEURONI CORTICALI;

- cellule che generano potenziale d'azione vrevi con una frequenza piuttosto bassa (1-10 HZ); es: neuroni che rilasciano neuromodulatori.


IMPORTANTE: ogni nerone risponde in maniera diversa allo stesso stimolo eccitatorio. Perch?
Perch ogni neurone ha un suo corredo di canali ionici, ecco perch a stimoli diversi ho risposte diverse.
ES.:n. Corticolare (regular firing), si osserva after hyperpolarization, in presenza di ACH (aceticol) il neurone risponde in modo diverso; l'afterhyperp. dimiuota dovuta all'apertura di un canale per il K+, di tipo Ca-dipendente. L'ach diminuisce la corrente di Ca e quindi il neurone scarica potenziale d'azione fino a quando c' lo stimolo.

Es. : neuroni del talamo: FASI SONNO-VEGLIA
- Nel sonno: se si stimola tale neurone ho vasti potenziali d'azione
- nella veglia: scariche regolari
Qui per il corredo di canali uguale, per stato visto che i neuroni del talamo durante il sonno presentano un potenziale di membrana -75 mV, seguito da un pote. Al Calcio, Ca2+ spike .
Nella fase sonno-veglia, il neurone ha un potenziale di membrana di -63mV, non c' potenziale d'azione. Nella fase di veglia il potenziale a riposo di -53 mV, e con stimolo ho una serie di potenziali d'azione. E' stato osservato che:
- a -75mV, immettendo corrente depolarizzante si vede una corrente per il Ca. si attivano canali xil Ca su cui si innescano una serie di potenziali d'azione classici;
- a -63 mV, non c' corrente al Ca2+ entrante, i canali per il ca sono chiusi;
- a -53mV, la corrente Ca2+ non c', ma si generano singoli potenziale d'azione (K+ o Na+) dipendenti.
Perch cambia questo potenziale?
Sono i neuroni corticali che rilasciano Ach e quindi modulano il loro potenziale nervoso in modo che :
- nel sonno, rilasciano Ach;
- nella veglia, rilasciano + Ach.
Chi influenza un neurone? Il suo corredo di canali ionici!

15/03/2011

RIFLESSI DI TIPO SPINALE
E' una risposta motoria ad uno stimolo di tipo sensoriale (ex.rosse, chiudere le palpebre). Una risposta riflessa in genere viaggia lungo un arco riflesso, che parte da un recettore periferico, lungo una via afferente, arriva ai neuroni centrali, via efferente, effettore.

RecettoreVi afferenteneurotni centralivia efferenteeffettore

I riflessi possono esser classificati:
- secondo lo sviluppo 1) riflessi innati (determinati geneticamente)
2) riflessi appresi (acquisiti)

- secondo la sede di processazione 1) riflessi spinali (processazione nel midollo spinale)
2) riflessi cronici (processazione nel cervello)

-secondo la risposta motoria 1) riflessi somatici
2) riflessi viscerali

- secondo la complessit del circuito
1) riflessi monosinapticisinapsi tra n.sensoriale e motoneurone
2) riflessi polisinaptici sinapsi tra n. sensoriale e motorie, in mezzo + interneuroni


Archi riflessi di tipo polisinaptici sono di divertos tipo, possono avere vie interneurone o + interneuroni.

A livello di n. sensoriali e motoneuroni, posso avere il fenomeno della:
- CONVERGENZA: 2 o diversi neuroni sensoriali sinaptono ad un singolo motoneurone
- DIVERGENZA: 1 singolo n.se sinapata con 2 motoneurone che innervano 2 muscoli diversi.

Le caratteristiche dei riflessi:
A) TEMPO RIFLESSO: il tempo che impiega 1 stimolo a percorrere tutto l'arco riflesso per poi portare una risposta. Si pu dividere in tempo riflesso afferente, centrale, efferente.
Mi pu fermare interneuroni riguardo la velocit di conduzione, e posso capire se il mio circuito mono o polisinaptico.

B) AREA RIFLESSOGENA: quella zona che innervata da uno o + neuroni sensoriali che proiettano...


C) SOGLIA: soglia di attivazione dei neuroni sensoriali e dei motoneuroni.
D) SOMMAZIONE, di tipo temporale o spaziale;
E) RECLUTAMENTO e scarica postuma
Si osserva quando si stimola un muscolo direttamente (il muscolo si contrae, dopo si rilassa) o per via riflessa (non ho subito la contrazione, ma avviene piano fino ad arrivare alla max contrazione, dopo che finisce lo stimolo, l'elettromiogramma torna lentamente allo stato di riposo) si ha una lenta contrazione dovuta al RECLUTAMENTO di motoneuroni del midollo spinale.
SCARICA POSTUMA si intende una lenta discesa. Quando mi finiscono gli stimoli di un motoneurone, per quelli attivati in via polisinaptica scaricheranno ancora per un certo periodo.

F) OCCLUSIONE E SOMMAZIONE (???frange sottoliminori???)
2 neuroni sensoriali: A innerva con 5 motoneuroni. B sinapta con 5 motoneuroni. Ammettiamo che 2 motoneuroni sono in comune. Questi 2 motoneuroni hanno 1 soglia di attivazione + bassa rispetto agli altri.
- Se stimolo A la risposta del muscolo data da 5 motoneuroni
B idem
- Se li stimolo insieme (A+B) ottengo la somma minore A+B = 8, perch hanno 2 moto.in comune.

SOMMAZIONE: 2 neuroni sensoriali, con 2 aree riflessogene. Neurone A e B che innervano 2 neurone in comune. Le aree riflessogene sono particolari: i motoneuro che sta al centro ha soglia di attivazione normale, quelli che stanno in periferica hanno solia pi bassa.
A attivo solo 2
B rispondo sempre 2
Se stimolo A+B = 5 perch quello che in mezzo raggiungo + stimoli, e raggiunge la soglia di attivazione.

Come sono organizzati i n. sensoriali e i motoneuroni?
N. sensoriali: corpo situato a livello dei gangli spinali. Entrano nel midollo s. tramite le radici dorsali e formano sinapsi con interneuroni e motoneuroni. Il soma nelle corna ed entra nel m.s. Tramite le vie centrali.

Quali sono i recettori implicati nei riflessi?
1) Fusi neuromuscolari: recettore d'allungamento passivo (stiramento); sono in parallelo con le fibre stirate dal muscolo. Sono in capsule del connettivo. E' un recettore in grado di allungarsi e misurare il grado di stiramento del muscolo. I fusi: vi sono fibre m.striate che hanno striature all'estremit e al centro, 1 zona senza miofibrille.
Al centro, il fuso: circondato da terminazioni anulo-spirali. L'allungamento dalle fibre intraf. Determina l'allontanamento dalle spire e l'eccitazione della fibra afferente. La fibra afferente che parte dal centro forma le :
- FIBRE 1A : fibre grosso che conducono segnale ad alta velocit.
Le fibre muscolari striate che hanno invece striature all'estremit sono innervate da terminazioni di particolari motoneuroni, i motoneuroni (gamma).
Le fibre extra-fusali, sono innervate da motoneuroni . E' un recettore fasico: ha sensore attivitconferisce il TONO MUSCOLARE.
2) organo tendineo del Golgi (recettore di contrazione). Sono in serie con i muscoli, alle estremit delle fibre muscolari striate. Misura la contrazione di un muscolo

ES: RIFLESSO MIOTATTICO
Quando si tiene 1 oggetto in mano, se questo oggetto pesa, il muscolo si allunga. Di conseguenza si allunga 1), cio il fuso neuromuscolare, che si allontana dalle fibre.
Il muscolo con il peso si allunga, da 1) parte una scarica di potenziale d'azione, arriva al midollo spinale, si attivano i motoneuroni , il muscolo si contrae.
Questo ci che succede quando non sono interessati i motoneuroni .
Quando invece si ha l'attivit di motoneuroni alfa e gamma: il muscolo si contrae, si contraggono le zone periferiche e si allunga il fuso: le fibre centrali scaricano potenziale d'azione i quali vanno sui motoneuroni alfa e fanno contrarre di pi il muscolo o comunque mantengono costante la contrazione.
L'attivit alfa-gamma tiene costante il grado di contrazione muscolare. I motoneuroni gamma sono presenti nel mideollo spinale, sono controllati da diversi sistemi superiori:
- da neuroni a livello del bulbo, sostanze reicolare bulbo-pontina-
I motoneuroni alfa sono controllati da neuroni della corteccia somatomotoria.
2) ORGANO TENDINEO DEL GOLGI
Una serie di fibre nervose che vanno a incastrarsi nel tessuto cartilagineo del tendine, in mezzo alle fibre di collagene . Quando il muscolo contratto, e avviene xlungo tempo, le fibre di collagene vengono compresse e si ha compressione delle terminazioni nersoe. La compressione fa siche il nerugono scarichi e vada a bloccare il segnale che parte da motoneu.. La fibre che parte dal golgi una FIBRA DI TIPO 1B, che ha azione contraria alla fibra di tipo A.
Entrano in gioco dei meccaismi di tipo difensivo.
RIFLESSO MIOTATTICO INVERSO
- la contrazione muscolare allunga l'organo tendineo del Golgi. Se viene posizionato sul muscolo un peso eccessivo, viene attivato l'organo tendineo che determina il rilasciamento del muscolo e lo protegge.
Caratteristica dei riflessi spinali l'inibizione reciproca (es. nel riflesso patellare).
Se stimolo un muscolo quadricipite, parte il segnale, arriva al midollo spi., al motone., al muscolo CONTRAZIONE.
Per devo avere l'inibizione del muscolo antagonista. Il segnale attiva sia il mot.alfa e inibisce il moto. Alfa, tramite l'interneurone inibitorio 1A, che inibisce l'antagonista.

ES: RIFLESSO ESTENSORIO CROCIATO
Quando camminiamo e si punge qualcosa. Il neurone viaggia sulla stessa via: i motoneuroni alfa agiscono sugli estensori inibiti (i flessori si contraggono allontanando il piede), i motoneuroni alfa agiscono anche sui flessori inibiti (gli estensori si contraggono quando il peso si sposta sulla gamba sinistra). Tutto parte da una stessa via, che attira e inibisce sia i motoneuroni alfa della gamba che si alza, che l'altra gamba.


Un'altra particolarit a livello di midello spinale che si hanno circuiti a FEEDBACK NEGATIVO che:
- regolano l'eccitabilit dei motoneuroni;
- stabilizzano la frequenza di scarica
Tali circuiti a feedback si determinano grazie alla presenza delle cellule RENSHAW producono inibizione ricorrente, il motoneurone si frena da solo. Al motoneurone arrivano segnali afferenti, invia segnali al tronco muscolare, ma per la presenza di collaterali, eccita gli interneuroni che inibiscono quei neuroni che hanno eccitato: si pu spegnere il segnale, fino ad arrivare al rilassamento muscolare.


22/03/2011
CONTROLLO DELLA MOTILITA'
Per eseguire movimenti complessi fini, la funzione motoria del midollo spinale integrata da segnali che provengono da sistemi superiori:
- tronco dell'encefalo
-cervelletto e nucleo della base
-emisferi cerebrali

Tutte queste strutture inviano segnali discendenti (Facilitatori o inibitori)al midollo spinale.
Da quali tipi di esperimenti sono usciti fuori 1,2,3?
Condotti sui mammiferi (gatto): vengono fatte sezioni trasverse sull'asse cerebro-spinale.
Una prima sezione su ANIMALE SPINALE, il midolo isolato da tutti i centri superiori. L'altro modello sperimentale ANIMALE DECEREBRATO: la serzione fatta a livello del bulbo ponte.
L'altro modello: ANIMALE MESENCEFALICO: la sezione a livello dei corpo quadrigemini.
L'ultimo modello ANIMALE DECORTICATO, veniva distrutto tutta la corteccia cerebrale.
Si evinto che i centri motori del midollo spinale farantiscono il tono muscolare basale e le risposte motorie riflesse pi semplici.
I centri del tronco encefalico sono capaci di coordinare i riflessi spinali fino al mantenimento della stazione (sugli arti e dell'equilibrio).
I centri mesencefalici (o del ponte) consentono una coordinazione sufficiente per i movimenti della deambulazione.
I centri cerebrali (corteccia e nuclei profondi ) sono indispensabili x l'attivit motoria volontaria.

1) MODELLO ANIMALE SPINALE
Subito dopo la lesione, ci che osserviamo lo shock spinale: non c' nessuna risposta. Ci dato da una enorme iperpolarizzazione dei neuroni. Lo shock ha una certa durata, che dipende dalla scala filogenetica dell'animale (+ evoluto l'animale, + dura). Quando lo shock passa, osserviamo una esaltazione dei riflessi: ho una bassa soglia dei neuroni, e tale esaltazione caratterizzata da 2 punti principali:
- mancanza dei terminali presinaptici
- sprouting(neuroplasticit) delle fibre sensoriali: i neuroni sensoriali che arrivano ai motoneuroni, quando arrivano al midollo aumentano le sinapsi. Osserviamo anche dei movimenti posturali incompleti e osserviamo due caratteristiche di questo preparato:
- reazione di sostegno
- reazione del magnete: un movimento riflesso dettato che quando lo sperimentatore appoggia una forza sulla zampa l'animale segue senza la mano. Quando si stacca la mano, l'animale cerca la mano.

2) MODELLO ANIMALE DA DECEREBRAZIONE
E' caratterizzato dalla rigidit degli arti dell'animale: l'animale presenta una postura antigiuntoria(?) esagerta a (ipertono estensorio). E' caratterizzato dal segno del temperino (coltellino): se lo sperimentatore cerca di piegare un arto, trova resistenza, dopo si piega di colpo. Ci dovuto ad un meccanismo difensivo che viene attuato durante l'attivazione degli organi tendinei del Golgi. Osserviamo una esaltazione del riflesso di tipo miotattico.
Tutto questo nell'animale spinale non c'era: ci ha fatto supporre che in questa zona ci fossero dei centri che regolano l'attivit motoria. Esperimenti hanno dimostrato che a livello del bulbo c' una grande area, sostanza grigia, e in particolare una zona:
- 1) che facilit Sostanza reticolare facilitante 1)+2)= SOSTANZA RETIC.DISCENDENTE
- 2) che inibisce- Sostanza reticolare inibente

1) I neuroni che facilitano sono sempre attivi.
2) arrivano segnali dai nuclei della base e dalla corteccia. I segnali che arrivano alla sostanza inibente sono ECCITATORI. Nuclei della base, corteccia, inibiscono la sostanza reticolare facilitante.
Su condizioni fisiologiche c' un rapporto giusto tra la facilitazione e l'inibizione: per in questo preparato io non ho pi i segnali che arrivano dalla corteccia e nuclei della base, quindi ho 1 esaltazione dei riflessi (non c' sostanza reticolare facilitante).
Che tipo di esaltazione riflessa?
I neuroni della sostanza reticolare (sia facilitante che inibente) fanno sinapsi con i motoneuroni gamma. Tra i neuroni che attivano i motoneuroni alfa degli arti superiori e del collo sono i neuroni detti nucleo di Deiters (vestibolare laterale).
Se ho eliminato le influenze della corteccia e nucleo della base, ho riflessi dovuti ai motoneuroni gamma, i quali innervano la parte esterna dei fusi neuromuscolari: si osserva la RIGIDITA' di tipo gamma si nota iperestensione ti tutti i muscoli e collo tirato in su (opistotono?)

Mentre l'estensione che rimane, se tendo l'animale, dovuta ai motoneuroni alfasi ha rigidit di tipo alfa:collo e arti anteriori da parte dei motoneuroni alfa innervati da neuroni del nucleo di Deiters.Un tipico comportamento di animale sano quello dei riflessi di raddrizzamento, costituito da pi componenti:
- visive
- vestibolari
- propriocettive del collo
- spinali

CORTECCIA MOTORIA (C.m.)
E' situata in prossimit della scissura centrale degli emisferi. Gli strati della corteccia sono 6, per quelli coinvolti nel sistema motorio sono le cellule piramidiali (cellule giganti di Petz)nel 5 strato.
La c.m. Ogni arto della corteccia stimola un movimento del corpo (mappa).

Com' stata costruita questa mappa?
Stimolando le varie parti di corteccia, stimola un determinato movimento (del piede, della faccia, della mano).
Dalla corteccia quali sono le vie che arrivano al midollo spinale?
1) VIA PIRAMIDALE
2) VIA EXTRAPIRAMIDALE

1) Parte dalla corteccia, attraversa la capsula interna, il ponte. Si distingue in:
-tratto corticospinale diretto
- tratto dalla corteccia fino alla decussazione della piramidi, cio le fibre si intrecciano.
Nella loro discesa, inviano segnali alla sostanza reticolare o al nucleo rosso.
Sempre la via piramidale (inputs voluton x il controllo dei movimenti complessi e altamente coordinati): cellule piramidali corticali decussazione delle piramidi (a livello bulbare) fascio piramidale laterale sinapsi con i motoneuroni delle corna ventrali.

Lungo il loro percorso inviano fibre a tutte le strutture motrici che incontrano, nonch alla corteccia neocerebellare.
L'interruzione di questa via NON provoca danni irreversibili e il recupero funzionale rapido e notevole. Ricordando che i neuroni sono plastici e possono innervare laddove ho la lesione, ecco perch non ho danni.


2) Sono le vie vestibolari che portano dal nucleo rosso insieme alle vie reticolari. Abbiamo diversi tipi di vie:
- via reticolospinale: dalla sostanza reticolare ai motoneuroni gamma inferiori dei muscoli estensori. Regola gli aggiustamenti posturali durante il movimento;
- via rubrospinale: dal nucleo rosso-decussazione ai motoneuroni inferiori dei muscoli flessori ed estensori. Coinvolta nel controllo di stazione, corsa, nuoto, salto e tutti i movimenti coordinati;
- via vestibolo spinale: dai nuclei vestibolari laterale e mediale ai motoneuroni per estensori ipsilaterali. Regola il mantenimento dell'equilibrio.
- via tettospinale: dai tub. .. (mesencefalo) con fibre controlaterali che arrivano fino al 4 metamero cervicale. Regola i movimenti posturali riflessi di occhi, testa e corpo. il fascio tettospinale origina invece dai collicoli superiori, decussa anteriormente all'acqedotto di Silvio, discende quindi nel tronco dell'encefalo e nel midollo cervicale, sinaptando coi motoneuroni per i muscoli estrinseci degli occhi( nei ncl dei nervi III, IV e VI) e per muscolatura del collo , per la coordinazione dei movimenti oculari.

NUCLEI DELLA BASE
Sono diversi nuclei sistuati a livello del cervello:
- nucleo caudato
- globus pallidus interno ed esterno
- nucleo subtalamico
- putamen
- substantia nigra

Sono coinvolti in diverse malattie che hanno una uscita finale:
- problemi sul movimento: morbo di Parkinson

Questi nuclei rappresentano un circuito interno in cui i segnali provenienti dalla corteccia motoria vengono elaborati e inviati alla corteccia. Il circuito pu seguire 2 vie:
-diretta : dalla corteccia striato talamo corteccia
-indiretta: dalla corteccia striato globus pallidus nucleo subtalamico glocus pallido talamo corteccia

I nuclei della base sono profondi, situati in tutte e 2 gli emisferi, sono coinvolti nel controllo motorio. Ai nuclei arrivano efferenze dalla corteccia, amigdala, arrivano al putamen e al nucleo caudato. Sono poche le efferenze che escono e sono:
- dal segmento interno del pallidus
- dalla substantia nigra vano al collicolo superiore

Come sono collegati questi nuclei?Con una serie di connessioni: il nucleo caudato manda proiezioni al globus pallidus e alla pars compacta della substantia nigra.

CIRCUITO MOTORIO circuito putaminale
A livello di putamen arrivano info che partono sia dalla corteccia che dalle aree somatosensoriali.
Queste afferenze possono arrivare al putamen e da qui partono tutta una serie di segnali che come luogo finale vanno al talamo, e da qui ritornano alla corteccia. La via dallo striato al talamo pu essere diretta o indiretta (vedi dietro).

CIRCUITO OCULOMOTORE
Dalla corteccia (area 7,8,9,10) arrivano segnali al nucleo caudato al seg. Interno del globus pallido :
- al talamo corteccia.
- dalla parte della sub nigra talamo al collicolo superiore

CIRCUITO CORTECCIA PREFRONTALE- NUCLEO CAUDATO
Interessa le strategie motorie e usa le info sensoriali della base.
Dalla corteccia al nucleo caudato al seg interno pars sub nigra nucleo mediodorsale (talamo) corteccia

CIRCUITO CORTECCIA ORBITOFRONTALE LATERALE-NUCLEO CAUDATO
Dalla corteccia (area associative 10,12 visive e acustiche) al nucleo caudato seg. Interno pars reticula della sub nigra nucleo mediodorsale corteccia

CIRCUITO CORTECCIA CINGOLATA ANTERIORE STRIATO VENTRALE
Dalla corteccia nuclei della base talamo corteccia


CIRCUITO MOTORIO
Dalla corteccia si rilascia glutammato (eccitatorio) dallo striato (acetilcolina) invece segnali di tipo inibitorio:

SOSTANZA P ENCEFALINA

alla pars compacta striato seg ex del globus
al seg.interno globus pallido (GABA)

Dopamina - D1= eccita nucleo subtalamico
- D2=inibisce (glutammato)
seg.interno pars compacta
pu essere eccitatorio o inibitorio. (GABA)
La natura di essere eccitat.o inib. Talamo
Dipende dal recettore
Area motrice supplementare


Neuroni spinosi, inibitori contengono GABA:
- GABA -sp-D : alla parte reticolata della sostanza nigra; al globo pallido interno (via diretta);
- GABA- ENK-D2 : al pallido ex (via indiretta)

Sostanza P ed encefalina neuropeptidi, modulano l'attivit creata dal neurotrasmettitore. Quando sono rilasciati tali neuropep.? Pu esser rilasciato insieme al GABA o rilasciato di pi o meno a seconda della stimolazione. Sul neurone postsinaptico ha una azione modulatrice.

SCHEMA: - nucleo del putamen
- nucleo del caudato } nucleo dello striato
- nucleo TAN

NEURONI DEL PUTAMEN
Scarica spontanea assente o a bassa frequenza. Modificano notevolemnte la loro scarica durante la preparazione e l'esecuzione del movimento. Scarica anticipatoria, soprattutto per l'esecuzione di movimenti condizionati dall'arto superiore.

NEURONI DEL CAUDATO
Scaricano in risposta a stimoli visivi o uditivi di segnificato comportimentale (o comportamen.?).
Rispondono a stimoli meccanici diretti verso la faccia dell'animale per avviare movimenti della bocca. Alcuni neuroni hanno scarica con funzione anticipatoria e ...tebtruva........


NEURONI TONICAMENTE ATTIVI (TAN)
Si presume siano interneuroni colinergici. Hanno frequenza di scarica spontanea pi alta interrotta da fasi di silenzio di 100-200ms quando stimoli legati alla ricompensa sono presentati in un preciso contesto comportamentale.
La responsivit dei TAN modulata dalla dopamina e dal glutammato, in particolari regioni dello striato, dove pi presente la colinesterasi rispetto ad altre regioni dette STRIOSOMI, dove terminano le fibre provenienti dalla corteccia limbica.

Le alterazioni a carico dello striato determinano:
- DISORDINI MOTORI : corea di Huntington, movimenti involontari, brevi, improvvisi, violenti ed irregolari, i quali si associano, successivamente a disturbi psichici che portano alla demenza;
- DISORDINI PSICHICI schizofrenia, depressione, sindrome ossessivo-compulsiva.


NEURONI DELLA PARTE COMPATTA DELLA SOST. NERA (dopaminergici)
Scarica spontanea a bassa frequenza. Non modificano la loro scarica durante il movimento. Dopo la presetnazione di stimoli visivi o acustici legati alla ricompensa, presentano attivazione fascica, che si pu avere anche dopo il riconoscimento tattile della ricompensa. Se per la ricompensa non viene fermata, si ha interruzione di scarica i neuroni dopaminergici segnalano la mancanza di un evento atteso, con conseguente adattamento del comportamento alla nuova situazione.

NEURONI DELLA PARTE RETICOLATA DI SOST. NERA (gabaergici)
Tonicamente attivi. Quando inizia un movimento la loro scarica cessa. La ridotta liberazione di GABA ad es a livello del collicolo, ne facilit l'attivit dei neuroni.

VIA: Corteccia prefrontale + striato - PARTE RETICOLATA - COLLIC. Superiore

Le alterazioni a carico della sostanza nera determinano:
- MORBO DI PARKINSON : rigidit - acinesia(diminuz, movimenti) tremore involontario a riposo

Il tono posturale solitamente sotto controllo della corteccia e nuclei della base. Quando la sost. n. degenrare (nel Parkin.) mancano i segnali che arrivano al putamen. I segnali che arrivano al midollo spinale sono RIDOTTI come entit.


NEURONI DEL GLOBO PALLIDO INTERNO
Scarica spontanea ad alta frequenza; modifciano la loro scarica durante il movimento, ma non nelle fasi che lo precedono. Codificano la direzione del movimento ma non la velocit o l'ampiezza. Nei pazienti affetti da parkin. La loro distruzione riduce l'eccessivo uscita inibitoria dai nuclei della base verso il talamo via talamo-corticale meno inibita con effetto facilitatorio sui meccanismi motori corticali miglioramento dell'acinesia

NEURONI DEL GLOBO PALLIDO ESTERNO
Scarica spontanea ad alta frequenza frammista a lunghi periodi di pausa o a fasi di scarica a minor frequenza. Aumentano la scarica durante i movimenti degli arti, anche se tale scarica non sembra codificare i parametri del movimento e dell'attivit muscolare.



IL CERVELLETTO
Struttura al di sotto degli emisferi, indispensabile per l'esatta esecuzione dei movimenti . E' una struttura sub-corticale associata al controllo dei movimenti intenzionali e della postura.
Struttura:
all'interno vi sono nuclei, all'externo assomiglia alla corteccia divisa in 2 emisferi: suddivisi in 3 lobi attraverso 2 fessure principali.
Su base filogenetica e funzionale si distinguono 3 parti:
1) ARCHICEREBELLO = un rapporto con i centri vestibolari del bulbo. E' costituito dal lobo flocculo-nodulare ed al centro del controllo dell'equilibrio.
2) PALEOCEREBELLO = riceve fibre afferenti omolaterali dal midollo spinale e regola il tono posturale xil mantenimento della stazione eretta.
3) NEOCEREBELLO = ha connessioni corticali ed preposto alla coordinazione armonica e precisa dei movimenti volontari.
La struttura della corteccia cerebellare assomiglia alla corteccia cerebrale per si possono vedere delle differenze:
- cellule del Purkinje
- strato dove son presenti c. parallele
- parte dove troviam solo fibre-----

Segnali visivi }
Segnali propriocettivo } arrivano insieme ai segnali dell'orecchio, vanno al lobo flocculo-nodulare e poi ai nuclei vestibolari:
- un tratto vestibolo spinali mediali
- un tratto vestibolospinali laterali


segnali vestibolari }
segnali visivi }
segnali acustici } arrivano nella zona centrale del cervellett, passano al nucleo del fastigio,
poi alla corteccia o scendono fino ad arrivare al midollo spinale.

Dalla parte mediale al nucleo emboliforme(??), vanno fino al talamo corteccia

Segnale che vengono dalla zona esterna: zona laterale di un emisfero nucleo dentato talamo corteccia midollo spinale

Tutte queste vie sono in grado di modulare la postura e l'equlibrio.

Il cervelletto riceve:
1) afferenze somato-sensoriali (cute, muscoli) dal midollo spinale (dirette o indirette)
2) afferenze vestibolari visive e uditive (dirette)
3) afferenze corticali motorie (indirette)

Il cervelletto invia segnali:
1) al tronco dell'encefalo
2) al midollo spinale
3) agli emisferi cerebrali

Esistono diverse teorie riguardo la FUNZIONE del cervelletto:
- sembra agisca come TIMER nel controllo della fluidit dei movimenti degli arti;
- coordinerebbe trasformando una idea spazio temporale nella sequenza muscolo-articolare necessaria per ottenere lo scopo (pianificazione del movimento );
- sembrerebbe implicato nell'apprendimento di nuovi movimenti e nel controllo dell'equilibrio e della postura.

I disturbi motori che si osservano in pazienti con lesioni cerebellari sono diversi:
- ritardo nell'inizio e nell'arresto dell'atto motorio
- errori nella direzione e nella fluidit del movimento
- incapacit di eseguire movimenti ripetitivi
- alterazioni della coordinazione di movimenti che interessano + articolazioni
- instabilit posturale
- disturbi della plasticit motoria (capacit di modificare un movimento e di adattarlo ad una nuova situazione).

Tipico deficit che si riscontra nell'uomo l'ATASSIA, si evidenzia con la prova dito-naso. Chi ha lesioni e soffre di tale disturbo, presenta tremore intenzionale e asinergia: cio insufficiente coordinazione nella contrazione dei vari gruppi muscolari quando si esegue un movimento complesso.