PROGRAMMA LEZIONI di R ECUPERO e SOSTEGNOPSICOLOGIA FISIOLOG ICA -v.o.-

prossimi appelli - 25 maggio- 16 giugno- 13 luglio

mer 6 aprile ore 16.00 Fototrasduzione (cap. 28)mer 13 aprile ore 16.00 Vie visive centrali (29)mer 20 aprile ore 16.00 Movim., prof., forme, colori (30-31)mer 27 aprile ore 16.00 Comportamento-metodi (1-2-22)

mer 04 maggio ore 16.00 Udito, gusto, olfatto (32-34)mer 11 maggio ore 16.00 Appr., memoria, sviluppo (64-65-60)mer 18 maggio ore 16.00 EEG, sonno, disturbi (50-51-52)

mer 08 giugno ore 16.00 Schizofrenia (55)mer 22 giugno ore 16.00 Aree associat., sist. oculomot. (53-43)

mer 06 luglio ore 16.00 Depressione, Alzheimer (56-62)gio 07 luglio ore 16.00 Afasie e tronco-encefalo (54-44)

2 STADI PERCEZIONE VISIVA

luce

cornea

proiezione su fondooculare

trasformazione insegnali

elettrici (retina)

segnali elettrici(da retina)

nervo ottico

centrisuperiori dielaborazione

• Fotorecettori sono i recettori sensoriali meglio conosciuti

• Retina non è struttura periferica ma parte del SNC(origina dal tubo neurale)

• Retina ha caratteristiche e strutture simili a porzioni diSNC (principale neurotrasmettitore: glutammato)

• Retina molto semplice: solo cinque tipi di neuroniconnessi e ordinati a strati

Elementi nervosi spostati lateralmente:luce diretta in foveola

con minima distorsione

Umor vitreo

Epitelio: contiene melanina (pigmento nero) che assorbe luce sf uggita a retina

Funzioni epitelio pigmentato:

- funzioni metaboliche per i recettori;

- resintesi pigmenti fotosensibli;

- fagocitosi segmenti esterni fotorecettori

Disco ottico o punto cieco:

- nasale rispetto alla fovea, puto in cui fibre del nervoottico lasciano la retina e vanno al nervo ottico.

Bastoncelli: 20 volte maggiore dei coni

> convergenza (perdita di particolari)

Coni: numerosi in fovea e foveaola (> risoluz. spaziale)

Coni-bastoncelli:

Non possono originare potenziali d’azione, marispondono alla luce con modificazioni gradualidel potenziale di membrana

Bastoncelli: sommazione potenziali fino a 100 ms

rispondono a basse intensità ma non a luci oltre i 12 Hz

Coni: risposte vivaci, rispondono a luci fino a 55 Hz quindi > risoluzine temporale

Segmenti esterni elevata capacità di captare luce grazie a forteconcentrazione di pigmenti visivi capaci di assorbire la luce

Tutte le molecole di pigmento sono collocate vicino alle proteinedi membrana, la quale si ripiega su sé stessa a formare dischi.

Dischi sovrapposti tra di loro e quindi la luce che sfugge al primoè captata dal secondo, e così via.

Come i neuroni, i fotorecettori non si rinnovano (mitosi)

Si rinnovano solo i segmenti esterni: i bastoncelli sintetizzanocirca 3 dischi all’ora, che dalla base migrano verso l’estremità(quelli vecchi si distaccano e sono fagocitati dall’epitelio pigmentato)

Per i coni non si conosce il meccanismo di rinnovamento

Fototrasduzione nei bastoncelli:

Buio alta concentrazione intracellulare di GMPc; canali ionici aperti: ingresso Na+

Luce - fotoni assorbiti da molecole di rodopsina (retinale assorbe luce)

- rodopsina attivata stimola proteina G (transducina)che attiv a enzima GMPc- fosfodiesterasi GMPc degradato a ‘5-GMP

- concentrazione GMPc si riduce, canali si chiudono, iperpolarizzazione bastoncelli

RODOPSINA:

opsina (proteina) + retinale (cromoforo/luce)

11-cis (inattiva, legata a opsina)retinale

tutto-trans (attivato da luce)

... 1 msec dopo attivazione del retinale

rodopsina metarodopsina II

nel giro di pochi minuti retinolo tutto-trans sitrasforma in retinale tutto-trans che è ilprecursore del retinolo 11-cis (ad operadell’epitelio pigmentato)

Sembra che un processo simile avvenga anchenei coni (opsina dei coni), sebbene in quelcaso esistano tre diversi tipi di pigmenti

rodopsina attivata

stimola proteina G (transducina) attiva enzima GMPc-fosfodiesterasi

riduzione concentraz. GMPc GMPc degradato a ‘5-GMP

riduzione concentraz. GMPc chiusura canali ionici

iperpolarizzazione segm. esterno

ADATTAMEN TO alla LUCE è f( x) concentrazione intracellulare del Ca++

Ca++ inibisce guanilato ciclasi

adattamento riduzione concentr. GMPc

CELLULE GANGLIARI : - neuroni d’uscita della retina - i loro assoni formano il nervo ottico - trasmettono proprie informazioni tramite pot. d’azione - ricevono info retiniche da tre tipi di interneuroni

(cellule amacrine, bipolari, orizzontali)

CORPO GENICOLATO LATERAL E

CELLULE GANGLIARI proiettano COLLICOLO SUPERI ORE

AREA PRE-TETTALE

CELLULE GANGLIARI non sono mai completamente silenti:

anche al buio non smettono di scaricare (pot. d’azione)

Modo più semplice di studiare la visione è indagare come le C. GANGLIARI rispondo adiversi tipi di stimoli luminosi.

Grazie a convergenza, C. GANGLIARI sono sensibili (e rispondono) a stimoli luminosi checadono in particolari punti della retina

CAMPO RECETTI VO

CAMPI RECETTIVI delle c. gangliari sono

CIRCOLARI (dimensioni variabili)

CENTRO e PERIFERIA sono antagonisti (non omogenei)

CELLULE GANGLIARI analisi delle info visive in PARALLELO, attraverso due vie.

CELLULE GANGLI ARI CEN TRO-OFF

CELLULE GANGLI ARI CEN TRO-ON

Campi recettivi delle cellule gangliari rimangono costanti al variare dell’illum inazione.

Dopo adattamento (oltre un’ora) campi recettivi cambiano in modo che illuminazioneperiferica non inibisce risposta evocata dal centro del campo.

NUMERO CELLULE GANGLIARI CENTRO-ON e CENTRO-OFF è UGUALE

N.B. alcune cellule gangliari non hanno campi recettivi centro-periferia ma che rispondonoalle variazioni globali dello stato di illuminazione e tramite area pretettale controllanorif lessi pupillari

PERCHE’ DUE VIE in PARALLELO ?

- semplificare processo di evidenziamento di immagini con poco risalto sullo sfondo

(v ie visive superiori analizzano soprattutto contrasti di luminosità)

- migli orare capacità di segnalare rapidi aumenti/diminuzioni di illumi nazione

(aumento freq. scarica gangliari centro-on indica aumento rapido luce;

aumento freq. scarica gangliari centro-off indica diminuzine rapida)

INOL TRE esistono sottogruppi diversi di cellule gangliari, f unzionalmente distinte

CELLULE M (grandi corpi cellulari, dendriti estesi, grandi campi recettivi,

rispondono a oggetti di grandi dimensioni, analizzano

caratt. globali di stimoli luminosi e movimento)

CELLULE P (piccoli corpi cellulari, dendriti poco estesi, molto +

numerose, campi recettivi piccoli, risposte selettiv e a

singole lungh. d’onda e colori)

INTER NEURONI RE TINI CI

Segnali semplici emessi da fotorecettori vengono eleborati o “modellati” da queste cellule(orizzontali, bipolari e amacrine) e poi inviati alle cellule gangliari.

VIA D IRETTA o V ERTICA LE: CONI del centro del campo recettivo di una cellula gangliare connessi a CELLULE BIPOLARI e di qui alle GANGLIARI;

VIA LA TERALE : CONI della periferia del campo recettiv o di una cellulagangliare sono connessi alla stessa CELLULA GANGLI ARE,ma mediante le CELLULE ORIZZONTALI e AMACRINE.

Questo è possibile grazie all’organizzazione a strati della retina

- STRATO NUCLEARE ESTERNO (f otorecettori)- STRATO NUCLEARE INTERNO (c. bipolari, orizzontali, amacrine)- STRATO delle CELLULE GANGLI ARI

I processi di tutte queste cellule sono disposti in due strati plessiformi (contatti sinaptici)- STRATO PLESSIFORME ESTERNO (fotorecettori-bipolari-orizzontali)- STRATO PLESSIFORME INTERNO (bipolari-amacrine-gangliari)

Anche CELLULE BIPOLARI hanno campo recettivo circolare (antagonismo centro-periferia).

A) Con luce al centro, BIPOLAR I CENTR O-ON si depolarizzano, mentre le BIPOLARICENTRO-OFF si iperpolarizzano;

B) con luce alla periferia, inf o trasmesse tramite CELLULE ORI ZZONTALI (dendriti estesi)

TUTTE QUESTE CONNESSIONI SONO MEDIA�TE DAL GLUTAMMATO

Sinapsi a nastro: 1 terminazione presinaptica su diverse cellule postsinapt.

Sinapsi basali: terminazione presinaptica senza vescicole sinaptiche (liberazione non vescicolare e Ca-indipend.)

Quanti tipi di neuroni sono presenti a livello della retina?

- 5: fotorecettori, cellule gangliari, bipolari, amacrine,

orizzontali (le ultime tre sono interneuroni)

Cos’è la melanina e qual’ è la sua funzione?

- un fotopigmento nero che assorbe la luce non trattenutadalla retina (migliora la qualità dell’immagine)

Cos’è l’epitelio pigmentato e quali le sue funzioni?

- funzioni metaboliche per i recettori, resintesi pigmenti

fotosensibili; fagocitosi segmenti esterni fotorecettori

Fovea e foveola: cosa sono?

- punti della retina con max acuità visiva-minima distorsione

Disco ottico: cos’è e dove è collocato?

- punto d’uscita del nervo ottico dalla retina; nasale

Perdita funzionalità coni vs. bastoncelli: quali effetti?

- coni: cecità quasi totale; bastoncelli : cecità notturna

Caratteristiche dei coni:

- ridotta sensibilità; alta risoluzione temporale e spaziale;

cromatici.

Caratteristiche dei bastoncelli:

- alta sensibilità (luce soffusa); bassa risoluzione T-S;

acromatici

I fotorecettori hanno dei potenziali d’azione? Come

rispondono alla luce?

- No. Rispondono alla luce con modificazioni graduali del

potenziale di membrana

Regioni funzionali dei fotorecettori:

- segmento esterno; segmento interno; terminazione

sinaptica

Coni e bastoncelli si rinnovano?:

- solo i loro segmenti esterni (bastoncelli… coni)

Fasi della fototrasduzione (bastoncelli):

- buio: GMPc alto intracell.; can. ionici aperti, ingresso Na+

- luce: rodopsina-prot. G- GMPc fosfodiesterasi- riduz

GMPc- chiusura canali - iperpolarizzazione membrana

Come la luce iperpolarizza la membrana?

- Rodopsina (opsina+ retinale), retinale si attiva con la luce

(rodopsina diventa metarodopsina) e attiva una proteina G

(trasducina) che attiva l’enzima GMPc-fosfodiesterasi...

Da cosa dipende l’adattamento alla luce dei fotorecettori?

- Dalle variazioni di concentraz. intracellulare di Ca++ che

inibisce la produzione di GMPc (inibendo guanilato-ciclasi)

In quanti diversi strati può essere suddivisa la retina?

- 5: strato nucleare esterno, s. plessiforme esterno, s.

nucleare interno, s. plessiforme interno, s. delle cellule

gangliari.

Quali sono le proiezioni retino-gangliari?

- Corpo genicolato laterale, area pre-tettale, collicolo

superiore.

Come sono i campi recettivi delle c. gangliari?

- circolari e con antagonismo centro-periferia.

Che tipo di analisi attuano le c. gangliari?

- In parallelo: attraverso le c.g. centro-ON e centro-OFF

Esistono c. gangliari senza un campo recettivo antagonista?

- Si, rispondono al livello di stimolazione globale e

proiettano all’area pre-tettale per i rif lessi pupillari.

Perché le due vie in parallelo delle c. gangliari?

- 1. per evidenziare il risalto rispetto allo sfondo; 2. permigliorare la distinzione tra aum./dimin. illuminazione

Esistono dei sottogruppi funzionali di c. gangliari?

- Cellule M (caratteristiche globali e movimento) e cellule P

(singole lungh. d’onda e colori).

Lungo quali vie gli interneuroni retinici mediano info visive?

- via diretta o verticale (coni centro campo recettivo->

bipolari -> gangliare “x”); via laterale (coni periferia campo

recettivo-> orizzntali/amacrine -> gangliare “x”).

Cosa contengono lo strato nucleare esterno e plessiforme

esterno?

- Rispett., i fotorecettori e fotorecettori (terminazioni

sinaptiche)-orizzontali-bipolari (ramific. dendritiche)

fig 28.6 (p.421)

Cosa contengono lo strato nucleare interno e plessiforme

interno?

- Rispett., bipolari-orizzontali-amacrine & bipolari-

amacrine-gangliari.

Le cellule bipolari hanno un campo recettivo?

- Si: circolare e con antagonismo centro-periferia.

Cosa sono le sinapsi a nastro o invaginanti?

- Sono quelle sinapsi che connettono UNA terminazionePREsinaptica (cono) con DIVERSE cellule POSTsinaptiche

(bipolari centro-on, orizzontali).

Cosa sono le sinapsi basali o piatte?

- Sono quelle sinapsi tra coni e cellule bipolari centro-off,

caratterizzate da un funzionamento particolare della

terminazione presinaptica (senza vescicole sinaptiche:

liberazione non vescicolare e Ca++ indipendente)