cervelli sotto il_microscopio n
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apprendimentoe memoria
Vista laterale di cervello umanoVista laterale di cervello umano
percezione
integrazioneattivitàmotoria
controllodelle funzioni
vitali
controllo cognitivodel comportamento
attivitàmotoria
percezione
percezione
integrazione
linguaggio
Il cervello è formato da tessuto piuttosto Il cervello è formato da tessuto piuttosto molle, ma è protetto dalle rigide ossa del molle, ma è protetto dalle rigide ossa del craniocranio
a a ciascuno ciascuno il suo!il suo!
lo studio morfologico del cervello richiede l’uso di strumenti diversi a seconda del dettaglio che si vuole ottenere
Indagine anatomica del Indagine anatomica del cervellocervello
Human Human coronalcoronal
corteccia cerebrale
sostanza bianca
nuclei sottocorticali
Il cervello Il cervello al al microscopiomicroscopio
Monkey coronal section 1Monkey coronal section 1
Monkey coronal section 2Monkey coronal section 2
Monkey coronal section 3Monkey coronal section 3
Monkey coronal section 4Monkey coronal section 4
Monkey coronal section 5Monkey coronal section 5
Il cervello, come tutte le altre parti di tutti gli organismi viventi, è fatto da cellule
Monkey coronal section 5Monkey coronal section 5
La colorazione di GolgiLa colorazione di Golgi
dendritidendriti
Dal greco déndron = albero
Golgi Golgi vs. vs. NisslNissl
Corpo cellulare e dendritiCorpo cellulare e dendriti
Corpo cellulare e dendritiCorpo cellulare e dendriti
Corpo cellulare, Corpo cellulare, dendriti e…dendriti e…
L’assoneL’assone
mentre il numero di dendriti è variabile,i neuroni possiedono un singolo assone
mentre il numero di dendriti è variabile,i neuroni possiedono un singolo assone
istologicamente, il decorso dell’assone è più difficile da seguire rispetto ai dendriti
istologicamente, il decorso dell’assone è più difficile da seguire rispetto ai dendriti
il lungo assone di un il lungo assone di un neurone “di proiezione”neurone “di proiezione”
in questa foto è visibile solo una piccola porzione di assone, che può percorrere distanze notevolissime prima di dare origine alle cosiddette ramificazioni terminali;
questi neuroni creano connessioni funzionali fra strutture nervose distinte
in questa foto è visibile solo una piccola porzione di assone, che può percorrere distanze notevolissime prima di dare origine alle cosiddette ramificazioni terminali;
questi neuroni creano connessioni funzionali fra strutture nervose distinte
Sap
reste
in
div
idu
are
l’a
sson
e?
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Anche questo è un neurone “di proiezione” dotato di assone molto lungo(qui visibile solo in minima parte)
Anche questo è un neurone “di proiezione” dotato di assone molto lungo(qui visibile solo in minima parte)
Interneuroni: neuroni con assone cortoInterneuroni: neuroni con assone corto
assone e terminazioniassone e terminazioni
L’assone si ramifica e termina non lontano dal soma, formando circuiti locali
L’assone si ramifica e termina non lontano dal soma, formando circuiti locali
soma e dendritisoma e dendriti
Monkey coronal section 2Monkey coronal section 2connessioni lunghe…
…e circuiti locali
La funzione La funzione nervosanervosa
Ovvero: oltre alla morfologia, cosa rende speciali i neuroni rispetto alle altre cellule e il cervello rispetto agli altri organi?
I neuroni sono iI neuroni sono in grado din grado digenerare e condurre potenziali elettricigenerare e condurre potenziali elettrici
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cellula
interstizio(spazio extracellulare)
interstizio
neurone Conduzione dell’impulso Conduzione dell’impulso nervosonervoso
Il neurone riceve, integra e trasmette Il neurone riceve, integra e trasmette informazioniinformazioni
Registrazione Registrazione dell’attività di dell’attività di “scarica” dei “scarica” dei neuronineuroni
Come passano le informazioni da un neurone Come passano le informazioni da un neurone all’altro?all’altro?
La sinapsi consente il La sinapsi consente il trasferimento dell’impulso da trasferimento dell’impulso da un neurone all’altroun neurone all’altro
Sono molte le sinapsi nel cervello?Sono molte le sinapsi nel cervello?
Nel cervello ci sono decine di miliardi di neuroni…
Ciascuna “spina” Ciascuna “spina” dendritica è sede di un dendritica è sede di un contatto sinapticocontatto sinaptico
Break…Break…i neuroni, tramite le sinapsi, formano i circuiti che svolgono tutte le funzioni del cervello;la visione è una delle funzioni più studiate…
L’occhio raccoglie la luce e L’occhio raccoglie la luce e la convoglia sulla retina, un la convoglia sulla retina, un sottile strato di tessuto sottile strato di tessuto nervoso…nervoso…
retinaretina
diverse porzioni di retina diverse porzioni di retina ricevono luce da diverse ricevono luce da diverse porzioni di campo visivoporzioni di campo visivo
Il concetto di campo recettivo
+
on-center ganglion cellon-center ganglion cell+
Il concetto di campo recettivo
+
off-center ganglion celloff-center ganglion cell
off-center on-center
cono
glutammato
+
Come possono esistere cellule on-center e cellule off-center?
neuronion-center
coni
+
neurone eccitato dalla luce presentata al centro del suo campo recettivo
neurone inibito dalla luce presentata nel contorno del campo recettivo
interneuroni
Vie visive centrali
I “numeri” della cortecciaI “numeri” della corteccia
Superficie corticale: 2600 cm2
Numero di neuroni: 27.4 x 109
Sinapsi per mm3: 440 x 106
(Mountcastle 1998)
occipital lobe… and beyond
scissura parieto-occipitale
incisura preoccipitale
solco lunato
giro occ. sup. lobulo parietale sup.
giro occ. medio lobulo parietale inf
giro occ. inf. giri tempor. med./inf.
NieuwenhuysVan HuijzenVoogd (1978)
la corteccia visiva umana studiata con la corteccia visiva umana studiata con leletecniche di risonanza magnetica tecniche di risonanza magnetica funzionalefunzionale
Tootell et al. 1998
aree visive aree visive nella corteccia nella corteccia del macacodel macaco
Felleman & Van Essen 1991
vie visive nella vie visive nella corteccia del corteccia del macacomacaco
Felleman & Van Essen
campo recettivo in V1
+
+
campo recettivo in V1
Selettività per l’orientamento in V1Selettività per l’orientamento in V1
-100 0 100 200 300 400 500
time (ms from stimulus onset)
vie visive nella vie visive nella corteccia del corteccia del macacomacaco
Felleman & Van Essen
dimensioni dei campi recettividimensioni dei campi recettiviV1V1
V2V2
V4V4
TEOTEO
TETE
campi recettivi “dorsali”campi recettivi “dorsali”
MTMTMSTMST
Il futuro delle neuroscienze in Italia siete Il futuro delle neuroscienze in Italia siete voi!voi!
© Kevin Beason