IL SISTEMA NERVOSO

1. IL SISTEMA NERVOSO

2. COORDINAMENTO DEI SEGNALI: SISTEMA NERVOSO CENTRALE E PERIFERICO RISPOSTA AGLI STIMOLI: ORGANI EFFETTORI Tutti gli organismi viventi interagiscono costantemente con il mondo esterno PERCEZIONE DEGLI STIMOLI ESTERNI: ORGANI DI SENSO

3. Cervello Cavità nasale Tatto Vista Udito RACCOLTA delle INFORMAZIONI sul MONDO ESTERNO attraverso gli ORGANI DI SENSO Gusto Olfatto

4. La vista Sclera membrana bianca che riveste e protegge l’occhio; davanti all’iride diventa trasparente ed è chiamata cornea Coroide  è di colore scuro, pigmentata e vascolarizzata; sul davanti formal’iride, che presenta un foro centrale, lapupilla Cristallino  lente biconvessa che consente la messa a fuoco e la formazione delle immagini sulla retina Retina  lamina sottile, nella parte posteriore dell’occhio, contiene due tipi di fotorecettori: • Coni  contengono pigmenti visivi dette fotopsine che funzionano in presenza di luce e consentono la visione a colori (6 milioni/retina) • Bastoncelli contengono un pigmento visivo detto rodopsina che consente la visione crepuscolare e notturna (120 milioni/retina) • Il segnale visivo, attraverso il nervo ottico, arriva alla corteccia cerebrale • visiva, nel lobo occipitale.

5. L’udito e l’equilibrio Le onde sonore, raccolte dal padiglione auricolare e convogliate nel condotto uditivo, fanno vibrare il timpano la vibrazione si trasmette alla catena degli ossicini (martello, incudine e staffa) e viene amplificata la vibrazione amplificata si trasmette, attraverso la finestra ovale, al liquido presente nell’orecchio interno  stimola i recettori acustici (meccanocettori) presenti nella coclea, che inviano il segnale al lobo temporale nella corteccia cerebrale attraverso il nervo acustico. I canali semicircolari sono responsabili del senso dell’equilibrio.

6. Molecola di zucchero Poro gustativo Calice gustativo Recettori sensoriali Neurone sensoriale Il gusto I chemiocettori dei calici gustativi, rilevano le molecole in soluzione nella saliva. Sono localizzati nella gola e sulla superficie della lingua. Attraverso il poro gustativo, i liquidi presenti nella bocca prendono contatto con i recettori. Oltre ai quattro gusti che ci sono più familiari, cioè il dolce, il salato, l’acido e l’amaro, gli scienziati hanno scoperto che esiste un quinto sapore prevalente, che hanno chiamato umami (che in giapponese significa “delizioso”).

7. L’olfatto Cervello Potenziali d’azione Bulbo olfattivo Osso Cavità nasale Cellula epiteliale Cellula chemiocettrice Ciglia Muco I chemiocettori si trovano nella parte superiore della cavità nasale; contengono delle ciglia immerse nel muco, nel quale sono disciolte le molecole odorose. Il legame della molecola odorosa con il recettore induce un segnale che viene trasmesso al cervello. Nel naso, ogni cellula recettrice può captare uno dei cinquanta tipi principali di odori. In molti animali, l’olfatto è molto sviluppato e da esso dipendono informazioni sulla presenza di cibo, sul partner sessuale e su una situazione di pericolo.

8. Tocco leggero Dolore Pelo Tocco leggero Freddo Calore Epidermide Derma Pressione forte Nervo Movimento del pelo Tessuto connettivo Il tatto Una sezione di apparato tegumentario (pelle) rivela che la superficie del nostro corpo è sensibile a una grande varietà di stimoli. Le terminazioni nervose sensoriali (meccanocettori) sono presenti sia nel derma che nell’epidermide. A seconda che siano stimolati i recettori superficiali o quelli più profondi, siamo in grado di distinguere un tocco leggero da una pressione forte. Nell’apparato tegumentario sono presenti anche recettori del dolore o nocicettori e recettori termici o termocettori. I segnali sensoriali si propagano attraverso i nervi e sono inviati nella corteccia sensoriale nella corteccia cerebrale sensoriale posta nella regione parietale.

9. COORDINAMENTO DEI SEGNALI: IL SISTEMA NERVOSO Sistema nervoso centrale Sistema nervoso periferico si suddivide in È la sede in cui si elaborano le risposte agli stimoli esterni somatico autonomo Costituito da Midollo spinale Encefalo Innerva i muscoli lisci viscerali, il muscolo cardiaco e le ghiandole Porta impulsi da/a muscoli scheletrici volontari, tendini e cute Centrale di controllo Riceve, integra, memorizza informazioni Coordina risposte Centro di integrazione (riflessi) Via di transito di fibre nervose tra SNC e SNP

10. IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE L’encefalo centro di smistamento e coordinazione di segnali provenienti da organi di senso Centro di controllo omeostatico (temperatura corporea, fame e sete) Talamo Invio dei segnali alla Ipotalamo Corteccia cerebrale Le informazioni sensoriali diventano sensazioni coscienti; sede di “funzioni superiori” Formano il sistema limbico Coinvolti nelle funzioni affettive, emotive e nella memoria Cervelletto Amigdala ed ippocampo Coordina movimenti del corpo Controlla abilità motorie Memorizza i movimenti

11. Lobo frontale Lobo parietale Area di associazione somatosensoriale Corteccia motoria Area di associazione frontale Corteccia somatosensoriale Linguaggio Percezione del gusto Percezione delle parole scritte Linguaggio Percezione dell’udito Area di associazione visiva Percezione dell’olfatto Area di associazione uditiva Vista Lobo temporale Lobo occipitale La corteccia cerebrale 0 E’ la regione più vasta del nostro encefalo. Contiene aree diverse alle quali afferiscono le informazioni sensoriali provenienti dal talamo. Corteccia somatosensoriale percezione del tatto

12. Memoria ed apprendimento • La memoria è la capacità di immagazzinare e richiamare informazioni relative ad esperienze precedenti ed è essenziale per l’apprendimento. • L’amigdala è coinvolta nel riconoscimento del contenuto emotivo delle espressioni facciali e nella memorizzazione delle emozioni. • L’ippocampo è coinvolto sia nella formazione dei ricordi, sia nella loro rievocazione. • La memoria cognitiva (nomi, facce, parole, luoghi...) può essere: • a breve termine è di breve durata (pochi minuti) • a lungo termine può durare per anni • Il trasferimento dell’informazione della memoria a breve termine a quella a lungo temine dipende da: • frequenza con cui si richiama un’informazione  ripetizione • stati emozionali (positivi o negativi) associati all’informazione • collegamenti tra i nuovi dati e gli altri già appresi ed immagazzinati  mappe mentali, mappe concettuali Le reti nervose si modificano sia dal punto di vista dell’efficacia della trasmissione e della morfologia in risposta a: ambiente, lesioni, esperienza  si ha rimozione/allungamento dei prolungamenti e formazioni di nuovi contatti sinaptici  plasticità neuronale

13. Recettore 1 Neurone sensoriale 2 Encefalo Ganglio Midollo spinale 3 Motoneurone Muscolo quadricipite 4 Interneurone SNC Muscoli flessori Nervo SNP IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE Il midollo spinale ed i riflessi Il midollo spinale è coinvolto nella formazione dei riflessi, risposte automaticheagli stimoli, molto rapide e non coscienti perché non passano attraverso l’encefalo. Es. riflesso patellare. Quando viene dato un colpetto alla base del ginocchio, un recettore sensoriale (1) percepisce la tensione del tendine e un neurone sensoriale (2) trasporta il segnale all’interno del SNC (nel midollo spinale). Nel SNC, l’informazione passa ad un neurone motorio (3) e ad un interneurone (4). Il quadricipite risponde contraendosi al segnale del neurone motorio, mentre i muscoli flessori si rilassano, facendo scattare la gamba in avanti.

14. IL SISTEMA NERVOSO PERIFERICO Il sistema nervoso autonomo regola l’ambiente interno, controllando la muscolatura liscia, il miocardio e gli organi dei sistemi digerente, cardiovascolare, escretore ed endocrino. Questo controllo è generalmente di tipo involontario. Il sistema nervoso somatico trasporta i segnali da e verso i muscoli scheletrici, principalmente in risposta a stimoli esterni. Viene detto volontario perché gran parte delle sue azioni è sotto il controllo della volontà. Sistema somatico (volontario) Sistema autonomo (involontario) o sistema neurovegetativo Sistema simpatico Sistema parasimpatico Sistema enterico

15. IL TESSUTO NERVOSO Il neurone o cellula nervosa è l’unità fondamentale del tessuto nervoso  coinvolto nella ricezione, conduzione e trasmissione dell’impulso nervoso. Le numerose cellule della neuroglia (es. cellule di Schwann che formano la guaina mielinica) hanno funzione di nutrimento e protezione per le cellule nervose. Terminazioni nervose con bottoncini sinaptici NEURONE Guaina mielinica Assone FIBRA NERVOSA Dendriti L’insieme di fibre nervose costituisce un NERVO Corpo cellulare con nucleo

16. GENERAZIONE e PROPAGAZIONE dell’IMPULSO NERVOSO A riposo la cellula nervosa presenta un potenziale elettrico negativo (-70mV) (potenziale di membrana o potenziale di riposo) mantenuto grazie ad una pompa ionica sodio-potassio All’arrivo di un segnale attraverso i dendriti o il corpo cellulare, la cellula nervosa inverte il potenziale che diventa positivo (potenziale di azione) L’impulso elettrico si propaga lungo l’assone Nella parte terminale dell’assone, in corrispondenza della sinapsi chimiche, l’impulso elettrico determina il rilascio di neurotrasmettitori chimici che, legandosi ai recettori sulla membrana del neurone adiacente, determina la generazione di un nuovo impulso elettrico nel neurone successivo

17. LE SINAPSI CHIMICHE Le sinapsi consentono la trasmissione dell’impulso nervoso da un neurone ad un altro mediante un segnale di tipo chimico. Il neurone pre-sinaptico possiede delle vescicole che contengono delle sostanze chimiche (neurotrasmettitori). All’arrivo dell’impulso nervoso, i neurotrasmettitori sono rilasciati all’esterno, nello spazio sinaptico. Il neurone post-sinaptico possiede dei recettori di membrana che legano il neurotrasmettitore e trasformano il segnale chimico in segnale elettrico. Il segnale elettrico viene poi propagato lungo l’assone fino alla sinapsi successiva. I neurotrasmettitori possono inviare segnali di tipo: Eccitatorio generano un potenziale d’azione nel neurone post-sinaptico Es. adrenalina, acetilcolina Inibitorio diminuiscono la tendenza di generare un potenziale d’azione nel neurone post-sinaptico Es. glicina, acido gamma-amminobutirrico

18. RISPOSTA AI SEGNALI: GLI ORGANI EFFETTORI MUSCOLI GHIANDOLE involontari esocrine volontari endocrine Muscolo striato cardiaco Muscolatura liscia sistema endocrino Produzione di enzimi; secrezione all’esterno del corpo o in cavità comunicanti con l’esterno Muscolo striato scheletrico Produzione di ormoni; secrezione nel circolo sanguigno movimento

19. MIOPIA IPERMETROPIA Eccessiva divergenza del cristallino  immagini messe a fuoco dietro alla retina  corretta con lenti convergenti Eccessiva convergenza del cristallino  immagini messe a fuoco davanti alla retina  corretta con lenti divergenti ASTIGMATISMO DALTONISMO Irregolarità nella curvatura della cornea  un punto è percepito come una lineetta, percezione, alterata di rilievo e profondità  corretta con lenti cilindriche Malattia genetica causata da una mutazione sul cromosoma X  difetto nella percezione dei colori, colpisce i maschi ALCUNE ANOMALIE DELLA VISIONE