(11 CFU – 110 ore)

Coordinatore: prof. Franco Mallardi

 

Obiettivi formativi

Lo studente deve acquisire le conoscenze fondamentali sull’organizzazione morfo-funzionale del sistema nervoso e sulle modalità di indagine delle funzioni nervose, al fine di comprendere la fisiopatologia e la semeiotica neurologica.

 

Propedeuticità

Il corso deve essere preceduto da tutti gli insegnamenti del I anno tranne Inglese, Informatica, Economia ed Etica.

 

 

Modulo: NEUROANATOMIA

SSD: BIO/16

(5 CFU, 50 ore)

Docente: prof. Franco Mallardi

 

Programma

Il tessuto nervoso

Caratteristiche morfologiche, strutturali ed ultrastrutturali del neurone. Architettura ultrastrutturale dell’assone e della guaina mielinica, con cenni istofisiologici. Struttura ed ultrastruttura delle sinapsi nervose. Sinapsi neuromuscolare, con cenni istofisiologici. Classificazione istologica e funzionale dei neuroni, con riferimenti anatomici. Cellule della neuroglia. Caratteri strutturali della sostanza bianca e grigia nel nevrasse. Struttura dei nervi periferici e dei gangli cerebro-spinali.

Sistema nervoso periferico ed autonomo.

Costituzione dettagliata dei plessi cervicale, brachiale, lombosacrale e dei principali rami nervosi. Nervi cranici. Organizzazione anatomo-funzionale del sistema nervoso vegetativo: branche parasimpatica ed ortosimpatica.

Sistema nervoso centrale.

Modalità di trasmissione dell’informazione tra cellule eccitabili. Sinapsi chimiche eccitatorie ed inibitorie. Plasticità della trasmissione sinaptica. Fattori neurotrofici. Organizzazione generale del sistema nervoso centrale: caratteristiche anatomiche e topografiche. Cenni di psicofisica. Organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi sensoriali: generalità. I recettori di senso. Sistema somestesico: recettori periferici e vie centrali della sensibilità tattile, termica, propriocettiva e dolorifica. Psicofisiologia del dolore: concetto di sensibilizzazione, iperalgesia e dolore riferito. Meccanismi spinali e discendenti di controllo della trasmissione dell’informazione noricettiva. Sistema oppioide endogeno. Plasticità del sistema nocicettiva.

Sistema visivo.

Determinazione del campo visivo e della acuità visiva. Principi di ottica fisiologica. Recettori retinici e vie centrali. Via retino-genicolo-calcarina. Corteccia visiva primaria. Corteccie extrastriate. Psicofisiologia della visione: visione fotopica e scotopica. Riflesso pupillare alla luce e di accomodazione. Movimenti oculari volontari e riflessi: caratteristiche funzionali.

Sistema acustico.

Caratteristiche dei suoni e psicofisiologia acustica. Organizzazione anatomo-funzionale dell’orecchio esterno, medio ed interno. Vie acustiche centrali. Audiometria. Sistema vestibolare: recettori e meccanismi centrali.

Organizzazione anatomo-funzionale del sistema gustativo ed olfattivo.

Organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi motori.

Generalità. Meccanismi e valutazione dei riflessi spinali: miotatico, miotatico inverso, flessorio. Meccanismi di controllo posturale. Concetto di programma motorio. Corteccia motoria primaria e premotoria: localizzazione e caratteristiche dell’organizzazione morfo-funzionale. Ruolo del cervelletto e dei gangli della base nel controllo motorio. Meccanismi della fonazione e del linguaggio.

Organizzazione anatomo-funzionale della corteccia cerebrale.

Concetto di aree corticali associative e di dominanza emisferica. Substrati neurali della memoria a breve e lungo termine. Sistema limbico ed emozioni. Sistema reticolare ascendente. Concetto di coscienza, vigilanza ed attenzione. Ciclo sonno-veglia. Composizione, formazione e funzioni del liquor. Tecniche di studio della funzione cerebrale nell’uomo: concetto di risoluzione spaziale e temporale. Elettroencefalogramma. Cenni sui principi di base e sulle possibilità applicative delle tecniche di mappatura funzionale cerebrale.

Sistema nervoso periferico.

Generalità sul nevrasse e suoi rapporti. Origine apparente dei nervi cerebro-spinali e loro distribuzione periferica. Organizzazione periferica dei sistemi orto- e parasimpatico.

 

Testi consigliati

W. Kahle, H. Leonhardt, W. Platzer, Anatomia Umana - Atlante Tascabile, vol. 3: Sistema nervoso ed organi di senso, Ambrosiana, Milano, ed. italiana.

F. Baldissera (a cura di), Fisiologia e biofisica medica, Poletto, Milano, 2004, III ed.

Testo di consultazione

A.M. Burt, Trattato di neuroanatomia, Piccin, Padova, 1996, ed. italiana.

 

 

Modulo: NEUROFISIOLOGIA

SSD: BIO/09

(6 CFU, 60 ore)

Docente: prof. aggr. Davide Anchisi 

 

Programma

1 Aspetti generali

• Funzioni del sistema nervoso.

• L'organizzazione macroscopica del SN.

• Assi, piani e direzioni.

2 I segnali nervosi

2.1 Trasmissione dei segnali tra neuroni: la sinapsi

• Tipi di sinapsi.

• Neurotrasmettitori: tipi, rilascio, azione, termine  dell'effetto.

• Neurorecettori: tipi e azione.

• Sostanze esogene e trasmissione dei segnali nervosi: farmaci e   tossine.

• Modulazione della trasmissione sinaptica:

– autorecettori,

– plasticità sinaptica: meccanismi e significato.

• Potenziali post-sinaptici.

2.2 Trasmissione dei segnali nel neurone

• I potenziali di membrana e i segnali elettrici nel sistema   nervoso.

• Correnti elettrotoniche

– diffusione passiva delle correnti,

– costante di spazio,

– costante di tempo,

– velocità di conduzione.

• L'integrazione dell'informazione nel neurone.

• Il potenziale d'azione.

• Le proprietà attive dei dendriti.

• Velocità di conduzione negli assoni e nei nervi.

• Classificazione delle fibre nervose.

• Il potenziale composto.

2.3 La glia

• Glia e conduzione del potenziale d'azione.

• Ruolo della glia nell'elaborazione delle informazioni.

• Interazione funzionale neuroni-glia.

3 Sistema nervoso come rete di neuroni

• Informazione nervosa, reti neuronali e dinamiche cerebrali.

• Reti strutturale e reti funzionali

• Plasticità delle reti.

4 Sistemi sensoriali

• Sistema sensoriale e percezione: dallo stimolo fisico alla sensazione consapevole.

• Psicofisica.

• Aspetti comuni dell'organizzazione dei sistemi sensoriali:

– Trasduzione e codifica.

– Discriminazione delle caratteristiche dello stimolo.

– Inibizione laterale.

– Campi recettivi.

– Organizzazione delle vie: dai recettori alla corteccia.

– Organizzazione topografica delle vie e della corteccia.

– Organizzazione funzionale della corteccia cerebrale.

4.1 Sistema somestesico

• Modalità percettive:

– tattile,

– termica,

– propriocettiva,

– dolorifica.

• Organizzazione corticale

4.1.1 Propriocezione

• Significato funzionale.

• Fusi neuromuscolari.

• Corpi tendinei del Golgi.

4.1.2 Dolore

• Funzioni della nocicezione.

• Recettori e stimoli.

• Sensibilizzazione periferica e centrale.

• Riflesso assonale.

• Vie nocicettive periferiche e centrali.

• Aree corticali e dolore.

• Dolore riferito.

• Riflessi nocicettivi e riflesso flessorio.

• Dolore post-operatorio.

• Psicofisica del dolore.

• Plasticità del sistema nocicettivo.

• Effetto placebo.

Sistemi antinocicettivi endogeni:

• spinale (teoria del cancello);

• sistemi antinocicettivi (e pro-nocicettivi) discendenti;

• sistema oppioide endogeno.

4.2 Sistema vestibolare

• Organizzazione morfo-funzionale:

– canali semicircolari

– organi otolitici.

• Trasduzione e codifica.

• Nuclei vestibolari.

4.3 Udito

• Relazioni morfo-funzionali dell'orecchio esterno, medio e interno.

• I suoni e le loro caratteristiche percepite:

– frequenza;

– intensità;

– localizzazione;

– timbro;

– ritmo.

• L'organo del Corti.

• Trasduzione e codifica dei suoni.

• Funzioni di cellule ciliate esterne ed interne.

• Organizzazione funzionale delle vie acustiche e dei nuclei sottocorticali.

• Le cortecce acustiche.

4.4 Vista

• L'accomodazione e i suoi difetti.

• L'organizzazione funzionale della retina

– I recettori retinici: tipi e differenze funzionali.

– Trasduzione e codifica.

– Cellule bipolari, orizzontali, amacrine e gangliari: circuiti

e campi recettivi.

• Vie visive centrali

• Funzioni dei nuclei sottocorticali

4.4.1 Cortecce visive

• Organizzazione.

• Cellule semplici e complesse.

Via dorsale e via ventrale:

• organizzazione corticale;

• afferenze dalla retina e dal talamo (cellule M e P);

• Percezione di:

– spazio e profondità,

– movimento,

– forme,

– colori,

– volti.

4.4.2 La comprensione dei contenuti della percezione:

• neuroni specchio;

• neuroni canonici;

• significato come movimento e interazione;

• la comprensione dell'altro.

4.5 Sensi chimici

• Ruolo

4.5.1 Gusto

• Gusti percepiti (5 -- cinque -- gusti).

• Organizzazione degli elementi sensoriali:

– recettori;

– bottoni gustativi;

– papille gustative.

• Trasduzione e codifica.

• Vie gustative e regioni cerebrali.

4.5.2 Olfatto

• Caratteristiche dei neuroni olfattivi.

• Il bulbo olfattivo.

• Vie olfattive e regioni cerebrali.

• Percezione e discriminazione degli odori.

• Adattamento percettivo agli odori.

• Ferormoni.

5 Sistema motorio

• Il controllo nervoso del movimento.

• Organizzazione generale del sistema nervoso motorio.

• Midollo spinale, tronco encefalico e corteccia motoria: autonomia dei circuiti locali e controllo dall'alto.

• I riflessi spinali.

• Movimenti volontari.

• Programmazione motoria.

• Integrazione sensorimotoria, competizione tra programmi motori e scelta motoria.

• Apprendimento e automazione.

5.1 Il controllo della postura e dell'equilibrio

• riflessi posturali;

• anticipazione;

• apprendimento.

5.2 Il cervelletto

• organizzazione macro- e microscopica;

• ruolo e sintomi da lesioni;

• afferenze e circuiti;

• apprendimento e plasticità sinaptica.

5.3 Aree motorie primarie e premotorie:

• funzioni e organizzazione;

• integrazione sensorimotoria;

• plasticità corticale;

• neuroni specchio.

5.4 I nuclei della base

• organizzazione macroscopica;

• circuiti;

• neurotrasmettitori;

• funzioni.

6 Controllo e omeostasi

• Feed-back, negativo e positivo, e feed-forward.

• Omeostasi: concetti generali e organizzazione dei sistemi   omeostatici.

• Ipotalamo, sistema nervoso autonomo e sistema neuroendocrino.

• Lo stress.

• I sistemi di controllo diffusi:

– noradrenergico;

– serotoninergico;

– dopaminergico

∗ motivazione, gratificazione e dipendenze;

– colinergico

– istaminergico.

• Il controllo della respirazione.

• Il controllo del sistema cardiovascolare.

• Il controllo dei comportamenti alimentari.

7 Sonno e stati di coscienza

• Gli stati di coscienza

• Il controllo degli stati di sonno e di veglia

• Stadi e fasi del sonno

• Le modificazioni funzionali durante il sonno

• Le funzioni del sonno

8 Apprendimento e memoria

• Tipi di memoria e strutture cerebrali correlate.

• Fasi della memoria.

• Il ruolo dell'ippocampo.

• Apprendimento associativo.

• Apprendimento non associativo.

• Basi cellulari dell'apprendimento e della memoria.

• L'organizzazione della memoria e del riconoscimento nelle reti nervose.

9 Emozioni

• La funzione delle emozioni

• Il sistema nervoso e il controllo delle emozioni:

– circuiti;

– risposte fisiologiche;

– risposte cognitive.

10 Metodiche per lo studio del Sistema Nervoso nell'uomo

• Risonanza magnetica funzionale (fMRI).

• Elettroencefalografia (EEG).

 

Modalità d'esame

Prova orale.

 

Testi consigliati

• Purves D.; Augustine G.J.; Fitzpatrick D; Hall W.C.; LaMantia.

A.-S.; White L.E. Neuroscienze. (IV ed. italiana) Zanichelli.

2013.

• Bear Mark F.; Connors Barry W.; Paradiso Michael A.

Neuroscienze. Esplorando il cervello. (III ed.) Masson, 2007.

Per approfondire

I due testi seguenti, disponibili in inglese, sono più approfonditi e impegnativi dei precedenti e sono consigliati per chi voglia conoscere in modo più dettagliato la materia, magari dopo essersene avvicinato studiando su uno dei testi indicati sopra.

• Squire et al. Fundamental Neuroscience. (4[soprascritto:th] ed.) Academic Press Inc. Ltd, 2012.

• Kandel et al. Principles of Neural Science. (5[soprascritto:th] ed.) McGraw-Hill, 2012.

Il testo di Stone tratta solo del sistema visivo, in modo chiaro (molto), completo e dettagliato, ma non troppo.

• James V. Stone. Vision and Brain: How We Perceive the World.

The MIT Press, 2012.