Appunti di Biologia - BIOLOGIA E FONDAMENTI ANATOMO-FISIOLOGICI, Appunti di Biologia

Scarica Appunti di Biologia - BIOLOGIA E FONDAMENTI ANATOMO-FISIOLOGICI e più Appunti in PDF di Biologia solo su Docsity! BIOLOGIA E FONDAMENTI ANOTOMO-FISIOLOGICI DELL’ATTIVITA’ PSICHICA. NOZIONI DI BIOLOGIA GENERALE. Definizione di sostanza vivente; struttura, composizione e stato fisico-chimico. Gli organismi viventi, nonostante la loro diversità, condividono una serie di caratteristiche che li distinguono dai non viventi: Tutti gli organismi viventi sono costituiti da unità di base chiamate CELLULE, alcune forme di vita più semplici sono unicellulari, cioè costituite da una sola cellula mentre negli organismi più complessi, quelli pluricellulari, i processi vitali dipendono dalle funzioni coordinate di più cellule che possono essere organizzate a formare tessuti, organi e apparati. Gli organismi viventi crescono e si sviluppano. In biologia la CRESCITA consiste nell’aumento di dimensione delle singole cellule o nell’aumento del numero delle cellule, oppure entrambi. Uno degli aspetti più importanti della crescita è che ogni parte dell’organismo continua a funzionare mentre cresce. Lo SVILUPPO invece comprende tutti i cambiamenti che avvengono durante la vita di un organismo. Gli organismi viventi regolano i processi metabolici. In tutti gli organismi viventi avvengono reazioni chimiche e trasformazioni energetiche essenziali per il nutrimento, la crescita, la riparazione cellulare e la trasformazione dell’energia in forme utilizzabili. Tutti queste attività chimiche prendono il nome di METABOLISMO. In ogni organismo vivente le reazioni metaboliche avvengono costantemente e sono finalizzate al mantenimento dell’OMEOSTASI, cioè lo stato di equilibrio interno. Tutte le forme di vita rispondono agli STIMOLI, cambiamenti fisici o chimici che avvengono nel loro ambiente esterno o interno. La risposta agli stimoli determina il movimento sebbene questo non sia sempre sinonimo di locomozione. Gli organismi viventi si riproducono, ogni essere vivente infatti deriva da un organismo vivente. Negli organismi più semplici la riproduzione è asessuata, nella maggior parte dei vegetali e degli animali la riproduzione è sessuata . Le popolazioni sono soggette a EVOLUZIONE (cambiamento nel tempo) e ADATTAMENTO (miglioramento della capacità di un organismo di sopravvivere in un particolare ambiente) che permettono loro di sopravvivere in un mondo soggetto a continui cambiamenti. Nella materia vivente si trovano circa trenta elementi chimici, che compongono tutta la materia vivente. Sette di questi, ossigeno (O), carbonio (C), idrogeno (H), azoto (N), calcio (Ca), fosforo (P) e zolfo (S), costituiscono oltre il 99% della massa cellulare, mentre gli altri sono presenti in quantità minori o minime, ma comunque necessarie. Ossigeno e idrogeno sono in massima parte legati nella molecola dell’ACQUA (H2O), che è la sostanza che in massima parte costituisce gli organismi. L’acqua non è solo un importante costituente della materia vivente, ma è uno dei principali fattori ambientali che ne influenzano l’esistenza. Le sostanze che interagiscono rapidamente con l’acqua sono dette idrofile, mentre sono dette sostanze idrofobe quelle che hanno la capacità di formare strutture che non si sciolgono in acqua. Caratteristici della materia vivente sono i COMPOSTI ORGANICI, cioè quei composti dove gli atomi di carbonio sono uniti tra loro da legami forti e stabili che permettono loro di formare lo scheletro delle molecole. I principali gruppi di composti organici fondamentali per la vita degli organismi sono: CARBOIDRATI: sono carboidrati gli zuccheri, gli amidi e la cellulosa. I primi due fungono da riserva di energia per la cellula, mentre la cellulosa è la componente principale delle pareti cellulari dei vegetali. LIPIDI: i lipidi tendono ad essere idrofobi, e tra i più importanti abbiamo i grassi, i fosfolipidi, gli steroidi, i carotenoidi e le cere. Alcuni lipidi sono importanti carburanti biologici, altri fungono da componenti strutturali delle membrane cellulari, altri sono ormoni. PROTEINE: sono macromolecole costituite da aminoacidi e sono i componenti cellulari più versatili. Molte informazioni genetiche sono utilizzate per specificare le proteine. Sono coinvolte in tutti gli aspetti del metabolismo, in quanto la maggior parte degli enzimi ( molecole che accelerano le reazioni chimiche che avvengono in un organismo) sono proteine. I costituenti proteici di una cellula sono la chiave della sua specializzazione. Gli AMINOACIDI più comuni sono 20, tuttavia esistono proteine che presentano aminoacidi diversi che sono prodotti per modificazione di quelli comuni. Tranne poche eccezioni piante e batteri sono in grado di sintetizzare,a partire da sostanze semplici, tutti gli aminoacidi necessari. Se è disponibile la materia prima, le cellule animali, possono sintetizzarne alcuni, ma di vescicole possiede tre aree denominate: trans, cis e regione mediale. Generalmente la faccia cis è collocata vicino al nucleo e ha la funzione di ricevere i materiali contenuti dalle vescicole di trasporto provenienti dal RE. La superficie trans, più vicina alla membrana plasmatica impacchetta le molecole in vescicole che sono trasportate al di fuori del Golgi. L’apparato del Golgi funziona fondamentalmente come un complesso che elabora, seleziona e modifica le proteine. Nelle cellule animali il Golgi ha anche il compito di allestire i lisosomi. LISOSOMI: sono piccole vescicole piene di enzimi e sparse in tutto il citoplasma. Hanno il compito, una volta a contatto con molecole estranee o dannose per la cellula, di degradarle. I lisosomi possono anche distruggere gli organuli e riciclare i loro componenti o usarli come fonte di energia. Sono presenti nelle cellule animali ma in quelle vegetali la loro presenza è incerta. PEROSSISOMI:sono organuli che hanno il compito di degradare il perossido di idrogeno, che si forma nella cellula in seguito a varie reazioni chimiche e per essa dannoso, per renderlo innocuo. VACUOLI: sono tipici della cellula vegetale e sono grandi sacchi membranosi. Le cellule vegetali non mature contengono molti piccoli vacuoli e man mano che l’acqua si accumula in questi vacuoli tendono a fondersi formando un unico vacuolo centrale. Il vacuolo oltre che funzionare come compartimento per l’accumulo di acqua o altre sostanze utili alla cellula, possono svolgere anche l’azione tipica dei lisosomi ossia neutralizzare tutte quelle sostanze tossiche e dannose per la cellula. Il vacuolo è anche importante per mantenere il turgore della cellula vegetale. MITOCONDRI e CLOROPLASTI: sono gli organuli rispettivamente della cellula animale e di quella vegetale che hanno il compito di trasformale l’energia che la cellula assume dall’ambiente sottoforma di cibo o energia luminosa (attraverso la fotosintesi)in energia che possa essere meglio utilizzata dalla cellula cioè l’ATP. CITOSCHELETRO: è una fitta rete di fibre proteiche che determina la forma della cellula, l’ancoraggio degli organuli, il trasporto di materiali all’interno della cellula stessa e interviene nella divisione cellulare. Struttura, caratteristiche e funzioni del DNA e RNA. La cellula contiene una grande quantità di informazioni sottoforma di DNA, che viene definito come GENOMA dell’organismo. I genomi sono organizzati in unità di informazione chiamate GENI, che controllano le attività della cellula e vengono trasmessi alla progenie. I tipi di riproduzione cellulare sono due: la mitosi (rip. Asessuata) e la meiosi (rip. Sessuata). MITOSI: Gli stadi attraverso i quali la cellula passa da una divisione cellulare alla successiva costituiscono il CICLO CELLULARE. Il ciclo cellulare consiste di due fasi principali: l’INTERFASE e la FASE M. La fase m a sua volta comprende la MITOSI e la CITOCINESI. La mitosi è un processo complesso che assicura che ogni nuovo nucleo riceva lo stesso numero e gli stessi tipi di cromosomi che erano presenti nel nucleo di origine. La citocinesi, inizia prima che la mitosi sia completata, e consiste nella divisione del citoplasma della cellula per formare due cellule figlie. La cellula trascorre la maggior parte della propria vita in INTERFASE, il periodo in cui non avviene la divisione cellulare, in questo periodo sintetizza le sostanze necessarie e si accresce, inoltre replica il proprio DNA. La divisione nucleare, la MITOSI, viene suddivisa in 4 stadi: profase, metafase, anafase e telofase. La PROFASE inizia con la compattazione dei cromosomi, ogni cromosoma consiste di una coppia di unità identiche chiamate cromatidi fratelli, che sono strettamente associati all’altezza dei loro centromeri. Ad ogni centromero è associata una struttura proteica chiamata cinetocore, al quale possono legarsi i microtubuli fondamentali per la divisione dei cromosomi in mitosi. Una cellula in divisione è solitamente descritta come un sfera, con un equatore e due poli opposti. I microtubuli si irradiano da ciascun polo verso i cromosomi formando una struttura chiamata fuso mitototico. Verso la fine della profase l’involucro nucleare si frammenta e ciascun cromatide fratello si attacca, tramite il proprio cinetocore, ad alcuni tuboli del fuso. Durante la METAFASE tutti i cromosomi della cellula si allineano lungo il piano equatoriale (o piastra metafasica) della cellula. Un cromatide fratello di ciascun cromosoma si attacca tramite il cinetocore ai microtuboli di un polo, mentra l’altro cromatide si attacca ai microtuboli dell’altro polo. L’ANAFASE ha inizio quando i cromatidi fratelli si separano. Nel momento in cui i cromatidi non sono più attaccati tra di loro, ogni singolo cromatide è considerato cromosoma. I cromosomi migrano verso i poli utilizzando i microtuboli come binari. L’anafase termina quando tutti i cromosomi hanno raggiunto i poli. Lo stadio finale della mitosi, la TELOFASE, è caratterizzato dalla presenza ai poli dei cromosomi e dal ritorno ad una condizione simile a quella di interfase. I cromosomi si de condensano e attorno ad ogni serie di cromosomi si forma un involucro nucleare. I microtuboli del fuso scompaiono. La CITOCINESI, cioè la divisione del citoplasma, ha inizio durante la telofase e quindi si sovrappone in parte alla mitosi. La citocinesi nelle cellule animali avviene quando un anello di microfilamenti di actina associati alla membrana plasmatica circonda la cellula nella regione equatoriale. La contrazione dell’anello produce un solco di divisione, che progressivamente si restringe sempre più e separa il citoplasma in due cellule figlie, ciascuna con un nucleo completo. Nelle cellule vegetali la citocinesi avviene attraverso al formazione di una piastra cellulare, cioè un setto che si forma nella regione equatoriale del fuso e si accresce verso la parete. MEIOSI: comporta l’unione di due cellule sessuali specializzate, i gameti, per formare un’unica cellula chiamata zigote. È un tipo particolare di divisione cellulare perché riduce il numero dei cromosomi, infatti durante la meiosi una cellula diploide (diploide= cellula che contiene due cromosomi di ogni tipo, cioè due serie di cromosomi) va incontro a due divisioni cellulari , producendo quattro cellule aploidi (aploide= cellula che contiene un solo cromosoma per ogni coppia di omologhi). La meiosi consiste di due divisioni nucleari e citoplasmatiche, chiamate meiosi I e meiosi II, ognuna include una profase, una metafase, un’anafase e una telofase. Durante la meiosi I i membri di ogni coppia di cromosomi prima si uniscono e poi si dividono in due nuclei di due cellule distinte. Durante la mitosi II, i cromatidi fratelli che costituiscono ciascun cromosoma omologo si dividono e vengono distribuiti ai nuclei delle cellule figlie. Durante l’INTERFASE, come nella mitosi, i cromosomi vengono duplicati, per cui ogni cromosoma duplicato è composto da due cromatidi. Durante la PROFASE I i cromosomi omologhi si appaiano longitudinalmente, questo processo è chiamato sinapsi. La sinapsi è formata dall’associazione di quattro cromatidi, tale associazione prende il nome di tetrade. La tetrade si pensa giochi un ruolo molto importante nel processo di crossing- over cromosomico, un processo in cui i cromosomi appaiati si scambiano materiale genetico, producendo una nuova combinazione genetica. Oltre alla sinapsi e al crossing-over si forma il fuso costituito da microtubuli, nella fase finale della profase si dissolve l’involucro nucleare. La profase termina quando le tetradi si allineano sul piano equatoriale, la cellula entra quindi in METAFSE I. A questo punto i cinetocori fratelli di un cromosoma sono connessi mediante le fibre del fuso ad uno dei due poli, mentre i cinetocori dell’altro cromosoma sono collegati al polo aopposto (al contrario nella mitosi i cinetocori fratelli sono legati ai poli opposti). Durante l’ANAFASE I i cromosomi omologhi di ogni coppia si separano e migrano verso i poli opposti, ogni polo riceve un solo rappresentante di ogni coppia di omologhi e i cromatidi fratelli sono ancora uniti nella loro regione centromerica. Nella TELOFASE I i cromatidi si de condensano, l’involucro nucleare si organizza e ha inizio la citocinesi. un codone di stop o di terminazione seguito a sua volta da sequenze trailing non codificanti. La TRADUZIONE permette la sintesi della catena polipeptidica specificata dall’mrna. Ciascun tipo di molecola di trna si lega ad uno specifico aminoacido grazie a particolari enzimi, i complessi che ne risultano sono in grado di legarsi alle sequenza codificanti dell’mrna così da allineare gli aminoacidi nel giusto ordine per formare la catena polipeptidica. I ribosomi sono costituiti da due subunità composte di proteine ed rrna, l’rrna non fornisce informazione ma ha solo una funzione catalitica nel processo di traduzione. I ribosomi presentano 4 siti di legame, in una scanalatura che si forma fra le superfici di contatto delle due subunità del ribosoma si inserisce l’mrna, mentre negli altri tre siti si lega il trna. Il processo di sintesi proteica presenta tre fasi: Inizio:la subunità ribosomiale minore si lega all’mrna in corrispondenza del codone di inizio, il trna si lega al codone di inizio e viene rilasciato il primo fattore di inizio, la subunità maggiore si lega a quella minore e tutti i fattori di inizio vengono rilasciati. Il complesso di inizio è completo. Ciclo di allungamento: ad ogni ciclo di allungamento viene aggiunto un aminoacido al polipeptide in crescita. Terminazione: è la fase finale della traduzione, la sintesi della catena polipeptidica termina con un fattore di rilascio, una proteina che riconosce il codone di stop alla fine della sequenza codificante. ELEMENTI DI ANATOMIA E FISIOLOGIA DEL SISTEMA NERVOSO. Definizione e descrizione del sistema nervoso nel suo complesso e nelle sue componenti. Le unità di base per la costruzione dell’intero sistema nervoso sono le cellule, le più importanti delle quali sono i neuroni. Ogni neurone riceve segnali da molte altre cellule nervose e distribuisce informazioni a molte altre cellule nervose, ne risulta che l’INTEGRAZIONE e l’ANALISI dell’INFORMAZIONE costituiscono le funzioni fondamentali del cervello. TEORIA DEL NEURONE (CAJAL)→ il cervello è composto da neuroni distinti e da altre cellule indipendenti strutturalmente, metabolicamente e funzionalmente e l’informazione è trasmessa tra cellula e cellula attraverso piccole soluzioni di continuità chiamate sinapsi. CORPO CELLULARE: è definito dalla presenza del nucleo Parti strutturali del neurone DENDRIDI: estensioni del corpo cellulare aumentano la superficie recettrice del neurone ASSONE: permette il trasporto dell’informazione MULTIPOLARI: un singolo assoni e molti dendridi. in base alla forma BIPOLARI: dendride singolo ad un’estremità della cellula e assone singolo all’estremità . opposta Classificazione dei neuroni UNIPOLARI: una singola ramificazione dopo aver lasciato il corpo cellulare si estende in 2 direzioni:assone e dendridi. in base alla dimensione MOTONEURONI:inviano l’assone a un muscolo o una ghiandola per causare contrazione o cambio di attività. in base alla funzione svolta: NEURONI SENSORIALI: sono sensibili al cambiamento dell’ambiente, agli stimoli. INTERNEURONI:ricevono segnali da neuroni chr poi inviano ad altri. Sinapsi:sono i contatti che si trovano sulla superficie del dendride e attraverso di esse l’informazione viene passata da un neurone a quello successivo. ZONA PRESINAPTICA:è formata in molti casi da un rigonfiamento dell’estremita dell’assone chiamato bottone sinaptico. La sinapsi o regione sinaptica MEMBRANA POST-SINAPTICA:sulla superficie dei è formata da: dendridi o del corpo cellulare. FESSURA SINAPTICA: si trova tra gli elementi presinaptici e postsinaptici. L’estremità presinaptica mostra piccole sfere che sono chiamate vescicole sinaptiche all’interno delle quali è presente una sostanza chimica chiamata neurotrasmettitore che può essere rilasciata nella fessura sinaptica e produrre cambiamenti sulla membrana postsinaptica. La superficie della membrana postsinaptica contiene speciali molecole recettrici chiamate recettori che catturano le molecole di neurotrasmettitore e reagiscono con esse. Un altro importante tipo di cellule del sistema nervoso sono le cellule gliali, esse servono sia da sostegno strutturale per i neuroni sia ricoprono una funzione nutritiva, distribuendo ai neuroni le sostanze di cui hanno bisogno per sintetizzare composti più complessi. Le cellule gliali a differenza dei neuroni vengono prodotte durante tutto il corso della vita. ASTROCITA MICROGLIA Le 4 classi di cellule gliali: OLIGODENDROCITI (assoni del cervello e midollo spinale) CELLULE DI SCHWANN ( tutti gli altri assoni) Oligodendrociti e cellule di Schwann svolgo la medesima funzione, formano le guaine mieliniche (→PROCESSO DI MIELINIZZAZIONE) che avvolgono gli assoni e che influenzano la velocità di trasmissione degli impulsi nervosi. Brevi interruzioni della guaina mielinica prendono il nome di NODI DI RANVIER. La corteccia cerebrale che ricopre la maggior parte della superficie degli emisferi è chiamata anche neocorteccia, un’altra corteccia cerebrale è la corteccia limbica. Sistema limbico: insieme di strutture interconnesse formato oltre che dalla corteccia limbica anche dall’IPPOCAMPO e dalla AMIGDALA, localizzati entrambi nel lobo temporale. La formazione ippocampale e la regione della corteccia limbica sono coinvolti nell’apprendimento e nella memoria, mentre l’amigdala ed altre zone della corteccia limbica sono coinvolte nelle emozioni. Gangli della base: sono coinvolti nel controllo del movimento, per esempio la malattia di Parkinson è causata dalla degenerazione di alcuni neuroni del mesencefalo che inviano qui i loro assoni. Proencefalo→Diencefalo Talamo: forma la parte dorsale (superiore) del diencefalo, è formato da due lobi che sono connessi dalla massa intermedia. Il talamo invia la maggior parte degli input che arrivano alla corteccia cerebrale, alcune zone del talamo ricevono l’informazione sensitiva dai sistemi sensoriali e la proiettano alle aree specifiche della corteccia cerebrale. Ipotalamo: si trova sotto al talamo, controlla il sistema nervoso autonomo e il sistema endocrino e organizza i comportamenti relativi alla sopravvivenza della specie: combattimento, fuga, alimentazione e accoppiamento. Attaccata alla base dell’ipotalamo c’è l’IPOFISI; la maggior parte del sistema endocrino è controllato dagli ormoni prodotti dalle cellule ipotalamiche. Un sistema speciale di vasi sanguigni connette direttamente l’ipotalamo con l’ipofisi anteriore che gli ormoni ipotalamici stimolano a secernere i propri ormoni. La maggior parte degli ormoni secreti dall’ipofisi anteriori controllano altra ghiandole endocrine. L’ipotalamo produce anche gli ormoni che attivano e controllano l’ipofisi posteriore. Mesencefalo Tetto: è localizzato nella porzione dorsale del mesencefalo e le sue strutture principali sono i COLLICOLI SUPERIORI che fanno parte del sistema visivo e i COLLICOLI INFERIORI che fanno parte del sistema uditivo. Tegmento: si trova al di sotto del tetto, include la: FORMAZIONE RETICOLARE che gioca un ruolo importante nel ritmo sonno- veglia, nell’attenzione, nel tono muscolare, nel movimento e nel controllo dei vari riflessi vitali; la SOSTANZA GRIGIA PERIACQUEDUTTALE che controlla le sequenze dei movimenti che costituiscono i comportamenti tipici della specie; il NUCLEO ROSSO e la SOSTANZA GRIGIA che sono importanti componenti del sistema motorio. Romboencefalo→Metencefalo Cervelletto: è formato da due emisferi ed è ricoperto dalla CORTECCIA CEREBELLARE. Una lesione del cervelletto danneggia il mantenimento della postura eretta o l’esecuzione di movimenti coordinati. Il cervelletto integra tutte le informazioni che riceve dal cervello e le integra per modificare la risposta motoria, esercitando un effetto di coordinamento dine dei movimenti. Ponte: si trova tra il mesencefalo e il bulbo. Contiene parte della formazione reticolare e contiene un grande nucleo che trasmette informazione alla corteccia cerebellare. Romboencefalo→Mielencefalo Bulbo: o midollo allungato, contiene i nuclei che controllano le funzioni vitali come la regolazione dle sistema cardiovascolare, la respirazione e il tono dei muscoli scheletrici. Il MIDOLLO SPINALE è una lunga struttura conica la cui funzione è quella di distribuire le fibre motorie agli organi efferenti (muscoli e ghiandole) e trasmettere l’informazione somatosensitiva ai centri cerebrali superiori. A livello midollare sono localizzati anche i vari circuiti di controllo dei riflessi. Il midollo spinale è protetto dalla colonna vertebrale e passa attraverso un foro presente in ogni vertebra chiamato FORAME SPINALE. Piccoli fasci di fibre emergono da ogni lato del midollo spinale, i gruppi di questi fasci si fondono insieme formando radici dorsali e ventrali, che a loro volta unendosi formano i nervi spinali. SNP=nervi spinali+nervi cranici Sistema nervoso somatico Nervi spinali: iniziano nel punto di giunzione tra radici dorsali e radici ventrali, lasciano la colonna vertebrale e arrivano ai muscoli o ai recettori sensitivi che innervano. Gli assoni che ricevono l’informazione sono chiamati ASSONI AFFERENTI perché portano l’informazione verso il snc, mentre i nervi che lasciano il midollo spinale e controllano i muscoli e le ghiandole sono chiamati ASSONI EFFERENTI perché portano fuori dal snc i comandi. Nervi cranici: la maggior parte di questi nervi svolge funzioni sensoriali e motorie per la regione della testa e del collo. Uno di essi, il NERVO VAGO, controlla le funzioni degli organi della cavità toracica e addominale. Sistema nervoso autonomo È quella parte del snp che è implicato nel controllo della muscolatura liscia, della muscolatura cardiaca e delle ghiandole, la funzione di questo sistema è la regolazione dei processi vegetativi dell’organismo. Il sistema nervoso autonomo a sua volta consiste di due sistemi: la DIVISIONE SIMPATICA e la DIVISIONE PARASIMPATICA. Divisione simpatica: è maggiormente coinvolta nelle attività associate con il dispendio di energia delle riserve che sono immagazzinate nell’organismo: incrementa il flusso sanguigno, stimola la secrezione di adrenalina… Divisione parasimpatica: si occupa delle attività coinvolte nell’attività coinvolte nell’incremento delle forniture energetiche dell’organismo, svolge attività antagoniste a quelle della divisione simpatica. Nozioni sul sistema nervoso vegetativo e sua partecipazione alle emozioni. La parola emozione si riferisce sia a sentimenti soggettivi privati, sia l’espressione di particolari risposte somatiche e vegetative. Gli studi delle lesioni cerebrali hanno rivelato che particolari circuiti cerebrali e le zone ad essi collegate mediano e controllano le emozioni. Una risposta emozionale è formata da tre diverse componenti: una componente comportamentale, una vegetativa e una ormonale. Queste componenti sono controllate da sistemi neuronali distinti e la loro integrazione sembra dipendere dall’AMIGDALA. Alcuni studi hanno dimostrato che la stimolazione di alcune aree cerebrali (es. l’ipotalamo) provocano risposte vegetative, spesso associate a paura o ansia, ma soltanto dopo la stimolazione dell’amigdala le persone riferivano di sentirsi effettivamente spaventate. Le lesioni dell’amigdala riducono le risposte emozionali. L’uomo è in grado di reagire emotivamente a situazioni molto complesse: percepire il significato di situazioni sociali è un fenomeno più complesso rispetto alla percezione di stimoli isolati. L’analisi di situazioni sociali implica molto di più dell’analisi sensoriale, richiede esperienze e ricordi, inferenze e giudizi. Queste capacità non sono collocate in una singola parte della CORTECCIA CEREBRALE, ma una regione particolare del cervello, la CORTECCIA ORBIFRONTALE, riveste un ruolo speciale. La corteccia orbifrontale è localizzata alla base dei lobi frontali e ricopre la porzione di cervello proprio al di sopra delle orbite, riceve afferenze dirette dal talamo, dalla corteccia temporale, dall’area tegmentale, dal sistema olfattivo e dall’amigdala. Infine essa comunica con le altre regioni della corteccia frontale. Le sue afferenze forniscono informazioni su ciò che sta accadendo nell’ambiente circostante. Lesioni alla corteccia orbi frontale riducono le inibizioni e l’autocontrollo delle persone che diventano del tutto noncuranti delle conseguenze delle proprie azioni. Inoltre sebbene permanga in loro una certa sensibilità agli stimoli nocivi, il dolore non li affligge a lungo. 2. MIGRAZIONE CELLULARE: movimenti delle cellule nervose o dei loro precursori che portano alla formazione di popolazioni di cellule nervose definitive; 3. DIFFERENZIAMENTO: le cellule si differenziano in tipi distinti di neuroni. Il meccaismo di controllo alla base del differenziamento non è stato compreso completamente, anche se sono noti due tipi di fattori che lo influenzano. Un fattore importante è costituito senza dubbio da un’auto-organizzazione intrinseca, sono i geni della cellula a dirigere gli eventi; un altro fattore importante è l’ambiente neurale, le cellule vicine costituiscono un fattore di influenza sul differenziamento dei neuroni; 4. SINAPTOGENSI: si stabiliscono le connessioni sinaptiche quando si accrescono gli assoni e i dendriti; 5. MORTE DELLE CELLULE NEURONALI O APOPTOSI: morte selettiva di molte cellule nervose; 6. RIORGANIZZAZIONE SINAPTICA: la perdita di alcune sinapsi e lo sviluppo di altre, che ristabiliscono le connessioni sinaitiche. Le cellule gliali si sviluppano dalla stessa popolazione di cellule immature dei neuroni. I fattori che determinano se una cellula si differenzia in un neurone o in una cellula gliale rimangono sconosciuti. Diversamente dai neuroni le cellule gliali continuano ad essere aggiunte al sistema nervoso durante tutto il corso della vita. Il primo processo di mielinizzazione nell’uomo si nota a circa 24 settimane dal concepimento. Ma la fase più intensa di mielinizzazione avviene dopo la nascita. I primi ad essere mielinizzati sono i tratti del midollo spinale, poi si diffonde al cervello posteriore, al mesencefalo e al proencefalo. Nella corteccia cerebrale le zone sensoriali vengono mie linizzate prima di quelle motorie, per questo il bambino sviluppa prima le funzioni sensoriali piuttosto che quelle motorie. Ad influenzare la forma, le disposizioni e le connessioni del cervello in via di sviluppo intervengono FATTORI INTRINSECI ( fattori presenti nella cellula stessa che si sta sviluppando: i geni) e FATTORI ESTRINSECI (tutti gli altri fattori che possono influenzare lo sviluppo pur trovandosi al di fuori della cellula: rifornimento di nutrienti, interazioni cellula-cellula, esperienza). Il comportamento stesso dell’individuo in via di sviluppo produce esperienze sensoriali, poi gli eventi ambientali, come suoni, luci e odori influenzano l’attività dei neuroni sensoriali; in numerosi casi l’attività dei neuroni sensoriali determina quali sinapsi vengono mantenute e quali perse. In questo modo l’esperienza può alterare le connessioni del cervello in via di sviluppo. Lo sviluppo del cervello e del comportamento in molte specie, come quella umana, sembrano variare insieme. I successi e gli insuccessi delle prime esperienze possono influenzare la crescita e lo sviluppo di circuiti cerebrali. Sembra che ci siano periodi sensibili durante i quali le manipolazioni dell’esperienza possono produrre effetti duraturi sul sistema. Dopo il periodo sensibile le manipolazioni hanno effetti limitati o addirittura non ne hanno affatto. IL LINGUAGGIO Le funzioni linguistiche sono localizzate nell’emisfero cerebrale sinistro e nello specifico selle seguenti regioni: area di Broca: luogo della produzione del linguaggio area di Wernicke: luogo della comprensione del linguaggio la corteccia motoria: controlla il movimento muscolare il fascio arcuato: fascio di fibre nervose che costituisce un'importante connessione tra l'area di Wernicke e quella di Broca La parola sentita e compresa nell'area di Wernicke, viene trasmessa attraverso il Fascio Arcuato all'area di Broca. Il segnale è poi trasmesso alla Corteccia Motoria per l'articolazione fisica della parola. Si è stabilito dove sono localizzate le capacità linguistiche, perché persone con disturbi del linguaggio presentavano delle lesioni a queste specifiche regioni del cervello. Tre le afasie (disturbi del linguaggio dovuti a traumi cerebrali) le principali sono: Afasia di Broca: dovuta a lesione del lobo frontale dell’emisfero sinistro. I pazienti affetti da questa afasia hanno una considerevole difficoltà nel parlare e il loro eloquio è esitante e affannoso. Spesso non riescono a trovare prontamente i nomi di persone o di oggetto (anomia). Sia la scrittura che la lettura sono deteriorate. La maggior parte dei pazienti affetti da afasia di Broca presentano paralisi parziale che interessa il lato destro del corpo. Afasia di Wernicke: dovuta a lesioni nelle regioni posteriori del giro superiore sinistro e si estendono parzialmente all’adiacente corteccia parietale. I pazienti affetti da questa sindrome hanno un eloquio molto fluente, ma sostituiscono spesso le parole con dei suoni, o con parole sbagliate, o con parole non volute e quindi il loro linguaggio diventa incomprensibile nonostante mantengano una corretta struttura sintattica. I pazienti non riescono a comprendere ciò che leggono o sentono. Nei bambini il processo di acquisizione del linguaggio è sostanzialmente lo stesso indipendentemente dalla lingua: Il pianto della nascita è la prima manifestazione fonatoria: rappresenta un disagio interno (fame, sonno...), invocazione d'aiuto, reazione di protesta...; Dalla nascita a 6 mesi può emettere solo grida, borbottii o vari tipi di pianto. I suoni non sono ancora linguaggio, anche se i fonemi si stanno trasformando in sillabe. Dopo il primo mese può reagire col sorriso quando sente la voce materna. A 3 mesi distingue differenti intonazioni emotive della voce (ira, gioia...) e voci diverse. Da 6 a 9 mesi emette un repertorio di suoni che comprende tutta la gamma posseduta dall'uomo. In questa fase tutti i bambini del mondo usano uno stesso linguaggio. Il neonato passa dalla semplice ripetizione di una sillaba (senza che vi sia la comprensione del significato) all'associazione fra la sillaba e ciò ch'essa significa. Da 9 mesi a 1 anno la gamma dei suoni si restringe e viene delimitandosi alle intonazioni del proprio ambiente di vita. A 10 mesi comprende le prime parole. La comprensione della parola precede sempre la sua produzione (anche nell'adulto, per lo studio delle lingue). Dall'età di 1 anno inizia la capacità di emettere una successione di suoni differenziati, per comporre una parola, che viene a riassumere il valore di una frase (ad es. "pappa" sta per "ho fame" o "non ho più fame"). La parola non è soggetta ad alcuna regola grammaticale. All'età di 18 mesi può comporre due parole in una frase, anche se vi sono bambini che iniziano a parlare solo a 2-3 anni (poi recuperano facilmente il tempo perduto). A 2 anni compone frasi sempre diverse, con un numero sempre maggiore di parole (circa 270, che diventano circa 1500 a 3 anni e circa 3500 a 6 anni). Inizia ad adottare regole grammaticali e sintattiche. All'età di 4 anni ha un lessico ampio, appropriato e organizzato secondo delle regole. Non riesce ancora a comprendere le "eccezioni" della grammatica. Dopo i 4 anni compaiono modi di esprimersi del tutto particolari (varianti stilistiche) legati all'ambiente di vita o del tutto personali. La presenza di una naturale predisposizione al linguaggio (il corpo umano è geneticamente predisposto alla comunicazione verbale) è premessa necessaria ma non sufficiente a farlo maturare. La predisposizione dev'essere attivata entro un contesto di comunicazione umana e verbale, altrimenti non si manifesta (es: il caso di Victor, ritrovato per caso all'età di 12-13 anni in un bosco francese, che non imparò mai a parlare. Oppure, bambini allevati isolatamente da genitori ciechi che si comportano come se lo fossero). PRINCIPALI PROBLEMATICHE NEUROPSICOLOGICHE DELL’ETA’ EVOLUTIVA Unione dei grafemi: spesso ci sono parole legate inadeguatamente. Ritmo grafico: il ritmo di scrittura è alterato, o scrive troppo veloce e troppo lentamente, con la mano che esegue movimenti a scatti, senza armonia e fluidità nell’azione. Le cause possono essere diverse: lesionali, turbe neurologiche minori (Disfunzioni Cerebrali Minime), deficit sensoriali, irregolarità della lateralizzazione, errata postura, errata percezione e organizzazione spaziale, problemi motori trascurati, emotività. Disortografia: è l’alterazione del contenuto della parola, non (solo) della forma. Il bambino confonde vocali o per somiglianza fonetica («d» per «t», «v» per «f», «c» per «g», «m» per «n») oppure per somiglianza morfologica («d» per «q», «n» per «u», «I» per «b»), si intende, naturalmente nella scrittura corsiva. Inoltre vi possono essere delle omissioni nei gruppi vocalici o dittonghi, in posizione preconsonantica di «l», «m», «n», «r», «s», (per esempio «piagere» per «piangere». La disortografia si presenta con errori sistematici che possono essere così distinti: • confusione tra fonemi simili: il soggetto confonde cioè i suoni alfabetici che si assomigliano, ad esempio F e V; T e D; B e P; L e R, ecc. • Confusione tra grafemi simili: il soggetto ha difficoltà a riconoscere i segni alfabetici che presentano somiglianza nella forma, ad esempio: b e p; • Omissioni:È frequente che il soggetto tralasci alcune parti della parola, ad esempio la doppia consonante (palla- pala); la vocale intermedia (fuoco-foco); la consonante intermedia (cartolina-catolina). • Inversioni :questo tipo di errore riguarda le inversioni nella sequenza dei suoni all’interno della parole, ad esempio: sefamoro anziché semaforo. Discalculia: si presenta come una difficoltà specifica nell’apprendimento del calcolo, nello stadio elementare, nel quadro di uno sviluppo intellettivo normale e in assenza di disturbi di natura affettiva, anche se in certi quasi questi ultimi possono ritrovarsi tra i fattori eziologici. In tali situazioni però gli effetti negativi sono solitamente generalizzati, estesi cioè anche ad altri settori dell’apprendimento e non semplicemente limitati all’apprendimento matematico. Le maggiori difficoltà del bambino discalculico riguardano: • L’identificazione e il riconoscimento dei numeri; • La scrittura dei numeri; • Associazione del numero alla quantità corrispondente; • Effettuare numerazioni orali in senso ascendente e discendente. Le cerebropatie e il ritardo mentale (da integrare con le dispense sulle aberrazioni cromosomiche) Il ritardo mentale è un disturbo caratterizzato da significative limitazioni sia delle funzionalità intellettuali sia del comportamento di adattamento che coinvolge abilità concettuali, sociali e pratiche. La maggior parte delle persone a cui viene diagnosticato un ritardo mentale soffre di mancanze contenute, che vengono definite ritardi miti. Nonostante il loro sviluppo sia più lento di quello dei coetanei sono in grado di condurre una vita indipendente dall’età adulta in poi e spesso ottengono e mantengono lavori e una propria famiglia. A livelli più gravi di ritardo, come il ritardo moderato, il grave ritardo e il ritardo profondo le difficoltà diventano ben più gravi. Per individui con ritardo moderato le mancanze si manifestano abbastanza presto con capacità linguistiche e motorie minori rispetto a quelle dei coetanei. Queste persone riescono talvolta a svolgere lavori semplici, ma devono essere supervisionati per tutto il corso della loro vita. Per i casi di grave ritardo e ritardo profondo non esiste generalmente la possibilità di funzionare in modo indipendente ed è necessario un tipo di assistenza specifico per tutta la vita. Quali sono le cause del ritardo mentale? In quasi un terzo dei casi è riscontrabile una chiara ragione di tipo biologico. La causa più comune di ritardo mentale è la sindrome di Down o trisomia 21. Ulteriori cause possono essere anomalie cromosomiche, la sindrome fetale da alcol, complicazioni durante il parto o conseguenze di gravi traumi cranici.