Neuroscienze Cognitive e MRI

Le neuroscienze cognitive sono un campo di studio che si concentra sulla comprensione della relazione tra il cervello e le funzioni cognitive.

Lo studio delle basi fisiologiche delle funzioni cognitive e della relazione tra cervello e comportamento.

Il cervello è l'organo del pensiero.

Le neuroscienze cognitive sono un campo interdisciplinare che integra diverse aree di ricerca come la neurofisiologia, la psicologia e la medicina.

Il cervello è studiato a diversi livelli di analisi: molecolare, cellulare, dei sistemi e comportamentale.

L'idea che le facoltà mentali siano localizzate in regioni specifiche del cervello.

Teoria pseudoscientifica che afferma che i rilievi del cranio corrispondono alle dimensioni delle aree cerebrali e alle abilità mentali.

Il primo anatomista a legare sintomi di pazienti con lesioni cerebrali.

Le variazioni di voltaggio nel tempo che vengono registrate dall'elettroencefalogramma (EEG).

Indica la direzione della variazione di voltaggio: N per negativa, P per positiva.

La posizione sullo scalpo da cui viene registrata l'onda ERP. Le aree sono indicate con: F (frontale), P (parietale), O (occipitale), T (temporale).

Il tempo che intercorre tra la presentazione dello stimolo e l'apparizione dell'onda ERP, misurato in millisecondi.

L'ampiezza dell'onda ERP indica il grado di attivazione neurale sincrona. Maggiore è l'ampiezza, maggiore è il numero di neuroni coinvolti.

Componenti ERP che si presentano entro 10ms dallo stimolo, legate alle vie più periferiche del cervello.

Componenti ERP che si presentano dopo i 100ms dallo stimolo, legate ai processi di elaborazione cognitiva.

Le componenti ERP riflettono i diversi stadi di elaborazione dell'informazione, sia sensoriali che cognitive.

L'allineamento casuale dei protoni cambia quando vengono esposti a un campo magnetico nello scanner MRI, causando il loro allineamento. Gli impulsi di radiofrequenza spostano gli assi dei protoni in uno stato di alta energia, e quando questo impulso viene interrotto, i protoni rilasciano energia mentre tornano alla loro posizione originale.

La MRI ha una risoluzione spaziale tissutale migliore rispetto alla TAC, consentendo di distinguere la sostanza bianca dalla sostanza grigia con maggiore precisione.

Le immagini di RM strutturale permettono di identificare e segmentare strutture specifiche del cervello, come l'ippocampo, in modo automatizzato o semi-automatico.

La sostanza bianca e le sue connessioni sono cruciali per comprendere le funzioni cognitive, poiché le diverse aree corticali del cervello comunicano tra loro attraverso questi fasci di fibre nervose.

La MRI consente di studiare il cervello a livello strutturale, permettendoci di vedere i solchi, i giri e le lesioni. Questa tecnica è utile per identificare anomalie e comprendere meglio il funzionamento del cervello.

La mancanza di ossigeno e glucosio nel cervello causa la morte dei neuroni. Questa condizione è chiamata anossia e può avvenire anche a causa di un eccesso di glutammato, neurotrasmettitore eccitatorio.

Un ictus è una condizione neurologica che si verifica quando la circolazione cerebrale viene interrotta o ridotta improvvisamente. Ciò porta a un danno focale al cervello, causa di disabilità nell'adulto.

Gli ictus possono essere ischemici o emorragici. L'ictus ischemico è più frequente (85%) e si verifica quando un vaso sanguigno cerebrale viene occluso. L'ictus emorragico (15%) è causato da una rottura di un vaso sanguigno che porta a un sanguinamento nel cervello.

L'ictus ischemico può essere causato da un trombo o da un embolo. Un trombo è un coagulo di sangue che si forma all'interno di un vaso sanguigno, mentre un embolo è un pezzo di materiale che si stacca da un vaso sanguigno e viaggia nel flusso sanguigno fino a raggiungere un vaso troppo piccolo per passare.

Fattori di rischio per l'ictus includono età avanzata, genere, predisposizione genetica, ipertensione, malattie cardiache, diabete, obesità, fumo e alcol.

Un attacco ischemico transitorio (TIA) è un episodio breve e reversibile con sintomi simili a un ictus, che dura meno di 24 ore. Questo episodio è considerato un campanello d'allarme per un possibile ictus futuro.

Il cervello rappresenta solo il 2% della massa corporea, ma utilizza il 20% dell'ossigeno che inspiriamo. Questa elevata richiesta energetica sottolinea l'importanza del flusso sanguigno cerebrale per il suo corretto funzionamento.

I sintomi dell'ictus variano a seconda della regione cerebrale interessata. Un deficit di linguaggio può indicare un danno all'area di Broca, mentre problemi di memoria possono essere causati da un danno all'ippocampo.

Se il sistema visivo adulto è privato di un normale input, si riorganizza per essere più efficiente nell'elaborare gli altri sensi.

Un ambiente arricchito, sia fisicamente che cognitivamente stimolante, porta a diversi benefici per il cervello.

Un ambiente arricchito aumenta il numero di neuroni e connessioni nel cervello.

Un ambiente arricchito migliora la circolazione sanguigna nel cervello.

Un ambiente arricchito aumenta la produzione di neurotrasmettitori come l'acetilcolina e fattori di crescita come il BDNF.

L'occhio è un organo specializzato per catturare, localizzare e analizzare la luce.

La luce attraversa tutti gli strati della retina e colpisce i fotorecettori, coni e bastoncelli.

I fotorecettori (coni e bastoncelli) contengono pigmenti sensibili alla luce e convertono la luce in attività neurale.

I coni sono fotorecettori che richiedono alti livelli di luce per essere attivati e sono responsabili della visione dei colori. Sono più concentrati nella fovea, la parte centrale della retina, e permettono una visione più nitida.

I bastoncelli sono fotorecettori che funzionano in condizioni di scarsa luminosità, quindi sono responsabili della visione notturna. Sono distribuiti in tutta la retina, soprattutto nella periferia, e molti di loro convergono in una singola cellula gangliare, contribuendo a una visione meno nitida.

La fototrasduzione è il processo di conversione della luce in segnali elettrici. Questo processo avviene nei fotorecettori e è diverso da quello di altri recettori sensoriali, poiché i fotorecettori sono depolarizzati al buio e iperpolarizzati dalla luce.

I fotorecettori producono potenziali graduati, chiamati potenziali di recettore, e non potenziali d'azione, che sono invece prodotti dalle cellule gangliari.

L'occhio umano percepisce la luce visibile, che è una parte dello spettro elettromagnetico. La luce visibile ha una lunghezza d'onda compresa tra 400 e 700 nm.

I diversi tipi di coni sono sensibili a diverse lunghezze d'onda della luce visibile. I coni blu, ad esempio, sono più sensibili alle onde più corte. Questa differenza di sensibilità è alla base della nostra capacità di distinguere i colori.

La rodopsina, il pigmento presente nei bastoncelli, è formata da opsina e retinale. Quando la luce colpisce il retinale, questo cambia conformazione e attiva l'opsina, che a sua volta attiva una proteina G.

L'attivazione della proteina G attiva l'enzima fosfodiesterasi, che chiude i canali del sodio (Na+) nella membrana cellulare. Questo porta a una iperpolarizzazione del fotorecettore, trasmettendo il segnale all'occhio.