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Questions and Answers
Qual è il primo passo nella generazione di un potenziale d'azione?
Qual è il primo passo nella generazione di un potenziale d'azione?
Il potenziale d'azione si propaga mantenendo sempre la stessa intensità anche se si divide in ramificazioni.
Il potenziale d'azione si propaga mantenendo sempre la stessa intensità anche se si divide in ramificazioni.
True
Cosa entra nella cellula durante il primo passo della generazione del potenziale d'azione?
Cosa entra nella cellula durante il primo passo della generazione del potenziale d'azione?
Na+ (sodio)
Il potenziale di riposo della membrana è di circa ______ mV.
Il potenziale di riposo della membrana è di circa ______ mV.
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Abbina i seguenti passaggi con la loro descrizione nel processo di generazione del potenziale d'azione:
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Quale tra le seguenti affermazioni sui neuroni è corretta?
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Gli astrociti hanno un ruolo nella rimozione dei neuroni morti.
Gli astrociti hanno un ruolo nella rimozione dei neuroni morti.
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Quali sono i tre tipi di cellule di sostegno nel sistema nervoso centrale?
Quali sono i tre tipi di cellule di sostegno nel sistema nervoso centrale?
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Gli astrociti controllano la composizione chimica del fluido che circonda i __________.
Gli astrociti controllano la composizione chimica del fluido che circonda i __________.
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Qual è una funzione degli astrociti?
Qual è una funzione degli astrociti?
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Abbina i tipi di cellule di sostegno con la loro funzione principale:
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Gli oligodendrociti sono responsabili della creazione della barriera ematoencefalica.
Gli oligodendrociti sono responsabili della creazione della barriera ematoencefalica.
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Qual è il principale processo attraverso il quale le molecole di zucchero si distribuiscono uniformemente in acqua?
Qual è il principale processo attraverso il quale le molecole di zucchero si distribuiscono uniformemente in acqua?
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Gli anioni e i cationi si respingono tra loro.
Gli anioni e i cationi si respingono tra loro.
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Qual è la carica elettrica degli ioni potassio (K+)?
Qual è la carica elettrica degli ioni potassio (K+)?
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La forza esercitata dalla repulsione/attrazione di anioni e cationi è chiamata forza di __________.
La forza esercitata dalla repulsione/attrazione di anioni e cationi è chiamata forza di __________.
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Abbina gli ioni alla loro posizione predominante:
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Quali ioni sono prevalentemente extracellulare?
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La membrana cellulare è permeabile agli anioni organici (A-).
La membrana cellulare è permeabile agli anioni organici (A-).
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Qual è l'effetto della forza di diffusione sugli ioni potassio (K+)?
Qual è l'effetto della forza di diffusione sugli ioni potassio (K+)?
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Gli ioni sodio (Na+) sono prevalentemente __________.
Gli ioni sodio (Na+) sono prevalentemente __________.
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Da dove avviene la diffusione delle molecole?
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Qual è la funzione principale della barriera ematoencefalica?
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L'area postrema è meno permeabile rispetto ad altre aree del cervello.
L'area postrema è meno permeabile rispetto ad altre aree del cervello.
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Quale sostanza viene trasportata attraverso la barriera ematoencefalica per il metabolismo dei neuroni?
Quale sostanza viene trasportata attraverso la barriera ematoencefalica per il metabolismo dei neuroni?
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Se un colorante blu viene iniettato nel circolo sanguigno, i tessuti __________ si coloreranno di blu.
Se un colorante blu viene iniettato nel circolo sanguigno, i tessuti __________ si coloreranno di blu.
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Perché i neuroni nell'area postrema sono speciali?
Perché i neuroni nell'area postrema sono speciali?
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Cosa accade se ci sono alterazioni nel fluido extracellulare del cervello?
Cosa accade se ci sono alterazioni nel fluido extracellulare del cervello?
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Gli astrociti emettono un segnale chimico per indurre gli __________ a rigenerarsi.
Gli astrociti emettono un segnale chimico per indurre gli __________ a rigenerarsi.
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Abbina i seguenti elementi scientifici con le loro funzioni:
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La barriera ematoencefalica consente il passaggio libero di tutte le sostanze nel cervello.
La barriera ematoencefalica consente il passaggio libero di tutte le sostanze nel cervello.
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Qual è il potenziale di riposo di un assone?
Qual è il potenziale di riposo di un assone?
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La depolarizzazione di un neurone aumenta la probabilità di generare un potenziale d’azione.
La depolarizzazione di un neurone aumenta la probabilità di generare un potenziale d’azione.
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Cosa si intende per iperpolarizzazione di un neurone?
Cosa si intende per iperpolarizzazione di un neurone?
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Il potenziale d’azione si genera quando il potenziale di membrana raggiunge la ______.
Il potenziale d’azione si genera quando il potenziale di membrana raggiunge la ______.
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Abbina i seguenti termini con la loro descrizione:
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Quale affermazione descrive meglio il potenziale di membrana?
Quale affermazione descrive meglio il potenziale di membrana?
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Il rilascio di neurotrasmettitori avviene solo nei bottoni terminali dopo la depolarizzazione.
Il rilascio di neurotrasmettitori avviene solo nei bottoni terminali dopo la depolarizzazione.
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Quali sono le due forze confrontate che determinano il potenziale di membrana?
Quali sono le due forze confrontate che determinano il potenziale di membrana?
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Un neurone ha più probabilità di emettere un potenziale d’azione quando è ______.
Un neurone ha più probabilità di emettere un potenziale d’azione quando è ______.
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Dove inizia il potenziale d'azione?
Dove inizia il potenziale d'azione?
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Study Notes
Basi Neurali della Cognizione - Note di Studio
- Cellule di sostegno del sistema nervoso centrale (SNC): I neuroni non immagazzinano nutrienti, dipendono dalle cellule di sostegno per supporto e protezione. Queste cellule di sostegno, chiamate neuroglia, comprendono astrociti, oligodendrociti e microglia.
Astrociti (cellula stellata)
- Supporto fisico e pulizia: Gli astrociti forniscono supporto fisico ai neuroni e rimuovono i detriti dal cervello tramite fagocitosi.
- Funzione strutturale: Circondano i neuroni, mantenendoli al loro posto.
- Rimozione neuroni morti: Un tipo di astrociti si occupa di rimuovere i neuroni morti.
- Riempimento dello spazio vuoto: Riempiono lo spazio lasciato dai neuroni morti con una matrice di astrociti e tessuto cicatriziale.
- Controllo composizione chimica: Regolano la composizione chimica del fluido che circonda i neuroni e all'interno delle sinapsi.
- Isolamento sinaptico: Isolano le sinapsi limitando la dispersione dei neurotrasmettitori.
Oligodendrociti
- Produzione guaina mielinica: Gli oligodendrociti sostengono i neuroni e producono la guaina mielinica che li isola.
- Struttura tubolare: La mielina, composta per l'80% da lipidi e per il 20% da proteine, si presenta sotto forma di struttura tubolare che avvolge l'assone.
- Interruzioni (nodi di Ranvier): La guaina mielinica non è continua, ma presenta interruzioni chiamate nodi di Ranvier (1-2 μm).
- Un oligodendrocita e molti assoni: Un singolo oligodendrocita può produrre fino a 50 segmenti di mielina per diversi assoni adiacenti.
Microglia
- Cellule gliali più piccole: Sono le cellule gliali più piccole.
- Funzione immunitaria: Hanno compiti di fagocitosi e principalmente una funzione immunitaria, proteggendo il cervello da microrganismi dannosi.
Cellule di Schwann (SNP)
- Guaina mielinica nel SNP: Le cellule di Schwann avvolgono gli assoni dei neuroni del sistema nervoso periferico (SNP) formando una guaina mielinica (corrispettivo degli oligodendrociti).
- Avvolgimento completo: Una singola cellula di Schwann avvolge completamente l'assone per formare un tratto di guaina mielinica.
- Rimozione residui e ricrescita: Se un nervo subisce un danno, le cellule di Schwann si occupano di rimuovere i residui degli assoni danneggiati e formano una struttura a cilindro che guida la ricrescita dell'assone (processo di sprouting).
Meccanismo di sprouting
- Assente nel SNC: Questo meccanismo non si verifica nel sistema nervoso centrale a causa della barriera formata dagli astrociti.
Sviluppo neuronale
- Allungamento progressivo (SNP): Le cellule di Schwann forniscono segnali per dirigere l'allungamento degli assoni danneggiati verso la loro destinazione.
- Proliferazione bottoni sinaptici (SNC): Gli astrociti rilasciano segnali chimici per indurre la proliferazione dei bottoni sinaptici degli assoni in via di rigenerazione.
La barriera ematoencefalica
- Sbarramento: Esiste uno sbarramento selettivo tra il sangue e il fluido che circonda le cellule cerebrali.
- Selettivamente permeabile: La barriera è formata dalle pareti dei capillari cerebrali, che non hanno fessure che permettono lo scambio tra plasma ematico e fluido circostante.
- Protezione: Alcune proteine, come i trasportatori di glucosio, sono responsabili del trasporto di sostanze essenziali per il metabolismo neuronale e per la rimozione di sostanze indesiderate.
Area postrema
- Permeabilità maggiore: La barriera ematoencefalica è più permeabile in alcuni punti, come l'area postrema.
- Rilevazione sostanze tossiche: I neuroni dell'area postrema sono in grado di captare sostanze tossiche/nocive e attivare il riflesso di vomito.
Comunicazione all'interno del neurone
- Riflesso di ritrazione: Un esempio di circuito neurale semplificato, dove uno stimolo dolorifico provoca l'allontanamento repentino della mano.
- Elaborazione corticale assente: L'elaborazione corticale (consapevole) non è presente in questo riflesso.
- Azione eccitatoria: Il processo di trasmissione dell'impulso nervoso.
- Azione inibitoria: Un modo per regolare l'azione eccitatoria e impedire al riflesso di ritrazione di essere eccessivamente forte.
- Elaborazione a livello midollo spinale: Il cervello non è subito coinvolto.
Misurazione dei potenziali elettrici dell'assone
- Rumore dei neuroni: Illustrazione grafica mostrando il rumore dei neuroni nel cervello.
Potenziale di membrana
- Carica negativa all'interno: Un assone a riposo presenta una carica negativa all'interno della membrana (-70 mV).
- Differenza di carica: Il potenziale di membrana è la differenza di carica registrata lungo la membrana.
- Iperpolarizzazione: Aumento della negatività all'interno della membrana.
- Depolarizzazione: Aumento della positività all'interno della membrana.
Soglia di attivazione
- Generazione potenziale d'azione: La depolarizzazione del potenziale di membrana raggiunge una soglia specifica, innescando un potenziale d'azione.
- Rapidità di scarica: Il potenziale d'azione è una rapida scarica di depolarizzazione seguita da una iperpolarizzazione.
- Rilascio neurotrasmettitori: Gli impulsi raggiungono i bottoni terminali, stimolando il rilascio dei neurotrasmettitori nella fessura sinaptica.
Forza di diffusione
- Distribuzione uniforme: Processo tramite cui le molecole si distribuiscono uniformemente all'interno di un mezzo.
- Alta a bassa concentrazione: Da regioni di alta a bassa concentrazione.
Forza di pressione elettrostatica
- Ioni caricati: Le particelle con cariche opposte si attraggono, mentre quelle con la stessa carica si respingono.
- Spostamento ioni: La forza esercitata dalla repulsione/attrazione di ioni è detta forza di pressione elettrostatica.
Composizione del fluido extra/intracellulare
- Anioni organici: Prevalentemente intracellulare.
- Ioni cloro: Prevalentemente extracellulare.
- Ioni sodio: Prevalentemente extracellulare.
- Ioni potassio: Prevalentemente intracellulare.
Come si raggiungono queste concentrazioni
- Pompe sodio-potassio: Spinge tre ioni sodio fuori e due ioni potassio dentro l'assone per mantenere un equilibrio costante.
Potenziale d'azione
- Permeabilità al Na+: La membrana diventa momentaneamente permeabile al sodio, che entra nella cellula.
- Depolarizzazione: Il potenziale di membrana aumenta drasticamente, diventando progressivamente positivo.
- Permeabilità al K+: Successivamente, i canali del potassio si aprono, e il potassio esce dalla cellula, riducendo la positività.
Canali ionici
- Passaggio di ioni: Proteine specializzate che contengono canali attraverso i quali gli ioni possono entrare o uscire dalla cellula.
I Passaggi di generazione di un potenziale d'azione
- Raggiungimento soglia di attivazione: I canali ionici voltaggio-dipendenti si aprono in risposta alla variazione del potenziale di membrana.
- Entrata di Na+ e depolarizzazione: Gli ioni Na+ entrano nella cellula.
- Refrattarietà del canale Na+: Dopo un breve periodo, i canali del sodio diventano refrattari e non possono riaprirsi.
- Uscita di K+ e ripolarizzazione: i canali potassio si aprono, e gli ioni K+ fuoriescono dalla cellula, riportare il potenziale al suo valore di riposo.
- Riazzeramento canali ionici: I canali Na+ ritornano alla capacità di aprirsi.
- Ritorno potenziale di riposo: Le pompe sodio-potassio ripristinano l'equilibrio iniziale della concentrazione di Na+ e K+.
Conduzione saltatoria
- Assoni mielinizzati: La presenza di guaine mieliniche interrompe il contatto con il fluido esterno.
- Viaggio lungo nodi di Ranvier: Il potenziale d'azione salta da un nodo all'altro.
- Velocità e efficienza: La conduzione saltatoria è più veloce ed energeticamente più efficiente della conduzione non mielinizzata.
Frequenza di scarica
- Codifica dell'intensità: L'intensità degli stimoli è codificata dalla frequenza di scarica dei potenziali d'azione.
- Legge della frequenza: Lo stimolo più intenso determina una frequenza di scarica più alta.
Proprietà del potenziale d’azione
- Ampiezza costante: L’ampiezza del potenziale d’azione è costante, indipendentemente dall’intensità dello stimolo.
- Frequenza di scarica variabile: L’intensità dello stimolo è codificata dalla frequenza di scarica.
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Description
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