BASI BIOLOGICHE DELLA PSICOLOGIA E SISTEMA VISIVO PDF

BASI BIOLOGICHE DELLA PSICOLOGIA Approccio scientifico allo studio della mente deve considerare le basi biologiche sottostanti: processi mentali, sentimenti carattere identità, sono la conseguenza dell’attività dei neuroni cerebrali Esempi di disfunzione dei meccanismi cerebrali ⁃ caso di Phineas G...

BASI BIOLOGICHE DELLA PSICOLOGIA Approccio scientifico allo studio della mente deve considerare le basi biologiche sottostanti: processi mentali, sentimenti carattere identità, sono la conseguenza dell’attività dei neuroni cerebrali Esempi di disfunzione dei meccanismi cerebrali ⁃ caso di Phineas Gage ⁃ Sindrome di Tourette Phineas Gage 1848 — Gage lavorava come caposquadra per la costruzione di una linea ferroviaria, a causa di un’esplosione l’asta di ferro che aveva in mano entrò sotto l’occhio sinistro uscendogli poi dalla testa — producendo lesioni ai lobi frontali Gage non è morto, ma è interessante la vita che fa dopo l’accaduto; egli è cambiato completamente come persona, perché è cambiato il suo cervello: prima era caposquadra, responsabile, fiduciosa, professionale, grande lavoratore … Dopo diventa irascibile, inaffidabile e senza freni inibitori, litiga per nulla con le persone, linguaggio scurrile e la compagnia è costretta a licenziarlo, quindi lui passerà la sua vita a fare lavoretti Cambiando il cervello, cambia chi siamo — cambiamo la chimica e cambia chi siamo Lobi Frontali: Gestire una pianificazione del comportamento, ruolo importante come freno all’istinto, sede della corteccia che ha implementato le regole sociali Nei bambini i lobi frontali non sono sviluppati, sono l’ultima parte a svilupparsi. Anosognosia: Disturbo neuropsicologico consistente nel fatto che i pazienti ignorano, o sembrano ignorare, l'esistenza della paralisi da cui sono colpiti. Plegia: paralisi completa a carico di diverse parti del corpo SINDROME DI TOURETTE Dovuta ad un disordine neurologico si caratterizza da tic motori e verbali, che spesso sfociano nella coprolalia (ingiurie involontarie, gestacci, parolacce, offensivi), può essere lieve o fortemente invalidante, specialmente per l’isolamento sociale cui costringe questi pazienti — non lo fanno apposta, non riescono a trattenersi. Le persone che ne sono affette non sono malati mentali, possono essere molto intelligenti e non pericolose per gli altri, e sono assolutamente consapevoli del loro problema *parole represse che vengono dette Eziologia(?): - fattori genetici (ereditari) - disfunzioni neuronali (talamo...) - disregolazione della dopamina Cosa ci insegnano queste 2 storie? tutti i nostri pensieri, ma anche le percezioni più intime (chi siamo, personalità, carattere) sono il prodotto dell’attività del cervello → Noi siamo il nostro cervello I neuroni sono le unità di base del sistema nervoso: - Sono cellule specializzate che trasmettono informazioni, attraverso un’attività elettro-chimica, ad altri neuroni, ghiandole e muscoli - Sono principalmente concentrati nel cervello, ma sono presenti anche nel midollo e nella retina - La loro attività nel cervello e nel midollo determina ogni nostra azione (volontaria e riflessa) o pensiero Tre tipi di neuroni - Neuroni sensoriali: portano al cervello gli impulsi ricevuti dai recettori - es. le cellule gangliari della retina trasmettono il segnale dai fotorecettori ai nuclei visivi sottocorticali - Motoneuroni: trasmettono dal cervello, o dal midollo spinale, gli impulsi nervosi ai muscoli  - Interneuroni: trasmettono impulsi ad altri neuroni nel cervello, non hanno funzione strettamente sensoriale né motoria Neurotrasmettitori: sostanze chimiche che i diffondono nella fessura sinaptica stimolando il neurone ricevente, ognuno può avere sia effetti eccitatori che inibitori, ma i principali sono: Acetilcolina: ha effetto eccitatorio, è presente soprattutto nell’ippocampo (area fondamentale per la memoria), gioca un ruolo nell'alzheimer, dato che i neuroni che producono acetilcolina degenerano riducendone il livello. Questo nt viene rilasciato nella sinapsi della fibra muscolare scheletrica per produrre la contrazione. Le sostanze che ne impediscono la distruzione dopo l’impulso (inibitori dell’acetilcolinesterasi, come i gas nervini) causano intossicazione da acetilcolina, e quindi paralisi muscolare. Noradrenalina: è prodotta principalmente dai neuroni del tronco dell’encefalo e ha effetto eccitatorio. La cocaina e anfetamine ne ritardano il riassorbimento e quindi i neuroni riceventi rimangono eccitati per un tempo maggiore, questo spiega l’effetto stimolante di queste sostanze → Il litio velocizza il suo smaltimento nelle sinapsi, quindi abbassa il tono dell’umore Dopamina: è importante anche per regolare l’apprendimento e la plasticità cerebrale, il suo rilascio in certe aree del cervello (sistema mesolimbico e mesocorticale) è legata all’analisi delle ricompense e alla motivazione, una diminuzione del livello in certi nuclei della base produce il Parkinson ed è un’alterazione della regolazione implicata nella sindrome di Tourette e schizofrenia. → le droghe ne impediscono il riassorbimento generando dipendenza. Serotonina: è un nt coinvolto nel controllo dell’umore, bassi livelli sono associati a depressione e gli antidepressivi sono farmaci che ne bloccano il riassorbimento. Questo nt è coinvolto anche nella regolazione del sonno e dell’appetito → Il Triptofano è un suo precursore Glutammato: ha effetto eccitatorio, è il nt più presente nel SNC, è coinvolto nella memoria, alcune disfunzioni nella sua nt sono implicate nella schizofrenia. GABA (acido gamma-aminobutirrico) – è il principale nt inibitorio del cervello, è uno dei principi attivi dei farmaci ansiolitici (benzodiazepine) e facilitano l’attività inibitoria del GABA. Analisi del cervello in base alle macrostrutture di cui si compone: Gli emisferi cerebrali sono delimitati da scissure e prendono il nome delle ossa che li proteggono, non esiste nessuna corrispondenza tra gli emisferi e le funzioni cognitive. La corteccia cerebrale è sede delle funzioni cognitive (memoria, linguaggio, ragionamento, attenzione, pianificazione del comportamento) e dell’analisi sensoriale più sofisticata, è anatomicamente suddivisa in lobi: - Frontale: si trova nella parte anteriore del cervello, è delimitato inferiormente dal solco laterale e posteriormente dal solco centrale; Funzioni: movimento volontario, em. Sx produzione del linguaggio, funzioni esecutive, controllo delle emozioni, attenzione, pensiero e memoria - Parietale: dietro il solco centrale, delimitato dal giro centrale anteriormente e dal solco parieto-occipitale posteriormente; Funzioni: elaborazione dei segnali di sensibilità somatica, rappresentazione dello spazio esterno, integrazione sensori- motoria, attenzione e calcolo numerico - Occipitale: si trova nella regione posteriore del cervello, è solcato dalla scissura calcarina; Funzioni: elabora gli stimoli e percezione visiva  - Temporale: si trova sotto il solco laterale; Funzioni:elaborazione di stimoli sensoriali, memoria, emozioni, nell’emisfero sx la comprensione del linguaggio - lobo insulare, localizzato all’interno del solco laterale; Funzioni: controllo omeostasi e d emozioni - lobo limbico: localizzato intorno al corpo calloso, fa parte dell’ampio sistema limbico; Funzioni: controlla le emozioni e la memoria Le più importanti strutture sottocorticali per il controllo del comportamento Talamo: È un'insieme di nuclei sottocorticalicon diverse funzionicome l'elaborazione e il filtraggio di informazioni sensoriali provenienti da organi recettoriali e di ritrasmissione di tali informazioni alla corteccia cerebrale deputata alla loro elaborazione successiva. ○ corpo genicolato laterale: Per l'elaborazione delle informazioni visive ○ corpo genicolato mediale: Per l'elaborazione delle informazioni uditive Ipotalamo: Costituisce la parte ventrale del diencefalo, è fondamentale nella regolazione di meccanismi omeostatici e somatici e nel coordinamento tra sistema endocrino e SNA, SNC. Collicolo superiore: Movimenti oculari; analisi visiva grezza Amigdala: Emozioni e memoria Corpo calloso: Fascio di fibre che funge da collegamento tra i due emisferi cerebrali. La corteccia si suddivide in aree Sensoriali: Analisi visiva, uditiva, tattile, propriocettiva Motorie: Controllo movimenti volontari Associative: Coinvolte nei processi cognitivi La lesione in alcune aree provoca specifici deficit Lesione area di Broca: Perdita produzione linguistica Lesione cortecce sensoriali: Cecità, sordità, perdita visione colori Lesione corteccia parietale: Deficit attenzione e coscienza Lesione lobi frontali: Deficit di pianificazione Lesione area temporale mediale: Perdita visione del movimento NEGLECT I pazienti con questa sindrome non mostrano di aver consapevolezza degli stimoli che sono posti nella parte del campo visivo controlesionale; il paziente quindi ignorerà la parte di cibo o le persone presenti a sinistra. Il neglect non è un caso di cecità vera e propria, poiché l'apparato sensoriale visivo è perfettamente funzionante, essi sarebbero in grado di vedere gli stimoli se presentati a sinistra ma poiché non vi prestano attenzione non sono in grado di esserne consapevoli. La stessa sede della lesione (l'area parietale) sottolinea che la sindrome è strettamente legata alle aree che tipicamente sono associate all'orientamento dell'attenzione. → Bisiach e Luzzatti nel 1978 hanno fatto un esperimento: hanno preso un paziente con neglect. SISTEMA VISIVO E CERVELLO DIVISO La visione è la modalità sensoriale attraverso cui il cervello acquisisce il maggior numero di informazioni nel mondo esterno. le 3 macrostrutture del sistema visivo: - occhio: complesso sistema biologico per la ricezione degli stimoli luminosi - ottiche (cornea, pupilla / iride, cristallino)  - neurali (retina e nervo ottico) - motorie (muscoli extraoculari) - nuclei sottocorticali - cortecce visive CORNEA strato esterno trasparente, posto a protezione davanti alla pupilla PUPILLA foro attraverso cui la luce entra nell’occhio, il suo ⌀ varia da 2-8 mm e la dimensione viene regolata automaticamente (riflesso fotico) in funzione della quantità di luce che colpisce l’occhio e rappresenta un compromesso tra sensibilità (abilità di discriminare la presenza di oggetti poco illuminati) e acuità (abilità di vedere i dettagli degli oggetti). Quando il sistema di illuminazione è alto e la sensibilità non è importante, il sistema visivo sfrutta la situazione restringendo la pupilla, così facendo l’immagine che finisce su ciascuna retina è più nitida e c’è una maggior profondità di fuoco, viceversa, se il sistema di illuminazione è basso per attivarne correttamente i recettori, le pupille si dilatano per far entrare più luce, sacrificando acuità e profondità di fuoco. IRIDE fascio di fibre muscolari colorate che restringendosi o allargandosi determina la dimensione della pupilla. CRISTALLINO è la lente dietro ciascuna pupilla, con potere di convergenza (accomodazione) variabile, esso consente di mettere a fuoco sulla retina (fondo dell’occhio), immagini provenienti da oggetti a distanze diverse. RETINA Strati di cellule che convertono le onde elettromagnetiche in impulsi nervosi → trasforma la luce in segnali nervosi conducendoli attraverso l’SNC e contribuisce all’elaborazione dei segnali - fotorecettori: cellule che convertono l'energia elettromagnetica in impulsi nervosi (coni e bastoncelli*) - cellule orizzontali: trasmettono i segnali in orizzontale tra le varie cellule - cellule bipolari: portano i segnali alle cellule gangliari - cellule gangliari: eseguono una prima elaborazione dei segnali nervosi e con i loro assoni inviano segnali al cervello formando il nervo ottico CONI sono maggiormente concentrati nella parte centrale della retina (fovea); sono quasi assenti in periferia della retina. Sono responsabili della visione diurna (FOTOPICA). Consentono la visione dei colori → coni che identificano il rosso, altri il verde e altri il blu. Hanno un’elevata capacità di adattamento a differenti livello di luminosità. BASTONCELLI Sono presenti nella periferia della retina (area extrafoveale), rispondono solo a diverse tonalità di grigio e sono responsabili della visione notturna (SCOTOPICA). NERVO OTTICO è costituito dagli assoni delle cellule gangliari, che escono dall’occhio e si dirigono al cervello; ogni nervo ottico contiene fibre delle emiretina nasale e temporale dell’occhio. → Emiretina nasale: dal centro della fovea verso il naso. → Emiretina temporale: dal centro della fovea verso la tempia. DAL NERVO OTTICO AL TRATTO OTTICO A livello del chiasma, le fibre provenienti dalle emiretine nasali incrociano per andare all’emisfero controlaterale, i tratti ottici contengono quindi fibre delle emiretine temporali ipsilaterali e nasali controlaterali, successivamente dai tratti ottici le fibre arrivano al talamo. MACCHIA CIECA e DISTORSIONE DELLA LUCE Quando i recettori sono attivati, il segnale nervoso attraversa gli strati retinici fino alle cellule gangliari, i cui assoni si dispongono sull'esterno della retina prima di riunirsi in un fascio e uscire dal globo oculare; questa organizzazione rovesciata porta a 2 problemi: 1. la luce in entrata è distorta dal tessuto retinico che deve essere attraversato prima di raggiungere i recettori, 2. a causa della presenza del fascio di assoni delle cellule gangliari che lasciano il bulbo oculare, si crea un’area priva di fotorecettori, detta macula cieca. il primo problema è risolto dalla fovea, infatti l’assottigliamento dello spessore delle cellule gangliari nella fovea riduce la distorsione della luce in entrata. il secondo problema, è risolto grazie al cervello che attraverso le informazioni ottenute dal sistema visivo, ricostruisce la parte mancante. VISIONE MONOCULARE e BINOCULARE i due occhi consentono di avere una parte dello spazio vista binocularmente ed una sola monocularmente. Ogni emicampo è quindi visto dall’emiretina nasale ipsilaterale e dall’emiretina temporale controlaterale. L’emicampo sx è visto dall’emisfero dx e l’emicampo dx dall’emisfero sx. Le proiezioni dalla retina ai nuclei sottocorticali - All’ipotalamo: Per la regolazione dei ritmi circadiani - Al collicolo superiore (SC): Per il controllo dei movimenti oculari riflessi - Al talamo (nucleo genicolato laterale, LGN): Stazione di elaborazione prima della corteccia visiva DALLA RETINA ALLA CORTECCIA Via retino-genicolo-striata (circa il 90% degli assoni delle cellule gangliari retiniche ne fa parte): Questa via trasporta il segnale da ciascuna retina alla corteccia visiva primaria o corteccia striata passando attraverso i nuclei genicolati laterali del talamo. Tutti i segnali provenienti dal campo visivo di sinistra raggiungono la corteccia visiva primaria di destra o ipsilateralmente dall’emiretina temporale dell'occhio destro o controlateralmente dall’emiretina nasale dell'occhio sinistro, la stessa cosa vale per il campo visivo di destra. Retina → nervo ottico → tratto ottico → nucleo genicolato laterale → radiazioni ottiche → V1 (corteccia striata) Una volta che l’informazione ha raggiunto la corteccia visiva, l’analisi non procede in modo indistinto, ma lungo due vie separate: - via dorsale: V1 → V2 → V3 → MT → PPC - via ventrale: V1 → V2 → V4 → IT La separazione dorsale e ventrale fa riferimento anche alla specializzazione funzionale che hanno le aree visive coinvolte nell’analisi dell’informazione. Ungerleider e Mishkin (1982) hanno definito la via ventrale o del “what” e la via dorsale o del “Where” (diventato poi via del “how” da Milner e Goodale 1995). VIA VENTRALE O DEL “WHAT” nella quale avviene il riconoscimento degli oggetti, l’analisi consapevole e relativamente lenta, la ricezione di afferenze principalmente dalla fovea e la rappresentazione centrate sull’oggetto. - corteccia visiva V4: Necessaria per la percezione del colore e una sua lesione può portare a acromatopsia, ovvero l'incapacità di percepire i colori. - corteccia inferotemporale (IT): Indispensabile per il riconoscimento degli oggetti, è l'area specifica per i volti e una sua lesione provoca agnosia, ovvero l'incapacità di riconoscere gli oggetti o i volti → agnosia appercettiva e agnosia associativa VIA DORSALE O DEL “WHERE” nella quale vi è la localizzazione degli stimoli nello spazio, l’analisi non consapevole e veloce, la ricezione afferente principalmente dalla periferia retinica e la rappresentazione egocentrica. - corteccia parietale posteriore (PPC): controlla l’orientamento dello sguardo e dell’attenzione, è coinvolta nei movimenti di prensione di un oggetto e una sua lesione può portare ad atassia ottica (oltre che neglect), ovvero incapacità di giudicare la posizione degli oggetti e/o afferrarli. - corteccia temporale mediale (MT): è indispensabile per la percezione del movimento e una sua lesione provoca achinetopsia, cioè incapacità di percepire il movimento. Via retino-tettale Dal tratto ottico alcune fibre vanno al collicolo superiore (SC), quest’ultimo è fondamentale per la programmazione dei movimenti oculari, soprattutto quelli riflessi e contiene neuroni visivi, motori e multimodali, è possibile che sia coinvolto nel fenomeno del Blindsight. Dal SC le fibre raggiungono poi il pulvinar e da qui alla PPC. CERVELLO DIVISO – SPLIT BRAIN se tagliamo il corpo calloso, quanti cervelli avremo? Uno o due? Il corpo calloso è una struttura di fibra che consente lo scambio di informazioni tra i 2 emisferi cerebrali, assicurando una coordinazione delle loro azioni. → cosa accade se questa comunicazione viene interrotta’ come si comporterà questa persona? I pazienti split brain sono persone che hanno subito una sezione più o meno completa del corpo calloso. Sperry, negli anni 50-60, studiò le funzioni cognitive in questi pazienti, dimostrando la specializzazione emisferica. Sino ad allora si pensava che i due emisferi cerebrali svolgessero, con alcune eccezioni, in modo indifferenziato le varie funzioni. Le eccezioni riguardano gli studi di Broca e Wernicke sul linguaggio, dove si notò che le rispettive aree per la produzione e la comprensione eran entrambe localizzate nell’emisfero sinistro. *Ricorda che le vie visive sono organizzate in modo che i campi visivi siano elaborati nell’emisfero controlaterale Gli esperimenti di Sperry sulla specializzazione emisferica fecero notare che: Se al paziente veniva mostrata un’immagine nell’emicampo destro, l’emisfero sinistro, dove sono localizzati i centri del linguaggio, poteva leggere ed il soggetto nominare l’oggetto Se l’immagine era presentata a sinistra l’emisfero destro non poteva rispondere. L’unico emisfero che poteva rispondere era il sinistro, che ovviamente diceva di non aver visto nulla Il paziente sapeva però scegliere al tatto o disegnare con la mano sinistra, controllata dall’emisfero destro, l’oggetto presentato a quell’emisfero Questo dimostra la conoscenza implicita di quel emisfero Gli studi di Sperry e Gazzaniga sui pazienti split brain dimostrarono come i due emisferi possano comportarsi in modo del tutto indipendente, come se esistessero due persone nello stesso corpo; entrambe possono controllare in modo indipendente il comportamento. EMISFERO SINISTRO EMISFERO DESTRO - linguaggio, grammatica - aspetti di prosodia* del linguaggio - ragionamento analitico - riconoscimento dei volti - soluzione di problemi - abilità visuo-spaziali - inferene - espressioni emotive - analisi visiva dei dettagli - abilità musicali - controllo dei movimenti di bocca e lingua - elaborazione di informazioni socio- per l’articolazione delle parole emozionali - analisi visiva globale *prosodia: l'insieme delle caratteristiche di pronuncia (intonazione, durata, ritmo, accento) delle parole (o delle loro sillabe).