Scopo del corso di Fisiologia II è fornire nozioni indispensabili inerenti le basi del funzionamento delle reti neuronali organizzate nei sistemi sensoriali, motori e associativi. L’approccio allo studio è integrativo. Particolare attenzione viene dedicata alla comprensione delle diverse tecniche sperimentali sviluppate dalla ricerca contemporanea in neuroscienze.
KANDEL et al. Principi di neuroscienze – CEA 2023
CONTI F. Fisiologia Medica, Edi-Ermes, III edizione 2020.
PURVES D. et al Neuroscienze Zanichelli V edizione 2021
GUYTON e HALL: Fisiologia Medica, XIV edizione Elsevier srl, 2021.
Obiettivi Formativi - Parte A
Il corso fornisce nozioni indispensabili inerenti le funzioni del sistema nervoso dell'uomo. Alla fine del corso lo studente deve dimostrare di aver compreso il funzionamento del sistema sensoriale, motorio e delle funzioni associative nochè i principi dell'integrazione sensorimotoria e dei processi cognitivi. Il corso inoltre, deve contribuire a conferire "atteggiamento scientifico" allo studente anche mediante l'approfondimento delle moderne tecniche di indagine in neuroscienze.
Prerequisiti - Parte A
Propedeuticità
Metodi Didattici - Parte A
Lezioni frontali
Altre Informazioni - Parte A
Materiale didattico e programma del corso disponibile su moodle UNIFI.
Modalità di verifica apprendimento - Parte A
Esame orale per la verifica del conseguimento delle conoscenze riportate negli obiettivi formativi. Gli argomenti svolti a lezione saranno richiesti con gli approfondimenti presentati durante le lezioni. Gli argomenti che non sono stati affrontati a lezione, ma che sono presenti nel programma, saranno richiesti tenendo come riferimento il testo consigliato. Lo studente sarà valutato sulla conoscenza dei contenuti affrontati, l'appropriatezza del lessico e la congruità dell'argomentazione delle risposte.
Programma del corso - Parte A
NEUROFISIOLOGIA (Fisiologia II)
Funzioni sensoriali –
Recettori - Struttura e classificazioni. Trasduzione: potenziale generatore e di recettore, effetti dell'intensità dello stimolo, adattamento, basi molecolari della trasduzione. Codificazione: meccanismi di codificazione in recettori di I, II e III tipo. Controllo efferente del SNC sui recettori. Trasduzione e codificazione in recettori del I tipo. Meccanocettori a lento adattamento: fuso neuromuscolare e organo muscolo-tendineo di Golgi. Meccanocettori a rapido adattamento: corpuscolo di Pacini.
Sistemi sensoriali - Organizzazione e meccanismi generali. Modalità della sensazione: codice di linea e codice di sequenza. Localizzazione della sensazione: proiezione, campo recettivo di un neurone sensoriale, fattori periferici e centrali che determinano la discriminazione spaziale della sensazione (inibizione laterale), errori di localizzazione. Intensità della sensazione: codice di frequenza e reclutamento delle unità sensoriali, adattamento, modulazione centrale e periferica delle afferenze sensoriali.
Sistema sensoriale somato-viscerale - Meccanismi periferici: recettori e fibre afferenti della sensibilità tattile, propriocettiva, termica e dolorifica. Meccanismi centrali: sistema delle colonne dorsali e sistema antero-laterale. Nuclei talamici. Aree somatosensoriali della corteccia cerebrale.
Sensibilità dolorifica - Meccanismi periferici. Vie centrali del dolore. Localizzazione: dolore proiettato e dolore riferito. Modulazione della sensibilità dolorifica.
Sistemi sensoriali specifici - Apparato vestibolare: canali semicircolari, organi otolitici. Fisiologia della retina. Cenni su altri sistemi sensoriali specifici.
Funzioni motorie
Organizzazione generale dei sistemi motori: controllo del movimento, circuiti a feed-back e anticipatori, vie discendenti.
L'unità motoria - Meccanismi nervosi di graduazione della forza di contrazione (codice di frequenza e reclutamento). Meccanismo di reclutamento delle unità motorie (principio della dimensione di Henneman). Specializzazione funzionale delle unità motorie; classificazione istochimica delle fibre muscolari; classificazione funzionale delle unità motorie; meccanismi responsabili della specializzazione funzionale delle unità motorie.
Funzioni motorie del midollo spinale - Definizione e proprietà generali dei riflessi. Riflessi somatici profondi (di origine muscolare): riflesso del fuso neuromuscolare (miotatico fasico e tonico); circuiti neuronali implicati nel riflesso; applicazioni cliniche del riflesso da stiramento (riflesso tendineo e riflesso H); funzioni del riflesso da stiramento nel controllo del tono muscolare e nel compenso delle variazioni del carico durante l'esecuzione dei movimenti. Circuiti riflessi attivati dall'organo muscolo-tendineo di Golgi (riflesso miotatico inverso). Riflessi somatici superficiali (di origine cutanea). Esempi clinici. Il riflesso di flessione: circuiti neuronali e proprietà. Generatori centrali di pattern motori ritmici; cenni sui centri spinali della locomozione. Conseguenze della sezione trasversa del midollo spinale: "shock spinale".
Funzioni motorie del tronco dell'encefalo - Organizzazione anatomo-funzionale del tronco encefalico; funzioni ascendenti e discendenti della formazione reticolare. Meccanismi di controllo del tono posturale; animale decerebrato; rigidità eRiflessi tronco-encefalici con particolare riferimento ai riflessi di origine vestibolare.
Funzioni motorie della corteccia cerebrale, dei gangli della base e del cervelletto - Area motoria primaria e aree motorie secondarie (area motoria supplementare, corteccia premotoria, corteccia parietale posteriore, campi oculomotori frontali); caratteristiche funzionali delle aree motorie della corteccia cerebrale evidenziate da studi di stimolazione elettrica, lesione, registrazione unitaria, "imaging" funzionale. Cervelletto: circuiti neuronali della corteccia cerebellare. Ruolo del cervelletto nell'apprendimento motorio. Divisioni funzionali del cervelletto; funzioni del vestibolo-, dello spino- e del cerebro-cerebello. Gangli della base: circuiti neuronali e neurotrasmettitori della “via diretta” e “della via indiretta”; significato funzionale e cenni di fisiopatologia, disturbi ipercinetici e ipocinetici (m. di Parkinson).
Funzioni vegetative
Componenti periferiche - Il Sistema Nervoso Vegetativo: organizzazione anatomica, mediatori chimici e funzioni delle sezioni simpatica e parasimpatica. Trasmissione sinaptica nei gangli autonomi e nelle giunzioni neuro-effettrici. Organi effettori: Muscolo liscio e cardiaco: Struttura, Meccanismi di accoppiamento eccitazione-contrazione e di regolazione della contrazione.
Componenti centrali - Centri riflessi vegetativi del midollo spinale e del tronco encefalico. Ipotalamo: funzioni endocrine (azioni e regolazione della secrezione degli ormoni dell’IPOFISI e dell’IPOTALAMO) ed autonome; funzioni omeostatiche complesse; cenni sul ruolo dell'ipotalamo nei comportamenti emozionali e motivati.
Funzioni integrative
Classificazione funzionale delle aree corticali: aree motorie e sensoriali primarie e di ordine superiore, aree associative. Localizzazione delle funzioni integrative degli emisferi cerebrali; linguaggio e afasie. Funzioni delle aree associative parietali, temporali e frontali. Cenni sulle funzioni associative limbiche. Asimmetrie funzionali tra gli emisferi cerebrali: esperimenti di "split brain".
Meccanismi di regolazione dello stato di coscienza: elettroencefalogramma (EEG), meccanismi di desincronizzazione e sincronizzazione, sistema reticolare attivatore, cenni sui meccanismi nervosi e chimici alla base delle diverse fasi del sonno.