Elaborazione SENSORIALE

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1 Elaborazione SENSORIALE

2 Tutte le esperienze sensoriali hanno in comune tre principi. 1. Uno stimolo fisico 2. Una serie di eventi attraverso i quali lo stimolo viene trasformato in impulsi nervosi 3. Una risposta a questo segnale sotto forma di percezione o di esperienza cosciente della sensazione Sistema nervoso estrae certe informazioni dallo stimolo, ignorando le altre, e poi le interpreta nel contesto della struttura intrinseca e dell esperienza progressiva del cervello

3 I nostri sensi e la nostra mente apprendono dal mondo esterno ma in questo processo ci mettono parecchio del loro I. KANT

4 Il mondo esterno non è come lo percepiamo Ciò che noi percepiamo è l interpretazione delle forme di energia (luminosa, meccanica, chimica) che ci circondano

5 Il cervello interpreta l informazione sensoriale Forme 3D

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7 Ciò che vediamo non riflette solo le proprietà degli oggetti ma soprattutto le modalità con cui le sensazioni sono organizzate nel sistema nervoso centrale

8 Ambiguità

9 Percezione sensoriale Ciascuna specie ha finestre speciali sul mondo Camaleonte Serpente Pipistrello Aquila elefante

10 I sistemi sensoriali hanno un piano organizzativo comune Stimolo Organi recettoriali Trasduzione e codificazione Vie segnate Elaborazione

11 I sistemi sensoriali mediano 4 attributi dello stimolo Modalità Intensità Durata localizzazione

12 1) Stimolo fisico

13 Recettori diversi per discriminare tra varie forme di stimolo diverso Stimolo luminoso: coni e bastoncelli Bastoncelli rispondono lentamente ma sono molto sensibili allo stimolo Coni rispondono molto rapidamente ma sono poco sensibili allo stimolo

14 Capacita di discriminare intensita diverse di stimolazione in un intervallo ampio L uomo è in grado di percepire tutta la luce visibile I diversi fotorecettori sono sensibili a lunghezze d onda diverse

15 Capacità uditiva umana: Hz I diversi recettori uditivi sono sintonizzati su frequenze diverse Curva di sintonizzazione di un recettore uditivo

16 Nel sistema somatosensoriale le diverse modalità di stimolo vengono rilevate da recettori diversi

17 2) Recettori trasformano l energia in un segnale elettrico a) Il recettore riceve lo stimolo b) Il recettore amplifica il segnale c) Il recettore trasforma lo stimolo in segnale elettrico

18 Nei recettori somatosensoriali, spesso il recettore è semplicemente un canale ionico Esempio: canali ionici attivati da stimoli meccanici

19 Trasduzione Meccano-elettrica Chemo-elettrica Termo-elettrica Foto-elettrica

20 L elaborazione sensoriale è selettiva ed analitica MODALITA SENSORIALE e VIE MARCATE

21 3) Le informazioni sensoriali vengono elaborate nel sistema nervoso centrale in stadi successivi Le informazioni sensoriali vengono elaborate in stadi, a livello di nuclei di ritrasmissione collocati nel tronco dell encefalo, nel talamo e nella corteccia primaria e secondaria

22 Ogni stazione mette insieme le afferenze sensoriali provenienti da recettori adiacenti

23 Ogni stazione trasforma le informazioni per mettere in risalto i segnali più intensi L inibizione laterale aumenta il contrasto

24 Campo recettivo È l area di stimolazione che determina l insorgenza della risposta cellulare allo stimolo L inibizione laterale contribuisce alla discriminazione di due punti

25 Talamo -Relays di fibre sensoriali ascendenti verso la corteccia in aree sensoriali primarie (Sensibilita generale visiva acustica, somatosensoriale) -Nuclei coinvolti nell integrazione di informazioni sensoriali

26 Corteccia Corteccia sensitiva primaria somatosensitiva visiva uditiva Corteccia associativa unimodale Corteccia associativa polimodale

27 L intensità dello stimolo viene codificata con due modalità Frequenza di scarica del singolo neurone Reclutamento di più neuroni

28 INTENSITA : Intensità della sensazione dipende dall intensità dello stimolo e viene codificata: a) dalla frequenza di scarica dei potenziali d azione (max scarica neuroni sensoriali poche centinaia al sec)

29 b) Aumento del numero di neuroni che rispondono Spesso sono necessari più neuroni con soglie diverse per rappresentare tutta la gamma delle intensità percepibili (frazionamento di ambito sensoriale es. Recettori uditivi)

30 Esistono recettori a soglia diversa Soglia = intensità dello stimolo che viene percepito nel 50% dei casi Le soglie sensoriali possono essere alterate anche da parte di farmaci o fattori emozionali/psicologici

31 Adattamento dei recettori La risposta di un recettore può diminuire in seguito ad una stimolazione costante

32 DURATA DELLA SENSAZIONE La durata della sensazione dipende in parte dalla velocità di adattamento dei recettori Stimolo Sente la durata Rileva solo le variazioni di uno stimolo FUNZIONE: -Variazioni dello stimolo sono piu importanti per la sopravvivenza che stimoli uniformi - Evitare il sovraccarico da parte informazioni inutili

33 Recettori somatosensoriali vengono suddivisi in recettori a rapido e lento adattamento

34 Corpuscolo di Pacini intatto o privato delle lamine risponde allo stimolo in modo diverso L adattamento rapido dipende da strutture accessorie

35 LOCALIZZAZIONE DELLO STIMOLO Il processo inizia con la stimolazione del recettore ma deve essere mantenuto fino alla corteccia. Ciò è possibile perché i neuroni sensoriali presentano un campo recettivo Campo recettivo di un neurone sensoriale è l insieme dei recettori periferici che, se stimolati, producono una modificazione dell attività del neurone sensitivo primario La dimensione del campo recettivo dipende:. dal tipo di recettore. dalla estensione dei terminali

36 Maggiore è la densità dei recettori, migliore la risoluzione perché più piccolo è il campo recettivo

37 La proiezione ordinata delle informazioni nelle diverse stazioni di elaborazione consente al sistema nervoso centrale di individuare la sede di uno stimolo nel mondo esterno

38 Proiezioni alla corteccia somatosensoriale

39 Corteccia uditiva primaria

40 Corteccia primaria visiva

41 I sistemi sensoriali si influenzano I gatti spesso non si accorgono degli uccelli a meno che non possano contemporaneamente vederli e sentirli

42 SISTEMI SENSORIALI SI INFLUENZANO A VICENDA spesso necessarie contemporaneamente piu modalita sensoriali per rilevare un segnale composito alcune percezioni sono la combinazione di piu modalita : Sapore = odore + gusto Questo probabilmente si realizza mediante 1) Modo in cui sono organizzate le mappe nel collicolo superiore mappe sovrapposte =>integrazione tra sistemi visivo, uditivo, vestibolare e somatosensoriale

43 1)Aree cerebrali presentano neuroni che rispondono a più modalita sensoriali: cellule polimodali ( es. suono-luce, posizione corpo-luce)

44 I sistemi sensoriali si modificano 3 esperimenti mostrano la plasticità delle mappe corticali. Se cambia l imput dalla periferia cambia anche la mappa corticale

45 L attenzione Attivazione generalizzata Oppure Selezione degli input sensoriali Coinvolgimento lobo parietale posteriore in animali che seguono Uno stimolo Parte posteriore della corteccia del cingolo coinvolta negli Aspetti motivazionali dell attenzione