Neurofisiologia base della sensibilità

1. Medical sciences for
physical activities II
Dr. Alessandro Giannini
2017-2018

2. Quanto vi influenza il vostro professore?
• Star Trek Next Generation
• Star Trek primo contatto
#MiracleMike

3. Dal segnale alla percezione

4. Dal segnale alla percezione
Vi sono recettori sensibili a diversi
tipi di «energia»
• Sensibilità allo stiramento
• Sensibilità all’energia
elettromagnetica
• Sensibilità ad agenti chimici
• Sensibilità al caldo
• Sensibilità al freddo

5. Dal segnale alla percezione
• I neuroni di un tipo sono sensibili esclusivamente ad un tipo di energia
• Codice della linea attivata
• La stimolazione di quel neurone, sia naturale che artificiale, da origine ad una
specifica sensazione.

6. Dal segnale alla percezione
• Gruppi di neuroni sono sensibili ad un sottogruppo di energia stimolo
• La densità di recettori a livello di una regione del corpo determina in quale misura il sistema
sensoriale è in grado di risolvere i dettagli degli stimoli applicati a quella regione

7. Dal segnale alla percezione
• La distribuzione spaziale spaziale dei recettori contiene informazioni circa la sede di uno
stimolo nel corpo nel mondo esterno

8. Dal segnale alla percezione

9. Dal segnale alla percezione
• Quando l’intensità sale il canale rimane
aperto più a lungo e si apre più
frequentemente
• Il potenziale d’azione è tutto o nulla
• Come fa il neurone a codificare per
l’intensità?

10. Dal segnale alla percezione
• L’intensità e la durata dello stimolo è codificata come frequenza
• Codice di frequenza
• Il limite superiore della scarica di un neurone è circa 1000-
1200 impulsi al secondo.

11. Dal segnale alla percezione
• L’intensità dello stimolo viene codificata anche dalla consistenza della popolazione dei recettori
attivati
• Codice di popolazione

12. Dal segnale alla percezione
• I recettori possono essere a rapido o a lento adattamento

13. Dal segnale alla percezione
#CorrectionAzumi
• L’intensità è codificata integrando le informazioni sulla frequenza di
scarica, sul codice di popolazione e sul’addattamento
Stevens’s power low
#Stefanodisoccupati

14. Dal segnale alla percezione
• La percezione è data dall’integrazione delle informazioni ritrasmesse da diversi
tipi di recettori

15. Dal segnale alla percezione

16. Dal segnale alla percezione
• I sistemi sensoriali analizzano quattro attributi dello stimolo che possono essere
correlati quantitativamente con le sensazioni
• Modalità: dipende dalla sensibilità del recettore per un tipo di energia
• Codice della linea attivata
• Recettori sensibili ad un specifico sottogruppo di energia
• Sede: dipende da quale popolazione di neuroni è attivata
• In alcuni casi la sede traduce la qualità (ad esempio gusto)
• Intensità: dipende da diversi fattori
• Codice di frequenza
• Codice di popolazione
• Adattamento
• Decorso temporale dello stimolo:
• Decodificato dall’adattamento
#MiracleMike

17. Le sensazioni somatiche
• Un neurone riceve afferenze da circa 10-25 corpuscoli di
Missner o dischi di Merkel
• Un neurone sensitivo riceve afferenze da un solo
corpuscolo di Pacini o di Ruffini
• I corpuscoli superficiali hanno campi recettivi piccoli
• I corpuscoli profondi danno informazioni globali e sullo
spostamento
• I due sono messi a confronto per ottenere un
«immagine di quello con cui siamo in contatto»

18. Le sensazioni somatiche
La frequenza di scarica è
proporzionale all’intensità dello
stimolo

19. • Ma la frequenza di scarica dei singoli corpuscoli codifica anche per la curvatura dello
specillo
• Posso ottenere la stessa scarica con oggetti di dimensione diversa variando l’intensità
• Il singolo segnale è ambiguo
• Decodifica per popolazione
Le sensazioni somatiche

20. Le sensazioni somatiche

21. Il dolore
Termici: sopra 45°, sotto i 5°
Mecccanici: terminazioni libere
Polimodali: sentono l’infiammazione
Silenti: lo stimolo continuo ne abbassa la soglia

22. Le vie sensitive

23. Le vie sensitive
#Stefanodisoccupati

24. Le sensazioni somatiche

25. Dal segnale alla percezione
• La sensibilità tattile è gestita da 4 recettori principali.
• Questi sono differenti per il loro campo recettivo e per la velocità di
adattamento
• Un corpuscolo «italiano» per neurone molti tedeschi per neuroni
• La sensibilità termica è affidata ai recettori sensibili al freddo ed al caldo
• La sensibilità dolorifica è affidata a recettori termici, meccanici, polimodali e
silenti
• La sensibilità termica e dolorifica meccanica è trasportata dalle fibre
mielinizzate
• La sensibilità dolorifica termica ed infiammatorio (polimodale) dalle fibre C
• Il segnale diventa coerente solo se si prendono in esame tutta l’analisi della
popolazione
• Risalgono al talamo attraverso due vie differenti: «sistema antero laterale» e
«sistema delle colonne dorsali
#MiracleMike

26. Le sensazioni somatiche
• Homunculus problem

27. Cosa si intende per «modello» in scienza?
“Fino ad oggi, ho scoperto circa 300 siti di varie portate e mi
sono sbagliato solo due volte. Penso che questi dati diano
prova della credibilità del mio dono.”
#Stefanodisoccupati
- Ottorino Borgogni-
https://lettertorobin.wordpress.com/

28. Cosa si intende per «modello» in scienza?
www.pubmed.gov
https://sci-hub.se/
#Stefanodisoccupati

29. Cosa si intende per «modello» in scienza?
Un «MODELLO» è qualsivoglia metodo
che ci permette, date le condizioni
iniziali, di prevedere cosa accadrà in
futuro se si modificano determinate
variabili.
#Stefanodisoccupati
Equazioni di Maxwell
Le quattro equazioni unificano di fatto in maniera simmetrica l’elettricità
con il magnetismo esprimendo l’evoluzione temporale e i vincoli a cui è
soggetto il campo elettromagnetico.

30. Cosa si intende per «modello» in scienza?
Il grafico evidenzia come, applicando le equazioni di Maxwell alle radiazioni emesse e assorbite dalle pareti
del corpo nero, risulta che al diminuire della lunghezza d'onda si ottengono valori dell'intensità di
irraggiamento (W/m²) che tendono all'infinito (cadendo così nel problema della “catastrofe ultravioletta”), in
palese contraddizione con i dati sperimentali che tendono a zero
#Stefanodisoccupati

31. Cosa si intende per «modello» in scienza?

32. Cosa si intende per «modello» in scienza?
• A less-thanperfect score on a single individual test
of the FMS reveals a “compensatory movement
pattern.” Such compensatory movement patterns
have been proposed to lead to athletes “sacrificing
efficient movements for inefficient ones” (11), which
implies the replacement of either a more
economical or more effective pattern with a less
economical or less effective one. It has also been
proposed that such compensatory movement
patterns predispose an athlete to injury and
reduced performance and may be corrected by
performing specific exercises.
• “An athlete who is unable to perform a movement
correctly … has uncovered a significant piece of
information that may be the key to reducing the
risk of chronic injuries, improving overall sport
performance, and developing a training or
rehabilitation program .”
#Stefanodisoccupati

33. Cosa si intende per «modello» in scienza?
“Additionally, contrary to claims, the FMS seems to
have no relation to athletic ability between individuals.
A poor score on the FMS does not preclude athletes
from competing at the highest level nor does it
differentiate between athletes of differing abilities.”
“Using correlation analysis, we find no consistent
statistical relationship between combine tests and
professional football performance, with the notable
exception of sprint tests for running backs.”
#Stefanodisoccupati

34. Cosa si intende per «modello» in scienza?
Modello
Prove sperimentali
a supporto del
modello

35. Cosa si intende per «modello» in scienza?
Recenti studi di fisica quantistica hanno dimostrato
che determinate strutture proteiche presenti
all’interno delle cellule formano vere e
proprie “autostrade energetiche ed
informazionali” rivestendo una enorme
importanza, sia per la loro presenza in tutto il
corpo, che per l’espressione funzionale che
esprimono: costituiscono vie di comunicazione
e di trasporto di “quanti” di energia all’interno
dell’organismo.
In altre parole il nostro intero sistema biologico
colloquia con il Sistema Nervoso Centrale (SNC)
che sovraintende e controlla tutte le funzioni
dell’organismo ed esplica questa attività anche
attraverso tali strutture.
Tutto questo complesso sistema, può essere
denominato come:
“Il nostro network endogeno”

36. Le sensazioni somatiche