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  1. 1. Neurobiologia delle emozioni
  2. 2. Il sistema nervoso centrale periferico autonomo Sistema endocrino ormoni e ghiandole cervello midollo spinale nervi sensoriali e motori sistema simpatico e parasimpatico
  3. 3. Parasimpatic o SimpaticoCervello Midollo spinale
  4. 4. Le cellule cerebrali: i neuroni
  5. 5. Il neurone Dendriti ricevono messaggi Assone trasmette messaggi
  6. 6. La comunicazione tra neuroni elettrica chimica
  7. 7. Comunicazione elettrica Il potenziale di azione Processo di depolarizzazione _ + + + + ++ __ _ _ _ _ _ + _ ++ ++ + + - 90mV + 60mV + …mV Soglia di attivazione
  8. 8. La sinapsi La comunicazione chimica
  9. 9. Neurotrasmettitori Eccitatori Sostanze chimiche cerebrali Neuromodulatori Inibitori glutammato gaba Serotonina Dopamina Noradrenalina Endorfine
  10. 10. Sistema serotoninergico Nuclei del rafe
  11. 11. Sistema dopaminergico Substantia nigra
  12. 12. Il cervello: le aree funzionali Metencefalo Mesencefalo Diencefalo neocorteccia talamo ipotalamo Telencefalo funzioni vitali Tronco encefalico Neopallio Paleopallio Archipallio n. modulatori ponte bulbo
  13. 13. La corteccia: le aree funzionali
  14. 14. Metodi di ricerca Studi su pazienti con lesioni cerebrali Tecniche di visualizzazione cerebrale Elettrofisiologia: EEG, MEG Emodinamica cerebrale: FMRI, PET
  15. 15. Studio degli effetti di lesioni cerebrali Il principio della doppia dissociazione 1°paziente = deficit x, ma non y 2° paziente = deficit Y, ma non X Lesione in area X area di Broca Deficit funzionale X Lesione in area Y area di Wernicke Deficit funzionale Y Aree funzionalmente isolabili no produzione del linguaggio no comprensione del linguaggio trovare
  16. 16. Studio degli effetti di lesioni cerebrali Il principio della doppia dissociazione Lesione in area X area di Broca Deficit funzionale X produzione del linguaggio Lesione in area Y area di Wernicke Deficit funzionale Y comprensione del linguaggio Aree funzionalmente isolabili Area motoria della parola (area di Broca) Area sensoriale della parola (area di Wernicke) Afasia di produzione: il paziente non parla Afasia fluente: il paziente non comprende
  17. 17. Doppia dissociazione Identificazione dei volti Riconoscimento delle espressioni facciali delle emozioni prosopo agnosia sindrome di Capgras non riconoscim. di espressioni di paura (…)
  18. 18. Neuroimmagini funzionali dell’attività cerebrale Risonanza Magnetica Funzionale (fMRI)
  19. 19. fMRI ed emozioni Stimoli neutri vs Stimoli di paura
  20. 20. fMRI ed emozioni Amigdala Stimolo di paura Aree specifiche per emozione
  21. 21. fMRI ed emozioni Stimolo di disgusto
  22. 22. fMRI ed emozioni Insula e gangli basali Stimolo di disgusto
  23. 23. Neurobiologia delle emozioni
  24. 24. Neuroscienze Mente Comportamento Cervello
  25. 25. Neurobiologia delle emozioni Obiettivo Comprendere come sono organizzate le risposte emozionali nel cervello Identificare i circuiti neurali specializzati per la produzione delle diverse emozioni Conoscere la base neurobiologica è fondamentale per comprendere i processi emozionali
  26. 26. Neurobiologia delle emozioni Approccio evoluzionistico Emozioni Relazione tra cervello ed emozioni Cervello
  27. 27. Cosa è un sistema emozionale? I circuiti neurali di un’emozione: 1. Sono geneticamente predisposti (innati) e selezionati per il loro valore adattativo 2. Sono organizzati per rispondere in modo automatico agli stimoli salienti 3. Modificano i comportamenti, attivando o inibendo programmi motori, i pattern biochimici, l’attivazione fisiologica. 4. Influenzano anche i sistemi sensoriali 5. Interagiscono con i sistemi cognitivi 6. Sono implicati nei circuiti alla base dell’esperienza soggettiva cosciente
  28. 28. Teoria periferica delle emozioni William James (1880) Emozione = percezione delle modificazioni corporee Dal corpo al cervello stimolo di paura reazioni di paura modificazioni corporee e comportamentali (fuga) emozione di paura
  29. 29. Teoria centrale delle emozioni Cannon e Bard (1927) Critiche alla teoria periferica di James Risultati sperimentali Gatti decorticati: il cervello è intatto a livello diencefalico Reazioni emozionali presenti Lesioni sotto- diencefaliche Reazioni emozionali assenti Centro emotivo: diencefalo
  30. 30. Teoria centrale delle emozioni Cannon e Bard (1927) Talamo Ipotalamo Emozione
  31. 31. Da un unico centro sottocorticale per tutte le emozioni a un circuito sottocorticale composto da diverse aree interconnesse per l’elaborazione di tutti i processi emozionali Modello del sistema emozionale unico
  32. 32. neocortex fornice cingolo Ipotalamo Ippocampo n. anter. talamo neocortex Esperienza emoz giro cingolo sentire emoz n. ant. talamo ippocampo fornice ipotalamo espressione emoz talamoStimolo emotivo Stream of thinking Stream of feeling Il circuito di Papez (1937)
  33. 33. Il sistema limbico (Mac Lean, 1970) Amigdala come correlato cerebrale delle emozioni
  34. 34. Il cervello trino (Mac Lean, 1970) Sistema limbico Cervello razionale Neocorteccia Cervello emotivo Cervello rettiliano Tronco encefalico Gangli della base
  35. 35. Emozioni = sottocorticali Cognizione = corticale
  36. 36. La neocorteccia e le emozioni Le emozioni non sono solo sottocorticali Lesioni emisfero sinistro Lesioni emisfero destro Reazioni catastrofiche Disperazione Indifferenza inadeguatezza della risposta emozionale Emisfero sinistro: emozioni positive Emisfero destro: emozioni negative
  37. 37. Il ruolo delle aree corticali nelle emozioni Una proposta alternativa G. Gainotti et al. (1993) emisfero sinistro Attivazione della componente espressiva e fisiologica della risposta emozionale emisfero destro Regolazione emozionale attraverso modulazione dell’attività dell’emisfero destro. Adeguatezza della risposta emozionale
  38. 38. La lateralizzazione emisferica delle emozioni Davidson (1992, 1993) Il ruolo delle aree corticali nelle emozioni Maggior attivazione dell’emisfero sinistro a riposo Maggior predisposizione soggettiva verso le emozioni negative Maggiore attivazione in emozioni negative Maggior attivazione dell’emisfero destro a riposo Maggior predisposizione soggettiva verso le emozioni positive Maggior attivazione in emozioni positive
  39. 39. La dimensione della piacevolezza Emisfero sinistro: emozioni positive Emisfero destro: emozioni negative
  40. 40. La neocorteccia e le emozioni Superamento della dicotomia corticale - sottocorticale Cognizione Emozione Lateralizzazione emisferica e dicotomia emozioni positive - negative
  41. 41. Da un unico sistema neurale per tutte le emozioni a Sistemi neurali complessi e specifici per tipo di emozione
  42. 42. Il circuito della paura LeDoux (1996)
  43. 43. LeDoux (1996) Il circuito della paura e ruolo dell’amigdala Nucleo laterale Nucleo centrale Cortecce sensoriali (visiva) Cortecce associative Nuclei attivatori di risposte Sostanze Neuromodul. Comport. Autonomiche Endocrine Amigdala Talamo Nuclei modulatori
  44. 44. LeDoux (1996) Il circuito della paura e ruolo dell’amigdala Amigdala Talamo Ippocampo (memoria, elaborazione contesto) Ipotalamo (ormoni e regolazione motivazionale – comportamentale)
  45. 45. LeDoux (1996) Doppia via di elaborazione Cortecce sensoriali (visiva) Cortecce associative Amigdala Talamo Risposta Via alta riconoscimento degli stimoli Via bassa elaborazione e risposta veloce
  46. 46. Il condizionamento alla paura LeDoux (1996) Risposta di paura Amigdala struttura ad alta plasticità cerebrale
  47. 47. Damasio (1994, 1999, 2001) 1. Interazione mente – cervello – corpo 2. Integrazione tra emozione e cognizione
  48. 48. Emozioni e sentimenti Emozione: atto valutativo automatico + conseguenze somatiche inconsapevoli (modificazioni del milieu interno dell’organismo) Sentimenti: rappresentazione cerebrale delle modificazioni del milieu interno = percezione soggettiva dei cambiamenti somatici PFC Cort. sensoriali Cort. Associative Corpo (Damasio, 1994, 1999) Primarie e Secondarie (apprese)
  49. 49. Attivazione delle Emozioni Primarie Segnali diretti ai nuclei neurotrasmettitori Segnali diretti ai muscoli del viso e degli arti Segnali del sistema nervoso autonomo IR IR ipo amig Risposte endocrine e chimiche dirette al flusso sanguigno Damasio (1994) tal Cort front ventromediale Cort sensoriali inferiori e associative
  50. 50. Emozione e Decisione Integrazione tra cognizione ed emozione Il marcatore somatico I processi decisionali si basano sulla valutazione emozionale Studi su pazienti con lesioni prefrontali
  51. 51. Il marcatore somatico Esito positivo Esito negativo Decisione Emozione positiva Emozione negativa Riattivazione sulla base dell’esperienza precedente Modificazioni corporee e cerebrali Marcatore somatico: influenza lo stato interno e orienta il comportamento
  52. 52. Centro cerebrale unico per tutte le emozioni Sistema cerebrale sottocorticale unico per tutte le emozioni Dicotomia subcorticale – corticale (emozione – cognizione) La lateralizzazione emisferica Circuiti cerebrali complessi e specifici per tipo di emozione Integrazione mente – cervello - corpo Evoluzione dei modelli teorici del cervello e dei processi mentali
  53. 53. Panksepp (1998) Sistemi motivazionali- comportamentali Emozioni Stimolo, evento ambientale Comportamento Sistemi motivaz. sociali Anticipazione (seeking) Paura Rabbia Panico Attaccamento Accudimento Sessualità Competizione Cooperazione Affiliazione Gioco Sociale
  54. 54. Panksepp (1998) PanicFear Rage Comportam. Appetitivo Auto- stimolazione Comportam. rinforzati Anticipazione e Ricerca Fuga Freezing Difesa Agitazione Vocalizzaz. di stress Attaccamento Contatto sociale Attacco Lotta Seeking Dopamina Nucleo del setto Gangli della base GABA e BZ Serotonina CCK Ormoni stress Amigdala Ipotalamo PAG Norepinefrina Serotonina GABA Amigdala Ipotalamo PAG
  55. 55. Le basi neurobiologiche dell’attaccamento e dei legami sociali Neuromodulatori: endorfine (oppiacei) endogene Aree cerebrali: Grigio Peri-Acquedottale (PAG), amigdala, ipotalamo
  56. 56. Le basi neurobiologiche della sessualità Coordinazione tra processi emozionali, cognitivi, motivazionali, comportamentali e fisiologici Differenze tra maschi e femmine Strutture sottocorticali mediali Sistemi bio-chimici diversi implicati nelle diverse fasi
  57. 57. Il cervello sessuale Area preottica elevato dimorfismo, molti recettori per il testosterone Attivazione sessuale Accoppiamento Amigdala recettori di steroidi sessuali comport aggressivi accoppiamento Ipotalamo PGA endorfine Ippocampo recett. ossitocina memoria? Desiderio Erezione Vasopressina / Ossitocina Erezione territorialità aggress. tra maschi corteggiamento Eccitaz. Orgasmo
  58. 58. Normale Cocaina Tomografia a emissione di positroni (PET)

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