1. Prof. Paolo CAVALLARI
Cattedra d Fisiologia Umana
Dipartimento di Medicina, Chirurgia e Odontoiatria - Polo Didattico San Paolo
Università degli Studi di Milano
RUOLO DEL CERVELLETTO NEL CONTROLLO DEL MOVIMENTO
considerazioni fisiologiche
3. 1200-1400 g
104-122 g
Escalona PR et al (1991)
Am J Neuroradiol 12:927-9
Blinkov SM and Glezer II (1968)
The Human Brain in Figures and Tables, New York, Plenum Press
Number of Purkinje cells = 15-26 million
Number of synapses made on a Purkinje cell = up to 200,000
due numeri sul cervelletto
4. Molecular layer
Purkinje cell layer
Granule cell layer
White matter
Folium
Folium
microstruttura della corteccia cerebellare
5. • tre strati:
– molecolare
– Purkinje
– granulare
• fibre:
– rampicanti (olivari)
– muscoidi (non olivari)
– parallele
• uscita:
– cellule di Purkinje
M
P
G
rampicanti
muscoidi
esterno
microstruttura della corteccia cerebellare
sostanza bianca
8. cellule di Purkinje
• ogni cellula di Purkinje riceve una fibra rampicante, che
può formare fino a 26,000 contatti sinaptici con il suo
albero dendritico
• ogni cellula di Purkinje cell riceve inoltre circa 175,000
contatti sinaptici dalle fibre parallele (nel ratto)
• ogni fibra parallela prende contatto con numerosissime
cellule di Purkinje
• gli assoni delle cellule di Purkinje costituiscono la
principale via efferente del cervelletto, attraverso i nuclei
cerebellari.
le cellule del cervelletto
10. Le cellule dei granuli sono ecitatorie ed utilizzano glutammato
come mediatore sinaptico
Sono attivate dalle fibre muscoidi
Gli assoni delle cellule dei granuli costituiscono il sistema delle
fibre parallele
le cellule del cervelletto
12. cellule stellate localizzate nello
cellule a canestro strato molecolare
le cellule di Golgi sono localizzate nello strato
granulare; il loro assone, insieme alle fibre
muscoidi e ai dendriti delle cellule dei granuli
costituiscono il glomerulo.
le cellule del cervelletto
13. G
P
B
Gr
Deep cerebellar
nuclei
PMossyfibers
Climbingfibers
B: Basket cells
Gr: Granule cells
G: Golgi cells
P: Purkinje cells
St: Stellate cells
Dendrites
Excitatory
Inhibitory
Parallel fibers
From inferior olivary nucleus
GABA
GABA
St
Spinal cord and brain stem
la circuiteria
18. • integra varie forme di informazioni sensoriali per rendere
armonico ed accurato il movimento volontario
• modula il comando motorio e controlla velocità e traiettoria
di un movimento
• controlla il tono muscolare, la postura e l’equilibrio
• controlla la produzione verbale
• è necessario per alcune forme di apprendimento motorio
funzioni del cervelletto
19. • i neuroni del fastigio sono attivati selettivamente durante la
locomozione
• i neuroni dell’interposito scaricano quando la posizione di un arto viene
alterata da una forza transiente, per compensare e correggere il
movimento
• l’attività neuronale del dentato precede l’inizio del movimento ed è
attivato dall’associazione mentale con stimoli visivi o uditivi
attività dei nuclei cerebellari
20. arm tremor during reaching;
lack of coordination in the
agonist-antagonist muscles
deficits in standing and walking
deficits in reaching and
pinching; decomposition of
movement
normal
lesioned:
excessive
angulation of
shoulder; target
overshoot
effetti di lesioni dei nuclei cerebellari
21. scarica neuronale durante il movimento attivo
← inizio del movimento
← sviluppo del movimento
movimento rapidi in risposta a stimolo visivo
22. scarica neuronale durante il movimento attivo
← riflesso da stiramento
mantenimento di una posizione costante + disturbo
23. scarica neuronale durante il movimento attivo
uomo EMG del m. bicipite
scimmia neuroni del dentato
componente riflessa
componente volontaria
24. un paziente portatore di una lesione all’emisfero cerebellare sinistro
è sottoposto ad un test in cui deve allungare due molle,
con la mano destra e con la mano sinistra, e manterele stirate
Time
la mano destra, lato sano, si muove
rapidamente ed accuratamente, mantenendo
la molla stirata in modo opportuno
la mano sinistra, lato patologico, inizia il
movimento con ritardo, si muove lentamente,
compie numerosi aggiustamenti, oltrepassa
la mira e non riesce a mantenere la molla
stirata
effetti di lesioni cerebellari
26. risposte oscillatorie nel movimento volontario
Villis T and Hore J (1977) J Neurophysiol 40:1214-1224
mantenimento di una posizione costante + disturbo movimento volontario
27. riflesso tendineo in un soggetto sano (A) ed in un paziente cerebellare (B)
risposte oscillatorie durante un movimento riflesso
47. attività dell’interposito durante il condizionamento
120 trials 120 trials
tono
soffio
tono tonosoffio soffio
disaccoppiati accoppiati
giorno 1 giorno 2
48. • studi PET e fMRI, nell’uomo, hanno dimostrato siti di attivazione del
cervelletto dutrante compiti cognitivi
• adulti e bambini portatori di lesioni confinate al cervelletto soffrono di
alterazioni affettive e cognitive (deficit di working memory, disturbi visuo-
spaziali, mutismo, problemi intellettivi)
• il cervelletto sembrerebbe implicato sia nell’autismo che nella
schizofrenia
funzioni cognitive
