PSICOLOGIA-ZANARDI Flashcards
(17 cards)
Che cosa sono i ventricoli cerebrali e a quali
funzioni sono stati ascritti nel corso degli anni?
Riassunto
I ventricoli cerebrali sono quattro cavità interconnesse all’interno dell’encefalo, derivate dalle vescicole embrionali, nelle quali viene prodotto e circola il liquido cerebrospinale (CSF), essenziale per la protezione meccanica, la regolazione della pressione intracranica e lo smaltimento di metaboliti
Definizione anatomica
I ventricoli cerebrali sono quattro cavità piene di CSF situate nell’encefalo dei vertebrati, costituite da due ventricoli laterali, un terzo ventricolo e un quarto ventricolo
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I ventricoli laterali si trovano in ciascun emisfero e comunicano col terzo ventricolo tramite i forami interventricolari di Monro; il terzo comunica col quarto attraverso l’acquedotto cerebrale; il quarto si apre nel canale ependimale del midollo spinale
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All’interno dei ventricoli, i plessi coroidei secernono quotidianamente circa 500 mL di liquido cefalorachidiano, che circola e viene quindi riassorbito nelle granulazioni aracnoidee
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Funzioni loro attribuite nel corso degli anni
Antichità classica
Galeno (II sec. d.C.) collocava negli interni ventricoli gli “spiriti animali” (pneuma psichico) responsabili della trasmissione di stimoli sensoriali e motori lungo i nervi
Aristotele, pur non assegnando ai ventricoli la sede principale dell’anima (che collocava nel cuore), contribuì a diffondere l’idea che il cervello fosse coinvolto nel controllo delle funzioni vitali
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Medioevo e dottrina ventricolare
La filosofia scolastica medievale sviluppò la “dottrina delle cellule”, assegnando al primo ventricolo la sensazione, al secondo l’immaginazione e al quarto la memoria, con gli spiriti animali come agenti intermedi
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Interpretazione moderna
Oggi sappiamo che i ventricoli non contengono facoltà mentali, ma costituiscono un sistema di produzione, circolazione e riassorbimento del liquido cerebrospinale, fondamentale per la protezione meccanica del cervello, l’omeostasi ionica e il drenaggio delle scorie metaboliche
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Il CSF funge da “cuscinetto” contro traumi e variazioni di pressione intracranica, garantendo la stabilità dell’ambiente neuronale
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Che esperimento ha progettato Bell per dimostrare
che i nervi contengono un insieme di fibre sensitive e
motorie?
Sommario
Nel 1811 Sir Charles Bell progettò e realizzò una serie di esperimenti su piccoli animali (conigli e piccioni) per distinguere funzionalmente le fibre nervose motorie da quelle sensitive. Egli espose il midollo spinale, sezionò e stimolò elettivamente la porzione anteriore (ventrale) e quella posteriore (dorsale) delle radici spinali, osservando che l’irritazione delle fibre ventrali provocava contrazioni muscolari (funzione motoria), mentre la stimolazione delle fibre dorsali non produceva movimento ma era associata alla trasmissione di sensazioni
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Descrizione dell’esperimento
Animali utilizzati e preparazione
Bell impiegò principalmente conigli e piccioni, animali facilmente reperibili e con sistema nervoso abbastanza accessibile per dissezioni focalizzate
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Dopo anestesia rudimentale, espose chirurgicamente il midollo spinale e isolò singole radici nervose anteriori e posteriori
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Procedura sperimentale
Sezionamento delle radici: Bell recise la colonna anteriore (ventrale) delle radici spinali su un lato del midollo; su un diverso gruppo recise la colonna posteriore (dorsale)
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Stimolazione elettrica/meccanica: Su animali senza radici anteriori stimolò le rimanenti fibre posteriori; in altri, stimolò le fibre anteriori intatte
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Osservazione della risposta:
Colonna anteriore: l’irritazione causava contrazioni muscolari evidenti nelle regioni innervate
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Colonna posteriore: la stimolazione non indusse movimenti, ma l’animale mostrava segni di dolore o risposta sensoriale, indicando funzione sensitiva
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Risultati interpretati
Da questi dati Bell dedusse che le radici ventrali veicolano essenzialmente fibre motorie, mentre le radici dorsali sono costituite da fibre sensitive
Quali erano le funzioni dell’encefalo e del
cervelletto suggerite dall’esperimento di Flourens?
Pierre Flourens, attraverso esperimenti di ablazione su piccioni e conigli, concluse che gli emisferi cerebrali erano responsabili delle facoltà psichiche e sensoriali, mentre il cervelletto regolava la coordinazione dei movimenti e l’equilibrio
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Funzioni dell’encefalo suggerite da Flourens
Facoltà sensoriali e percettive: rimuovendo gli emisferi cerebrali, gli animali perdevano completamente la capacità di ricevere e reagire agli stimoli esterni
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Movimento volontario: nell’ablazione degli emisferi, si osservava l’abolizione di ogni atto motorio consapevole e della locomozione volontaria
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Giudizio e volontà: la resezione della porzione anteriore degli emisferi frontali comportava la perdita della volontà, del giudizio e delle funzioni cognitive superiori
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Funzioni del cervelletto suggerite da Flourens
Coordinazione motoria: l’asportazione del cervelletto determinava un’immediata e marcata incoordinazione nei movimenti, con tremori e impossibilità di compiere azioni fini
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Mantenimento dell’equilibrio: dopo la cerebellectomia, gli animali non riuscivano più a mantenere la stazione eretta né a stabilizzare la postura, mostrando cadute e oscillazioni incontrollate
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Integrazione motoria globale: Flourens verificò che il cervelletto non era sede di facoltà intellettive, ma funzioneva come centro di integrazione per l’esecuzione armonica dei movimenti
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Che cosa significa “modello animale”?
Sommario
Il modello animale è un organismo vivo utilizzato in ricerca biomedica e biologica per studiare processi fisiologici, patologici e farmacologici, grazie alla sua capacità di riprodurre fenomeni simili a quelli umani in un sistema integrato
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. I modelli animali includono specie non modificate e linee geneticamente alterate (knockout, transgenici), impiegati per indagare meccanismi molecolari, testare farmaci e valutare sicurezza e tossicità, pur sollevando questioni etiche che ne richiedono un rigoroso inquadramento normativo
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Definizione
Un modello animale (o organismo modello) è una specie animale impiegata in sperimentazione scientifica per rappresentare, in scala ridotta e controllata, determinati processi biologici comuni a più organismi, inclusi gli esseri umani
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Tipologie di modelli animali
1. Organismi non modificati
Si tratta di specie naturali, come il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) o il *nematode Caenorhabditis elegans, che grazie a cicli vitali brevi e caratteristiche genetiche note hanno fornito basi fondamentali per la genetica e la biologia dello sviluppo
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- Modelli geneticamente modificati
I modelli murini knockout o transgenici vengono creati alterando specifici geni nei topi o nei ratti, permettendo di studiare il ruolo di singoli geni in malattie come il diabete, il Parkinson o l’Alzheimer
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Utilizzi nella ricerca
Fisiologia e patofisiologia: valutazione dell’interazione tra diversi sistemi (nervoso, immunitario, cardiovascolare) in un organismo intero
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Riproducibilità: specie allevate in condizioni standard garantiscono risultati comparabili tra laboratori diversi
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Traslazionalità: molte vie metaboliche e processi fisiologici sono conservati tra animali e uomo, facilitando la validazione preclinica
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Una regione dell’encefalo viene ora chiamata area di
Broca. Quale funzione assolve questa regione e
perché?
. Oltre al ruolo nella produzione del discorso, l’area di Broca è implicata nell’elaborazione sintattica e grammaticale, contribuendo all’organizzazione delle strutture frasali e al mantenimento della memoria di lavoro verbale durante la costruzione di enunciati complessi
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. Lesioni in questa regione determinano l’afasia di Broca, caratterizzata da linguaggio non fluente, scarsa articolazione e difficoltà nell’uso corretto delle regole grammaticali, mentre la comprensione generale delle frasi rimane relativamente intatta
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. Studi di registrazioni corticali dirette hanno mostrato che, durante la ripetizione di parole, l’area di Broca media una cascata di attivazione che va dalle rappresentazioni sensoriali nel lobo temporale fino ai gesti articolatori nella corteccia motoria, restando però sorprendentemente quiescente durante l’effettiva articolazione
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. Neuroimmagini funzionali hanno inoltre evidenziato un aumento dell’attivazione di Broca quando i soggetti elaborano frasi altamente ambigue o sintatticamente complesse, dimostrando il suo coinvolgimento nella comprensione del linguaggio
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. Recenti ricerche suggeriscono che questa regione sia inserita in una rete più ampia che interseca anche sistemi di cognizione esecutiva e processi di riconoscimento e produzione di azioni motorie, indicando una funzione polifunzionale oltre il linguaggio stretto
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. Anatomicalmente, la vicinanza all’area motoria primaria facilita l’invio rapido di comandi ai muscoli facciali e della fonazione, mentre le sue connessioni attraverso il fascicolo arcuato integrano Broca nel circuito bilaterale di elaborazione del linguaggio
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. In sintesi, l’area di Broca assolve la funzione essenziale di coordinare pianificazione motoria, elaborazione sintattica e memoria di lavoro verbale per la produzione (e in parte per la comprensione) del linguaggio, grazie alle sue complesse proprietà neurofisiologiche e alle reti cortico-corticali specializzate
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Livelli biologici di analisi
1. Molecolare
Domande tipiche: Quali proteine regolano la conduzione sinaptica? Come modulano i recettori la trasmissione nervosa?
- Cellulare
Domande tipiche: Come generano potenziali d’azione i singoli neuroni? Qual è il ruolo dei diversi tipi cellulari (neuroni inibitori vs eccitatori)?
- Circuiti e Sistemi
Domande tipiche: Come si organizzano popolazioni neuronali per produrre ritmi (es. oscillazioni gamma)? Quali vie metaboliche collegano le varie aree cerebrali?
- Comportamentale
Domande tipiche: Qual è la relazione tra attività cerebrale e comportamento osservabile? Come i cambiamenti sinaptici si riflettono nell’apprendimento?
- Cognitivo
Domande tipiche: Quali meccanismi neurali permettono memoria, attenzione o linguaggio? Come si elaborano e rappresentano concetti astratti?
Livello computazionale
6. Computazionale / Teorico
Domande tipiche: Quale funzione matematica (input–output) realizza un dato sistema neurale? Quali algoritmi sottendono l’apprendimento?
Basato sui tre livelli di David Marr:
Livello implementazionale: identifica le strutture fisiche e circuitali che realizzano l’algoritmo (es. “corteccia inferotemporale”)
Quali sono le fasi del metodo scientifico? Descrivile
una per una.
Sintesi
Il metodo scientifico è un processo sistematico che guida la ricerca per comprendere i fenomeni naturali. Si articola in fasi distinte che vanno dall’osservazione iniziale alla condivisione dei risultati, passando per la formulazione di domande, ipotesi, esperimenti e analisi dei dati. Ogni passaggio risponde a quesiti specifici: “Cosa vedo?”, “Qual è il problema?”, “Cosa dicono le conoscenze attuali?”, “Qual è una spiegazione plausibile?”, “Come posso testarla?”, “Cosa dicono i dati?” e infine “Quali conclusioni posso trarre e come diffonderle?”.
- Osservazione
Si parte dall’osservazione critica di un fenomeno naturale, volta a distinguere fatti essenziali da elementi di disturbo e a raccogliere dati preliminari
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. - Individuazione del problema (o domanda)
Sulla base dell’osservazione, si formula una domanda di ricerca precisa che definisca il problema o l’aspetto da investigare (es. “Perché le piante crescono più in fretta con luce rossa?”)
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Prima di procedere, si effettua una revisione bibliografica per capire cosa è già noto sull’argomento, raccogliendo dati e teorie esistenti al fine di non duplicare esperimenti e di definire meglio l’ipotesi
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. - Formulazione dell’ipotesi
Si elabora un’ipotesi testabile, ovvero una spiegazione provvisoria basata sulle conoscenze raccolte, strutturata in modo da poter essere falsificata attraverso l’esperimento (es. “La luce rossa accelera la fotosintesi perché…” )
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. - Verifica sperimentale (esperimento)
Si progetta e conduce un esperimento controllato, variando una sola variabile indipendente alla volta e mantenendo costanti le altre, per mettere alla prova l’ipotesi
. Questo passaggio è cruciale per stabilire relazioni di causa‐effetto.
- Raccolta e analisi dei dati
Durante l’esperimento si raccolgono misurazioni e osservazioni, che vengono poi analizzate con metodi statistici o qualitativi per valutare se supportano o confutano l’ipotesi
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. - Conclusioni, enunciazione di leggi e comunicazione
Sulla base dei risultati si traggono conclusioni, si enunciano eventuali leggi o teorie derivate e si pianificano ulteriori verifiche per approfondire i riscontri
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. Infine, si comunicano i risultati alla comunità scientifica tramite pubblicazioni o presentazioni, permettendo la replicabilità e il confronto
Descrivere la teoria del neurone in una singola frase.
Chi ha avuto questa intuizione?
. Questa intuizione fu elaborata e dimostrata da Santiago Ramón y Cajal, grazie alle sue osservazioni con la reazione nera di Golgi
La reazione nera di Golgi è un metodo istologico (ideato da Camillo Golgi nel 1873) che impregna i tessuti nervosi con bicromato di potassio e nitrato d’argento, facendo precipitare cromato di argento all’interno di alcuni neuroni in modo casuale, così da annerirli completamente e renderne visibili forma e diramazioni su sfondo chiaro
Quali parti del neurone vengono evidenziate tramite
l’uso del colorante di Golgi, ma non utilizzando il
colorante di Nissl?
Sintesi
Il colorante di Golgi impregna casualmente e completamente alcuni neuroni, evidenziando la morfologia integrale della cellula nervosa — soma, dendriti, spine dendritiche e assone — permettendo di seguirne l’intero decorso
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. Al contrario, il colorante di Nissl seleziona prevalentemente corpi cellulari e reticolo endoplasmatico rugoso (i “corpi di Nissl”) nel soma e nei dendriti prossimali, ma non colora l’assone, le spine dendritiche né l’intera estensione dei dendriti
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Parti evidenziate dal colorante di Golgi
Soma e membrana plasmatica: Golgi annerisce l’intero perimetro del corpo cellulare, mettendo in risalto profili e dettagli dell’involucro cellulare
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Dendriti e loro diramazioni: l’intero albero dendritico, comprese le sottili ramificazioni, diventa visibile nella loro interezza
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Parti non evidenziate dal colorante di Nissl
Assone: il colorante di Nissl non colora l’assone, in quanto è specifico per strutture ricche di RNA ribosomiale
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Spine dendritiche e ramificazioni remote: le sottili protrusioni dendritiche e le diramazioni più distali restano invisibili con Nissl, che si concentra sul soma e sul reticolo endoplasmatico rugoso
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Conclusione:
Grazie al colorante di Golgi è possibile studiare la morfologia completa dei neuroni — dall’assone alle spine dendritiche —, mentre il colorante di Nissl rimane limitato al corpo cellulare e al reticolo endoplasmatico rugoso, senza rivelare i dettagli delle proiezioni neuronali.
Quali sono le tre caratteristiche fisiche che
distinguono gli assoni dai dendriti?
Sintesi
Gli assoni sono prolungamenti lunghi (possono estendersi per centimetri) mentre i dendriti sono corti e altamente ramificati
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. Inoltre, gli assoni mantengono un diametro uniforme lungo tutto il loro corso, al contrario dei dendriti che si assottigliano progressivamente man mano che si diramano
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Tre caratteristiche fisiche distintive
Lunghezza
Assone: singolo prolungamento molto lungo, talora superiore a 1 m negli animali di grandi dimensioni.
Diametro
Assone: diametro costante (circa 1 µm–20 µm) lungo tutto il tratto.
Profilo superficiale e ramificazione
Assone: superficie liscia e diritta, con rari germogli collaterali; privo di spine.
Indicare quali delle seguenti strutture sono uniche
del neurone e quali no: nucleo, mitocondri, reticolo
endoplasmatico rugoso, vescicole sinaptiche,
apparato del Golgi.
Sintesi
Tra le strutture elencate, solo le vescicole sinaptiche sono un elemento distintivo e funzionale dei neuroni. Tutte le altre—nucleo, mitocondri, reticolo endoplasmatico rugoso e apparato del Golgi—sono organelli comuni a tutte le cellule eucariotiche e non unici dei neuroni.
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Strutture non uniche del neurone
Nucleo
Il nucleo è presente in quasi tutte le cellule eucariotiche, dove custodisce il materiale genetico e controlla le attività cellulari.
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Mitocondri
I mitocondri, responsabili della produzione di ATP tramite fosforilazione ossidativa, si trovano in tutte le cellule eucariotiche a seconda del loro fabbisogno energetico.
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Reticolo endoplasmatico rugoso (rER)
Il rER è una rete di membrane rivestita di ribosomi, coinvolta nella sintesi e nel trasporto di proteine in tutte le cellule eucariotiche; nei neuroni dà origine ai “corpi di Nissl”, ma non è un organello neuronale esclusivo.
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Apparato del Golgi
L’apparato di Golgi modifica, smista e confeziona proteine e lipidi in vescicole in tutte le cellule eucariotiche; i neuroni ne possiedono versioni specializzate (Golgi outposts), ma non è un organello unico.
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Struttura unica del neurone
Vescicole sinaptiche
Le vescicole sinaptiche, piccole sacche piene di neurotrasmettitori, si trovano esclusivamente nelle terminazioni degli assoni dei neuroni e sono essenziali per la trasmissione sinaptica
Quali sono i passaggi tramite i quali l’informazione
contenuta nel DNA del nucleo dirige la sintesi di una
molecola proteica associata alla membrana?
Sintesi
L’informazione contenuta nel DNA del nucleo dirige la sintesi di una proteina di membrana attraverso una serie coordinata di fasi: (1) trascrizione del gene in pre-mRNA nel nucleo; (2) splicing e maturazione del mRNA e suo trasporto nel citosol; (3) riconoscimento del segnale N-terminale emergente da parte della Signal Recognition Particle (SRP) e traslocazione co-traduzionale del polipeptide nel reticolo endoplasmatico (RE) grezzo; (4) inserimento e piegatura della proteina nella membrana del RE; (5) modifiche post-traduzionali (glicosilazione, formazione di legami disolfuro); (6) smistamento attraverso Golgi e vescicole di trasporto fino alla membrana plasmatica, dove la proteina viene incorporata nel doppio strato lipidico
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- Trascrizione nel nucleo
La trascrizione inizia con il riconoscimento del promotore da parte della RNA polimerasi II, che sintetizza un pre-mRNA complementare al filamento stampo del DNA
————————————————————————– - Maturazione e trasporto dell’mRNA
Il pre-mRNA subisce capping in 5′, aggiunta della coda poli-A in 3′ e rimozione degli introni mediante splicing, generando l’mRNA maturo che viene esportato nel citosol attraverso i pori nucleari
——————————————————————————– - Riconoscimento del segnale e targeting al RE
All’inizio della traduzione, un segnale N-terminale (signal peptide) della proteina nascente viene riconosciuto dalla Signal Recognition Particle (SRP), che arresta temporaneamente la sintesi e dirige il complesso ribosoma–mRNA verso il RE grezzo, dove si lega al recettore SRP sul translocone Sec61
——————————————————————- - Traslocazione co-traduzionale e inserimento nella membrana
La retomata della traduzione spinge il polipeptide nel canale
Proteine transmembrana: il signal peptide può essere clivato, mentre domini idrofobici interni (stop-transfer sequences) fungono da ancore, determinando l’orientamento nella membrana
L’assone nascent viene lateralmente spostato nel doppio strato lipidico, creando la topologia finale della proteina
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- Modifiche post-traduzionali nel RE
Durante e subito dopo la traslocazione, la catena polipeptidica subisce glicosilazione N-legata, formazione di ponti disolfuro e interazioni con chaperoni per assicurare il corretto ripiegamento e la stabilità strutturale
————————————————————————- - Smistamento attraverso Golgi e trasporto alla membrana plasmatica
Dalla superficie luminale del RE, la proteina viene confezionata in vescicole destinate al Golgi, dove può subire ulteriori modifiche (trim/glicosilazione) e poi incanalata in vescicole di trasporto che si fondono con la membrana plasmatica, esponendo i domini extracellulari all’esterno della cellula
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La colchicina è un farmaco che causa la rottura dei
microtubuli (depolimerizzazione). Quale effetto avrà
sul trasporto anterogrado? Che cosa accadrà presso il
terminale dell’assone?
Riassunto
La colchicina, depolimerizzando i microtubuli, blocca il trasporto anterogrado lungo l’assone, poiché i motori molecolari di tipo kinesin non possono più “camminare” sui tubuli come tracce
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. Di conseguenza, sia la fase rapida che quella lenta del trasporto assonale vengono fortemente inibite, con accumulo di materiale nel soma e progressivo svuotamento del terminale presinaptico di vescicole, enzimi e mitocondri
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. Presso il bottone sinaptico si osserva pertanto atrofia terminale, riduzione del rilascio di neurotrasmettitore e, a lungo termine, degenerazione “dying-back” dell’assone
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Effetto sul trasporto anterogrado
Dipendenza dai microtubuli e dai motori kinesin
Il trasporto anterogrado veicola proteine, lipidi e organelli dal soma verso il terminale sinaptico grazie alle kinesine, motor proteins che si muovono verso l’estremità “plus” dei microtubuli
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Inibizione di fasi diverse del trasporto
Trasporto rapido (membranoso): quasi azzerato con dosi intraassoniche di colchicina superiori a 0,2 μg, come mostrato in modelli retinici
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Conseguenze al terminale dell’assone
Accumulo e carenza di componenti
Accumulo prosomale: proteine e organelli non spostati restano nel soma, mentre il terminale si svuota di mitocondri, vescicole sinaptiche e enzimi necessari per il funzionamento sinaptico
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Impatto sulla trasmissione sinaptica
Riduzione del rilascio di neurotrasmettitore: senza vescicole sinaptiche nuove, il pool di vescicole pronte diminuisce, abbassando l’efficacia del segnale chimico
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In sintesi, la colchicina blocca il trasporto anterogrado depolimerizzando i microtubuli, impedendo alle kinesine di veicolare materiale essenziale verso il terminale assonale, che di conseguenza si “svuota”, perde funzioni sinaptiche e può degenerare progressivamente
Classificare le cellule corticali piramidali basandosi
su: 1) numero dei neuriti; 2) presenza o assenza di
spine dendritiche; 3) connessioni; 4) lunghezza
dell’assone.
Sintesi
Le cellule piramidali corticali sono neuroni multipolari spinosi con un singolo dendrite apicale, diversi dendriti basali e un assone lungo che può proiettarsi in aree distanti del SNC, agendo sia come neuroni di proiezione sia inviando collaterali locali.
1) Numero dei neuriti
Neuroni multipolari: ogni piramidale presenta un unico dendrite apicale che si estende verso la superficie corticale e 3–5 dendriti basali che ramificano attorno al soma
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I dendriti basali si dipartono radialmente dal polo basale del soma e formano un fitto arbor dendritico per l’integrazione sinaptica locale
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2) Presenza di spine dendritiche
Spini dendritici: piramidali possiedono migliaia di spine sia sull’apicale che sui basali, costituendo il principale sito di sinapsi eccitatorie glutamatergiche
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3) Connessioni
Neuroni di proiezione Golgi tipo I: gli assoni si estendono ben oltre la colonna corticale locale, formando vie corticocorticali, corticospinali o verso strutture subcorticali
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Collaterali locali: lungo l’assone si dipartono rami collaterali che innervano neuroni entro la stessa colonna e microcircuiti corticali
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4) Lunghezza dell’assone
Assone lungo e uniformemente sottile: misura da pochi millimetri fino a diversi centimetri, con diametro costante che facilita la conduzione dei PA su grandi distanze
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Questa caratteristica li distingue dai neuroni Golgi tipo II (assoni corti, non piramidali)
Elencare i criteri che vengono usati per determinare
se una sostanza chimica funziona come
neurotrasmettitore. Quali sono le molteplici strategie
sperimentali che si potrebbero usare per dimostrare
che l’ACh risponde ai criteri per essere un
neurotrasmettitore a livello della giunzione
neuromuscolare?
I. Criteri per definire un neurotrasmettitore
Sintesi nel neurone
Immagazzinamento in vescicole
Rilascio dipendente da potenziale d’azione
Effetto su recettori postsinaptici
Meccanismi di rimozione
II. Strategie sperimentali per l’ACh alla giunzione neuromuscolare
1. Identificazione biochimica e molecolare
Dosaggio della colina acetiltransferasi (ChAT): attività enzimatica elevata nel terminale presinaptico
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Immunoistochimica per marcatori di vescicole cholinergiche (VAChT) e per ChAT nei motoneuroni
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- Elettrofisiologia e farmacologia
Registrazioni intracellulari del potenziale end-plate: blocco del rilascio con tetrodotossina conferma dipendenza da potenziale d’azione
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Microiontoforesi di ACh: applicazione localizzata sostituisce il rilascio sinaptico, evocando potenziali comparabili
McGovern Medical School
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Blocchi selettivi:
Emicolinio per inibire il trasportatore colinergico e ridurre la sintesi di ACh
Eserina o neostigmina per bloccare l’acetilcolinesterasi, prolungando il potenziale end-plate
- Microscopio elettronico e morfologia
Visualizzazione delle vescicole sinaptiche piene di ACh nel terminale presinaptico
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- Studio del release quantal
Analisi delle miniatomiche potenziali end-plate (mEPP) in condizioni di bassa Ca²⁺ per calcolare la dimensione quantale e la frequenza di rilascio spontaneo
Confronto tra frequenza mEPP e potenziali evoked EPP per dimostrare rilascio esocitotico regolato.
Conclusione:
Applicando in modo integrato criteri biochimici, farmacologici, elettrofisiologici e morfologici, è possibile dimostrare senza ambiguità che l’ACh soddisfa tutte le condizioni per essere definito neurotrasmettitore alla giunzione neuromuscolare, rendendolo il modello sperimentale classico per lo studio della trasmissione sinaptica.
Quali sono i tre metodi che possono essere usati per
dimostrare che un recettore neurotrasmettitoriale è
sintetizzato o localizzato in un particolare neurone?
Sommario
Per dimostrare che un recettore neurotrasmettitoriale è sintetizzato o localizzato in un neurone specifico si utilizzano principalmente tre approcci complementari: (1) In situ hybridization per rilevare l’mRNA del recettore nel citoplasma del neurone, indicandone la sintesi
; (2) Immunocitochimica (o immunofluorescenza) con anticorpi specifici contro il recettore, che ne evidenzia la presenza e distribuzione subcellulare
- In situ hybridization (ISH)
L’in situ hybridization utilizza sonde nucleotidiche marcate per riconoscere l’mRNA del recettore all’interno dei neuroni, localizzando il sito di trascrizione e quindi di sintesi proteica.
Grazie a ISH è possibile distinguere espressioni geniche in singole cellule in sezioni tissutali, dimostrando che solo il neurone target trascrive il recettore di interesse.
- Immunocitochimica / Immunofluorescenza
L’immunocitochimica sfrutta anticorpi monoclonali o policlonali contro l’epitopo del recettore, visualizzati poi con tracciante cromogenico o fluoroforo, per mostrare la presenza del recettore nella membrana neuronale
Permette di osservare la distribuzione subcellulare: dendriti, soma o terminali sinaptici, fornendo dettagli sulla localizzazione esatta.
Nature
- Autoradiografia recettoriale
La autoradiografia utilizza ligandi radioattivi ad alta affinità (es. ³H, ¹²⁵I) per legarsi selettivamente al recettore su sezioni cerebrali, rivelando il pattern di distribuzione con risoluzione micrometrica
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Misura quantitativa della densità recettoriale in specifiche regioni e, con sezioni sottili, in singoli neuroni.
Può essere combinata con tecniche immunoautoradiografiche per marcare sia recettore sia proteine neuronali, confermando la co-localizzazione nel medesimo neurone.
Confrontare e rilevare le differenze tra le proprietà
di: (a) recettori AMPA e NMDA; (b) recettori
GABAA
e GABAB
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