Neurobiologia
delle emozioni
Il sistema nervoso
centrale
periferico
autonomo
cervello
midollo
spinale
nervi
sensoriali
e motori
sistema
simpatico e
parasimpatico
Sistema endocrino
ormoni e ghiandole
Cervello
Parasimpatico
Midollo
spinale
Simpatico
Le cellule cerebrali: i neuroni
Dendriti
Il neurone
Assone
trasmette messaggi
ricevono messaggi
La comunicazione tra
neuroni
elettrica
chimica
Comunicazione
elettrica
Processo di
depolarizzazione
_ __ _ +
- 90mV
_
+ …mV
++ +
_ + + + __
Soglia di attivazione
Il potenziale di
azione
+ 60mV
_ + ++ + +
+
La comunicazione chimica
La sinapsi
Sostanze chimiche cerebrali
Neurotrasmettitori Neuromodulatori
Eccitatori
Inibitori
Serotonina
Dopamina
Noradrenalina
glutammato
gaba
Endorfine
Sistema serotoninergico
Nuclei del rafe
Sistema dopaminergico
Substantia
nigra
Il cervello: le aree funzionali
Neopallio
Telencefalo
neocorteccia
Paleopallio
Diencefalo
talamo
ipotalamo
Archipallio
Mesencefalo
Metencefalo
Tronco
encefalico
funzioni vitali
ponte
bulbo
n. modulatori
La corteccia: le aree funzionali
Metodi di ricerca
Studi su pazienti con lesioni
cerebrali
Tecniche di visualizzazione
cerebrale
Elettrofisiologia: EEG, MEG
Emodinamica cerebrale: FMRI, PET
Studio degli effetti di lesioni cerebrali
Il principio della doppia dissociazione
1°paziente = deficit x, ma non y
trovare
2° paziente = deficit Y, ma non X
Deficit funzionale X
Lesione in area X
no produzione del linguaggio
area di Broca
Deficit funzionale Y
Lesione in area Y
no comprensione del linguaggio
area di Wernicke
Aree funzionalmente isolabili
Afasia didegli
produzione:
fluente:
Studio
effetti di lesioniAfasia
cerebrali
il paziente non parla
il paziente non
comprende
Il principio della doppia dissociazione
Deficit funzionale X
Lesione in area X
produzione del linguaggio
area di Broca
Deficit funzionale Y
Lesione in area Y
comprensione del linguaggio
Area motoria
della parola
(area di Broca)
area di Wernicke
Area sensoriale
della parola
(area di
Wernicke)
Aree funzionalmente isolabili
Doppia dissociazione
Identificazione
dei volti
prosopo
agnosia
Riconoscimento delle
espressioni facciali
delle emozioni
sindrome di
Capgras
non riconoscim.
di espressioni di
paura (…)
Neuroimmagini
funzionali
dell’attività
cerebrale
Risonanza
Magnetica
Funzionale
(fMRI)
fMRI ed emozioni
Stimoli neutri vs Stimoli di paura
fMRI ed emozioni
Aree specifiche per emozione
Stimolo di
paura
Amigdala
fMRI ed emozioni
Stimolo di disgusto
fMRI ed emozioni
Stimolo di
disgusto
Insula e
gangli basali
Neurobiologia delle emozioni
Mente
Comportamento
Neuroscienze
Cervello
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
Neurobiologia delle emozioni
Approccio
evoluzionistico
Emozioni
Cervello
Relazione tra cervello
ed emozioni
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
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
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
Teoria centrale delle emozioni
Cannon e Bard (1927)
Talamo
Ipotalamo
Emozione
Modello del sistema emozionale
unico
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
Il circuito di Papez (1937)
Stream of thinking
neocortex
fornice
cingolo
Esperienza emoz
giro cingolo
sentire emoz
n. ant.
talamo
n. anter.
talamo
Ipotalamo
neocortex
ippocampo
fornice
ipotalamo
Ippocampo
Stimolo emotivo
talamo
espressione emoz
Stream of feeling
Il sistema limbico (Mac Lean, 1970)
come correlato cerebrale delle emozioni
Amigdala
Il cervello trino
(Mac Lean, 1970)
Cervello emotivo
Sistema limbico
Cervello rettiliano
Tronco encefalico Gangli della base
Cervello razionale
Neocorteccia
Cognizione = corticale
Emozioni = sottocorticali
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
Il ruolo delle aree corticali nelle
emozioni
Una proposta alternativa
G. Gainotti et al. (1993)
emisfero sinistro
Regolazione emozionale
attraverso modulazione
dell’attività dell’emisfero
destro. Adeguatezza della
risposta emozionale
emisfero destro
Attivazione della
componente espressiva
e fisiologica della
risposta emozionale
Il ruolo delle aree corticali nelle
emozioni
La lateralizzazione emisferica delle
emozioni
Davidson (1992, 1993)
Maggior attivazione
dell’emisfero sinistro a
riposo
Maggior attivazione
dell’emisfero destro a
riposo
Maggior predisposizione
soggettiva verso le
emozioni positive
Maggior predisposizione
soggettiva verso le
emozioni negative
Maggior attivazione in
emozioni positive
Maggiore attivazione in
emozioni negative
La dimensione della piacevolezza
Emisfero sinistro:
emozioni positive
Emisfero destro:
emozioni negative
La neocorteccia e le emozioni
Superamento della dicotomia
corticale - sottocorticale
Cognizione
Emozione
Lateralizzazione emisferica e dicotomia
emozioni positive - negative
Da un unico sistema neurale per
tutte le emozioni a
Sistemi neurali complessi e
specifici per tipo di emozione
Il circuito della paura
LeDoux
(1996)
Il circuito della paura e ruolo dell’amigdala
LeDoux
(1996)
Cortecce
associative
Cortecce
sensoriali (visiva)
Talamo
Nucleo
laterale
Amigdala
Comport.
Autonomiche
Endocrine
Nucleo
centrale
Nuclei
modulatori
Nuclei
attivatori di
risposte
Sostanze
Neuromodul.
Il circuito della paura e ruolo dell’amigdala
LeDoux
(1996)
Talamo
Amigdala
Ipotalamo
(ormoni e regolazione motivazionale
– comportamentale)
Ippocampo
(memoria, elaborazione contesto)
Doppia via di elaborazione
Via alta
Cortecce
associative
riconoscimento
degli stimoli
LeDoux
(1996)
Cortecce
sensoriali
(visiva)
Talamo
Via bassa
elaborazione e
risposta veloce
Amigdala
Risposta
Il condizionamento alla paura
LeDoux (1996)
Risposta di paura
Amigdala
struttura ad alta plasticità cerebrale
Damasio (1994, 1999, 2001)
1. Interazione mente – cervello – corpo
2. Integrazione tra emozione e cognizione
Emozioni e sentimenti
(Damasio, 1994, 1999)
Emozione: atto valutativo
automatico + conseguenze
somatiche inconsapevoli
Cort. sensoriali
Cort. Associative
(modificazioni del milieu
interno dell’organismo)
Primarie e Secondarie (apprese)
PFC
Sentimenti:
rappresentazione cerebrale
delle modificazioni del
milieu interno = percezione
soggettiva dei cambiamenti
somatici
Corpo
Attivazione delle Emozioni Primarie
Damasio (1994)
IR
IR
Cort front
ventromediale
Segnali diretti ai
muscoli del viso e
degli arti
tal
ipo
amig
Segnali del sistema
nervoso autonomo
Cort
sensoriali
inferiori e
associative
Risposte
endocrine e
chimiche dirette al
flusso sanguigno
Segnali diretti ai
nuclei
neurotrasmettitori
Integrazione tra cognizione ed
emozione
Emozione e Decisione
I processi decisionali si basano sulla
valutazione emozionale
Studi su pazienti con lesioni prefrontali
Il marcatore somatico
Il marcatore somatico
Esito positivo
Emozione
positiva
Esito negativo
Emozione
negativa
Decisione
Modificazioni corporee
e cerebrali
Riattivazione
sulla base
dell’esperienza
precedente
Marcatore somatico:
influenza lo stato interno
e orienta il
comportamento
Evoluzione dei modelli teorici
del cervello e dei processi mentali
Centro cerebrale unico per tutte le emozioni
Sistema cerebrale sottocorticale
tutte le
emozioni
unico per
Dicotomia subcorticale – corticale
(emozione – cognizione)
La lateralizzazione emisferica
Circuiti cerebrali complessi e specifici per
tipo di emozione
Integrazione mente – cervello - corpo
Panksepp (1998)
Stimolo, evento
ambientale
Emozioni
Anticipazione
(seeking)
Paura
Rabbia
Panico
Sistemi motivaz. sociali
Sistemi motivazionalicomportamentali
Comportamento
Attaccamento
Accudimento
Sessualità
Competizione
Cooperazione
Affiliazione
Gioco Sociale
Panksepp
(1998)
Comportam. Appetitivo Autostimolazione Comportam.
rinforzati Anticipazione e Ricerca
Dopamina
Nucleo del setto
Gangli della base
Seeking
Fuga
Freezing
Difesa
GABA e BZ
Serotonina CCK
Ormoni stress
Amigdala
Ipotalamo
PAG
Fear
Panic
Rage
Attacco
Lotta
Agitazione Vocalizzaz.
di stress Attaccamento
Contatto sociale
Norepinefrina
Serotonina GABA
Amigdala
Ipotalamo
PAG
Le basi neurobiologiche
dell’attaccamento e dei legami
sociali
Neuromodulatori: endorfine
(oppiacei) endogene
Aree cerebrali: Grigio Peri-Acquedottale (PAG),
amigdala, ipotalamo
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
Il cervello sessuale
Ipotalamo
Ippocampo
Vasopressina / Ossitocina
recett. ossitocina
memoria?
Eccitaz.
Erezione
Orgasmo
territorialità
aggress. tra maschi
corteggiamento
Desiderio
Erezione
Area preottica
elevato dimorfismo,
molti recettori per il
testosterone
Attivazione sessuale
Accoppiamento
PGA
Amigdala
recettori di steroidi
sessuali
endorfine
comport aggressivi
accoppiamento
Tomografia a emissione di positroni (PET)
Normale
Cocaina