SISTEMA NERVOSO
SISTEMA DI INTEGRAZIONE
SISTEMA
AFFERENTE
SENSORIALE
SISTEMA DI
INTEGRAZIONE
SISTEMA
EFFERENTE
MOTORIO
Funzioni sensoriali
Capacità di raccogliere le informazioni relative all’ambiente
esterno (ma anche interno) ed elaborarle per formare
sensazioni e percezioni.
Stimoli
sensoriali
Recettore
sensoriale
AL SNC
Trasduzione
del segnale
Segnale
nervoso
Il
segnale
nervoso
ottenuto riflette alcune
importanti caratteristiche
dello stimolo:
• modalità (qualità)
• intensità
• durata
• localizzazione
CODIFICAZIONE
RECETTORI SENSORIALI
Sono TRASDUTTORI ATTIVI; trasduttori, perché capaci di trasformare qualunque
tipo di energia in entrata in energia elettrica ed amplificano l’energia in uscita;
attivi, perché possiedono una propria energia derivante dal metabolismo cellulare.
I recettori stimolati producono un potenziale di recettore che innesca il potenziale
di azione.
I° TIPO: meccanocettori quali i
corpuscoli del Pacini e quelli di Merkel e
i nocicettori;
II° TIPO: cellule cigliate dell’apparato
vestibolare e di quello acustico;
III° TIPO: fotocettori retinici.
Classificazione dei recettori in base
alla loro localizzazione
• ESTEROCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dall’esterno, per cui
sono localizzati sulla superficie dell’organismo (tutti i
cutanei, della retina, dell’orecchio interno e della
nasale).
recettori
mucosa
• ENTEROCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dall’ambiente interno,
per cui sono localizzati in profondità (recettori viscerali).
• PROPRIOCETTORI: sensibili a stimoli provenienti dai muscoli, dai
tendini e dalle articolazioni cioè sensibili ai movimenti e alla posizione
del corpo nello spazio (fusi neuromuscolari, organi tendinei del Golgi).
Classificazione dei recettori in funzione
della forma di energia alla quale sono
selettivamente sensibili
Meccanocettori: energia meccanica
Chemocettori: energia chimica
Termocettori: energia termica
Fotocettori: energia luminosa
Elettrocettori: energia elettrica
Nocicettori: stimoli dolorifici e potenzialmente lesivi
Proprietà dei recettori
1. SELETTIVITA’ o SPECIFICITA’: dovuta alle caratteristiche molecolari della
propria membrana e alla propria struttura.
Stimolo adeguato: stimolo di minima intensità che attiva in modo specifico
un particolare recettore e quindi una particolare fibra nervosa.
2. RIPETITIVITA’
Proprietà dei recettori
3. ADATTAMENTO
tonici o a lento adattamento, continuano
a rispondere dando una scarica d'impulsi
costante per tutta la durata dello stimolo
fasici o a rapido adattamento, si
inattivano rapidamente pur perdurando la
stimolazione
Recettori fasico-tonici: rispondono all’inizio dello stimolo con una breve scarica fasica ad
elevata frequenza che poi si riduce notevolmente mantenendosi per tutta la durata dello
stimolo stesso
Proprietà dei recettori
4. ATTIVITA’ SPONTANEA
Processo sensoriale
TRASDUZIONE DELLO STIMOLO: processo di trasformazione dell’energia dello
stimolo da parte del recettore
CODIFICAZIONE NERVOSA: processo mediante il quale le informazioni relative
allo stimolo vengono rappresentate in una serie di
potenziali d’azione.
(1)
(2)
(3)
L’energia dello stimolo adeguato modifica la conduttanza di membrana in quanto
provoca l’apertura o la chiusura di canali ionici, con conseguente variazione del potenziale
di membrana. Questa variazione del potenziale di membrana è detta potenziale del
recettore o potenziale generatore.
(1-2)
Processo sensoriale
meccanocet
tore
chemocett
ore
Processo sensoriale
(1)
(2)
(3)
(3) Il potenziale di recettore (segnale analogico) deve essere trasformato in
potenziali d’azione (segnale digitale). Ciò avviene mediante il processo della
codificazione nervosa.
Nella successione dei potenziali d’azione
(codice nervoso) sono rappresentate le
caratteristiche dello stimolo
•
MODALITA’
• INTENSITA’
• DURATA
• LOCALIZZAZIONE
Modalità e intensità dello stimolo
Legge delle energie sensoriali specifiche: la
capacità di codificare la modalità di uno stimolo è
una proprietà delle fibre nervose sensoriali ed è
legata al tipo di energia dello stimolo.
Intensità codificata da: 1) frequenza
di scarica del neurone afferente
primario, e 2) numero di fibre attivate
simultaneamente.
• La frequenza di scarica del neurone
afferente primario è tanto più elevata
quanto maggiore è l’intensità dello
stimolo.
Quindi,
nel
processo
sensoriale si passa da un “codice di
ampiezza” (quello del potenziale di
recettore) ad un “codice di
frequenza” (quello dei potenziali
d’azione);
quest’ultimo
esprime
l’intensità dello stimolo.
Durata dello stimolo
L’informazione relativa a
questo parametro dello
stimolo si ottiene soprattutto
dai recettori tonici (a lento
adattamento).
Tuttavia,
anche recettori fasici (a
rapido
adattamento)
possono dare informazioni
sulla durata dello stimolo,
definita
dall’intervallo
temporale che intercorre tra
le risposte on e off.
Localizzazione dello stimolo
Resa possibile dall’organizzazione
topografica dei sistemi sensoriali:
cioè, i rapporti che i recettori
stabiliscono tra di loro a livello
periferico si ritrovano anche a livello
centrale. Perciò, nel sistema nervoso
centrale si possono descrivere vere e
proprie mappe definite “mappe
somatotopiche”.
Campo recettivo
Campi recettivi
Per i neuroni di ordine superiore i
campi recettivi divengono più
complessi; inoltre, poiché nei
diversi nuclei si può avere
l’interposizione di neuroni inibitori, i
campi recettivi possono assumere
carattere misto, eccitatorio e
inibitorio.
Inibizione laterale
La presenza di una zona inibitoria nel campo recettivo è importante perchè
permette di aumentare la capacità discriminativa tra stimoli contigui. Il meccanismo
che ne è alla base è detto inibizione laterale ed amplifica i contrasti.
stimolo
interneuroni
inibitori
In assenza di inibizione laterale la
divergenza dei segnali dai recettori
degrada la localizzazione del
segnale
In presenza di inibizione laterale il
feedback
inibitorio
migliora
la
localizzazione del segnale a livello dei
neuroni afferenti secondari