Sviluppo del cervello
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sviluppo del cervello. "Se il cervello è davvero la fabbrica del pensiero, nel senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico" (A. Pronchiantz). embriogenesi.

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Presentation Transcript

"Se il cervello è davvero la fabbrica del pensiero, nel senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

(A. Pronchiantz)


embriogenesi senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"


INDUZIONE NEURALE senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

Processo mediante il quale alcune cellule del foglietto più esterno dell'embrione cominciano a trasformarsi in tessuto nervoso.

Periodo critico

16° giorno placca neurale

solco neurale

21° giorno tubo neurale


PROCESSO PROLIFERATIVO (250.000 unità al minuto) senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

La cessazione del processo mitotico innesca la successiva migrazione e conferisce l'indirizzo definitivo.


MIGRAZIONE senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

Ameboide, su un substrato (glia), verso la destinazione definitiva alla velocità 1/10 mm al giorno


ADESIONE SELETTIVA senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

Formazione di connessioni con altri neuroni "vie marcate" - NGF


MORTE SELETTIVA CELLULARE senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

Numero di contatti funzionali

Eliminazione di alcune connessioni, stabilizzazione di altre

Attività funzionale


Stadio delle tre vescicole primitive: senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"

cervello anteriore: telencefalo (corteccia, nuclei della base), diencefalo

cervello medio: mesencefalo

cervello posteriore:

ponte e cervelletto, bulbo, midollo spinale


Stadio delle cinque vescicole senso di luogo in cui il pensiero è fabbricato, occorre ammettere che, per un individuo, la costruzione del suo cervello e quella del suo pensiero sono un tutto unico"


Alla nascita il cervello non è completamente sviluppato, esso è solo un terzo di quello adulto.

Il suo sviluppo prosegue per tutto il primo anno

Le aree associative pre-frontali raggiungeranno la piena maturità soltanto a 20 – 25 anni


DARWINISMO NEURALE esso è solo un terzo di quello adulto.

Edelman: il cervello potrebbe funzionare come un sistema selettivo e che quello che noi chiamiamo apprendimento potrebbe essere in realtà una forma di selezione.

la variabilità individuale è connessa a fattori genetici e ambientali.

La teoria da lui sviluppata si fonda su tre tesi fondamentali:

1) Durante lo sviluppo del cervello nell'embrione, fra le cellule cerebrali (neuroni) si forma un modello di connessioni altamente variabile e diverso da individuo a individuo.

2) Dopo la nascita, in ciascun individuo si fissa uno schema di connessioni neurali, ma certe combinazioni di connessioni sono scelte a preferenza di altre in conseguenza degli stimoli che il cervello riceve attraverso i sensi.

3) Tale selezione avverrebbe particolarmente in gruppi di cellule cerebrali che sono connesse fra loro in schede o mappe, e queste mappe hanno un dialogo fra loro per creare categorie di cose e di avvenimenti.


Poiché il cervello deve essere preparato a far fronte a eventi imprevedibili, deve rappresentare gli stimoli in mappe in una grande varietà di modi.

Il principio evoluzionistico basilare qui all'opera è che gli stimoli vengono organizzati in schemi che possano aiutare l'organismo a far fronte al suo ambiente.

Edelman vede, quindi, l'attività del cervello come altamente individuale, sostenendo inoltre che due cervelli non reagiscono mai allo stesso modo di fronte ad un identico stimolo.

Ogni persona, secondo questa teoria, è unica: le percezioni sono in qualche misura creazioni, e i ricordi fanno parte di processi continui di immaginazione. La vita mentale non può essere ridotta in molecole.

L'intelligenza umana non consiste solo in un accrescimento continuo delle conoscenze, ma nel rielaborare, ricategorizzare, e quindi generalizzare, l'informazione in modi nuovi.


Le pre-rappresentazioni e i giochi cognitivi eventi imprevedibili, deve rappresentare gli stimoli in mappe in una grande varietà di modi.

“Diderot immaginava nel Sogno di d’Alembert che la formazione di un ‘ reticolo ’ a partire da quelle che egli chiamava ‘ molecole ’ potesse produrre un ‘tessuto di materia sensibile ’ all’origine di un’azione e di una reazione. Questa anticipazione di ‘materialismo istruito ‘ apriva quindi la via all’idea che le nostre funzioni cerebrali, le nostre sensazioni e i nostri pensieri fossero il prodotto dell’organizzazione della materia”

Jean-Pierre Changeux

La cosa essenziale nell’organizzazione del cervello è l’architettura della rete cellulare e molecolare


Attività spontanea del cervello eventi imprevedibili, deve rappresentare gli stimoli in mappe in una grande varietà di modi.

Nel neurone esistono dei potenziali d’azione spontanei prodotti da dispositivi speciali (oscillatori molecolari) costituiti come minimo da due proteine-canale antagoniste ma accoppiate.

Questi oscillatori molecolari sono responsabili di fluttuazioni lente del potenziale elettrico di membrana che, al di là di una certa soglia, scatenano dei potenziali d’azione spontanei

La sincronizzazione temporale della scarica di un gruppo di neuroni

crea integrazione e coordinazione tra le popolazioni di neuroni interconnessi


La sincronia rivelerebbe il legame tra i neuroni, ma non ne sarebbe necessariamente la causa.

Ma la cosa più inquietante è che in certe popolazioni di neuroni fenomeni di sincronia si producono spontaneamente senza significato apparente.

L’esistenza di una attività corticale sostenuta in assenza di input sensoriale è un fenomeno consolidato, anche nelle aree sensoriali primarie, e non si tratta di semplice rumore.


Il bambino appena nato si mette ad esplorare il mondo esterno e

interrompe la sua ricerca solo quando dorme

Questa attività esplorativa si organizza intorno alla produzione nel cervello di ipotesi spontanee , pre-rappresentazioni


“Tale attività implica la verifica delle ipotesi per prove ed errori attraverso quelli che noi chiamiamo giochi cognitivi, i quali nelle fasi iniziali dello sviluppo precedono i giochi linguistici”

“L’ipotesi che si propone è che l’acquisizione della conoscenza sia indiretta e risulti dalla selezione di pre-rappresentazioni, dette anche schemi preliminari, schemi neuronali”


L’attività spontanea neurale assume un ruolo centrale, contribuendo a una sorta di generatore di diversità di tipo darwiniano

Le pre-rappresentazioni corrisponderebbero a stati di attività dinamici spontanei e transitori di popolazioni di neuroni capaci di formare combinazioni multiple.

Le pre-rappresentazioni attiverebbero in modo combinato strutture innate e insiemi di distribuzioni neuronali risultanti da esperienze precedenti


  • La variabilità delle reti neuronali può essere data da: contribuendo a una sorta di

  • comportamento aleatorio degli oscillatori neuronali

  • errori di trasmissione sinaptica (la risposta del neurone post sinaptico non sarebbe sempre identica a se stessa, ma avrebbe soltanto una probabilità di comparsa)

  • attivazione in modo combinatorio

La pre-rappresentazione è inserita all’interno dell’organizzazione gerarchica e in parallelo delle reti cerebrali in modo da subire i vincoli del contesto particolare in cui essa compare


Il bambino sin dalla nascita e più tardi l’adulto contribuendo a una sorta di , “proietta” pre-rappresentazioni sul mondo che lo circonda in un modo dapprima esplicito, attraverso azioni motorie, poi in un modo tacito, “mentalmente”. Si dà insomma a giochi cognitivi

Procedendo semplicemente per prove ed errori, il bambino tenta di riconoscere, di identificare, di “categorizzare” oggetti e fenomeni del mondo che lo circonda


Lo schema proposto è che una pre-rappresentazione può essere stabilizzata o meno in funzione del segnale ricevuto dal mondo esterno.

Essa costituisce un test dell’accordo, della conformità o anche dell’adeguazione delle pre-rappresentazione nei confronti dell’ambiente.

Questo test permette di scoprire se essa “dia senso” o meno e potrebbe fondersi su due meccanismi plausibili:


Il primo è la “ essere stabilizzata o meno in funzione del segnale ricevuto dal mondo esterno.selezione per ricompensa ” usato di preferenza per la valutazione delle azioni. I segnali ricevuti dall’ambiente attivano certe vie neuronali che intervengono nella motivazione e/o nel piacere della ricompensa.

La coincidenza nel tempo delle pre-rappresentazioni generata in modo interno e dalla risposta positiva evocata in modo esterno porterebbe a stabilizzare l’ipotesi adeguata.

Il secondo è la “selezione per risonanza” che si fonda sulla corrispondenza tra l’attività percettiva suscitata da stimolazioni sensoriali e la pre-rappresentazione esistente al momento dell’esperienza sensoriale.

Queste due modalità di selezione comporterebbero la stabilizzazione di significati o di conoscenze sottoforma di “mappe” di rappresentazione


Un modello ridotto, neuronale, della realtà esterna sarebbe così selezionato e archiviato in memoria nel cervello.

Per via della selezione, il numero di pre-rappresentazioni dovrebbe diminuire nel corso dell’esperienza sul mondo.

In altre parole, per riprendere la formula dell’Uomo neuronale (Changeux 1983):

“apprendere è eliminare”

“Della realtà, non cogliamo nulla di assolutamente vero, ma soltanto ciò che capita casualmente, conformemente alle disposizioni momentanee del nostro corpo e alle influenze che ci toccano o ci urtano”. Democrito


N G F così selezionato e archiviato in memoria nel cervello.

(Nerve Growth Factor)

Fattore di crescita della cellula nervosa

1948 – inizio degli studi (E. Bueker)

1953 – viene isolata la proteina (Levi-Montalcini, Cohen)

1986 – Rita Levi-Montalcini riceve il Nobel


funzione del N G F così selezionato e archiviato in memoria nel cervello.

TROFICA : viene assorbito dalle terminazioni nervose e trasportato al corpo cellulare, il blocco della sua captazione o del suo trasporto determina la morte della cellula

CHEMIOTATTICA: guida la crescita delle fibre nervose nella direzione del suo gradiente di concentrazione

DIFFERENZIATIVA: capace di indirizzare verso un programma differenziativo cellule che originano da una comune matrice


MODULATRICE così selezionato e archiviato in memoria nel cervello. di funzioni cellulari nervose ed endocrine (implicato nei meccanismi di difesa e offesa nei topi maschi)

nel sistema immunitario (aumento dei linfociti T e B)

nell’infiammazioni allergiche

VERSO UN’UNITA’ DEI TRE SISTEMI NERVOSO, NEUROENDOCRINO, IMMUNITARIO?


embriogenesi così selezionato e archiviato in memoria nel cervello.

Pre-

rappresentazioni

Darwinismo

neuronale

N G F


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