Giuseppe Marini : Neurofisiologia I (aa.2009-2010) 1 - AppuntiMed

Giuseppe Marini : Neurofisiologia I (aa.2009-2010) 1

Introduzione 

Le prime mielinizzazioni avvengono verso il terzo mese, solo ad un anno e mezzo si arriva all’autocoscienza, 

in pratica si ha l’accensione, l’attivazione di tutto il sistema. L’autocoscienza ci differenzia dagli altri 

animali, che sono dotati di sola coscienza : l’autocoscienza include il concetto di sé, così come i concetti di 

“cane”, o di qualsiasi altro oggetto. Questa è molto fortemente associata al linguaggio, laddove ogni parola 

deve assumere un significato e deve riferirsi a qualcosa. 

Coscienza ⇒ formazione reticolare, strutture tronco encefaliche : funzionalità automatica, autonoma.. 

Autocoscienza ⇒ strutture encefaliche superiori 

§ 

Neurofisiologia nella storia 

Filosofi Greci : Aristotele poneva la sede dell’anima e della personalità nel cervello e nel cuore, se 

andiamo invece a leggere un famoso testo di Ippocrate egli credeva risiedesse tutto 

nel cervello: le emozioni, la memoria, le paranoie, la follia. 

Jean Ferneils (VI sec) : il primo ad usare il termine “fisiologia”: il discorso sulla natura dell’uomo 

Vesalio (1543) : Padova. Descrive per primo le circonvoluzioni cerebrali 1 . 

Cartesio (1600), artefice del “dualismo”, della separazione dei concetti di “cervello” e “mente”. 

Se la mente non è dentro il cervello ma vi si insinua dall’esterno, lo spiritualismo è 

dietro l’angolo. Ancora oggi si ritrova questa tendenza a separare il pensiero, le emozioni, 

dalle strutture fisiche, dai processi neurologici cerebrali. 

Galvani (1798) : fu il primo a descrivere l’elettricità animale (le attività neuromuscolari delle 

rane). L’elettroencefalogramma 2 è la registrazione su carta dell’attività elettrica 

del cervello. 

Aldini (1800) : suo nipote, che provò ad elettrostimolare la corteccia esposta dei decapitati. 

Il problema era che dopo pochi minuti si ha la morte cerebrale, e i neuroni non sono 

più responsivi. Anche se fosse stato più veloce, si ha comunque l’instabilità del 

punto corticale: in certi momenti l’effetto c’è, ed in altri, no. 

Questo a lungo tempo fece credere che il tessuto non fosse stimolabile. 

Pierre Broca (1850): individuò nelle aree 44-45 delle lesioni trombotiche in un paziente con 

deficienze linguistiche grazie ad una autopsia sul suo cervello. Grazie a questa 

prima esperienza si diede il via ad una serie di studi per la localizzazione di altre 

aree funzionali. 

William James (1870 c.a) : è con lui che comincia la moderna neurofisiologia, sosteneva che la 

mente fosse un processo, non una sostanza, alla base della quale stavano i 

collegamenti tra i vari elementi. 

Wernike (1880) proseguì lo studio di Broca 3 , ma ampliando la filosofia localizzazionistica: secondo 

lui era un evento corollario dipendente dall’interconnessione di diverse aree 

(è un’impostazione frenologica, che ora sta tornando in auge 

Penfield (1900) : gli si deve la definizione di mappe della citoarchitettonica funzionale, allo 

scopo di eseguire asportazioni mirate in caso di eventi tumorali. Questi studi ci 

iniziarono anche allo studio delle aree cerebrali connesse con i sistemi della 

memoria (lobo temporale, sistema limbico..)… 

Brodmann (1909) : divise la corteccia nelle famose aree attraverso la citoarchitettonica, ma non 

funzionale. 

NB: la suddivisione di Brodmann va imparata a memoria 

1 Alcuni animali non hanno le circonvoluzioni, e sviluppano molta meno superficie : noi abbiamo 1,5m 2 di corteccia 

cerebrale, per 1500g (il cervelletto invece ha 0,75 m 2 per 1 /3 del peso 

2 Il merito reale della scoperta dell’EEG è da attribuire a Caiton. Egli scrisse un articolo, ma in mancanza all’epoca 

dell’apparecchiatura fotografica i suoi studi non ricevettero particolare attenzione. 

3 non è quasi mai stato possibile evocare la parola tramite stimolazione elettrica dell’encefalo, magari solo mediante 

stimolazione di nuclei talamici interni, che porta acqua al mulino dell’ipotesi centro-encefalica secondo la quale la 

corteccia è “debitrice” dell’azione dei nuclei interni. 


Sherrington (1900) : è il punto d’inizio della neurofisiologia moderna. 

Nasce il concetto di sinapsi. Ciò genererà una scissione fra… 

o neuronismo ⇒ Ramon de Cajal: neurone come un’entità indipendente interconnessa 

con le altre; da qui nasce l’idea di una polarità trasmittente e di una ricevente 

o reticularismo ⇒ Camillo Golgi: si ha soluzione di continuità tra i neuroni: sinapsi 

elettriche. Ad ogni operazione psichica si ha la mozione di tutto il 

cervello. Ora si sta tornando a questa scuola di pensiero, con il 

neo-reticularismo. 

A Charles Sherrington va l’intuizione del concetto di final commmon path: 

(via finale comune): sarebbe costituita dal motoneurone.. questo è un concetto 

anche filosofico: il motivo d’essere è l’agire, l’azione. 

Egli ipotizzò anche le connessioni sinaptiche, i fenomeni d’innervazione 

reciproca tra muscoli antagonisti. Fu il primo a stabilire, attraverso lo studio 

degli scimpanzé una topografia, una divisione in precisi settori del SNC : 

procedette alla stimolazione delle zone prerolandriche, rendendosi conto della 

diversa area dedicata a diverse parti del corpo (faccia e mani sono più 

rappresentate p.es). Approfondì anche il riflesso di grattamento nel cane, 

che è strettamente collegato con la deambulazione (il camminare non è altro 

che un alternarsi di flessione/estensione, con processi di inibizione/stimolazione di 

antagonisti/agonisti). 

Loewi & Dale (1936): scoprono i neurotrasmettitori 

Shannon & Weawer (’40): Alla base dell’AI (Artificial Intelligence), della cibernetica. 

tra gli anni ’60 e ’70 si ha il fermento di conoscenze : dentriti, neurotrasmettitori, 

molecole varie, anche grazie alle immagini computerizzate, i legami della genetica 

con le patologie; gli anni ’90 vennero definiti “la decade del cervello”, dove si 

sarebbero dovuti risolvere i suoi misteri… ovviamente non è stato così… 

§ 

Richiami di neuroanatomia 

Ricordiamo in particolare alcune nozioni: 

1) cervelletto: ha una superficie totale di 0,75 m 2 ed 1 /3 della massa del cervello: vi troviamo lobuli (lobulatura), 

folia. A differenza dell’encefalo, che presenta invece emisferi, circonvoluzioni… 

2) centri pontini: il ponte è un gate, una porta d’accesso ai centri superiori, ma possiede anche 

proiezioni frontali, occipitali (riflessi visivo - motori) 

3) corpo calloso, importante via inter-emisferica possiede 200 mln di fibre. E’ un elemento 

sessualmente dimorfico: nel sesso femminile si presenta del 10% più grande 

- Agenesia del corpo calloso consiste nella mancanza del corpo calloso su basi genetiche: questi 

soggetti subiscono fenomeni di plasticità: attraverso commessure anteriori/posteriori, corpi 

intermedi talamici.. in questo modo si ha lo ristabilimento di queste connessioni per altre vie (si 

nota soprattutto nelle popolazioni geneticamente isolate, dove si ha un’incidenza di malattie 

genetiche che risulta superiore). 

- split Brain (cervello diviso): è la divisione dei due lobi per escissione del corpo calloso, che si 

effettuava ancora negli anni ‘60/’70 per evitare l’espansione di focolai epilettici; i due emisferi, 

non comunicando tra di loro vanno incontro ad esperienze diverse.. 

4) diaschisi: l’incrociamento delle fibre, che viene a mancare solo nel nervo olfattivo, che è tralaltro 

l’unico a non passare per il talamo. Ferrier fu il primo a individuare questi fenomeni sulle 

scimmie, in particolare studiando l’emiplegia : egli sosteneva che fosse incurabile. A 

Roma invece, Luigi Luciani provò a mantenere le scimmie vive per mesi, e concluse che 

le lesioni potessero subire un recupero (plasticità neuronale), che oggi si applica nella 

fisioterapia riabilitativa. 

5) somatotopia: permette di tracciare mappe cerebrali (che oggi si sa essere multiple): associandole a 

diverse funzioni si può avere una base per la neuroriabilitazione. 

Queste mappe, che si basano su specifici collegamenti neuronali si devono probabilmente 


a meccanismi Ag Ab simili, che permette 

ai terminali di specifici neuroblasti di 

collegarsi selettivamente con i terminali 

corretti. 

⇒ intelligenza collettiva è alla base del concetto che un 

neurone, singolarmente non può nulla, in gruppo è in 

grado di assolvere a molte funzione. Vale la stessa cosa 

per gli insetti, per esempio (colonie di formiche vs la 

singola formica). 

6) stereo tassia sarebbe il concetto della fissazione del 

cranio durante interventi neurochirurgici : 

è stato fondamentale nello studio della 

neurofisiologia, ma lo è anche nella neurochirurgia, per avere riferimenti precisi delle 

masse cerebrali. 

Ci sono quindi diverse Teorie organizzazionistiche 

1) localizzatrice ⇒ un’area, una funzione 

2) totipotente ⇒ può essere giustificata in fondo grazie alla plasticità neuronale, particolarmente 

osservabili nei sordi e/o nei ciechi 

3) associazionista e collaborazionista ⇒ diverse aree collaborano attraverso collegamenti neuronali 

per giungere ad un particolare risultato 

PET (Positron Emission Tomography) 

§ 

tecniche di neuroimmagine 

Onde γ prodotte per esempio dall’isotopo radioattivo H2O 15 (iniezione intravenosa, se possibile 

interaracnoidea), viaggiano per la struttura cerebrale per tratti di pochi cm, e appena incontrano un elettrone 

negativo si annichiliscono producendo fotoni, registrabili da una macchina specializzata, 

che li rileva alla massima potenza a patto che si muovano a 180° rispetto al rilevatore. 

E’possibile eseguire un esperimento sulla memoria legata ad esperienze visive, 

proiettando nel campo visivo sinistro. Bisogna tenere presente che l’integrazione tra i due 

campi visivi richiede 4 c.a 30ms. 

Si chiede al soggetto: pensa a qualcosa di verde, ma non lo dire. Ciò scatena delle 

memorie: si studia quindi come il soggetto richiama mnemonicamente dall’input elementi 

corrispondenti alla richiesta. 

La cosa interessante è che i localizzazionisti hanno torto: non si attiva una sola area, ma tante zone 

discrete: l’ippocampo, il lobo parietale 5 , temporale. i corpi mammillari 6 . Fondamentalmente si parla 

dell’emisfero sinistro: quello opposto al campo visivo. 

SPET (Single Photon Emission computed Tomography) 

4 tecniche tachiscoscopiche possono essere utilizzate per venire a capo delle dominanze emisferiche, utilizzando un 

unico campo visivo ed attivando un unico emisfero 

5 l’erba, le foglie, fanno parte dello spazio : questo implica anche problemi di localizzazione spaziale, che si risolvono 

nel lobo parietale. L’agnosia spaziale può generarsi a partire da lesioni del lobo parietale. 

6 Ricevono le Fimbrie dai settori del fornice, quindi dall’ippocampo (è uno dei due output dell’ippocampo, l’altro è 

mirato a rafforzare la memoria). 


Legata allo Xenon 133 , che è in grado di liberare singoli fotoni, e non gruppi di essi (per cui la PET rilevava 

solo quelli a 180°). Sono le tecniche scintigrafiche, già citate. E’ più semplice e lineare, 

legata agli anni ’80. 

Si noti la scintigrafia di un uomo a riposo (REST), si dice in veglia tranquilla, nella quale 

il lobo frontale è il 20% più irrorato (si lascia vagare la mente..). Le zone nere sono il 

60%, le bianche il 40%, e su questa base si notano tutte le mutazioni della distribuzione 

della circolazione dipendentemente dall’azione svolta… 

ripasso : Vasodilatazione 

l’immagine di seguito si riferisce alla teoria classica 

della vasodilatazione da metabolismo: gli ioni H 

prodotti attivano l’antiporto H + /Ca 2+ ⇒ Ca 2+ int↓. 

La teoria moderna prevede l’interazione 

CO2 - COX/NOS, e la produzione di PGI. Tutte 

queste cose provocherebbero la vasodilatazione. 

Anche il potassio ed il calo di ATP hanno un loro 

ruolo : 

↓ATP, Kcell↑ ⇒ iperpolarizzazione ⇒ chiusura 

canali Ca 2+ volt dept ⇒ Ca 2+ cell 

MRI (Magnetic Resonance Imaging) 

Sfrutta il fatto che ogni atomo è in grado, immesso in un campo magnetico (misurato 

in T: Tesla), di modificare lo spin dei suoi atomi. Si parla di 2000 - 3000 T. 

Fatto sta che si ha una risposta in radiazioni elettromagnetiche (da cui la 

“risonanza”). Le zone ricche di neuroni sono irrorate tre volte le altre, e sono 

quindi più ricche di acqua (H2O = 90% del plasma), questo fa si che restituiscano 

una maggior risposta in onde elettromagnetiche 7 così ché la sost. grigia appare 

bianca 8 . 

Facendo risuonare altri atomi che l’idrogeno (quindi l’H2O), si ottengono ovviamente 

risultati diversi, e ciò è ottenibile con tecniche radiologiche, o di neuroimmagine. 

f MRI (MRI funzionale) 

7 La cavità orbitaria, i ventricoli cerebrali, appaiono decisamente scuri, ed infatti sono ricchissimi di acqua, la quale 

contenendo l’idrogeno restituisce più energia. 

8 bisogna considerare un effetto positivo/negativo : una cosa è la lastra stampata, una la lastra tout court vista 

controluce… ovviamente una è il negativo dell’altra… per cui a volte è il contrario 


Non è quella statica, che serve per cercare lesioni, ma serve per monitorare l’attività di certe aree in 

relazione all’aumentato flusso (che è metabolismo dipendente). 

Le Bold tecniques, sono un’f MRI anche loro, sfruttanti la de-ossigenazione del sangue al passaggio in una 

zona particolarmente attiva. La difficoltà sta nel tarare gli strumenti: capire qual è il livello di consumo 

basale 

NIRS (Near Infra Red Spettropscopy) 

Sfrutta, tramite gli infrarossi, i bambini prima del settimo anno d’età, nei quali la scatola 

cranica ancora non è completamente ossificata ed è più sottile. Sfrutta la diversa 

rifrazione degli infrarossi da zone più o meno de-ossigenate. 

Sovrapposizione : si possono usare tecniche come la PET su immagini ottenute con l’MRI, 

per esempio per effettuare uno studio campimetrico (per analizzare l’attivazione delle aree 

visive sui due emisferi in base che l’attenzione sia dalla parte controlaterale 9 del campo 

visivo; immagine ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 

MEG (Magneto Encefalo Grafia) 

Studia i fenomeni magnetici associati all’attività elettrica cerebrale. 

Richiede strumenti sensibilissimi, e precise schermature magnetiche: 

i campi elettromagnetici generati dall’attività cerebrale si aggirano su 

femto-Tesla (x10 -15 ), quindi sarà necessario schermare anche il 

campo magnetico terrestre. Poche sono le strutture ad averla, ed è 

per esempio un buon strumento per la diagnosi dell’epilessia, oltre 

che per studi neurofisiologici. 

§ 

9 la generalizzata diaschisi delle fibre, anche discendenti (come i fasci piramidali), può trovare spiegazione p.es che se 

le informazioni visive proveniente da destra richiedono certi riflessi, è opportuno che sia lo stesso lobo a provocare la 

mozione dell’arto controlaterale. 


Scariche corollarie 

Le scariche corollarie trovano applicazioni in diversi meccanismi nervosi, sostanzialmente consistono in 

“copie” di segnali in uscita dal sistema nervoso, che invece che finire all’elemento esecutore (muscoli vocali, 

oculomotori…) rimangono all’interno del SNC informandolo di cosa sta avvenendo… hanno diverse 

applicazioni, tra cui… 

• oculomozione 

a. movimenti microsaccadici: avvengono di continuo, e sono utili ad evitare l’esaurimento dei 

neurotrasmettitori retinici. Durante il micro-movimento dell’occhio, grazie ad una scarica corollaria, 

avviene una temporanea inibizione della trasmissione sensitiva: quando l’occhio si muove è cieco. 

b. percezione del movimento reale: se un oggetto si muove nel campo visivo, e quindi sulla retina, i 

casi sono due: si è mosso l’oggetto o si è mossa la retina. L’informazione riguardo lo spostamento 

dell’occhio è garantito da scariche saccadiche.. 

• Motion Theory of Speech Perception: scaturisce dal fatto che “percepiamo” una parola solo nel 

momento in cui sappiamo dirla: in pratica dicendola, rimane 

lo schema motorio nel cervello. 

Su questa base, la sequenza di impulsi che corrisponde alla 

parola “cane” proveniente dal nervo otico, s’impatta con lo 

schema motorio per pronunciarla, e lì avviene il 

riconoscimento: ricordiamo infatti che a livello cerebrale, la 

sequenza di movimenti per sillabare la parola e le 

informazioni derivanti dall’orecchio, sono solamente 

sequenze di impulsi elettrici, non parole. 

• Active Touch: consiste nell’esplorazione di un oggetto tramite il senso del tatto, grazie ad una serie 

di scariche corollarie che prevedono una manipolazione dell’oggetto stesso. 

I neuroni specchio, in questo contesto sono importantissimi nell’apprendimento imitativo: questi neuroni, 

prodromi dell’area di Broca nella scimmia nell’area F5, ci portano ad imitare i nostri simili (ciò presuppone 

quindi un comportamento sociale, che veda l’individuo a confronto con suoi simili). 

Fatto sta che fare le cose vuole anche dire impararle, proprio perché il “fare” una cosa, rilascia scariche 

corollarie che “istruiscono” il cervello di sequenze di impulsi. Quando poi si rivede qualcun altro eseguire lo 

stesso movimento, le informazioni combaciano con i programmi motori che sono stati “registrati” dalla 

scarica corollaria. 

Il semantic bootstrap sarebbe un’auto catalisi dovuta alle aree di Broca e di Wernike, per cui sequenze 

di impulsi corrispondenti ad una parola vengono associati ad un oggetto. Questo porta ad una esplosione 

concettuale, che ci porta a “sapere di sapere”, all’autocoscienza. 

§ 


Il linguaggio del Cervello 

Le afferenze somestesiche si sa, fanno riferimento al talamo, che viene ad essere diviso in tre porzioni : 

intralaminare o non specifica ⇒ fanno parte del sistema anterolaterale o spinotalamico: risposta 

a reclutamento, graduale (come nell’induzione del sonno) 

specifica (tt i nuclei esterni: MD, VPM, VPL, VL, VA, LP LD ) ⇒ risposte ad aumento 

d’associazione: nuclei posteriore, medialis, pulvinar… 

Considerando il sistema 

lemniscale (figura ↑), che verrà 

trattato nella III dispensa, 

mediante microelettrodi (visibili 

in figura, ∅ 1µm in punta) posso 

misurare l’attività elettrica sia a 

livello del primo neurone che di 

porzioni superiori della catena. 

⇒ l’energia meccanica dell’aria 

che flette il pelo viene trasdotta 

lungo i nervi come potenziale 

elettrico. Il recettore assume 

quindi le caratteristiche di un 

trasduttore, che trasforma 

un’energia in un’altra. 

Si tratta di una codificazione 

bioelettrica di un segnale 

trasdotto. 

Gli impulsi vengono quindi 

condotti o propagati, NON 

TRASMESSI, dove si 

parlerebbe di sinapsi. 

Le onde quadre (o rettangolari), schematizzate nell’immagine sono inviate da stimolatori a strutture 

nervose: la forma rettangolare esprime le due caratteristiche… 

- intensità (altezza) 1000-1500 µA 

- durata (lunghezza) fino a 1 msec 


La stimolazione elettrica del cervello era eseguita p.es da Penfield. Di recente non c’è più la necessita di 

aprire la calotta, ma si sfrutta la TMS (Trans cranic Magnetic Stimulation), che con un meccanismo ad ansa 

(a cerchio o a 8) scatena dei campi magnetici, in grado di fornire stimolazione 

Il “potenziale d’azione” è l’essenza 

dell’impulso : una brusca modificazione del 

potenziale di riposo che si propaga. 

Nelle cellule eccitabili questo potenziale va 

da -70 a -90 c.a. lo “spike” o “overshoot” 

rappresenta un capovolgimento del potenziale 

di riposo oltre lo zero, che apparirà come una 

punta. 

Nell’immagine si vedono però una serie di linee 

che ne attraversano una isoelettrica. Questo 

dipende dal fatto che si sta misurando 

extracellularmente (nel volume conduttore) : 

ogni neurone infatti si comporta come un bipolo, 

l’elettrodo vede quindi un campo elettrico che si 

avvicina e chi si allontana, assumendo un 

carattere bifasico, e nella registrazione si vede 

quindi una linea orizzontale (la porzione sopra la 

linea isoelettrica sarà l’avvicinamento, quella sotto l’allontanamento), dovuta alla lenta velocità di scorrimento della 

registrazione (si tratta di un oscilloscopio). Eseguendo la registrazione con una velocità superiore il profilo diventerebbe 

quello tipico del potenziale d’azione. 

La sequenza registrata altro non è che il linguaggio con cui comunica il SNC. Le varie lettere rappresentano i 

vari tipi di registrazione effettuabili (tatto, dolore, pressione, calore…): quello che si modifica è il pattern di 

scarica, il codice. 

Nella sua completezza il potenziale d’azione segue infatti la legge del tutto o nulla, quello che può variare è 

la frequenza, che rappresenta il “linguaggio macchina”: un codice binario tecnicamente detto “codice di 

scarica”, nel quale ha un’importanza probabilmente anche lo sfasamento temporale di scarica di due 

diversi nervi, magari per lo stesso impulso, dato da caratteristiche fisiche della diverse fibre. 

§ 

Struttura della Corteccia 

La “gerarchia” è un concetto che a livello di cellule nervose è abbastanza vetusto.. 

- nel sogno i segnali partono da zone del tronco: elementi filogeneticamente recentissimi come il 

sonno REM hanno il loro centro di controllo a livello di elementi centrali creduti “rettiliani”, e quindi 

gerarchicamente inferiori 

- La teoria centro encefalica, non pone più a livello della corteccia il “vertice” della 

gerarchia. La teoria associazionistica attinge a questa filosofia: se non è il singolo neurone 

che dà il salto di qualità, l’abilità all’astrazione e al pensiero, le funzioni più avanzate, 

è l’insieme dei neuroni, a farlo 

struttura laminare 

La trilaminarità è alla base di diverse strutture, il cervelletto e l’ippocampo sono un esempio: si 

sono sviluppati con significati differenti, ma hanno una struttura tutto sommato comparabile legata a 

circuiti di fissamento mnemonico (non di deposito): 

cervelletto ⇒ memorie implicito-motorie (sequenze di movimenti) 

ipocampo ⇒ memorie esplicite 

L’esalaminarità (6 strati) è tipica della neocorteccia, ed è predisposta alla rielaborazione, più che 

allo storage delle info, ed è di natura più recente… 

La colorazione di Nissl è utile in questo contesto in quanto colora solo il soma, permettendo di 

distinguere meglio le varie fasce della stratificazione 


Se dovessimo ricercare una sede per 

un’attività neuronale assimilabile a quella di 

un calcolatore (si/no), queste sarebbero le 

spine dendritiche, che come unità 

morfologica sono alla base dei processi 

mnemonici, con modalità ancora 

sconosciute. 

A livello sinaptico divido: 

- inibizioni (no) ⇒ soma 

- eccitazioni (si) ⇒ dendriti 

Nell’immagine è ben rappresentato 

(A) l’aumentare delle spine eccitatorie man 

mano che ci si allontana dal soma 

(B) l’aumentare delle giunzioni GABAergiche 

(inibitorie) che ha un profilo inverso. 

Ogni neurone può essere considerato un 

micro campo elettrico, un micro-dipolo: 

con l’arrivo dell’eccitazione a livello 

dendritico si ha una depolarizzazione: 

quell’area pur rimanendo negativa, sarà 

meno negativa delle altre ⇒ dipolo 

La geometria dei neuroni risponde specificatamente alla loro funzione: 

- forma sferica ⇒ (formata dai dendriti verso il soma) è molto adatta a raccogliere stimoli in 

afferenza, come nelle cellule talamiche 

- geometria biplanare ⇒ i rami delle purkinje possono così accostarsi (come in una vigna), 

contenendo un maggior numero di cellule nello stesso spazio 

- cellule piramidali ⇒ nella corteccia: si sviluppano in altezza, trapassando tutti i sei strati. 

Sono adatte ad integrare l’attività dei vari livelli 

struttura modulare 

Negli anni ’60 si sviluppò l’idea della struttura modulare della 

corteccia : si parla di “colonne”: 

unità i cui elementi (1000c.a) sono disposti lungo un asse ortogonale 

rispetto alla superficie, e risultano connessi con lo stesso 

meccanismo talamo-corticale. 

Si tratta di moduli, dotati di una o poche uscite, vie di output, che 

vanno a connettersi ad un altro modulo, non a caso. 

L’unità elaborativa si sposterebbe in questo modo dal neurone alla 

colonna, contraddicendo il reticularismo. Questo infatti sviò dal 

concetto del singolo neurone, dove la superiorità delle funzioni di un 

encefalo umano rispetto ad uno felino (p.es) starebbe nel numero 

(c.a 100 milioni di elementi contro il singolo milione del gatto), 

piuttosto che nella qualità delle singole cellule. 

Si individuano micro (∅ 60-90 µm) e macro (∅ 600-800 µm) colonne: elementi che se distrutti 

portano ad una perdita di giudizio da parte dell’animale (classica decorticazione: l’animale sarà 

governato esclusivamente dagli impulsi più primordiali: p.es se affamato attaccherà automaticamente 

anche chi gli porta il cibo…) 


§ 

Maturazione del SNC 

Nell’immagine, la zona più scura è l’area che più velocemente si 

mielinizza durante lo sviluppo. Ricordiamo che il cervello è maturo 

solo verso i 20 anni. La prima zona è nell’area motrice 

(grasping reflex), sempre veloci a maturare sono anche le 

aree sensoriali. 

Quelle che invece risultano più lente, sono per esempio 

le aree super-associative, o quelle per il 

riconoscimento dei volti 11 , che maturano 

tardivamente. L’instabilità e la fragilità emotiva 

dell’adolescenza rappresenta una mancata 

mielinizzazione delle aree prefrontali, che vanno a 

gestire i segnali, le emozioni che si sviluppano a 

livello del sistema limbico (infatti le oscillazioni EEG 

della corteccia di questi soggetti ha frequenze assai simili a quelle del 

prosencefalo: sist. limbico & co.) 

A lato un’altra schematizzazione di 

questa diversa velocità a maturare: p.es si 

impara a camminare presto, ma la fluidità 

arriva solo verso i 3-4 anni, a causa della 

maturazione dei peduncoli cerebellari 

medi (il cervelletto ancora non è 

propriamente attivo). 

Dallo schema si nota che il grosso dello 

sviluppo avviene tra i 3 mesi e i 3 anni. 

Essendo questi fenomeni di plasticità 

neuronale, risulta molto importante il 

contesto nel quale il bambino viene a 

formarsi. 

Si parte con 100 miliardi di neuroni alla 

nascita, ad 80/90 anni ne sono rimasti 

solo 70: in certi individui questo non 

provoca particolari decadimenti delle 

facoltà, in quanto, come si sa, il flusso è metabolismo dipendente, e più flusso vuol dire più nutrimento e 

meno decadimento. Si può dire che il cervello scambi la quantità con la qualità: un cervello attivo subisce 

effetti di plasticità neuronale. 

Sviluppo delle Scissure 

Scissura del Silvio: non è un solco, ma è l’organizzatore di una serie di strutture fondamentali. 

Si va sviluppando dai sei mesi di gravidanza e più a sinistra che a destra (almeno nell’80% dei 

casi, secondo la teoria del planum temporale). Sarebbe proprio a sei mesi che nascerebbe la 

reattività a stimoli esterni, in particolare alla voce della madre, che a partire dal diaframma 

avrebbe un accesso privilegiato verso l’utero. 

Scissura di Rolandro: è un importante centro organizzatore, che va a generare la dicotomia 

fondamentale tra la porzione anteriore, col lobo frontale (atto ad elaborare ed accogliere le nuove 

idee e situazioni), e le porzioni posteriori, dove si hanno zone del cervello atte alla memoria, ai 

pattern, alla ripetitività… 

11 la prosopagnesia è una malattia per cui il paziente non è in grado di riconoscere i volti. 


Peso del Cervello 

Non dovrebbe mai scendere al di sotto del 

kilo, nel qual caso si avrebbe microcefalia, 

una situazione patologica. 

Anche la forma del viso (a seconda che uno sia 

longitipo o brachicefalico) è importante, più 

che altro per la localizzazione delle zone 

interne: si avranno localizzazioni 

stereotassiche diverse tra i vari individui… 

(ogni intervento è infatti altamente personalizzato) 

Fattori Neurotrofici: Sprouting e Prouning 

La carenza di diramazioni osservabile nell’autismo potrebbe essere causata dalla mancanza di 

fattori neurotrofici, come l’NGF, l’NT3 il BDNF INT4/5, oppure il glutammato, l’aspartato, la 

presenza di semaforine (individuata tra talamo e corteccia), cellule corridoio, in grado di guidare la 

direzione di sviluppo dei neuroni. 

Infatti esperimenti con fattori neurotrofici hanno dimostrato la capacità di quest’ultimi di indurre lo 

sviluppo dei dendriti, e sembrano anche coinvolti recettori di membrana come l’NMDA e l’AMPA, 

in grado di indurre lo “sprouting” (l’espandersi dell’albero dendritico). 

Quando invece un ramo in crescita involve o muore si ha il “prouning”: questo può avvenire 

• per fattori specifici (semaforine) 

• come semplice della legge dei frattali di Murray, dove qualsiasi derivazione di troppo non 

riceve nutrimento e muore (legge applicabile dalla botanica alla neurobiologia). 

Immagine ↓(prouning) 

Da un punto di vista dello sviluppo sono importanti i concetti di esuberanza (legato ai prolungamenti) e di 

ridondanza (legato al soma), che poi altro non sono che lo sprouting e il prouning. 

Un esperimento critico è stato fatto con gli embrioni di 

pollo : mediante tecniche di microchirurgia si è 

asportato l’abbozzo di una zampa dall’embrione di un 

pulcino : sezionando poi il midollo di questo pulcino 

(dopo averlo fatto nascere, ovviamente), si nota una 

particolare scarsezza di motoneuroni : è mancato il 

target, le fibre muscolari da raggiungere, che 

avrebbero permesso la sopravvivenza di questi 

neuroni. 

Al contrario, se impianto un arto in più (formando una 

chimera), si ha ridondanza : cioè più fibre muscolare 

vuol dire più target, vuol dire più sopravvivenza per 

più cellule: difatti il midollo della chimera possiede il 

20% in più di motoneuroni. I motoneuroni collegati 

infatti tramite il trasporto retrogrado portano al soma 

segnali di sopravvivenza: avviene una “sbozzatura” 

del materiale in più. 


Difetti dello Sviluppo 

• sindrome di down: trisomia YXX 

• sindrome di Williams: determinata dalla delezione di alcuni geni (Chr6) che causano un’alterata 

modalità di rapportarsi con gli altri (eccessivamente espansivi), una facies 

tipica, ritardo mentale, ed una serie di altri sintomi… 

• autismo (chiusura verso elementi al di fuori dell’individuo stesso): non è uno stato patologico ben 

definito ancora, le cui cause prime rimangono ignote; Si sono fatte però diverse ipotesi: 

- malformazioni dendritiche 

si rilevano chiaramente (carenza di collaterali p.es), andrebbero influire sulle facoltà 

interpersonali 12 e sull’apprendimento 

- neuroni specchio 

sembrano, secondo recenti teorie, sottosviluppati in questi bambini : si ha difficoltà 

nell’imitare comportamenti altrui, isolamento. 

- geni 

l’AHI1 sembra coinvolto in una mancata connessione tra corteccia e midollo 

spinale di alcune fibre. 

- modifiche strutturali a lungo termine & apprendimento 

Avverrebbero inoltre modificazioni legate all’mRNA ed alla sua espressione. 

In particolare di proteine legate alla struttura citoscheletrica (MAPP & 

neurotubuli), oppure di un’attività di sintesi tesa a rinnovare elementi datati. 

⇒ nei dendriti ci può quindi essere anche sintesi proteica. 

Diciamo quindi che possono avvenire modificazioni neurochimiche importanti per 

l’apprendimento, il comportamento, legate a modifiche strutturali a lungo termine. 

Nb: Parlando di Dendriti, bisogna far presente come una disposizione basale o apicale degli stessi possa indurre 

reazioni diverse nel neurone; Questo si nota soprattutto nel talamo specifico o aspecifico, che proiettando verso 

dendriti posti in sedi diverse è in grado di evocare anche risposte diverse da parte dei neuroni piramidali della 

corteccia… 

Lesioni & Recupero 

Cellule staminali nel SNC si possono individuare nella zona sub ventricolare (SVZ : Sub Ventricolar 

Zone), ma anche nell’ippocampo; quantitativamente dovrebbero rappresentare c.a il 3% del totale; 

la loro attivazione dipende dall’FGF-2 (Fibroblast GF) e EGF. 

La microglia è alla base dell’impossibilità di recupero dei collegamenti: ha una derivazione che 

va ricercata a livello mesodermico; difatti non è in grado di riconoscere i neuroni, e rilascia dei 

“fattori no go” in grado di inibire il recupero del tessuto. 

Infatti il recupero sarebbe permesso dal tessuto che rimane a valle della sezione: questo, 

degenerando, rilascerebbe fattori quali l’NGF, attraendo l’assone a monte verso un recupero. Il fatto 

è che la microglia, coi fattori no-go pone poi un muro a questa ricrescita, e forma la cicatrice. 

Nb: anche le cellule di Schwann hanno un ruolo importante nella rigenerazione, che si vedrà 

più avanti (cfr § mielina & nodi di Ranvier) 

12 

P.es a livello dell’ippocampo, il settore CA3 (Corno d’Annone) smista le afferenze, quindi emette fibre: 

ai corpi mammillari, attraverso il fornice 

a CA1 attraverso i collaterali di Schaffer : l’info ritorna alla corteccia (fase neurale dell’apprendimento) 


Riguardo i fattori di crescita neuronali si ricordano in particolare (9): 

NGF (Nerve GF) 

BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor) 

NT 3 - 5 (Neuro Trophin) 

IL (InterLeuchine) 

EGF (Epidermal GF) 

Il Famoso NGF è uno degli elementi che possono guidare 

verso il target. Le chemorepulsine (SPLIT-2) possono 

generare effetti di chemorepulsione. 

Questa crescita avviene a partire da un “cono di 

accrescimento”, la cui struttura di sostegno ha basi 

actiniche, e quindi questa “repulsione” ed “attrazione” si 

esplicita proprio nel favorire o meno l’assemblamento di 

queste molecole. Anche i microtubuli hanno un ruolo 

nell’accrescimento delle fibre. 

Le cellule corridoio fanno parte della glia radiata, e 

sembrano coinvolte nell’indirizzamento dello sviluppo di 

neuroni coinvolti nelle unità colonnari a livello della 

corteccia, costituendo una vera e propria guida, per 

l’accrescimento e la migrazione. 

FGF (Fibroblast GF) 

IGF (Insulin-like GF) 

NPY (Neuro Peptide Y) 

Sostanza P (Pain) 

Vi troviamo anche numerosi (10) peptidi che sono coinvolti nella regolazione della fame e della sazietà 13 : 

• CCK (CholeCystoKinin) 

• GIP (Gastro Intestinal Peptide) 

• Gastrina 

• GRP (Gastrin Releasing Peptide) 

• Glucagone 

• GLP (Glucagone Like Peptide) 

• Insulina 

• Pancratic polipeptide 

• Secretina 

• VIP (Vasoactive Intestinal Peptide) 

La neuroglobina è sempre legata al fissaggio dell’ossigeno (assieme all’Hb ed alla Mb) ed assomiglia alla 

mioglobina. Ovviamente è localizzata all’interno del cervello, ed ha più o meno la stessa funzione: in 

carenza di O2 è in grado di cederlo. 

Neuropilo: la parte dinamica, plastica, del sistema nervoso, firmato dai bottoni sinaptici, dai terminali 

assonici, dalle spine dendritiche. 

Fenomeni Neuroplastici 

Durante l’epoca giovanile si assiste all’esuberanza: un’enorme quantità di sinapsi (misurata in 

sinapsi/100µm 2 ), che verrà corretta fino ai 3 anni, fenomeno, la correzione, che avviene anche nella 

ridondanza, che è un concetto differente legato al soma, dove chi non è connesso, o chi è connesso 

impropriamente, muore. 

Questo implica il concetto di morte neurale “programmata”; si tratta di una competizione : chi 

primo arriva primo si connette, primo alloggia: il neurone che trova le sinapsi già occupate non si 

connette. 

Dopo di ché, con la vecchiaia si arriva a perdere fino alla metà dei nostri neuroni (50 miliardi): la 

memoria si mantiene probabilmente grazie al concetto di mappe multiple, anche se la memoria 

sembrerebbe relegata c.a nelle aree 37-38, probabilmente il tutto è affidato ad una rete molto 

distribuita nella corteccia. Il danno, a livello funzionale è contenuto dalla plasticità. 

13 trattata nel dettaglio nella terza dispensa 


L’apoptosi si risolve schematicamente : 

liberazione di enzimi lisosomiali 

liberazione di tanatine (in grado di attaccare diversi elementi cellulari) 

[Ca 2+ ] ↑ 

Lavorando sul midollo spinale ci si è accorti che lo sport aumenta l’attività 

neuropilica, quindi è associata ad un’aumentata plasticità. Avviene 

quindi un’acquisizione di abilità. Sappiamo infatti che la maturazione 

neuronale non è un processo legato all’aumento del numero di elementi 

neuronali, ma al numero di ramificazioni (vd.figura ). 

Nell’Alzheimer si ha la perdita delle spine: è una situazione 

assimilabile p.es alla rimozione di un occhio o del corpo genicolato 

laterale (o GL: è solo una delle efferenze retiniche). 

La degenerazione neuronale a valle (dendritica) è di gran lunga peggiore rimuovendo l’occhio che ledendo il 

GL: rimangono p.es il nucleo soprachiasmatico 14 , le afferenze al cervelletto (tratto ottico accessorio), al 

pretetto e quindi al pulvinar (centro talamico di associazione), nel qual caso il paziente è ancora in grado di 

distinguere il buio dalla luce, o di accedere ad altre funzioni del sistema visivo, e si ha una minore 

degenerazione del tessuto neuronale. Sostanzialmente meno elementi rimangono senza afferenza. 

Altresì, un ratto allevato al buio presenta una degenerazione dei dendriti: l’assenza degli stimoli attiva 

chinasi che vanno a demolire la struttura dei dendriti: si tratta di cAMP non più reclutato ma libero: 

la luce, nell’esempio dell’occhio, grazie alla presenza dei neurotrasmettitori e al funzionamento della sinapsi, 

impegna diversamente il cAMP lasciando inattiva la chinasi. 

Nell’Alzheimer si ha una demenza precoce, fisiologica verso i 

70-80 anni: le circonvoluzioni diminuiscono la loro ampiezza, a 

causa della morte degli elementi cellulari. 

Come si vede nell’immagine diverse zone hanno diverse 

entità di perdita di elementi: in particolare si notino 

l’ippocampo, abbastanza conservato (memorie), il nucleo 

di Meynert (completamente degenerato nell’Alzheimer), 

anche il locus coeruleus viene colpito: viene a mancare 

l’unica fonte di catecolammine del SNC, e le cellule di Betz, 

che risaltano particolarmente in quanto molto grosse e facili 

da studiare 15 . 

14 legato ai ritmi circadiani, l’alternarsi di giorno e notte.. attraverso il nucleo sovra chiasmatico. 

Osservando al microscopio 

elettronico la struttura dendritica, 

ci si accorge come siano 

composti da elementi filamentosi: 

neurotubuli e neurofilamenti 

che sono tenuti insieme in 

ordine alternato dalle proteine 

MAPP. 

15 i microelettrodi, per quanto “micro”, sicuramente non permettono lo studio di piccole entità cellulari, che 

evidentemente rimangono uccise da un elemento che dal loro punto di vista è troppo grande. 


§ 

Stereotassia e Neurochirurgia 

Con tecniche stereotassiche di immobilizzazione del cranio, si può studiare più approfonditamente questi 

meccanismi. P.es tramite un microelettrodo, portato fin in una zona particolare del cervello dell’animale, si 

può studiare cosa succede in dati neuroni nel momento in cui l’animale esegua un’azione come spingere un 

bottone che diventa verde (dietro ricompensa zuccherina: quando si ha la visione di un colore, passano 100ms prima 

dell’azione, l’accoppiamento elettromeccanico poi richiede 30ms.. Questo in un contesto si attenzione). 

La stereotassi nell’uomo è utile in neurochirurgia: il casco stereotassico viene posto in modo di essere 

allineato con determinati punti di repere: per avere i punti di riferimento, viene eseguita un’MRI con una 

copia non metallica del casco, ed il piano scelto è quello passante tra i meati acustici e il nasion (posto in 

mezzo agli occhi, a livello del seno frontale). 

In questo modo vado a millimetrare tutte le strutture cerebrali del soggetto, ed utilizzo le misure 

(elaborate in maniera computerizzata, in confronto con quelle stereotassiche classiche) per eseguire 

l’intervento col casco (intraoperatorio) d’acciaio e microalluminio, ove si trova un micromanipolatore, che 

eseguirà 4 fori nel cranio, e procederà ad inserire il microelettrodo all’interno. 

Individuato in maniera assolutamente precisa il punto scelto si può scendere con il microelettrodo: man 

mano che avviene la discesa si controllano le reazioni del paziente (formicolii, tremori..)… 

Esempio: eliminazione del NST (Nucleo Sub Talamico): quando ci si trova a c.a 5mm dal bersaglio si 

comincia a registrare : 

attività fasica, con incrementi e decrementi 

attività tonica, con scariche regolari 

finalmente nel NST si nota un’attività di scarica ad alta frequenza 

si prosegue oltre il NST per 

individuarne i limiti (SNr) 

Sicuri del punto in cui ci si trova, si cuoce il 

tessuto (p.es) neoplastico tramite il microelettrodo 

(conduce solo in punta). 

Nb: L’elettrocoagulazione del NST è una delle 

possibili terapie del morbo di Parkinson, la 

sua distruzione elimina queste cellule malate 

migliorando soprattutto la situazione legata ai 

tremori. E’ importante evitare di ledere 

eventuali fibre di passaggio all’interno del 

nucleo. 


Il potenziale, gli Ioni, le Fibre 

§ 

Il Sodio e la Na/K 

I neuroni come si sa sono eccitabili e polarizzati elettricamente (dai -90 delle purkinje ai -70 di altre 

cellule); le cariche e le variazioni di potenziale, sono date dalla perdita o alla acquisizione di cristalloidi: si 

tratta di atomi, ioni, elementi solubili quali Na + , K + , H + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl - , HCO3 - , dei quali solo alcuni sono 

rivolti all’attività elettrica a livello nervoso: c’è una compartimentalizzazione quindi attraverso la membrana 

cellulare, che è in grado di discriminare, e che vede lo spostamento di questi ioni tramite canali o pompe 

ATPasiche (Na + /K + , H + , Ca 2+ , H + /K + , HCO3 - ). 

La membrana viene ad essere selettivamente permeabile, cioè permette ad alcuni ioni piuttosto che ad altri 

di oltrepassarla, secondo un gradiente di concentrazione (legge di Fick) 16 . 

Il potenziale di membrana è calcolabile ovviamente tramite l’equazione di Nernst, che tiene conto della 

concentrazione degli ioni più importanti attraverso la membrana: infatti vi si tiene conto sia delle forze 

osmotiche che elettriche, in relazione alla concentrazione di uno ione da una parte e dall’altra della 

membrana. 

Questo permise di calcolare il potenziale a riposo prima di poterlo misurare con elettrodi: ovviamente questa 

misura però risultò imprecisa, a causa della presenza delle pompe attive, che provocano un accumulo 

intracellulare di sodio, così ché invece che -97mV se ne trovarono (p.es nei neuroni) -70mV. Questi valori 

generali sono straordinariamente conservati anche in forme di vita inferiori, assieme allo ione fondamentale 

Na + ; questo fa pensare ad un origine dall’ambiente salino marino. Dal momento che il Mg 2+ è bivalente, l’H + 

e l’HCO3 - sono coinvolti nell’equilibrio A/B, e così via, sembra che utilizzare Na + per la regolazione elettrica 

sia stato un passo obbligato. 

Nb : Il potenziale elettrico è creato da un fenomeno passivo (effetto Gibbs Donnan) e mantenuto da uno 

attivo (Na/K ATPasi). 

Una membrana che perda il suo 

potenziale, è di una cellula morta. 

Ricordiamo che 

canale ⇒ passaggio idrofilico 

attraverso cui possono 

trovare passaggio gli ioni 

pompa ⇒ lega specificamente un 

elemento, e può controllare 

la quantità che passa la 

membrana in un certo tempo 

Il fatto di possedere gate, porte 

ioniche “chiudibili”, dona un 

controllo enorme sul movimento, sul flusso di ioni. Questo da luogo a fenomeni : 

• capacitativi: la capacità di aprire la porta nella voltaggio dipendenza, grazie all’accumulo di cariche 

ai due lati e la presenza di AA carichi nella struttura del canale 

• resistivi: il passaggio di ioni dovuto alle diverse forze descritte dall’equazione di Nernst 

K + e Cl - sono circa in equilibrio di Nernst, mentre l’Na + è proprio sbilanciato: tende solo che ad entrare, sia 

osmoticamente che elettricamente. Secondo Nernst il punto di equilibrio dell’Na + sarebbe a +67mV 

all’interno delle cellule : questo è verificabile tramite voltage clamp e radioisotopi: clampando la cellula a 

+67 mV, il sodio radioattivo non penetra più nella cellula. 

16 la selettività dei canali si basa sul concetto dell’idratazione: uno ione si idrata in maniera inversamente 

proporzionale al suo peso atomico, per cui un Na + ha una dimensione diversa da un Ca 2+ . Si ricorda che la struttura 

dell’acqua la rende un elemento dipolare: viene quindi attratta da particelle cariche 


Per mantenere questo gradiente, le pompe Na/K vanno a bruciare c.a 1/3 dell’energia totale delle cellule. Il 

mantenimento del potenziale quindi favorisce l’ingresso di substrati a livello intestinale e renale, e il 

funzionamento di una miriade di pompe e trasportatori secondari, oltre che impedire la lisi della cellula per 

fattori osmotici. 

La Na/k è formata da 1021 AA (subunità α), con 

una attività di c.a 10’000 cicli/s, maneggiando 

3Na + e 2K + attraverso le subunità α e β, dove la 

prima, più importante, ha origini ancestrali 

batteriche come semplice pompa al K + o al Ca 2+ , 

dove si ritrovano spezzoni peptidici identici 

proprio a queste due pompe. Si ricorda che la sua 

regolazione è direttamente proporzionale alla 

quantità di cAMP. 

L’Oubain, o glicoside cardiaco, è utilizzato nelle 

cellule cardiache, bloccando la Na/K (con una 

certa misura: dosaggio !!), provoca l’inversione 

della Ca/Na ⇒ [Ca 2+ ]cell↑ ⇒ contrattilità ↑ 

L’indagine sulle modalità di funzionamento della 

pompa sono state effettuate anche grazie proprio al sito di legame di questa molecola. 

Canali Na & K 

§ 

Canali Voltaggio dipendenti 

Quello al Sodio (Na + ) è probabilmente il più studiato; La glicoproteina appare infatti formata da 

quattro domini transmembrana simili tra loro, contrassegnati da numeri romani, disposti 

circolarmente a formare un poro: il IV dominio ha una forte carica positiva, e il suo legame con il 

III è implicato con sua funzione voltaggio dipendente. Sono tornati utili al suo studio… 

1) Veleni ⇒ quello del pesce palla, la Tetradotossina (TTX), marcata con sostanze fluorescenti 

2) Anestetici locali (LA) ⇒ p.es la xilocaina ad uso odontoiatrico, in grado di penetrare fino ai canali 

tanto più piccola è la fibra 17 , una volta nel canale bloccherà il flusso ionico, nonostante l’apertura 

della porta avvenga. 

Quindi questi studi hanno 

sottolineato la differenza tra 

l’apertura della porta, e il 

flusso ionico, tra il fenomeno 

capacitativo e il fenomeno 

della conduttanza, che 

determina l’apertura: in altre 

parole, allo stato aperto e 

chiuso, si aggiunge quello 

inattivato. Questi tre momenti 

funzionali sono tipici di molti 

altri canali. 

17 infatti la sensibilità vibratoria, essendo legata a fibre con ∅ maggiore, in genere rimane: si sente l’azione del trapano, 

ma non il dolore. 


L’immagine a lato () mostra le reazioni 

di un canale di membrana all’Na e al K, 

dove dall’alto al basso vediamo l’onda 

quadra applcata sulla membrana dallo 

strumento, la somma delle correnti degli 

ioni attraverso la membrana, e le correnti 

nei singoli canali. Si notano: 

1) fenomeni di adattamento (Na): 

mantenendo l’onda quadra (cioè una 

corrente in uscita depolarizzante), 

inizialmente s’instaura una corrente in 

entrata di ioni Na + , dopo un po’ invece 

non ho più risposta: stato inattivato. 

2) tutto o nulla: nella natura intima del 

tessuto nervoso e dei singoli canali 

esiste sempre questo fenomeno, per cui lo stato inattivato è molto simile al chiuso; da un punto di 

vista dello funzionale, identico, ragione per cui nei singoli canali si registrano onde quadre. 

3) rettificazione ritardata (K): la gK (conduzione al K) infatti si attiva con leggero ritardo, ma sebbene 

presenti continue oscillazioni (come si nota nel diagramma), alla fine non si inattiva col 

mantenimento della depolarizzazione, e la sua apertura si aggira sulla durata media di 5ms. 

Nel plateau dei cardiomiociti ciò è ulteriormente esasperato (200ms), in quanto calcio impedisce 

l’ingresso del K. 

Canali Ca 

Il Calcio è molto poco presente intracellularmente, 

e come sappiamo ha 

compiti di secondo messaggero. 

Anche in questo caso abbiamo una 

cinetica che vede 3 stati, ed 

un’oscillazione tale da determinare 

un’apertura a gruppi. 

Alla base il tracciato della corrente 

totale. 

Iniettando adrenalina 18 ⇒ iCa 2+ ↑ 

ha quindi un effetto indiretto 

metabotropico con apertura del 

canale che avviene dall’interno. 

Esistono in ogni caso diversi tipi di 

canali al calcio, alcuni più veloci, 

altri più lenti, quello che è sicuro è 

che subisce inattivazione (cfr. 

immagine..), ma sicuramente più 

lentamente di quello al sodio. 

⇒ fenomeni rapidi sodio 

⇒ fenomeni a lungo termine (memoria ad es) o periferici (soprattutto nei dendriti) calcio 

18 L’esperimento è condotto su cardiomiociti: l’ormone agirà su recettori β1 cAMP dept. Si tratta di un meccanismo 

di neuro modulazione che vede anche il coinvolgimento di una G-protein. L’ACh al contrario agisce su recettori 

M2 (sempre a livello cardiaco), che provocano l’apertura di canali al K inward rectifier ⇒ rallentamento peacemaker 


Sono importanti i canali al Ca 2+ 

HVA (High Voltage Activated): si attivano in seguito a depolarizzazione dell’ordine di -20mv, nei 

cardiomiociti, nei vasi coronarici, o nei dendriti dei neuroni dove si hanno depolarizzazioni ad 

opera del calcio, su stimoli quali: 

ingresso Na + 

fuoriuscita Cl - 

LVA (Low VA): attivati a basso voltaggio (-60/-40mV), sono particolarmente efficaci se si parte da 

una iperpolarizzazione, e possono rappresentare una base per arrivare all’apertura di altri 

canali, come quelli sodici, che richiedono maggiori depolarizzazioni. 

Sembrerebbero coinvolti, a livello del SNC con le scariche di tipo ciclico, burnst... 

Anche a livello encefalico infatti il calcio dà luogo a fenomeni di 

eccitazione ritmica simile a quelli presenti a livello del muscolo 

cardiaco, soprattutto a livello talamico nel caso di tremori, o durante 

il sonno, dove gran parte dei neuroni talamici (come si nota in 

animali cui venga inoculato uretano, immagine ) passano da un 

pattern di tipo tonico (di origine sodica) ad un comportamento 

oscillante (di origine calciogena: 

Si è abbastanza certi che questo tipo di scariche preveda tre correnti: 

a) depolarizzante lenta ⇒ canali Ca 2+ LVA: si tratta infatti di canali aperti anche a potenziali 

negativi, che si manterrebbero aperti anche durante la fase di spikes 

ravvicinati a causa della loro dinamica lenta (non fanno a tempo a chiudersi) 

b) spikes ⇒ di origine forse sodica 

c) ripolarizzazione ⇒ canali al K, Ca 2+ dept: man mano che gli spikes di un burst vanno avanti si 

accumula calcio intracellulare (LVA), fino a che si aprono i canali al K… 

sappiamo che questo ione tende ad uscire, ri-polarizzando la cellula 

(meno cariche ⊕ all’interno) 

Da un punto di vista dell’evoluzione si è abbastanza sicuri che il primo canale ad essere mai stato prodotto 

fosse quello al potassio, ione fondamentale per controllare il potenziale e quindi iper o de - polarizzare la 

membrana. Segue quello al calcio (il meccanismo Ca-cAMP dipendente è molto antico) e tutti gli altri canali 

sembrano discendere da quest’ultimo. Da notare che il canale che si trova negli assoni è diverso da quello 

primordiale. Un altro ancora è il canale al K Ca-dept, che troviamo nei cardiomiociti. 


§ 

la Membrana come un Circuito 

La natura ionica (non elettronica) dell’energia biologica dona una caratteristica 

fondamentale a questi sistemi: in soluzione gli ioni seguono la direzione 

convenzionale 19 . 

La membrana nel suo complesso può essere sintetizzata in un circuito : 

• membrana bilayer = condensatore 20 

Le membrane sono come sappiamo bi laminari, ed in questo risiede la loro capacità di comportarsi 

come un condensatore, impedendo per certi versi il passaggio delle cariche attraverso essa e 

provocandone un accumulo a livello superficiale (“correnti di capacitanza”). 

• canali ionici = resistenze 

Si tratta appunto della resistenza al flusso ionico delle cariche: in primo luogo, per avere passaggio 

di cariche, bisogna che il canale sia effettivamente aperto; 

in un secondo momento si può poi avere il passaggio delle cariche. 

Questi due elementi sono interdipendenti: quando la membrana è attraversata da corrente si carica, 

proprio come un condensatore: una faccia della membrana diventa positiva, l’altra è negativa, perché il 

potassio ancora non riesce ad attraversarla, e si accumula, generando cariche positive in corrispondenza 

dell’anodo, a livello superficiale della membrana. 

I canali volt dept quindi funzionano grazie ai fenomeni capacitativi della membrana, in grado di 

separare per un certo tempo ai suoi due lati le cariche negative e positive. 

• stimolo / overshoot = generatore 

L’overshoot genera un anodo (corrente entrante): la zona subito avanti, ancora a -70mV, vede 

infatti l’instaurarsi di una differenza di potenziale (costituendo il catodo). Quindi ho il generarsi di 

un dipolo, tra le zone depolarizzate, e le zone ancora polarizzate. L’overshoot, il potenziale 

d’azione, diventa lui stesso il generatore della differenza di potenziale, consentendo la 

propagazione. Questo bipolo attira quindi K + a livello del catodo, che a sua volta attira il Cl - sul lato 

esterno, azzerando la carica totale e lasciando l’Na + libero di migrare verso l’anodo, che va 

accumulando cariche ⊕ all’esterno della fibra. 

Il campo elettrico è un concetto fondamentale in questo contesto: 

è proprio questo tipo di fenomeno, la 

generazione di un campo che provoca 

la modificazione degli elementi carichi 

trans membrana, in virtù del micro 

dipolo che viene a costituirsi quando 

una eccitazione scaturisce dalla 

periferia e si porta al soma. 

19 Normalmente infatti la direzione convenzionale di una corrente è opposta a quella effettiva degli elettroni: i cationi 

invece, differentemente dagli anioni, circoleranno nella direzione convenzionale, dal ⊕ verso il . 

20 Un condensatore è formato da due conduttori isolati, definiti piatti o armature del condensatore, che viene definito 

carico nel momento in cui i suoi piatti possiedano cariche uguali ed opposte, così che quella totale sia zero. Questo 

accumulo di carica q provoca una differenza di potenziale ΔV tale che q = C⋅ΔV dove C = capacità dipende dalle 

caratteristiche fisico-geometriche del condensatore. (Fondamenti di Fisica, D.Halliday, R.Resnik, J.Walker, 5° ed, Zanichelli © 2001) 


§ 

Conduzione Passiva: un fenomeno locale 

Le membrane non sono grandemente isolate, e sono in grado di condurre passivamente (come un materiale 

conduttore passivo, un filo di rame…) un segnale a 4mm di distanza: sembra poco, ma si tratta di 4000µm: 

localmente è una distanza ottima per creare potenziali locali elettrotonici, modificazioni di eccitabilità 

locali, che caratterizzano le sinapsi neuromuscolari o interneuronali, l’eccitabilità dei recettori, la natura 

dell’EEG … 

La conduzione si mantiene passiva se la depolarizzazione a livello del catodo non supera la soglia per 

l’apertura dei canali dell’Na + , caso in cui si passerebbe alla conduzione attiva (potenziale d’azione): 

il primo è un fenomeno puramente fisico, che riguarda canali comunque aperti, il secondo è di natura 

squisitamente biologica: la conduzione passiva è rappresentata non già da uno spike poco appuntito, sotto la 

soglia, ma da una parziale depolarizzazione, che arrivati appena sotto 

alla soglia, raggiunge una distanza, dal punto di applicazione, di 4mm 

(che va a definire la costante di spazio, cfr sotto), questa zona di 4 mm 

sarà esponenzialmente più reattiva quanto più ci si avvicina al punto 

d’applicazione dell’ellettrotono. 

τ : costante di tempo della membrana 

è legata al fatto che applicando un anodo e un catodo ad 

una membrana, occorre del tempo perché questa si 

carichi: è dovuta a fenomeni capacitativi della 

membrana. 

⇒ τ ∝ 1/eccitabilità 

λ : costante di spazio 

è legata alla diffusione passiva, cioè fino a che distanza viene trasmesso l’elettrotono: 

ovviamente poi influenzerà anche la velocità dell’evento biologico attivo di trasmissione. 

Questo concetto è strettamente collegato con la proporzionalità inversa che lega la 

dimensione di un neurone e la sua eccitabilità. In pratica, applicando un elettrotono in un 

punto della membrana, il turbamento del potenziale di riposo si espanderà dal punto di 

applicazione dell’elettrotono fino alla periferia, in modo che arrivati in prossimità della soglia 

limite tra il fenomeno passivo e il potenziale d’azione, l’area interessata sarà di 4mm, e l’entità 

della depolarizzazione aumenterà esponenzialmente avvicinandosi verso l’elettrodo. 

§ 

Potenziale d’Azione 

Uno stimolo può trasformare il potenziale di riposo in un potenziale d’azione, che risulta essere: 

un evento digitale standard, che va a definire quindi un codice binario 

uno spike, una punta: correlato grafico della variazione brusca e successiva della conduttanza a 

sodio e potassio che si propaga lungo la fibra nervosa ad una velocità che può raggiungere i 120m/s. 

un anodo viaggiante, come un generatore che si sposta lungo la fibra, generando dipoli al livello del 

“circuito membrana”, un po’ come un elettrotono, ma che arriva alla soglia di attivare i canali di 

membrana 

Il sistema di registrazione testimonia una variazione di 1m, con un overshoot: il 

potenziale cioè si ribalta oltre lo zero. L’unico ione in grado di dare questo effetto è 

il sodio (fenomeno confermato da esperimenti con isotopi radioattivi), in quanto 

risulta attratto all’interno da entrambe le forze della formula di Nernst : sia osmotica 

che elettrica. 

Si ha quindi l’apertura dei suoi canali e l’ingresso ingente di ioni, che prosegue fino 

a +35mV: a questo punto avviene l’inattivazione della conduttanza all’Na: 

a) meccanismi voltaggio dipendenti che chiudono i canali 

b) il potassio esce (di nuovo, verificato con isotopi) secondo gradiente, non più trattenuto dal potenziale 


Facendo riferimento alla figura a lato () si nota 

l’andamento delle conduttanze (gK + , gNa + ). 

L’apertura del canale all’Na + (gNa↑) dura c.a 0,5ms 21 , 

dopodiché si ha la sua chiusura, mentre i canali al potassio 

si aprono e rimangono aperti più a lungo (gK↑) 

⇒ ripolarizzazione, fino ad arrivare ad una 

“iperpolarizzazione postuma”, durante la quale la cellula 

non è in grado di generare un nuovo spike: 

• uni direzionalità della propagazione (lo stimolo 

non può tornare indietro) 

• frequenze di scarica: che teoricamente potrebbero 

raggiungere i 1000 Hz, in questo modo si 

attestano massimo a 300Hz 

I canali all’Na e al K hanno dinamiche cinetiche diverse, nel momento in 

cui quelli al K hanno una apertura più lenta, ma più duratura, inoltre la glia 

ha tra le sue funzioni quella di restituire il potassio ai neuroni (in seguito al 

potenziale d’azione): in questo modo tramite l’omeostasi del potassio ha 

un controllo sulla ripolarizzazione e sull’eccitabilità dei neuroni. 

E’ possibile misurare e classificare le correnti 

legate al potenziale d’azione mediante il controllo 

delle correnti ioniche: si tratta di nA. Tramite 

bloccanti dei canali: 

• tetraetilammonio o TEA 

• tetradotoxina o TTX 

si è potuto discernere tra le correnti ioniche misurate: 

TTX ⇒ scompare la prima fase, che quindi era dovuta 

all’Na (cioè allo ione il cui canale viene 

ostruito dalla TTX ) 

TEA ⇒ scompare la seconda fase della corrente, 

dovuta evidentemente al K. 

Con la tecnica del patch clamp (immagine ) si è potuto misurare addirittura la 

corrente (pAmpere 22 ) attraverso il singolo canale: questa rappresenta una evoluzione 

degli anni ’90 del voltage clamp (anni ’50), dove si può “risucchiare” una porzione di 

membrana con una pipetta (1µm ∅ c.a), e studiare le correnti entro i canali (o il canale) 

in quella porzione, oppure rompere la membrana e controllare il voltaggio interno 

(come in un patch clamp). 

Grazie agli esperimenti col patch clamp (oltre che con quelli mediante tossine) si è associato definitivamente 

il ruolo dei canali di membrana nel determinare le conduttanze della membrana a specifici ioni. 

21 Bloccando infatti sperimentalmente il canale all’Na (in posizione aperta) lo ione fluisce fino ad arrivare al suo punto 

isoelettrico : +65mV, mentre fisiologicamente i canali si richiudono già a +30mV. 

22 nano : 10 -9 ; pico : 10 -12 


Nell’immagine si nota un’assone (nello specifico è 

gigante: di calamaro). Penetrandovi si registra una 

carica negativa, mentre al suo esterno la carica è 0 

(“penetrazione nell’assone”). 

L’intervallo tra lo stimolo (S) e il potenziale è la 

latenza, inversamente proporzionale all’eccitabilità 

del tessuto. 

Come è già stato detto, gli spikes sono dovuti a ioni positivi: 

Il gate si apre quando la corrente è in uscita 

(cataelettrotono, opposto all’anaelettrotono, che 

rappresenterebbe un’inibizione 23 ). Raggiunta una certa 

soglia, si arriva ad un cataelettrotono di una tale intensità da 

permettere l’apertura del canale e far fluire il sodio, un 

fenomeno biologico attivo. Si nota a lato () la reazione di 

una membrana ad una serie di stimoli: alle onde quadre 

risponde con una certa lentezza, dovuta a τ (costante di 

tempo: § conduzione passiva), prima con iperpolarizzazioni 

(E.), poi con due depolarizzazioni successive (U.), che 

andandosi a sommare causano un potenziale d’azione. 

• cuore (purkinje) / muscolatura liscia ⇒ Ca 2 

• resto dell’organismo ⇒ Na + ; 

• Il K + invece è deputato alla ripolarizzazione: gK↓ 24 ⇒ iK (in uscita)↓ ⇒ ⊕ eccitabilità 

lunghezza d’onda (λ) del potenziale d’azione = segmento di assone coinvolto: 

• fronte Na-dept 

• coda K-dept 

Può trattarsi di tratti anche di 5cm ! Questa coda iperpolarizzata impedisce al potenziale di retrocedere. 

I flussi ionici a livello della fronte del potenziale sono favoriti dall’aumentata permeabilità della 

membrana dovuta al potenziale, che crea una sorta di “shock” permeabilizzante la membrana, che 

favorisce il procedere autonomo dello stimolo. 

⇒ conduzione indifferente: dell’assone stimolato al centro: partono due spikes nelle due direzioni. Non 

avviene fisiologicamente 

⇒ conduzione ortodromica: nel caso si vada dal soma alla periferia. L’unica fisiologica. 

⇒ conduzione antidromica: sarà in senso inverso, ma fisiologicamente non avverrà mai 

§ 

Mielina e Nodi di Ranvier 

Questi fenomeni sono legati ai nodi di Ranvier: la conduzione è 

più veloce perché è saltatoria (la depolarizzazione avviene a 

livello dei nodi di Ranvier). La fessura della mielina si aggira sui 

100µm massimo. In queste sedi si ha la formazione di un dipolo, 

dove le due polarità sono localizzate ai due lati della cellula di 

schwann, tra due nodi successivi. 

23 come quando l’ACh si lega agli M2, il K + esce, e la cellula si iperpolarizza 

24 gK : esprimibile in Siemens, anche se la si può trovare sui testi come “moh”, l’inverso di “hom”. 


Nei nodi si ritrova una densità di canali particolarmente alta, questi vanno infatti raccogliendosi in 

corrispondenza di questi punti durante lo sviluppo, secondo il concetto di plasticità dei nodi di Ranvier, che 

sembrerebbe indotta proprio dalle cellule di schwann: 

- fibra originaria: 20 canali/µm 2 

- fibra a termine (nel nodo): 2000 canali/µm 2 

Si sa che la costante di tempo τ = R ⋅ C 

• C ⇒ dipende dalla la guaina mielinica (spessore↑ ⇒ C↓) 

• R ⇒ dipende dallo spessore della fibre ( ∅↑ ⇒ R↓) 

in sostanza le fibre mieliniche sono più eccitabili, si ha maggior spessore (R↓) e guaine spesse (C↓) e 

quindi basse costanti di tempo (τ). 

Nelle fibre mielinizzate il diametro può aumentare solo grazie all’aumento di asso plasma 

⇒ resistenza longitudinale ↓ 

La costante di Hursh dimostra che… 

basta moltiplicare la costante di 6m/s per le fibre mieliniche, e 2m/s per le amieliniche 

per ogni µm di ∅ per ottenere la velocità di conduzione 25 ⇒ non diminuisce la capacità 

(C), ma la resistenza trasversale (r). 

In pratica il rapporto tra ∅ e velocità è diretto, può essere rappresentato da una retta con una inclinazione 

diversa per le fibre mieliniche ed amieliniche (alla base del 6 e del 2). 

Le cellule di Schwann in periferia sono indipendenti (ricordiamo che gli oligodendrociti centrali super 

avvolgono più elementi nervosi), questo fa si che nel momento in cui venga tranciato un nervo periferico 

(p.es durante un’operazione), questi faranno da guida alla fibra in via di rigenerazione (evidentemente il 

troncone di assone a valle della lesione andrà degenerando, il troncone collegato al soma sarà in caso in 

grado di andare in contro a crescita e rigenerazione. Questo non avverrà nel SNC, per esempio nel midollo, 

dove in seguito alla lesione non si potrà avere in nessun caso rigenerazione, in quanto gli oligodendrociti non 

comporranno quella specie di “filo d’Arianna”. 

§ 

Classificazione delle Fibre 

Le fibre vanno a distinguersi secondo diverse modalità di classificazione; Lloyd individuò 4 classi (I-IV), 

mentre Erlanger e Gasser tre classi A, B, C, dove la prima contiene le sottoclassi α β γ δ : 

25 tornano i conti, se si considera che il max ∅ è di c.a 20µm per le mieliniche : 6m/s ⋅ 20µm = 120m/s, che sappiamo 

essere la velocità di conduzione massima. Al contrario le amieliniche in genere conducono a 10m/s = 2m/s ⋅ 5µm 


Lloyd ⇒ Lavorava a livello anatomico : prendeva le radici dorsali, le sezionava e le catalogava: si accorse 

che era possibile individuare quattro “picchi” di frequenza, corrispondenti alle sue classi : 

• Ia ⇒ fusi neuromuscolari 

• Ib ⇒ organi muscolo tendinei 

⇒ Aα 

• II ⇒ meccanocettori fini (cutanei) ⇒ Aβ 

• III ⇒ sens. tattile grossolana 

o dolorifica puntiforme 

o termica 

• IV ⇒ sensibilità 

o dolorifica 

o termica 

o al prurito 

o tattile grossolana 

⇒ Aδ 

⇒ C (amieleiniche) 

Erlanger & Gasser ⇒ Lavoravano a livello fisiologico, stimolando 

attraverso un nervo (lo sciatico per esempio) fibre di diverso diametro : 

notarono infatti che 

1) allontanandosi tra stimolazione (S) e registrazione (mm: 25, 

50, 75…) aumentava la latenza, dovuta al tempo impiegato 

dall’impulso a percorrere la fibra 

2) aumentando ancora la distanza tra Sorgente e Registrazione 

apparivano oltre allo spike principale, anche onde successive 

(α,β,γ,δ…) che evidentemente erano condotte da fibre con ∅ 

minore e quindi con velocità di conduzioni decrescenti 

Questi, lavorando funzionalmente, individuarono gruppi particolari di 

fibre pregangliari. 

gruppo A: del SN di relazione: Si dividono in Aα (sensibilità epicritica e motoneuroni), Aβ … 

gruppo B: pur essendo mieliniche conducono più lentamente.. (>3µm ∅) 

⇒ pregangliari bianche (vago, pelvico, splancnici 26 ) 

gruppo C: (IV Lloyd) SNA & sensitive post gangliari 

(p.es le fibre simpatiche che uscendo dai gangli prevertebrali come post-g si uniscono al 

nervo spinale e si portano perifericamente all’organo) 

Nb: vantaggi costituiti da avere le fibre dolorifiche caratterizzate da un minor diametro: 

a) ernia del disco: si ha uno stimolo compressivo, e in questa sede vengono inibite prima le fibre di 

grosso calibro: quelle dolorifiche quindi possono ancora transitare, mettendoci “in 

guardia”. 

b) anestesia: le fibre dolorifiche sono facilmente infiltrate dagli anestetici locali, proprio per via del 

minor calibro 

26 I nervi splancnici sono quei rami comunicanti bianchi molto lunghi in grado di servire di fibre pregangliari non i 

gangli della catena laterale, ma direttamente l’organo interessato, come nel caso della midollare del surrene: vi 

giungono fibre simpatiche pre-g e quindi ACh-ergiche in grado di stimolare in via diretta il rilascio di E/NE 

§ 


Canali a Porta Chimica 

Abbiamo visto quindi i canali voltaggio dipendenti, ancora in Fisio I quelli stretch-dipendeti, come 

nell’effetto Bayliss (nel caso del Ca 2+ ). In quelli a porta chimica in particolare, l’apertura può essere: 

Metabotropica o indiretta ⇒ delay (qualche ms), con effetti persistenti. Questi tipi di stimoli 

possono derivare dall’interno come dall’esterno, ed utilizzare 

messaggeri (come il Ca 2+ ) secondari, terziari… lo stesso calcio in 

un meccanismo può essere messaggero secondario, in un altro 

terziario (come quando si lega a calmoduline) e così via. 

In particolare il calcio può essere responsabile della memoria: 

o modificazione di proteine 

o modificazione dell’espressione genica 27 

Ionotropica o diretta, dall’esterno ⇒ immediato, fulmineo, rapido (ACh & recettori nicotinici) 

Distinguo quindi due eventi diversi : 

Neurotrasmissione: apertura dall’esterno, diretta, ionotropica (ACh su recettori nicotinici) 

Neuromodulazione: si parla di un’apertura dall’interno, metabotropica, indiretta 

(ACh su recettori muscarinici, adrenalina su β1…) 

Canale nicotinico 

La Ach ha due tipi di mediatori, due tipi di canali, tra cui il nicotinico, che è appunto a porta chimica. 

Presenta due subunità α esposte esternamente con i recettori alla nicotina, poi ci sono la β, γ, δ. 

Nb: la nicotina… 

1) è termolabile (si libera infatti sulla punta della sigaretta accesa) 

2) essendo liposolubile attraversa la barriera alveolo-capillare, e la BBB 

3) può legarsi al recettore nicotinico. Non è fisiologico, ma ne ha determinato il nome… 

Questo canale si può presentare sotto due forme 

• nervoso: SNC, molto presente. Si tratta ovviamente di recettori colinergici. 

• muscolare: (sinapsi neuromuscolare) ricordiamo solo che la subunità α è quella cui si lega la Ach: 

due ACh provocano l’apertura. 

L’apertura è simultanea ai due lati, così che il K + si 

sposta all’esterno, l’Na + all’interno, con un rapporto 

di 1:2 (l’Na è come al solito spinto da un doppio 

gradiente). Si ha una permeabilità contemporanea 

per Na e K, al contrario che nel potenziale 

d’azione. Questo provoca una parziale 

depolarizzazione, non esplosiva, secondo un 

fenomeno detto di potenziale di placca, che si 

trasmette quindi passivamente a 4mm. 

MIR (Main Immunogenic Region) ⇒ è la porzione, la sequenza AAcidica alla quale si legano gli Ab nel 

caso di una miastenia gravis, una patologia autoimmune contro le placche neuromuscolari. La terapia 

(palliativa) prevede stigmine, anticolesterasici: bloccano la degradazione della ACh potenzio le sinapsi. 

Sinapsi 

Sono il punto di contatto funzionale dei neuroni dove avviene la trasmissione del segnale. Concettualmente 

furono introdotte da Sherrington nel secolo scorso per indicare un rapporto di contiguità tra neuroni. 

27 tramite CAM, Calmoduline, le MAP, KAM. 


§ 

sinapsi elettriche 

Si connettono tra loro tramite proteine chiamate connessoni, presentano uno spazio sinaptico di 50Å 28 

(250Å quelle chimiche). Sono estremamente rapide: non dipendono da un fenomeno di trasduzione 

chemo-elettrica (dove si passa da un segnale digitale, ad uno analogico/chimico, a uno digitale). 

Sono stereotipate: non prevedono rielaborazioni, non sono plastiche. Sta proprio nel passaggio analogico, 

la potenza della sinapsi chimica, la sua plasticità, la sua capacità di trasformare la risposta da un impulso 0/1 

in un “forse”. La sinapsi elettrica invece ha una risposta di tipo “go-no go”. 

Le GAP junctions in particolare hanno funzioni sincronizzanti. 

Il nucleo soprachiasmatico vede una sincronizzazione mediata da questo tipo di giunzioni, p.es, in relazione 

ai ritmi circadiani, essendo in collegamento con l’ipotalamo, ha quindi funzioni regolatorie nei livelli 

ormonali. 

asso dendritiche 

§ 

sinapsi chimiche 

asso assoniche : una collaterale assonica fa sinapsi con un altro assone: sono la base strutturale 

dell’inibizione pre sinaptica 

asso somatiche 

somato somatiche & dendro dendritiche ⇒ avrebbero compiti di sincronizzazione, similmente 

alle sinapsi elettriche. 

l’elemento presinaptico è caratterizzato da mitocondri e vescicole (troviamo da 1000 a 10000 molecole): 

o chiare e rotonde ⇒ ACh 

o chiare e ovali ⇒ GABA 

o scure ⇒ ammine biogene (indistinguibili tra serotonine/NE/Dopamin-ergiche) 

L’esocitosi avviene sulla base di moti Browniani come “microsecrezioni spontanee”, quando poi si ha il 

potenziale d’azione ciò aumenta esponenzialmente: si ha una amplificazione del fenomeno. 

Ovviamente a livello quantitativo questo fenomeno è esacerbato dal calore, dalla quantità di vescicole, 

fattori considerati dalle leggi del caso e della termodinamica. Quantitativamente, il potenziale d’azione 

richiede la mobilitazione di c.a 100 vescicole, che ovviamente possono vedere una sommazione: in 

particolare le microsecrezioni spontanee ne forniscono 5, il potenziale 95. Questo è in grado di trasformare 

fenomeni digitalici come i potenziali d’azione (0/1) in fenomeni analogici. 

Spine: apprendimento e memoria 

Le spine dendritiche, come si è già detto sono state associate a funzioni mnemoniche, suggerite 

dalla loro degenerazione nell’Alzheimer. 

L’apprendimento e la memoria sono sicuramente collegati a questo 

dualismo tra info elettrica e chimica, dove quella chimica, legata alle 

spine dendritiche, al calcio, ha la possibilità di immagazzinare, di 

rendere qualitativo, analogico, il segnale; Il calcio poi, è stato detto, è 

alla base degli spikes a livello dendritico, proprio nelle regioni in cui 

troviamo le spine: troppo calcio, troppe spine, possono 

essere associate a convulsioni, epilessia, mentre si 

nota un mancato sviluppo in aree visive di topi 

mantenuti al buio. 

Ora, si è visto come stimolando l’ippocampo 

mediante stimoli elettrici tetanici, ripetuti (Long Term Potentiation) si ha potenziamento e neoformazione 

di spine dendritiche, con un potenziamento della trasmissione (dovuto sia all’aumento della superficie della 

spina, sia ad un aumento del loro numero). 

28 1 Å = 1x10 -10 metri = 0,1nm 


Quindi anche gli stimoli del mondo esterno, si pensa possano indurre aumenti numerici e di dimensioni, 

come si nota nella neuro genesi, dove effetti chemio tropici avvengono tra assoni e spine, quest’ultime in 

particolare mostrano un attività filopodiche. 

Trasporto assonico 

I neuromediatori si formano comunemente nel soma 29 : lo stesso neurone in genere produce sempre 

lo stesso neurotrasmettitore tutta la vita (principio di Dale), però soprattutto se si parla di 

produzione di ammine biogene (E,NE,5OHTrp) questo è stato in parte smentito. Infatti come ben si 

sa la via che dalla tirosina porta alla adrenalina passa anche per la dopamina, ma anche il triptofano 

che ha funzioni di per se, può essere rielaborato a serotonina. 

Comunque è chiaro come avvenga un trasporto, che è di natura bidirezionale : 

• anterogrado ⇒ chinesina 

• retrogrado ⇒ dineina 

Una volta eseguita l’esocitosi, la struttura proteica, le sinapsine, vengono riportate nel soma e 

riutilizzate; Le sinapsine sembrerebbero coinvolte nella regolazione del numero di vescicole 

coinvolte nell’esocitosi: ancorerebbero le vescicole al citoscheletro, venendo inattivate in seguito 

a fosforilazione ad opera dei complessi Ca-calmodulina (che si formano in seguito a [Ca 2+ ]↑, 

durante il potenziale d’azione a livello dendritico 30 ). 

Il trasporto (tramite dineine e chinesina), sfrutta una piccola differenza di potenziale (pochi mV) 

tra soma () e terminale (⊕), anche se poi ovviamente il trasporto effettivo è sempre ATP dept 

su neurotubuli, strutture dell’ordine di 20nm, contenenti la tubulina (55kD), formata da dimeri 

dipolari, a carica alternata. 

Alterazioni della tubulina sono state associate a degenerazioni neurologiche tipiche 

dell’Alzheimer, tali da far pensare che questi dipoli, questa struttura, siano associati al libero 

pensiero, all’indeterminazione delle scelte ed alla capacità di intendere e di volere. 

Alzheimer 

Nelle fasi terminali dell’Alzheimer non c’è nemmeno più il riconoscimento di se stessi, compresi i 

ricordi, le facce dei familiari, le cose del mondo. 

La malattia ha inizio sulle membrane dei neuroni: la proteina APP (Amyloid β Precurssor Protein) 

viene troncata dalla β secretasi: il moncone verrà ulteriormente sezionato (γ secretasi), 

generando l’αβ-peptide. Questo andrà a formare aggregati nell’ambiente extraneuronale: si 

formano dei filamenti in grado di uccidere (in coltura) i neuroni o di minarne le connessioni. 

Da un punto di vista terapeutico si sono provati diversi approcci 

immunoterapia: dotare il sistema di Ab in grado di indurre la microglia ad attaccare i 

filamenti. Disassemblati questi complessi (sempre in vitro) i neuroni 

sopravvivono 

inibitori della β o γ secretasi 

Agenti anti-aggreganti 

La loro azione patologica minerebbe l’azione delle proteine TAU (addette a stabilizzare, tenere uniti 

i filamenti di tubulina di tubuli l’uno vicino all’altro) rendendo quindi i neurotubuli instabili e soggetti 

a disgregazione. 

29 Ci si è resi conto recentemente che nel terminale assonico può effettivamente avvenire rigenerazione delle vescicole 

(re sintesi); 

30 fonte: WikiENG, non prof. 


Le demenze possono essere indotte da diversi elementi (7): 

Depressione ⇒ depotenziamento dei sistemi monoaminergici (ACh, NE, E…) 

Ictus 

Parkinson (Deperimento della SN, sistemi dopaminergici) 

Deficit di vit. B12 (cobalamina): il complesso di B1 (tiamina 31 ), B6 (piridossina 32 ), B12 sono neuro 

protettivi 

patologie tiroidee ⇒ l’ormone tiroideo attiva il metabolismo attivando la Na/K, sue disfunzioni 

possono portare a depressione dell’attività di scarica neuronale 

carcinomi 

neurosifilide (l’insieme delle manifestazioni neurologiche della sifilide, tipicamente dello stadio terziario) 

§ 

Funzionamento delle sinapsi 

1) depolarizzazione: l’arrivo dell’impulso.. la sinapsi è infatti un trasduttore elettro-chimico 

2) Ingresso Ca 2+ : un fatto importante, si nota che all’arrivo del potenziale d’azione è il primo 

fenomeno osservabile nel terminale, attraverso l’apertura di canali specifici. 

3) legame Ca-calmodulina 

4) Questo fa passare le vescicole da uno stato di gel a uno di sol, si aumenta l’agitazione browniana: 

per questo gli animali a sangue caldo sono più attivi (più calore ⇒ più agitazione). 

5) docking: “attracco”.. alla membrana, mediato da Rab3, SNARE 

6) priming: “preparazione”, è lo step biochimico che precede la fusione della vescicola e la liberazione 

del neurotrasmettitore; preparerebbe sembrerebbe il sistema al legame del calcio, mediato 

da proteine SNARE, SNAP 

7) Fusione: della vescicola con la membrana, che avviene grazie all’esposizione di un dominio 

idrofobico, il tutto mediato da proteine CSP e sinaptotagmine. 

8) Liberazione neuromediatore (trasmettitore o modulatore che sia); di qui si ha una cascata: 

a. volume transmission: teoria che vedrebbe la diffusione del neurotrasmettitore anche al di là 

dello spazio sinaptico, fino a 50-100µm. 

b. enzimi catalitici possono rielaborare, smaltire il trasmettitore: p.es la sinapsi colinergica 

contiene la AChE: inibendola si potenzia l’ACh. 

c. reuptake: recettori presinaptici possono legare il neurotrasmettitore; in questo modo viene 

ridotta la potenza del neuromediatore di c.a il 20% in media, ma è utile al 

darwinismo neurale, per retro informare il neurone sul funzionamento della 

sinapsi. Molti psicofarmaci e droghe agiscono, come ben si sa, a questo livello. 

Il prozac agisce in questo senso: è un SRI (Serotonin Reuptake Inhibitor). 

9) recettori post sinaptici: metabotropici o ionotropici, con relativi effetti a valle 

(potenziali -10..-, innesco di cascate metaboliche..-10/11a-) 

31 La tiamina pirofosfato (TPP) è il coenzima delle decarbossilasi dei chetoacidi e delle transchetolasi: 

decarbossilazione ossidativa del piruvato e dell'α-chetoglutarato nel ciclo di Krebs 

reazione transchetolasica nel ciclo dei pentosi fosfato (⇒ NADPH, ribosio 5-fosfato) 

32 Anch’essa un coenzima fondamentale per transaminazioni o decarbossilazioni di aa, metabolismo del triptofano, 

metabolismo lipidico (importante per la produzione di guaine mieliniche), glicogenolisi, sintesi di vari 

neurotrasmettitori. 


Le immagini di microscopia della sinapsi sono ricavate da campioni criogenati con azoto liquido e sottoposti 

a freezing fracture. La fusione dura 2ms al massimo, entro 5ms dallo stimolo. 

meccanismi di trasduzione 

sempre i soliti, riassunti qui in un paio di schemi: 

Da notare come il calcio faccia, nella cascata del PLC da terzo messaggero. 


Neurotrasmettitori 

Classici : 

aspartato ⇒ simile al GABA 

taurina ⇒ interneuroni spinali 

glicina ⇒ sostituisce il GABA a livello 

spinale 

istamina ⇒ alcune aree ippocampiche 

noradrenalina 

Serotonina 

Dopamina 

Ach 

Glutammato 

GABA 

Non Classici (Neuropeptidi) : 

Queste molecole sono spesso prodotte dalla glia, e rappresentano tutta una serie di modalità di comunicazione 

all’interno del SNC finora non considerate.. 

AT II 

CCk 

Gastrina 

Insulina 

endorfine endogene 

agiscono su recettori µ 

- Dinorfina 

- β endorfina 

Secretina 

Vasopressina (ADH) 

sostanza P (Pain): sinapsi tra il primo e il secondo neurone 

(periferiacentro), può generare iperalgesia, 

e quindi dolori cronici dell’artrite; E’ attivata 

dalle prostaglandine. 

§ 

La Glia 

astroglia ⇒ BBB: nutre/isola i neuroni. Origine ectodermica 

(cresta neurale) 

microglia ⇒ di origine connettivale (mesodermica), difatti tende a 

cicatrizzare, avendo anche funzioni immunitarie, dal 

momento che ha proprietà fagocitiche (nel bene e nel 

male). 

La specializzazione delle cellule ectodermiche in neuroni piuttosto 

che cheratinociti cutanei, per dire, è dovuta ovviamente a fattori di 

crescita specifici (cfr immagine ), come il LIF o il BMP. 

La glia è quindi parte del sistema extraneuronale, e si trova in una 

posizione in grado di esercitare un controllo p.es sul potassio, in 

quanto in grado di modificare la propria gK. Hanno potenziali in 

DC (corrente continua), con ampiezze di 50-60mV di tipo 

elettrotonico. Non possiedono però canali al sodio, il che gli 

impedisce di dare luogo a spikes, e in generale non di tipo voltaggio 

dept nemmeno per il potassio. 

Con l’età tra la BBB e i neuroni si crea un intrico di micro fibrille 

che rende più difficile la funzione di trasporto dei nutrienti degli 

astrociti (glucosio, aa..): il cervello risulta meno nutrito. 

La Glia e le sinapsi 

Si diceva una volta che la glia sigillava lo spazio sinaptico. Ma 

recentemente si è sviluppato il concetto di trasmissione non 

sinaptica: volume transmission. Sarebbe importante per “azioni di 

massa”, come il sonno , la fame, l’umore.. L’NO oltre al CO ha a che fare con la LTP (che come si è visto 

sarebbe in grado di indurre spine dendritiche), che potrebbero essere coinvolte a loro volta con la volume 

transmission. Ci sono oppositori a questa teoria, che propendono a considerare sempre l’ipostesi neuronale, 

che prevede, nella comunicazione comunque un contatto sinaptico. 


Neurotrasmettitori 

§ 

ACETILCOLINA (ACh) 

E’ sintetizzata dalla Choline Acetil Transferase (ChAT): colina + ACoA CoA + ACh. Fisiologicamente è 

presente a livello della primo neurone di SNA sia orto che para, e del secondo neurone del para-s. 

recettore nicotinico ⇒ sinergico, canale: apre simultaneamente a sodio e 

potassio: (nell’immagine si vede solo una carica ⊕ che 

entra: è il movimento di carica totale). Ne esistono due 

isoforme molto somiglianti: 

• NN ⇒ nervosi (centrali) 

- Nicotina: simula l’azione dell’ACh, che ha effetti attivanti a livello 

di meccanismi mnemonici episodici a livello ippocampale 

- Malattie Mentali: Parkinson, Alzheimer, Schizofrenia... si riscontra 

un eccesso di ACh 33 , come confermano (1) l’efficacia come farmaco 

della rivastigmina, un AChE bloccante, (2) studi scintigrafici 

(nicotina marcata con C 11 ) (3) esami PET 

• NM ⇒ muscolari (periferici) 

recettore muscarinico (M1-5) ⇒ apertura interna metabotropica grazie ad un II messaggero 

• Centrali (nel SNC) ⇒ tutti attivanti: chiudono un canale al K ⇒ depolarizzazione 

• Periferici ⇒ M1,…,4: quelli pari sono inibitori 34 , quelli dispari eccitatori. 

Sistemi Colinergici centrali 

a. Basal Forebrain o Proencefalo Basale: 

Formato da diversi nuclei, che risultano fortemente compromessi in molte malattie mentali: 

a. Meynert 

b. banda diagonale di Broca 

c. del setto 

Rilasciano prolungamenti colinergici che si dirigono 

verso la corteccia (senza relè talamico) 

verso l’ippocampo (attraverso il fornice), con funzioni anche connesse 

con la memorizzazione p.es di stimoli olfattivi.. 

b. Area Tegmentale Dorso Laterale (LDT) 

Si trova nel ponte, da qui (oltre che dal nucleo del peduncolo pontino, PTT) si generano le 

così dette onde PGO, che segnano l’inizio, ogni ora e mezza, del sonno desincronizzato 

(REM), caratterizzato da una tipica attività elettrica, che è stata riscontrata anche in stati 

alterati quali la schizofrenia per esempio (dove si hanno visioni oniriche, appunto). Le PGO 

quindi, attraverso il fascicolo tegmentale proiettano al talamo (precisamente al GL). 

Il soggetto vede quindi una attivazione elettrica della corteccia: gli occhi si muovono a 

causa di collaterali delle PGO che si stanno dirigendo verso il talamo (e quindi la 

corteccia), che deviano verso i centri oculomotori. 

c. Nucleo Paragiganto Cellulare (PGN) 

Sempre colinergico, tipico centro REM-OFF (inattivo nella fase REM). Ha anche funzioni 

attivanti il locus coeruleus. 

33 Ovviamente non è l’unica teoria, alcuni pensano che abbia un pesante ruolo la dopamina o il glutammato (per cui in 

clinica si useranno diversi farmaci). 

34 l’innervazione vagale è ACh su M2 ⇒ [K + ]cell ↓ ⇒ iperpolarizzazione ⇒ effetto cronotropo negativo 


agiscono sulle sinapsi monoaminergiche: 

cocaina: agisce collateralmente potenziando la sinapsi, sempre inibendo il reuptake. 

corticosterone: come la cocaina, agisce sul reuptake 

yohimbina ⇒ β2 bloccante usato come coadiuvante sessuale negli anni ’50: si ricorda che 

solo le prime fasi delle relazioni sessuali sono di natura simpatica, la fase 

legata all’orgasmo però è parasimpatica. Ha un po’ lo stesso effetto 

dell’alcool quindi: stimola il desiderio ma diminuisce la prestazione. 

Catecolamine e memorizzazione cerebellare 

Sappiamo che il cervelletto è l’elaboratore di memorie motore, che vengono poi proiettate nell’area 

prefrontale (6). Si tratta di memorie legate p.es all’abilità ciclistica, o sciistica. 

Il sistema β1 sembrerebbe quindi coinvolto nel ruolo da terzo messaggero del calcio nei sistemi 

mnemonici del cervelletto, per l’elaborazione di sequenze motorie di tipo implicito. 

§ 

Serotonina (5HT) 

E’ una ammina biogena (solita azione inibente della reserpina) derivante dal Triptofano, importante nel 

sogno e negli stati alterati di coscienza ma non solo: avrebbe anche funzioni antidepressive (5-HT6): 

diminuiti livelli di serotonina comportano depressione: in questo caso il reuptake può essere bloccato da 

diversi farmaci, tra cui: 

• Imipramina (che ha effetto su numerosi neurotrasmettitori) 

• Fluoxetina (Prozac): un SSRI (Selective Serotonin Reuptake Inhibitor) 

Nb: è riconosciuta nella patogenesi anche una depressione dei 

sistemi dopaminergici e noradrenergici). 

Può avere funzione di neurotrasmettitore o neuromodulatore, 

dipendentemente dal recettore: 

- 5HT1 (a,b…) ⇒ azione inibente indiretta, come 

neuromodulatore, interessati nei meccanismi sonno 

- 5HT2 ⇒ effetto eccitante, con apertura di canali al Ca 2+ 

- 5HT3,4,…,7 ⇒ potrebbero eccitare, agendo da antidepressivi, in 

particolare il 6 sembrerebbe modulare la trasmissione 

Dopaminergica. 

l’LSD è un allucinogeno, il cui effetto esaltante è dovuto al sistema serotoninergico: la 5HT sembra coinvolta 

negli stati modificati di coscienza, come nella meditazione e nell’ipnosi. Questo si è visto anche tramite 

EEG (cfr. dispensa III). 

Sistemi Serotoninergici Centrali 

a. Nucleo magno del raphe (sempre parte del fascio telencefalico centrale) 

⇒ proiezioni cerebellari (effetto modulante, e anche coinvolto nel sonno) 

⇒ ha proiezioni endorfinergiche 35 per la sostanza gelatinosa di Rolandro, alla base 

dell’analgesia che si può indurre con l’ipnosi 

b. fascicolo telencefalico 

⇒ investe di serotonina tutti i sistemi talamici intralaminari e l’ipotalamo ant, non come 

relè, ma come bersagli finali; sono vie coinvolte nel sonno.. 

Nb: i barbiturici: potenzierebbero l’azione serotoninergica, inducendo il sonno, ma un sonno senza fase 

REM, non realmente ristoratore. 

35 Negli animali che sono tipicamente prede (erbivori, maiali..) questi sistemi di riduzione del dolore sono stranamente 

più sviluppati (natura provvida ??) 


si avvale di recettori metabotropici 

D1 ⇒ eccitatori: Gs ⇒ ⊕ adenilato ciclasi ⇒ cAMP↑ 

§ 

Dopamina 

D2 ⇒ inibitori: Gi ⇒ adenilato ciclasi ⇒ cAMP↓ 

azione diretta (apertura) su canale: K + cell↓ 

Sistemi Dopaminergici centrali 

- Nigro Striatale (SNc) 

Reserpina: stesso effetto di inibizione alla sintesi e storage 

dell’E e NE; Infatti la via di sintesi è sempre 

quella della ammine biogene. 

CCk: un potenziatore della sinapsi dopaminergica; molti 

sostengono che la dieta onnivora sia molto importante: 

una dieta con una porzione proteica importante 

fornisce la tirosina necessaria per la produzione 

della dopamina. 

Apomorfina: D1/2 agonista: potenzia la sinapsi agendo 

tipicamente sul reuptake. 

Il centro di produzione è la Substanzia Nigra, che si divide in: 

- Mesolimbico 

Aldoperidolo: D2 bloccante è in grado di ridurre i 

comportamenti violenti, viene utilizzato nelle 

psicosi 

pars compacta (SNc) ⇒ Dopamina (regolazione dei nuclei della base) 

pars reticolata (SNr) ⇒ GABA, inibitoria 

Troviamo l’Area tegmentale ventrale che col fascicolo telencefalico mediale (o fascio pro 

encefalico) si proietta nelle aree frontali sovra orbitarie (11, 12, 47) o associative 

frontolimbiche (caratteristiche comportamentali del soggetto 36 ), attraverso il nucleo accumbens, 

parte dei basal ganglia, importante centro di regolazione dell’appagamento, del piacere, che vede 

l’interferenza di droghe: 

- cocaina si lega ai pre-s della dopamina, bloccando il reuptake 

⇒ potenzia senza sbilanci se usata “correttamente”, perché si 

lega sia ai D1 che ai D2. 

- eroina invece blocca il GABA 

⇒ disinibisce 

⇒ crea una iperproduzione 

⇒ esalta: D2: viene a mancare l’azione regolatoria inibente di 

questa classe di recettori 

Rende quindi la droga più appetibile ma altamente sbilanciante. La 

dipendenza è data dal fatto che senza il GABA si “bruciano le 

scorte”, e poi i neuroni hanno bisogno tempo per recuperare.. 

36 infatti ricevono afferenze anche dal limbico ⇒ valutazione fattori emozionali, istinti primordiali che si uniscono a 

quelli dell’attività decisionale razionale dell’area frontale 


§ 

Glutammato 

Se il GABA è l’inibitore per eccellenza, il glutammato è l’eccitatore: questi vanno a generare infatti 

rispettivamente IPSP e EPSP. Tutte le vie di uscita della corteccia sono glutamminergiche, eccitanti: si 

tratta quindi dei fattori “GO”. I fattori “NO-GO” invece sarebbero GABAergici. 

Ovviamente poi esistono circuiti brevi, dove proiezioni eccitanti sono rivolte ad interneuroni inibitori. 

Ci sono diversi recettori: 

AMPA (attivati dall’Amino Metil Propionic Acid, omologo del glutammato) detti anche NON-NMDA 

- sono come i nicotinici, solo depolarizzanti ionotropici (tramite iNa e iK) 

altri NON-NMDA: 

- all’Acido Cainico 

- al quisqualatoB: ancora oggetto di ricerca, potrebbe giustificare sempre un’attivazione dei 

meccanismi del calcio da parte del glutammato, bypassando però lo ione (attiva 

direttamente la cascata che porta alla PKC… vd. dopo) 

NMDA (bloccati dall’N-Metil Di Aspartato) 

- normalmente bloccati da ioni Mg 2+ , smaltiti solo da una lieve depolarizzazione, in genere 

fornita dagli AMPA (20/30 mV) 

- permettono il passaggio di Na + , K + e Ca 2+ , che ha un grande potere come secondo 

messaggero ⇒ sono quindi parte integrante del sistema di conversione della memoria 

da breve a lungo termine: 

- frequenti nel sistema cortico-limbico 

- se inibiti danno effetti tipici della schizofrenia (psicosi 37 ) 

§ 

teoria del SINK SOURCE 

Ci sono segnali analogici derivanti da stimoli elettrici, generati dall’apertura contemporanea di canali Na 

e K, come abbiamo visto; Non avvenendo processi di picco (spikes) non si ha trasduzione attiva, ma solo un 

elettrotono locale che si diffonde per 4mm al massimo, generando EPSP o IPSP: iper o ipopolarizzazione. 

Non c’è un comportamento esplosivo, il tutto è regolato da costanti di spazio e tempo del tutto analoghe 

dell’eccitamento fisico (λ e τ : 4mm al culmine, degradanti, max per 50ms). 

Ricordiamo che gli spikes elettrici, i potenziali d’azione richiedono canali voltaggio dipendenti successivi e 

selettivi. All’arrivo del potenziale, il neurone viene a comportarsi (già detto) come un micro-dipolo, dove i 

dendriti hanno una carica ⊕ ed il soma e il muticolo assonico ; 

⇒ corrente eccitante in uscita al livello del muticolo, con conseguente eccitazione all’apertura di gate 

voltaggio dipendenti e prosecuzione dell’impulso. Questo risponde alla TEORIA DEL SINK SOURCE, che vede 

la generazione di un campo elettrico a livello del soma neuronale che vede cariche positive (⇒ correnti in 

uscita) a livello del muticolo dove troviamo un’alta densità di canali al sodio voltaggio dipendenti 

(correnti capacitative, cui seguono quelle resistive -già trattato-). 

37 ricordiamo che per nevrosi s’intendono patologie meno gravi, tipicamente ossessive. 


Quindi è importante considerare che l’ordine di eccitazione NON E’ dendrita - soma - muticolo, bensì: 

1) dendrita (depolarizzazione) 

⇒ bipolo, campo elettrico 

2) muticolo assonico (depolarizzazione) 

⇒ evento retroattivo di correnti 

3) soma (depolarizzazione) 

⇒ evento somato dendritico in via retrograda; 

4) dendrita (anaelettrotono iperpolarizzante ⇒ inibizione verso 

uno stimolo che si ripresenti troppo presto). 

Ora, questa depolarizzazione “dipoliforme” può originare anche a livello 

sinaptico, tramite EPSP, fenomeni elettrotonici: se poi si arriva almeno a 

10mV ⇒ pot. d’azione. EPSP non sufficienti ma consecutivi possono 

sommarsi, portando ad una depolarizzazione totale sufficiente da 

generare i 10mV limite. Questo è alla base della analogicità del 

potenziale sinaptico: l’intensità del “bombardamento sinaptico” può 

segnare il grado di depolarizzazione, a seconda che venga attivato un 

singolo bottone (SB) o una intera singola fibra (SF) o se si hanno tutte le 

afferenze (COMPOSITE). Si noti, nell’immagine, l’unità di misura: µV, 

non mV. Si tratta infatti di una terminazione sinaptica. A livello della fibra nervosa ci si trova sui mV, e 

sempre di µV si parla nell’EEG, dove al massimo si arriva a 500µV. 

Questo ci porta a separare i concetti di inibizione pre o post sinaptica: 

- inibizione presinaptica ⇒ selettiva, si limita ad inibire solamente le afferenze contattate, 

costituendo un vantaggio evolutivo. Può avvenire una parziale 

depolarizzazione inibitoria: livello sinaptico un parziale 

ingresso di sodio ⇒ gradiente Na↓ ⇒ all’arrivo del potenziale 

d’azione si ha diminuzione dell’ampiezza dello spike 

⇒ meno ingresso di calcio ⇒ meno vescicole da gel a sol. 

Non si è sicuri di questa diminuzione dell’ampiezza dello spike, 

ci sono diverse teorie al riguardo, collegate al cloro & GABA, 

ma quello che conta è l’ultimo passaggio: meno calcio, meno 

vescicole ⇒ inibizione. 

- inibizione post sinaptica ⇒ generalizzata, è riferita al soma. Tutte le afferenze ne 

subiranno l’effetto: meno fine. 

Le cellule con grandi dendriti, tendono a generare potenziali d’azione calcio dipendenti, tipici di quel tipo di 

struttura. Il Ca 2+ produce quindi segnali meno stereotipati, grazie alla sua funzione contemporanea di 

secondo messaggero, mentre il sodio tende a generare, appunto, un segnale meno complesso, di sicuro non a 

burst p.es. In particolare, è proprio il calcio che sarebbe alla base della coerenza che scaturisce dall’unione di 

miliardi di neuroni, laddove il singolo elemento è invece assolutamente incoerente: 

si parla di un comportamento goal directed: anche il comportamento di una zanzara, con il suo SNC 

elementare ha un’azione goal directed. Vuole semplicemente dire che ogni cervello ha un’azione diretta ad 

uno scopo, e quindi ha una coerenza, questo è possibile grazie alla plasticità che caratterizza le strutture 

nervose, che si plasmano in modo da dare poi una funzionalità. 

A determinare la plasticità sarebbero elementi come il NGF e altri, stimolati a livello genetico da un 

secondo messaggero quale il calcio. 

Contemporaneamente ci può essere il fatto che una fonte di energia può condizionare degli elementi che si 

comportino in modo casuale, in una serie di elementi con una direzione precisa (come la neve che cade ed 

un colpo di vento). Quindi, quando siamo sottoposti ad un bisogno, un desiderio, ci “riapproprieremmo del 

nostro cervello”, sincronizzandolo (non in senso EEG) rendendo coerente una situazione non tale a riposo. 


Placca Neuromuscolare 

Il movimento, l’atto motorio è anche fondamentale per l’apprendimento: s’impara facendo (scariche 

corollarie…): il motoneurone α rappresenta una via finale comune, è una sorta di convergenza, laddove 

l’attività motoria rappresenta in ultima analisi l’unico vero oggetto dell’essere, e a ragione, della via motoria, 

e si fa anche elemento conoscitivo (ipotesi di Sherrington). 

• componente presinaptica ⇒ motoneuroni 

• componente postsinaptica ⇒ placca neuromuscolare: specializzazione del sarcolemma. 

• recettori ⇒ nicotinici muscolari: MN 

o insensibili alla nicotina (diversamente da quelli centrali) 

o leganti invece il curaro 38 

Quindi si ha un’azione tipica della sinapsi, con Ca 2+ (eccitante) e Mg 2+ a livello presinaptico 39 . Il Ca 2+ 

provoca il rilascio di vescicole contenenti quantità piuttosto costanti di ACh (“quanti”), che si porterà a 

livello post sinaptico entro 1ms: nella placca si avrà non già un Pot. d’Azione, ma un tipico EPSP, dovuto 

all’aumento contemporaneo di gK e gNa: l’Na, spinto dal doppio gradiente, genererà un flusso netto. 

⇒ si otterrà un potenziale elettrotonico di placca 

EPSP, 3 volte più intenso di quello delle sinapsi 

centrali 40 (30mV), quindi: 

#1 è una sinapsi sicura, non c’è mai un potenziale 

di placca che non diventi potenziale d’azione 

#2 s’annulla l’importanza della micro 

secrezione spontanea 5 vescicole costitutive, su 

30mV necessari (invece che 10mV), non sono nulla.. 

Inattivando una parte di recettori NM (curarizzando) è possibile indagare il funzionamento della placca: 

in quella non curarizzata appare un piedino che precede il potenziale: rappresenta il fenomeno locale che 

poi si evolve in uno spike. Questo evento è visibile da solo, senza il successivo spike, a sinistra, dove 

sostanzialmente ho solo il potenziale di placca: un fenomeno non esplosivo. 

Il potenziale d’azione muscolare è molto simile a quello della fibra nervosa, solo che dura il doppio: 2ms. 

Le prove del funzionamento della placca furono fornite tramite esperimenti di ionoforesi: iniettando Ach 

all’interno della fibra non si otteneva nulla, al contrario iniettandola all’esterno in modo da portarla fino ai 

recettori muscarinici si otteneva il potenziale. 

Inibitori / bloccanti delle giunzioni neuromuscolari 

1) TTX, anestetici locali ⇒ inibiscono il nervo, impedendo l’arrivo del potenziale d’azione. 

2) Tossina Botulinica: inibisce il rilascio del neurotrasmettitore: assunta a livello GI, accede alla 

grande circolazione, internalizzata nella sinapsi, si porta ai lisosomi: divisione 

catena pesante / leggera ⇒ la catena leggera ha un’azione endopeptidasica su 

elementi fondamentali al rilascio dell’Ach. A parte l’utilizzo in estetica, può 

essere utilizzata in oculistica per curare strabismo. 

3) Curaro / Alcaloidi (competitori dell’ACh) 

4) Succinilcolina e simili (decametonio, esametonio): depolarizzano la membrana presinaptica, 

che diventa meno eccitabile (cfr inibizione presinaptica); Sono quindi rilassanti 

muscolari depolarizzanti (portano infatti il potenziale da 100 a 70mV). 

38 

principio attivo del veleno di origine vegetale utilizzato dagli indios. E’ anche un anestetico (nella necessità di 

rilassare completamente il paziente), e va usato con il supporto evidentemente di una respirazione artificiale. 

39 

che è un competitore del calcio: sono due cationi, uno intra e uno extra cellulare: si instaura quindi una competizione; 

più Ca 2+ c’è più ACh si libererà, l’inverso con il Mg 2+ . 

40 

si tratta delle post giunctional folds : più recettori all’ACh che generano quindi una reazione decisamente più intensa 

alla stessa quantità di ACh. 


§ 

Accoppiamento Elettro Calcio Meccanico 

Il potenziale d’azione scorre lungo il sarcolemma; Qui, i tubuli trasversi hanno l’effetto di generare eventi 

elettrotonici; a livello delle triadi si trova quindi l’accesso ai depositi si calcio (reticolo sarcoplasmatico) 

che liberandosi genera la contrazione. Quindi ci deve essere il rientro del calcio nel reticolo. 

Il calcio infatti sblocca il sito occupato dalla troponina e tropomiosina. Ogni 400Å si trova infatti il sito di 

attacco delle troponine (-I,C,T) e tropomiosine 

1) potenziale d’azione lungo i tubuli T contattano il reticolo sarcoplasmatico ⇒ Ca 2+ ↑↑ 

2) legame Ca 2+ - troponina (la I in particolare) ⇒ la troponina sposta la tropomiosina dal sito di 

legame della miosina con l’actina: 

3) attacco ⇒ la meromiosina pesante è un enzima ATPasico, legata a ADP + P a riposo 

⇒ affine all’actina e piegata a 90° (ma non si attacca per via della troponina) 

4) rotazione della testa (45°) ⇒ il distacco dell’ADP e del P fa cambiare la conformazione 

⇒ messa in tensione dei SEC, componenti elastici in serie: 

• titina 

• tubulina 

5) distacco ⇒ dovuto al sopraggiungere di nuovo ATP ⇒ la miosina perde affinità per l’actina. 

Quindi la meromiosina pesante agirà com’è sua natura idrolizzando l’ATP, che rimarrà 

come ADP + P: è la situazione di partenza. ne consegue che 

• se non c’è più ATP, non c’è distacco (come nel rigor mortis) 

• se c’è sufficiente Ca 2+ , in presenza di ATP s’innescherà un nuovo ciclo 

Si distinguono nel muscolo: 

a) fibre bianche ⇒ movimenti esplosivi, fasici (mm. oculomotori p.es) 

b) fibre rosse ⇒ sforzi posturali, resistenza alla fatica 

Un tipo di resa tipicamente posturale vede un gran numero di fibre rosse e un tipo di scarica elettrica che si 

definisce tetanica: si ha la sommazione di scosse semplici, fino a quattro stimoli. (immagine ↓) 

E’ la sommazione meccanica di scosse semplici dovuta al fatto che 

ulteriori scosse sopraggiungono prima dell’esaurirsi dell’evento 

meccanico. Questo non fa altro che reclutare sempre più SEC 41 , 

fino alla messa in tensione di tutti gli elementi elastici. Non si 

può andare oltre, altrimenti si hanno stiramenti 42 e rotture. 

clono: quando le scosse non sono abbastanza ravvicinate da 

dare una sommazione completa ed armonica (la linea 2 

dello schema). 

Queste curve sono osservabili tramite elettromiogramma (EMG), che se viene riferito all’attività di 

un’unica unità motoria (fibre innervate da uno stesso motoneurone: da 3 a più di 1500), viene definito 

SMU (Single Motor Unit). 

41 La telediastole cardiaca rappresenta proprio la restituzione, durante la contrazione del cuore, dell’energia 

accumulata durante il riempimento dagli elementi viscoelastici passivi 

42 come la dilatazione acuta del cuore, vede un completo distacco dei ponti trasversi dovuto all’eccessivo 

allungamento del muscolo 


Recettori 

I recettori sono dei trasduttori e codificatori: sono in grado di tradurre varie forme di energia in quella 

bioelettrica, interpretabile poi dal cervello, con il supporto di variazioni di frequenza. 

Si trasforma, anche in questo caso, un evento analogico in uno digitalico, la cui modulazione è 

rappresentata dalla frequenza. 

La determinazione della frequenza non è quantitativa, ma si basa sull’ampiezza degli intervalli: mettiamo 

che una fibra stia trasmettendo a 100Hz: 

• analisi quantitativa ⇒ conto gli stimoli per un secondo e conosco la frequenza: troppo lento! 

(non posso aspettare che passi 1 sec per essere informato che un 

recettore sta scaricando a 100Hz) 

• analisi degli intervalli ⇒ se il secondo stimolo giunge dopo solo 1 centesimo di secondo, 

sta scaricando a 100Hz, e lo so dopo 1/100 di secondo. 

Classificazione Anatomica 

Recettori di I tipo: espansioni periferiche delle cellule a T. Il ramo periferico di queste cellule assume 

una modificazione denominata “recettore”: le cellule trasmetto l’informazione 

direttamente come un potenziale generatore 

• corpuscoli di Pacini 

• fusi neuromuscolari 

• fibre sensitive di tipo Ia, II 

• … 

Recettori di II tipo: potenziale generatore fornito tramite una sinapsi da una cellula specializzata 

che faccia da recettore, e non direttamente da essa, tramite un potenziale di 

recettore (PR) 

• recettori guastativi 

• vestibolari 

• cocleari 

• … 

Recettori di III tipo: si tratta unicamente dei fotorecettori, che nello spessore dell’epitelio sensitivo 

stesso presentano elementi bipolari che ritrasmettono l’informazione al cervello. 

Classificazione di Sherrington: 

Telecettori: vista, udito o olfatto. Lo stimolo quindi origina da lontano 

Propecettori o esterocettori: di superficie. P.es il gusto (che sono tecnicamente chemocettori), 

temperatura, pressione, dolore… 

Propriocettori: muscolo-tendinei, articolari, vestibolari… sono fondamentali per postura 

equilibrio…che si riferirebbero al così detto sesto senso 43 . 

Enterocettori: viscerali, p.es i barocettori, oppure quelli presenti nel peritoneo, quelli viscerali di 

tensione (che possono produrrei i riflessi della respirazione p.es) 

43 il settimo senso o navigation sense sarebbe quello tipico dei volatili, che gli permetterebbe di orientarsi negli 

spostamenti trans continentali. 


Si parla in generale di sensibilità tattile: 

§ 

Recettori Cutanei 

- anatomici un tipo di corpuscolo, un tipo di stimolo (caldo, freddo…) 

- fisiologi i corpuscoli sono abbastanza simili, quello che conta è il pattern di scarica: 

diminuzioni ⇒ freddo.. 

aumenti ⇒ caldo, gran fracasso ⇒ compressione profonda 

- Epidermici (solo terminazioni libere 44 dolorifiche) 

- Dermici (Messner, Krause, Golgi…) 

- Ipodermici, in particolare… 

Pacini (↓immagini ) 

E’ un pressocettore (tatto profondo): c.a di 2mm, è formato da una parte 

interna ed esterna, con delle capsule disposte a strati, come 

in una cipolla. La fibra nervosa penetra all’interno del 

corpuscolo, in un core più ricco di liquido. Gli strati 

sovrapposti possono scorrere tra di loro, di modo che la 

deformazione delle lamine provoca uno stimolo iniziale, 

quindi il “riarrangiamento del core”, che ritorna nella posizione iniziale provoca 

l’adattamento. 

Meccanocettori Piliferi 

All’interno la fibra è nuda: si genera un’apertura non specifica di canali in 

seguito all’evento meccanico ⇒ elettrotono (anodo) che porterebbe ad un 

fenomeno di Sink Source, con effetto a livello del primo nodo di Ranvier 

(catodo). Dal corpuscolo fuoriescono quindi fibre Aβ (II di Lloyd). 

Sono uno dei serbatoi di cellule staminali (assieme a distretti come 

il cordone ombelicale e la SVZ). La presenza di queste cellule nel 

bulbo premette la rigenerazione della cute lesa, a patto non venga 

distrutto anche il bulbo stesso; si trovano precisamente nel punto 

d’inserzione del muscolo erettore pilifero. 

§ 

Propriocettori Neuromuscolari 

L’equilibrio, la stazione eretta, si deve a questi elementi (immagine ) 

Fusi Neuromuscolari 

Sono assenti nei muscoli mimici, ma li si trova nel massetere p.es, che è un 

muscolo antigravitario. Sono presenti in tutti i tetrapodi (animali che camminano 

su 4 arti), in quanto è alla base del riflesso di stiramento miotatico, che 

garantisce l’incosciente mantenimento della postura. 

Si va da 10 a 10mila elementi dipendentemente dalla dimensione del muscolo. 

44 Ricordiamo che le terminazioni libere, come quelle dolorifiche, non hanno adattamento, a contrario di quelle 

corpuscolate. Inoltre, il fatto di essere libere, le rende sensibili a stimoli di tipo chimico (dall’acidosi alle citochine 

dolorifiche). In particolare i barocettori del seno carotideo sono diversi dai barocettori come i corpuscoli di pacini, 

in quanto sono appunto terminazioni libere non adattabili. 


Organi tendinei del Golgi 

componenti afferenti ⇒ Sensibili allo stiramento ⇒ contrazione: mantenere la 

lunghezza costante. Possono essere a fiorami (Aα) 

o spiraliformi (Aβ)… 

• term. primarie ⇒ componenti dinamiche dello stiramento: info sulla 

velocità dell’evento, anche con una valenza 

riguardo il controllo 

• term. secondarie ⇒ componente statica dello stiramento; p.es stiramenti 

mantenuti 

componenti efferenti ⇒ fibre muscolari intrafusali: durante l’accorciamento 

(contrazione), non si hanno efferenze. Avviene quindi una 

dinamica unica per un recettore periferico: un controllo 

efferente γ (originato dai γ motoneuroni 45 ), detto 

coattivazione. 

⇒ Sincronizza la lunghezza delle fibre del fuso con quelle del resto del 

muscolo. Questa innervazione è garantita dalla FR: solo i fusi, del 

trio della propriocezione, hanno questa componente centrifuga. 

anello α γ ⇒ si viene quindi a definire un anello: lo stiramento di un muscolo (α) 

vede la contrazione sincrona delle fibre intrafusali (γ), ed attiva i fusi 

dell’antagonista (che vengono stirati). Contemporaneamente, a riposo 

si avrà un tono liminale garantito da questo stesso meccanismo, che 

scatena una risposta meno intensa, con il contributo di una scarica 

tonica basale dei γ motoneuroni. (vd. più in basso) 

Si tratta di sensibilità alla tensione del tendine (SEC). Si attiva quindi in seguito alla contrazione 

muscolare. Hanno una soglia più alta dei fusi, e a riposo sono silenti. 

1) Condizione di riposo: Il fuso scarica continuamente; Sappiamo che i γ motoneuroni sono controllati 

dalla FR, che dà una efferenza tonica. Se si ha un aumento di scarica dei γ motoneuroni 

si può avere contrazione dei fusi a prescindere dalle fibre extrafusali (ovviamente il loro 

numero non permette un accorciamento reale del muscolo). Gli organi tendinei sono 

invece silenti, in quanto hanno una soglia più alta. 

Nb: lo stiramento fusali dovuto ai γ motoneuroni, indipendente da quello delle fibre 

extrafusali provoca la contrazione delle fibre equatoriali: sulle porzioni estreme del 

fuso ha lo stesso effetto di uno stiramento generale del muscolo (che è passivo, e 

causa una contrazione reale, e non tono liminale del muscolo). 

Il tono muscolare garantisce quindi un punto di partenza per le eventuali contrazioni: si 

ha una basale, minima, contrazione costante. Si possono avere pazienti ipertonici, 

atonici, spastici…queste patologie sono dovute a difetti di regolazione centrale. 

2) Stiramento: provoca un aumento di scarica rispetto a quella tonica. 

Se si eliminano i motoneuroni γ si elimina il controllo centrale, e il fuso diventa un 

organo da stiramento passivo, che si attiva solo quando le fibre extrafusali antagoniste 

si attivano. 

A partire dalla via vestibolo spinale si attiva direttamente il motoneurone antagonista 

(generalmente antigravitario) generando un tono. Ma se il muscolo viene stirato, per 

mantenere la lunghezza del muscolo costante, si attiva il fuso e ne causa la contrazione. 

3) Contrazione: l’organo tendineo del Golgi scarica. Se non fosse per i γ motoneuroni il fuso si 

deformerebbe e sarebbe silente. (B: paralisi dei γ, C: normalmente). 

45 i β motoneuroni esistono, ma hanno caratteristiche intermedie tra gli α e i γ difficili da definire e da studiare. 


Nb: nell’immagine C comunque si nota all’inizio della contrazione 

a. una scarica ritardata, causata dalla non subitanea contrazione tonica delle fibre fusali 

b. una scarica accelerata subito dopo, durante lo stiramento. 

Sono in grado di captare : 

§ 

Propriocettori cocleari 

• Accelerazioni lineari (utricolo e sacculo, ortogonali tra loro) ⇒ macule. 

La macula rappresenta il punto in cui la branca vestibolare dell’VIII prende 

contatto. In questa sede troviamo una struttura gelatinosa che ingloba le ciglia, 

sormontata da depositi di otoliti. Oltre alle accelerazioni (fasiche, ad 

adattamento), questo apparato fornisce scariche (toniche) di origine gravitaria. 

Nb: i due organi sono stimolati diversamente: sacculo ⇒ posizione eretta 

utricolo ⇒ piegati avanti 90°: l’unico ad attivarsi nei riflessi collici durante il gattonamento 

• Accelerazioni angolari (canali semicircolari) ⇒ movimenti dell’endolinfa opposti alla rotazione, 

ovviamente: per inerzia l’endolinfa tende a rimanere ferma, portando alla 

sollecitazione delle creste ampollari nei canali: 

o posteriore ⇒ movv. antero posteriori ⇒ sollecitazione 

simmetrica di muscoli antigravitari (vie vestibolari) 

o ant o super. ⇒ rollìo: sollecitazione dei muscoli antigravitari del 

lato verso cui si è girata la testa, ed una inibizione di 

quelli controlaterali (vie vestibolari) 

o lat o orizz ⇒ movv. latero laterali (guardarsi a dx e sx, come dire) 

# mov. ampollifugo anaelettrotono (chinociglio verso stereociglia) ⇒ (iperpolarizz) 

# mov. ampollipeto cataelettrotono (chinociglio verso lato libero) ⇒ ⊕ (stimolo) 

In entrambi i casi si hanno cellule cappellute e cellule cigliate, che possono essere cilindriche (tipo II) 

o ampollari (tipo I) che presentano un chinociglio più grande e stereociglia, formanti nel complesso il pelo 

acustico. L’endolinfa che bagna le cellule cigliate è ricca di potassio (più del citoplasma cellulare), grazie 

ad una Na/K invertita presente sulla stria vascolare, dove si sottrae sodio e si fornisce potassio. La 

perilinfa, al contrario,presente tra il labirinto osseo e quello membranoso, ha [ioniche] simili al citosol. 

In quest’ottica l’eccitazione delle cellule (cataelettrotono) è dovuta a meccanismi potassio calcio 

dipendenti: 

• sink ⇒ ingresso di potassio nella cellula 

• source ⇒ canali al Ca 2+ - K + dept, che portano alla stimolazione 

Le stereociglia sono collegate tra loro tramite filamenti actinici formanti i “tip links”, che se stirati 

provocano l’apertura dei canali al potassio, evento non collegato con la base, ma con la sommità delle 

ciglia: evento meccano-elettrico. 

La gravità fa un po’ il ruolo del motoneurone γ nel fuso: infatti procura una scarica a riposo. Si tratta 

anche qua di meccanismi tonici. Il tono muscolare in ultima analisi dipende da una cooperazione di sistemi 

- vestibolo spinali (α motoneuroni) 

- reticolo spinali (anello αγ). 

Nb: al contrario, un movimento angolare costante, provoca uno stimolo solo nella fase accelerativa iniziale, 

poi si va in contro ad adattamento. 


Siamo in presenza di diversi sistemi: 

afferente (centripeto) ⇒ sensitivo 

efferente (centrifugo) ⇒ vie vestibolari inibitorie: permettono di adattarsi 

(p.es ad atleti o piloti) a situazioni che normalmente darebbero chinetosi, 

cioè disturbi che possono portare ad emesi in individui non adattati. 

La corteccia parietale, responsabile dell’analisi spaziale, presenta anche 

collegamenti (tramite il talamo) con i nuclei vestibolari, che anche sono 

coinvolti nella gestione di movimenti atletici complicati. 

Fascicolo Longitudinale Mediale ⇒ detto FLM: grosso fascio di fibre ascendenti e discendenti 

che incrocia il controllo della muscolatura del collo 

(Accessorio) e quello dell’oculomozione con i sistemi della 

propriocezione legati all’accelerazione. 

- interazioni vestibulo colliche: connesse col nucleo del nervo XI 

- interazioni vestibolo oculari: connesse con i nuclei dei nervi III, IV, VI 

I nuclei vestibolari sono divisi in superiore, inferiore, mediale, laterale: 

nucleo laterale (di Deiters) 

⇒ fascio vestibolo spinale motoneuroni α (80%), o γ (20%). 

Riceve fibre dirette delle purkinje cerebellari: viene considerato il 5° nucleo cerebellare fuori dal 

cervelletto, e testimonia l’origine vestibolare del cervelletto. 

Nucleo superiore di Dectered 

⇒ fibre ascendenti dirette ai motoneuroni (III, IV, VI). Determina il nistagmo: 

a. rotatorio: presenta due componenti… 

- lenta ⇒ rotazione opposta; mediata dai nuclei vestibolari, le segue quella… 

- rapida, saccadica ⇒ ritorno degli occhi nella posizione a riposo: interazione tra 

collicolo superiore e FR bulbo ponto mesencefalica. 

b. per stimolazione termica: iniettando nel meato acustico esterno acqua tiepida e fredda 

(tenendo conto della t° corporea: 38°c e 20° c.a), si 

generano correnti convettive nell’endolinfa, che 

stimolano i canali semicircolari. 

Nb: il nistagmo può essere indotto anche da altre 

fondi di stimolazione del collicolo superiore, 

anche ad opera di varie aree corticali: se ne 

parlerà nel capitolo sulle vie visive (III dispensa) 

Nb: soppressione saccadica: si ricorda anche la 

presenza, a riposo, di movimenti saccadici 

nascenti dal collicolo superiore utili a 

continuare a spostare i recettori su cui cade la 

stimolazione luminosa. Se non succedesse si 

avrebbe sbiancamento, per consunzione del 

fotopigmento. 

Negli attimi di spostamento, si ha appunto 

una inibizione sulla corteccia occipitale (quindi 

della visione) data dalla scarica corollaria che 

si origina dai nuclei dell’oculomozione. 


Nuclei mediale (di Schwalbe) e inferiore (di Roller) 

es: gli occhi devono spostarsi entrambi a sinistra: 

• occhio sinistra ⇒ (VI) retto laterale 

• occhio destro ⇒ (III) retto mediale 

Trasferiscono ai flocculi e al nodulo del cervelletto (archicerebello) 

informazioni vestibolari. 

Il nucleo vestibolare in particolare genera efferenze inibitorie (regolative) 

a feed forward 46 basato su scariche corollarie, importanti nella stabilità del 

campo visivo durante il movimento del capo. 

In congiunzione quindi, aggiustano e controllano il VOR: Vestibular Ocular 

Reflex, cioè una coordinazione oculare mediata dal cervelletto, su info 

derivanti dai nuclei vestibolari. 

Si è parlato come spostare la testa sposti il baricentro ⇒ mentre l’occhio deve 

contro controruotare, a irrigidirsi devono essere i muscoli antigravitari 

ipsilaterali. 

Si tenga presente, in questo contesto dell’innervazione dei muscoli oculomotori: 

III. oculomotore ⇒ retto superiore, retto mediale, retto inferiore, piccolo obliquo (o inf) 

IV. trocleare ⇒ grande obliquo 

VI. abducente ⇒ retto laterale 

Riflessi vegetativi 

I nuclei vestibolari rilasciano collaterali per il nucleo motore dorsale del vago (ricordiamo che il 

vago è sottodiaframmatico, innerva fegato, pancreas, intestino, stomaco..)… 

Infatti le chinetosi provocano nausea ed emesi: ⊕⊕⊕vago ⇒ stomaco. 

Ricordiamo come questo è diviso in due segmenti come una clessidra (tra antro e corpo dello 

stomaco), con l’abbassamento del diaframma apre lo sfintere esofageo inferiore e si ha l’atto 

emetico. 

Nb: il vomito è un sintomo. Può essere dovuto ad aumenti di pressione intracranica (emorragia cerebrale, 

ictus.. che possono dare anche nistagmo, vertigini), intossicazione (alcool p.es), ecc.. 

46 contrario di feedback: si ha un doppio ruolo dell’input in grado di autopotenziarsi 

attraverso una stazione intermedia. 


Riflessi del bambinello 

- Tonic Neck Reflex: da disteso, si porta la testa al centro, rilasciandola, il bambino volta in 

genere la testa a destra ⇒ estende il braccio e la gamba destre. E’ un 

riflesso vestibolare. Di solito quelli che scelgono la destra saranno 

destrimani. 

- Walking Reflex: tenendolo sotto le ascelle e portando i piedi sul piano, il bambino simula la 

camminata 

- Start Reflex (d’allerta) ⇒ attraverso vie tetto spinali, gli stimoli dal collicolo inferiore 

provocano il sobbalzo (sbattendo una mano sul tavolo p.es) 

- Grasp Reflex: il bambino afferra il dito estendendo arto superiore ed inferiore omolaterali. 

Presentato da pazienti con lesione extrapiramidale 48 dell’area premotoria 

(area 6), che nel bambino non è ancora mielinizzata. 

- Babinski Reflex: si ha l’estensione della mano o del piede alla 

stimolazione del palmo (o della pianta): questo è 

sintomo di non ancora avvenuta mielinizzazione 

(nel neonato, fisiologica) o di lesione 

extrapiramidale nell’adulto. 

- Routing Reflex: sfiorando la guancia il bambino succhia a vuoto 

cercando il capezzolo. 

La preferenza manuale in genere viene ad essere determinata (sembra) dalla posizione del feto nell’utero. 

La posizione occipito trasversa sinistra o LOA (Left Occiput Anterior) è collegata con l’essere destrimani, e 

si vede nell’80% c.a dei soggetti. 

Oltre a questo sono stati rilevati anche fattori genetici, di familiarità, riguardo la preferenza manuale: si 

nota p.es che già a 15 settimane il feto 49 si mette il dito destro in bocca. Tra le altre molte teorie ce ne sono 

anche riguardanti la posizione del cuore… 

LOA & Preferenza destra: 

1) esposizione del lato destro del corpo con la parte dell’utero a contatto con 

l’esterno 

2) stimolazione labirintica asimmetrica specialmente nei canali superiore e 

laterale dovuta alla posizione ruotata a sinistra 

di 45° del bambino 

Posizione nell’utero e Parto 

⇒ diverso tono dei muscoli controlaterali ed ipsilaterali. 

⇒ movimento ampollipeto a destra generato 

dall’oscillazione della madre nel camminare 

Una volta, se il bambino di disponeva in posizione tale da fuoriuscire dal canale del parto prima con le natiche, e in 

secondo luogo con la testa, questa poteva restare incastrata, e si usava il forcipe, che poteva causare la rottura della 

squama del temporale (molto sottile). Questo poteva provocare crisi epilettiche del lobo temporale. Ora si preferisce 

il cesareo, bisogna però dire che una donna cesarizzata dovrà poi esserlo sempre: si interrompe così, infatti, la 

continuità delle fibre uterine, rendendo impossibile un parto naturale. 

I gemelli producono un parto in genere con una uscita più semplice, in quanto sono in genere più piccoli, e passano più 

facilmente.. 

48 l’area 6 o premotoria fa parte del SEPOC: Sistema Extra Piramidale di Origine Corticale. E’ l’unica area che si rilevi 

come attiva quando il paziente immagina di eseguire un gesto. 

49 nei primi due mesi (8 settimane), si parla di periodo embrionale, ai 3 mesi si parla già di feto, completamente 

abbozzato. 


Questa è una raccolta di Appunti e materiale tratto da lezione ed integrato da vari libri e siti, per il mio 

personale studio. Sono felice di condividerlo, facendo presente che gratuitamente vi arriva, e tale deve 

rimanere. La condivisione è intesa solo fra compagni di corso, vi prego di non diffondere il file altrove. 

§ 

Nota 

Le immagini contenute sono in massima parte tratte dalle slide del Prof. Bava (grazie a Giordano per le 

scansioni!!), e potrebbero essere protette da copyright: non diffondete, vendete o pubblicate il file, che 

rimanga tra noi compagni di corso. Questo vale ancora di più per le immagini tratte da libri di testo (come il 

Netter). 

Oltre a questo ci sono sicuramente errori: quando li trovate, se potete, segnalatemelo: theshire88@gmail.com 

Buono Studio a Tutti !

Giuseppe Marini : Neurofisiologia I (aa.2009-2010) 1 - AppuntiMed

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