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1. Fisiologia dei Sistemi Sensoriali

1.1 Generalità dei Sistemi Sensoriali. Organizzazione generale dei Sistemi Sensoriali. Leggi generali della psicofisica: soglia della sensazione, differenza appena percepibile, legge di Weber-Fechner e legge di Stevens. Codifica neurale della modalità, intensità, durata e localizzazione degli stimoli sensoriali. Meccanismi di trasduzione dei recettori. Classificazione dei recettori. Campo recettivo. Inibizione laterale.

1.2 Sistema somatosensoriale. Relazione tra modalità sensoriale e diametro delle fibre afferenti. Struttura e funzione dei recettori tattili e propriocettivi. Organizzazione anatomo-funzionale dei sistemi somestesici ascendenti: il sistema delle colonne dorsali-lemnisco mediale ed il sistema antero-laterale. Organizzazione colonnare e somatotopica delle corteccie sensoriali. Psicofisica della sensibilità tattile.
Meccanismi di trasduzione, fibre afferenti e meccanismi neuronali spinali della nocicezione. Dolore rapido e dolore lento. Dolore riferito – Vie centrali della sensibilità dolorifica. Modulazione centrale della sensibilità dolorifica – Sensibilità termica.

1.3 Sistema visivo. Accomodazione. Riflesso pupillare. Anatomia funzionale della retina. I recettori retinici: coni e bastoncelli. Teoria della duplicità della retina. Pigmenti visivi e meccanismi di fototrasduzione. Adattamento al buio ed alla luce. Campi recettivi delle cellule gangliari. Vie visive centrali: via genicolo-striata, via del collicolo superiore. Campi recettivi ed organizzazione colonnare della corteccia striata. Principi funzionali delle cortecce visive extrastriate: significato della molteplicità delle rappresentazioni visive. Stereopsi. Meccanismi della visione dei colori.

1.4 Sistema uditivo. Principi di acustica fisiologica. Trasmissione del suono da parte dello orecchio esterno e medio. Struttura e meccanismi di vibrazione della coclea. Trasduzione e codifica dei suoni da parte dei recettori dell’organo del Corti – Cellule ciliate interne ed esterne. Vie uditive centrali. Organizzazione tonotopica. Campi recettivi ed inibizione afferente. Interazione biauricolare e meccanismi di localizzazione del suono nello spazio.

1.5 Sistema vestibolare. Anatomia funzionale dei canali semicircolari e degli organi otolitici. Meccanismo di trasduzione delle accelerazioni angolari da parte dei canali semicircolari. Meccanismo di trasduzione delle accelerazioni lineari e dell'orientamento rispetto alla forza di gravità da parte dell'utricolo e del sacculo. Vie vestibolari centrali: sistema vestibolo-spinale e sistema vestibolo-oculare.

2. Fisiologia dei Sistemi Sensoriali, Fisiologia dei Sistemi Motori

1.6 Generalità del controllo motorio. Organizzazione gerarchica dei sistemi motori. Controllo del movimento mediante circuiti ad anello aperto e ad anello chiuso. Classificazione delle vie motorie in sistema mediale e laterale.
1.7 I recettori muscolari ed il riflesso miotatico. Struttura e funzione dei fusi neuromuscolari. Sensibilità statica e dinamica allo stiramento muscolare delle fibre afferenti Ia e II. Controllo efferente γ dei fusi neuromuscolari. Coattivazione α e γ durante il movimento volontario. Il riflesso miotatico fasico e tonico – L’unità miotatica ed il principio dell'innervazione reciproca – Significato posturale del riflesso miotatico e suo contributo al tono muscolare.
Struttura e funzione degli organi tendinei del Golgi. Codifica delle fibre Ib della tensione muscolare. Risposte riflesse evocate dalla stimolazione degli organi tendinei del Golgi.

1.8 Meccanismi spinali di coordinazione motoria. Ruolo degli interneuroni spinali nella coordinazione motoria riflessa e volontaria. Riflessi estensori e flessori. Riflessi cutanei. Generatori ritmici del movimento. Controllo della locomozione.

1.9 Controllo della postura. Ruolo del tronco dell'encefalo e del cervelletto nel controllo del tono posturale. Rigidità da decerebrazione. Rigidità α e γ. Differenze tra rigidità da decerebrazione e spasticità. Ruolo delle afferenze vestibolari, propriocettive e visive nel mantenimento della postura. Riflessi vestibolari e collici. Reazioni di raddrizzamento. Controllo posturale associato al movimento volontario.

1.10 Controllo del movimento volontario. Organizzazione somatotopica e connessioni delle aree motorie della corteccia cerebrale: area motoria primaria, motoria supplementare e premotoria – Esperimenti di lesione e stimolazione delle aree corticali motorie. Codifica del movimento nell'area motoria primaria – Significato della via cortico-spinale diretta (fascio piramidale) nella coordinazione motoria. Ruolo delle aree premotorie: potenziali corticali preparatori, programmazione di sequenze motorie complesse, aggiustamenti posturali durante il movimento volontario. Ruolo delle aree parietali posteriori (area 5 e 7).

1.11 Cervelletto. Divisione anatomo-funzionale del cervelletto. Connessioni e funzioni del vestibolocervelletto, spino-cervelletto e cerebro-cervelletto. Struttura e sinaptologia della corteccia cerebellare – Ruolo del cervelletto durante la programmazione ed esecuzione del movimento volontario. Effetti delle lesioni cerebellari sul controllo motorio.

1.12 Nuclei della base. Organizzazione anatomo-funzionale e connessioni dei nuclei della base. Principali neurotrasmettitori utilizzati – Ruolo dei nuclei della base nel controllo motorio. Generalità dei principali quadri clinici conseguenti a lesione dei gangli della base.

1.13 Controllo dei movimenti oculari. Principali nuclei del tronco dell'encefalo coinvolti nel controllo dei movimenti oculari. Descrizione e caratteristiche dei vari tipi di movimenti oculari: riflesso vestibolo oculare e ottico-cinetico, inseguimento lento foveale, movimenti saccadici, vergenza. Nistagmo oculare.

3 Sonno e veglia. Meccanismi generali del sonno e della veglia.. La formazione reticolare ascendente.

4. Sistema Nervoso Autonomo. Divisioni del Sistema Nervoso Autonomo: simpatico, parasimpatico, enterico. Centri di controllo del Sistema Nervoso Autonomo. Meccanismi di trasmissione sinaptica dei neuroni pre- e post-gangliari.