Durante quale processo sono eliminate le connessioni neuronali inutili nel cervello?
doc-237
Nel corso dell' adolescenza, la quantità di materia bianca nel cervello aumenta linearmente, mentre la quantità di materia grigia nel cervello segue uno schema a U invertito. Attraverso un processo chiamato potatura sinaptica, le connessioni neuronali inutili nel cervello vengono eliminate e la quantità di materia grigia viene ridotta. Tuttavia, questo non significa che il cervello perda funzionalità; piuttosto, diventa più efficiente grazie all' aumento della mielinizzazione (isolamento degli assoni) e alla riduzione delle vie inutilizzate.
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doc-9835
La memoria a breve termine è supportata da modelli transitori di comunicazione neuronale, dipendente dalle regioni del lobo frontale (soprattutto corteccia prefrontale dorsolaterale) e del lobo parietale. La memoria a lungo termine, d' altra parte, è mantenuta da cambiamenti più stabili e permanenti nelle connessioni neurali ampiamente diffuse in tutto il cervello. L' ippocampo è essenziale (per apprendere nuove informazioni) per il consolidamento delle informazioni dalla memoria a breve e a lungo termine, anche se non sembra memorizzare le informazioni stesse. Senza l' ippocampo, nuovi ricordi non sono in grado di essere memorizzati nella memoria a lungo termine, come imparato dal paziente Henry Molaison dopo la rimozione di entrambi i suoi ippocampi, e ci sarà un arco di attenzione molto breve. Inoltre, può essere coinvolto nella modifica delle connessioni neurali per un periodo di tre mesi o più dopo l' apprendimento iniziale.
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doc-9851
Il sonno non influisce sull' acquisizione o sul richiamo mentre si è svegli. Pertanto, il sonno ha il massimo effetto sul consolidamento della memoria. Durante il sonno, le connessioni neurali nel cervello si rafforzano. Questo migliora le capacità del cervello di stabilizzare e conservare i ricordi. Ci sono stati diversi studi che dimostrano che il sonno migliora la conservazione della memoria, come ricordi sono migliorati attraverso il consolidamento attivo. Il consolidamento del sistema avviene durante il sonno a onde lente (SWS). Questo processo implica che i ricordi vengono riattivati durante il sonno, ma che il processo non valorizza ogni memoria. Significa anche che i ricordi vengono modificati qualitativamente quando vengono trasferiti al magazzino a lungo termine durante il sonno. Quando si dorme, l' ippocampo replica gli eventi della giornata per il neocorteccia. La neocorteccia poi rivede ed elabora i ricordi, che li porta nella memoria a lungo termine. Quando non si ottiene abbastanza sonno rende più difficile da imparare, in quanto queste connessioni neurali non sono così forti, con conseguente minor tasso di ritenzione dei ricordi. La privazione del sonno rende più difficile la messa a fuoco, con conseguente apprendimento inefficiente. Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che la privazione del sonno può portare a falsi ricordi in quanto i ricordi non sono correttamente trasferiti alla memoria a lungo termine. Pertanto, è importante ottenere la giusta quantità di sonno in modo che la memoria possa funzionare al massimo livello. Una delle funzioni principali del sonno è pensato per essere il miglioramento del consolidamento delle informazioni, in quanto diversi studi hanno dimostrato che la memoria dipende da un sonno sufficiente tra l' addestramento e il test. Inoltre, i dati ottenuti da studi di neuroimaging hanno mostrato modelli di attivazione nel cervello del sonno che rispecchiano quelli registrati durante l' apprendimento dei compiti del giorno precedente, suggerendo che nuovi ricordi possono essere solidificati attraverso tali prove.
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doc-191
Le prime aree del cervello ad essere potate sono quelle che coinvolgono funzioni primarie, come le aree motorie e sensoriali. Le aree del cervello coinvolte in processi più complessi perdono materia più tardi nello sviluppo. Queste includono le cortecce laterali e prefrontali, tra le altre regioni. Alcuni dei cambiamenti più significativi sul piano dello sviluppo nel cervello si verificano nella corteccia prefrontale, che è coinvolto nel processo decisionale e il controllo cognitivo, così come altre funzioni cognitive superiori. Durante l' adolescenza, la mielinizzazione e la potatura sinaptica nella corteccia prefrontale aumenta, migliorando l' efficienza del trattamento delle informazioni, e le connessioni neurali tra la corteccia prefrontale e altre regioni del cervello sono rafforzati. Questo porta a una migliore valutazione dei rischi e dei premi, nonché a un migliore controllo degli impulsi. In particolare, gli sviluppi della corteccia prefrontale dorsolaterale sono importanti per controllare gli impulsi e pianificare il futuro, mentre lo sviluppo della corteccia prefrontale ventromediale è importante per il processo decisionale. I cambiamenti nella corteccia orbito-frontale sono importanti per valutare ricompense e rischi.
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doc-9840
Una questione cruciale nelle neuroscienze cognitive è come le informazioni e le esperienze mentali sono codificate e rappresentate nel cervello. Gli scienziati hanno acquisito molta conoscenza dei codici neuronali dagli studi di plasticità, ma la maggior parte di tali ricerche è stata focalizzata sul semplice apprendimento in circuiti neuronali semplici; è notevolmente meno chiaro sui cambiamenti neuronali coinvolti in esempi più complessi di memoria, in particolare la memoria dichiarativo che richiede la memorizzazione di fatti ed eventi (Byrne 2007). Le zone di convergenza-divergenza possono essere le reti neurali in cui vengono memorizzati e recuperati i ricordi.
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doc-2459
Come effetto collaterale dei processi elettrochimici utilizzati dai neuroni per la segnalazione, il tessuto cerebrale genera campi elettrici quando è attivo. Quando un gran numero di neuroni mostrano un' attività sincronizzata, i campi elettrici che generano possono essere abbastanza grandi da rilevare al di fuori del cranio, utilizzando l' elettroencefalografia (EEG) o la magnetoencefalografia (MEG). Registrazioni EEG, insieme a registrazioni fatte da elettrodi impiantati all' interno del cervello di animali come i ratti, mostrano che il cervello di un animale vivo è costantemente attivo, anche durante il sonno. Ogni parte del cervello mostra una miscela di attività ritmica e non ritmica, che può variare a seconda dello stato comportamentale. Nei mammiferi, la corteccia cerebrale tende a mostrare grandi onde delta lente durante il sonno, onde alfa più veloci quando l' animale è sveglio ma disattento, e caotico-aspetto attività irregolare quando l' animale è attivamente impegnato in un compito. Durante un attacco epilettico, i meccanismi di controllo inibitori del cervello non funzionano e l' attività elettrica sale a livelli patologici, producendo tracce EEG che mostrano grandi onde e modelli di picco non visto in un cervello sano. Legare questi modelli a livello di popolazione alle funzioni computazionali dei singoli neuroni è uno dei punti focali della ricerca attuale in neurofisiologia.
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doc-2467
I sistemi motori sono aree del cervello direttamente o indirettamente coinvolte nella produzione di movimenti del corpo, cioè nell' attivazione dei muscoli. Fatta eccezione per i muscoli che controllano l' occhio, che sono guidati da nuclei nel midbrain, tutti i muscoli volontari nel corpo sono direttamente innervato da motoneuroni nel midollo spinale e hindbrain. I neuroni motori spinali sono controllati sia da circuiti neurali intrinseci al midollo spinale, sia da ingressi che discendono dal cervello. I circuiti vertebrali intrinseci implementano molte risposte riflesse e contengono generatori di pattern per movimenti ritmici come camminare o nuotare. Le connessioni discendenti dal cervello permettono un controllo più sofisticato.
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doc-952
Il cervello generalmente forma un anello intorno alla faringe (tromba), costituito da una coppia di gangli (centri di controllo locali) sopra e davanti alla faringe, collegati da corde nervose da entrambi i lati della faringe ad un' altra coppia di gangli appena sotto e dietro. I cervelli dei policheti sono generalmente nel prostomium, mentre quelli dei clitelati sono nel peristomium o a volte il primo segmento dietro il peristomium. In alcuni policheti molto mobili e attivi il cervello è ingrandito e più complesso, con sezioni visibili di cervelli, mesencefalo e proencefalo. Il resto del sistema nervoso centrale è generalmente "ladder-like", costituito da una coppia di corde nervose che attraversano la parte inferiore del corpo e hanno in ogni segmento dei gangli accoppiati collegati da una connessione trasversale. Da ogni ganglio segmentale un sistema ramificato di nervi locali penetra nella parete del corpo e poi circonda il corpo. Tuttavia, nella maggior parte dei policheti le due corde nervose principali sono fuse, e nel genere tubo-abitazione Owenia il singolo corda del nervo non ha gangli ed è situato nell' epidermide.
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doc-2476
Quasi tutti gli animali sono in grado di modificare il loro comportamento come risultato dell' esperienza, anche i tipi più primitivi di vermi. Poiché il comportamento è guidato dall' attività cerebrale, i cambiamenti di comportamento devono in qualche modo corrispondere ai cambiamenti all' interno del cervello. Teorici che risalgono a Santiago Ramón y Cajal ha sostenuto che la spiegazione più plausibile è che l' apprendimento e la memoria sono espressi come cambiamenti nelle connessioni sinaptiche tra i neuroni. Fino al 1970, tuttavia, mancavano prove sperimentali a sostegno dell' ipotesi di plasticità sinaptica. Nel 1971 Tim Bliss e Terje Lømo pubblicarono un articolo su un fenomeno ora chiamato potenziamento a lungo termine: il documento mostrava una chiara evidenza di cambiamenti sinaptici indotti dall' attività che durarono per almeno diversi giorni. Da allora i progressi tecnici hanno reso questo tipo di esperimenti molto più facile da effettuare, e migliaia di studi sono stati fatti che hanno chiarito il meccanismo del cambiamento sinaptico, e scoperto altri tipi di attività-driven cambiamento sinaptico in una varietà di aree cerebrali, tra cui la corteccia cerebrale, ippocampo, gangli basali e cervelletto. Il fattore neurotrofico di derivazione cerebrale (BDNF) e l' attività fisica sembrano svolgere un ruolo benefico nel processo.
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doc-9847
Lo stress ha un effetto significativo sulla formazione e l' apprendimento della memoria. In risposta a situazioni stressanti, il cervello rilascia ormoni e neurotrasmettitori (es. glucocorticoidi e catecolamine) che influenzano i processi di codifica della memoria nell' ippocampo. La ricerca comportamentale sugli animali mostra che lo stress cronico produce ormoni surrenali che influenzano la struttura ippocampale nel cervello dei ratti. Uno studio sperimentale condotto dagli psicologi cognitivi tedeschi L. Schwabe e O. Wolf dimostra come l' apprendimento sotto stress riduce anche il richiamo della memoria negli esseri umani. In questo studio, 48 studenti universitari sani di sesso femminile e maschile hanno partecipato ad uno stress test o ad un gruppo di controllo. Quelli assegnati casualmente al gruppo di stress test hanno avuto una mano immersa in acqua fredda ghiacciata (il noto SECPT o' Socially Evaluated Cold Pressor Test') per un massimo di tre minuti, mentre venivano monitorati e registrati. Sia lo stress che i gruppi di controllo sono stati poi presentati con 32 parole da memorizzare. Ventiquattro ore dopo, entrambi i gruppi sono stati testati per vedere quante parole potevano ricordare (richiamo libero) e quante potevano riconoscere da una lista più ampia di parole (recognition performance). I risultati hanno mostrato una chiara compromissione delle prestazioni di memoria nel gruppo stress test, che ha ricordato il 30% in meno di parole rispetto al gruppo di controllo. I ricercatori suggeriscono che lo stress sperimentato durante l' apprendimento distrae le persone distraendo la loro attenzione durante il processo di codifica della memoria.
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doc-179
Il cervello umano non è completamente sviluppato nel momento in cui una persona raggiunge la pubertà. Tra i 10 e i 25 anni, il cervello subisce cambiamenti che hanno importanti implicazioni comportamentali (vedere lo sviluppo cognitivo di seguito). Il cervello raggiunge il 90% della sua dimensione adulta nel momento in cui una persona ha sei anni di età. Così, il cervello non cresce di dimensioni molto durante l' adolescenza. Tuttavia, le pieghe nel cervello continuano a diventare più complesse fino alla tarda adolescenza. I più grandi cambiamenti nelle pieghe del cervello durante questo tempo si verificano nelle parti della corteccia che elaborano le informazioni cognitive ed emotive.
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