Prodotti chimici chiamati neurotrasmettitori sono rilasciati in quale parte del cervello?
doc-2456
I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che vengono rilasciate nelle sinapsi quando un' azione attiva il potenziale di neurotrasmettitori, che si attaccano alle molecole del recettore sulla membrana della cellula bersaglio della sinapsi, alterando così le proprietà elettriche o chimiche delle molecole del recettore. Con poche eccezioni, ogni neurone del cervello rilascia lo stesso neurotrasmettitore chimico, o combinazione di neurotrasmettitori, in tutte le connessioni sinaptiche che crea con altri neuroni; questa regola è conosciuta come principio di Dale. Così, un neurone può essere caratterizzato dai neurotrasmettitori che rilascia. La grande maggioranza dei farmaci psicoattivi esercita i loro effetti alterando specifici sistemi neurotrasmettitori. Questo vale per farmaci come cannabinoidi, nicotina, eroina, cocaina, alcool, fluoxetina, clorpromazina e molti altri.
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doc-2458
Ci sono decine di altri neurotrasmettitori chimici che vengono utilizzati in aree più limitate del cervello, spesso aree dedicate ad una particolare funzione. La serotonina, ad esempio, il bersaglio primario dei farmaci antidepressivi e di molti coadiuvanti dietetici, proviene esclusivamente da una piccola area del tronco encefalico chiamata nuclei Raphe. La noradrenalina, che è coinvolta nell' eccitazione, proviene esclusivamente da una piccola zona vicina chiamata locus coeruleus. Altri neurotrasmettitori come acetilcolina e dopamina hanno fonti multiple nel cervello, ma non sono distribuiti in modo onnipresente come glutammato e GABA.
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doc-2437
Gli assoni trasmettono segnali ad altri neuroni per mezzo di giunzioni specializzate chiamate sinapsi. Un assone singolo può fare fino a diverse migliaia di connessioni sinaptiche con altre cellule. Quando un potenziale d' azione, viaggiando lungo un assone, arriva ad una sinapsi, provoca il rilascio di un prodotto chimico chiamato neurotrasmettitore. Il neurotrasmettitore si lega alle molecole del recettore nella membrana della cellula bersaglio.
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doc-16003
I farmaci psicoattivi possono compromettere il giudizio sul tempo. Gli stimolanti possono indurre sia gli esseri umani che i ratti a sopravvalutare gli intervalli di tempo, mentre i depressori possono avere l' effetto opposto. Il livello di attività nel cervello dei neurotrasmettitori come dopamina e noradrenalina può essere la ragione di questo. Tali sostanze chimiche ecciteranno o inibiranno la cottura dei neuroni nel cervello, con una maggiore velocità di cottura che permette al cervello di registrare il verificarsi di più eventi entro un determinato intervallo (tempo di accelerazione) e una minore velocità di cottura che riduce la capacità del cervello di distinguere gli eventi che si verificano entro un determinato intervallo (tempo di rallentamento).
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doc-2475
La maggior parte degli organismi finora studiati utilizza un meccanismo di ricompensa-punizione: ad esempio, vermi e insetti possono alterare il loro comportamento per cercare fonti di cibo o per evitare pericoli. Nei vertebrati, il sistema di ricompensa-punizione è implementato da un insieme specifico di strutture cerebrali, al centro delle quali si trovano i gangli basali, un insieme di aree interconnesse alla base del proencefalo. Vi sono prove sostanziali che i gangli basali sono il sito centrale in cui vengono prese le decisioni: i gangli basali esercitano un controllo inibitorio sostenuto sulla maggior parte dei sistemi motori nel cervello; quando questa inibizione viene rilasciata, un sistema motorio è autorizzato ad eseguire l' azione che è programmato per effettuare. I premi e le punizioni funzionano alterando la relazione tra gli input che i gangli basali ricevono e i segnali decisionali che vengono emessi. Il meccanismo di ricompensa è meglio compreso del meccanismo sanzionatorio, perché il suo ruolo nell' abuso di droga lo ha fatto studiare molto intensamente. La ricerca ha dimostrato che il neurotrasmettitore dopamina svolge un ruolo centrale: i farmaci tossicomanigeni come la cocaina, l' anfetamina e la nicotina o causano l' aumento dei livelli di dopamina o causano gli effetti della dopamina all' interno del cervello per essere potenziato.
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doc-2453
Una volta che un neurone è in atto, si estende dendrites e un assone nella zona intorno ad esso. Gli assoni, poiché si estendono comunemente a grande distanza dal corpo cellulare e hanno bisogno di raggiungere obiettivi specifici, crescono in modo particolarmente complesso. La punta di un assone crescente consiste in un blob di protoplasma chiamato cono di crescita, costellato con recettori chimici. Questi recettori percepiscono l' ambiente locale, facendo sì che il cono di crescita sia attratto o respinto da vari elementi cellulari, e quindi venga tirato in una particolare direzione in ogni punto del suo percorso. Il risultato di questo processo di ricerca è che il cono di crescita naviga attraverso il cervello fino a raggiungere l' area di destinazione, dove altri indizi chimici lo inducono a generare sinapsi. Considerando l' intero cervello, migliaia di geni creano prodotti che influenzano la ricerca assonale.
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doc-2457
I due neurotrasmettitori più utilizzati nel cervello vertebrato sono il glutammato, che esercita quasi sempre effetti eccitatori sui neuroni bersaglio, e l' acido gamma-aminobutirrico (GABA), che è quasi sempre inibitorio. Neuroni che utilizzano questi trasmettitori possono essere trovati in quasi ogni parte del cervello. A causa della loro ubiquità, i farmaci che agiscono sul glutammato o GABA tendono ad avere effetti ampi e potenti. Alcuni anestetici generali agiscono riducendo gli effetti del glutammato; la maggior parte dei tranquillanti esercitano i loro effetti sedativi aumentando gli effetti del GABA.
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doc-2431
Fisiologicamente, la funzione del cervello è di esercitare un controllo centralizzato sugli altri organi del corpo. Il cervello agisce sul resto del corpo sia generando modelli di attività muscolare e guidando la secrezione di sostanze chimiche chiamate ormoni. Questo controllo centralizzato consente risposte rapide e coordinate ai cambiamenti dell' ambiente. Alcuni tipi basilari di reattività come i riflessi possono essere mediati dal midollo spinale o dai gangli periferici, ma un sofisticato controllo mirato del comportamento basato su input sensoriali complessi richiede la capacità di integrazione delle informazioni di un cervello centralizzato.
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doc-9854
L' esercizio fisico, in particolare gli esercizi aerobici continui come la corsa, il ciclismo e il nuoto, ha molti benefici cognitivi ed effetti sul cervello. Le influenze sul cervello includono aumenti dei livelli di neurotrasmettitori, migliore apporto di ossigeno e nutrienti e aumento della neurogenesi nell' ippocampo. Gli effetti dell' esercizio fisico sulla memoria hanno importanti implicazioni per migliorare il rendimento scolastico dei bambini, mantenere le capacità mentali in età avanzata, e la prevenzione e la potenziale cura delle malattie neurologiche.
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doc-2465
Una delle funzioni principali di un cervello è estrarre informazioni biologicamente rilevanti da input sensoriali. Il cervello umano è dotato di informazioni sulla luce, il suono, la composizione chimica dell' atmosfera, la temperatura, l' orientamento della testa, la posizione degli arti, la composizione chimica del flusso sanguigno e altro ancora. In altri animali possono essere presenti ulteriori sensi, come il senso di calore infrarosso dei serpenti, il senso del campo magnetico di alcuni uccelli o il senso del campo elettrico di alcuni tipi di pesci. Inoltre, altri animali possono sviluppare i sistemi sensoriali esistenti in modi nuovi, come l' adattamento da parte dei pipistrelli del senso uditivo in una forma di sonar. In un modo o nell' altro, tutte queste modalità sensoriali sono inizialmente rilevate da sensori specializzati che proiettano i segnali nel cervello.
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doc-2472
Il sonno comporta grandi cambiamenti nell' attività cerebrale. Fino agli anni Cinquanta si credeva generalmente che il cervello si spenga essenzialmente durante il sonno, ma questo è ormai noto per essere lontano dal vero; l' attività continua, ma i modelli diventano molto diversi. Ci sono due tipi di sonno: sonno REM sonno (con sognare) e NREM (non-REM, di solito senza sognare) sonno, che si ripetono in modelli leggermente variabili durante un episodio di sonno. Si possono misurare tre tipi ampi di modelli distinti di attività cerebrale: REM, NREM leggero e NREM profondo. Durante il sonno NREM profondo, chiamato anche sonno lento onda, l' attività nella corteccia prende la forma di grandi onde sincronizzate, mentre nello stato di veglia è rumoroso e desincronizzato. Livelli dei neurotrasmettitori norepinefrina e serotonina goccia durante il sonno lento onda, e cadere quasi a zero durante il sonno REM; livelli di acetilcolina mostrano il modello inverso.
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