In che modo lo scienziato misura l' attività cerebrale?
doc-14563
Più di recente, gli scienziati hanno iniziato a concentrarsi sulla misurazione dei cambiamenti nell' attività cerebrale legati all' eccitazione sessuale, utilizzando tecniche di scansione del cervello. Uno studio sul modo in cui i cervelli degli uomini eterosessuali e omosessuali reagiscono al vedere immagini di uomini e donne nudi ha scoperto che sia gli uomini eterosessuali che quelli omosessuali reagiscono positivamente al vedere il loro sesso preferito, utilizzando le stesse regioni cerebrali. L' unica differenza di gruppo significativa tra questi orientamenti è stata trovata nell' amigdala, una regione cerebrale notoriamente coinvolta nella regolazione della paura.
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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-2444
I cervelli sono più semplicemente confrontati in termini di dimensioni. La relazione tra la dimensione cerebrale, la dimensione corporea e altre variabili è stata studiata in un' ampia gamma di specie di vertebrati. Come regola generale, la dimensione cerebrale aumenta con la dimensione del corpo, ma non in una semplice proporzione lineare. In generale, gli animali più piccoli tendono ad avere cervello più grande, misurato come frazione della dimensione corporea. Per i mammiferi, il rapporto tra volume cerebrale e massa corporea segue essenzialmente una legge di potere con un esponente di circa 0,75. Questa formula descrive la tendenza centrale, ma ogni famiglia di mammiferi se ne discosta in qualche misura, in un modo che riflette in parte la complessità del loro comportamento. Per esempio, i primati hanno cervelli da 5 a 10 volte superiori a quelli previsti dalla formula. I predatori tendono ad avere cervelli più grandi della loro preda, rispetto alle dimensioni del corpo.
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doc-2479
I neurofisiologi studiano le proprietà chimiche, farmacologiche ed elettriche del cervello: i loro strumenti primari sono farmaci e dispositivi di registrazione. Migliaia di farmaci sperimentalmente sviluppati influenzano il sistema nervoso, alcuni in modi molto specifici. Registrazioni dell' attività cerebrale può essere fatto utilizzando elettrodi, incollati al cuoio capelluto come negli studi EEG, o impiantato all' interno del cervello degli animali per le registrazioni extracellulari, che può rilevare potenziali d' azione generati da singoli neuroni. Poiché il cervello non contiene recettori del dolore, è possibile utilizzare queste tecniche per registrare l' attività cerebrale da animali che sono svegli e si comportano senza causare angoscia. Le stesse tecniche sono state usate occasionalmente per studiare l' attività cerebrale in pazienti umani affetti da epilessia intrattabile, nei casi in cui vi era una necessità medica di impianti elettrodi per localizzare l' area cerebrale responsabile di crisi epilettiche. Tecniche di imaging funzionali come la risonanza magnetica funzionale immagine sono anche utilizzati per studiare l' attività cerebrale, queste tecniche sono state utilizzate principalmente con i soggetti umani, perché richiedono un soggetto cosciente di rimanere immobile per lunghi periodi di tempo, ma hanno il grande vantaggio di essere non invasivo.
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doc-12155
L' approccio di Ehrlich, che consiste nel variare sistematicamente la struttura chimica dei composti sintetici e nel misurare gli effetti di tali cambiamenti sull' attività biologica, è stato ampiamente seguito da scienziati industriali, tra cui gli scienziati di Bayer Josef Klarer, Fritz Mietzsch e Gerhard Domagk. Questo lavoro, basato anche sul test dei composti disponibili nell' industria della tintura tedesca, ha portato allo sviluppo di Prontosil, il primo rappresentante della classe sulfonamidica degli antibiotici. Rispetto all' arsphenamina, le sulfammidi avevano uno spettro di attività più ampio e erano molto meno tossiche, rendendole utili per infezioni causate da agenti patogeni come gli streptococchi. Nel 1939 Domagk ricevette il Premio Nobel per la medicina per questa scoperta. Tuttavia, la drastica diminuzione dei decessi per malattie infettive verificatesi prima della seconda guerra mondiale è dovuta principalmente al miglioramento delle misure di sanità pubblica, come l' acqua pulita e alloggi meno affollati, e l' impatto dei farmaci e dei vaccini anti-infettivi è stato significativo soprattutto dopo la seconda guerra mondiale.
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doc-14591
Nella carta "Chi è Gay? È importante? "Ritch Savin-Williams propone due diversi approcci per la valutazione dell' orientamento sessuale fino a quando non si svilupperanno definizioni ben posizionate e psicometricamente valide e collaudate che consentirebbero alla ricerca di identificare in modo affidabile la prevalenza, le cause e le conseguenze dell' omosessualità. Egli suggerisce prima di tutto che si dovrebbe dare maggiore priorità all' eccitazione e all' attrazione sessuale rispetto al comportamento e all' identità, perché è meno incline a se stessi e all' inganno, alle condizioni sociali e ai significati variabili. Per misurare l' attrazione e l' eccitazione ha proposto che le misure biologiche siano sviluppate e utilizzate. Esistono numerose misure biologico/fisiologiche in grado di misurare l' orientamento sessuale, come l' eccitazione sessuale, le scansioni cerebrali, il monitoraggio oculare, la preferenza per l' odore corporeo e le variazioni anatomiche, come il rapporto numerico-lunghezza e la mano destra o sinistra. In secondo luogo, Savin-Williams suggerisce che i ricercatori dovrebbero abbandonare del tutto la nozione generale di orientamento sessuale e valutare solo le componenti pertinenti per la questione della ricerca in esame. Per esempio: Ritch Savin-Williams.
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doc-2464
Inoltre, anche i singoli neuroni sembrano essere complessi e capaci di eseguire calcoli. Quindi, i modelli cerebrali che non riflettono questo sono probabilmente troppo astratti per essere rappresentativi dell' operazione cerebrale; i modelli che cercano di catturare questo sono molto costosi e probabilmente intrattabili con le attuali risorse computazionali. Tuttavia, detto questo, il Progetto Cervello Umano sta cercando di costruire un modello computazionale realistico e dettagliato dell' intero cervello umano. Resta da vedere quale livello di successo possono raggiungere nel tempo del progetto e la saggezza di questo è stata pubblicamente contestata, con scienziati di alto profilo su entrambi i lati dell' argomento.
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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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doc-2435
Il modo più semplice per ottenere informazioni sull' anatomia cerebrale è attraverso l' ispezione visiva, ma sono state sviluppate molte tecniche più sofisticate. Il tessuto cerebrale allo stato naturale è troppo morbido per funzionare, ma può essere indurito per immersione in alcol o altri fissativi, e poi affettato a parte per l' esame dell' interno. Visivamente, l' interno del cervello è costituito da aree della cosiddetta materia grigia, con un colore scuro, separate da aree di materia bianca, con un colore più chiaro. Ulteriori informazioni possono essere ottenute colorando fette di tessuto cerebrale con una varietà di sostanze chimiche che mettono in evidenza aree in cui determinati tipi di molecole sono presenti in concentrazioni elevate. È anche possibile esaminare la microstruttura del tessuto cerebrale utilizzando un microscopio e tracciare il pattern delle connessioni da un' area cerebrale ad un' altra.
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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-2433
Questo articolo mette a confronto le proprietà del cervello in tutta la gamma di specie animali, con la massima attenzione ai vertebrati. Si occupa del cervello umano nella misura in cui condivide le proprietà di altri cervelli. I modi in cui il cervello umano differisce da altri cervelli sono contemplati nell' articolo sul cervello umano. Molti argomenti che potrebbero essere trattati in questa sede sono invece affrontati perché si può dire molto di più su di essi in un contesto umano. La più importante è la malattia cerebrale e gli effetti dei danni cerebrali, coperti nell' articolo sul cervello umano perché le malattie più comuni del cervello umano o non si manifestano in altre specie, o altrimenti manifestarsi in modi diversi.
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