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ⓘ Psicobiologia




Psicobiologia
                                     

ⓘ Psicobiologia

La psicobiologia = "anima", bìos = "vita" e logos = "scienza"), chiamata anche psicologia biologica, è una branca delle neuroscienze che studia il comportamento, ovvero linsieme di tutte le attività manifeste dellorganismo così come tutti i processi mentali, in relazione alle sue basi biologiche, strutture e processi corporei appartenenti in particolar modo al sistema nervoso.

Gli esperimenti degli psicobiologi vengono effettuati sia su animali che su esseri umani sani o con lesioni a carico del sistema nervoso. Soprattutto in questultimo campo di indagine si sovrappone ad unaltra branca delle neuroscienze, la neuropsicologia, che studia solo il sistema nervoso centrale, è molto più influenzata dalla psicologia cognitiva ed opera ad un livello maggiormente macroscopico, focalizzandosi su estese aree del cervello.

                                     

1. Metodi di ricerca

La caratteristica distintiva di un esperimento di psicobiologia è che la variabile indipendente dellesperimento, o una variabile dipendente, è biologica. In altre parole, o il sistema nervoso dellorganismo in esame è permanentemente o temporaneamente alterato, oppure viene misurato un aspetto del sistema nervoso di solito correlato a una variabile comportamentale.

I principali metodi di ricerca in psicobiologia includono:

  • Lesioni elettrolitiche - Il tessuto neurale viene distrutto attraverso lapplicazione di un trauma da shock elettrico.
  • Lesioni temporanee - Il tessuto neurale viene temporaneamente disabilitato mediante raffreddamento o mediante luso di anestetici come la tetrodotossina.
  • Lesioni- Un metodo classico in cui una regione cerebrale di interesse è distrutta in modo naturale o intenzionale per osservare eventuali cambiamenti risultanti, come prestazioni degradate o migliorate su alcune misure comportamentali. Le lesioni possono essere posizionate con una precisione relativamente elevata, grazie a una varietà di atlanti del cervello che forniscono una mappa delle regioni del cervello in coordinate stereotattiche tridimensionali.
  • Lesioni chirurgiche - Il tessuto neurale viene distrutto rimuovendolo chirurgicamente.
  • Lesioni chimiche - Il tessuto neurale viene distrutto dallinfusione di una neurotossina.
  • Elettroencefalografia, o EEG, e la tecnica derivativa dei potenziali evento-correlati, in cui gli elettrodi sul cuoio capelluto monitorano lattività media dei neuroni nella corteccia di nuovo, usata più frequentemente con soggetti umani. Questa tecnica utilizza diversi tipi di elettrodi per sistemi di registrazione come elettrodi ad ago e elettrodi a base salina. LEEG consente linvestigazione di disturbi mentali, disturbi del sonno e fisiologia. Può monitorare lo sviluppo del cervello e limpegno cognitivo.
  • Iniezione di un ligando sintetico RASSL / DREADD
  • Tecniche di visualizzazione dellattività cerebrale.
  • PET: tomografia ad emissione di positroni. Rileva particelle chiamate fotoni utilizzando un esame di medicina nucleare 3-D. Queste particelle sono emesse da iniezioni di radioisotopi come il fluoro. Limaging PET rivela i processi patologici che predicono i cambiamenti anatomici rendendolo importante per la rilevazione, la diagnosi e la caratterizzazione di molte patologie.
  • Stimolazione elettrica: un metodo classico in cui lattività neurale viene potenziata dallapplicazione di una piccola corrente elettrica troppo piccola per causare una morte cellulare significativa.
  • Registrazione di singole unità: un metodo mediante il quale un elettrodo viene introdotto nel cervello di un animale vivente per rilevare lattività elettrica generata dai neuroni adiacenti alla punta dellelettrodo. Normalmente questa tecnica viene eseguita con animali sedati, ma a volte viene eseguito su animali svegli impegnati in un evento comportamentale, per misurare i modelli corrispondenti di attività neuronale.
  • fMRI: risonanza magnetica funzionale, una tecnica applicata più frequentemente su soggetti umani, in cui i cambiamenti nel flusso sanguigno cerebrale possono essere rilevati in un apparato RM e sono presi per indicare lattività relativa di regioni cerebrali su più larga scala cioè dellordine di centinaia di migliaia di neuroni.
  • Registrazione multielettrodo: luso di un fascio di elettrodi fini per registrare lattività simultanea di centinaia di neuroni.
  • Stimolazione magnetica transcranica TMS - Una tecnica di solito utilizzata con soggetti umani, in cui una spirale magnetica applicata al cuoio capelluto provoca attività elettrica non sistematica nei neuroni corticali nelle vicinanze che possono essere analizzati sperimentalmente come una lesione funzionale.
  • Inibizione o eccitazione optogenetica.
  • Neuroanatomia funzionale: una controparte più complessa della frenologia. Lespressione di un marcatore anatomico viene presa per riflettere lattività neurale. Ad esempio, si ritiene che lespressione di geni primitivi immediati sia causata da una vigorosa attività neurale. Allo stesso modo, liniezione di 2-desossiglucosio prima di qualche compito comportamentale può essere seguita dalla localizzazione anatomica di quella sostanza chimica; è occupato da neuroni che sono elettricamente attivi.
  • Manipolazioni psicofarmacologiche: un antagonista del recettore chimico induce attività neurale interferendo con la neurotrasmissione. Gli antagonisti possono essere somministrati per via sistemica ad esempio mediante iniezione endovenosa o localmente intracerebralmente durante una procedura chirurgica nei ventricoli o in specifiche strutture cerebrali. Ad esempio, lantagonista NMDA AP5 ha dimostrato di inibire linizio del potenziamento a lungo termine della trasmissione sinaptica eccitatoria nel condizionamento della paura dei roditori che si crede sia un meccanismo vitale nellapprendimento e nella memoria. Allo stesso modo, un agonista del recettore chimico facilita lattività neurale aumentando o sostituendo i neurotrasmettitori endogeni. Gli agonisti possono essere somministrati per via sistemica ad esempio per iniezione endovenosa o localmente per via intracerebrale durante una procedura chirurgica.
  • MEG: magnetoencefalografia, mostra il funzionamento del cervello umano attraverso la misurazione dellattività elettromagnetica. Misurare i campi magnetici creati dalla corrente elettrica che scorre allinterno dei neuroni identifica lattività cerebrale associata a varie funzioni umane in tempo reale, con precisione spaziale millimetrica. I medici possono ottenere dati non invasivi per aiutarli a valutare i disturbi neurologici e pianificare i trattamenti chirurgici.
                                     
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