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Storia e Metodi delle Neuroscienze - Coggle Diagram

- - - - Quando i neuroni sono attivi consumano ossigeno, trasformando l’ossiemoglobina in desossiemoglobina, la quale possiede proprietà paramagnetiche rilevabili dai sensori tramite l’effetto BOLD (blood oxygen level dependent)
      - Non invasiva
        
        Eccellente risoluzione spaziale (nell’ordine del millimetro)
        
        Risoluzione temporale limitata (3-15 s) Perché dipende dalla velocità del flusso sanguigno
      - Permette di visualizzare l’attività cerebrale indirettamente misurando le variazioni del metabolismo e dell’ossigenazione del sangue in risposta a stimoli sensoriali o compiti cognitivi
  - - - Consente di misurare l’attività funzionale del cervello attraverso l’osservazione del metabolismo e del flusso sanguigno
      - Procedimento: iniezione in vena di un tracciante radioattivo (es. ossigeno-15), i cui isotopi instabili decadono emettendo dal nucleo un positrone. Quando il positrone collide con un elettrone, avviene una mini reazione nucleare detta annichilazione, che produce due fotoni (raggi gamma) separati in direzioni opposte di 180°. I sensori dello scanner registrano queste collisioni simultanee per costruire una mappa tridimensionale dell’attivazione cerebrale
      - Vantaggi: capacità di rilevare alterazioni del metabolismo (es. ipoperfusione) anche in assenza di lesioni anatomiche visibili alla TAC —> Fondamentale per la diagnosi precoce di malattie come l’Alzheimer o il Parkinson
        
        Svantaggi: tecnica moderatamente invasiva per l’uso di radiazioni; risoluzione temporale scarsa (minuti); costosa poiché richiede un ciclotrone nelle vicinanze e impone la completa immobilità del paziente
      - Usata con disegni a blocchi (compiti continuativi di almeno 40 secondi) e con il metodo sottrattivo
      - È stato impiegato in studi celebri sulla visione per identificare aree specializzate come V4 (colore) e V5 (movimento), sulle fasi dell’elaborazione del linguaggio e sulla memoria episodica (modello HERA)
- - - - Richiede l’impianto di microelettrodi nel cervello dell’animale per registrare la frequenza di scarica di singole cellule, permettendo di mappare con estrema precisione la specificità funzionale neuronale
    - - Utilizzano entrambi i metodi
      - Condotto su macachi per indagare il riconoscimento dei volti
        
        Inizialmente i ricercatori hanno impiegato la fMRI per identificare le aree del solco temporale superiore (STS) visibili ai volti (segnale BOLD) e successivamente hanno utilizzato single cell recording in quelle stesse regioni per confermare che la quasi totalità dei neuroni lì localizzati rispondeva selettivamente solo alle facce e non ad altri stimoli come frutta o oggetti
- - - - Mentre un emisfero è “spento”, il paziente sveglio esegue i compiti di linguaggio e motori per valutare le capacità dell’emisfero superstite