I) Sistemi sensoriali: aspetti generali

Introduzione ai Sistemi Sensoriali. Codifica sensoriale: strutture accessorie, ricezione, trasduzione e potenziale di recettore. Adattamento: aspetti generali e significato funzionale (esempio del corpuscolo del Pacini). Trasduzione del segnale nei meccanocettori della cute, nei recettori del gusto e dell’olfatto.

II) Sistema uditivo e vestibolare

Parti dell’orecchio. Coclea: endolinfa e perilinfa, cellule ciliate, organo del Corti, fisiologia della coclea e analisi delle frequenze. Sistema vestibolare: organi otolitici e canali semicircolari, struttura e ruoli fisiologici.

III) Strutture dell’occhio e loro regolazione da parte del sistema nervoso

Cornea e sclera. Struttura e funzioni della cornea. Fisiologia di epitelio, stroma ed endotelio corneale. Trasporto di gas respiratori, metaboliti e regolazione dell’idratazione. Trasparenza della cornea e possibili alterazioni. Principali aspetti morfofunzionali della sclera.

Lacrime. Composizione del film lacrimale. Ghiandole lacrimali principali e accessorie, ghiandole congiuntivali e di Meibomio. Secrezione basale e riflessa. Controllo nervoso della secrezione. Ridotta quantità e alterata qualità del film lacrimale: l’occhio secco.

Cristallino ed iride: aspetti morfofunzionali. Trasparenza del cristallino. Scambi metabolici. Accomodazione, riflesso pupillare e vergenze. Controllo parasimpatico e ortosimpatico. Anomalie dell’accomodazione; alterazioni della trasparenza: le cataratte.

Circolazione e nutrizione. Sistemi uveale e retinico. Formazione, composizione e funzioni degli umori acqueo e vitreo. Pressione intraoculare, valori normali e fluttuazioni circadiane, controllo del bilancio fra produzione e deflusso dell'umor acqueo, glaucoma. Miodesopsie e alterazioni regmatogene.

IV) Fisiologia della retina ed elaborazione centrale del segnale visivo

Richiami di anatomia ed istologia dell’occhio. Organizzazione generale dell’epitelio pigmentato e degli strati della retina. Fovea e macula. Ruolo della glia: astrociti e cellule di Müller. Metabolismo della retina, irrorazione sanguigna e barriera emato-retinica. Compartimentazione metabolica. Caratteristiche morfologiche dei fotorecettori (segmento esterno, segmento interno, sinapsi). Fotopigmenti e fototrasduzione. Rigenerazione del fotopigmento. Corrente di buio ed effetto della luce. Cascata di trasduzione, canali attivati da GMPc, potenziale di recettore, rilascio sinaptico. Coni e bastoncelli: principali caratteristiche e ruolo funzionale, visione scotopica e alla luce, visione dei colori. Elaborazione intraretinica, meccanismi di adattamento alla luce, ruolo delle cellule orizzontali, bipolari e amacrine, funzione integrativa delle cellule gangliari. Tipi di cellule gangliari, cellule di tipo ON e OFF. Cenni all’elaborazione del segnale fotoperiodico in relazione ai ritmi circadiani (cellule esprimenti melanopsina; tratto retino-ipotalamico e nucleo soprachiasmatico). Estrazione di caratteristiche delle immagini osservate ed elaborazione dell’informazione: esempi della visione cromatica e dell’inibizione laterale (aumento del contrasto). Vie principali di trasferimento dell’informazione visiva. Nervo ottico. Nucleo genicolato laterale e le altre stazioni sottocorticali implicate nella visione. Corteccia visiva primaria. La natura costruttiva dell’elaborazione sensoriale. Organizzazione colonnare della corteccia visiva, ipercolonne. Cellule semplici e complesse. Cortecce associative. Vie di elaborazione dorsale e ventrale nella corteccia cerebrale. Integrazione delle informazioni sensoriali.

V) Controllo della motilità oculare.

Riflesso vestibolo-oculare e optocinetico. Nistagmo. Movimenti saccadici e di inseguimento, vergenze.

VI) Lo sviluppo dell'occhio

Sviluppo prenatale e postnatale: i mutamenti dalla nascita alla maturità. Invecchiamento fisiologico.