Il gusto è uno dei cinque sensi che l’uomo possiede per interagire con l’ambiente esterno, che gli permette di capire la consistenza dei cibi e di identificare alimenti pericolosi e veleni. La percezione gustativa avviene nella bocca, grazie a delle cellule dette papille gustative presenti in abbondanza sulla lingua ed in piccola parte sulla parete interna delle guance. Quando un cibo viene introdotto nella cavità orale alcune particelle vengono captate dalle papille gustative tramite dei recettori che rilasciano o meno dei neurotrasmettitori che a loro volta attivano dei recettori sensoriali presenti su alcuni dei nervi cranici che innervano la lingua. A livello cellulare, si crea un potenziale d’azione che raggiunge l’encefalo, più precisamente la corteccia gustativa primaria che occupa parte della corteccia prefrontale, del lobo parietale e dell’insula. Questa tesi si pone lo scopo di analizzare le immagini cerebrali ottenute tramite risonanza magnetica funzionale (fMRI) da un soggetto che è stato sottoposto ad uno stimolo salato nella parte sinistra della lingua, in modo da individuare le aree del cervello che si attivano. Lo stimolo è stato sottoposto seguendo un protocollo di stimolazione a blocchi, ovvero alternando 15 s di stimolo a 45 s di riposo, in modo tale che le aree corticali si attivassero più volte per poi sommare il contributo di ogni stimolo e rendere le attivazioni maggiormente visibili. La fMRI è in grado di individuare le aree corticali attive grazie alla diversa magnetizzazione che subiscono le aree che richiedono un maggiore afflusso di sangue, dato che è presente più deossi-emoglubina, uno ione paramagnetico. Le immagini sono state preprocessate ed in seguito è stata svolta l’analisi di primo livello per l’individuazione delle attivazioni tramite il software SPM. SPM è uno dei software per la visualizzazione e l’analisi di immagini mediche, provenienti da esami di fMRI e tomografia ad emissione di positroni (PET), scelto perché presenta una interfaccia grafica intuitiva. Il primo passo è stato svolgere la pre-elaborazione, durante la quale le immagini, inizialmente grezze e disturbate da rumore, vengono allineate tra loro (co-registrazione) ed in seguito vengono adattate ad un modello cerebrale standard (normalizzazione) in modo tale da permettere un confronto con future analisi. In seguito, è stata svolta l’analisi di primo livello che ha permesso di individuare le zone attive durante gli stimoli, prima su un cervello trasparente e poi su un cervello standard, rappresentati da aree colorate di giallo per stimoli intensi ed in arancione scuro per gli stimoli meno intensi. Le attivazioni sono risultate presenti in corrispondenza della corteccia prefrontale e parte del lobo parietale di entrambi gli emisferi, ma più intensi sull’emisfero sinistro, a dimostrazione che il percorso gustativo che parte dalla lingua ed arriva all’encefalo è per lo più ipsilaterale.

ANALISI DELLE ATTIVAZIONI CORTICALI IN UN SOGGETTO SANO SOTTOPOSTO AD UN PROTOCOLLO DI STIMOLAZIONE GUSTATORIA A BLOCCHI

STRAPPATO, MATTEO
2022/2023

Abstract

Il gusto è uno dei cinque sensi che l’uomo possiede per interagire con l’ambiente esterno, che gli permette di capire la consistenza dei cibi e di identificare alimenti pericolosi e veleni. La percezione gustativa avviene nella bocca, grazie a delle cellule dette papille gustative presenti in abbondanza sulla lingua ed in piccola parte sulla parete interna delle guance. Quando un cibo viene introdotto nella cavità orale alcune particelle vengono captate dalle papille gustative tramite dei recettori che rilasciano o meno dei neurotrasmettitori che a loro volta attivano dei recettori sensoriali presenti su alcuni dei nervi cranici che innervano la lingua. A livello cellulare, si crea un potenziale d’azione che raggiunge l’encefalo, più precisamente la corteccia gustativa primaria che occupa parte della corteccia prefrontale, del lobo parietale e dell’insula. Questa tesi si pone lo scopo di analizzare le immagini cerebrali ottenute tramite risonanza magnetica funzionale (fMRI) da un soggetto che è stato sottoposto ad uno stimolo salato nella parte sinistra della lingua, in modo da individuare le aree del cervello che si attivano. Lo stimolo è stato sottoposto seguendo un protocollo di stimolazione a blocchi, ovvero alternando 15 s di stimolo a 45 s di riposo, in modo tale che le aree corticali si attivassero più volte per poi sommare il contributo di ogni stimolo e rendere le attivazioni maggiormente visibili. La fMRI è in grado di individuare le aree corticali attive grazie alla diversa magnetizzazione che subiscono le aree che richiedono un maggiore afflusso di sangue, dato che è presente più deossi-emoglubina, uno ione paramagnetico. Le immagini sono state preprocessate ed in seguito è stata svolta l’analisi di primo livello per l’individuazione delle attivazioni tramite il software SPM. SPM è uno dei software per la visualizzazione e l’analisi di immagini mediche, provenienti da esami di fMRI e tomografia ad emissione di positroni (PET), scelto perché presenta una interfaccia grafica intuitiva. Il primo passo è stato svolgere la pre-elaborazione, durante la quale le immagini, inizialmente grezze e disturbate da rumore, vengono allineate tra loro (co-registrazione) ed in seguito vengono adattate ad un modello cerebrale standard (normalizzazione) in modo tale da permettere un confronto con future analisi. In seguito, è stata svolta l’analisi di primo livello che ha permesso di individuare le zone attive durante gli stimoli, prima su un cervello trasparente e poi su un cervello standard, rappresentati da aree colorate di giallo per stimoli intensi ed in arancione scuro per gli stimoli meno intensi. Le attivazioni sono risultate presenti in corrispondenza della corteccia prefrontale e parte del lobo parietale di entrambi gli emisferi, ma più intensi sull’emisfero sinistro, a dimostrazione che il percorso gustativo che parte dalla lingua ed arriva all’encefalo è per lo più ipsilaterale.
2022
2023-10-26
ANALYSIS OF CORTICAL ACTIVATIONS IN A HEALTHY SUBJECT UNDERGONE A BLOCK GUSTATORY STIMULATION PROTOCOL
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12075/15316