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doc-2400 | La Fitochimica è una branca della biochimica vegetale che si occupa principalmente delle sostanze chimiche prodotte dalle piante durante il metabolismo secondario. Alcuni di questi composti sono tossine come l' alcaloide coniina da hemlock. Altri, come l' olio essenziale di menta piperita e l' olio di limone sono utili per il loro aroma, come aromi e spezie (ad esempio, capsaicina), e in medicina come prodotti farmaceutici come l' oppio da papaveri di oppio. Molte droghe medicinali e ricreative, come il tetraidrocannabinolo (ingrediente attivo della cannabis), caffeina, morfina e nicotina provengono direttamente dalle piante. Altri sono derivati semplici di prodotti botanici naturali. Ad esempio, l' aspirina ammazzatrice di dolore è l' estere acetilico dell' acido salicilico, originariamente isolato dalla corteccia di alberi di salice, e un' ampia gamma di antidolorifici oppiacei come l' eroina sono ottenuti dalla modifica chimica della morfina ottenuta dal papavero da oppio. Gli stimolanti popolari provengono da piante, come la caffeina dal caffè, tè e cioccolato, e la nicotina dal tabacco. La maggior parte delle bevande alcoliche proviene dalla fermentazione di prodotti vegetali ricchi di carboidrati come orzo (birra), riso (sake) e uva (vino). |
doc-2401 | Zucchero, amido, cotone, cotone, lino, canapa, alcuni tipi di corde, legno e pannelli di particelle, papiro e carta, oli vegetali, cera e gomma naturale sono esempi di materiali di importanza commerciale ottenuti da tessuti vegetali o loro prodotti secondari. Il carbone di legna, una pura forma di carbonio prodotta dalla pirolisi del legno, ha una lunga storia come combustibile metallurgico, come materiale filtrante e adsorbente e come materiale d' artista ed è uno dei tre ingredienti della polvere da sparo. La cellulosa, il polimero organico più abbondante del mondo, può essere convertita in energia, combustibili, materiali e materie prime chimiche. I prodotti a base di cellulosa includono rayon e cellophane, pasta da parati, biobutanolo e cotone da sparo. Zucchero, colza e soia sono alcune delle piante con un contenuto di zucchero o olio altamente fermentabile che vengono utilizzate come fonti di biocarburanti, importanti alternative ai combustibili fossili, come il biodiesel. |
doc-2402 | L' ecologia vegetale è la scienza delle relazioni funzionali tra le piante e i loro habitat, ovvero gli ambienti in cui completano i loro cicli di vita. Gli ecologi delle piante studiano la composizione dei fiori locali e regionali, la loro biodiversità, la loro diversità genetica e fitness, l' adattamento delle piante al loro ambiente e le loro interazioni competitive o mutualistiche con altre specie. Gli obiettivi dell' ecologia vegetale sono comprendere le cause dei loro modelli di distribuzione, la produttività, l' impatto ambientale, l' evoluzione e le risposte ai cambiamenti ambientali. |
doc-2403 | Le piante dipendono da alcuni fattori edafici (suolo) e climatici nel loro ambiente, ma possono modificare anche questi fattori. Ad esempio, possono modificare l' albedo del loro ambiente, aumentare l' intercettazione delle acque di deflusso, stabilizzare i suoli minerali e svilupparne il contenuto organico, e influenzare la temperatura locale. Le piante competono con altri organismi nel loro ecosistema per le risorse. Essi interagiscono con i vicini a varie scale spaziali in gruppi, popolazioni e comunità che costituiscono collettivamente la vegetazione. Le regioni con tipi di vegetazione caratteristici e piante dominanti così come simili fattori abiotici e biotici, il clima e la geografia compongono biomi come la tundra o la foresta pluviale tropicale. |
doc-2404 | Le risposte delle piante ai cambiamenti climatici e ad altri cambiamenti ambientali possono informare la nostra comprensione di come questi cambiamenti influenzano il funzionamento e la produttività dell' ecosistema. Ad esempio, la fenologia delle piante può essere un' utile approssimazione della temperatura nella climatologia storica e dell' impatto biologico del cambiamento climatico e del riscaldamento globale. Palinologia, l' analisi dei depositi di polline fossile nei sedimenti di migliaia o milioni di anni fa permette la ricostruzione dei climi passati. Le stime delle concentrazioni atmosferiche di CO2 dopo il Palaeozoico sono state ottenute dalla densità stomatale e dalle forme e dimensioni delle foglie delle antiche piante di terra. L' esaurimento dell' ozono può esporre le piante a livelli più elevati di radiazione ultravioletta B (UV-B), con conseguenti minori tassi di crescita. Inoltre, le informazioni ricavate da studi di ecologia comunitaria, sistematica vegetale e tassonomia sono essenziali per comprendere il cambiamento della vegetazione, la distruzione degli habitat e l' estinzione delle specie. |
doc-2405 | L' eredità nelle piante segue gli stessi principi fondamentali della genetica come in altri organismi multicellulari. Gregor Mendel scoprì le leggi genetiche dell' eredità studiando tratti ereditari come la forma in Pisum sativum (piselli). Ciò che Mendel ha imparato dallo studio delle piante ha avuto benefici di vasta portata al di fuori della botanica. Allo stesso modo, Barbara McClintock scoprì i "geni che saltavano" mentre studiava il mais. Esistono tuttavia alcune differenze genetiche distintive tra le piante e altri organismi. |
doc-2406 | I confini delle specie nelle piante possono essere più deboli che negli animali e gli ibridi incrociati sono spesso possibili. Un esempio familiare è la menta piperita, Mentha × piperita, un ibrido sterile tra Mentha aquatica e menta menta, Mentha spicata. Le numerose varietà coltivate di grano sono il risultato di incroci multipli interspecifici e intra-specifici tra le specie selvatiche e i loro ibridi. Angiosperme con fiori monoici spesso hanno meccanismi di auto-incompatibilità che operano tra il polline e lo stigma in modo che il polline non riesce a raggiungere lo stigma o non riesce a germinare e produrre gameti maschili. Questo è uno dei vari metodi usati dalle piante per promuovere l' affioramento. In molte piante di terra i gameti maschili e femminili sono prodotti da individui separati. Queste specie sono dette dioiche quando si riferiscono a sporofite di piante vascolari e dioiche quando si riferiscono a bryofite gametofite. |
doc-2407 | Diversamente da quanto avviene negli animali superiori, dove la partenogenesi è rara, la riproduzione asessuale può avvenire nelle piante per mezzo di diversi meccanismi. La formazione di tuberi di stelo nella patata è un esempio. In particolare negli habitat artici o alpini, dove le possibilità di fecondazione dei fiori da parte degli animali sono rare, le piantine o i bulbi possono svilupparsi al posto dei fiori, sostituendo la riproduzione sessuale con la riproduzione asessuata e dando origine a popolazioni clonali geneticamente identiche al genitore. Questo è uno dei diversi tipi di apomis che si verificano nelle piante. Apomixis può accadere anche in un seme, producendo un seme che contiene un embrione geneticamente identico al genitore. |
doc-2408 | La maggior parte degli organismi sessualmente riproduttori sono diploidi, con cromosomi accoppiati, ma il raddoppio del loro numero di cromosomi può verificarsi a causa di errori nella citochinasi. Questo può verificarsi nelle prime fasi di sviluppo per produrre un organismo autopoliploide o parzialmente autopoliploide, o durante i normali processi di differenziazione cellulare per produrre alcuni tipi di cellule che sono poliploide (endopoliploidia), o durante la formazione di gameti. Una pianta allopoliploide può risultare da un evento di ibridazione tra due specie diverse. Sia le piante autopoliploidi che allopoliploidi possono spesso riprodursi normalmente, ma potrebbero non essere in grado di incrociare con successo la popolazione genitrice perché c' è una discrepanza nei numeri dei cromosomi. Queste piante, che sono isolate riproduttivamente dalla specie madre ma vivono all' interno della stessa area geografica, possono avere successo sufficiente per formare una nuova specie. Alcuni poliploidi vegetali altrimenti sterili possono ancora riprodursi vegetativamente o per apomissia seme, formando popolazioni clonali di individui identici. Il grano duro è un allopoliploide tetraploide fertile, mentre il grano pane è un esaploide fertile. La banana commerciale è un esempio di un ibrido triploide sterile e senza semi. Il tarassaco comune è un triploide che produce semi vitali per seme apomomittico. |
doc-2409 | Una notevole quantità di nuove conoscenze sulla funzione delle piante deriva dagli studi della genetica molecolare di piante modello come il crescione Thale, Arabidopsis thaliana, una specie ittica della famiglia delle senape (Brassicaceae). Il genoma o le informazioni ereditarie contenute nei geni di questa specie sono codificate da circa 135 milioni di coppie di base di DNA, che formano uno dei più piccoli genomi tra le piante in fiore. Arabidopsis è stata la prima pianta ad avere il suo genoma sequenziato, nel 2000. Il sequenziamento di alcuni altri genomi relativamente piccoli, di riso (Oryza sativa) e Brachypodium distachyon, li ha resi specie modello importanti per comprendere la genetica, la biologia cellulare e molecolare di cereali, erbe e monocoti in generale. |
doc-2410 | Per lo studio della biologia molecolare delle cellule vegetali e del cloroplasto vengono utilizzate piante modello come Arabidopsis thaliana. Idealmente, questi organismi hanno genomi piccoli che sono ben noti o completamente sequenziati, di piccola statura e brevi tempi di generazione. Il mais è stato utilizzato per studiare i meccanismi di fotosintesi e floem caricamento dello zucchero nelle piante C4. L' alga verde monocellulare Chlamydomonas reinhardtii, pur non essendo embriofita in sé, contiene un cloroplasto pigmentato verde legato a quello delle piante terrestri, rendendolo utile allo studio. Un' alga rossa Cyanidioschyzon merolae è stata utilizzata anche per studiare alcune funzioni di base dei cloroplasti. Spinaci, piselli, soia e un muschio patine Physcomitrella sono comunemente utilizzati per studiare la biologia delle cellule vegetali. |
doc-2411 | Agrobacterium tumefaciens, un batterio della rizosfera del suolo, può attaccarsi alle cellule delle piante e infettarle con un Ti plasmid che induce il callo attraverso il trasferimento genico orizzontale, causando un' infezione da callo chiamata corona malattia gall. Schell e Van Montagu (1977) ipotizzarono che il plasmide Ti potesse essere un vettore naturale per introdurre il gene Nif responsabile della fissazione dell' azoto nei noduli radicali dei legumi e di altre specie vegetali. Oggi la modificazione genetica del plasmide Ti è una delle tecniche principali per l' introduzione dei transgeni nelle piante e la creazione di colture geneticamente modificate. |
doc-2412 | L' epigenetica è lo studio di alterazioni ereditabili mitoticamente e/o meioticamente nella funzione genica che non possono essere spiegate da cambiamenti nella sequenza del DNA sottostante, ma fanno sì che i geni dell' organismo si comportino (o "si esprimano") in modo diverso. Un esempio di cambiamento epigenetico è la marcatura dei geni da metilazione del DNA che determina se essi saranno espressi o meno. L' espressione genica può anche essere controllata dalle proteine repressori che si attaccano alle regioni silenziatrici del DNA e impediscono l' espressione di tale regione del codice DNA. I segni epigenetici possono essere aggiunti o rimossi dal DNA durante le fasi programmate di sviluppo della pianta e sono responsabili, ad esempio, delle differenze tra antere, petali e foglie normali, nonostante abbiano tutti lo stesso codice genetico sottostante. I cambiamenti epigenetici possono essere temporanei o rimanere attraverso divisioni cellulari successive per il resto della vita della cellula. Alcuni cambiamenti epigenetici si sono dimostrati ereditabili, mentre altri vengono resettati nelle cellule germinali. |
doc-2413 | Cambiamenti epigenetici nella biologia eucariotica servono a regolare il processo di differenziazione cellulare. Durante la morfogenesi, le cellule staminali totipotenti diventano le varie linee cellulari pluripotenti dell' embrione, che a loro volta diventano cellule completamente differenziate. Un' unica ovocellula fecondata, lo zigote, dà origine ai diversi tipi di cellule vegetali tra cui parenchima, elementi vasi xilema, tubi setaccio floema, cellule di protezione dell' epidermide, ecc. come continua a dividere. Il processo risulta dall' attivazione epigenetica di alcuni geni e dall' inibizione di altri. |
doc-2414 | Le alghe sono un gruppo polifilattico e sono collocate in varie divisioni, alcune più strettamente legate alle piante di altre. Ci sono molte differenze tra loro in caratteristiche come la composizione della parete cellulare, biochimica, pigmentazione, struttura cloroplastica e riserve di nutrienti. La divisione algale Charophyta, sorella della divisione algale verde Clorofita, è considerata contenere l' antenato delle piante vere. La Charophyte classe Charophyceae Charophyceae e la terra vegetale sub- regno Embriofita insieme formano il gruppo monofilo o clade Streptophytina. |
doc-2415 | Le piante non vascolari di terra sono embriofite che mancano dei tessuti vascolari xila e floema. Includono muschi, parole epatiche e corna. Piante vascolari pteridofitiche con vero xilema e floema che riprodotte da spore germinanti in gametofite libere si sono evolute durante il periodo silurese e diversificate in vari lignaggi durante il tardo siluriano e il primo Devoniano. I rappresentanti dei licopodi sono sopravvissuti fino ad oggi. Alla fine del periodo devoniano, diversi gruppi, tra cui licopodi, sferofilli e progymnosperme, avevano evoluto autonomamente la "megaspora" - le loro spore erano di due dimensioni distinte, megaspore più grandi e microspore più piccole. I loro gametofiti ridotti si sono sviluppati a partire da megaspore trattenuti all' interno degli organi produttori di spore (megasporangia) dello sporofito, una condizione nota come endospora. I semi sono costituiti da un megasporico endosporico circondato da uno o due strati di guaina (integumenti). Il giovane sporofita si sviluppa all' interno del seme, che sulla germinazione si divide per rilasciarlo. Le prime piante da seme conosciute risalgono all' ultimo stadio Devonian Famennian. In seguito all' evoluzione dell' abitudine al seme, le piante da seme si sono diversificate, dando vita a una serie di gruppi ormai estinti, tra cui le felci da seme, nonché alle moderne ginnosperme e angiosperme. Le ginnosperme producono "semi nudi" non completamente racchiusi in un ovario; i rappresentanti moderni includono conifere, cicadi, Ginkgo e Gnetales. Angiosperme producono semi racchiusi in una struttura come un carpello o un ovario. Le ricerche in corso sulla filogenetica molecolare delle piante viventi sembrano dimostrare che le angiosperme sono una sorella che si arrampica sulle ginnosperme. |
doc-2416 | La fisiologia vegetale comprende tutte le attività chimiche e fisiche interne delle piante associate alla vita. I prodotti chimici ottenuti dall' aria, dal suolo e dall' acqua costituiscono la base di ogni metabolismo vegetale. L' energia della luce solare, catturata dalla fotosintesi ossigenata e rilasciata dalla respirazione cellulare, è alla base di quasi tutta la vita. I fotoautotrofi, comprese tutte le piante verdi, le alghe e i cianobatteri, raccolgono l' energia direttamente dalla luce solare mediante fotosintesi. Eterotrofi compresi tutti gli animali, tutti i funghi, tutte le piante completamente parassite e i batteri non fotosintetici prendono in esame le molecole organiche prodotte dai fotoautotrofi e le respingono o le usano nella costruzione di cellule e tessuti. La respirazione è l' ossidazione dei composti di carbonio, che si scompongono in strutture più semplici per liberare l' energia che contengono, essenzialmente il contrario della fotosintesi. |
doc-2417 | Le molecole vengono spostate all' interno degli impianti mediante processi di trasporto che operano su diverse scale spaziali. Il trasporto subcellulare di ioni, elettroni e molecole come acqua ed enzimi avviene attraverso le membrane cellulari. I minerali e l' acqua vengono trasportati dalle radici ad altre parti della pianta nel flusso di traspirazione. Diffusione, osmosi, trasporto attivo e flusso massico sono tutti modi diversi di trasporto. Esempi di elementi che le piante devono trasportare sono azoto, fosforo, potassio, calcio, magnesio e zolfo. Nelle piante vascolari, questi elementi vengono estratti dal terreno come ioni solubili dalle radici e trasportati attraverso la pianta nello xilema. La maggior parte degli elementi necessari per l' alimentazione delle piante proviene dalla decomposizione chimica dei minerali del suolo. Il saccarosio prodotto dalla fotosintesi viene trasportato dalle foglie ad altre parti della pianta nel floema e gli ormoni vegetali sono trasportati da una varietà di processi. |
doc-2418 | L' ipotesi che la crescita e lo sviluppo delle piante siano coordinati da ormoni vegetali o regolatori di crescita delle piante è emersa per la prima volta alla fine del XIX secolo. Darwin sperimentò sui movimenti di germogli e radici della pianta verso la luce e la gravità, e concluse:"Non è esagerato dire che la punta della radichetta. . agisce come il cervello di uno degli animali inferiori. . dirigere i vari movimenti". Circa nello stesso tempo, il ruolo delle auxine (dal greco auxein, per crescere) nel controllo della crescita delle piante è stato delineato per la prima volta dallo scienziato olandese Frits Went. Il primo acido auxinico noto, indole-3-acetico (IAA), che promuove la crescita cellulare, è stato isolato dalle piante solo circa 50 anni dopo. Questo composto media le risposte tropicali di germogli e radici verso la luce e la gravità. La scoperta nel 1939 che il callo vegetale potesse essere mantenuto in coltura contenente IAA, seguita dall' osservazione nel 1947 che potrebbe essere indotto a formare radici e germogli controllando la concentrazione di ormoni della crescita sono stati i passi chiave nello sviluppo della biotecnologia vegetale e la modificazione genetica. |
doc-2419 | Le citochinine sono una classe di ormoni vegetali chiamati per il loro controllo della divisione cellulare o citochinesia. La citochinina zeatina naturale è stata scoperta nel mais, Zea mays, ed è un derivato dell' adenina purina. La zeatina viene prodotta in radici e trasportata a germogli nello xilema dove promuove la divisione cellulare, lo sviluppo delle gemme e l' ecologizzazione dei cloroplasti. Le gibbereline, come l' acido gibberelico sono diterpeni sintetizzati da acetil CoA acetil attraverso il percorso mevalonato. Sono coinvolti nella promozione della germinazione e della rottura dei semi, nella regolazione dell' altezza delle piante mediante il controllo dell' allungamento dello stelo e del controllo della fioritura. L' acido ascisico (ABA) si verifica in tutte le piante terrestri tranne le epatiche, ed è sintetizzato da carotenoidi nei cloroplasti e altri plasticidi. Inibisce la divisione cellulare, promuove la maturazione dei semi, la dormienza e la chiusura dello stomatale. Fu così chiamato perché originariamente si pensava di controllare l' abscissione. L' etilene è un ormone gassoso prodotto in tutti i tessuti delle piante superiori a partire dalla metionina. È ormai noto come l' ormone che stimola o regola la maturazione e l' abscissione della frutta, e viene utilizzato su scala industriale per promuovere la maturazione del cotone, degli ananassi e di altre colture climateriche. |
doc-2420 | L' anatomia vegetale è lo studio della struttura delle cellule e dei tessuti vegetali, mentre la morfologia vegetale è lo studio della loro forma esterna. Tutte le piante sono eucarioti multicellulari, il loro DNA immagazzinato in nuclei. Le caratteristiche peculiari delle cellule vegetali che le distinguono da quelle di animali e funghi comprendono una parete cellulare primaria composta da polisaccaridi cellulosa, emicellulosa e pectina, vacuoli più grandi che in cellule animali e la presenza di plasticidi con funzioni fotosintetiche e biosintetiche uniche come nei cloroplasti. Altri plastidi contengono prodotti di conservazione come amido (amiloplasti) o lipidi (elaioplasti). Unicamente, le cellule streptofite e quelle dell' ordine algale verde Trentepohliales dividono per la costruzione di un frasegmoplasto come modello per la costruzione di una piastra cellulare tardiva divisione cellulare. |
doc-2421 | I corpi delle piante vascolari, compresi i muschi, le felci e le piante da seme (ginnosi e angiosperme), hanno generalmente sottosistemi aerei e sotterranei. I turioni sono costituiti da steli con foglie verdi fotosintetizzanti e strutture riproduttive. Le radici vascolarizzate sotterranee portano i peli radicali alle loro punte e generalmente mancano di clorofilla. Le piante non vascolari, le epatiche, le corna e i muschi non producono radici vascolari penetranti nel terreno e la maggior parte della pianta partecipa alla fotosintesi. La generazione sporofita è non fotosintetica nelle epatiche, ma può essere in grado di contribuire parte del suo fabbisogno energetico attraverso la fotosintesi in muschi e ornazioni. |
doc-2422 | L' apparato radicale e il sistema dei germogli sono interdipendenti - l' apparato radicale solitamente non fotosintetico dipende dal sistema dei germogli per il cibo, e il sistema dei germogli solitamente fotosintetici dipende dall' acqua e dai minerali dell' apparato radicale. Le cellule di ogni sistema sono in grado di creare cellule dell' altro e produrre germogli o radici avventizi. Stoloni e tuberi sono esempi di germogli che possono crescere radici. Le radici che si propagano vicino alla superficie, come quelle dei salici, possono produrre germogli e infine nuove piante. In caso di smarrimento di uno dei due sistemi, l' altro può spesso riprodurlo. Infatti è possibile coltivare un' intera pianta da una singola foglia, come nel caso di Saintpaulia, o addirittura da una singola cellula - che può dedifferenziarsi in un callo (una massa di cellule non specializzate) che può crescere in una nuova pianta. Nelle piante vascolari, lo xilema e il floema sono i tessuti conduttori che trasportano risorse tra germogli e radici. Le radici sono spesso adattate per conservare alimenti come zuccheri o amidi, come le barbabietole da zucchero e le carote. |
doc-2423 | I gambi forniscono principalmente supporto alle foglie e alle strutture riproduttive, ma possono immagazzinare l' acqua in piante succulente come i cactus, il cibo come nei tuberi di patata, o riprodursi vegetativamente come negli stoloni delle fragole o nel processo di stratificazione. Foglie raccogliere la luce del sole ed effettuare la fotosintesi. Le foglie grandi, piatte, flessibili e verdi sono chiamate foglie fogliame. Le ginnosperme, come conifere, cicadi, ginkgo e gnetofite sono piante da seme con semi aperti. Angiosperme sono piante da seme che producono fiori e hanno semi chiusi. Le piante legnose, come le azalee e le querce, subiscono una fase di crescita secondaria che si traduce in due tipi supplementari di tessuti: il legno (Xilem secondario) e la corteccia (flora secondaria e sughero). Tutte le ginnosperme e molte angiosperme sono piante legnose. Alcune piante si riproducono sessualmente, alcune asessualmente e altre con entrambi i mezzi. |
doc-2424 | La botanica sistematica fa parte della biologia sistematica, che si occupa dell' ambito e della diversità degli organismi e delle loro relazioni, in particolare quelle determinate dalla loro storia evolutiva. Riguarda o è correlato alla classificazione biologica, alla tassonomia scientifica e alla filogenetica. La classificazione biologica è il metodo con cui i botanici raggruppano gli organismi in categorie quali generi o specie. La classificazione biologica è una forma di tassonomia scientifica. La moderna tassonomia è radicata nel lavoro di Carl Linneo, che raggruppa le specie secondo caratteristiche fisiche comuni. Da allora questi raggruppamenti sono stati rivisti per allinearsi meglio con il principio darwiniano della discendenza comune - raggruppare gli organismi per antenati piuttosto che per caratteristiche superficiali. Anche se gli scienziati non sempre sono d' accordo su come classificare gli organismi, la filogenetica molecolare, che utilizza le sequenze di DNA come dati, ha condotto molte recenti revisioni lungo linee evolutive e probabilmente continuerà a farlo. Il sistema di classificazione dominante è chiamato Tassonomia Linnaean. Comprende i ranghi e la nomenclatura binomiale. La nomenclatura degli organismi botanici è codificata nel Codice internazionale della nomenclatura per le alghe, i funghi e le piante (ICN) e gestita dal Congresso botanico internazionale. |
doc-2425 | Kingdom Plantae appartiene al dominio Eukarya e viene ripartito in modo ricorsivo fino a quando ciascuna specie non viene classificata separatamente. L' ordine è: Regno; Phylum (o divisione); Classe; Ordine; Famiglia; Genere (generi plurali); Specie. Il nome scientifico di una pianta rappresenta il suo genere e la sua specie all' interno del genere, dando così un nome unico a livello mondiale per ogni organismo. Ad esempio, il giglio di tigre è Lilium columbianum. Lilium è il genere, e colombiano l' epiteto specifico. La combinazione è il nome della specie. Quando si scrive il nome scientifico di un organismo, è opportuno maiuscolo la prima lettera del genere e mettere tutto l' epiteto specifico nella minuscola. Inoltre, l' intero termine è normalmente corsivo (o sottolineato quando i corsivi non sono disponibili). |
doc-2426 | I rapporti evolutivi e l' ereditarietà di un gruppo di organismi sono chiamati filogenesi. Studi filogenetici cercano di scoprire le filogenie. L' approccio di base è quello di utilizzare somiglianze basate sull' eredità condivisa per determinare le relazioni. Ad esempio, specie di pereskia sono alberi o cespugli con foglie prominenti. Non assomigliano ovviamente a un tipico cactus senza foglie come l' Echinocactus. Tuttavia, sia Pereskia che Echinocactus hanno spine prodotte da areole (strutture ad alta specializzazione a tampone) che suggeriscono che i due generi sono effettivamente correlati. |
doc-2427 | Giudicare le relazioni basate su caratteri condivisi richiede attenzione, poiché le piante possono assomigliare tra loro attraverso un' evoluzione convergente in cui i caratteri sono sorti indipendentemente. Alcune euforbie hanno corpi senza foglie, arrotondati, adattati alla conservazione dell' acqua simili a quelli dei cactus globulari, ma personaggi come la struttura dei loro fiori rendono chiaro che i due gruppi non sono strettamente correlati. Il metodo cladistico adotta un approccio sistematico ai caratteri, distinguendo tra quelli che non contengono informazioni sulla storia evolutiva condivisa - come quelli sviluppati separatamente in gruppi diversi (omoplasie) o quelli lasciati dagli antenati (plesiomorfe) - e i personaggi derivati, che sono stati tramandati dalle innovazioni in un antenato condiviso (apomorfie). Solo i caratteri derivati, come le areole di cactus che producono spin, forniscono la prova per la discendenza da un antenato comune. I risultati delle analisi cladistiche sono espressi come cladogrammi: diagrammi ad albero che mostrano il modello di ramificazione e discesa evolutiva. |
doc-2428 | A partire dagli anni' 90, l' approccio predominante alla costruzione delle filogenie per le piante viventi è stata la filogenetica molecolare, che utilizza caratteri molecolari, in particolare sequenze di DNA, piuttosto che caratteri morfologici come la presenza o l' assenza di spine e areole. La differenza è che il codice genetico stesso è usato per decidere le relazioni evolutive, invece di essere usato indirettamente attraverso i caratteri che dà origine. Clive Stace lo descrive come avente "accesso diretto alla base genetica dell' evoluzione". Come semplice esempio, prima dell' uso di prove genetiche, si pensava che i funghi fossero piante o più strettamente legati alle piante che agli animali. |
doc-2429 | Nel 1998 il Gruppo Angiosperm Phylogeny ha pubblicato una filogeny per piante da fioritura basata sull' analisi delle sequenze di DNA della maggior parte delle famiglie di piante da fioritura. Come risultato di questo lavoro, molte domande, come ad esempio quali famiglie rappresentano i primi rami di angiosperme, hanno ora ricevuto risposta. Studiare come le specie vegetali sono correlate tra loro permette ai botanici di comprendere meglio il processo di evoluzione delle piante. Nonostante lo studio di piante modello e l' uso crescente di prove di DNA, c' è in corso di lavoro e discussione tra i tassonomisti su come classificare al meglio le piante in diversi taxa. Gli sviluppi tecnologici come i computer e i microscopi elettronici hanno notevolmente aumentato il livello di dettaglio studiato e la velocità di analisi dei dati. |
doc-2430 | Il cervello è un organo che funge da centro del sistema nervoso in tutti i vertebrati e nella maggior parte degli animali invertebrati. Solo pochi invertebrati come spugne, meduse, schizzi marini adulti e stelle marine non hanno cervello; sono invece presenti reti nervose diffuse o localizzate. Il cervello si trova nella testa, di solito vicino agli organi sensoriali primari per i sensi come la visione, l' udito, l' equilibrio, il gusto e l' olfatto. Il cervello è l' organo più complesso del corpo di un vertebrato. In un uomo tipico, la corteccia cerebrale (la parte più grande) si stima che contiene 15-33 miliardi di neuroni, ciascuno collegato da sinapsi a diverse migliaia di altri neuroni. Questi neuroni comunicano tra loro per mezzo di lunghe fibre protoplasmatiche chiamate assoni, che trasportano treni di impulsi di segnale chiamati potenziali d' azione a parti distanti del cervello o del corpo mirando cellule destinatarie specifiche. |
doc-2431 | Fisiologicamente, la funzione del cervello è di esercitare un controllo centralizzato sugli altri organi del corpo. Il cervello agisce sul resto del corpo sia generando modelli di attività muscolare e guidando la secrezione di sostanze chimiche chiamate ormoni. Questo controllo centralizzato consente risposte rapide e coordinate ai cambiamenti dell' ambiente. Alcuni tipi basilari di reattività come i riflessi possono essere mediati dal midollo spinale o dai gangli periferici, ma un sofisticato controllo mirato del comportamento basato su input sensoriali complessi richiede la capacità di integrazione delle informazioni di un cervello centralizzato. |
doc-2432 | Le operazioni delle singole cellule cerebrali sono ora comprese in modo molto dettagliato, ma il loro modo di cooperare in complessi di milioni di persone non è ancora stato risolto. Modelli recenti in neuroscienze moderne trattano il cervello come un computer biologico, molto diverso in meccanismo da un computer elettronico, ma simile nel senso che acquisisce informazioni dal mondo circostante, lo memorizza, e lo elabora in una varietà di modi, analogamente all' unità centrale di elaborazione (CPU) in un computer. |
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. |
doc-2434 | La forma e le dimensioni del cervello variano notevolmente nelle diverse specie, e identificare le caratteristiche comuni è spesso difficile. Tuttavia, ci sono una serie di principi dell' architettura cerebrale che si applicano a una vasta gamma di specie. Alcuni aspetti della struttura cerebrale sono comuni a quasi tutte le specie animali; altri distinguono i cervelli "avanzati" da quelli più primitivi, o distinguono i vertebrati dagli invertebrati. |
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. |
doc-2436 | I cervelli di tutte le specie sono composti principalmente da due ampie classi di cellule: neuroni e cellule gliali. Le cellule deglialali (note anche come glia o neuroglia) sono disponibili in diversi tipi e svolgono una serie di funzioni critiche, tra cui supporto strutturale, supporto metabolico, isolamento e guida allo sviluppo. I neuroni, tuttavia, sono generalmente considerati le cellule più importanti del cervello. La proprietà che rende unici i neuroni è la loro capacità di inviare segnali a specifiche cellule bersaglio su lunghe distanze. Trasmettono questi segnali per mezzo di un assone, che è una sottile fibra protoplasmatica che si estende dal corpo cellulare e si proietta, solitamente con numerosi rami, in altre aree, a volte vicine, a volte in parti distanti del cervello o del corpo. La lunghezza di un assone può essere straordinaria: ad esempio, se una cellula piramidale (un neurone eccitatorio) della corteccia cerebrale fosse ingrandita in modo che il suo corpo cellulare diventasse la dimensione di un corpo umano, il suo assone, altrettanto ingrandito, diventerebbe un cavo di qualche centimetro di diametro, che si estenderebbe più di un chilometro. Questi assoni trasmettono segnali sotto forma di impulsi elettrochimici chiamati potenziali d' azione, che durano meno di un millesimo di secondo e viaggiano lungo l' assone a velocità di 1-100 metri al secondo. Alcuni neuroni emettono potenziali d' azione costantemente, a tassi di 10-100 al secondo, di solito in modelli irregolari; altri neuroni sono tranquilli la maggior parte del tempo, ma occasionalmente emettono uno scoppio di potenziali d' azione. |
doc-2437 | Gli assoni trasmettono segnali ad altri neuroni per mezzo di giunzioni specializzate chiamate sinapsi. Un assone singolo può fare fino a diverse migliaia di connessioni sinaptiche con altre cellule. Quando un potenziale d' azione, viaggiando lungo un assone, arriva ad una sinapsi, provoca il rilascio di un prodotto chimico chiamato neurotrasmettitore. Il neurotrasmettitore si lega alle molecole del recettore nella membrana della cellula bersaglio. |
doc-2438 | Le sinapsi sono gli elementi funzionali chiave del cervello. La funzione essenziale del cervello è la comunicazione tra le cellule, e le sinapsi sono i punti in cui avviene la comunicazione. Si stima che il cervello umano contenga circa 100 trilioni di sinapsi; persino il cervello di una mosca della frutta ne contiene parecchi milioni. Le funzioni di queste sinapsi sono molto diverse: alcune sono eccitanti (eccitando la cellula bersaglio); altre inibitorie; altre lavorano attivando i sistemi second messenger che modificano la chimica interna delle loro cellule bersaglio in modi complessi. Un gran numero di sinapsi sono modificabili dinamicamente, cioè sono in grado di cambiare la forza in un modo controllato dai pattern dei segnali che le attraversano. È opinione diffusa che la modificazione delle sinapsi in funzione dell' attività sia il meccanismo primario del cervello per l' apprendimento e la memoria. |
doc-2439 | La maggior parte dello spazio nel cervello è occupato da assoni, che sono spesso impacchettati insieme in quello che sono chiamati tratti di fibra nervosa. Un assone mielinizzato è avvolto in un involucro grasso isolante di mielina, che serve ad aumentare notevolmente la velocità di propagazione del segnale. (Ci sono anche gli assoni non amielinizzati). La mielina è bianca, facendo apparire parti del cervello riempite esclusivamente di fibre nervose come materia bianca di colore chiaro, in contrasto con la materia grigia di colore più scuro che segna le aree con alta densità di corpi cellulari dei neuroni. |
doc-2440 | Fatta eccezione per alcuni organismi primitivi come le spugne (che non hanno sistema nervoso) e i cnidari (che hanno un sistema nervoso costituito da una rete nervosa diffusa), tutti gli animali multicellulari viventi sono bilaterie, vale a dire animali con una forma corporea simmetrica bilaterale (vale a dire, lati sinistro e destro che sono approssimativamente immagini speculari l' uno dell' altro). Si ritiene che tutti i bilateriani siano discendenti da un antenato comune apparso all' inizio del periodo cambriano, 485-540 milioni di anni fa, ed è stato ipotizzato che questo antenato comune avesse la forma di un semplice tubeworm con un corpo segmentato. A livello schematico, questa forma di base a vite senza fine continua ad essere riflessa nell' architettura del corpo e del sistema nervoso di tutti i moderni bilateriani, compresi i vertebrati. La forma fondamentale del corpo bilaterale è un tubo con una cavità intestinale cavo che va dalla bocca all' ano, e un cordone nervoso con un ingrandimento (un ganglio) per ogni segmento del corpo, con un ganglio particolarmente grande nella parte anteriore, chiamato cervello. Il cervello è piccolo e semplice in alcune specie, come i vermi nematodi; in altre specie, tra cui i vertebrati, è l' organo più complesso del corpo. Alcuni tipi di vermi, come i lecci, hanno anche un ganglio ingrandito nella parte posteriore del cordone nervoso, noto come "cervello di coda". |
doc-2441 | Ci sono alcuni tipi di bilateriani esistenti che mancano di un cervello riconoscibile, tra cui echinodermi, tunicati e acoelomorfi (un gruppo di lombrichi primitivi). Non è stato definitivamente stabilito se l' esistenza di queste specie senza cervello indica che i primi bilateriani mancavano di un cervello, o se i loro antenati si sono evoluti in un modo che ha portato alla scomparsa di una struttura cerebrale precedentemente esistente. |
doc-2442 | Due gruppi di invertebrati hanno cervelli particolarmente complessi: artropodi (insetti, crostacei, aracnidi e altri) e cefalopodi (octopi, calamari e molluschi simili). I cervelli di artropodi e cefalopodi nascono da gemelli corde nervose parallele che si estendono attraverso il corpo dell' animale. Gli artropodi hanno un cervello centrale con tre divisioni e grandi lobi ottici dietro ogni occhio per l' elaborazione visiva. Cefalopodi come il polpo e calamari hanno il cervello più grande di qualsiasi invertebrati. |
doc-2443 | I primi vertebrati sono comparsi più di 500 milioni di anni fa (Mya), durante il periodo cambriano, e possono aver assomigliato ai moderni pesciaghi in forma. Gli squali sono apparsi circa 450 Mya, gli anfibi circa 400 Mya, i rettili circa 350 Mya e i mammiferi circa 200 Mya. Ogni specie ha una storia evolutiva altrettanto lunga, ma i cervelli dei pesci mannaro moderni, lamprede, squali, anfibi, rettili e mammiferi mostrano un gradiente di dimensioni e complessità che segue approssimativamente la sequenza evolutiva. Tutti questi cervelli contengono lo stesso insieme di componenti anatomiche di base, ma molti sono rudimentali nel pesce pagliaro, mentre nei mammiferi la parte principale (il telencefalo) è molto elaborato ed espanso. |
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. |
doc-2445 | Tutti i cervelli vertebrati condividono una forma comune di base, che appare più chiaramente durante le prime fasi dello sviluppo embrionale. Nella sua prima forma, il cervello appare come tre gonfiori all' estremità anteriore del tubo neurale; questi gonfiori alla fine diventano il proencefalo, il mesencefalo, il mesencefalo e il rombencefalo, rispettivamente. Nelle prime fasi dello sviluppo cerebrale, le tre aree sono approssimativamente uguali in termini di dimensioni. In molte classi di vertebrati, come pesci e anfibi, le tre parti rimangono simili per dimensioni nell' adulto, ma nei mammiferi il proencefalo diventa molto più grande delle altre parti, e il mesencefalo diventa molto piccolo. |
doc-2446 | I cervelli dei vertebrati sono fatti di tessuto molto morbido. Il tessuto cerebrale vivo è rosato all' esterno e per lo più bianco all' interno, con sottili variazioni di colore. I cervelli vertebrati sono circondati da un sistema di membrane del tessuto connettivo chiamato meninges che separano il cranio dal cervello. I vasi sanguigni entrano nel sistema nervoso centrale attraverso fori negli strati meningei. Le cellule delle pareti dei vasi sanguigni sono strettamente collegate tra loro, formando la barriera emato-encefalica, che blocca il passaggio di molte tossine e agenti patogeni (anche se allo stesso tempo bloccando gli anticorpi e alcuni farmaci, presentando così sfide speciali nel trattamento delle malattie del cervello). |
doc-2447 | I neuroanatomisti di solito dividere il cervello vertebrato in sei regioni principali: il telencefalo (emisferi cerebrali), diencefalo (Talamo e ipotalamo), mesencefalo (Midbrain), cervelletto, pons e midollo allungato. Ognuna di queste aree ha una struttura interna complessa. Alcune parti, come la corteccia cerebrale e la corteccia cerebellare, consistono di strati che sono piegati o contorti per adattarsi all' interno dello spazio disponibile. Altre parti, come il talamo e l' ipotalamo, sono costituite da grappoli di molti piccoli nuclei. Migliaia di aree distinguibili possono essere identificate all' interno del cervello vertebrato sulla base di sottili distinzioni di struttura neurale, chimica e connettività. |
doc-2448 | La differenza più evidente tra il cervello dei mammiferi e gli altri vertebrati è in termini di dimensioni. In media, un mammifero ha un cervello grosso modo doppio di quello di un uccello della stessa taglia corporea, e dieci volte più grande di un rettile della stessa taglia corporea. |
doc-2449 | La dimensione, tuttavia, non è l' unica differenza: esistono anche differenze sostanziali di forma. Il cervello e il mesencefalo dei mammiferi sono generalmente simili a quelli di altri vertebrati, ma nel proencefalo compaiono differenze drammatiche, notevolmente ampliate e alterate nella struttura. La corteccia cerebrale è la parte del cervello che maggiormente contraddistingue i mammiferi. Nei vertebrati non mammiferi, la superficie del cerebrum è rivestita da una struttura relativamente semplice a tre strati chiamata pallio. Nei mammiferi, il pallio si evolve in una struttura complessa a sei strati chiamata neocorteccia o isocorteccia. Diverse aree ai margini del neocorteccia, tra cui l' ippocampo e amigdala, sono anche molto più estesamente sviluppate nei mammiferi rispetto ad altri vertebrati. |
doc-2450 | L' elaborazione della corteccia cerebrale porta con sé cambiamenti in altre aree cerebrali. Il colliculo superiore, che svolge un ruolo importante nel controllo visivo del comportamento nella maggior parte dei vertebrati, si restringe ad una piccola dimensione nei mammiferi, e molte delle sue funzioni sono assunte da aree visive della corteccia cerebrale. Il cervelletto di mammiferi contiene una grande porzione (il neocerebellum) dedicata a sostenere la corteccia cerebrale, che non ha alcuna controparte in altri vertebrati. |
doc-2451 | I cervelli degli esseri umani e di altri primati contengono le stesse strutture dei cervelli di altri mammiferi, ma sono generalmente più grandi in proporzione alla dimensione corporea. Il metodo più ampiamente accettato per confrontare le dimensioni del cervello tra le specie è il cosiddetto quoziente di encefalizzazione (EQ), che tiene conto della non linearità del rapporto cervello-corpo. Gli esseri umani hanno un EQ medio nel range da 7 a 8, mentre la maggior parte degli altri primati hanno un EQ nel range da 2 a 3. I delfini hanno valori superiori a quelli dei primati diversi dagli esseri umani, ma quasi tutti gli altri mammiferi hanno un EQ che è sostanzialmente inferiore. |
doc-2452 | La maggior parte dell' allargamento del cervello primate deriva da una massiccia espansione della corteccia cerebrale, in particolare la corteccia prefrontale e le parti della corteccia coinvolti nella visione. La rete di elaborazione visiva dei primati comprende almeno 30 aree cerebrali distinguibili, con una complessa rete di interconnessioni. E' stato stimato che le aree di elaborazione visiva occupano più della metà della superficie totale del neocorteccia primate. La corteccia prefrontale svolge funzioni che includono pianificazione, memoria di lavoro, motivazione, attenzione e controllo esecutivo. Prende una proporzione molto più grande del cervello per i primati rispetto ad altre specie, e una frazione particolarmente grande del cervello umano. |
doc-2453 | Una volta che un neurone è in atto, si estende dendrites e un assone nella zona intorno ad esso. Gli assoni, poiché si estendono comunemente a grande distanza dal corpo cellulare e hanno bisogno di raggiungere obiettivi specifici, crescono in modo particolarmente complesso. La punta di un assone crescente consiste in un blob di protoplasma chiamato cono di crescita, costellato con recettori chimici. Questi recettori percepiscono l' ambiente locale, facendo sì che il cono di crescita sia attratto o respinto da vari elementi cellulari, e quindi venga tirato in una particolare direzione in ogni punto del suo percorso. Il risultato di questo processo di ricerca è che il cono di crescita naviga attraverso il cervello fino a raggiungere l' area di destinazione, dove altri indizi chimici lo inducono a generare sinapsi. Considerando l' intero cervello, migliaia di geni creano prodotti che influenzano la ricerca assonale. |
doc-2454 | Negli esseri umani e in molti altri mammiferi, nuovi neuroni sono creati principalmente prima della nascita, e il cervello del neonato contiene sostanzialmente più neuroni rispetto al cervello adulto. Ci sono, tuttavia, alcune aree in cui si continuano a generare nuovi neuroni per tutta la vita. Le due aree per le quali la neurogenesi adulta è ben consolidata sono il bulbo olfattivo, che è coinvolto nel senso dell' olfatto, e il giro dentato dell' ippocampo, dove vi è evidenza che i nuovi neuroni svolgono un ruolo nella conservazione dei ricordi appena acquisiti. Con queste eccezioni, tuttavia, l' insieme dei neuroni presenti nella prima infanzia è l' insieme presente per la vita. Le cellule gliali sono diverse: come con la maggior parte dei tipi di cellule nel corpo, sono generati per tutta la durata della vita. |
doc-2455 | Le funzioni del cervello dipendono dalla capacità dei neuroni di trasmettere segnali elettrochimici ad altre cellule, e la loro capacità di rispondere in modo appropriato ai segnali elettrochimici ricevuti da altre cellule. Le proprietà elettriche dei neuroni sono controllate da un' ampia varietà di processi biochimici e metabolici, in particolare le interazioni tra neurotrasmettitori e recettori che si verificano nelle sinapsi. |
doc-2456 | I neurotrasmettitori sono sostanze chimiche che vengono rilasciate nelle sinapsi quando un' azione attiva il potenziale di neurotrasmettitori, che si attaccano alle molecole del recettore sulla membrana della cellula bersaglio della sinapsi, alterando così le proprietà elettriche o chimiche delle molecole del recettore. Con poche eccezioni, ogni neurone del cervello rilascia lo stesso neurotrasmettitore chimico, o combinazione di neurotrasmettitori, in tutte le connessioni sinaptiche che crea con altri neuroni; questa regola è conosciuta come principio di Dale. Così, un neurone può essere caratterizzato dai neurotrasmettitori che rilascia. La grande maggioranza dei farmaci psicoattivi esercita i loro effetti alterando specifici sistemi neurotrasmettitori. Questo vale per farmaci come cannabinoidi, nicotina, eroina, cocaina, alcool, fluoxetina, clorpromazina e molti altri. |
doc-2457 | I due neurotrasmettitori più utilizzati nel cervello vertebrato sono il glutammato, che esercita quasi sempre effetti eccitatori sui neuroni bersaglio, e l' acido gamma-aminobutirrico (GABA), che è quasi sempre inibitorio. Neuroni che utilizzano questi trasmettitori possono essere trovati in quasi ogni parte del cervello. A causa della loro ubiquità, i farmaci che agiscono sul glutammato o GABA tendono ad avere effetti ampi e potenti. Alcuni anestetici generali agiscono riducendo gli effetti del glutammato; la maggior parte dei tranquillanti esercitano i loro effetti sedativi aumentando gli effetti del GABA. |
doc-2458 | Ci sono decine di altri neurotrasmettitori chimici che vengono utilizzati in aree più limitate del cervello, spesso aree dedicate ad una particolare funzione. La serotonina, ad esempio, il bersaglio primario dei farmaci antidepressivi e di molti coadiuvanti dietetici, proviene esclusivamente da una piccola area del tronco encefalico chiamata nuclei Raphe. La noradrenalina, che è coinvolta nell' eccitazione, proviene esclusivamente da una piccola zona vicina chiamata locus coeruleus. Altri neurotrasmettitori come acetilcolina e dopamina hanno fonti multiple nel cervello, ma non sono distribuiti in modo onnipresente come glutammato e GABA. |
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. |
doc-2460 | Tutti i vertebrati hanno una barriera emato-encefalica che permette al metabolismo all' interno del cervello di operare in modo diverso dal metabolismo in altre parti del corpo. Le cellule deglial svolgono un ruolo importante nel metabolismo cerebrale controllando la composizione chimica del fluido che circonda i neuroni, compresi i livelli di ioni e nutrienti. |
doc-2461 | Tessuto cerebrale consuma una grande quantità di energia in proporzione al suo volume, così grandi cervelli posto gravi esigenze metaboliche sugli animali. La necessità di limitare il peso corporeo al fine, ad esempio, di volare, ha apparentemente portato alla selezione per una riduzione della dimensione cerebrale in alcune specie, come i pipistrelli. La maggior parte del consumo di energia del cervello va a sostenere la carica elettrica (potenziale della membrana) di neuroni. La maggior parte delle specie di vertebrati dedica tra il 2% e l' 8% del metabolismo basale al cervello. Nei primati, tuttavia, la percentuale è molto più alta - negli esseri umani sale al 20-25%. Il consumo energetico del cervello non varia notevolmente nel tempo, ma le regioni attive della corteccia cerebrale consumano un po' più energia rispetto alle regioni inattive; questo costituisce la base per i metodi funzionali di imaging cerebrale PET, fMRI e NIRS. Il cervello in genere ottiene la maggior parte della sua energia da un metabolismo del glucosio dipendente dall' ossigeno (cioè zucchero nel sangue), ma i chetoni forniscono una fonte alternativa importante, insieme ai contributi di acidi grassi a catena media (acidiprilici ed eptanoici), lattato, acetato ed eventualmente aminoacidi. |
doc-2462 | L' invenzione di computer elettronici negli anni Quaranta, insieme allo sviluppo della teoria dell' informazione matematica, ha portato ad una realizzazione che il cervello può essere potenzialmente inteso come sistemi di elaborazione dell' informazione. Questo concetto ha costituito la base del campo della cibernetica, e alla fine ha dato origine al campo ora noto come neuroscienze computazionali. I primi tentativi di cibernetica furono un po' grezzi in quanto trattavano il cervello essenzialmente come un computer digitale travestito, come per esempio nel libro di John von Neumann del 1958, The Computer and the Brain. Nel corso degli anni, tuttavia, l' accumulazione di informazioni sulle risposte elettriche delle cellule cerebrali registrate dagli animali che si comportano ha spostato costantemente i concetti teorici nella direzione di un crescente realismo. |
doc-2463 | L' essenza dell' approccio di elaborazione delle informazioni è cercare di capire la funzione cerebrale in termini di flusso di informazioni e l' implementazione di algoritmi. Uno dei primi contributi più influenti fu un articolo del 1959 intitolato What the rana's eye, che racconta il cervello della rana: il documento esaminava le risposte visive dei neuroni nella retina e nel tectum ottico delle rane, ed è giunto alla conclusione che alcuni neuroni nella teca della rana sono cablati per combinare le risposte elementari in modo da farli funzionare come "percepiti di bug". Qualche anno dopo David Hubel e Torsten Wiesel scoprirono cellule nella corteccia visiva primaria delle scimmie che diventano attive quando spigoli vivi si muovono in punti specifici nel campo della vista - una scoperta per la quale vinsero un premio Nobel. Studi successivi in aree visive di ordine superiore hanno rilevato cellule che rilevano disparità binoculare, colore, movimento e aspetti della forma, con aree situate a distanze crescenti dalla corteccia visiva primaria che mostrano risposte sempre più complesse. Altre indagini di aree cerebrali estranee alla visione hanno rivelato cellule con un' ampia varietà di correlati di risposta, alcune legate alla memoria, altre a tipi astratti di cognizione come lo spazio. |
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. |
doc-2465 | Una delle funzioni principali di un cervello è estrarre informazioni biologicamente rilevanti da input sensoriali. Il cervello umano è dotato di informazioni sulla luce, il suono, la composizione chimica dell' atmosfera, la temperatura, l' orientamento della testa, la posizione degli arti, la composizione chimica del flusso sanguigno e altro ancora. In altri animali possono essere presenti ulteriori sensi, come il senso di calore infrarosso dei serpenti, il senso del campo magnetico di alcuni uccelli o il senso del campo elettrico di alcuni tipi di pesci. Inoltre, altri animali possono sviluppare i sistemi sensoriali esistenti in modi nuovi, come l' adattamento da parte dei pipistrelli del senso uditivo in una forma di sonar. In un modo o nell' altro, tutte queste modalità sensoriali sono inizialmente rilevate da sensori specializzati che proiettano i segnali nel cervello. |
doc-2466 | Ogni sistema sensoriale inizia con cellule recettoriali specializzate, come i neuroni ricettivi alla luce nella retina dell' occhio, i neuroni sensibili alle vibrazioni nella coclea dell' orecchio o i neuroni sensibili alla pressione della pelle. Gli assoni delle cellule del recettore sensoriale viaggiano nel midollo spinale o nel cervello, dove trasmettono i loro segnali ad un nucleo sensoriale di primo ordine dedicato ad una specifica modalità sensoriale. Questo nucleo sensoriale primario invia informazioni ad aree sensoriali di ordine superiore che sono dedicate alla stessa modalità. Alla fine, attraverso una postazione di percorso nel talamo, i segnali vengono inviati alla corteccia cerebrale, dove vengono elaborati per estrarre caratteristiche biologicamente rilevanti, e integrati con segnali provenienti da altri sistemi sensoriali. |
doc-2467 | I sistemi motori sono aree del cervello direttamente o indirettamente coinvolte nella produzione di movimenti del corpo, cioè nell' attivazione dei muscoli. Fatta eccezione per i muscoli che controllano l' occhio, che sono guidati da nuclei nel midbrain, tutti i muscoli volontari nel corpo sono direttamente innervato da motoneuroni nel midollo spinale e hindbrain. I neuroni motori spinali sono controllati sia da circuiti neurali intrinseci al midollo spinale, sia da ingressi che discendono dal cervello. I circuiti vertebrali intrinseci implementano molte risposte riflesse e contengono generatori di pattern per movimenti ritmici come camminare o nuotare. Le connessioni discendenti dal cervello permettono un controllo più sofisticato. |
doc-2468 | Il cervello contiene diverse aree motorie che proiettano direttamente sul midollo spinale. Al livello più basso sono le aree motorie nel midollo allungato e nei pons, che controllano i movimenti stereotipati come camminare, respirare o deglutire. Ad un livello più alto sono le aree del mesencefalo, come il nucleo rosso, che è responsabile del coordinamento dei movimenti delle braccia e delle gambe. Ad un livello più alto è ancora la corteccia motoria primaria, una striscia di tessuto situato al bordo posteriore del lobo frontale. La corteccia motoria primaria invia proiezioni alle aree motorie subcorticali, ma invia anche una proiezione massiccia direttamente al midollo spinale, attraverso il tratto piramidale. Questa proiezione corticospinale diretta permette un preciso controllo volontario dei piccoli dettagli dei movimenti. Altre aree motorie cerebrali legate al motore esercitano effetti secondari proiettando verso le aree motorie principali. Tra le aree secondarie più importanti sono la corteccia premotoria, i gangli basali e il cervelletto. |
doc-2469 | Oltre a tutto quanto sopra, il cervello e il midollo spinale contengono un' ampia circuiteria per controllare il sistema nervoso autonomo, che funziona secernendo gli ormoni e modulando i muscoli "lisci" dell' intestino. Il sistema nervoso autonomo influenza la frequenza cardiaca, la digestione, la frequenza respiratoria, la salivazione, la sudorazione, la minzione e l' eccitazione sessuale, e diversi altri processi. La maggior parte delle sue funzioni non sono soggette a un controllo volontario diretto. |
doc-2470 | Una componente chiave del sistema di eccitazione è il nucleo soprachiasmatico (SCN), una piccola parte dell' ipotalamo situata direttamente al di sopra del punto in cui i nervi ottici dai due occhi si incrociano. L' SCN contiene l' orologio biologico centrale del corpo. Neuroni mostrano livelli di attività che crescono e cadono con un periodo di circa 24 ore, ritmi circadiani: queste fluttuazioni di attività sono guidate da cambiamenti ritmici nell' espressione di un insieme di "geni clock". L' SCN continua a mantenere il tempo anche se viene asportato dal cervello e posto in un piatto di soluzione nutritiva calda, ma normalmente riceve input dai nervi ottici, attraverso il tratto retino-ipotalamico (RHT), che permette di regolare l' orologio ogni giorno cicli luce-scuro. |
doc-2471 | L' SCN progetta un insieme di aree dell' ipotalamo, del tronco encefalico e del midbrain che sono coinvolte nell' attuazione dei cicli sonno-veglia. Una componente importante del sistema è la formazione reticolare, un gruppo di neuroni-clusters dispersi diffusamente attraverso il nucleo del cervello inferiore. I neuroni reticolari inviano segnali al talamo, che a sua volta invia segnali di controllo a livello di attività ad ogni parte della corteccia. I danni alla formazione reticolare possono produrre uno stato permanente di coma. |
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. |
doc-2473 | Per qualsiasi animale, la sopravvivenza richiede il mantenimento di una varietà di parametri di stato corporeo entro un range limitato di variazione: temperatura, contenuto d' acqua, concentrazione di sale nel flusso sanguigno, livelli di glicemia, livello di ossigeno nel sangue e altri. La capacità di un animale di regolare l' ambiente interno del suo corpo - l' ambiente interno, come lo definì il fisiologo pionieristico Claude Bernard - è noto come omeostasi (greco per "stare fermo"). Mantenere l' omeostasi è una funzione cruciale del cervello. Il principio di base alla base dell' omeostasi è il feedback negativo: ogni volta che un parametro si discosta dal suo set-point, i sensori generano un segnale di errore che evoca una risposta che fa sì che il parametro ritorni al suo valore ottimale. (Questo principio è ampiamente utilizzato in ingegneria, ad esempio nel controllo della temperatura mediante termostato.) La capacità di un animale di regolare l' ambiente interno del suo corpo. |
doc-2474 | Nei vertebrati, la parte del cervello che svolge il ruolo più importante è l' ipotalamo, una piccola regione alla base del proencefalo la cui dimensione non riflette la sua complessità o l' importanza della sua funzione. L' ipotalamo è una raccolta di piccoli nuclei, la maggior parte dei quali sono coinvolti in funzioni biologiche di base. Alcune di queste funzioni riguardano l' eccitazione o le interazioni sociali come la sessualità, l' aggressività o i comportamenti materni, ma molte di esse riguardano l' omeostasi. Diversi nuclei ipotalamici ricevono input da sensori situati nel rivestimento dei vasi sanguigni, che forniscono informazioni su temperatura, livello di sodio, livello di glucosio, livello di ossigeno nel sangue e altri parametri. Questi nuclei ipotalamici inviano segnali in uscita alle aree motorie che possono generare azioni per correggere le carenze. Alcune delle uscite anche andare alla ghiandola pituitaria, una piccola ghiandola attaccata al cervello direttamente sotto l' ipotalamo. La ghiandola pituitaria secerne gli ormoni nel flusso sanguigno, dove circolano in tutto il corpo e indurre cambiamenti nell' attività cellulare. |
doc-2475 | La maggior parte degli organismi finora studiati utilizza un meccanismo di ricompensa-punizione: ad esempio, vermi e insetti possono alterare il loro comportamento per cercare fonti di cibo o per evitare pericoli. Nei vertebrati, il sistema di ricompensa-punizione è implementato da un insieme specifico di strutture cerebrali, al centro delle quali si trovano i gangli basali, un insieme di aree interconnesse alla base del proencefalo. Vi sono prove sostanziali che i gangli basali sono il sito centrale in cui vengono prese le decisioni: i gangli basali esercitano un controllo inibitorio sostenuto sulla maggior parte dei sistemi motori nel cervello; quando questa inibizione viene rilasciata, un sistema motorio è autorizzato ad eseguire l' azione che è programmato per effettuare. I premi e le punizioni funzionano alterando la relazione tra gli input che i gangli basali ricevono e i segnali decisionali che vengono emessi. Il meccanismo di ricompensa è meglio compreso del meccanismo sanzionatorio, perché il suo ruolo nell' abuso di droga lo ha fatto studiare molto intensamente. La ricerca ha dimostrato che il neurotrasmettitore dopamina svolge un ruolo centrale: i farmaci tossicomanigeni come la cocaina, l' anfetamina e la nicotina o causano l' aumento dei livelli di dopamina o causano gli effetti della dopamina all' interno del cervello per essere potenziato. |
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. |
doc-2477 | Il campo delle neuroscienze comprende tutti gli approcci che cercano di capire il cervello e il resto del sistema nervoso. La psicologia cerca di capire la mente e il comportamento, e la neurologia è la disciplina medica che diagnostica e cura le malattie del sistema nervoso. Il cervello è anche l' organo più importante studiato in psichiatria, il ramo della medicina che lavora per studiare, prevenire e curare i disturbi mentali. La scienza cognitiva cerca di unificare le neuroscienze e la psicologia con altri campi che si occupano del cervello, come l' informatica (intelligenza artificiale e campi simili) e la filosofia. |
doc-2478 | Il metodo più antico di studio del cervello è anatomico, e fino alla metà del 20 ° secolo, gran parte dei progressi nelle neuroscienze è venuto dallo sviluppo di migliori macchie cellulari e microscopi migliori. I neuroanatomisti studiano la struttura su larga scala del cervello così come la struttura microscopica dei neuroni e dei loro componenti, in particolare le sinapsi. Tra gli altri strumenti, utilizzano una pletora di macchie che rivelano struttura neurale, chimica e connettività. Negli ultimi anni, lo sviluppo di tecniche di immunocolorazione ha permesso di indagare i neuroni che esprimono insiemi specifici di geni. Inoltre, la neuroanatomia funzionale utilizza tecniche di imaging medico per correlare le variazioni nella struttura cerebrale umano con differenze di cognizione o comportamento. |
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. |
doc-2480 | Un altro approccio alla funzione cerebrale è quello di esaminare le conseguenze di danni a specifiche aree cerebrali. Anche se è protetto dal cranio e dalle meningi, circondato da liquido cerebrospinale e isolato dal flusso sanguigno dalla barriera emato-encefalica, la delicata natura del cervello lo rende vulnerabile a numerose malattie e diversi tipi di danni. Negli esseri umani, gli effetti di ictus e altri tipi di danni cerebrali sono stati una fonte chiave di informazioni sulla funzione cerebrale. Tuttavia, poiché non è possibile controllare sperimentalmente la natura del danno, queste informazioni sono spesso difficili da interpretare. Negli studi sugli animali, che coinvolgono più comunemente i ratti, è possibile utilizzare elettrodi o sostanze chimiche iniettate localmente per produrre modelli precisi di danno e quindi esaminare le conseguenze per il comportamento. |
doc-2481 | Negli ultimi anni si è assistito ad una crescente applicazione di tecniche genetiche e genomiche allo studio del cervello e ad una focalizzazione sul ruolo dei fattori neurotrofici e dell' attività fisica nella neuroplasticità. I soggetti più comuni sono i topi, a causa della disponibilità di strumenti tecnici. Ora è ora possibile con relativa facilità "espellere" o mutare una vasta gamma di geni, e poi esaminare gli effetti sulla funzione cerebrale. Vengono utilizzati anche approcci più sofisticati: ad esempio, utilizzando la ricombinazione Cre-Lox è possibile attivare o disattivare i geni in determinate parti del cervello, in momenti specifici. |
doc-2482 | Il cervello più antico che è stato scoperto era in Armenia nel complesso grotta Areni-1. Il cervello, stimato in oltre 5.000 anni, è stato trovato nel cranio di una ragazza di 12-14 anni. Anche se i cervelli erano strivellati, erano ben conservati a causa del clima trovato all' interno della grotta. |
doc-2483 | I primi filosofi sono stati divisi a seconda che la sede dell' anima si trova nel cervello o nel cuore. Aristotele favorì il cuore e pensò che la funzione del cervello fosse solo quella di raffreddare il sangue. Democrito, l' inventore della teoria atomica della materia, ha sostenuto per un' anima in tre parti, con l' intelletto nella testa, l' emozione nel cuore e la lussuria vicino al fegato. Ippocrate, il "padre della medicina", è sceso inequivocabilmente a favore del cervello. Nel suo trattato sull' epilessia scrisse: cervello o cuore |
doc-2484 | Il medico romano Galen anche sostenuto per l' importanza del cervello, e teorizzato in qualche profondità su come potrebbe funzionare. Galeno tracciato le relazioni anatomiche tra cervello, nervi e muscoli, dimostrando che tutti i muscoli del corpo sono collegati al cervello attraverso una rete ramificazione dei nervi. Egli postulava che i nervi attivassero meccanicamente i muscoli portando con sé una sostanza misteriosa che chiamava pneumata psichica, di solito tradotta come "spiriti animali". Le idee di Galeno furono ampiamente conosciute durante il Medioevo, ma poco più avanti arrivò fino al Rinascimento, quando riprese uno studio anatomico dettagliato, unito alle speculazioni teoriche di René Descartes e di coloro che lo seguirono. Cartesio, come Galen, pensava al sistema nervoso in termini idraulici. Egli credeva che le più alte funzioni cognitive sono svolte da un non fisico res cogitans, ma che la maggior parte dei comportamenti degli esseri umani, e tutti i comportamenti degli animali, potrebbe essere spiegato meccanicamente. |
doc-2485 | Il primo vero progresso verso una moderna comprensione della funzione nervosa, però, è venuto dalle indagini di Luigi Galvani, che scoprì che uno shock di elettricità statica applicata a un nervo esposto di una rana morta potrebbe causare la sua gamba a contrarsi. Da allora, ogni grande progresso nella comprensione è seguito più o meno direttamente dallo sviluppo di una nuova tecnica di indagine. Fino ai primi anni del XX secolo, i progressi più importanti erano derivati dai nuovi metodi di colorazione delle cellule. Particolarmente critica è stata l' invenzione della macchia Golgi, che (quando correttamente utilizzata) macchia solo una piccola frazione dei neuroni, ma li macchia nella loro interezza, compresi corpo cellulare, dendrite e assone. Senza tale macchia, il tessuto cerebrale sotto un microscopio appare come un groviglio impenetrabile di fibre protoplasmatiche, in cui è impossibile determinare qualsiasi struttura. Nelle mani di Camillo Golgi, e soprattutto del neuroanatomista spagnolo Santiago Ramón y Cajal, la nuova macchia ha rivelato centinaia di tipi distinti di neuroni, ognuno con la propria struttura dendritica unica e il proprio modello di connettività. |
doc-2486 | Nella seconda metà del XX secolo, gli sviluppi della chimica, della microscopia elettronica, della genetica, dell' informatica, dell' imaging funzionale del cervello e di altri settori hanno progressivamente aperto nuove finestre sulla struttura e la funzione cerebrale. Negli Stati Uniti, gli anni' 90 sono stati ufficialmente designati come il "Decennio del cervello" per commemorare i progressi compiuti nella ricerca sul cervello, e per promuovere il finanziamento di tale ricerca. |
doc-2487 | Brasília (Pronuncia portoghese:[b? a? a? zilj?]) è la capitale federale del Brasile e sede del governo del Distretto Federale. La città si trova in cima agli altipiani brasiliani nella regione centro-occidentale del paese. Fu fondata il 21 aprile 1960, per fungere da nuova capitale nazionale. Brasília e la sua metropolitana (che comprende l' intero Distretto Federale) ha una popolazione di 2.556.149 abitanti nel 2011, rendendolo la quarta città più popolosa del Brasile. Tra le principali città latino-americane, Brasília ha il PIL pro capite più elevato, pari a 61.915 R$ (36.175 USD). |
doc-2488 | La città ha uno status unico in Brasile, in quanto è una divisione amministrativa piuttosto che un comune legale come altre città del Brasile. Il nome' Brasília' è comunemente usato come sinonimo per il Distretto Federale attraverso sineddoche; Tuttavia, il Distretto Federale è composto da 31 regioni amministrative, una sola delle quali è Brasília propriamente detta, con una popolazione di 209.926 abitanti in un sondaggio del 2011; le pubblicazioni demografiche generalmente non fanno questa distinzione e elencano la popolazione di Brasília come sinonimo con la popolazione del Distretto Federale, considerando l' intera regione come il suo metropolitano. La città è stata una delle principali città ospitanti della Coppa del Mondo FIFA 2014. Inoltre, Brasília ha ospitato la FIFA Confederations Cup 2013. |
doc-2489 | Juscelino Kubitschek, presidente del Brasile dal 1956 al 1961, ordinò la costruzione di Brasília, adempiendo alla promessa della Costituzione e alla sua campagna politica. Edificio Brasília faceva parte di Juscelino "cinquant' anni di prosperità in cinque" piano. Lúcio Costa vinse un concorso e fu il principale urbanista nel 1957, con 5550 partecipanti. Oscar Niemeyer, amico intimo, era il capo architetto della maggior parte degli edifici pubblici e Roberto Burle Marx era il paesaggista. Brasília è stata costruita in 41 mesi, dal 1956 al 21 aprile 1960, quando fu ufficialmente inaugurata. |
doc-2490 | Fino agli anni' 80, il governatore del Distretto Federale fu nominato dal Governo Federale, e le leggi di Brasília furono emanate dal Senato Federale Brasiliano. Con la Costituzione del 1988 Brasília ottenne il diritto di eleggere il suo governatore e fu eletta un' assemblea distrettuale (Câmara Legislativa) per esercitare il potere legislativo. Il Distretto Federale non ha un proprio potere giudiziario. Il Potere Giudiziario che serve il Distretto Federale serve anche i territori federali. Attualmente, il Brasile non ha alcun territorio, quindi, per ora i tribunali servono solo casi da parte del Distretto Federale. |
doc-2491 | Brasília ha un clima tropicale di savana (Aw) secondo il sistema Köppen, con due stagioni distinte: la stagione delle piogge, da ottobre ad aprile, e la stagione secca, da maggio a settembre. La temperatura media è di 20,6 °C (69,1 °F). Settembre, alla fine della stagione secca, ha la più alta temperatura massima media, 28,3 °C (82,9 °F), ha maggiore e minore temperatura massima media inferiore, rispettivamente di 25,1 °C (77,2 °F) e 12,9 °C (55,2 °F),. Le temperature medie da settembre a marzo sono costanti a 22 °C (72 °F). Con 247,4 mm (9,7 in), gennaio è il mese con le precipitazioni più alte dell' anno, mentre giugno è il più basso, con solo 8,7 mm (0,3 in). |
doc-2492 | La lingua portoghese è la lingua ufficiale nazionale e la lingua principale insegnata nelle scuole. Anche l' inglese e lo spagnolo fanno parte del curriculum ufficiale. La città ha sei scuole internazionali: American School of Brasília, Brasília International School (BIS), Escola das Nações, Swiss International School (SIS), Lycée français François-Mitterrand (LfFM) e Maple Bear Canadian School. Agosto 2016 vedrà l' apertura di una nuova scuola internazionale - la British School of Brasilia. Brasília ha due università, tre centri universitari e molti college privati. |
doc-2493 | La Cattedrale di Brasília, nella capitale della Repubblica Federativa del Brasile, è espressione dell' architetto Oscar Niemeyer. Questa struttura iperboloide a struttura in cemento armato, sembra con il suo tetto in vetro che si staglia verso l' alto, aperto, verso il cielo. Il 31 maggio 1970, la struttura della Cattedrale fu terminata e furono visibili solo i 70 m di diametro dell' area circolare. Il progetto di Niemeyer della Cattedrale di Brasília si basa sull' iperboloide della rivoluzione, le cui sezioni sono asimmetriche. La struttura iperboloide è il risultato di 16 colonne di calcestruzzo assemblate identiche. Queste colonne, di sezione iperbolica e del peso di 90 t, rappresentano due mani che si muovono verso l' alto verso il cielo. La Cattedrale è stata dedicata il 31 maggio 1970. |
doc-2494 | Entrambe le estremità sono affiancate da una serie di allegati bassi (in gran parte nascosti). Nella piazza si trovano anche il Palazzo Planalto, affacciato su vetro, che ospita gli uffici presidenziali e il Palazzo della Corte Suprema. Più a est, su un triangolo di terra che sporge nel lago, si trova il Palazzo dell' Alba (Palácio da Alvorada, residenza presidenziale). Tra gli edifici federali e civici sull' Asse Monumentale si trova la cattedrale della città, considerata da molti il miglior risultato di Niemeyer (vedi foto dell' interno). La struttura di forma parabolica si caratterizza per i suoi 16 graziosi supporti curvilinei, che uniscono in cerchio 115 piedi (35 metri) il pavimento della navata centrale, distesi tra i supporti sono pareti traslucide di vetro colorato. L' accesso alla navata centrale avviene attraverso un passaggio sotterraneo piuttosto che attraverso porte convenzionali. Altri edifici degni di nota sono Palazzo Buriti, Palazzo Itamaraty, il Teatro Nazionale, e diverse ambasciate straniere che incarnano creativamente le caratteristiche della loro architettura nazionale. L' architetto paesaggista brasiliano Roberto Burle Marx ha progettato giardini modernisti di riferimento per alcuni degli edifici principali. |
doc-2495 | Sia gli alloggi a basso costo che quelli di lusso sono stati costruiti dal governo a Brasília. Le zone residenziali del centro della città sono suddivise in superquadras ("superblocchi"): gruppi di condomini insieme ad un numero e tipo di scuole, negozi al dettaglio e spazi aperti. All' estremità settentrionale del lago Paranoá, separato dal centro della città, è una penisola con molte case alla moda, e una città simile esiste sulla riva meridionale del lago. Originariamente gli urbanisti immaginavano ampie aree pubbliche lungo le rive del lago artificiale, ma durante la fase iniziale di sviluppo i club privati, gli alberghi e le residenze e i ristoranti di lusso hanno trovato terreno attorno all' acqua. A parte la città ci sono città satellite, tra cui Gama, Ceilândia, Taguatinga, Núcleo Bandeirante, Sobradinho e Planaltina. Queste città, ad eccezione di Gama e Sobradinho, non erano state pianificate. |
doc-2496 | Dopo una visita a Brasília, lo scrittore francese Simone de Beauvoir si lamentava che tutte le sue superquadra trasudavano "la stessa aria di monotonia elegante", e altri osservatori hanno equiparato i grandi prati aperti, le piazze e i campi della città a terre desolate. Mentre la città è maturata, alcune di queste hanno guadagnato ornamenti, e molte sono state migliorate dal paesaggio, dando ad alcuni osservatori un senso di spaziosità "umanizzata". L'"utopia Brasília", pur non essendo stata completamente realizzata, ha prodotto una città di qualità della vita relativamente alta, in cui i cittadini vivono in aree boschive con strutture sportive e ricreative (le superquadra) affiancate da piccole aree commerciali, librerie e caffè; la città è famosa per la sua cucina e l' efficienza del transito. |
doc-2497 | I ruoli principali della costruzione e dei servizi (governo, comunicazioni, banche e finanza, produzione alimentare, intrattenimento e servizi legali) nell' economia di Brasília riflettono lo status della città come centro governativo piuttosto che industriale. Importanti sono le industrie legate all' edilizia, alla trasformazione alimentare e all' arredamento, così come quelle legate all' editoria, alla stampa e al software informatico. Il PIL è diviso in Pubblica Amministrazione 54,8%, Servizi 28,7%, Industria 10,2%, Commercio 6,1%, Agribusiness 0,2%. |
doc-2498 | Oltre ad essere il centro politico, Brasília è un importante centro economico. Brasília ha il più alto prodotto interno lordo (PIL) della città, pari a 99,5 miliardi di reais, pari al 3,76% del PIL brasiliano totale. La principale attività economica del capitale federale deriva dalla sua funzione amministrativa. La sua pianificazione industriale è studiata attentamente dal governo del Distretto Federale. Essendo una città registrata dall' UNESCO, il governo di Brasília ha optato per incoraggiare lo sviluppo di industrie non inquinanti come software, film, video e gemmologia tra gli altri, con enfasi sulla conservazione ambientale e mantenere l' equilibrio ecologico, preservando la proprietà della città. |
doc-2499 | Il progetto della città comprendeva aree specifiche per quasi tutto, inclusi alloggi, alberghi, settori alberghieri Nord e Sud. Nuove strutture alberghiere sono in fase di sviluppo altrove, come ad esempio il settore alberghiero e turistico North, situato sulle rive del lago Paranoá. Brasília offre una vasta gamma di strutture ricettive turistiche, dalle pensioni e ostelli agli alberghi di grandi catene alberghiere internazionali. I ristoranti della città offrono una vasta gamma di cibi, dai piatti locali e regionali brasiliani alla cucina internazionale. |