Interazione tra i sistemi a proiezione diffusa e i gangli della base: studi sull'attenzione

Attention is one of the most widely used cognitive functions and is also one of the most studied in recent years. It is essential in every aspect of human life and its impairment can lead to serious deficits. Numerous studies have examined how attention is affected by external stimuli, factors and events, contributing significantly to the 'expansion of studies in recent decades. The study of attention is also crucial to further the medical field and the rehabilitation of individuals with attentional problems. Understanding the functioning of attention is, therefore, necessary to understand the human mind and behavior. This thesis proposes a review of the existing literature on the role of diffuse projection systems in modulating the basal ganglia. The aim of this thesis is to frame the types of attention and major cognitive models in the first chapter to outline, in the second chapter, the diffuse projection systems (acetylcholine, norepinephrine, dopamine and serotonin) and their correlation with attention. Next, the structure of the basal ganglia in the cortico-striatal-thalamo-cortical and colliculus-striatal-thalamic circuits is examined. Finally, it is explained how these neurotransmitters interact with these circuits and how this interaction affects attentional processes allowing an overview of the action of these neurotransmitters at both cortical and subcortical levels. This thesis aims to provide an overview of the different studies that have been conducted on the subject, highlighting their results, although not always concordant, to better understand the neurobiological mechanisms underlying attention.

L’attenzione è una delle funzioni cognitive più utilizzate ed è anche una delle più studiate negli ultimi anni. Essa è essenziale in ogni aspetto della vita degli esseri umani e la sua compromissione può comportare gravi deficit. Numerosi studi hanno esaminato come l’attenzione venga influenzata da stimoli, fattori ed eventi esterni, contribuendo significativamente all’ ampliamento degli studi negli ultimi decenni. Lo studio dell’attenzione è cruciale anche per favorire l’ambito medico e la riabilitazione degli individui con problematiche attentive. Comprendere il funzionamento dell’attenzione è, pertanto, necessario per capire la mente e il comportamento umano. Questa tesi propone una revisione della letteratura esistente sul ruolo dei sistemi a proiezione diffusa nel modulare i gangli della base. L’obiettivo di questa tesi è di inquadrare i tipi di attenzione e i principali modelli cognitivi nel primo capitolo per delineare, nel secondo capitolo, i sistemi a proiezione diffusa (acetilcolina, noradrenalina, dopamina e serotonina) e la loro correlazione con l’attenzione. Successivamente, viene esaminata la struttura dei gangli della base nei circuiti cortico-striato-talamo-corticale e collicolo-striato-talamico. Infine, viene spiegato come questi neurotrasmettitori interagiscano con questi circuiti e come quest’interazione influenzi i processi attentivi permettendo di ottenere una visione d’insieme dell’azione di questi neurotrasmettitori sia a livello corticale che sottocorticale. Questa tesi si propone di offrire una panoramica sui diversi studi che sono stati condotti in merito, evidenziandone i risultati, anche se non sempre concordanti, per comprendere meglio i meccanismi neurobiologici alla base dell’attenzione.