Capitolo 1 - Anatomia Del Sistema Nervoso
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Anatomia del sistema nervoso.-
Il sistema nervoso dei vertebrati composto da due
parti principali, il sistema nervoso centrale (SNC)
( cervello e midollo spinale ) e il sistema nervoso
periferico (SNP) ; mentre il primo la parte del
sistema nervoso contenuto allinterno della scatola
cranica e la colonna vertebrale, il secondo la
porzione non contenuta in tali strutture ossee. Il
SNP composto dal sistema nervoso s omatico
(SNS) composto da nervi afferenti ed efferenti , i
primi trasportano linfo da cute, muscoli, occhi
articolazioni, orecchie al SNC, i secondi, quelliefferenti, che trasportano i segnali motori dal
sistema nervoso centrale ai muscoli scheletrici. Il
sistema nervoso autonomo ( SNA ), regola
lambiente interno dellorganismo, costituito da
nervi afferenti, che trasportano le info sensitive dagliorgani interni verso il SNC, e da nervi efferenti che
portano i segnali motori agli organi interni.
Tuttavia il SNA presenta due tipi di nervi efferenti, i
nervi simpatici e parasimpatici. I primi sono i
nervi motori autonomi che si irradiano dal SNC, dalla
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controllato dal sistema simpatico e parasimpatico,
infine, i cambiamenti simpatici sono indicativi di
arousal psicologico; quelli parasimpatici sonoindicativi di rilassamento psicologico.
Abbiamo 12 paia di nervi cranici, che fuoriescono
dallencefalo, essi contengono fibre sensoriali ( vedi i
nervi ottici , II paio ) ma la maggior parte contiene
sia fibre sensitive che motorie. Il nervo cranico pilungo quello vago ( X ).
Le meningi, ventricoli e liquido cerebrospinale.
Il cervello e il midollo spinale sono racchiusi da tre
membrane chiamate meningi: quella pi esterna e
resistente detta dura madre, al di sotto di essa
vi l aracnoide, spazio subaracnoideo ( che
contiene i grandi vasi sanguigni e il liquidocerebrospinale ) , successivamente, troviamo la pia
madre, membrana delicata che aderisce
direttamente alla superficie del SNC. IL liquido
cerebrospinale riempie dei canali che sono in
comunicazione tra di loro, ovvero lo spazio
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subaracnoideo, il canale centrale del midollo
spinale e i ventricoli cerebrali dellencefalo. I
canale centrale uno stretto canale che correcentralmente per tutta la lunghezza del midollo
spinale. Il liquido cerebrospinale ha una funzione
protettiva del cervello. Esso prodotto dai plessi
coroidei, rete di capillari che dalla pia madre
protrude entro le cavit ventricolari. Dallo spaziosubaracnoideo, leccesso del liquor viene riassorbito
entro seni venosi. Laumento della pressione
liquorale determina una espansione dei ventricoli e
quindi dellintero cervello, che prende il nome di
idrocefalo. La terapia consiste nel drenaggio
delleccesso di liquor dai ventricoli, oltre che alla
rimozione dellostacolo alla circolazione del liquor.
Mentre nel sistema nervoso centrale aggregati di
corpi cellulari sono chiamati nuclei, nel sistema
nervoso periferico sono denominati gangli. Con
questo termine (nucleo)si indica sia la struttura
presente nel corpo cellulare di tutti i neuroni, sia
aggregati di corpi cellulari nel sistema nervoso
centrale; nel sistema nervoso centrale linsieme dipi prolungamenti assonali prende il nome di tratti,
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nel sistema nervoso periferico questi fascicoli di fibre
nervose sono chiamati nervi.
Il cervello un complesso organo elettrochimico lacui funzione pu essere compromessa da alcune
sostanze chimiche. Tuttavia, esiste un meccanismo
che impedisce il passaggio di molte sostanze
tossiche dalla circolazione sanguigna verso l'interno
del cervello: la barriera ematoencefalica. Adifferenza del resto del corpo, nel cervello, le cellule
della parete dei vasi sanguigni sono fittamente
stipate, formando una barriera al passaggio di molte
molecole (come le proteine). I farmaci psicoattivi
sono capaci (e il glucosio, importante per il
funzionamento cerebrale) di superarla.
Le cellule del sistema nervoso.-
Ci sono due tipi principali di cellule: i neuroni e le
cellule gliali.Per quanto riguarda l'anatomia interna
ed esterna dei
neuroni, si veda le
immagini (pagina
41). Come vediamo
in figura la
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membrana cellulare di un neurone composta di un
doppio strato lipidico in cui sono incluse proteine di
segnale e proteine di Canale. Queste ultimeconsentono il transito attraverso la membrana di
molecole specifiche; le altre trasferiscono all'interno
del neurone segnali che si generano quando alcune
molecole si legano al suo esterno.
Classi di neuroni.-
Le cellule neuronali possono essere classificate sullabase del numero di prolungamenti citoplasmatici che
partono dal corpo cellulare: un neurone con pi di
due prolungamenti classificato come neurone
multipolare: la maggior parte dei neuroni sono
multipolari; un neurone con un unico prolungamentocitoplasmatico classificato come neurone
unipolare; un neurone con due prolungamenti,
neurone bipolare. I neuroni privi di assone o con un
assone corto sono chiamati interneuroni.
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La funzione di questi
non quella di
condurre segnali dauna regione cerebrale
all'altra, ma di
integrare l'attivit di
pi neuroni all'interno
di una singolastruttura.
Le cellule gliali.-
Tra queste troviamo gli oligodendrociti, i cui
prolungamenti sono ricchi di mielina, sostanzalipidica isolante: forma attorno gli assoni delle
guaine che aumentano la velocit e lefficienza della
conduzione assonica. Tuttavia, nel sistema nervoso
periferico questa funzione svolta dalle cellule di
Schwann: queste ultime possono guidare la
rigenerazione dellassone dopo un eventuale danno.
Nel sistema nervoso centrale, dove mancano queste
cellule, vi una modesta rigenerazione assonale.
Gli astrociti sono cos chiamati perch hanno unaforma stellata con numerosi prolungamenti:
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consentono il passaggio di sostanze chimiche dal
sangue alle cellule neuronali.
Le cellule microgliali sono la quarta classe di cellule
gliali: reagiscono alle ferite e alle malattie
assorbendo frammenti cellulari e innescando le
risposte infiammatorie.
Tecniche neuroanatomiche.-
Siccome gli assoni e dendriti dei neuroni sono avvolti
in maniera intricata e i neuroni sono densamente
stipati, bisogna preparare il tessuto nervoso in modo
tale che si metta in risalto un diverso aspetto del
strutture neuronali.
Metodo di Golgi.
Per ragioni sconosciute, il cromato dargento che si
forma in seguito ad una reazione chimica colora
completamente di nero solo alcuni dei neuroni
presenti in ciascuna sezione: questo consente di
osservare per la prima volta i neuroni singoli;
Colorazione di Nissl.-
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Il colorante pi comunemente usato in questo
metodo il cresil violetto. Questo e altri coloranti
penetrano in tutte le cellule della sezione, ma silegano in modo efficace solo ad alcune strutture del
corpo cellulare: il metodo precedente infatti non
forniva alcuna indicazione sul numero di neuroni
presenti in unarea n sui dettagli della loro struttura
interna;
Microscopia elettronica.-
Se si ricoprono sottili sezioni di tessuto nervoso con
una sostanza che assorbe elettroni e che si lega in
quantit differente alle diverse parti del neurone, esuccessivamente si fa passare attraverso il tessuto
un fascio di elettroni che impressiona una pellicola
fotografica, si ottiene una micrografia elettronica,
che in grado di visualizzare i dettagli fini della
struttura neuronale. La microscopia a scansione
elettronica fornisce immagini tridimensionali, ma
non ha la stessa capacit di ingrandimento.
Tecniche con traccianti neuro anatomici.-
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I traccianti anterogradi sono usati quando si
vogliono localizzare le strutture nervose dove
proiettano gli assoni che originano in unadeterminata area: si inietta in questa area un
tracciante che trasportato lungo lassone in via
anterograda, cio dal corpo cellulare fino a i bottoni
terminali: dopo alcuni giorni il cervello rimosso e
sezionato, queste sezioni sono trattate con sostanzeche permettono di osservare le diverse sedi in cui si
raccolto il tracciante anterogrado. I metodi con
traccianti retrogradi funzionano in senso opposto:
servono quando si vogliono identificare le strutture
nervose da cui provengono gli assoni che
terminano in una specifica area anatomica : si
inietta nellarea un tracciante che trasportato in
via retrograda lungo lassone: dalle terminazioni fino
ai corpi cellulari, il cervello viene poi trattato come
precedentemente nellaltro metodo.
Coordinate nel sistema nervoso dei
vertebrati.-
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La posizione delle strutture anatomiche del sistema
nervoso dei vertebrati definita rispetto
allorientamento del midollo spinale. Il sistemanervoso presenta tre assi principali: la sede antero-
posteriore (o rostro-caudale), lasse dorso-ventrale, e
lasse medio-laterale. Per anteriore si intende verso
il naso dellanimale, per posteriore (o caudale) si
intende verso la coda; per dorsale si intende verso laschiena o verso la sommit del capo, con ventrale ci
si riferisce al petto o alla parte basale della testa;
come mediale indicata la linea mediana del corpo,
con laterale si intende lontano dalla linea mediana
verso la superficie laterale del corpo: vedi immagine
per quanto riguarda luomo.
Come possiamo vedere nellimmagine, troviamo le
sezioni del cervello lungo tre diversi piani:
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orizzontale, frontale, sagittale. Una sezione tagliata
ad angolo retto rispetto ad una struttura stretta e
lunga (vedi midollo spinale o nervo), chiamatasezione trasversale.
Il midollo spinale.-
Il midollo spinale comprende due aree: una regione
centrale di sostanza grigia a forma di farfalla,
circondata da una regione di sostanza bianca: quella
grigia composta da corpi cellulari e interneuroni
non mielinizzati, quella bianca costituita da assoni
mielinizzati: la mielina conferisce alla sostanza il
suo aspetto bianco. Le due braccia dorsali della
sostanza grigia sono chiamate corna dorsali, mentre
quelle ventrali sono definite corna ventrali :dalmidollo spinale emergono 31 paia di nervi spinali:
ciascuno di questi 62 nervi spinali si divide in due
rami chiamati radice dorsale e radice ventrale. Gli
assoni della radice dorsale, somatici o autonomi,
appartengono a neuroni unipolari sensitivi (afferenti,
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metencefalo e mielencefalo. Il telencefalo, gli
emisferi cerebrali destre sinistro, rappresenta la
regione che si sviluppa di pi: le altre quattro regionisono chiamate tronco encefalico, dove sono posti i
due emisferi cerebrali. Il mielencefalo chiamato
spesso midollo allungato (bulbo).
Mielencefalo.-
Si tratta della regione pi caudale del cervello. Una
struttura molto importante la formazione
reticolare. Una rete di circa 100 piccoli nuclei che
occupa la regione centrale del tronco encefalico che
va dalle regioni anteriori del mesencefalo al confinecaudale del mielencefalo. anche chiamata sistema
reticolare attivante, perch una parte di essa
sembra avere un ruolo nel mantenimento dello stato
di vigilanza. I nuclei della formazione reticolare sono
implicati nel controllo di diverse funzioni, tra cui il
sonno, lattenzione, il movimento, il tono muscolare,
regolazione di numerosi riflessi cardiaci, circolatori e
respiratori.
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Metencefalo.-
In esso troviamo un rigonfiamento, detto
ponte(formato da tratti ascendenti e discendenti),
sulla superficie ventrale del tronco encefalico, e il
cervelletto. Il cervelletto svolge unimportante
funzione nel controllo motorio e una sua lesione
determina una deficienza nella regolazione dei
movimenti e disturbi di natura cognitiva.
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Mesencefalo.-
Troviamo due divisioni: il tetto e il tegmento :il
tetto occupa la superficie dorsale del mesencefalo,
in esso troviamo i collicoli: quelli inferiori svolgono
funzioni uditive, quelli rostrali, superiori, sono
implicati nella vista. Il tetto contiene tre strutture
pigmentate molto interessanti per lo psicologo: il
grigio periacqueduttale, che corrisponde alla
sostanza grigia situata attorno al acquedotto
cerebrale (di Silvio), ed il canale che collega il
terzo al quarto ventricolo;svolge un ruolo nel
mediare gli effetti analgesici degli oppiacei.Troviamo poi la sostanza nera e il nucleo rosso due
importanti componenti del sistema sensori motorio.
Diencefalo.-
Esso comprende due diverse regioni: il talamo e
lipotalamo. Il primo una voluminosa struttura a
due lobi che occupa la parte rostrale del tronco
encefalico, sono collegati attraverso la massa
intermedia. In esso sono contenuti dei centri di
ritrasmissione i quali ricevono informazioni dellasuperficie recettoriale e una volta elaborate le
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inviano a specifiche aree corticali: il nucleo
genicolato laterale (vista), nucleo genicolato mediale
(udito), nuclei ventrali posteriori (Sistemasomatosensoriale). Lipotalamo sotto il talamo: ha
un ruolo importante nella regolare gli stati
motivazionali ed esercita i suoi effetti attraverso il
rilascio di ormoni da parte dellipofisi; oltre a queste
strutture troviamo: il chiasma ottico e i corpi
mammillari : il primo originato dalle fibre di
ciascuno nervo ottico che si incrociano sulla linea
mediana (decussazione) e proietta allemisfero
cerebrale opposto. queste fibre sono dette
controlaterali, quelle che non si incrociano sono
dette ipsilaterali. I corpi mammillari sono nuclei
sferici posti sulla superficie ventrale dellipotalamo,
subito dietro lipofisi.
Telencefalo: la regione pi ampia del cervellodelluomo che assolve le funzioni pi complesse:
controllo dei movimenti volontari, interpretazione
degli stimoli sensoriali, mediazione di numerose
funzioni cognitive complesse: apprendimento,
linguaggio capacit di risolvere i problemi.
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Corteccia cerebrale. Gli emisferi cerebrali sono
ricoperti da uno strato di tessuto chiamato corteccia
cerebrale: le pieghe corticali pi profonde prendonoil nome di scissure, quelle pi piccole sono dette
solchi: le zone rilevate tra scissure e solchi sono
dette giri. I 2 emisferi cerebrali sono quasi
completamente separati sulla linea mediana dalla
profonda scissura longitudinale. Questa collegatada alcuni tratti di fibre trasversali chiamati
commessure cerebrali. Il pi grande di queste
commessure il corpo calloso. I maggiori punti di
riferimento sulla superficie cerebrale sono il solco
centrale (di Rolando) e la scissura laterale di
Silvio). Queste scissure dividono ciascun emisfero in
quattro lobi: frontale, parietale temporale e
occipitale. I giri corticali di maggior rilievo sulla
superficie laterale di ciascun emisfero sono: giro
precentrale, sede della corteccia motoria,
postcentrale, che contiene la corteccia
somatosensitiva, giro temporale superiore (corteccia
uditiva) il lobo occipitale legato alla funzione
visiva. Il 90% della corteccia cerebrale laneocorteccia una corteccia a sei strati apparsa di
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recente dellevoluzione. Questi tratti sono numerati
da uno a sei.
La neocorteccia comprende due diversi tipi di
neuroni: le cellule piramidali e le cellule stellate. I
neuroni piramidali sono grandi neuroni multipolare
con soma a forma di piramide; le cellule stellatesono piccoli interneuroni a forma di stella: gli strati
differiscono tra di loro per la dimensione e la densit
dei corpi cellulari e per la quantit di cellule
piramidali e stellate che ciascuno contiene. Molti
assoni e dendriti attraversano la neocorteccia
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verticalmente. Questa disposizione verticale alla
base dellorganizzazione colonnare della
neocorteccia.
Unaltra importante regione corticale che non
appartiene alla neocorteccia lippocampo: la sua
corteccia costituita da soli tre strati di cellule.
una struttura avvolta su se stessa che in sezione
trasversale ha laspetto di un cavalluccio marino.
Il sistema limbico e i gangli della base.
Il sistema limbico un circuito di strutture mediane
disposte ad anello attorno al talamo: implicato
nella regolazione degli stati motivazionali, fuga,
lotta, fame e il comportamento sessuale. In essa
troviamo lippocampo e corpi mammillari, amigdala,
fornice, corteccia cingolata e il setto.
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Lamigdala un grosso gruppo di nuclei posti nellaporzione anteriore del lobo temporale, davanti
allippocampo. Il fornice ( arco) la struttura
maggiore di connessione del sistema limbico: le sue
fibre hanno origine dallestremit caudale del
ippocampo, percorrono la superficie dorsale delterzo ventricolo, terminano nei nuclei settali e nei
corpi mammillari.
I gangli della base comprendono tre grandi nuclei:
nucleo caudato, putamen, il globo pallido. Siccomesia il nucleo caudato sia il putamen presentano
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striatura, l insieme di questi due nuclei viene
chiamato corpo striato. Il globo pallido un nucleo
sferico collocato medialmente al putamen.Ricordiamoci che lamigdala, oltre che del sistema
limbico, considerata anche parte dei gangli della
base. I gangli della base svolgono un ruolo
importante nellesecuzione dei movimenti volontari.
La proiezione micro-striatale che collega la sostanzanera del mesencefalo al corpo striato
compromessa nel morbo di Parkinson (rigidit,
tremore povert dei movimenti volontari).
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