Psicologia fisiologica - Appunti lezioni + domande esame

Lezione 1.1 – Architettura di base del sistema nervoso

Possiamo definire il sistema nervoso come una complessa rete di cellule che sfruttano segnali elettrici o elettrochimici altamente specializzate e che controllano tutti i sistemi del corpo e quindi, in ultima analisi, è un sistema che è responsabile per ogni nostro comportamento, da comportamenti apparentemente molto semplici come la respirazione, a comportamenti ben più complessi e meno visibili, come i pensieri o la coscienza.

Funzioni del sistema nervoso

Questo controllo sul comportamento è svolto principalmente attraverso tre funzioni: rilevazione dell’input sensoriale; integrazione ed interpretazione dell’input sensoriale; esecuzione di una risposta, quindi un output motorio.

Rispetto al primo punto, noi comprendiamo il mondo attraverso gli organi di senso, l'occhio, l'orecchio, il naso, ma è il sistema nervoso che decodifica questi segnali, che è in grado di interpretarli e, in particolar modo, sono proprio i recettori sensoriali, neuroni disposti in questi organi di senso, che monitorano i cambiamenti che avvengono, come ad esempio le variazioni di luminosità che colpiscono la retina.

Queste informazioni vengono trasferite al sistema nervoso, il quale integra informazioni differenti, le elabora, le confronta con informazioni precedentemente immagazzinate in memoria ed è quindi in grado di arrivare ad un'interpretazione dell'input sensoriale, quindi a riconoscere un determinato stimolo.

Questa fase è orientata alla successiva, cioè perché fa questo? Per potere emettere una risposta, sia essa una decisione, sia essa un pensiero, sia esso un vero e proprio output motorio e quindi prendere proprio la via di una attivazione degli organi effettori attraverso la contrazione muscolare o ghiandolare.

Architettura di base del sistema nervoso

Da un punto di vista anatomico, quindi delle strutture coinvolte, benché esista un unico sistema nervoso altamente integrato, per convenzione e per comodità didattica, viene solitamente suddiviso in due componenti: una componente centrale, il sistema nervoso centrale, che include il cervello e il midollo spinale e una componente periferica, il sistema nervoso periferico che connette il sistema nervoso centrale ai vari organi del resto del corpo e che quindi anatomicamente include tutte le strutture che sono al di fuori del cervello e del midollo, ovvero i nervi e i gangli.

Questa distinzione è convenzionale ed è puramente di comodo e in effetti ignora l'organizzazione dei circuiti, nel senso che i nervi contengono gli assoni di corpi cellulari presenti sia nel sistema nervoso centrale sia nei nervi periferici.

Sistema nervoso periferico (SNP)

Da un punto di vista funzionale, il sistema nervoso periferico ha due suddivisioni fondamentali, una componente sensoriale e una componente motoria.

La componente sensoriale è costituita da neuroni sensitivi che trasportano le informazioni dagli organi di senso verso il sistema nervoso centrale; quindi, si tratta di una via sensoriale e di una via afferente altrimenti detta.

Questi recettori, possono essere posti sia sulla superficie del corpo che all'interno degli organi interni, quindi ad esempio nei vasi sanguigni o nei tendini, oppure direttamente sulla pelle.

La componente motoria, invece, include fibre nervose e quindi i neuroni che, al contrario, conducono gli impulsi dal sistema nervoso centrale verso la periferia, verso gli organi effettori cioè i muscoli e le ghiandole.

Questa via discendente trasmette informazioni di carattere motorio, quindi informazioni che sono volte a fare contrarre questi muscoli.

Organizzazione del SNP

All'interno di ciascuna componente sensoriale e motoria possiamo ulteriormente suddividere due sottocomponenti, una sottocomponente somatica e una sottocomponente viscerale o vegetativa. Vediamole una alla volta. Cominciamo dalla componente sensoriale, quindi in celeste in questa slide.

Ricordiamo che la componente sensoriale del sistema nervoso periferico è quella che deve trasportare informazioni, segnali ricavati attraverso gli organi di senso, al sistema nervoso centrale. Trasporta, quindi informazioni in ingresso. Questa porzione di sistema nervoso periferico include neuroni che innervano organi come la cute, i muscoli e le articolazioni e che quindi mediano informazioni come il tatto, il dolore, la pressione o la temperatura e i recettori connessi a questi neuroni sono ampiamente sparsi su tutto il corpo. Quindi questa componente somatica è anche generale.

Invece alcuni sensi somatici sono altamente specifici perché contengono, sono cioè connessi ai recettori sensoriali, che hanno una localizzazione ben specifica nel cervello e sono quindi specializzati. Tra questi la vista, l'udito, l'olfatto, il gusto, ma anche l'equilibrio.

Organizzazione del SNP

La componente vegetativa, invece, media tutte le sensazioni viscerali. Queste includono quel senso di tensione, di dolore che possono essere ampiamente sentiti, ad esempio nel tratto urinario, digestivo o negli organi riproduttivi o nelle altre viscere. Da questo punto di vista anche fame e nausea rientrano tra i sensi viscerali generali.

Rispetto alla componente specifica, sensi chimici come il gusto o l'olfatto, sono considerati da alcuni autori come sensi viscerali specifici.

Lasciamo la componente sensoriale del sistema nervoso periferico e guardiamo alla componente motoria, quindi quella componente che, ricordiamo, riceve i segnali dal sistema nervoso centrale e deve ritrasmetterli agli organi effettori. Questi sono sia i muscoli scheletrici, quindi una componente somatica, sia gli organi interni, quindi la componente viscerale.

E rispetto alla componente somatica, quindi in rosso in questa slide, la funzione generale di questa componente è quella di stimolare la contrazione dei muscoli scheletrici. Ecco perché questa parte di sistema nervoso viene anche detta sistema nervoso volontario.

Ora, poiché i muscoli scheletrici sono ampiamente distribuiti in tutto il corpo, qui non troviamo una categoria specifica.

Rispetto alla componente viscerale motoria, regola la contrazione degli altri muscoli, muscoli lisci e del muscolo cardiaco e la secrezione di molte ghiandole; quindi, i neuroni motori della categoria viscerale generale vanno a costituire quello che è il sistema nervoso autonomo, che quindi controlla il funzionamento degli organi viscerali.

Poiché in generale noi non abbiamo un pieno controllo volontario su queste attività, ad esempio, noi non possiamo controllare pienamente il battito cardiaco, possiamo modularne in qualche modo la frequenza, ma non abbiamo certamente un controllo volontario, pienamente, su questa funzione o il movimento, per esempio del cibo nel tratto digerente; ecco che il sistema nervoso autonomo viene anche detto sistema nervoso involontario.

Suddivisione del SNP

A differenza del sistema motorio somatico nel quale i motoneuroni sono disposti nel corno ventrale del midollo spinale e del tronco encefalico, i corpi cellulari dei motoneuroni del sistema motorio autonomo si trovano invece in corrispondenza di rigonfiamenti dei nervi periferici che vengono detti gangli. Complessivamente noi disponiamo di un numero di motoneuroni del sistema motorio autonomo che è molto più elevato di quello dei motoneuroni somatici.

Non è chiara ancora la ragione di questa differenza, ma potrebbe darsi che ciò dipenda dalla grande diversità e complessità dei tessuti bersaglio che sono controllati dal sistema motorio autonomo. Organi come lo stomaco, l'intestino, il cuore, i polmoni sembrano avere una complessità molto diversa rispetto alla relativa uniformità dei muscoli scheletrici controllati dal sistema motorio somatico.

SNA - Sistema simpatico e sistema parasimpatico

La natura degli organi innervati dal sistema nervoso autonomo, suggerisce che la funzione di questo sistema sia la regolazione quindi dei processi vegetativi.

Questa funzione è svolta attraverso due sezioni, due sistemi separati, la divisione simpatica e la divisione parasimpatica.

Questi due sistemi, simpatico e parasimpatico, possono essere distinti in base a diversi criteri: in neurotrasmettitori impiegati, l'organizzazione dei neuroni pregangliari. Oggi parleremo della distinzione in relazione agli effetti che producono sugli organi bersaglio.

In generale, l'attività simpatica prepara il corpo all'azione, quindi aumenta la pressione sanguigna, dilata le pupille, aumenta il ritmo cardiaco. È coinvolta, cioè, in tutte quelle attività associate, con il dispendio di energie, dalle riserve che sono immagazzinate nell'organismo. Questo gruppo di reazioni a volte viene sintetizzato con l'espressione “reazioni di attacco-fuga”, quindi prepara il corpo a un'azione.

In opposizione a questo, il sistema parasimpatico, invece, aiuta in generale il corpo a rilassarsi, quindi a recuperare energie e per prepararsi ad azioni future. È coinvolto quindi in tutte quelle attività associate all'incremento delle forniture energetiche nell'organismo.

E queste attività possono includere la salivazione, la motilità gastrica intestinale, la secrezione dei succhi digestivi e l'incremento del flusso sanguigno nel sistema gastrointestinale, per usare un'espressione che unifica e descrive queste attività, potremmo dire che questo gruppo di reazioni può andare sotto il nome di riposa e assimila.

Ora questi due sistemi, con poche eccezioni, innervano gli stessi organi bersaglio, ma su di essi esercitano degli effetti diversi.

Infatti, funzionano secondo una relazione push-pull, sono cioè l'uno contro l'altro, in opposizione, dove uno stimola e l'altro inibisce.

Singolarmente non sono mai completamente spenti o accesi, ma esiste una gradazione del tono simpatico o parasimpatico. Esistono situazioni di dominio simpatico, appunto la reazione di attacco-fuga, in cui il tono del simpatico è attivo e, contemporaneamente, è aumentato. Di conseguenza il tono del parasimpatico si riduce.

Quindi, per concludere, in generale, se è l'attività parasimpatica a predominare, il battito cardiaco rallenta, la pressione sanguigna scende, i processi digestivi vengono attivati e il tono simpatico si riduce. Quando invece è l’attività simpatica a prevalere, si riscontrano effetti opposti: battito cardiaco e pressione sanguigna aumentano, la digestione viene inibita e così via.

Diciamo che è proprio questa tensione tra i due tipi di attività che assicura che l'individuo sia sempre preparato per reagire alle circostanze che si verificano di volta in volta.

Nervi periferici

Cosa sono i nervi? Per il momento li definiamo come fasci di assoni rivestiti dalla loro guaina di tessuto connettivo, guaina che serve a fornire tutti gli elementi nutritivi per il normale metabolismo delle fibre nervose. Ora i nervi periferici si distinguono in due gruppi anatomicamente distinti, i nervi cranici, e i nervi spinali. I nervi spinali hanno connessioni esclusivamente con il midollo spinale, mentre i nervi cranici, con rare eccezioni, hanno connessioni con il tronco dell'encefalo e quindi forniscono al capo l'innervazione sensitiva sia somatica che viscerale e quella motoria. Esaminiamo, per primi, i nervi cranici.

Nervi cranici

Ciascuno di noi possiede 12 paia di nervi cranici, sono delle coppie. Noi abbiamo un nervo appartenente alla parte sinistra del cervello e uno appartenente a quella destra, quindi propriamente 12 coppie di nervi cranici. Questi, insieme formano i sistemi sensoriale e motorio della testa e del collo. Vediamo che rispetto al decorso questi nervi passano attraverso delle piccole aperture del cranio ed entrano ed escono dal cervello senza mai connettersi al midollo spinale.

Ciascun nervo cranico è definito da un nome piuttosto intuitivo, il nervo ottico perché trasmette informazioni relative alla visione, il nervo olfattivo perché trasmette informazioni relative all'olfatto, ma vedete accanto anche un numero romano che è ordinato in una sequenza rostro-caudale dalla base cranica fino alla giunzione del bulbo spinale.

Da un punto di vista funzionale, quindi per le funzioni che svolgono, i nervi cranici possono essere distinti in tre grosse classi: i nervi che hanno una funzione prevalentemente sensoriale, quindi che trasmettono l'input; i nervi che hanno una funzione esclusivamente motoria, quindi che poi trasferiscono l'output; una terza classe di nervi, invece, ha una funzione mista, cioè svolge sia funzioni sensoriali che motorie.

Vediamoli uno alla volta insieme. Rispetto ai nervi sensoriali, tre nervi cranici hanno esclusivamente questa funzione verso il cervello, il primo nervo, il nervo olfattivo che trasporta informazioni olfattive e il secondo nervo, il nervo ottico, importantissimo, che trasporta informazioni visive e il nervo vestibolo cocleare, l'ottavo nervo cranico. Questo ha a che vedere sia con l'udito che con il senso dell’equilibrio.

Sono invece 5 le coppie di nervi che hanno funzioni esclusivamente motorie, tra questi il terzo nervo oculo motore, il trocleare, i nervi abdocenti che sono nervi che innervano i muscoli per il movimento degli occhi; quindi, controllano il movimento oculare e i nervi spinale accessorio che invece controlla i muscoli del collo e il dodicesimo nervo, il nervo ipoglosso che controlla, da un punto di vista motorio, i movimenti della lingua, quindi, che ci permette di parlare, ad esempio.

I rimanenti nervi cranici hanno sia delle funzioni sensoriali, sia delle funzioni motorie. Così, ad esempio il quinto nervo cranico il trigemino che tutti voi conoscerete perché convoglia sia sensazioni somatiche facciali, attraverso alcuni assoni; quindi, per esempio quelle sensazioni di formicolio che a volte possiamo avvertire. E d'altra parte però una parte dei suoi assoni controllano i movimenti della masticazione.

Il nervo facciale, il settimo nervo cranico controlla i muscoli facciali da una parte e dall'altra riceve le sensazioni del gusto quindi sul versante sensoriale.

I nervi glossofaringeo e ancora il nono nervo cranico riceve sensazioni dalla gola e allo stesso tempo controlla anche i muscoli della gola stessa e infine un nervo molto interessante, il decimo nervo cranico, il nervo vago, si estende in realtà a grande distanza dalla testa e i suoi assoni proiettano veramente molto lontano verso il cuore, il fegato, l'intestino, insomma gli organi interni. Questo percorso, lungo e contorto, spiega l'origine del suo nome. Vago, infatti, significa propriamente errante, è un nervo che erra, perché i suoi rami vagano attraverso la cavità toracica addominale.

Vedremo che è coinvolto in molte reazioni viscero-somatiche. E infatti il nervo vago e il nervo glossofaringeo in effetti esce dal capo e poi va a fornire l'innervazione sensitiva viscerale e quindi ben oltre la testa, ma anche del torace oppure degli organi addominali.

Diciamo che la conoscenza del decorso dei nervi cranici è particolarmente utile ai fini diagnostici, oltre che conoscitivi, perché permette di poter avanzare delle ipotesi sulla sede lesionale a partire dalla disfunzione osservata, anche in assenza di diagnostica per immagini, cioè guardando semplicemente la disfunzione e conoscendo qual è il decorso di quel nervo, si può fare diagnosi di sede; quindi, ipotizzare a quale livello del sistema nervoso è situata la lesione.

Nervi spinali

I nervi spinali invece mediano tutte quelle funzioni sensitive e motorie dei singoli segmenti corporei. Anche questi sono bilaterali e simmetrici, quindi anche questa volta parliamo di coppie di nervi. Questa volta però abbiamo ben 31 coppie di nervi spinali a fronte delle 12 coppie di nervi cranici.

Da un punto di vista del decorso, vediamo come questi nervi penetrano nel sistema nervoso centrale passando attraverso dei fori scavati tra le vertebre della colonna vertebrale e partono rostralmente della prima vertebra cervicale fino alle porzioni più sacrali. E anche qui, relativamente al nome, vediamo come sono denominati da un numero preceduto da una lettera.

La lettera si riferisce alla vertebra sottostante o sovrastante il forame di uscita attraverso cui passano quindi, ad esempio, i nervi cervicali prendono il nome dalla vertebra sottostante il forame di uscita. E così possiamo distinguere 8 radici cervicali indicate con la lettera C e i nervi toracici, lombari e sacrali invece prendono il nome dalla vertebra sovrastante e quindi si distinguono a loro volta 12 nervi toracici, 5 lombari con la lettera L e 5 Sacrali con la lettera S e un'unica radice coccigea.

Questa numerazione progredisce in senso rostro-caudale per ciascuna suddivisione, poi, nella colonna vertebrale.

Da un punto di vista della funzione, questi sono tutti i nervi misti, quindi, fibre sensoriali e motorie, ad eccezione di C uno che, di norma, contiene solo delle fibre motorie.

Distribuzione dei dermatomeri

Ogni singolo nervo spinale innerva un'area della cute e dei tessuti profondi specifica e questa prende il nome di dermatomero. E diciamo che, analogamente a quanto già detto per i nervi cranici anche queste mappe dermatomeriche costituiscono un importante mezzo diagnostico per la determinazione della sede delle lesioni del midollo. Anche qui, infatti, una perdita specifica di sensazioni in una certa parte del corpo può indicare facilmente quale nervo spinale è stato danneggiato.

Tuttavia, è anche vero che i confini dei dermatomeri sono meno netti di quello che appare in questa figura e spesso si sovrappongono tra di loro e questa sovrapposizione è anche il motivo per cui per anestetizzare una particolare area cutanea, a volte occorre bloccare più nervi spinali adiacenti.

Sistema nervoso periferico: conclusioni

Quindi, per concludere questa prima discussione sul sistema nervoso periferico, il messaggio che possiamo portare a casa è che proprio questa componente periferica è fondamentale per il funzionamento complessivo del sistema nervoso.