Tesina sistema nervoso

Le cellule nervose

Neurone: 11

Il nostro cervello è costituito da circa 10 neuroni, ciascuno dei quali può ricevere e creare

migliaia di connessioni con altri. Ogni neurone è costituito da un corpo cellulare, detto

pirenoforo o soma, e da lunghi prolungamenti di due tipi:

 Dendriti: i quali assieme al pirenoforo assolvono funzioni inerenti all’irritabilità;

 Assone: i quali conducono gli impulsi lontano dal corpo cellulare.

Il soma di ogni neurone è il centro di regolazione e di integrazione degli impulsi provenienti

dalle cellule nervose. I neuroni hanno forme e dimensioni diverse e sono riconducibili a tre

tipi principali:  Neuroni di moto: i quali hanno un pirenoforo

voluminoso, hanno numerosi dendriti e un lungo

assone che emerge dal soma in un punto detto

monticolo assonico o cono di emergenza

dell’assone;

 Neuroni associativi: i quali sono più piccoli dei

neuroni di moto e un assone più corto e ramificato;

 Neuroni di senso (o cellule a T): i quali

raccolgono gli stimoli dalla periferia; hanno un

corpo globoso (cioè una specie di globo da dove

escono gli assoni) da cui partono due

prolungamenti:

 Uno conduce l’impulso in senso cellulipeto (verso l’interno), corrisponde

funzionalmente ai dendriti.

 Uno conduce l’impulso in senso cellulifugo (verso l’esterno), corrisponde

funzionalmente all’assone.

Una caratteristica generale di tutti i neuroni è la

precisa polarizzazione nella conduzione dello

stimolo, che viaggia sempre in una sola

direzione:  

dendriti pirenoforo assone

i dendriti costituiscono il polo recettore del

neurone, il pirenoforo è il centro di elaborazione

dei messaggi in entrata (input) che concretizza

in un messaggio in uscita (output); l’assone è il

polo trasmittente. 2

Cellule Gliali:

Le cellule della glia vengono distinte in due categorie principali:

 Macroglia: ha funzione trofoconnettivale (procura alla cellula sia le sostanze nutritive

sia la protezione) e di sostegno di origine ectodermica (foglietto embrionale esterno)

come i neuroni;

 Microglia: ha funzione difensiva; essa tradisce la propria origine mesenchimatica

(foglietto embrionale intermedio) in quanto, in caso di infiammazione, può assumere la

capacità fagocitarie, tipica delle cellule aventi quest’origine embriologica.

Le cellule della glia hanno generalmente una forma stellata, ma alcune (cellule

ependimali) possono mantenere l’aspetto epiteliale del tubo neurale embrionale.

Gli astrociti sono particolari cellule gliali che

contribuiscono a selezionare rigorosamente le sostanze

che possono raggiungere il cervello, prendendo parte

alla formazione della barriera emato-encefalica, e

mantengono intorno ai neuroni l’equilibrio ionico ottimale

per trasmettere la scarica degli impulsi.

Le cellule di Schwann danno origine ad un rivestimento

dell’assone dei neuroni e sono in grado di aumentare notevolmente la velocità di

conduzione dell’impulso. Il citoplasma di queste cellule produce una sostanza biancastra di

natura fosfolipidica, detta mielina, che avvolge l’assone come una guaina dal pirenoforo

fino all’estremità finale, che resta nudo; la guaina mielitica è interrotta lungo l’assone in vari

punti detti strozzature di Ranvier, che hanno moltissima importanza nella conduzione

dell’impulso nervoso. Queste strozzature rappresentano il punto di confine tra una cellula

di Schwann e la successiva. Le cellule di Schwann formano la guaina

mielitica negli assoni del SNP, quelli cioè

che escono dai centri nervosi per formare

i nervi; gli assoni che restano nell’ambito

del S.N.C. sono rivestiti in modo analogo

dagli oligodendrociti. La differenza tra

questi due tipi di cellule consiste nel fatto

che un oligodendrocita può contribuire

contemporaneamente al rivestimento di

più assoni. 3

Non tutti i neuroni hanno assoni mielinici; di solito sono amielinici i neuroni associativi della

sostanza grigia, poiché conducendo a breve distanza non necessitano di eccessiva

velocità, ed i neuroni del sistema autonomo perché, innervando la muscolatura liscia, non

hanno bisogno di risposte rapide. La distinzione che di solito viene fatta a proposito del

tessuto nervoso in sostanza grigia e sostanza bianca si riferisce alle zone non contenenti

mielina (dove si trovano dendriti e soma) rispetto a quelle mielinizzate (zone attraversate da

assoni). Fino ad una ventina di anni fa il tessuto nervoso era considerato perenne. Si

riteneva che, una volta terminato il differenziamento e raggiunto il numero necessario di

cellule, esse perdessero totalmente la capacità di moltiplicarsi. Una cerca riproduzione era

riconosciuta per le cellule gliali, ma non per i neuroni. Si conosceva da tempo la possibilità

di rigenerazione dei nervi. Essi sono costituiti solo dagli assoni; quindi, se i due tronconi

vengono riallacciati convenientemente, la parte ancora attaccata al resto del neurone può

riformarsi, strisciando entro le guaine del nervo a fianco degli assoni rimasti integri, e

sostituendo la parte distale che degenera. La riparazione del nervo avviene in quanto le

cellule dell’area rimasta denervata, secernendo NGF (fattore di crescita del nervo),

stimola i neuroni lesi a rigenerare la parte mancante fino a ripristinare l’innervazione.

Recentemente sono state identificate, nelle aree dei ventricoli cerebrali, popolazioni di

cellule che mantengono anche nell’adulto le caratteristiche di cellule staminali, capaci cioè

di proliferare e differenziare sia come neuroni sia come cellule gliali. Tali cellule paiono

essere molto sensibili al NGF. Per differenziarsi queste cellule devono migrare. Sono stati

individuati neuroni neoformati in due aree specifiche del cervello: l’ippocampo e il bulbo

olfattivo; il primo è implicato nei circuiti delle emozioni e della memoria, il secondo

nell’elaborazione degli stimoli olfattivi. Evidentemente queste due aree hanno bisogno di un

rifornimento di neuroni. La speranza degli scienziati sarebbe quella di indurre le cellule

staminali a dirigersi verso le altre aree cerebrali lesionate per riparare il danno.

A Durante lo sviluppo embrionale le cellule

bersaglio (in rosa) producono notevole quantità di

NGF (in verde) per stimolare la crescita dell’assone

nella loro direzione.

B Il cono di crescita si dirige verso la fonte di NGF.

C Stabilito il contatto, l’NGF sarà assunto solo

attraverso la terminazione assonica e raggiungerà il

soma per trasporto retrogrado lungo l’assone.

D La lesione di un assone maturo interrompe il

contatto con la normale fonte di NGF; in questo

caso le cellule di Schwann producono l’NGF

necessario fino al ripristino dell’innervazione. 4

Suddivisione del Sistema Nervoso:

Sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale è formato dall’encefalo e dal midollo spinale; quest’ultimo a

sua volta costituisce un importante collegamento tra l’encefalo e il resto del corpo.

L’encefalo e il midollo spinale sono avvolti, protetti e nutriti da tre membrane, le meningi. La

più estesa e resistente è la dura madre; al di sotto di essa si trova l’aracnoide, che è

percorsa da innumerevoli canali comunicanti ripieni di liquido (liquido cefalorachidiano), nel

quale il SNC galleggia. A diretto contatto con la massa nervosa si trova la terza membrana,

detta pia madre. Questo sistema di membrane è circondato da due strutture scheletriche:

una, posta a protezione dell’encefalo, è la scatola cranica, mentre l’altra, che corre lungo la

regione dorsale del corpo, è la colonna vertebrale. Il SNC è costituito da sostanza bianca

(tratti formati da fibre di colore bianco per la presenza di guaine mieliniche ricche di lipidi) e

da sostanza grigia (contiene i corpi cellulari dei neuroni e numerose cellule gliali). Il midollo

spinale comunica con il vicino tronco cerebrale che si trova alla base dell’encefalo. Il

tronco cerebrale contiene sia i tratti che conducono i segnali diretti verso il midollo spinale o

provenienti da esso, sia i corpi cellulari dei neuroni i cui assoni innervano i muscoli e le

ghiandole della testa. Nel tronco cerebrale ci sono i centri di alcune delle più importanti

funzioni di regolamento automatica, quali il controllo della respirazione e della pressione

sanguigna. 5

Encefalo

Durante lo sviluppo embrionale il SNC si origina dal tubo neurale. Inizialmente si formano

tre vescicole da cui si originano le tre regioni dell’encefalo chiamate:

 Romboencefalo: rappresenta la struttura più antica; esso presiede alle funzioni

fisiologiche essenziali e ha un’estensione e una conformazione non molto differenti in

tutte le classi di vertebrati. Esso è formato dal cervelletto, dal ponte di Varolio e dal

midollo allungato. Il cervelletto, localizzato nella parte posteriore del cranio, è ricoperto

da uno strato di sostanza grigia disposta in molte piccole circonvoluzioni (corteccia

cerebellare). Il ponte di Varolio ha la forma di una grossa protuberanza; il midollo

allungato è una struttura oblunga che si collega al midollo spinale;

 Mesencefalo: nei mammiferi e negli uccelli esso invia i segnali provenienti dalla periferia

ad altri centri superiori. Il mesencefalo è formato da due parti principali, il tetto e il

tegmento. Il tetto si trova sulla superficie dorsale del mesencefalo e contiene due collicoli

superiori e due collicoli inferiori, che appaiono come quattro rigonfiamenti del tronco

cerebrale. Il tegmento contiene vari nuclei che controllano i movimenti oculari;

 Prosencefalo: si suddivide in diencefalo e telencefalo; quest’ultimo forma i due emisferi

cerebrali, collegati tra loro da una massa molto compatta di fibre nervose detta corpo

calloso. Il telencefalo corrisponde alla porzione anteriore del tubo neurale

dell’embrione, cioè ha l’estensione e lo sviluppo più diversificati nei diversi gruppi di

vertebrati. La superficie esterna dei due emisferi è costituita dalla corteccia cerebrale

(sottile strato di sostanza grigia corrispondente alla regione dell’encefalo che si è

sviluppato più recentemente nel corso evolutivo dei vertebrati). la corteccia cerebrale

umana è caratterizzata da molte pieghe e circonvoluzioni che consentono all’enorme

area destinata all’elaborazione dell’informazione di essere contenuta nello spazio

cranico. Il diencefalo è una regione dell’encefalo in cui transita la maggior parte degli

impulsi diretti al cervello o che provengono da esso in direzione della periferia del corpo.

Esso è costituito dal talamo (formato da due masse ovoidali di materia grigia; i suoi

neuroni selezionano ed elaborano le informazioni sensoriali provenienti dal tronco

cerebrale e la trasmettono ai centri cerebrali più alti) e l’ipotalamo (situato sotto il

talamo, contiene i gruppi di neuroni che coordinano le attività associate al sesso, alla

fame, alla sete, al piacere, al dolore e alla rabbia. Esso è il termostato del corpo e la

fonte dell’ormone ADH, immagazzinato nel lobo posteriore dell’ipofisi).

Dei circa 100 miliardi di cellule nervose presenti nell’encefalo umano, quasi 10 miliardi si

trovano nella corteccia cerebrale. Nell’uomo la corteccia cerebrale è molto più estesa che

negli altri vertebrati; essa risulta suddivisa in due emisferi che assumono dimensioni tali da

ricoprire tutte le altre strutture encefaliche, a parte il cervelletto. Ciascuno dei due emisferi

cerebrali è diviso in quattro lobi (frontale, parietale, temporale e occipitale); la suddivisione

è determinata soprattutto dalla presenza di due profondi solchi, o scissure (il solco centrale

o scissura di Rolando, che scende lungo i lati di ciascun emisfero, e il solco laterale o

scissura di Silvio). Alcuni ricercatori hanno identificato nella corteccia cerebrale una

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proteina, la beta catenina, che segnala alle cellule se devono continuare a dividersi o

fermarsi, regolando così la crescita della corteccia. La quantità di questa proteina

nell’embrione potrebbero spiegare la notevole estensione dell’encefalo umano. Certe aree

della corteccia cerebrale sono state mappate in relazione alle funzioni che svolgono: