Fisiologia del sistema nervoso centrale

Il cervello è diviso in diverse sezioni con funzioni specifiche:

●​ Emisferi cerebrali: Sono divisi in emisfero destro e sinistro e

costituiscono la parte più sviluppata del cervello, associata alle funzioni

cognitive superiori. Gli emisferi sono separati da una struttura chiamata

corpo calloso, che consente la comunicazione tra di essi. La superficie

degli emisferi è chiamata corteccia cerebrale e presenta delle

circonvoluzioni (giri e solchi) che aumentano la superficie disponibile

per i neuroni.​

○​ Lobo frontale: è coinvolto in funzioni cognitive avanzate come il

pensiero, la memoria, la pianificazione e il movimento.​

○​ Lobo parietale: gestisce il processamento delle informazioni

sensoriali provenienti dal corpo.​

○​ Lobo temporale: è coinvolto nell’elaborazione dei suoni, della

memoria e delle emozioni.​

○​ Lobo occipitale: è principalmente responsabile del

processamento delle informazioni visive.​

●​ Cervelletto: Situato nella parte inferiore e posteriore del cranio, sotto gli

emisferi cerebrali, è fondamentale per il coordinamento motore e

l'equilibrio. Il cervelletto è suddiviso in tre lobi: lobo spinale, lobo

laterale e lobo intermedio. La sua funzione principale è quella di

integrare i segnali motori provenienti da altre aree del sistema nervoso

centrale per regolare i movimenti volontari.​

2. Midollo Spinale

Il midollo spinale è una struttura nervosa che si estende dal tronco encefalico

(parte inferiore del cervello) lungo la colonna vertebrale. Il midollo spinale funge

da "autostrada" per il passaggio dei segnali nervosi tra il cervello e il resto del

corpo. È composto da due sostanze:

●​ Sostanza bianca: Formata da assoni mielinizzati (fibre nervose ricoperte

da mielina), che consentono una conduzione rapida degli impulsi

nervosi. La mielina è una sostanza che permette ai segnali nervosi di

viaggiare più velocemente lungo le fibre.​

●​ Sostanza grigia: Contiene i corpi cellulari dei neuroni e assoni non

mielinizzati. La sostanza grigia è coinvolta nell'elaborazione e nel

processamento delle informazioni.​

Nel midollo spinale, le radici dorsali ricevono informazioni sensoriali, mentre le

radici ventrali inviano segnali motori verso i muscoli. Le lesioni che colpiscono

le radici dorsali possono portare a deficit sensoriali, mentre danni alle radici

ventrali causano disturbi motori.

I Ventricoli Cerebrali

I ventricoli cerebrali sono cavità interne al cervello che contengono il liquido

cerebrospinale (LCR). Questo fluido svolge diverse funzioni vitali, tra cui la

protezione del cervello da traumi, la rimozione di scarti metabolici e il trasporto

di nutrienti. I principali ventricoli cerebrali sono:

●​ Ventricoli laterali: Sono due grandi cavità situate in ciascun emisfero

cerebrale, a forma di falce. Sono i più grandi e producono la maggior

parte del liquido cerebrospinale.​

●​ Terzo ventricolo: È situato nella parte centrale del cervello e collega i

due ventricoli laterali.​

●​ Quarto ventricolo: Si trova sotto il terzo ventricolo e si continua con il

canale centrale, che scende lungo il midollo spinale. Il quarto ventricolo

ha la funzione di distribuire il liquido cerebrospinale alle aree inferiori e

superiori del sistema nervoso.​

La Barriera Ematoencefalica

Una delle caratteristiche più significative del sistema nervoso centrale è la

barriera ematoencefalica (BEE), una protezione che impedisce a sostanze

potenzialmente dannose di entrare in contatto con il cervello. La barriera è

formata da un tipo speciale di endotelio cerebrale, che riveste i capillari

sanguigni nel cervello. A differenza di altri capillari, quelli cerebrali sono dotati di

giunzioni strette che limitano il passaggio di molecole e particelle. La barriera

è supportata da astrociti, cellule gliali che avvolgono i capillari e forniscono

supporto strutturale e metabolico ai neuroni.

Questa barriera è cruciale per la protezione del cervello, ma può anche limitare

l'efficacia di alcuni trattamenti farmacologici, poiché impedisce il passaggio di

molte sostanze terapeutiche. Ad esempio, le infezioni del SNC come l'encefalite

possono essere diagnosticate tramite un’analisi del liquido cerebrospinale

prelevato mediante puntura lombare, che consente di identificare la presenza

di patogeni.

Anatomia Dettagliata del Midollo Spinale

Il midollo spinale si estende lungo tutta la colonna vertebrale e si suddivide in

diverse sezioni segmentarie. Ogni segmento è associato a un nervo spinale,

che entra ed esce dal midollo attraverso le radici nervose dorsali e ventrali.

Le radici dorsali trasportano le informazioni sensoriali (afferenti) dal corpo al

SNC, mentre le radici ventrali trasportano segnali motori (efferenti) dal SNC ai

muscoli.

Il midollo spinale è composto da due aree principali:

●​ Sostanza bianca: Contiene fibre mielinizzate che formano i tratti

ascendenti e discendenti, responsabili del passaggio di segnali sensoriali

e motori.​

●​ Sostanza grigia: È situata al centro del midollo e contiene i corpi

cellulari dei neuroni che elaborano le informazioni e fanno da interfaccia

tra le radici dorsali e ventrali.​

Quando si verificano lesioni nelle radici nervose o nel midollo spinale, la

localizzazione della lesione è cruciale per determinare il tipo di deficit. Le lesioni

alle radici dorsali causano una perdita della sensibilità, mentre le lesioni alle

radici ventrali comportano disfunzioni motorie.

Circuiti Sensitivi e Riflessi Spinali

Nel sistema nervoso, uno dei circuiti sensoriali di base è rappresentato dal

riflesso spinale, una risposta automatica a stimoli esterni che non richiede

l'elaborazione cosciente. In questo processo, i neuroni sensoriali afferenti

primari, che hanno i loro corpi cellulari nei gangli della radice dorsale,

trasmettono informazioni sensoriali. Questi neuroni hanno un processo distale

che raggiunge la pelle o i muscoli, e un altro che entra nel midollo spinale

tramite le radici dorsali. Una volta nel midollo, possono fare sinapsi con

neuroni di seconda ordine che inviano il segnale al cervello.

Un esempio di riflesso spinale è il riflesso flessorio: quando ci pungiamo con

una puntina, la mano si ritira istintivamente. Questo accade prima che arriviamo

a percepire il dolore, poiché il segnale sensoriale viene immediatamente

trasmesso attraverso il midollo spinale per provocare la contrazione muscolare,

mentre l'elaborazione del dolore avviene successivamente nel cervello.

L'informazione sensoriale viaggia attraverso diverse sinapsi fino a raggiungere il

talamo, e da lì, viene diretta alla corteccia cerebrale per essere interpretata

consapevolmente. Un'eccezione a questa regola è l'olfatto, che trasmette

direttamente le informazioni alla corteccia senza passare per il talamo, essendo

una modalità sensoriale primitiva e ancestrale.

La Chemiocezione e la Percezione dei Sensi

La chemiocezione è la modalità sensoriale più antica e riguarda la capacità di

riconoscere le molecole chimiche. Questo sistema sensoriale è di fondamentale

importanza per le funzioni vitali di base, come l'alimentazione e la rilevazione di

potenziali pericoli, ed è evolutivamente più primitivo rispetto ad altre modalità

sensoriali più complesse.

Anatomia del Cervello

Il cervello umano, la parte più complessa del sistema nervoso centrale, è diviso

in emisferi cerebrali che controllano funzioni cognitive e motorie. Questi

emisferi sono a loro volta divisi in lobi, che prendono il nome dalle ossa con cui

sono in contatto. I principali lobi cerebrali sono:

●​ Lobo frontale: situato a contatto con l'osso frontale, è coinvolto nelle

funzioni cognitive superiori come il pensiero, la pianificazione, e il

controllo motorio.​

●​ Lobo parietale: situato sopra l'osso parietale, elabora le informazioni

sensoriali provenienti dal corpo.​

●​ Lobo temporale: associato alla memoria, al linguaggio, e al

processamento delle informazioni uditive.​

●​ Lobo occipitale: situato dietro il cervello, è primariamente responsabile

per l'elaborazione delle informazioni visive.​

Ogni emisfero ha il suo proprio lobo per ciascuna delle regioni descritte, e la

corteccia cerebrale è la regione che si trova sulla superficie degli emisferi.

Strutture Chiave del Cervello

Esplorando il cervello in modo più dettagliato:

●​ Giro del cingolo: una struttura situata sotto il lobo frontale, che fa parte

del sistema limbico, e gioca un ruolo nelle emozioni e nel

comportamento.​

●​ Corpo calloso: un grande fascio di assoni che collega i due emisferi

cerebrali, consentendo la comunicazione tra di essi. Nei casi di chirurgia

del corpo calloso (ad esempio, per trattare epilessia grave), i due

emisferi non possono più scambiarsi informazioni direttamente.​

●​ Talamo: una struttura sottocorticale situata nel diencefalo, funge da

"stazione di smistamento" per i segnali sensoriali che vanno dalla

periferia al cervello. Esso invia questi segnali alla corteccia cerebrale per

un'elaborazione finale.​

●​ Ipotalamo: situato sotto il talamo, è fondamentale per la regolazione dei

processi vegetativi, come la temperatura corporea, il comportamento

alimentare e la regolazione ormonale.​

●​ Tronco encefalico: comprende il mesencefalo, il ponte e il bulbo e

regola molte funzioni vitali come la respirazione, il battito cardiaco, e la

deglutizione. I nervi cranici escono dal tronco encefalico e gestiscono

funzioni sensoriali e motorie fondamentali per la vita quotidiana.​

Nervi Cranici e Funzioni

I nervi cranici sono 12 paia di nervi che escono dal tronco encefalico, e

ognuno di essi è coinvolto nel trasporto di segnali sia sensoriali che motori.

Questi nervi sono essenziali per le funzioni sensoriali (come la vista, l'udito, e il

gusto) e per il controllo motorio, tra cui i movimenti del viso, del collo, e di altre

strutture. Alcuni nervi cranici trasmettono informazioni vitali per la gestione delle

funzioni autonome, come il battito cardiaco e la respirazione.

Il Tronco Encefalico e il Midollo Spinale

Se si rimuovesse il telencefalo, ciò che rimarrebbe sarebbe la parte più

profonda del cervello, che include il talamo e l'ipotalamo. Il tronco encefalico si

estende dal midollo spinale, attraverso il bulbo e il ponte, fino al mesencefalo, e

regola funzioni fondamentali per la vita. La comunicazione tra il cervello e il

midollo spinale avviene attraverso il midollo allungato, che è la continuazione

del tronco encefalico.

Nervi Cranici: Funzioni e Caratteristiche

Il sistema nervoso central