Psicobiologia e psicologia fisiologica

Differen pi di sinapsi

Oltre alle sinapsi chimiche assodendri che e assosoma che, esistono diversi pi di sinapsi:

1. Sinapsi assoassoniche: Queste sinapsi si trovano vicino al bo one terminale e hanno la funzione di

modificare la quan tà di neurotrasme tore rilasciato, esercitando una modulazione presinap ca

inibitoria o facilitatoria. In tal modo, regolano il meccanismo di trasmissione sinap ca.

2. Sinapsi dendri che: Alcuni neuroni di dimensioni rido e presentano ramificazioni estremamente

limitate e sembrano privi di assoni. Ques neuroni formano sinapsi dendri che tra i dendri . Poiché

non possiedono lunghi processi assonali, non trasme ono informazioni da un punto all'altro del

cervello.

3. Sinapsi ele riche: Oltre alle sinapsi chimiche, esistono sinapsi ele riche che perme ono il

passaggio dire o della corrente ele rica tra i processi (spesso i dendri ) di due neuroni. Queste

sinapsi possono essere dendrodendri che, assodendri che o assosoma che. Le sinapsi ele riche

hanno una stru ura diversa da quelle chimiche: le membrane cellulari sono separate da uno spazio

di soli 3 nanometri circa, a raversato da gruppi di proteine speciali chiamate connessine, che

consentono il passaggio dire o degli ioni. Le membrane si avvicinano stre amente e quasi si

toccano, formando le cosidde e giunzioni stre e (gap junc on). Entrambi i la delle giunzioni

presentano canali che perme ono agli ioni di diffondersi da una cellula all'altra.

Differen pi di agen chimici

La comunicazione neuronale si basa principalmente sul rilascio di neurotrasme tori a livello sinap co,

garantendo un'interazione specifica e sele va tra neuroni. Tu avia, esistono altre sostanze chimiche

coinvolte nella modulazione dell'a vità neuronale:

1. Neuromodulatori: I neuroni rilasciano anche neuromodulatori, principalmente pep di (catene di

aminoacidi), che vengono secre in quan tà maggiore e si diffondono in regioni più estese,

influenzando l'a vità di numerosi neuroni contemporaneamente.

2. Ormoni: La comunicazione neuronale coinvolge anche gli ormoni, sostanze chimiche prodo e e

rilasciate da ghiandole endocrine o da cellule situate in vari organi. Gli ormoni si diffondono nel

fluido extracellulare e, successivamente, nel circolo sanguigno, modulando l'a vità delle cellule

bersaglio dotate di rece ori specifici, tra cui i neuroni. Pertanto, l'a vità neuronale può essere

influenzata anche dalla presenza di ormoni.

Mod. 1.5 – Cara eris che di base e sviluppo del sistema nervoso

Riferimen anatomici di base nel sistema nervoso

Il sistema nervoso è una stru ura tridimensionale complessa, e per descriverne l'organizzazione è

essenziale comprendere alcuni riferimen anatomici fondamentali. Il neurasse, una linea immaginaria che

a raversa centralmente il sistema nervoso dal midollo spinale al polo frontale dell'encefalo, funge da

riferimento principale.

Per un quadrupede, il neurasse è una linea dri a, parallela al suolo. Le direzioni anatomiche sono definite

come segue: rostrale (anteriore) verso la fronte, caudale (posteriore) verso la coda, dorsale verso il dorso e

ventrale verso il ventre.

Nell'uomo, la posizione ere a rende il neurasse curvo. Pertanto, nel cervello umano, la direzione rostrale è

verso la fronte, caudale verso la nuca, dorsale verso la sommità del capo e ventrale verso il mento. Nel

midollo spinale, la direzione rostrale va verso l'alto (il capo), la direzione caudale verso il basso (i piedi), la

direzione ventrale verso il ventre e la direzione dorsale verso il dorso.

Osservando frontalmente un individuo, si definisce mediale una stru ura più vicina alla linea mediana e

laterale una stru ura più lontana da essa. Ad esempio, l'occhio sinistro è mediale rispe o all'orecchio

sinistro, mentre quest'ul mo è laterale rispe o all'occhio. Stru ure dalla stessa parte del corpo rispe o alla

linea mediana sono definite ipsilaterali, mentre quelle dalla parte opposta sono controlaterali.

Per esaminare le stru ure del sistema nervoso, è necessario sezionarlo. Vi sono tre piani di sezione

principali: il piano trasversale (coronale o frontale), il piano sagi ale e il piano orizzontale.

Il sistema nervoso è suddiviso in due compar men principali: il sistema nervoso centrale (cervello e

midollo spinale, contenu nelle ossa craniche e nella colonna vertebrale) e il sistema nervoso periferico

(nervi cranici e spinali e gangli periferici, situa al di fuori delle ossa craniche e della colonna vertebrale).

Il cervello è composto da neuroni, cellule gliali e altre cellule di sostegno. È l'organo più prote o del corpo,

racchiuso nella scatola cranica e immerso nel liquido cerebrospinale. Riceve un ricco apporto di sangue ed è

prote o dalla barriera ematoencefalica. Poiché il cervello non può produrre energia senza ossigeno, è

fondamentale un flusso sanguigno costante. Un'interruzione di un secondo riduce notevolmente l'ossigeno

disponibile, mentre un'interruzione di sei secondi causa incoscienza e un'interruzione di pochi minu può

provocare danni permanen .

Le meningi

Il sistema nervoso è prote o da un rives mento di tessuto conne vo chiamato meningi. Nel sistema

nervoso centrale, sono presen tre stra di rives mento:

1. La dura madre, lo strato esterno, è spesso, resistente, flessibile ma non elas co.

2. So o la dura madre, si trova la membrana aracnoidea, che ricorda una tela di ragno sia nella

consistenza che nell'aspe o, a causa dei prolungamen simili a filamen di ragnatela che si

estendono verso il terzo strato di rives mento. È soffice e spugnosa.

3. La pia madre, lo strato interno e delicato, aderisce stre amente al sistema nervoso. Con ene i vasi

sanguigni cerebrali e spinali di superficie più piccoli.

Tra la pia madre e la membrana aracnoidea si trova lo spazio subaracnoideo, riempito di un liquido

trasparente e salato chiamato liquido cerebrospinale o liquor.

Nel sistema nervoso periferico, sono presen solo due stra di meningi, la dura madre e la pia madre, che si

fondono per formare il rives mento. Non sono presen la membrana aracnoidea né il liquido

cerebrospinale.

Il termine "madre" deriva dalla traduzione di un tra ato medico del X secolo scri o da un medico persiano,

che u lizzava un termine corrispondente a "madre" per indicare i tessu di rives mento, poiché non

esisteva un termine specifico per questo conce o. Nel XI secolo, il tra ato fu trado o in la no,

probabilmente da un tradu ore non esperto di anatomia del sistema nervoso, che tradusse il termine in

modo le erale come "mater". Questa terminologia è pervenuta fino a noi.

Il sistema ventricolare

Il sistema ventricolare svolge un ruolo cruciale nella protezione e nel sostegno del delicato cervello, che ha

una consistenza gela nosa e pesa circa 1400 grammi. Esso è cos tuito da una serie di cavità e canali

riempi di liquido cerebrospinale, svolgendo diverse funzioni essenziali:

1. Immersione del cervello nel liquido cerebrospinale, riducendo il suo peso ne o a circa 50-80

grammi e diminuendo la pressione alla base.

2. Assorbimento degli ur tra il cervello e l'interno delle ossa craniche durante i movimen della testa.

3. Scambio di sostanze tra i vasi sanguigni e il tessuto cerebrale a raverso il liquido cerebrospinale.

I ventricoli laterali, le due cavità più grandi, si trovano all'interno di ciascun emisfero cerebrale. Sono

collega al terzo ventricolo, situato sulla linea mediana che divide i due emisferi. L'acquedo o cerebrale

conne e il terzo ventricolo al quarto ventricolo.

Il plesso coroideo, un tessuto specializzato, produce il liquido cerebrospinale filtrando il sangue e si estende

in tu e qua ro i ventricoli. Il volume totale del liquido cerebrospinale è di circa 125-150 ml, e la sua

emivita è di circa tre ore. Viene prodo o con nuamente e so oposto a cicli di riassorbimento e ricambio

più volte al giorno.

Il ciclo di produzione del liquido cerebrospinale inizia nei ventricoli laterali, passa al terzo ventricolo e poi,

a raverso l'acquedo o cerebrale, giunge al quarto ventricolo. Da qui, esce a raverso tre piccoli forami che

lo conducono nello spazio subaracnoideo.

Il liquido cerebrospinale circola intorno a tu o il sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale)

a raverso lo spazio subaracnoideo. Viene poi riassorbito nella circolazione sanguigna dalle granulazioni

aracnoidee, stru ure a forma di sacca che consentono il deflusso del liquido cerebrospinale nella

circolazione venosa a raverso il seno sagi ale superiore, situato alla sommità del capo.

È fondamentale che il flusso del liquido cerebrospinale segua questo ciclo. Se si verifica un'ostruzione, ad

esempio a causa di una massa tumorale o di un acquedo o troppo stre o in un neonato, ciò può causare

un aumento della pressione all'interno dei ventricoli. Tu avia, questa condizione, chiamata idrocefalo

ostru vo, può essere tra ata chirurgicamente inserendo una cannula nel sistema ventricolare. Se

l'ostruzione persiste, i vasi sanguigni potrebbero essere occlusi, determinando danni cerebrali permanen .

Lo sviluppo del sistema nervoso

Inizialmente, il sistema nervoso centrale (SNC) ha l'aspe o di un tubo cavo e man ene questa stru ura di

base anche nella sua forma defini va. Durante lo sviluppo, il tubo si allunga, si formano tasche e pieghe, e il

tessuto circostante si ispessisce fino a quando il cervello assume la sua forma finale.

Inizialmente, l'embrione è un disco composto da tre stra cellulari: ectoderma, mesoderma ed endoderma.

Lo sviluppo del sistema nervoso inizia intorno al 18° giorno dopo il concepimento, quando lo strato

ectodermico più esterno si ispessisce, formando la placca neurale. I bordi della placca neurale si sollevano

per formare le pieghe neurali, che delineano un solco in direzione rostro-caudale. A par re dal 21° giorno, le

pieghe neurali si avvicinano e si fondono, dando origine al tubo neurale, che darà origine al cervello e al

midollo spinale. Durante questo processo, una parte dell'ectoderma viene spinta lateralmente al tubo

neurale, formando la cresta neurale, da cui deriveranno i neuroni del sistema nervoso periferico.

A par re dal 28° giorno, il tubo neurale è completamente chiuso, e dall'estremità rostrale si sviluppano tre

vescicole interconnesse. Queste vescicole daranno origine ai ventricoli, e il tessuto circostante si trasformerà

nelle tre par principali del cervello: proencefalo, mesencefalo e rombencefalo.

Nel corso dello sviluppo, la vescicola proencefalica più rostrale si suddivide nelle prime tre cavità

ventricolari. Il tessuto circostante i ventricoli laterali formerà il telencefalo, mentre il tessuto intorno al terzo

ventricolo darà origine al diencefalo. La vescicola centrale del mesencefalo si restringerà per formare

l'acquedo o cerebrale.

Infine, dalla vescicola più caudale si svilupperà il quarto ventricolo, e il rombencefalo si differenzierà nel

metencefalo (composto da ponte e cervelle o) e nel mielencefalo (o midollo allungato, anche noto come

bulbo). All'interno di queste macrostru ure cerebrali, si formeranno ulteriori stru ure con funzioni e

morfologia dis nte.

Dal punto di vista cellulare, il sistema nervoso centrale si sviluppa a par re dalle cellule germinali presen

nella parte interna del tubo neurale, a raverso diverse fasi. Queste cellule sono chiamate cellule

progenitrici. La corteccia cerebrale si sviluppa dall'interno verso l'esterno: le prime cellule prodo e formano

il primo strato, il più profondo, mentre le cellule successive formano gli stra successivi, fino a raggiungere i

sei stra totali.

Nella fase iniziale di sviluppo, le cellule progenitrici si differenziano in nuove cellule progenitrici a raverso

divisioni simmetriche, aumentando lo spessore di uno strato cellulare compa o chiamato zona ventricolare.

Alcune cellule progenitrici migrano poi a breve distanza dalla zona ventricolare e formano la zona

so oventricolare, con nuando a mol plicarsi.

Intorno alla se ma se mana dal concepimento, le cellule progenitrici ricevono un segnale che le induce a

entrare nella fase di divisione asimmetrica, durante la quale si dividono in una cellula progenitrice e una