Tronco encefalico, nuclei propri e nuclei nervi cranici

TRONCO ENCEFALICO

Collocato all’interno del cranio.

Inferiormente: si continua con il midollo spinale; non vi è un limite netto, ma prendiamo

come limite di demarcazione il piano orizzontale a livello dei fori dell’occipitale.

Superiormente: si continua con il diencefalo.

Anteriormente: si appoggia sul clivo dell’occipitale.

Posteriormente: è in rapporto con il cervelletto, separati dalla presenza del IV

ventricolo e dai veli midollari che lo ricoprono.

Struttura compatta (6/7 cm) e tutte le vie (ascendenti e discendenti) passano da esso.

Sono presenti diversi nuclei, non solo quelli dei nervi cranici, ma anche altri che hanno a

che fare con il controllo del movimento e sopravvivenza, ad es quelli della

respirazione e del controllo del sistema cardiocircolatorio.

PORZIONI

1. Bulbo o midollo allungato lungo circa 3 cm e largo 2 cm, con diametro antero-

à

posteriore di 1,3 cm; in rapporto con le arterie vertebrali che andranno a

confluire nell’arteria basilare le solco bulbo pontineo:

2. Ponte

3. Mesencefalo

La struttura è divisa tramite dei solchi trasversali, che sono delle linee di demarcazione:

- Solco ponte-mesencefalico: divide il mesencefalo dal ponte

- Solco bulbo-pontino: divide il ponte dal midollo allungato.

SOLCHI DELLA FACCIATA ANTERIORE

Fessura mediana anteriore: su essa

avviene la decussazione delle piramidi;

dunque l’80% delle fibre che passano

dalle piramidi cambiano lato,

interrompendo la fessura. Essa divide le

piramidi che vanno scendendo verso il

basso, assottigliandosi.

Solco-bulbo pontino

Solco-laterale anteriore

Solco laterale posteriore (detto anche

solco dei nervi misti) perché da qui emergono i nervi cranici 9/10/11 (glossofaringeo,

vago e accessorio).

Complesso olivare inferiore: rilievo imp. Per connessioni con cervelletto

Solco mediano posteriore: solo nella parte chiusa del ponte, dove non c’è ventricolo

cerebrale. Questi solchi continuano nel midollo

con i rispettivi omonimi.

Guardando la parte posteriore si

possono riconoscere il fascicolo

gracile, più mediale, e il cuneato,

più laterale. Questi risalgono e si

dilatano dando origine ai

tubercoli gracile e cuneato,

all’interno dei quali ci sono i

corrispettivi nuclei.

Mentre sopra da ciascun lato si

continua con un peduncolo

cerebellare inferiore.

BULBO

Identifichiamo 2 regioni:

1. Piede: più anteriore, in cui passano fibre mieliniche e piramidi globali

2. Tegmento: parte posteriore, in cui si trovano fascicoli gracile e cuneato con i nuclei.

PONTE

Separato dal bulbo grazie alla linea di separazione del solco bulbo-pontino, da dove

originano 3 nervi cranici: abducente 6, facciale 7 e acustico 8.

In prossimità del solco bulbopontino è inoltre presente anteriormente una cisterna, la

cisterna subaracnoidea pontina, una delle dilatazioni dello spazio subaracnoideo.

Caratterizzato dalla presenza di fasci di fibre che corrono trasversalmente, convergenti

lateralmente a formare il peduncolo cerebellare medio (il peduncolo più grosso) (

I

peduncoli cerebellari sono cordoni di sostanza bianca che collegano il tronco encefalico

con il cervelletto: i PEDUNCOLI CEREBELLARI INFERIORI lo collegano con il bulbo, i

PEDUNCOLI CEREBELLARI MEDI con il ponte e i PEDUNCOLI CEREBELLARI SUPERIORI

); correranno da qui delle fibre ponto-cerebellari, che vanno verso il

con il mesencefalo

cervelletto, originando in realtà dalla corteccia, sarà quindi una via cortico-ponto-

cerebellare.

Presenta altro solco, presente longitudinalmente, il solco basilare mediano (basilare:

perché solco che accoglie l’arteria basilare, formata dalla convergenza delle due

vertebrali)., e ai lati del quale passano fibre piramidali.

Dal ponte emerge il 5° nervo, il trigemino.

Le parti del ponte sono le stesse del bulbo:

- Piede: più anteriore, presenta fibre trasversali, sia fibre longitudinali, oltre ai

cosiddetti nuclei basilari del ponte, coinvolti nella via cortico-ponto-cerebellare.

- Tegmento: più posteriore, con nuclei diversi.

MESENCEFALO

Lungo 2 cm, possiede le stesse porzioni di bulbo e ponte, con una ulteriore:

1. Piede: anteriore; passaggio dei peduncoli cerebrali di cui è sede.

2. Tegumento: nel mesencefalo costituisce la parte intermedia; presenti altri fasci di

fibre e nuclei.

3. Tetto o lamina quadrigemina: parte che contraddistingue il mesencefalo; Presenta

4 collicoli, 2 superiori e 2 inferiori, detti anche tubercoli quadrigemelli, simili tra loro

ma con funzioni differenti.

(collicoli o tubercoli si vedono bene in immagine sotto oppure pag.2 in fondo)

Nella faccia anteriore: si osservano i peduncoli cerebrali, separati dalla fossa

interpeduncolare, dalla quale originano il III paio di nervi cranici; è anche il punto in cui

l’arteria basilare dà origine alle arterie cerebellari posteriori e arterie cerebrali posteriori

(facenti parte del poligono di Willis).

Tra i due peduncoli, c’è la sostanza perforata posteriore, che presenta moltissimi fori

perché ospita il passaggio di piccoli vasi.

Lateralmente i due peduncoli presentano solco laterale al di sotto del quale troveremo il

lemnisco mediale.

I Collicoli superiori del tetto del mesencefalo: ricevono info di tipo visivo

Collicoli inferiori: Info di tipo uditivo

Entrambi sono connessi al talamo tramite dei bracci congiuntivi, connettono i collicoli con

nuclei talamici: i corpi genicolati laterale e mediale. (vedi imm, su veduta postero-

laterale).

VASCOLARIZZAZIONE

Vasi coinvolti:

1. 2 arterie vertebrali convergono nella basilare

à

2. Basilare dà origine alle cerebrali posteriori

à

3. Spinale anteriore e posteriore

4. Arterie cerebellari:

a. PITA

b. SC

5. Arteria comunicante posteriore.

NERVI CRANICI

Nervi periferici dedicati all’innervazione principalmente della testa (con qualche

eccezione).

N° Nome

I OLFATTIVO Media informazioni olfattive Costituito da filuzzi olfattivi, presenti

a livello dei recettori della mucosa

nasale ed insieme, passando per la

lamina cribrosa, si portano a

formare sinapsi con bulbo olfattivo

localizzato al di sopra.

II OTTICO Trasporta Informazioni visive Origina dagli assoni delle cellule

gangliari della retina. È mielinizzato

dagli oligodendrociti (anomalia xkè

nervi periferici devono essere

mielinizzati da cellule di Schwann)

conseguente alla sua origine

embriologica dal diencefalo.

III OCULOMOTORE comune Oculomotore somatico + Uno dei 3 nervi oculomotori, oltre ad

componente parasimpatica essere ‘somatico’, (ovvero dedito

all’innervazione dei muscoli retti

superiore medio e inferiore, del

muscolo obliquo inferiore e del

muscolo elevatore della palpebra),

ha un nucleo a componente

parasimpatica dedicato

all’innervazione dello sfintere della

pupilla (chiude il diaframma per

limitare l’ingresso della luce) ed il

muscolo ciliare (per permettere

messa a fuoco dell’immagine su

soggetto lontano o vicino)

IV TROCLEARE Esclusivamente motorio Innerva il muscolo obliquo

superiore, uno dei m. estrinseci

dell’occhio.

V TRIGEMINO Nervo sensitivo + piccola Trasporta informazioni sensitive

branca motoria dalla faccia, dalle meningi e in parte

dall’occhio. Branca motoria con

feedback verso i muscoli

masticatori, il tensore del velo

palatino ed il ventre del muscolo

gastrico.

VI ABDUCENTE Motorio Innervazione del muscolo retto

laterale dell’occhio. ‘abducente’ per

la funzione di ‘abdurre’ l’occhio,

portarlo verso l’esterno.

VII FACIALE Motorio, sensitivo, Motorio: innerva i muscoli mimici

parasimpatico Sensitivo: costituito da fibre

gustative che provengono dai 2/3

anteriori della lingua

Parasimpatico: fibre che innervano

le ghiandole lacrimali, salivari e

nasali.

VIII STATOACUSTICO o Sensitivo Raccoglie le informazioni

VESTIBOLOCOCLEARE dall’orecchio interno, sia di natura

vestibolare (relative all’equilibrio) sia

uditive.

IX GLOSSOFARINGEO Motorio, sensitivo e Motorio: innerva muscoli della

parasimpatico faringe

Sensitivo: trasporta info di tipo

gustativo dal 1/3 posteriore della

lingua

Parasimpatico: fibre che innervano i

glomi (o corpi) carotidei coinvolti nei

riflessi della pressione.

X VAGO Motorio + parasimpatico Particolarità di ‘vagare’ per il corpo e

raggiunge zone a lunga distanza

come torace e addome, a differenza

degli altri nervi cranici dedicati

all’innervazione della testa.

Motorio: per muscoli della faringe e

laringe

Nervo per eccellenza

dell’innervazione parasimpatica:

tratto digerente, respiratorio etc.

XI ACCESSORIO spinale Motore Chiamato così perché origina dai

neuromeri alti cervicali del midollo

spinale. È un nervo motore che

innerva in particolare il muscolo

sternocleidomastoideo e m.

trapezio.

XII IPOGLOSSO Motore Innerva muscoli della lingua.

Particolarità:

I e II costituiscono un’eccezione rispetto agli altri, perché non hanno emergenza e nuclei a

livello del tronco encefalico.

III, IV e VI sono nervi oculomotori e sono finalizzati ai movimenti degli occhi, per

l’innervazione di tutti e 6 i muscoli estrinseci dell’occhio (4 retti, superiore inferiore mediale

e laterale, 2 muscoli obliqui, superiore ed inferiore).

Possono avere composizione esclusivamente motoria, esclusivamente sensitiva oppure

mista.

I nervi cranici dal III al XII emergono a livello del tronco encefalico.

GENERALITÀ DEL TRONCO ENCEFALICO

Si descriveranno nel dettaglio le strutture dei nuclei propri del mesencefalo, del ponte, del

midollo allungato ed i fasci di fibre che li attraversano.

La struttura del tronco encefalico è piccola, ma molto compatta, di conseguenza tutte le

informazioni ‘da’ e ‘per’ il cervello, passano attraverso il tronco encefalico.

Oltre alla presenza dei nuclei dei nervi cranici, vi sono i nuclei propri del tronco

encefalico, che sono adibiti a funzioni diverse come: tono muscolare, connessioni

con cervelletto, mantenimento della postura e le funzioni connesse direttamente

con la vita (respiratorie e cardiache).

L’architettura così compatta del tronco encefalico, fa sì che lesioni anche piccole possano

colpire molti sistemi, determinando condizioni molto compromesse.

Citata la sindrome Locked-in: paziente paralizzato dalla testa ai piedi ma cosciente.

‘Scafandro e farfalla’.

SVILUPPO EMBRIONALE DEL

TRONCO ENCEFALICO

DISPOSIZIONE DEI NUCLEI NEURONALI NEL TRONCO ENCEFALICO

Durante lo sviluppo, la struttura si modifica dal tubo neurale fino ad avere, all’altezza del

tronco encefalico, il IV ventricolo cerebrale.

Come visto per il midollo spinale, possibile identificare:

- una lamina alare: natura sensitiva

- Una lamina basale: natura motoria.

I vari gruppi di neuroni si distribuiscono con un’organizzazione antero-posteriore analoga a

quella analizzata nel midollo spinale, in cui si trovano anteriormente i motoneuroni

somatici, poi motoneuroni viscerali, i neuroni sensitivi viscerali e, più posteriormente, i

neuroni sensitivi somatici.

Però ! come mostrato nell’imm. Nel tronco encefalico il IV ventricolo induce uno

spostamento dei gruppi di neuroni da una posizione posteriore a laterale, creando

un’organizzazione medio-laterale.

Quindi nel tronco encefalico si trovano le stesse suddivisioni e raggruppamenti del midollo

spinale: medialmente si trovano i motoneuroni somatici mentre, più lateralmente, i

motoneuroni viscerali, i neuroni sensitivi viscerali e i neuroni sensitivi somatici. (le

stesso colonne di prima, si dispongono più orizzontalmente.

Nel tronco encefalico, ci sono altri due gruppi di neuroni (assenti nel midollo spinale:

1. Localizzato nella posizione laterale nel tronco (colorato in viola) dedicato ad una

sensibilità somatica speciale legata ai nervi di tipo uditivo e vestibolare.

2. In arancione, spostato verso l’interno rispetto agli altri nuclei che sono prossimi alla

superficie del IV ventricolo. Questo gruppo si trova più in profondità e per questo si

dice essere in seconda posizione, rappresenta i neuroni e le colonne di neuroni

motorie branchiali. Il termine branchiali fa riferimento a delle strutture presenti nel

corso dello sviluppo, ovvero gli archi branchiali e faringei, che nel corso dello

sviluppo danno origine a una serie di muscoli masticatori, mimici ecc. Quindi in

seconda posizione abbiamo i neuroni che si occupano dell’innervazione di questi

ultimi muscoli.

IL MESENCEFALO Abbiamo già visto la

suddivisione del

mesencefalo, nelle

sue 3 porzioni: piede,

tegmento e tetto.

La porzione

anteriore, ovvero il

piede ed il tegmento,

è separata da un

nucleo chiamato

Sostanza Nera del

Soemmering.

SOSTANZA NERA DEL SOEMMERING

Definita ‘nera’ perché mesencefalo sezionato, presenta in questa sezione un colorito

nerastro. È composta da 2 parti:

1. Parte compatta: da essa proviene il colore nero, dato dalla presenza di un

pigmento che si accumula in queste cellule, la neuromelanina, la cui sintesi deriva

dal metabolismo della dopamina (il nt usato da questi neuroni).

2. Parte reticolata: da essa proviene il colore rossiccio, dato dalla presenza di Fe.

Le due parti presentano differenze a livello morfologico, di nt utilizzati e a livello delle loro

proiezioni.

AFFERENZE EFFERENZE

Anteriore: fascicolo strionigro dal nucleo Nigostriate (verso lo striato con cui

caudato (uno dei gangli della base)e vie comunica in loop)

cortinigre dalla corteccia frontale

Posteriore: dal putamen (uno dei gangli Parte reticolata del talamo

della base) e dalla corteccia paracentrale

NEURONI PIGMENTATI NEURONI NON PIGMENTATI

Contengono neuromelanina; sono TH- Positivi alla calretinina (bipolari) e

positivi (presentano tirosina idrossilasi, parvalbumina (piccoli e multipolari)

l’enzima che produce la dopamina), sono

medio-grandi, triangolari e multipolari, a

volte fusiformi.

PARTE COMPATTA PARTE RETICOLATA

Meccanismo di feedback del loop Proietta al talamo

strionigrostriatale (striato sostanza

à

nera striato): ogni neurone TH proietta a

à

100 neuroni striatali.

Molte connessioni, come dal nucleo La sostanza nera è talmente tanto

accumbens (parte più ventrale dello coinvolta nei circuiti dei gangli della base,

striato), e proietta all’accumbens e alla che la parte reticolata è considerata uno

corteccia limbica. dei due nuclei di output dei gangli della

base (insieme al globo pallido, come si

vedrà)

Più dorsale rispetto alla parte reticolata Più ventrale rispetto alla parte compatta

Utilizza dopamina Utilizza i GABA

Entrambe con circa 280.000 neuroni, medialmente e lateralmente, la parte reticolata e

quella compatta si fondono.

Dorsalmente, tra la sostanza nera e il nucleo rosso (altro nucleo del mesencefalo), si trova

il nucleo parabrachiale.

MORBO DI PARKINSON

Abbiamo detto che parte nera produce dopamina: il pigmento che si accumula giustifica il

colore scuro.

La dopamina entra in gioco all’inizio dei movimenti (fa da starter) e nei movimenti

involontari. La degenerazione selettiva di queste cellule provoca il morbo di Parkinson.

Nell’imm. Accanto si può notare in alto, il mesencefalo in un

soggetto sano, in cui è evidente la striscia nera. In basso invece il

mesencefalo di un soggetto affetto da Parkinson, caratterizzato da

una degenerazione selettiva dei neuroni della parte compatta della

sostanza nera.

I sintomi del Parkinson sono legati al movimento:

- Tremore a riposo (caratteristico quello della mano detto del

‘contamoneta’)

- Rigidità: non fa da starter quindi all’inizio il movimento è

molto a scatti.

- Perdita della mimica facciale (in stadi più avanzati).

Terapia classica: somministrazione di L-dopa (dopamina stessa

non passa la barriera emato-encefalica). Cura che funziona nei

primi anni, ma dopo peggiora. Si sta studiando come approccio

terapeutico alternativo la sostituzione cellulare delle popolazioni

morte, ma trattamento definitivo non ancora presente.

NUCLEO ROSSO

Altro nucleo del mesencefalo, chiamato così perché contiene del ferro.

AFFERENZE EFFERENZE

Dentatorubre: dal dentato (un nucleo del Rubroreticolari: dirette verso la

cervelletto), attraverso il peduncolo formazione reticolare del tronco encefalico

cerebellare superiore.

tettorubre: dai collicoli superiori Rubroolivari, verso l’oliva (un nucleo del

midollo allungato), una via che si porta poi

verso il cervelletto.

Pallidorubre: dal globo pallido Rubro spinali (sistemi mortori laterali).

Corticorubre: dalla corteccia La sua funzione (del nucleo rosso) è importante

per il tono muscolare, la posizione del corpo e la

deambulazione.

Una lesione causa tremore a riposo, cambiamenti

del tono muscolare e movimenti coreoatetosici

(‘corea’=danza), ovvero movimenti incontrollati

che simulano una danza.

COLLICOLI SUPERIORI ED INFERIORI

A livello del tetto della lamina quadrigemina, si trovano 4 rilievi, 2 collicoli superiori e 2

inferiori.

I collicoli superiori

Hanno una struttura complessa, costituiti da 10 strati di cellule e fibre.

Ricevono informazioni di tipo visivo, ma ricevono anche afferenze somatosensitive e

acustiche: sono un centro di integrazione multisensoriale.

È dai collicoli superiori che partono poi le fibre discendenti, verso il midollo spinale,

responsabili dei riflessi visivi e acustici che, per esempio, permettono di seguire un

oggetto in movimento (guardando fuori dal finestrino).

I collicoli inferiori

Sono nuclei intercalati sulle vie acustiche e anch’essi sono coinvolti in sistemi discendenti

responsabili dei riflessi acustici (quando qualcuno ci chiama e ci si gira per riflesso).

AREA PRETETTALE

Situata di fronte al collicolo superiore e contiene molti nuclei, come il nucleo olivare

pretettale. Questo controlla i riflessi della luce, cambiando apertura della pupilla: può

provocare una condizione di miosi (pupilla ristretta) o di midriasi (pupilla dilatata),

quando c’è poca luce per permettere un > ingresso di fotoni.

Si tratta di un riflesso consensuale: anche se viene stimolato

solo un occhio, restringimento e dilatazione della pupilla

interessa entrambi. Tectum:

Periaqueductal

Tectum: Cerebral aqueduct superior colliculus

gray Cerebral aqueduct

superior Periaqueductal gray

colliculus Pretectum Nuclei:

(above)

Nuclei: oculomotor

Edinger-Westphal

Peduncle:

oculomotor path of oculomotor nerve

(above)

Tegmentum:

Edinger- Pretectum

Westphal red Peduncle:

Tegmentum:

(above) nucleus red nucleus

substancia substancia nigra

Crus cerebri

nigra

Crus cerebri

path of oculomotor nerve

GRIGIO PERIACQUEDUTTALE (PAG)

Esso circonda l’acquedotto di Silvio, che mette in comunicazione III e IV ventricolo

passando nel mesencefalo. Tuttavia, non lo contorna completamente, ma ha una struttura

a ferro di cavallo, che non si chiude ventralmente.

Dal PAG partono delle vie discendenti che sono dirette verso il corno posteriore del

midollo spinale.

AFFERENZE EFFERENZE

Aree corticali Al proencefalo, soprattutto talamo e

ipotalamo

Amigdala Tronco

Ipotalamo Midollo spinale

Tronco

Midollo spinale

Funzioni

- Ruolo nella modulazione del dolore, quindi ruolo analgesico, innalzando la soglia

del dolore.

- Ruolo nelle emozioni, dovuto a connessioni con sistema limbico

- Comportamento di paura e difesa, per connessioni con l’amigdala

- Vocalizzazione e comportamento riproduttivo, per le connessioni dell’ipotalamo.

PONTE

Parte più voluminosa del tronco.

Costituito da fibre trasversali (orizzontali), che si portano posteriormente verso il

cervelletto: si tratta delle fibre ponto-cerebellari, che sfruttano il peduncolo cerebellare

medio. Esse fanno parte della via cortico-ponto-cerebellare, che va dalla corteccia ai

nuclei basilari del ponte, fino al cervelletto attraverso le fibre ponto-cerebellari.

Ci sono anche fibre longitudinali che corrispondono ai classici fasci in salita e in discesa

che passano a livello del ponte.

BULBO O MIDOLLO ALLUNGATO

Costituito anche lui da due porzioni, piede anteriormente e tegmento posteriormente.

Strutture

NUCLEI DELLE COLONNE DORSALI

Il midollo allungato possiede dei nuclei

propri, così come i nuclei gracile e

cuneato, che si trovano all’interno dei

tubercoli gracile e cu