Appunti di Neuroscienze, lezione1 del corso sul cervello e sulle cellule cerebrali

INTRODUZIONE

Il sistema nervoso riceve informazioni e le traduce in un codice neurale (variazioni di correnti

elettriche) che permette alle stesse di essere elaborate dai neuroni. Il SN è un interfaccia verso il

mondo esterno e svolge molte funzioni, precisamente:

• Ricevere informazioni

• Elaborare informazioni

• Paragonare queste informazioni con quelle già conosciute

• Mettere in pratica le decisioni prese, agire sul mondo esterno.

LO SVILUPPO DEL CERVELLO

Invertebrati

Sono le forme più semplici di vita. Erano all’inizio esseri unicellulari, poi si sono evoluti quelli

pluricellulari, come le spugne. Nelle spugne mancano le cellule nervose, che compaiono invece

nelle meduse. Queste cellule nervose svolgono funzioni fondamentali per la sopravvivenza come

trovare cibo e percepire la luce. Significa cioè ricevere informazioni dal mondo esterno. Sempre

nella medusa, le cellule nervose controllano il movimento per agire quindi sull’ambiente. Ecco

quindi che sono comparse le funzioni di base del sistema nervoso: percepire e agire. Nei

Plantelminti, o vermi piatti, si sono sviluppate cellule nervose che si aggregano insieme. I gangli

sono insiemi di neuroni che si specializzano in compiti precisi. Nelle meduse non erano

specializzate. I gangli inoltre tendevano ad aggregarsi nella parte anteriore del corpo (noi: cervello

in testa) e da li le cellule nervose si espandevano in tutto l organismo. Insetti: sono invertebrati

complessi perché hanno apparati specializzati x es il sistema visivo.

Vertebrati

Si forma l encefalo (parti diverse del cervello con funzioni diverse) più il midollo spinale. Cranio e

colonna vertebrale hanno una funzione protettiva. Non contano le dimensioni del cervello nelle

funzioni cerebrali: tanti animali infatti hanno il cervello più grosso di quello umano, che a sua volta

ha il cervello più grande di tanti altri animali. Il cervello dell'uomo è aumentato di grandezza perché

sono aumentate le funzioni del corpo. L’uomo ha il cervello più complesso, non il più grosso. È più

complesso perché riceve informazioni da miliardi di altre cellule. Inoltre nell'uomo c’è più

specializzazione delle funzioni.

IL CERVELLO UMANO

Il cervello è formato da neuroni e cellule gliali

Le cellule gliali

Sono il collante del sistema nervoso. C'è ne sono di vario tipo e con diverse funzioni. Queste

ultime sono:

sostenere il cervello; impalcatura che contiene i neuroni

• regolare metabolismo e attività dei neuroni

• pulire il cervello: distruggere gli scarti prodotti dai neuroni

• regolare la microazione dei neuroni

• produrre guaina mielinica

•

I tipi di cellule sono:

microglia → cellule spazzine (pulire cervello)

• macroglia → astrociti, oligodendrociti, cellule di Schwann

•

Gli Astrociti si chiamano così perché sembrano delle stelle. Regolano lo scambio di sostanze tra

sangue e neuroni (metabolismo dei neuroni) emettendo sostanze e prendendo i prodotti di scarto

dei neuroni. Gli astrociti inoltre formano la barriera ematoencefalica. Essa filtra il sangue (e le sue

sostanze) per evitare l'arrivo di virus e sostanze nocive nel cervello. La barriera ematoencefalica è

formata da capillari “fenestrati” che fanno passare alcune sostanze e dagli astrociti che filtrano a

loro volta ciò che è passato attraverso i capillari. Gli ormoni servono al cervello e alcune parti dello

stesso servono per monitorare la quantità di ormoni presenti. Essi sono di grandi dimensioni e

faticano a passare attraverso la barriera ematoencefalica. Ci sono punti della barriera meno

selettivi (es la neuroipofisi) attraverso cui gli ormoni possono passare.

Gli Oligodendrociti e le Cellule di Schwann creano la guaina mielinica degli assoni. Gli Olig.

Creano la guaina mielinica nel sistema nervoso centrale, le Cellule di Schwann nel sistema

nervoso periferico. Inoltre gli Oligodendrociti creano la guaina di più neuroni contemporaneamente

mentre le Cellule di Schwann un neurone solo.

La sclerosi multipla è dovuta ad un danno delle cellule Gliali.

Il neurone Il bottone assonale si ramifica e tocca organi bersaglio

(altri neuroni, muscoli...). Il neurone dentro ha un

citoscheletro (strutture proteiche) che determina forma

e struttura del neurone.

Alzheimer → nei neuroni si creano ammassi di alcune

proteine che formano il citoscheletro.

Principio della polarizzazione dinamica → le

informazioni nel neurone seguono un flusso preciso:

Dendriti ricevono informazioni

• Dai dendriti le informazioni vanno al corpo

• neuronale. Nel corpo vengono associate,

elaborate e integrate.

L'assone serve al neurone per rispondere alle

• informazione ricevute, stimolando le cellule

bersaglio.

Dendriti → sono ramificati (“dendro” = albero). Arrivano

informazioni da altri neuroni (tramite sinapsi). Le

informazioni possono arrivare sui dendriti ma anche

sulle “spine”, protuberanze dei dendriti per ricevere

informazioni da più superficie possibile.

Le sinapsi possono avvenire anche sulle spine.

Nel corpo cellulare c'è il nucleo del neurone che contiene il

DNA (i geni). Le informazioni ricevute a volte modificano i geni. Nel corpo cellulare ci sono

anche il citoplasma, i mitocondri (energia) e i ribosomi (sintesi proteine). Le proteine

saranno inviate ad assoni e dendriti.

Il trasporto delle proteine può essere:

Anterogrado → da soma verso assoni/dendriti. Sono proteine appena fatte.

• Retrogrado → contrario. Proteine che non funzionano più e vanno nel soma per

• essere distrutte.

Come avviene il trasporto? Lungo il citoscheletro. Le proteine sono impacchettate dentro

alle vescicole che si spostano su “binari” nel citoscheletro.

Trasporto veloce → 40 cm in un giorno. Trasporto assonico. Serve per portare proteine dal

corpo all'assone e viceversa. Serve per normale funzionamento del neurone.

Trasporto lento → 1 mm al giorno. Flusso assoplasmatico. Serve per sostituire parte

danneggiate del citoscheletro o per modificare strutture.

L'assone ha origine dal corno d'emergenza del soma e serve per portare informazioni dal soma

alle strutture bersaglio (neuroni, muscoli, ghiandole). Gli assoni possono essere lunghissimi.

Possono essere ricoperti di Guaina Mielinica + nodi di Ranvier. L'assone ha il terminale assonico

che può essere molto ramificato. L'assone forma sinapsi con organi bersagli per cominicare.

Classificazione dei neuroni

Classificazione 1 → Quante diramazioni ci sono dal corpo cellulare.

Neuroni unipolari: unica propaggine che fa da dendrite e assone

• Neuroni bipolari: ha assone e dendrite

• Neuroni pseudounipolari: una propaggine che si divide in due

• Neuroni multipolari: tantissimi dendriti e un assone

•

Classificazione 2 → Funzione del neurone.

Neuroni sensoriali → percezione

• Neuroni motori → concentrazione muscoli

• Neuroni associativi → ricevono sia info sensoriali che motorie

•

Classificazione 3 → dividere i neuroni se l'assone va fuori/dentro la struttura in cui sono contenuti.

Neuroni a proiezione → neuroni con assoni fuori dalla struttura. Vanno lontani

• Interneuroni → assone rimane nella zona del soma. Spesso sono i neuroni associativi.

•

La membrana neuronale

Circonda tutto il neurone. È fatta di fosfolipidi. La testa è polare, la

coda è apolare. Polare=

carica elettrica (fosforo).

Apolare= no carica

(parte lipidica).