Fondamenti anatomo fisiologici

PROCESSO DI AUTOREGOLAZIONE DELLA SINAPSI

I neurotrasmettitori

Sono molecole chimiche rilasciate da specifici neuroni nello spazio intersinaptico e che sono

in grado di mediare una risposta di tipo elettrico nella cellula con cui entrano in contatto

Ci sono 3 classi di neurotrasmettitori:

1. Aminoacidi;

2. Amine (piccole molecole contenenti azoto che sono immagazzinate in vescicole);

3. Peptidi (grandi molecole immagazzinate in granuli secretori).

I Principali neurotrasmettitori

o Acetilcolina (recettori Nicotinici e Muscarinici)

(recettori α e β)

o Noradrenalina

o Serotonina (recettori AMPA, NMDA, mGluR…)

o Glutammato

o Acido gamma amminobutirrico (GABA)

o Glicina

Lo stesso neurotrasmettitore può avere effetti inibitori o eccitatori, veloci (ionotropi) o lenti

(metabotropi), tutto dipende dal tipo di recettore post-sinaptico su cui agisce.

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■ □ ■

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SISTEMA NERVOSO CENTRALE E PERIFERICO

Il cervello è suddiviso in:

1. encefalo:

a. telencefalo;

b. diencefalo.

2. cervelletto;

3. tronco encefalitico.

Il sistema nervoso centrale si trova nel:

- Encefalo;

- Midollo spinale.

Il sistema nervoso periferico invece:

- Nervi cranici;

- Nervi spinali;

- Sistema nervoso autonomo.

Il Midollo spinale e la Colonna Vertebrale

Il midollo spinale è contenuto nella colonna

vertebrale, in un canale formato tra i corpi

vertebrali i processi spinosi e laterali delle vertebre.

Sistema Nervoso Autonomo periferico che agisce al “di sotto”

È un sistema nervoso prevalentemente del livello di

coscienza, e che controlla le funzioni viscerali.

Due sotto-sistemi antagonisti:

(“lotta & fuga”)

- SNA simpatico

- SNA parasimpatico

✓ battito cardiaco;

✓ ritmo respiratorio;

✓ salivazione;

✓ sudorazione;

✓ diametro delle pupille;

✓ peristalsi intestinale (digestione);

✓ funzionalità vescicale;

✓ eccitamento sessuale.

Anatomia del Proencefalo

- anteriore / posteriore

- superiore / inferiore

- mediale (verso linea mediana) / laterale (via dalla linea mediana)

- rostrale (verso il becco) /caudale (verso la coda)

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- dorsale / ventrale

Anatomia dell’Encefalo

▪ Sostanza grigia - corteccia (proencefalo e cervelletto)

(corpi cellulare) - nuclei profondi:

o talamo (proiezioni alla corteccia)

o nuclei della base;

o amigdala (polo temporale).

- tronco cerebrale:

o nuclei dei nervi cranici;

o sostanza reticolare (vigilanza/allerta);

o centri respiratori.

▪ Sostanza bianca (fibre che possono essere rivestite di mielina)

▪ Ventricoli (cavità che contengono il liquor, liquido cerebrospinale)

Organizzazione dei Lobi

Ciascun lobo può essere descritto in termini di circonvoluzioni.

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Lo spazio stereotassico di Talairach e Tournoux

Lo spazio stereotassico è uno spazio cartesiano definito spazio anatomico standard che

permette di identificare con una semplice gruppo di tre coordinate, tre distanze espressa in

millimetri da un punto di riferimento detto origine.

spazio standard è stata determinata da un’esigenza

La creazione di questo pratica emersa

nel trattamento dell’epilessia:

Spazio stereotassico standard:

Tale atlante contiene tre importanti innovazioni:

- un sistema di coordinate (x, y, z) per identificare una particolare localizzazione del

cervello in relazione a punti di riferimento anatomici;

- un criterio di trasformazione spaziale per confrontare un cervello con un altro;

- un atlante che descrive un cervello standard con etichette anatomiche e

citoarchitettoniche.

Metodo stereotassico:

Il sistema proporzionale permette la localizzazione delle strutture corticali e sottocorticali

con relativa precisione in tutte e tre i piani indipendentemente dalla variabilità nella forma e

nelle dimensioni dell’encefalo.

Usando tale sistema di riferimento proporzionale si ottiene un sistema normalizzato valido

per tutti i cervelli. Questa trasformazione consente di effettuare studi statistici poiché ogni

caso individuale può essere ricondotto a una scala di riferimento comune.

La cosiddetta normalizzazione stereotassica permette di trasformare la risonanza

magnetica del cervello di un singolo soggetto allo spazio standard.

Nello spazio stereotassico standard ci sono tre linee di riferimento:

1. CA-CP line: Tale linea passa attraverso il bordo superiore della commisura anteriore e il

bordo inferiore della commisura posteriore. Tale linea è parallela al solco ipotalamico e

divide il talamo dalle regioni sub-talamiche. Tale linea definisce il piano orizzontale;

2. VCA line: È una linea verticale che attraversa il margine posteriore della commisura

anteriore. Tale linea definisce il piano coronale;

3. Midline: Definisce il piano sagittale (piano interemisferico).

Le distanze tra questi tre piani possono essere misurate in millimetri.

Il sistema di riferimento tridimensionale è stabilito in accordo con le dimensioni massime del

cervello nei tre piani di riferimento. Tale sistema si adatta a cervelli di ogni dimensione e

ugualmente alle immagini neuroradiologiche.

Il template MNI

L’ MNI (Montreal Neurological Institute) ha creato una serie di immagini simile a quelle del

“cervelli” di soggetti normali acquisiti

Talairach che sono basate sulla media di differenti

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L’International Consortium of Brain Mapping (ICBN) ha

tramite risonanza magnetica (MRI).

adottato tali template come standard.

Differenze tra MNI Template e Talairach

Essi non hanno esattamene la stessa forma e dimensione

I lobi temporali nel template MNI si estendono circa 10 mm al di sotto rispetto al Talairach,

per cui è sempre necessario sapere in che tipo di sistema stiamo operando e operare le

adeguate operazioni di correzione.

La Corteccia Cerebrale

- Mantello laminato di neuroni

2

- Superficie di circa 2500 cm

–

- Spessore 2.5 4 mm

Cellule della corteccia cerebrale:

- Cellule stellate

- Cellule piramidali

- Cellule fusiformi (granuli): soma affusolato dal cui lato spuntano due ciuffi di dendriti

Organizzazione della corteccia cerebrale:

I principali strati della corteccia cerebrale:

1. molecolare (poche cellule, fibre di collegamento orizzontale)

2. granulare esterno (efferenze associative locali)

3. piramidale esterno (efferenze cortico-corticali e callosali)

4. granulare interno (afferenze) (proiezioni dal talamo e da altre aree corticale)

–

5. piramidale interno (efferenze midollo e tronco)

6. multiforme (delle cellule fusiformi) (proiezioni al talamo)

Classificazione dell’isocorteccia - 39 -

Distribuzione dell’isocorteccia

Anatomia del Proencefalo (aree di Brodmann) dell’organizzazione

Korbinian Brodmann (1909) definì 52 aree corticali sulla base

citoarchitettonica (tipi cellulari e organizzazione laminare).

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Allocorteccia

Suddivisa in:

- archicorteccia

o ippocampo

- paleocorteccia

o corteccia piriforme/olfattiva

Il circuito di Papez - 42 -

Il caso clinico del paziente HM

All’età di 9 anni Henry Gustav Molaison rimase vittima di una caduta in bicicletta. Questo

incidente causò al piccolo Henry un trauma cranico con perdita di coscienza e a distanza di

breve tempo il bambino iniziò a soffrire di una grave forma di epilessia farmacoresistente.

Henry iniziò a soffrire di epilessia all’età di 10 anni e gli attacchi epilettici a partire dall’età di

15 anni iniziarono ad essere sempre più frequenti comportando nel giovane non solamente

una compromissione del suo stato di salute, ma anche un drastico abbassamento delle sue

performance scolastiche ed una incapacità a condurre una regolare vita sociale.

Nell’anno 1953 Henry Gustav Molaison, all’età di 27 anni, decise di sottoporsi ad un

intervento chirurgico per porre fine agli attacchi epilettici di cui soffriva

L’operazione neurochirurgica fu condotta da William Beecher Scoville con lo scopo di ridurre

gli effetti dell’epilessia. Scoville, che fino ad allora aveva trattato pazienti con simili patologie

rimuovendo porzioni del lobo frontale, per la gravità delle condizioni di Henry decise di

applicare una variante innovativa: asportò otto centimetri di entrambi i lobi temporali

mediali, l’amigdala e i due terzi anteriori dell’ippocampo.

Amnesia anterograda e retrograda

Anatomia del Lobo Frontale

Solchi e giri del lobo frontale: –

1. giro frontale superiore solco frontale superiore (a)

–

2. giro frontale medio solco frontale inferiore (b)

–

3. giro frontale inferiore scissura silviana (S)

–

4. giro precentrale (F ascend.) solco precentrale (c)

Giro frontale inferiore:

pars orbitalis (≈ AB 47)

- pars triangularis (≈ AB 45)

- pars opercularis (≈ AB 44)

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Anatomia del Lobo Temporale

Il planum temporale è fortemente lateralizzato a sinistra nei destrimani normolettori.

Anatomia del Lobo Occipitale

Anatomia del Lobo Parietale

• lobulo parietale superiore: AB 5 (verde) e 7 (giallo) [solco

intraparietale]

• lobulo parietale inferiore: AB 39 (rosso) e 40 (blu)

o giro angolare: AB 39;

o giro sopramarginale: AB 40 - 44 -

Ricapitolando – superficie laterale - 45 -

Anatomia del lobo limbico

Ricapitolando – superficie mediale

Il lobo dell’insula - 46 -

I nuclei della base

Formazione neuronale, pari e simmetrica, costituita dall’insieme di

Lenticolare: globo

pallido e putamen. Il n. l. è situato ventralmente al nucleo caudato e lateralmente al talamo,

da cui è separato per mezzo di un fascio di fibre mieliniche che formano la cosiddetta

capsula interna; è connesso con la corteccia prefrontale, temporale e parietale.

Striato: formazione di sostanza grigia situata alla base di ciascuno dei due emisferi

cerebrali, lateralmente al talamo; fa parte del sistema extrapiramidale e partecipa al controllo

del movimento. Il c. s. è suddiviso in nucleo caudato, putamen e nucleo pallido.

I nuclei della base

a) Fasci di proiezione: diretti ai nuclei sottocorticali, al cervelletto, al tronco e al midollo

spinale

b) Fasci di connessione cortico-corticale

1) sistema delle commissure

- corpo calloso

- commissura anteriore

- commissura posteriore

2) fasci di associazione

3) fasci a u

Le commissure:

A. Commissura anteriore: giro temporale inferiore e medio dei due emisferi

B. Commissura posteriore: aree mesencefaliche

C. Corpo Calloso:

Le fibre che costituiscono il tronco del corpo calloso possono essere divise in quattro

gruppi:

1. fibre superiori esterne: originano dalle porzioni pos