Nozioni, Neuropsichiatria infantile

Principali strutture del sistema nervoso

Il sistema nervoso si compone di sistema nervoso centrale, sistema nervoso periferico, sistema nervoso autonomo e sistema nervoso enterico. La componente principale è il sistema nervoso centrale che si può schematicamente dividere in: midollo spinale, tronco dell’encefalo, gangli della base, sistema viscerale-emotivo e sistema somatico-cognitivo, emisferi cerebrali.

Midollo spinale

Il midollo spinale è una formazione cilindrica di tessuto nervoso posta dentro la colonna vertebrale, composta da una sostanza bianca (costituita da fasci di nervi che salgono e scendono dal cervello e appaiono bianchi perché avvolti da mielina) e da una sezione centrale grigia che prende una forma ad H (formata dai corpi cellulari del midollo spinale, comunemente suddivisi in corna anteriori e corna posteriori; le corna anteriori sono formate da neuroni motori, quelle posteriori da neuroni sensoriali). Funzione del midollo spinale è coordinare le attività sensori-motorie del corpo e regolare il transito delle informazioni motorie (discendenti) e delle informazioni sensoriali (ascendenti). Tale funzione di coordinamento è svolta attraverso gli “archi riflessi”, di cui uno dei più noti è il riflesso di allontanamento (quando una persona tocca qualcosa di doloroso la sensazione viaggia fino alle corna posteriori dove determina l’attivazione di uno o più interneuroni che a loro volta attivano dei motoneuroni che determinano l’allontanamento della zona dalla fonte del dolore; la reazione è molto veloce e inconsapevole perché solo successivamente attraverso una via dolorifica più lunga l’informazione sensoriale viene elaborata dalla corteccia e diventa consapevole).

Tronco dell’encefalo

Il tronco dell’encefalo è una struttura di collegamento tra midollo spinale e cervello, si compone di tre elementi: bulbo, ponte e mesencefalo. Il bulbo è la parte terminale del midollo spinale, nel punto in cui questo entra nel cranio, si compone di nervi ascendenti e discendenti e della formazione reticolare, un insieme di circa 100 piccoli nuclei che regola il ritmo sonno-veglia, il tono muscolare, la respirazione, il battito cardiaco e la circolazione. Il ponte, posto sopra il bulbo, è formato da nervi ascendenti e discendenti e mette in collegamento il cervelletto con la corteccia. Il mesencefalo, confina inferiormente col ponte e superiormente con il diencefalo (talamo e ipotalamo) ed è composto da una parte ventrale e una dorsale; in quella dorsale, verso la nuca, si trovano i collicoli inferiori e superiori che regolano rispettivamente funzioni uditive e visive; in quella ventrale, verso il collo, si trovano nervi e tre complessi di sostanza grigia, il nucleo rosso, la sostanza nera e il grigio periacqueduttale (che regola i comportamenti esplorativi, sessuali, le risposte di difesa, di rabbia, il dolore).

Gangli della base

Gangli della base: insieme di strutture molto antiche poste al centro del cervello, regolano i comportamenti istintuali-motori e le routines comportamentali.

Sistema viscerale emotivo

Il sistema viscerale emotivo è formato da un insieme di strutture, detto sistema limbico, composto da amigdala, ippocampo, area del setto, area preottica, ipotalamo e il grigio periacqueduttale del mesencefalo, che generano e regolano le emozioni di base e i comportamenti prosociali. Una delle componenti più importanti è l’ipotalamo, formato da piccoli nuclei posti sotto al talamo, tale struttura controlla il sistema nervoso autonomo ed enterico, il sistema endocrino, l’omeostasi, le emozioni e i comportamenti istintivi.

Sistema somatico-cognitivo

Il sistema somatico-cognitivo è costituito dalla porzione di corteccia che avvolge il sistema limbico e il talamo; regola gli stati di coscienza, emozioni, memoria e fa da filtro alle informazioni sensoriali. Il talamo è una struttura posta sopra il mesencefalo che riceve informazioni dal sistema nervoso e da diversi sistemi sensoriali e le smista alla corteccia. La corteccia presenta delle pieghe profonde dette scissure e delle pieghe più superficiali dette solchi, si compone per il 90% di neocorteccia, ovvero corteccia composta da sei strati che si è sviluppata nell’evoluzione più recente dei mammiferi e che comprende due tipologie di neuroni, quelli piramidali che presentano un grosso assone che esce dalla corteccia e le cellule stellate, piccole cellule a forma di stella. Per motivi di studio la corteccia è stata divisa in aree primarie e associative.

Emisferi cerebrali

Il cervello umano risulta diviso in due emisferi che costituiscono la maggior parte del tessuto nervoso e organizzano le funzioni cognitive più importanti. Una delle caratteristiche più importanti della divisione emisferica è l’incrocio nel controllo neurofisiologico dei due lati del corpo, ovvero le informazioni sensoriali percepite nella parte destra del corpo sono elaborate nell’emisfero sinistro; tale fenomeno era già stato ipotizzato in antichità e confermato con modalità sperimentale nella seconda metà dell’800.

Sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo collega sistema nervoso centrale e enterico, è formato dal sistema nervoso simpatico e dal sistema nervoso parasimpatico; entrambi possiedono due tipi di neuroni, il pregangliare che si trova nel midollo spinale per il simpatico e nel tronco dell’encefalo per il parasimpatico (e che usa come neurotrasmettitore l’acetilcolina) e il postgangliare che per il simpatico si trova nella catena dei gangli simpatici e usa come neurotrasmettitore la noradrenalina, mentre per il parasimpatico si trova in prossimità delle strutture innervate e usa come neurotrasmettitore l’acetilcolina. Il simpatico si attiva nelle situazioni di “lotta o fuga” e determina dilatazione delle pupille, dilatazione dei vasi sanguigni, interruzione delle funzioni digestive e vegetative, dilatazione dei bronchi, accelerazione del battito cardiaco e secrezione di neurotrasmettitori che mettono il soggetto in condizione di allerta. Il parasimpatico si attiva durante la rigenerazione o ricostruzione di riserve metaboliche e determina effetti opposti al simpatico (restringimento delle pupille, riduzione frequenza cardiaca, dilatazione vasi sanguigni dell’intestino e della pelle).

Sistema nervoso enterico

Il sistema nervoso enterico riceve informazioni dal sistema digerente e coordina le attività viscerali, la secrezione ghiandolare e l’assorbimento intestinale; è fortemente influenzato dal sistema nervoso centrale attraverso il sistema nervoso autonomo, ma svolge anche delle azioni autonome attraverso dei meccanismi riflessi; è formato da tre tipi di neuroni, sensoriali, interneuroni e motoneuroni; le tre tipologie sono organizzate in due reti, una coinvolta nella regolazione della mucosa liscia e l’altra posta sotto la mucosa.

Cervello di

• Vermi: midollo spinale
• Pesci: tronco e diencefalo+ midollo spinale
• Rettili: gangli della base+ tronco, diencefalo e midollo spinale
• Mammiferi: corteccia primitiva + precedenti

Principali neurotrasmettitori

La trasmissione del neurone con altri neuroni o cellule ghiandolari o muscolari nella maggior parte dei casi è mediata da una sostanza chimica detta neurotrasmettitore. Vi è un insieme di criteri che permette di definire una sostanza come neurotrasmettitore:

• La sostanza deve essere sintetizzata dal corpo cellulare del neurone.
• La sostanza è immagazzinata nelle vescicole sinaptiche.
• La sostanza è rilasciata dal neurone tramite un processo calcio-dipendente.
• Deve esistere un sistema di terminazione rapida dell’azione del neurotrasmettitore (ricaptazione o inattivazione da parte di enzimi specifici).

Comunemente vengono divisi in neurotrasmettitori formati da piccole molecole e neurotrasmettitori formati da molecole grandi: i neurotrasmettitori piccoli sono di solito coinvolti nella trasmissione veloce e accumulati in piccole vescicole chiare; i più comuni sono le amine (tipo acetilcolina), le amine biogene (dopamina, noradrenalina, adrenalina, serotonina, istamina), gli amminoacidi (GABA, glicina) e altri neurotrasmettitori come il monossido di azoto, gli endocannabinoli; questi neurotrasmettitori agiscono sui recettori provocando apertura/chiusura di canali per il sodio/potassio/cloro.

I neurotrasmettitori formati da molecole grandi sono formati da peptidi neuroattivi (neuropeptidi), sono di azione più lenta, però coprono un’area più vasta e restano in circolo per più tempo. I più comuni sono la vasopressina, l’ossitocina, l’endorfina, l’ormone rilasciante la corticotropina; determinano la depressione dei geni.

Acetilcolina

Acetilcolina: del tipo a molecola piccola, molto diffuso nel sistema nervoso centrale, sistema nervoso periferico e a livello delle sinapsi muscolari, interviene nella regolazione della vigilanza, dell’orientamento, dei processi sensoriali, delle funzioni cognitive, del ritmo sonno-veglia, del comportamento alimentare e sessuale, rallenta o ferma il battito cardiaco; primo neurotrasmettitore scoperto, nel 1900.

Dopamina

Dopamina: prodotto dall’amminoacido tiroxina introdotto con la dieta; tre sono le zone di produzione; è coinvolta sia in termini eccitatori che inibitori nell’iniziativa motoria, emozionale, cognitiva, regola l’eccitazione, la ricompensa interiore, i sistemi del piacere e la secrezione della prolattina. Numerose malattie sono collegate a una disfunzione nella produzione della dopamina: il morbo di Parkinson, dovuto a carente liberazione da una delle tre zone di produzione, la substantia nigra, si caratterizza per tremori, rigidità muscolare, disturbi posturali e cognitivi; la schizofrenia; una ipoproduzione determina basso tono dell’umore, una iperproduzione un tono alto.

Noradrenalina

Noradrenalina: sintetizzata a partire dalla dopamina, è coinvolta nelle risposte alle situazioni di “lotta o fuga”, in quanto stimolando il surrene prepara il soggetto alla lotta o alla fuga aumentando il battito cardiaco e la respirazione, regolando la pressione sanguigna ecc., è coinvolta anche nella gestione dell’allerta, del dolore e di numerosi processi cognitivi; viene prodotta principalmente dai gangli del sistema simpatico e dal locus coeruleus, importante centro del tronco dell’encefalo, in risposta a stimoli visivi, uditivi, olfattivi che indicano pericolo.

Adrenalina

Adrenalina: ormone e neurotrasmettitore simile alla noradrenalina, è prodotta principalmente dalla midollare del surrene e da pochi nuclei del tronco dell’encefalo; è il corrispettivo della noradrenalina ma al livello periferico.

Serotonina

Serotonina: detto anche 5-idrossitriptamina, deriva da un amminoacido introdotto con la dieta, in particolare nei carboidrati, nella carne e nel formaggio; si trova sia nel sistema nervoso centrale sia nel sistema nervoso enterico; viene prodotta nel cervello in una zona composta da 9 nuclei detti nuclei del raphe; da questa zona il neurotrasmettitore viene liberato nel sistema nervoso attraverso cinque vie che raggiungono: gangli della base (dove il neurotrasmettitore è coinvolto nel movimento), ipotalamo e sistema limbico (neurotrasmettitore coinvolto nella regolazione delle emozioni), substantia nigra (neurotrasmettitore coinvolto nelle attività motorie, cognitive e emozionali), spina dorsale e bulbo (neurotrasmettitore coinvolto nella regolazione del dolore), tronco encefalico (neurotrasmettitore coinvolto nella regolazione delle fasi critiche del sonno). A livello di sistema nervoso centrale agisce su dopamina e noradrenalina e ha una serie di funzioni molto complesse quali regolazione del livello di vigilanza, regolazione dell’eccitazione sessuale, regolazione del livello di ansia, del tono dell’umore e dell’appetito; per queste sue funzioni molti antidepressivi agiscono sulla liberazione e azione della serotonina.

GABA

GABA: acido gamma amminobutirrico, prodotto da 1/3 dei neuroni; principale neurotrasmettitore inibitorio che agisce aprendo i canali per lo ione negativo cloro e diminuendo l’eccitabilità del neurone; è coinvolto in molte malattie quali morbo di Parkinson, corea di Huntington, nevrosi d’ansia e attacchi di panico; farmaci come il Valium e i barbiturici agiscono sul GABA, diminuendone l’azione; l’alcool al contrario esercita la sua funzione inibitoria sul cervello potenziando l’azione del GABA.

Glutammato

Glutammato: neurotrasmettitore molto diffuso nel sistema nervoso; interviene nella regolazione del movimento, nella crescita del cervello, nell’apprendimento, nella memoria, nell’attività di filtrazione e selezione degli stimoli; sostanze come la ketamina e la “polvere d’angelo” agiscono su uno dei principali recettori del glutammato, provocando tutta la gamma di sintomi della schizofrenia (deliri, allucinazioni, apatia, disinteresse, difficoltà a formulare pensieri astratti, ad apprendere nuovi concetti); agisce inoltre sulla dopamina, inibendone o accentuandone l’azione.

Endocannabinoidi

Endocannabinoidi: sono due piccole molecole lipidiche, prodotte a livello endogeno; agiscono con un meccanismo retrogrado, andando dal neurone postsinaptico al presinaptico; i recettori sono situati in diverse zone del sistema nervoso centrale, come l’amigdala (il neurotrasmettitore che si lega in questa zona provoca riduzione dell’ansia e della paura), l’ipotalamo (aumento dell’appetito e del desiderio sessuale), i gangli della base e il cervelletto (deficit motori); questi neurotrasmettitori assunti sotto forma di hashish o marijuana, a dosi basse producono euforia, sensazione di calma e rilassamento, diminuzione del dolore, delle capacità attentive, mnestiche e critiche, a dosi alte possono produrre alterazioni della personalità e allucinazioni.

Endorfine

Endorfine: neuropeptidi dalle caratteristiche simili alla morfina, dopo essere stato liberato viene rapidamente ricaptato e decostituito negli amminoacidi di partenza; agiscono riducendo il dolore e l’ansia legata allo stesso; sostanze come gli oppiacei (tipo eroina, morfina, codeina) agiscono legandosi ai recettori delle endorfine e spesso ve ne è un abuso in quanto neutralizzano gli effetti psicoaffettivi del dolore.

Ossitocina

Ossitocina: ormone coinvolto nella regolazione delle contrazioni del parto e nella produzione del latte; viene utilizzato anche come neurotrasmettitore da alcuni neuroni e per questo è coinvolta nella regolazione del comportamento sessuale (rende gli individui sessualmente disponibili e facilita l’attaccamento) del comportamento materno e affettivo (favorisce l’attaccamento madre/bambino) e delle interazioni sociali (un livello basso di ossitocina è presente nei soggetti con autismo).

Vasopressina

Vasopressina: piccolo neuropeptide che interviene nella regolazione della diuresi, del ritmo circadiano, dell’aggressività, della sessualità, delle relazioni di coppia, nell’apprendimento e nella reazione allo stress.

Lateralizzazione emisferica e linguaggio

Per lateralizzazione si intende la localizzazione di una funzione principalmente in uno dei due emisferi. Data la natura del cervello (costituito da due emisferi uniti da un massiccio tratto di fibre, il corpo calloso, che permette ai due lati di comunicare) in condizioni normali è difficile dire se ci sia controllo esclusivo di una funzione da parte di uno dei due emisferi e, eventualmente, da quale emisfero essa sia controllata. Tuttavia è stato possibile definire empiricamente il controllo esclusivo di alcune funzioni da parte di uno dei due emisferi grazie a casi particolari di pazienti split-brain, ovvero pazienti con divisione del corpo calloso dovuta a traumi o interventi chirurgici.

È il caso di pazienti epilettici che non rispondono ai trattamenti farmacologici: in questi casi per evitare la diffusione del focolaio epilettico si interviene recidendo il corpo calloso, intervento dall’altissima invasività, praticato in solo un centinaio di casi; tali pazienti offrono però la possibilità di studiare la lateralizzazione in quanto i due emisferi non possono più comunicare uno con l’altro. Una delle funzioni lateralizzate meglio conosciuta è il linguaggio, ma sono stati condotti studi anche sulle funzioni visive, sul rilevamento dell’odore, l’elaborazione delle informazioni, l’emozione, la mano dominante e le preferenze sessuali.

Per quanto riguarda la lateralizzazione del linguaggio, casi clinici come gli ictus che provocano afasie (difficoltà di linguaggio) provano fortemente come il linguaggio sia una funzione controllata dall’emisfero sinistro: nella maggior parte dei casi clinici infatti, questi ictus, oltre all’afasia, provocano paralisi al lato destro del corpo (mentre rari sono i casi in cui vi è contemporaneamente paralisi del lato sinistro e afasia) e poiché la zona destra del corpo è controllata dall’emisfero sinistro, è lecito ipotizzare che il danno determinante i due sintomi sia localizzato in tale emisfero e di conseguenza che anche il controllo (in questo caso mancante) del linguaggio abbia luogo in questo stesso emisfero. Tale ipotesi è stata confermata, nel corso del XIX secolo da Broca e Wernicke; il primo dimostrò che deficit di produzione del linguaggio sono legati a danneggiamento della corteccia frontale inferiore sinistra, e identificando tale zona (nota come zona di Broca) come area adibita alla produzione; il secondo osservò come pazienti con difficoltà di comprensione avessero una lesione alla corteccia temporale sinistra e identificò quindi tale area come area della comprensione linguistica (oggi area di Wernicke).

Ricerche più recenti dimostrano però che la localizzazione dell’area adibita al linguaggio non è così definita: il 95% dei destrimani infatti codifica il linguaggio dell’emisfero sinistro, mentre la percentuale scende al 70% per i mancini (per il restante 30% il linguaggio è localizzato nell’emisfero destro o bilateralmente); inoltre anche in coloro che codificano il linguaggio nell’emisfero sinistro, alcuni aspetti come la prosodia sono codificati dall’altro emisfero.

Sonno, sogni e ritmi circadiani

Fino alla metà del XX secolo si definiva il sonno come uno stato di minimo arousal; solo con i primi del 1900 si comincia ad ipotizzare il funzionamento neurale del sonno, osservando come soggetti colpiti dalla spagnola presentassero incapacità di mantenere lo stato di veglia, sapendo che una delle complicazioni della malattia era una lesione della substantia nigra del tronco, si comincia a ipotizzare che i centri regolatori del sonno e della veglia fossero localizzati in tale zona; con l’introduzione dell’ECG si ha la possibilità di studiare il sonno, osservando come, durante il sonno, l’attività cerebrale si modifichi.