Il sistema nervoso centrale

Per sistema nervoso umano si intende l’unità morfo-funzionale caratterizzata dal tessuto altamente specializzato nell’elaborazione di segnali bioelettrici.

Il sistema nervoso è la centrale di controllo e di comando dell’intero organismo poiché, coordinando tutti gli altri sistemi, mantiene l’omeostasi permettendo la vita.

Anatomicamente può essere suddiviso in sistema nervoso centrale e sistema nervoso periferico.

Il primo è racchiuso nella scatola cranica per quanto riguarda l’encefalo (comprende cervello, tronco cerebrale e cervelletto) e nel canale vertebrale per quanto concerne il midollo spinale; il sistema nervoso periferico è invece rappresentato da strutture nervose periferiche come i gangli, le fibre nervose dei nervi, i recettori sensoriali (termocettori, propriocettori, meccanocettori, recettori per gli odori e per il gusto) e gli organi sensoriali specializzati, neuroni (sensitivi e motori) i cui assoni si estendono fuori dal sistema nervoso centrale per giungere a tessuti e organi.

Dal punto di vista funzionale la principale differenza è che il sistema nervoso centrale sovrintende alle principali funzioni di controllo ed elaborazione dei dati mentre il sistema periferico si occupa di gestire la trasmissione dei dati sensitivi/motori dalla periferia al sistema nervoso centrale e viceversa.

Entrambi i sistemi possiedono le cellule gliali “mielinizzanti”: nel SNC si parla di oligodendrociti, nel SNP di cellule di Schwann.

Entrambi i sistemi possiedono ammassi di corpi cellulari di neuroni: nel SNC sono i nuclei e nel SNP i gangli.

Un’ultima grande differenza riguarda i raggruppamenti degli assoni in fasci: nel SNC prendono il nome di tratti, nel SNP si chiamano nervi.

Nell’uomo adulto il cervello pesa mediamente da 1.3 a 1.4 kg.

Il cervello contiene circa 100 bilioni di cellule nervose (neuroni) e trilioni di cellule di supporto (glia).

Il cervello è composto internamente da sostanza bianca ed è avvolto esternamente da sostanza grigia, la corteccia cerebrale.

La sostanza bianca è costituita da fibre mieliniche, oligodendrociti, astrociti fibrosi e cellule di microglia. Il colore bianco è dato dalla mielina.

La sostanza grigia contiene il soma (corpo cellulare), fibre amieliniche e mieliniche, astrociti protoplasmatici, oligodendrociti e cellule di microglia.

All’interno del cervello si trovano diverse strutture fra cui il talamo, l’epitalamo, l’ipotalamo, l’ipofisi (o ghiandola pituitaria) e i gangli della base che includono l’amigdala, il nucleo caudato ed il nucleo lenticolare (formato a sua volta da putamen e globo pallido). Il caudato ed il putamen costituiscono insieme il cosiddetto striato.

Il cervelletto ed il tronco encefalico sono invece situati alla base del cervello, un’area direttamente collegata con il midollo spinale con cui c’è una continuità diretta di informazioni provenienti dagli altri organi e dall’ambiente, informazioni che vengono integrate affinché possano essere programmate le risposte adeguate da trasmettere al resto dell’organismo.

Il midollo spinale costituisce un vero e proprio prolungamento del cervello, ha una struttura a forma di cilindro e percorre l’intera lunghezza della colonna vertebrale.

La sua struttura è simile alla struttura cerebrale.

Il midollo spinale è lungo circa 43 cm nella donna adulta e 45 cm nell’uomo adulto e pesa circa 35/40 gr.

Nelle sezioni trasverse di midollo spinale la sostanza bianca è localizzata all’esterno e la sostanza grigia all’interno, ove assume una forma ad H.

Nel tratto centrale dell’H si trova una cavità, il canale centrale, residuo del tubo neurale tappezzato di cellule ependimali.

Il tubo neurale è una struttura presente negli embrioni dei cordati, da cui si origina il sistema nervoso centrale. Di forma cilindrica e munito di cavità centrale, il tubo neurale deriva da una regione ispessita dell’ectoderma, la piastra neurale, attraverso un processo detto neurulazione.

La sostanza grigia forma le corna anteriori dell’H contenente neuroni motori dai quali si originano le radici ventrali dei nervi spinali.

Anche le corna dorsali dell’H sono di sostanza grigia che ricevono fibre sensitive dai neuroni dei gangli spinali.

Il corno anteriore è formato da neuroni responsabili delle funzioni motorie mentre il corno posteriore da neuroni adibiti alla funzione sensitiva soprattutto tattile e dolorifica.

L’encefalo ed il midollo spinale sono rivestiti da tre membrane di tessuto connettivo sovrapposte: si tratta delle meningi le quali producono il liquido cerebrospinale, detto liquido cefalorachidiano (fluido che compie una funzione protettiva da possibili traumi).

Le tre meningi sono:

• Dura madre, la più esterna, spessa e fibrosa, riveste la scatola cranica ed il canale vertebrale ed è un vero scudo protettivo;
• Aracnoide, membrana intermedia, sottile (tra pia madre e aracnoide si forma il liquido cefalorachidiano);
• Pia madre, la più interna, ricca di vasi sanguigni che nutrono le cellule nervose.

Il sistema nervoso centrale è la “centralina” del corpo umano dove i dati ricevuti dal sistema nervoso periferico sono rielaborati, e da cui originano le informazioni che il sistema nervoso periferico provvede a trasmettere a tutto l’organismo.

Nello specifico, il cervello processa e interpreta i dati raccolti dal midollo spinale, svolgendo un compito notevole nella maggior parte delle funzioni dell’organismo, inclusi movimenti, sensazioni, pensieri e memoria e monitorando sia le azioni consapevoli del corpo che quelle inconsapevoli.

Il midollo spinale invece dà origine a movimenti riflessi, che hanno luogo in assenza di coinvolgimento delle strutture cerebrali.

La materia grigia che compone la corteccia cerebrale riesce a controllare i movimenti volontari, ma non soltanto.

Questa è la sede deputata al controllo del linguaggio, dei sensi, del pensiero e della memoria.

Zone diverse della corteccia prendono nomi diversi, che fanno riferimento alla funzione che svolgono: si identificano una corteccia motoria, una corteccia somatosensoriale, una corteccia visiva e una corteccia uditiva.

Anche ciascuna delle strutture racchiuse all’interno del cervello svolge ruoli peculiari. L’ipotalamo, invece, regola funzioni autonome quali l’appetito, la sete e la temperatura corporea e prende parte alla elaborazione della memoria e delle emozioni, inoltre emette ormoni che regolano la produzione di altri ormoni nell’ipofisi. Questi ormoni regolano alcune funzioni del metabolismo, regolano l’equilibrio, la risposta allo stress e regolano la sessualità.

L’epitalamo sembra essere responsabile dell’olfatto, mentre l’amigdala regola le emozioni e la paura.

Infine, il cervelletto controlla azioni ed equilibrio, ha un ruolo in alcune tipologie di memoria e influenza le capacità musicali e matematiche.

Le informazioni che sono dirette al cervelletto e che provengono dal cervello invece sono mediate dal tronco encefalico.

Dal tronco encefalico origina gran parte dei nervi che regolano le strutture del cranio e qui si trovano neuroni responsabili del controllo di funzioni essenziali quali il battito cardiaco e la respirazione.

Il midollo spinale, invece, è una sorta di autostrada lungo la quale passano sia le informazioni dirette al cervello, sia quelle mandate dal cervello al resto del corpo. Il controllo dei riflessi muscolo-scheletrici semplici costituisce un ulteriore compito del midollo spinale.