Il sistema nervoso centrale è costituito dal cervello e dal midollo spinale. Viene indicato come “centrale” perché combina le informazioni provenienti da tutto il corpo e coordina l’attività attraverso l’intero organismo.
Questo articolo fornisce una breve panoramica del sistema nervoso centrale (SNC). Analizzeremo i tipi di cellule coinvolte, le diverse regioni del cervello, i circuiti spinali e il modo in cui il SNC può essere influenzato da malattie e lesioni.
Fatti veloci sul sistema nervoso centrale
Ecco alcuni punti chiave sul sistema nervoso centrale. Maggiori dettagli e informazioni di supporto sono nell’articolo principale.
- Il SNC è costituito dal cervello e dal midollo spinale.
- Il cervello è l’organo più complesso del corpo e utilizza il 20 percento dell’ossigeno totale che respiriamo.
- Il cervello consiste in circa 100 miliardi di neuroni, ciascuno collegato a migliaia di altri.
- Il cervello può essere diviso in quattro lobi principali: temporale, parietale, occipitale e frontale.
Qual è il sistema nervoso centrale?
Il SNC è costituito dal cervello e dal midollo spinale.
Il cervello è protetto dal cranio (la cavità cranica) e il midollo spinale viaggia dalla parte posteriore del cervello, giù al centro della colonna vertebrale, fermandosi nella regione lombare della regione lombare.
Il cervello e il midollo spinale sono entrambi alloggiati all’interno di una membrana protettiva a triplo strato chiamata meningi.
Il sistema nervoso centrale è stato accuratamente studiato da anatomisti e fisiologi, ma conserva ancora molti segreti; controlla i nostri pensieri, movimenti, emozioni e desideri. Controlla anche la nostra respirazione, la frequenza cardiaca, il rilascio di alcuni ormoni, la temperatura corporea e molto altro.
La retina, il nervo ottico, i nervi olfattivi e l’epitelio olfattivo sono a volte considerati parte del SNC a fianco del cervello e del midollo spinale. Questo perché si collegano direttamente con il tessuto cerebrale senza fibre nervose intermedie.
Di seguito, vedremo alcune parti del sistema nervoso centrale più in dettaglio, a cominciare dal cervello.
Il cervello
Il cervello è l’organo più complesso nel corpo umano; la corteccia cerebrale (la parte più esterna del cervello e la maggior parte in volume) contiene circa 15-33 miliardi di neuroni, ognuno dei quali è collegato a migliaia di altri neuroni.
In totale, circa 100 miliardi di neuroni e 1.000 miliardi di cellule gliali (di supporto) costituiscono il cervello umano. Il nostro cervello utilizza circa il 20 percento dell’energia totale del nostro corpo.
Il cervello è il modulo di controllo centrale del corpo e coordina l’attività. Dal movimento fisico alla secrezione di ormoni, alla creazione di ricordi e alla sensazione di emozione.
Per svolgere queste funzioni, alcune sezioni del cervello hanno ruoli dedicati. Tuttavia, molte funzioni superiori – ragionamento, risoluzione dei problemi, creatività – coinvolgono diverse aree che lavorano insieme in reti.
Il cervello è diviso approssimativamente in quattro lobi:
Lobo temporale (verde): importante per elaborare l’input sensoriale e assegnargli un significato emotivo.
È anche coinvolto nella creazione di ricordi a lungo termine. Qui sono anche ospitati alcuni aspetti della percezione della lingua.
Lobo occipitale (viola): regione di elaborazione visiva del cervello, che ospita la corteccia visiva.
Lobo parietale (giallo): il lobo parietale integra informazioni sensoriali tra cui il tatto, la consapevolezza spaziale e la navigazione.
La stimolazione tattile della pelle viene infine inviata al lobo parietale. Svolge anche un ruolo nell’elaborazione del linguaggio.
Lobo frontale (rosa): posizionato nella parte anteriore del cervello, il lobo frontale contiene la maggior parte dei neuroni sensibili alla dopamina ed è coinvolto nell’attenzione, nella ricompensa, nella memoria a breve termine, nella motivazione e nella pianificazione.
Regioni del cervello
Successivamente, esamineremo alcune regioni cerebrali specifiche in modo un po ‘più dettagliato:
Gangli della base: coinvolti nel controllo di movimenti motori volontari, apprendimento procedurale e decisioni su quali attività motorie eseguire. Le malattie che colpiscono quest’area includono il morbo di Parkinson e la malattia di Huntington.
Cervelletto: principalmente coinvolto in un preciso controllo motorio, ma anche nel linguaggio e nell’attenzione. Se il cervelletto è danneggiato, il sintomo principale viene interrotto dal controllo motorio, noto come atassia.
L’area di Broca: questa piccola area sul lato sinistro del cervello (a volte a destra in individui mancini) è importante nell’elaborazione del linguaggio. Una volta danneggiato, un individuo trova difficile parlare ma può ancora capire la parola. La balbuzie è a volte associata ad un’area di Broca poco attiva.
Corpo calloso: un’ampia fascia di fibre nervose che si uniscono agli emisferi sinistro e destro. È la più grande struttura di materia bianca nel cervello e consente ai due emisferi di comunicare. I bambini dislessici hanno callosum corpus più piccoli; le persone mancine, le persone ambidestre e i musicisti in genere ne hanno di più grandi.
Midollo allungato: estendendosi sotto il cranio, è coinvolto in funzioni involontarie, come vomito, respirazione, starnuti e mantenimento della pressione sanguigna corretta.
Ipotalamo: seduto appena sopra il tronco encefalico e grosso modo le dimensioni di una mandorla, l’ipotalamo secerne un numero di neurormoni e influenza il controllo della temperatura corporea, la sete e la fame.
Talamo: posizionato nel centro del cervello, il talamo riceve input sensoriali e motori e lo trasmette al resto della corteccia cerebrale. È coinvolto nella regolazione della coscienza, del sonno, della consapevolezza e della vigilanza.
Amigdala: due nuclei a forma di mandorla nel profondo del lobo temporale. Sono coinvolti nelle decisioni, nella memoria e nelle risposte emotive; emozioni particolarmente negative.
Midollo spinale
Il midollo spinale, che corre quasi per tutta la lunghezza della schiena, porta informazioni tra il cervello e il corpo, ma svolge anche altri compiti.
Dal tronco cerebrale, dove il midollo spinale incontra il cervello, 31 nervi spinali entrano nella corda.
Lungo la sua lunghezza, si collega con i nervi del sistema nervoso periferico (PNS) che scorrono dalla pelle, dai muscoli e dalle articolazioni.
I comandi motori dal cervello viaggiano dalla spina dorsale ai muscoli e le informazioni sensoriali viaggiano dai tessuti sensoriali – come la pelle – verso il midollo spinale e infine verso il cervello.
Il midollo spinale contiene circuiti che controllano determinate risposte riflessive, come il movimento involontario che il braccio potrebbe compiere se il dito dovesse toccare una fiamma.
I circuiti all’interno della colonna vertebrale possono anche generare movimenti più complessi come camminare. Anche senza input dal cervello, i nervi spinali possono coordinare tutti i muscoli necessari per camminare. Ad esempio, se il cervello di un gatto viene separato dalla sua colonna vertebrale in modo che il suo cervello non abbia alcun contatto con il suo corpo, inizierà a camminare spontaneamente quando viene posizionato su un tapis roulant. Al cervello è richiesto solo di fermarsi e iniziare il processo, o apportare modifiche se, ad esempio, un oggetto appare nel tuo percorso.
Materia bianca e grigia
Il CNS può essere approssimativamente diviso in materia bianca e grigia. Come regola generale, il cervello consiste in una corteccia esterna di materia grigia e un’area interna che ospita tratti di materia bianca.
Entrambi i tipi di tessuto contengono cellule gliali, che proteggono e supportano i neuroni. La sostanza bianca consiste principalmente di assoni (proiezioni nervose) e oligodendrociti – un tipo di cellula gliale – mentre la materia grigia è costituita prevalentemente da neuroni.
Cellule gliali centrali
Chiamata anche neuroglia, le cellule gliali sono spesso chiamate cellule di supporto per i neuroni. Nel cervello, sono più numerosi delle cellule nervose 10 a 1.
Senza cellule gliali, i nervi in via di sviluppo spesso perdono la loro strada e faticano a formare sinapsi funzionanti.
Le cellule gliali si trovano sia nel sistema nervoso centrale che nel sistema nervoso centrale, ma ogni sistema ha tipi diversi. Le seguenti sono brevi descrizioni dei tipi di cellule gliali del CNS:
Astrociti: queste cellule hanno numerose proiezioni e ancorano i neuroni al loro apporto di sangue. Regolano anche l’ambiente locale rimuovendo gli ioni in eccesso e riciclando i neurotrasmettitori.
Oligodendrociti: responsabili della creazione della guaina mielinica: questo strato sottile ricopre le cellule nervose, consentendo loro di inviare segnali in modo rapido ed efficiente.
Cellule ependimali: rivestimento del midollo spinale e dei ventricoli del cervello (spazi pieni di liquido), creano e secernono il liquido cerebrospinale (CSF) e lo mantengono in circolo usando le loro ciglia a forma di frusta.
Glia radiale: fungono da impalcature per nuove cellule nervose durante la creazione del sistema nervoso dell’embrione.
Nervi cranici
I nervi cranici sono 12 coppie di nervi che si alzano direttamente dal cervello e passano attraverso i fori del cranio anziché viaggiare lungo il midollo spinale. Questi nervi raccolgono e inviano informazioni tra il cervello e le parti del corpo, principalmente il collo e la testa.
Di queste 12 coppie, i nervi olfattivi e ottici derivano dal proencefalo e sono considerati parte del sistema nervoso centrale:
Nervi olfattivi (nervo cranico I): trasmettono informazioni sugli odori dalla sezione superiore della cavità nasale alle lampadine olfattive sulla base del cervello.
Nervi ottici (nervo cranico II): trasportare le informazioni visive dalla retina ai nuclei visivi primari del cervello. Ogni nervo ottico è costituito da circa 1,7 milioni di fibre nervose.
Malattie del sistema nervoso centrale
Di seguito sono elencate le principali cause di disturbi che interessano il sistema nervoso centrale:
Trauma: a seconda del sito della lesione, i sintomi possono variare notevolmente dalla paralisi ai disturbi dell’umore.
Infezioni: alcuni microrganismi e virus possono invadere il sistema nervoso centrale; questi includono funghi, come la meningite criptococcica; protozoi, compresa la malaria; batteri, come nel caso della lebbra o dei virus.
Degenerazione: in alcuni casi, il midollo spinale o il cervello possono degenerare. Un esempio è la malattia di Parkinson che comporta la graduale degenerazione delle cellule produttrici di dopamina nei gangli della base.
Difetti strutturali: gli esempi più comuni sono difetti alla nascita; compresa l’anencefalia, dove al momento mancano parti del cranio, del cervello e del cuoio capelluto.
Tumori: tumori sia cancerosi che non cancerogeni possono colpire parti del sistema nervoso centrale. Entrambi i tipi possono causare danni e produrre una serie di sintomi a seconda di dove si sviluppano.
Disturbi autoimmuni: in alcuni casi, il sistema immunitario di un individuo può attaccare cellule sane. Ad esempio, l’encefalomielite acuta disseminata è caratterizzata da una risposta immunitaria contro il cervello e il midollo spinale, attaccando la mielina (l’isolamento dei nervi) e, quindi, distruggendo la sostanza bianca.
Ictus: un ictus è un’interruzione del rifornimento di sangue al cervello; la conseguente mancanza di ossigeno provoca la morte dei tessuti nella zona interessata.
Differenza tra il sistema nervoso centrale e il sistema nervoso periferico
Il termine sistema nervoso periferico (PNS) si riferisce a qualsiasi parte del sistema nervoso che si trova al di fuori del cervello e del midollo spinale. Il sistema nervoso centrale è separato dal sistema nervoso periferico, sebbene i due sistemi siano interconnessi.
Esistono numerose differenze tra CNS e PNS; una differenza è la dimensione delle celle. Gli assoni nervosi del sistema nervoso centrale (le sottili proiezioni delle cellule nervose che trasportano gli impulsi) sono molto più brevi. Gli assoni nervosi PNS possono essere lunghi fino a 1 metro (ad esempio, il nervo che attiva l’alluce) mentre, all’interno del sistema nervoso centrale, raramente sono più lunghi di pochi millimetri.
Un’altra importante differenza tra CNS e PNS riguarda la rigenerazione (ricrescita delle cellule).Gran parte del PNS ha la capacità di rigenerarsi; se un nervo al dito viene reciso, può ricrescere. Il CNS, tuttavia, non ha questa capacità.
I componenti del sistema nervoso centrale sono ulteriormente suddivisi in una miriade di parti. Di seguito, descriveremo alcune di queste sezioni in modo più dettagliato.
