Sistema nervoso centrale

Che cos’è il sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale (SNC) è uno dei due componenti (insieme al sistema nervoso periferico) del sistema nervoso (Fig.1). Si differenzia dal sistema nervoso periferico in quanto è composto da strutture anatomiche diverse e deputate a funzioni che implicano l’elaborazione di stimoli provenienti dall’esterno e dall’interno, talvolta inviati proprio dal sistema periferico.

Figura 1: distinzione delle varie aree e funzioni del sistema nervoso [Fonte: https://www.chimica-online.it/anatomia-umana/sistema-nervoso.htm]
Figura 1: distinzione delle varie aree e funzioni del sistema nervoso [Fonte: https://www.chimica-online.it/anatomia-umana/sistema-nervoso.htm]

Anatomia del sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale è composto dall’encefalo e dal midollo spinale, strettamente interconnessi e che comunicano con le altre aree del sistema nervoso per permettere al corpo di vivere in equilibrio con se e con l’ambiente circostante. Per comprendere al meglio il suo funzionamento, dobbiamo immaginare l’encefalo come un centro di controllo vero e proprio, sede di elaborazione principale dei sistemi superiori. Le cellule che lo compongono sono le vere responsabili dell’impulso nervoso e sono dette: “neuroni“. L’encefalo è protetto da un tessuto rigido, la scatola cranica formata da vero osso. Al di sotto della scatola cranica troviamo un ulteriore grado di “rivestimento” protettivo che aiuta l’encefalo a non essere danneggiato da movimenti ed urti meccanici: le meningi.

Le meningi

Le meningi sono un sistema di 3 membrane, formate principalemente da tessuto connettivo, sovrapposte l’una sull’altra e che si estendono anche lungo tutto il midollo spinale. Distinguiamo dall’interno verso l’esterno del sistema nervoso centrale (Fig. 2):

  • Pia Madre: che si trova a diretto contatto con l’encefalo e midollo spinale ed è la più sottile delle 3. Il suo ruolo è per lo più di irrorazione visto che contiene le arterie utili per il cervello.
  • Aracnoide: seconda membrana posta in mezzo ma con un piccolo spazio subaracnoideo che la divide dalla pia madre, dove scorre il liquido cefalorachidiano.
  • Dura Madre: parte più esterna delle tre membrane. Da qui partono alcune importanti arterie da cui poi derivano i capillari della pia madre.
Figura 2: Anatomia delle meningi e loro disposizione. [Fonte: https://healthy.thewom.it/salute/emorragia-subaracnoidea/]
Figura 2: Anatomia delle meningi e loro disposizione. [Fonte: https://healthy.thewom.it/salute/emorragia-subaracnoidea/]

Sostanza grigia e sostanza bianca del sistema nervoso centrale

Nel sistema nervoso centrale, sia nella parte dell’encefalo che del midollo spinale, distinguiamo due tessuti che si differenziano per la composizione cellulare (Fig.3).

La sostanza grigia, è priva di assoni mielinizzati e nell’encefalo la troviamo nelle zone più esterne mentre nel midollo spinale localizzata nelle zone interne. E composta principalmente dai corpi cellulari dei neuroni.

La sostanza bianca invece è ricca di assoni mielinizzati pertanto costituisce la fitta rete deputata allo scambio di informazioni sia con l’ambiente interno che esterno. In particolare la distinguiamo dalla sostanza grigia perchè è priva di corpi cellulari dei neuroni e dendriti. Nell’encefalo la troviamo disposta internamente mentre nel midollo spinale, al contrario, nelle zone più esterne.

Figura 3: Nel sistema nervoso centrale distinguiamo sostanza grigia e sostanza bianca. Messe a confronto: Nel midollo spinale (a sinistra) vediamo la sostanza grigia più interna e la bianca più esterna mentre nell'encefalo (a destra) troviamo la situazione contraria.[Fonte: https://www.pinterest.it/pin/730920214493774947/]
Figura 3: Nel sistema nervoso centrale distinguiamo sostanza grigia e sostanza bianca. Messe a confronto: nel midollo spinale (a sinistra) vediamo la sostanza grigia più interna e la bianca più esterna mentre nell’encefalo (a destra) troviamo la situazione contraria.[Fonte: https://www.pinterest.it/pin/730920214493774947/]

L’encefalo

L’encefalo rappresenta la struttura centrale dell’elaborazione delle funzioni cognitive superiori in quanto le diverse aree che lo compongono sono ben strutturate funzionalmente. Nell’encefalo troviamo i XII paia di nervi cranici e possiamo dividere l’encefalo in 4 regioni principali:

  • Telencefalo: composto da corteccia cerebrale (Funzioni: coordinazione e movimento dei muscoli volontari) e sistema limbico (centro di controllo delle emozioni e della memoria). Da qui dipartono il primo paio di nervi cranici (Nervo olfattivo).
  • Diencefalo: composto da Talamo (centro di controllo e passaggio delle informazioni motorie-sensoriali), ipotalamo, ipofisi, epifisi, epitalamo (nel complesso si occupano del controllo della secrezione ormonale). Da qui dipartono il secondo paio di nervi cranici (nervo ottico).
  • Cervelletto (centro di controllo del movimento e della coordinazione motoria)
  • Tronco encefalico: comprendente mesencefalo (movimento oculare), ponte (controllo del respiro) e midollo allungato (controllo delle funzioni viscerali). Da qui dipartono il resto dei nervi cranici (oculomotore, trocleare, trigemino, abducente, facciale, vestibolococleare, glossofaringeo, vago, accessorio, ipoglosso).
Figura 4: Organizzazione anatomica e funzionale dell'encefalo. [Fonte:https://www.appuntioss.it/anatomia-corpo-sistema-nervoso-encefalo/]
Figura 4: Organizzazione anatomica e funzionale dell’encefalo. [Fonte:https://www.appuntioss.it/anatomia-corpo-sistema-nervoso-encefalo/]

Midollo spinale

Il midollo spinale (Fig.5) è una struttura cilindrica che inizia dal midollo allungato e si estende per tutta la colonna vertebrale, alloggiato nell’apposito canale vertebrale. Anche qui, abbiamo un sistema di nervi spinali (31 paia) collegati al midollo mediante le radici. Distinguiamo: radici ventrali, delle fibre motorie e radici dorsali, delle fibre sensitive. Tutte queste fibre nervose raggiungono gli organi interni connettendosi con le varie aree del corpo di cui sono responsabili del controllo fisiologico e dei movimenti. Abbiamo: 8 nervi cervicali, 12 nervi toracici, 5 lombari, 5 sacrali, 1 coccigeo.

Figura 5: il midollo spinale e la sua organizzazione. [Fonte: https://www.microbiologiaitalia.it/didattica/midollo-spinale/]
Figura 5: il midollo spinale e la sua organizzazione. [Fonte: https://www.microbiologiaitalia.it/didattica/midollo-spinale/]

Il midollo spinale rappresenta così un centro di scambio di informazioni tra cervello ed ambiente circostante. Tramite lavoro di coordinazione tra encefalo e midollo spinale, il sistema nervoso centrale è capace di costruire risposte rapide ed adeguate allo stimolo ricevuto e alle circostanze.

Lesioni a carico del midollo spinale

Il midollo spinale è una struttura molto complessa e dunque se lesionata, difficile da rigenerare. Tra le cause che più conosciamo come responsabili di lesioni al midollo spinale, sono gli incidenti di vario genere che possono portare ad una perdita parziale o totale della sensibilità e dei movimenti (paralisi). Come abbiamo visto in precedenza, sono numerosi i distretti che sono controllati dai nervi spinali e quindi capiamo bene come sia importante anche distinguere il sito di lesione e il tipo di nervo coinvolto per poter determinare l’entità del danno.

Ovviamente i primi accertamenti da fare, a seguito di un incidente che può portare a lesioni del midollo spinale, è che non siano compromesse le funzioni vitali del paziente (esempio il respiro o la funzionalità di organi interni). Per moltissimi anni, una lesione spinale ha spesso invalidato la vita di molti pazienti in quanto a causa della scarsa rigenerazione, il trauma è irreversibile e costringe le persone alla sedia a rotelle. Negli ultimi anni però la ricerca ha fatto notevoli passi avanti, aprendo uno spiraglio di speranza per coloro che sono vittime di lesioni spinali.

Ovviamente ad oggi la ricerca è agli albori e dunque i risultati non sono ancora sufficienti per portare ad una completa risoluzione ma sembra esserci un buon miglioramento soprattutto per le lesioni parziali mediante trattamenti con cellule staminali o elettrostimolazione epidurale. In quest’ultima tecnica ci si avvale di una stimolazione medinte impulsi elettrici attraverso elettrocateteri che vengono collegati al midollo spinale del paziente. Costituisce una novità in campo scientifico e si stanno facendo numerose ricerche per rendere questa applcazione sempre più fruibile. Questo approccio permette di ripristinare efficacemente l’impulso elettrico mancante, a seguito della lesione, ed andare così a sostituire le cellule che non funzionano più correttamente.

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Valentina Pisano

Sono una Biologa Cellulare e Molecolare, appassionata di divulgazione scientifica, potente mezzo di diffusione culturale che ritengo necessario sostenere ed implementare! Il mio impegno maggiore ha sempre riguardato la scienza, che oltre ad essere una grande passione è diventata il mio lavoro! Il mio percorso di ricerca inizia dallo studio delle cellule staminali che mi ha portato a conoscenza del loro potenziale nel campo della rigenerazione neurale. Ho proseguito poi con un progetto di ricerca basato sullo studio del Medulloblastoma radio-indotto e i meccanismi che ne controllano l'insorgenza, oggetto del mio lavoro di tesi magistrale, condotto presso il centro di ricerca ENEA. Attualmente sto conseguendo un dottorato di ricerca in "Engineering for energy and environment" presso l'Università degli studi della Tuscia, dove mi occupo di Biofisica e Biosistemi. Nel tempo libero collaboro con l'associazione Slow Food dove, insieme ad altri giovani, promuoviamo la conoscenza dell'ambiente ed il rispetto per la biodiversità. Ci occupiamo di far conoscere il buon cibo, "sano e pulito", per lo sviluppo di un'alimentazione sostenibile.

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