I neuroni: studio, forma, struttura

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Il neurone è l’unità anatomica e funzionale del sistema nervoso; è la cellula sulla quale è basata l’intera organizzazione del sistema nervoso centrale e di quello periferico.
I molteplici legami tra i neuroni (sinapsi) rendono possibile la conduzione dell’impulso nervoso.Cellula nervosa. Il sistema nervoso è formato da neuroni, cellule della nevroglia e cellule di Schwann: i neuroni svolgono funzioni nervose, mentre gli altri due tipi di cellule hanno un ruolo di protezione e nutrizione.

Un neurone è costituito da un corpo cellulare, in cui si trova il nucleo, e da prolungamenti, l’assone da un lato, i dendriti dall’altro, il tutto circondato da una sottile membrana protettiva, la membrana plasmatica, o plasmalemma.

Il corpo cellulare, o pericario, è relativamente massiccio, spesso sferico, talvolta piramidale. Contiene il nucleo della cellula.

L’assone, detto anche neurasse o cilindrasse, è una fibra di lunghezza variabile, dal contorno netto e regolare. Ogni neurone possiede un solo assone.

I dendriti, o processi citoplasmatici, sono fibre ramificate, dall’aspetto granuloso e dai contorni irregolari.
Il corpo cellulare del neurone contiene un unico nucleo rotondeggiante (rosa).Come in tutte le cellule, sussiste una differenza di potenziale elettrico (polarizzazione) tra i due versanti della membrana, chiamata potenziale di riposo: l’esterno della cellula è positivo rispetto all’interno, negativo. Ma le cellule eccitabili come il neurone si distinguono dalle altre per la capacità di creare un altro fenomeno elettrico, il potenziale d’azione o impulso nervoso: in qualche millesimo di secondo e su un brevissimo tratto di memb rana, un flusso di sodio (ione positivo) penetra nella cellula, fenomeno che depolarizza la membrana.

Questo potenziale d’azione, che in seguito si propaga spontaneamente per tutta la circonferenza della membrana, permette di trasmettere un messaggio, informazione sensitiva o ordine motorio. I messaggi arrivano a un dato neurone attraverso i suoi dendriti, i quali li conducono al corpo cellulare (conduzione centripeta). Il corpo cellulare analizza i mes saggi e ne produce dei nuovi, che viaggiano lungo l’assone (conduzione centrifuga). Un neurone è così collegato ad altri neuroni o a cellule muscolari. Il punto di congiunzione tra l’assone di un neur one e i dendriti di un altro prende il nome di sinapsi. A questo l ivello, la trasmissione del messaggio da un neurone a un altro comporta l’intervento di diverse sostanze chiamati neurotrasmettitori.

Studio dei neuroni

La teoria neuronale, secondo la quale il sistema nervoso, al pari degli altri tessuti, è costituito da un insieme di cellule fra di loro variamente collegate, ha trovato una conferma solo dopo che studi morfologici complessi, eseguiti con l’ausilio di tecniche di colorazione particolari, hanno dimostrato che i neuroni cheap jerseys sono in effetti unità interdipendenti ma con una propria identità. I collegamenti esistenti fra neuroni sono infatti tanti e tanto complessi da far pensare, qualche volta, di trovarsi di fronte ad una struttura complessa ed unica, invece che formata da molte cellule separate. Il neurone ha un corpo cellulare denominato pirenoforo, e un insieme di prolungamenti la cui lunghezza e il cui numero di diramazioni sono molto variabili a seconda della cellula esaminata. Di solito un neurone presenta un prolungamento più spesso e lungo rispetto agli altri, che ha il compito di condurre gli impulsi in direzione cellulifuga; tale prolungamento prende il nome di assone.

Gli altri prolungamenti, più brevi e sottili e di solito numerosissimi, conducono i messaggi in senso opposto, verso il corpo della cellula nervosa, e si chiamano dendriti. Il neurone entra in comunicazione con altri neuroni per mezzo dei suoi prolungamenti e tramite dispositivi detti sinapsi (vedi). Le sinapsi sono delle giunzioni nelle quali il segnale elettrico del neurone viene convertito in segnale chimico, ed in un secondo tempo nuovamente in un segnale elettrico.
La direzione del passaggio del segnale attraverso una sinapsi è unica.

I rapporti con il mondo esterno

Oltre a coordinare fra di loro le funzioni delle diverse porzioni dell’organismo, il sistema nervoso degli esseri viventi dotati di un certo grado di evoluzione consente di mettere in rapporto l’organismo con il mondo esterno. Per sopravvivere Authentic infatti l’organismo necessita di poter plasmare le proprie azioni e funzioni sui cambiamenti dell’ambiente nel quale si trova. Il sistema endocrino già di per sé è in grado di attuare qualcuna di queste modificazioni adattative, per esempio risparmiando acqua se la disponibilità di questa sostanza è scarsa, etc. Il sistema nervoso anche in questo campo è in grado di rilevare cambiamenti più rapidi delle condizioni del mondo esterno e di rispondere con modificazioni più rapide dello stato dell’organismo. Per esempio, la presenza di un tessuto muscolare striato rende del tutto indispensabile un sistema di controllo capace di determinarne e guidarne movimenti indirizzandoli verso un fine preciso.

Il sistema nervoso diviene dunque, oltre che un sistema di comunicazione all’interno dell’organismo e fra le varie parti di esso, anche un sistema di relazione fra l’essere vivente ed il mondo che lo circonda. Le relazioni con il mondo esterno (con tutto quanto cioé è “”al di fuori dell’organismo””) sono possibili grazie a particolari strutture che sono capaci di reagire ai cambiamenti dello stato del mondo esterno, segnalando tali cambiamenti ai centri nervosi: si tratta delle strutture indicate comunemente come organi di senso. Il termine organi di senso in questo contesto va inteso in senso molto lato; non si intende infatti parlare solo di organi complessi ed evoluti come l’occhio o l’orecchio, ma anche di strutture molto più semplici, costituite magari da una sola cellula nervosa capace di reagire alla pressione oppure allo stiramento. Tramite queste strutture l’organismo riceve continuamente informazioni sulle condizioni del mondo esterno.

Per poter reagire in maniera significativa ed adattativa alle variazioni del mondo esterno l’organismo deve essere dotato di un sistema effettore in senso lato; negli animali questo effettore è costituito soprattutto dalla muscolatura striata collegata con le strutture ossee, capace di determinare movimenti coordinati dei vari segmenti del corpo. A sua volta la muscolatura necessita di un efficace e preciso sistema di controllo per poter essere utilizzata appieno, e questo sistema di controllo, per le caratteristiche di precisione e di rapidità di reazione che devono contraddistinguerlo, non può essere che di natura nervosa.

Forma e struttura dei neuroni

La forma delle cellule nervose è infatti tale da renderne assai difficile il riconoscimento come unità funzionali utilizzando le metodiche tradizionali di microscopia. Non risulta pertanto sorprendente che la certezza della costituzione “”cellulare”” del sistema nervoso sia stata raggiunta solo in tempi relativamente recenti; questa conquista è stata dovuta in massima parte al paziente e sapiente lavoro di un neuroanatomico spagnolo di grandissimo valore, Santiago Ramon y Cajal. Utilizzando particolari tecniche di colorazione basate su sostanze contenenti sali metallici che, ridotti, danno luogo a composti scuri, questo grande scienziato dimostrò con certezza la presenza di veri elementi cellulari discreti nel sistema nervoso, e studiò in un gigantesco e classico lavoro la costituzione cellulare di gran parte del sistema nervoso centrale.

Le nostre conoscenze odierne sulla costituzione di questa importantissima porzione dell’organismo sono in gran parte ancora basate sul lavoro di questo grande ed infaticabile precursore. L ‘unità funzionale ed anatomica del sistema nervoso è la cellula nervosa o neurone. Il numero di cellule che costituiscono il sistema nervoso dell’uomo è assolutamente impressionante; da alcuni studi necessariamente di carattere approssimativo e speculativo si stima che esse siano qualcosa come 2 x 10 elevato alla decima potenza, cioé circa has venti miliardi. Il numero delle sinapsi è poi più elevato di un ulteriore fattore mille rispetto a questa stima, essendo ogni neurone, in media, dotato di un migliaio di contatti. Questi dati sono talmente enormi da non rendere bene, forse, l’idea della reale complessità del sistema.

Anatomicamente il neurone può essere descritto come segue. Ogni neurone è dotato di un corpo cellulare (detto soma o pirenoforo), la cui forma varia significativamente a seconda del tipo di neurone che si sta considerando: può essere rotondeggiante, ovoidale, piramidale, etc. Dal corpo cellulare del neurone si dipartono poi alcuni prolungamenti. In genere è presente un prolungamento di dimensioni significativamente maggiori rispetto a quelle degli altri; questo prolungamento è denominato assone, mentre gli altri prendono il nome di dendriti. I dendriti di solito sono fortemente ramificati, con moltissime diramazioni (sembrano “”sfioccarsi””); al contrario, di solito l’assone si ramifica relativamente poco.

La differenza funzionale fondamentale fra assone e dendriti è la direzione nella quale i segnali viaggiano. Nell’assone infatti i segnali nervosi si spostano in direzione cellulifuga, allontanandosi dal pirenoforo; si tratta del prolungamento effettore della cellula nervosa. Lungo i dendriti invece viaggiano gli impulsi cellulipeti, diretti verse il pirenoforo. La quantità e la disposizione dei dendriti, monché la lunghezza e le eventuali diramazioni dell’assone, sono assolutamente caratteristici di ogni cellula nervosa e permettono di identificarla e differenziarla rispetto alle altre.

Natura dei neuroni

Le dimensioni delle cellule nervose variano notevolmente da caso a caso. Esistono neuroni nel sistema nervoso centrale che hanno funzioni unicamente locali di “”contatto”” fra altri neuroni; queste cellule sono molto piccole e dotate di una ramificatissima serie di prolungamenti. Altre cellule sono invece destinate a dirigere i movimenti, per esempio di un muscolo posto a notevole distanza; è il caso delle cellule piramidali della corteccia cerebrale, che inviano i loro prolungamenti, tramite il fascio detto per l’appunto piramidale, fino alla parte più bassa del midollo spinale. Risulta evidente come in questi casi le dimensioni del prolungamento assonico della cellula nervosa debbano essere veramente notevoli nella scala delle strutture cellulari: alcune decine di centimetri.

I neuroni posseggono molte delle strutture che caratterizzano tutte le cellule: sono per esempio dotati di un nucleo, che è posto nel pirenoforo. Importantissimo per le funzioni del neurone è l’apparato di sintesi che permette di produrre le sostanze che vengono utilizzate a livello sinaptico come mediatori chimici, di volta in volta diverse Nhl a seconda del neurone considerato. I neuroni appartengono alla categoria delle cellule cosiddette perenni, incapaci di andare incontro ad un processo di mitosi che ne aumenti il numero o ne determini la sostituzione da parte di nuovi elementi, qualora un processo patologico ne causi la morte. Un neurone perduto è quindi perduto per sempre, non rimpiazzabile da parte di altre cellule. Questa “”unicità”” ed insostituibilità delle cellule nervose può essere interpretata in maniera duplice. Da un lato quella di non riuscire più a riprodursi è una proprietà generale delle strutture morfologicamente e funzionalmente molto specializzate e sofisticate. Sembra quasi che l’assunzione di capacità molto specialistiche da parte delle strutture cellulari porti alla perdita di una delle funzioni fondamentali del protoplasma indifferenziato, quella di riprodursi e di crescere. D’altra parte come detto più sopra ogni cellula nervosa è veramente “”unica”” nel suo genere, in quanto dotata di prolungamenti sviluppati in maniera del tutto originale.

Le migliaia di complessi rapporti che ogni cellula nervosa intrattiene con le altre componenti del sistema nervoso, che si sviluppano nel corso della formazione del sistema stesso, rendono del tutto impensabile la sostituzione del singolo elemento distrutto da una causa lesiva. Se il neurone è vivo, ci sono probabilità che esso superi il danno e si rigeneri ; uno dei primi effetti delle lesioni alle strutture nervose cellulari è infatti una degenerazione dei loro prolungamenti. Quando il neurone “”muore”” però esso non può essere sostituito in alcun modo da un’altra cellula, come avviene in strutture meno specializzate (per esempio nel fegato, capace di una vera e propria attività rigenerativa).

Neuroni sensitivi

Da essi originano i fasci nervosi che veicolano le sensazioni tattili, termiche e dolorifiche, le quali partono dai recettori cutanei e si propagano lungo il midollo spinale sino a raggiungere la corteccia sensitiva, circonvoluzione parietale localizzata dietro la scissura di Rolando. Le sensazioni provenienti dagli altri organi wholesale mlb jerseys di senso (udito, olfatto, gusto, vista) raggiungono un particolare territorio della corteccia passando ciascuna per un nervo specifico.

Complementare al sistema nervoso somatico, regola in particolare la respirazione, la digestione, le escrezioni, la circolazione wholesale nfl jerseys sanguigna (battiti cardiaci, pressione arteriosa). Le sue cellule dipendono dai centri regolatori posti nel midollo spinale, nel tronco dell’encefalo e nel cervello, i quali ricevono le informazioni provenienti da ciascun organo attraverso le vie sensoriali. Il sistema nervoso vegetativo si divide in due ulteriori sistemi, parasimpatico e simpatico, le cui attività si compensano per coordinare il funzionamento di tutti i visceri.

Come funzionano i neuroni

Il funzionamento del sistema nervoso è basato sulla capacità dei neuroni di condurre lungo i propri prolungamenti cellulipeti e cellulifughi dei messaggi costituiti da segnali elettrici. I neuroni sono inoltre capaci di generare questi messaggi quando stimolati in maniera adatta. Le basi della trasmissione dei segnali nervosi sono da ricercare in una proprietà comune a tutte le cellule della materia vivente, che nel sistema nervoso è però stata messa a frutto ed utilizzata in maniera particolare: la polarizzazione delle membrane.

Le membrane cellulari sono costruite in modo da essere più permeabili a certe sostanze elettricamente cariche rispetto ad altre; nello spessore della membrana inoltre sono situate delle vere e proprie “”pompe”” molecolari capaci di introdurre ed estromettere attivamente ioni. La presenza di questi meccanismi, che riflette la necessità di mantenere un ambiente intracellulare dalle caratteristiche costanti per permettere un corretto svolgimento delle attività della cellula, provoca la formazione di un potenziale elettrochimico fra i due versanti, interno ed esterno, della membrana cellulare. Questa è una proprietà generale delle cellule: il versante interno della membrana è più negativo rispetto a quello esterno. Le cellule del sistema nervoso (ed entro certi limiti anche quelle del sistema muscolare) hanno assunto una proprietà che è una diretta conseguenza di tale polarizzazione: sono eccitabili.

L’eccitazione di una membrana cellulare consiste nella comparsa di una momentanea ed improvvisa inversione nel potenziale esistente attraverso la membrana; per un breve istante l’interno della membrana diviene positivo rispetto all’esterno, in un punto determinato. Tale evento s costituisce un segnale detto “”potenziale d’azione””. La caratteristica importante è che il potenziale d’azione ha la capacità di propagarsi in maniera del tutto autonoma, tramite una serie di minuscoli “”cortocircuiti””, lungo tutta la membrana. Nelle cellule nervose, il potenziale d’azione viaggia ad elevata velocità lungo i prolungamenti (sia verso il pirenoforo, sia verso la periferia) dando origine a quello che chiamiamo “”segnale nervoso””.

La comunicazione fra cellula e cellula, come si è accennato, non avviene per trasmissione diretta dell’impulso elettrico che costituisce il segnale nervoso, ma è basata sulla presenza di briefly strutture dette sinapsi. Le sinapsi dei convertitori di segnali elettrici in segnali chimici. Quando il potenziale d’azione giunge alla sinapsi, esso determina la secrezione nello spazio sinaptico di una piccolissima quantità di una sostanza detta mediatore chimico. La presenza di questa sostanza nello spazio sinaptico va a modificare lo stato del neurone seguente, wholesale nfl jerseys stimolandolo a produrre un potenziale d’azione (sinapsi eccitatrice) oppure rendendolo meno eccitabile (sinapsi inibitoria).

Ogni neurone del sistema nervoso centrale è continuamente sottoposto ad una miriade di stimolazioni da parte dei mediatori chimici prodotti dalle migliaia di sinapsi che lo interessano. L’attività del singolo neurone (cioè la frequenza alla quale esso emette i propri potenziali di azione) dipende pertanto, istante per istante, dalla risultante di tutte le influenze sinaptiche che si trovano a monte. In questo senso il neurone, oltre che una unità anatomica e funzionale del sistema nervoso centrale, è anche una grande unità di integrazione dell’informazione; esso è infatti in grado di emettere un messaggio (una serie di potenziali d’azione ad una determinata frequenza, per esempio) dipendente dalla risultante di un enorme numero di informazioni che esso riceve, a monte, da parte dei neuroni che con esso si mettono in contatto tramite le strutture sinaptiche.

Fibra nervosa

Fibra formata da un assone (prolungamento di un neurone), che può essere ricoperta da una guaina di mielina (sostanza lipidica e proteica la cui funzione è accelerare la trasmissione dell’impulso nervoso) e da quella di Schwann (formata da cellule gliali che proteggono e sostengono i neuroni). Alcune fibre nervose sono specializzate nella motricità, altre nella trasmissione di impulsi sensoriali.

Vie ottiche

Lat. tractus opticus. Strutture nervose che trasmettono la percezione visiva dalla retina alla corteccia occipitale del cervello.

Le vie ottiche di ciascun occhio sono costituite da tre livelli di neuroni.

Primo livello di neuroni

Intraretinico, corrisponde alle cellule bipolari che hanno una connessione sinaptica con le cellule fotorecettrici della retina, i coni e i bastoncelli.

Secondo livello di neuroni

Corrisponde alle cellule gangliari che hanno una connessione sinaptica con i neuroni di primo livello. I loro assoni, molto lu nghi, si riuniscono al livello della papilla per formare il nervo ottico.
I due nervi ottici si incrociano nel cervello, disegnando una X formata da due bande bianche, detta chiasma ottico: le fibre provenienti dalla regione temporale della retina restano allora dallo stesso lato, mentre quelle provenienti dalla regione nasale della retina passano nelle vie ottiche controlaterali; le fibre provenienti dalla regione della macula si incrociano parzialmente, le fibre maculari temporali restano dallo stesso lato e le fibre maculari nasali si incrociano. Dall’angolo posteriore del chiasma hanno origine i tratti ottici, i quali circondano, dalla parte inferiore del cervello, i peduncoli cerebrali che collegano il 291 cervello al midollo e terminano appena sopra, nei corpi genicolati, dove avviene l’ultima sinapsi.

Terzo livello di neuroni

Comincia nei corpi genicolati e percorre le radiazioni visiv e sino alla corteccia del lobo occipitale, situata nella parte posteriore del cervello.

Per studiare le vie ottiche si fa ricorso alla cheap jerseys TC dell’orbita o del cervello e alla risonanza magnetica, eventualmente completata da un’angiografia cerebrale. Sul piano funzionale, l’integrità delle vie ottiche up può essere analizzata con la registrazione dei potenziali evocati visivi. Le alterazioni delle vie ottiche possono essere valutate con lo studio del campo visivo, grazie al perimetro di Goldmann.

Le lesioni delle vie ottiche sono imputabili a malattie vascolari, infiammatorie, degenerative e, soprattutto, tumorali. Il loro trattamento varia a seconda dalla causa. Si possono avere:

  •   alterazioni del nervo ottico nel tratto tra il globo oculare e il chiasma, che si manifestano con una riduzione della visione dell’occhio il cui nervo è leso;
  •   alterazioni del chiasma, dei tratti ottici o delle radiazioni visive, che si traducono in un deficit del campo visivo, variabile a seconda della localizzazione della lesione. L’alterazione del chiasma nel tratto mediano comporta un deficit nel campo visivo dei due occhi dal lato temporale (emianopsia bitemporale). L’alterazione dei tratti ottici o delle radiazioni visive si manifesta con un deficit del campo visivo dallo stesso lato per entrambi gli occhi (emianopsia laterale omonima): per esempio, un’alterazione del tratto ottico sinistro si manifesta con un deficit nel campo visivo destro per entrambi gli occhi.

Chiasma ottico

Lat. chiasma opticum. Incrocio a X delle vie ottiche (insieme di neuroni che conducono l’impulso nervoso dalla retina al lobo occipitale) nell’encefalo. Questa formazione anatomica è situata alla base del cervello, sopra l’ipofisi. La sua compressione, dovuta, per esempio, a un tumore ipofisario, può provocare una perdita parziale della vista, detta emianopsia bitemporale, per cui il soggetto non percepisce ciò che si trova ai lati del suo campo visivo.