Anatomia del sistema nervoso: un viaggio nella testa alla scoperta dell'encefalo, del cervello e del midollo spinale.
COME E' FATTO IL SISTEMA NERVOSO
Abbiamo visto come, negli animali, il sistema nervoso si è evoluto fino a raggiungere nei gruppi più "avanzati" una struttura particolarmente complessa. Vediamo, in particolare, come è fatto nell'uomo.
Centrale, periferico e autonomo
Approssimativamente, possiamo distinguere nel sistema nervoso tre parti principali: una "centrale" di produzione degli stimoli nervosi (sistema nervoso centrale), una "rete" di trasmissione di questi stimoli (sistema nervoso periferico) ed un sistema di "controllo automatico" del funzionamento del corpo (sistema nervoso autonomo).
Nel sistema nervoso centrale, costituito come abbiamo già visto dal cervello e dal midollo spinale, sono contenuti i corpi centrali dei neuroni, oltre alle fibre che li mettono in contatto fra loro. Le porzioni formate in prevalenza dai corpi cellulari costituiscono la cosiddetta sostanza grigia, mentre le fibre di collegamento formano la sostanza bianca. Come vedremo meglio in seguito, la maggiore concentrazione di sostanza grigia si osserva nella corteccia cerebrale, dove hanno sede i centri del pensiero, della memoria, della sensibilità e del movimento volontario.
Il sistema nervoso periferico è invece costituito dai nervi, che rappresentano le "vie di trasmissione" degli impulsi nervosi .In quasi tutti i nervi sono presenti sia fibre sensitive, che trasmettono al sistema nervoso centrale gli stimoli raccolti dagli organi di senso, che fibre motorie, che trasmettono ai muscoli volontari i "comandi" provenienti dal sistema nervoso centrale. I nervi possono avere origine sia dall'encefalo (nervi cranici) che dal midollo spinale (nervi spinali).
Il sistema nervoso autonomo, noto anche con il nome di simpatico, è costituito invece da numerosi centri nervosi (cioè da raggruppamenti di cellule nervose) che inviano le loro fibre alla muscolatura involontaria degli organi interni del corpo. Parte di questi centri nervosi formano dei gangli posti nel torace ai lati della colonna vertebrale (gangli del gran simpatico), parte sono invece posti nell'encefalo e nel midollo spinale (centri del cosiddetto parasimpatico, la cui più importante "via di trasmissione" è costituita dal nervo vago, che ha origine nel midollo allungato).
"DENTRO ALLA TESTA"
La parte più voluminosa del sistema nervoso è l'encefalo, dal greco en = dentro e kephale = testa. Si tratta di un nome appropriato, perché questo organo è interamente contenuto nel cranio, che lo protegge efficacemente dagli urti. Un'ulteriore protezione è poi fornita da tre membrane che lo avvolgono completamente, le meningi: la più esterna di esse, particolarmente robusta, è detta dura madre, l'intermedia aracnoide e la più interna pia madre.
Nell'encefalo si possono distinguere tre porzioni principali:
Il midollo allungato o bulbo, che si assottiglia gradualmente nel midollo spinale, da cui non risulta distintamente separato;
il cervelletto, massa ovoidale composta da due emisferi e da una parte mediana più ridotta, detta verme; dal cervelletto dipendono in gran parte il mantenimento dell'equilibrio e la coordinazione dei movimenti;
Il cervello, che ne costituisce la parte più voluminosa e che risulta formato anch'esso da una parte mediana e da due emisferi. La parte mediana presenta alcune cavità comunicanti, i ventricoli cerebrali, e viene suddivisa in porzioni distinte, come ad esempio il ponte, il talamo e l'ipotalamo, cui è collegata una piccola ma importantissima ghiandola a secrezione interna, l'ipofisi. Gli emisferi, collegati fra loro da fasci di fibre nervose (il più voluminoso dei quali forma il corpo calloso), sono percorsi da numerosi solchi più o meno profondi e presentano uno spesso strato superficiale di sostanza grigia, la corteccia cerebrale.
UN AFFASCINANTE "VIAGGIO" NEL CERVELLO
La corteccia cerebrale è la parte da cui dipendono la capacità di comportamento intelligente, di parola, di apprendimento, di immaginazione e di memoria. La sostanza grigia che la compone riceve e interpreta gli impulsi connessi con le attività consapevoli (parlare, riflettere, scrivere, leggere...), ed è quindi la parte più "nobile" del nostro cervello. É quella che interessa maggiormente gli scienziati, e che viene più studiata; il suo studio ci rivela gli aspetti più interessanti dell'attività della mente umana.
I centri corticali
Durante un'operazione al cervello, un chirurgo si accorse che stimolando un certo punto della corteccia provocava la contrazione di un braccio. così, in seguito a studi approfonditi, si è potuta tracciare una "mappa" dei centri della corteccia. Vediamone alcuni.
Centri della sensibilità generale. Si trovano nel lobo temporale del cervello, e registrano gli stimoli provenienti dalle varie parti del corpo (tatto, calore, dolore...). L'estensione sulla corteccia delle aree che "servono" le differenti parti del corpo non è proporzionale alle dimensioni di queste ultime: l'area che riceve stimoli provenienti dalle mani, ad esempio, è alquanto più estesa di quella che riceve stimoli dalle gambe, sebbene le gambe siano molto più grandi delle mani. Tenendo conto di questo fatto, gli scienziati si sono divertiti a disegnare un "omuncolo" in cui le varie parti del corpo sono in proporzione con le rispettive aree sensibili della corteccia: ne risulta un "mostriciattolo" con tronco ridottissimo e con mani e bocca enormi.
Centri motori. Questi centri si trovano nel lobo frontale del cervello; ciascuno agisce su un intero gruppo di muscoli. Questi centri, come altri, sono incrociati: l'uso della mano destra. per esempio, è controllato dalla parte sinistra del cervello.
Centro del linguaggio. In questo centro si forma "l'idea" dei movimenti necessari all'articolazione del linguaggio: quando noi vogliamo pronunciare una parola, questa idea viene trasformata in una serie di impulsi, e poi trasmessa al vicino centro che controlla i movimenti degli organi di fonazione (lingua, laringe, faringe, labbra...). Una lesione di questo centro può portare all'afasia, cioè all'assoluta incapacità di pronunciare le parole.
Centro della visione. L'area destinata alla percezione delle immagini visive si trova nella zona occipitale, cioè nella parte posteriore del cervello. Nell'uomo questo centro è molto sviluppato perché la vista, a differenza di quanto si osserva in altri animali, è il suo senso predominante, quello che svolge il ruolo più importante nei suoi rapporti con l'ambiente.
Centri della memoria. Ognuno di noi ha la capacità di ricordare le cose sia attraverso immagini mentali, sia attraverso concetti. Il nostro cervello funziona come un complesso archivio in cui vengono introdotte e immagazzinate delle schede. Una scheda, ad esempio, può corrispondere ad una parola, e andrà nel centro corticale apposito, in cui viene conservato anche il suo significato. Sembra che, a differenza degli altri centri, i centri della memoria non siano raggruppati in un'area precisa, ma che siano sparsi un po' dovunque nella corteccia. ciò dipende anche dal fatto che non vi è un solo tipo di memoria, ma diversi (memoria visiva, auditiva, a breve e lungo termine).
QUANDO IL CERVELLO É TROPPO LENTO
Abitualmente i nostri movimenti sono determinati dal cervello, che li decide in base alle informazioni ricevute dagli organi di senso. Esiste però un "sistema di sicurezza" tale per cui, in caso di stimoli particolarmente violenti, il movimento di risposta viene scatenato non appena lo stimolo raggiunge il punto più vicino del sistema nervoso centrale, posto in genere nel midollo spinale. Le vie nervose attraverso cui "funziona" questo meccanismo formano il cosiddetto arco riflesso.
OSSERVIAMO IL SISTEMA IN FUNZIONE
In ogni circostanza, il sistema nervoso mette l'organismo in condizione di affrontare nel modo più appropriato ogni situazione, compiendo con sorprendente rapidità un lavoro estremamente complesso, in cui il sistema interviene a vari livelli. Osserviamo ad esempio come il sistema nervoso reagisce in una situazione d'emergenza.
La situazione imprevista
Prendiamo come esempio una situazione che può capitare in cucina: un fornello, per una sbadataggine, è rimasto acceso, e sul fornello è appoggiata una pentola, che in breve tempo si arroventa: toccandola senza le dovute precauzioni, ci si scotta.
La reazione d'emergenza
Di fronte a situazioni pericolose per l'incolumità , il sistema nervoso è ben "attrezzato" per reagire con la massima rapidità possibile. In questo caso, prima ancora che lo stimolo dolorifico sia giunto al cervello, l'impulso a ritirare bruscamente la mano è già partito grazie all'azione di un arco riflesso: il comando ai muscoli del braccio è stato inviato dal midollo spinale, e quando sentiremo il dolore della scottatura la nostra mano si sarà già allontanata dal metallo arroventato con una prontezza che è impossibile raggiungere con un movimento volontario.
I primi rimedi
Anche dopo che il pericolo immediato è stato eliminato grazie alla prontezza dei riflessi, le prime azioni che si compiono per cercare di rimediare al danno sono in gran parte istintive, e non richiedono alcun ragionamento. É facile che il centro della fonazione provochi un'emissione incontrollata ma intensa di suoni (si può urlare di dolore anche senza volerlo), mentre i centri motori del braccio ci fanno agitare vivacemente il dito scottato, nel tentativo di raffreddarlo all'aria.
Il ragionamento entra in azione
Passati i primi momenti "d'emergenza", il nostro cervello comincia a entrare in azione a livello cosciente. I centri associativi ci permettono di scoprire con facilità (ma le operazioni che compiono sono tutt'altro che semplici) che la causa di tutto è il fornello acceso; dopo di ciò subentra la decisione di rimuovere la causa del danno, e spegniamo il fornello. Per farlo, i centri motori delle gambe e dei piedi ci fanno spostare verso il fornello, mentre quelli delle braccia e delle mani ci fanno ruotare la manopola del gas. Nel frattempo, i centri della memoria ci hanno informato che per spegnere il fornello è necessario ruotare la manopola, precisando inoltre il giusto senso di rotazione. Sempre nei centri della memoria, infine, è rimasto profondamente impresso un prezioso "avvertimento": prima di toccare un oggetto appoggiato su di un fornello è necessario sincerarsi che questo sia spento!
La previsione delle conseguenze
Una delle più brillanti facoltà del cervello umano è quella di compiere "previsioni del futuro" a lunga scadenza, grazie all'intervento di memoria, facoltà associative e immaginazione. Nel nostro caso il cervello, basandosi su nozioni immagazzinate nella memoria, arriva a prevedere che una scottatura può infettarsi, e individua il rimedio opportuno in un medicamento già usato in precedenza per casi analoghi.
TAC
Questa "parolotta" è la sigla di Tomografia Assiale Computerizzata, una moderna tecnica di esplorazione del cervello (e anche di altri organi).Essa consiste in un esame radiografico, compiuto cioè per mezzo di raggi X, che permette di "esplorare" un organo a diversi livelli, evitando la sovrapposizione degli strati vicini. I raggi X vengono captati da apparecchi chiamati rivelatori, che inviano i dati ad un calcolatore elettronico (computer). Grazie all'azione combinata del rivelatore e del computer è possibile ricavare diverse immagini per i diversi strati
L'ELETTRICITÀ DEL CERVELLO
Il cervello, quando è in azione, produce debolissime correnti elettriche, che possono essere registrate per mezzo di una particolare apparecchiatura: essa le amplifica, cioè le "rafforza" enormemente, di almeno un milione di volte, e le traduce per mezzo di un "sistema scrivente" in linee tracciate su una striscia di carta. Lo strumento impiegato per l'amplificazione e la registrazione di queste correnti è detto elettroencefalografo ed il tracciato che se ne ricava, l'elettroencefalogramma, risulta prezioso per lo studio delle attività e delle malattie del cervello e del sistema nervoso.
Autore: Redazione Medicina33.com