Basi del sistema nervoso

Da sempre il cervello è stato oggetto di grande interesse per l’uomo, centro della nostra personalità e la sede di tutti i nostri pensieri, nonché di tutti i processi cognitivi che sono alla base di qualsiasi azione o decisione.

Risulta quindi fondamentale capire quali siano i meccanismi di base che permettano al cervello di coordinare tutto il corpo avvalendosi del sistema nervoso. Quest’ultimo è costi-tuito da: i neuroni, cellule eccitabili che sono l’unità funzionale dell’intero sistema e le cellule gliali, non eccitabili che svolgono la funzione di supporto metabolico alle prime.

I neuroni sono formati da tre parti principali: il corpo cellulare, l’assone ed i dendriti.

Il corpo cellulare (o Soma) possiede tutti gli elementi necessari alla cellula come il nucleo, il reticolo endoplasmatico, i ribosomi (per la sintesi delle proteine) ed i mitocondri (per la pro-duzione di energia).

L’assone è una lunga fibra nervosa che trasmette i messaggi attraverso gli impulsi chimici ed elettrici; spesso avvolto da una guaina lipidica (la guaina mielinica o mielina) che contribuisce ad isolare ed a proteggere le fibre nervose, oltre che ad aumentare la velocità di trasmissione dell’impulso nervoso.

I dendriti, corte fibre nervose, simili a ramificazioni, originano dal neurone e ricevono i messaggi dagli assoni di altri neuroni, trasmettendoli al soma della cellula.

In figura 1.2 è possibile osservare la struttura di un neurone.

Figura 1.2: Struttura di un neurone

Nel sistema nervoso le informazioni viaggiano sotto forma di minuscoli segnali elettrici detti impulsi nervosi o potenziali d’azione, uguali in tutto il corpo, con un’intensità di circa 100 mV ed una durata di 1 ms. Essi passano da un neurone ad un altro tramite punti di giunzione denominati sinapsi. Quando un impulso nervoso giunge all’estremità terminale di un assone, attiva il rilascio di sostanze chimiche dette neurotrasmettitori, contenuti all’interno di vescicole;

essi, attraversando il sottilissimo spazio detto fessura sinaptica, dello spessore di 20-40 nm, creano un collegamento tra le membrane dei neuroni presinaptico (trasmettitore) e postsinap-tico (ricettore), generando un punto di contatto virtuale (sinapsi).

Spiegato il meccanismo che sta alla base della trasmissione delle informazioni, è giusto dare alcune nozioni per descrivere l’intero sistema nervoso, soffermandoci su come il cervello venga suddiviso nelle diverse aree al fine di comprendere meglio l’azione della stimolazione sulle aree encefaliche.

Il sistema nervoso è composto da tre sottosistemi anatomicamente e funzionalmente distinti:

il sistema nervoso centrale, quello periferico ed il sistema nervoso autonomo.

Il sistema nervoso centrale (SNC) si occupa delle principali funzioni dell'organismo ed è ele-mento integratore di controllo ed elaborazione delle molteplici afferenze (input) sensitive ed efferenze (output) motrici somatiche e viscerali (Casula & Elias, 2015). Esso è in grado di valutare le informazioni in arrivo e di attuare risposte adeguate ai cambiamenti che minac-ciano l'equilibrio dell’organismo.

Si tratta di una struttura tanto efficiente quanto complessa, al punto che ancora oggi si riscontrano difficoltà nello studio delle sue funzionalità.

Dal punto di vista anatomico, si distingue in due parti che si presentano direttamente continue l’una con l’altra: l’encefalo e il midollo spinale.

Il midollo spinale è un lungo cordone nervoso, che dal tronco cerebrale corre lungo la co-lonna in cui è contenuto; in sezione di taglio, presenta variazioni di colore, anatomicamente definite, che corrispondono microscopicamente a elementi differenti facenti parte della me-desima struttura nervosa; esso, infatti, appare costituito da una materia di colore grigio-ro-seo, detta appunto sostanza grigia circondata da un'area di colore bianco-rosato, più compatta e resistente detta sostanza bianca.

In generale, il midollo spinale ha il compito di instaurare una connessione tra i centri superiori con le strutture organiche periferiche, oltre che mediare i riflessi semplici.

L’encefalo è accolto nella cavità del cranio ed adempie alle funzioni complesse, quali la regolazione del ritmo cardiaco e respiratorio ed ai processi di integrazione come la capacità sensitivo-motoria, il pensiero cosciente, l’apprendimento, la memoria ed il linguaggio.

Come il midollo spinale, è composto da due strati di sostanze diverse, che si dispongono in maniera opposta ai precedenti: all’esterno troviamo la materia grigia, all’interno quella bianca. Tale organo in letteratura medica viene tradizionalmente suddiviso in: cervello, cer-velletto e tronco cerebrale. La porzione più estesa, il cervello, è ripartito in due emisferi ce-rebrali (destro e sinistro) connessi l’un l’altro da un fascio di fibre detto corpo talloso. La parte più superficiale degli emisferi cerebrali è chiamata corteccia cerebrale e si sviluppa all’interno del cranio in un gran numero di circonvoluzioni e ripiegamenti, che le conferiscono una notevole estensione in uno spazio relativamente ridotto.

Figura 1.3: Divisione del cervello in lobi

Le fessure della superficie cerebrale si definiscono solchi, quando sono superficiali, e scis-sure, quando sono profonde; queste ultime delineano quattro aree funzionali dette lobi e di-stinte allo stesso modo in cui sono suddivise le ossa craniche: frontale, parietale, occipitale e temporale (Figura 1.3)

Il lobo frontale è la sede delle funzioni intellettive superiori e dei ragionamenti complessi, in esso nascono le idee e i pensieri; il lobo occipitale è la sede dell’area visiva, cui giungono preziose informazioni relative soprattutto allo spazio; nel lobo temporale c’è l’area uditiva, che rac-coglie le percezioni dal canale uditivo; infine, nel lobo parietale c’è l’area sensitiva, che ci in-forma delle caratteristiche di un oggetto, e l’area motoria, che trasin-forma le idee di movi-mento in azioni, attivando le regioni corporee corrispondenti (Pagge, 2018).

La corteccia prefrontale, area di interesse di questo studio, occupa la parte più rostrale dei lobi frontali e costituisce una vasta area che si collega alle aree motorie, percettive e limbiche² del cervello.

La corteccia prefrontale svolge un ruolo fondamentale nei processi cognitivi e nella rego-lazione del comportamento e, grazie alle connessioni con diverse aree corticali, risulta essere il substrato neuroanatomico delle funzioni esecutive: pianificazione, attuazione e conclusione di comportamenti diretti ad uno scopo attraverso azioni coordinate e strategiche, integra-zione e sintesi di informazioni, organizzaintegra-zione, regolaintegra-zione del comportamento emotivo.

Inoltre, le connessioni con le aree limbiche determinano i processi di riconoscimento e ge-stione delle emozioni. (Fiore, 2017).

Figura 1.4: Lobo e corteccia prefrontale

2 Strutture cerebrali e circuiti neuronali presenti nella parte più profonda e antica dell’encefalo.