Cellule nervose (Neuroni)

Un neurone (cellula nervosa) è l'unità strutturale e funzionale del nostro sistema nervoso. Miliardi di questi neuroni formano, attraverso innumerevoli connessioni cellulari intermedie, un mosaico funzionale che rende possibile la percezione e l'interpretazione delle sensazioni (stimoli sensoriali), la memorizzazione delle esperienze (memoria) e le reazioni (comportamento).

Il sistema nervoso si divide in sistema nervoso centrale (SNC, sistema nervoso volontario, cosciente o somatico) e sistema nervoso vegetativo (SNV, sistema nervoso autonomo o involontario). Fanno parte del SNC tutte le strutture anatomiche racchiuse dalle nostre meningi.

Il SNC controlla i processi coscienti e mirati, come i movimenti attivi attraverso la muscolatura scheletrica. Il SNV si occupa invece del controllo delle attività inconsce (autonome), come ad esempio l'apparato digerente, la pressione sanguigna e molto altro.

SNC e SNV costituiscono insieme due sistemi per il controllo del corpo umano. A questi si aggiunge il sistema endocrino (sistema ormonale), che rappresenta un ulteriore strumento di conduzione delle informazioni e di controllo, regolato dal sistema nervoso autonomo o ad esso associato.

Tutti questi sistemi hanno lo scopo di trasmettere informazioni, garantendo che i tessuti e gli organi possano comunicare costantemente tra loro!

La differenza sta nel fatto che il sistema nervoso (SN) trasmette i segnali in modo elettrico attraverso i neuroni. Questo processo è estremamente rapido e può essere facilmente attivato o disattivato.

Il sistema ormonale prevede invece una trasmissione chimica dei segnali attraverso il flusso sanguigno, che, a differenza del SN, è piuttosto lenta e non può essere attivata o disattivata con la stessa rapidità o facilità.

Struttura della cellula nervosa

Le cellule nervose possono quindi generare, trasmettere e, cosa estremamente interessante e cruciale, modificare gli stimoli (ad es. il dolore) all'interno della rete cellulare!

Un neurone è composto da un corpo cellulare (soma), che presenta numerose estensioni della membrana nervosa. Da un lato, queste estensioni formano i cosiddetti dendriti (ce ne sono tantissimi, simili ai rami di un albero), che ricevono i segnali (afferenti) da altre cellule (nervose). Dall'altro lato, è presente un assone (che a sua volta può formare collaterali). Si tratta di una fibra di conduzione relativamente lunga, da pochi millimetri fino a 1,5 metri (NB: nelle giraffe o nei grandi mammiferi, questi possono ovviamente raggiungere lunghezze ancora maggiori!). Attraverso l'assone, il segnale elettrico viene trasmesso alla terminazione sinaptica del neurone, la cosiddetta sinapsi. Le sinapsi costituiscono i punti di contatto con le altre cellule e trasmettono il segnale ai dendriti del neurone successivo, alle cellule muscolari scheletriche, alle cellule ghiandolari o agli organi, innescando così un'azione.

Cellule nervose Complete neuron cell diagram de, identificate come di pubblico dominio, dettagli su Wikimedia Commons

Le cellule nervose sono (insieme a quelle epatiche) le cellule metabolicamente più attive del corpo. Il neurone è inoltre un'unità straordinariamente flessibile ed è capace – specialmente a livello dei dendriti – di molteplici processi di crescita e trasformazione. È assolutamente allenabile!

L'assone è circondato da cellule connettivali (chiamate cellule gliali: cellule di Schwann nella periferia o astrociti e oligodendrociti nel SNC). Queste donano struttura e sostegno all'assone e formano uno strato isolante più o meno spesso (guaina mielinica), che influenza la velocità di conduzione e rende possibile la trasmissione dei segnali elettrici. Insieme all'assone, questa guaina costituisce la fibra nervosa.

A causa di questo strato isolante, il SNC è composto in realtà al 90% da tessuto connettivo e solo al 10% da cellule nervose effettive!

John A Beal, PhD Dep’t. of Cellular Biology & Anatomy, Louisiana State University Health Sciences Center Shreveport, Human brain frontal (coronal) section description 2, CC BY 2.5

Il colore bianco deriva dalla mielina, a causa dell'accumulo di assoni mielinizzati; il colore grigio rappresenta gli assoni non mielinizzati o i corpi cellulari dei neuroni! Ecco perché la corteccia cerebrale è grigia, poiché lì risiedono notoriamente moltissimi corpi cellulari. E all'interno del midollo spinale è visibile una forma a farfalla grigia (dove si trovano i corpi cellulari), circondata da una sostanza bianca (le vie di conduzione, ovvero gli assoni).

Sezione trasversale del midollo spinale User:Polarlys, Medulla spinalis – Querschnitt – German and Latin, CC BY-SA 3.0

Neuroni motori (segnali afferenti): un movimento

In parole semplici, i corpi cellulari si trovano nel cervello (1° motoneurone) e nel midollo spinale (2° motoneurone). Per eseguire un movimento, il segnale parte dal cervello e scende attraverso le vie discendenti fino al midollo spinale, dove viene trasmesso (nel cosiddetto corno anteriore) a un altro motoneurone, e da lì direttamente alla muscolatura scheletrica.

Per eseguire un movimento volontario sono quindi necessarie 2 cellule nervose, con una singola trasmissione intermedia del segnale.

Neuroni sensoriali (segnali efferenti): una sensazione

Le sensazioni sensoriali vengono condotte da terminazioni nervose libere o recettori, attraverso l'assone, fino al corno posteriore del midollo spinale. Il corpo cellulare di questo 1° neurone sensoriale si trova tuttavia all'esterno del midollo spinale, precisamente nei cosiddetti gangli spinali. Nel midollo spinale avviene un primo collegamento tramite interneuroni a un altro (secondo) neurone sensoriale, che sale lungo le vie ascendenti verso il cervello. Prima di raggiungere la corteccia cerebrale, il segnale attraversa il talamo (diencefalo), dove avviene un ulteriore passaggio a un terzo neurone sensoriale.

I segnali sensoriali vengono quindi condotti al cervello attraverso almeno 3 neuroni, con due passaggi intermedi. In questo modo, i segnali efferenti possono essere modulati, modificati e distribuiti in modo molto più ampio e diversificato.

Come vedremo in un prossimo articolo del nostro blog, questo ci offre straordinarie opportunità terapeutiche!

Anche le patologie, i problemi e le opzioni terapeutiche saranno affrontati nei prossimi articoli. Continua a seguirci.

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Crediti immagine di copertina

Immagine microscopica della corteccia cerebrale di un topo. Wei-Chung Allen Lee, Hayden Huang, Guoping Feng, Joshua R. Sanes, Emery N. Brown, Peter T. So, Elly Nedivi PLoSBiol4.e126.Fig6fNeuron, CC BY 2.5