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 intercellulari, un mosaico funzionale che consente la percezione e l'interpretazione delle sensazioni (stimoli sensoriali), la memorizzazione delle esperienze (memoria) e le reazioni (comportamento).

Il sistema nervoso si suddivide in sistema nervoso centrale (SNC, sistema nervoso volontario, cosciente o somatico) e sistema nervoso vegetativo (SNV, sistema nervoso autonomo, involontario). Del SNC fanno parte tutte le strutture anatomiche circondate dalle nostre meningi.

In questo contesto, il SNC controlla processi coscienti e mirati, come ad esempio i movimenti attivi tramite la muscolatura scheletrica. Il SNV assume il controllo delle attività inconsce (autonome), come ad esempio il sistema digerente, la pressione sanguigna e molto altro.

Il SNC e il SNV formano insieme due sistemi per il controllo del corpo umano. A questi si aggiunge il sistema endocrino (sistema ormonale), che costituisce un ulteriore strumento per la trasmissione delle informazioni e il controllo ed è controllato dal sistema nervoso autonomo, ovvero viene ricondotto ad esso.

Tutti questi sistemi hanno l'obiettivo di trasmettere informazioni. Fanno sì che tessuti e organi possano comunicare tra loro!

La differenza sta nel fatto che il sistema nervoso (SN) trasmette i segnali per via elettrica tramite i neuroni. Questo processo è relativamente rapido e può essere facilmente attivato e disattivato.

Nel sistema ormonale si tratta invece di una trasmissione chimica di segnali attraverso il flusso sanguigno che, al contrario del SN, è piuttosto lenta e non può essere attivata e disattivata con altrettanta facilità o rapidità.

Struttura della cellula nervosa

Le cellule nervose possono quindi generare stimoli (ad es. dolori), trasmetterli e, cosa molto importante e interessante, modificarli all'interno della rete cellulare!

Un neurone è composto da un corpo cellulare (soma), che possiede numerosissimi prolungamenti della membrana nervosa. Questi prolungamenti formano da un lato i cosiddetti dendriti (ce ne sono moltissimi, simili ai rami di un albero), che ricevono segnali (afferenti) da altre cellule (nervose). Dall'altro lato c'è un assone (che può formare in parte dei collaterali). Si tratta di un condotto relativamente lungo, che va da pochi millimetri fino a 1,5 metri (NB: nelle giraffe o nei grandi mammiferi possono naturalmente essere ancora più lunghi!). Attraverso l'assone, il segnale elettrico viene trasmesso al terminale, la cosiddetta sinapsi, della cellula nervosa. Le sinapsi rappresentano i punti di contatto con altre cellule e trasmettono il segnale ai dendriti della cellula nervosa successiva, alle cellule muscolari scheletriche, alle cellule ghiandolari o agli organi, innescando così un'azione.

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

Le cellule nervose sono (insieme alle cellule epatiche) le cellule metabolicamente più attive del corpo. Inoltre, il neurone è un'unità molto flessibile ed è capace – soprattutto nell'area dei dendriti – di molteplici processi di crescita e trasformazione. È allenabile!

L'assone è circondato da cellule del tessuto connettivo (le cosiddette cellule gliali: cellule di Schwann nella periferia o astrociti e oligodendrociti nel SNC). Queste forniscono all'assone struttura e sostegno e formano uno strato isolante più o meno spesso (guaina o strato mielinico), che influenza la velocità di conduzione e rende possibile la trasmissione del segnale elettrico. Insieme all'assone, questo rivestimento forma la fibra nervosa.

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

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, dall'accumulo di assoni mielinizzati; il colore grigio è dato dagli assoni non mielinizzati o dai corpi delle cellule nervose! Per questo motivo la corteccia cerebrale è grigia, dove com'è noto si trovano particolarmente molti 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° neurone motorio) e nel midollo spinale (2° neurone motorio). Per eseguire un movimento, il segnale parte quindi dal cervello e scende attraverso vie discendenti fino al midollo spinale, dove (nel cosiddetto corno anteriore) viene deviato su un ulteriore motoneurone e da lì trasmesso direttamente alla muscolatura scheletrica.

Per eseguire un movimento volontario sono quindi necessarie 2 cellule nervose, e il segnale viene commutato una volta.

Neuroni sensoriali (segnali efferenti): una sensazione

Le sensazioni sensoriali vengono condotte da terminazioni nervose libere o recettori tramite l'assone fino al corno posteriore del midollo spinale. Il corpo cellulare di questo 1° neurone sensitivo si trova tuttavia al di fuori del midollo spinale, ovvero nei cosiddetti gangli spinali, che sono formati proprio da essi. Nel midollo spinale avviene una prima commutazione tramite interneuroni su un ulteriore neurone (secondo neurone sensitivo), che risale verso il cervello attraverso vie ascendenti. Prima del cervello si trova il talamo (il cosiddetto diencefalo), dove viene effettuata un'ulteriore commutazione su un 3° neurone sensitivo.

I segnali sensoriali vengono quindi condotti al cervello attraverso almeno 3 neuroni, dovendo essere commutati due volte. In questo modo, i segnali efferenti possono anche essere modulati, quindi modificati e distribuiti, in modo maggiore e più vario.

Come vedremo in un prossimo articolo del blog, questo ci offre diverse possibilità terapeutiche!

Anche malattie, problemi e possibilità terapeutiche saranno discussi in un futuro post del blog. Rimani sintonizzato.

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Crediti dell'immagine di copertina

Immagine al microscopio 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