ENCEFALO E NERVI CRANICI ORGANIZZAZIONE ANATOMICA DEL TESSUTO NERVOSO --SISTEMA NERVOSO CENTRALE (SNC) (racchiuso all interno di una struttura ossea CRANIO+CANALE VERTEBRALE: protezione fisica): CERVELLO + MIDOLLO SPINALE(sede delle funzioni cognitive superiori: pensiero, linguaggio, intelligenza, memoria, apprendimento, emozioni, etc. e analisi degli stimoli sensoriali e controllo del movimento) --SISTEMA NERVOSO PERIFERICO (SNP):COSTITUITO DAI NERVI PERIFERICI che si dividono in: NERVI SPINALI(emergono dal midollo spinale) + NERVI CRANICI (O ENCEFALICI) (originano dal cervello) COMPOSIZIONE TISSUTALE: NEURONI, VASI, CELLULE DI SUPPORTO (NEUROGLIA) E CONNETTIVO 1
ORGANIZZAZIONE FUNZIONALE DEL TESSUTO NERVOSO IL SNPSI DIVIDE IN: -COMPONENTE SENSITIVA (AFFERENTE): riceve gli impulsi e li trasmette al SNC -COMPONENTE MOTORIA (EFFERENTE):origina dal SNC e trasmette gli impulsi (motori) in tutti i distretti del corpo ORGANIZZAZIONE FUNZIONALE DEL TESSUTO NERVOSO A SUA VOLTA LA COMPONENTE MOTORIASI DIVIDE IN: -SISTEMA NERVOSO SOMATICO (VOLONTARIETA ):trasmette gli impulsi motori, che originano dal SNC, alla muscolatura scheletrica -SISTEMA NERVOSO AUTONOMO (O SISTEMA MOTORE VISCERALE O VISCEROMOTORE) (INVOLONTARIETA ):gli impulsi nervosi, che originano dal SNC, vengono trasmessi per mezzo di un neuronead un ganglio autonomo, e successivamente, per mezzo di un altro neurone, agli organi effettori (muscolatura liscia; muscolatura miocardica; ghiandole) 2
FORMAZIONE EMBRIONALE DELL ENCEFALO ROSTRALE = CRANIALE;CEFALICO;SUPERIORE TUBO NEURALE Pieno di liquido cerebrospinale o cefalorachidiano ACCRESCIMENTO MAGGIORE RISPETTO ALLE ALTRE PORZIONI DEL TUBO NEURALE TRONCO ENCEFALICO (O TRONCO CEREBRALE O ASSE): MESENCEFALO +METENCEFALO +MIELENCEFALO CENTRI SOPRASSIALI= CENTRI POSTI ROSTRALMENTE AL TRONCO CEREBRALE CANALE CENTRALE O EPENDIMALE 3
TELENCEFALO: accrescimento maggiore rispetto alle altre porzioni del tubo neurale ACCRESCIMENTO DEL TELENCEFALO: maggiormente lateralmente e caudalmente; ad un certo punto si flette indietro come il corno di un montone; si estende lateralmente, caudalmente e si incurva lateralmente, ventralmente e rostralmente Il telencefalo si incurva indietro come il corno di un montone! REGIONI ENCEFALICHE DEFINITIVE L'encefalo contiene circa 35 miliardi di neuroni, ognuno dei quali può ricevere informazioni contemporaneamente da 80000 sinapsi; i neuroni sono organizzati in gruppi con ampie interconnessioni tra loro che, attraverso interazioni eccitatorie (SINAPSI ECCITATORIE) o inibitorie (SINAPSI INIBITORIE), assicurano una risposta variabile a seconda del cambiamento della circostanze. - Telencefalo o cervello - Diencefalo - Mesencefalo - Metencefalo (che comprende ponte e cervelletto) - Mielencefalo (o midollo allungato o bulbo) TRONCO ENCEFALICO (O TRONCO CEREBRALE): MESENCEFALO+METENCEFALO+MIELENCEFALO CENTRI SOPRASSIALI= CENTRI POSTI ROSTRALMENTE AL TRONCO CEREBRALE 4
CAVITA ALL INTERNO DELL ENCEFALO 5
IL TELENCEFALO:I DUE EMISFERI CEREBRALI IMPORTANZA DELLE CIRCONVOLUZIONI PER AUMENTARE L AREA DELLA CORTECCIA CEREBRALE 6
SUDDIVISIONE DEGLI EMISFERI IN 4 LOBI (prendono il nome dalle strutture ossee craniche a cui sono vicini) SOLCO PRECENTRALE SOLCO POSTCENTRALE 7
FIBRE ASSOCIATIVE: all interno dello stesso emisfero cerebrale CORPO CALLOSO: struttura di fibre nervose a decorso trasversale che ha la funzione di mettere in connessione i due emisferi per passaggio reciproco di informazioni a decorso trasversale FIBRE DI PROIEZIONE: collegano la corteccia cerebrale ad altre regioni encefaliche (es DIENCEFALO, TRONCO CEREBRALE, MIDOLLO SPINALE) CAPSULA INTERNA: le fibre di proiezione collegano la corteccia cerebrale al diencefalo, al tronco cerebrale e al midollo spinale. Tutti gli assoni ascendenti o discendenti devono stazionare nel diencefalo nel loro percorso da o verso le aree sensoriali, motorie o associative della corteccia cerebrale. L'intero insieme di fibre afferenti ed efferenti prende il nome di CAPSULA INTERNA. 8
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CORPO CALLOSO 10
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COME SONO ORGANIZZATI I NEURONI ALL INTERNO DEL SNC? I NUCLEI DELLA BASE O NUCLEI CEREBRALI sono raggruppamenti di neuroni che fanno parte del telencefalo e che sono localizzati alla base degli emisferi cerebrali. Tra questi nuclei, quelli che sono correlati soprattutto con il movimento sono: - il nucleo caudato - il nucleo lenticolare= putamen + globo pallido esterno + globo pallido interno - substantia nigra (che ha sede nel mesencefalo e che anatomicamente NON fa parte dei nuclei della base, ma ne è funzionalmente correlata - il nucleo subtalamico di Luys (collocato a livello del diencefalo): che anatomicamente NON fa parte dei nuclei della base, ma ne è funzionalmente correlata I nuclei della base attraverso il talamo sono collegati con vari regioni corticali a formare una serie di circuiti riverberanti, corteccianuclei della base-diencefalo-corteccia implicati in una serie di funzioni, tra le quali il controllo motorio. I nuclei della base possono essere paragonati ad una specie di Gran Consiglio dove i vari piani di movimento vengono confrontati in relazione al contesto e dove si ha la selezione del piano motorio più idoneo. 12
I nuclei della base attraverso il talamo sono collegati con vari regioni corticali a formare una serie di CIRCUITI RIVERBERANTI, corteccia-nuclei della base-diencefalo-corteccia implicati in una serie di funzioni, tra le quali il controllo motorio. I nuclei della base possono essere paragonati ad una specie di Gran Consiglio dove i vari piani di movimento vengono confrontati in relazione al contesto e dove si ha la selezione del piano motorio più idoneo. I nuclei cerebrali sono importanti costituenti del sistema extrapiramidale, una via che controlla il tono muscolare e coordina l'espressione di movimenti appresi e altre attività motorie somatiche. Generalmente dai nuclei cerebrali NON cominciano movimenti particolari, MA una volta che un movimento è innescato essi ne coordinano l'espressione e il ritmo. (CONTROLLO SUBCONSCIO DEL TONO MUSCOLARE E DELLA COORDINAZIONE DEI MOVIMENTI APPRESI). Quando camminiamo il nucleo caudato e il putamen controllano l'alternanza dei movimenti delle braccia e delle gambe che intercorrono tra il momento in cui si è deciso di iniziare a camminare e quello in cui si decide di smettere di farlo. Il globus pallidus invece controlla e corregge il tono muscolare, in particolare a livello dei muscoli appendicolari, per preparare il corpo ad un movimento particolare; ad es quando si decide di adoperare una penna il globus pallidus posiziona la spalla e stabilizza il braccio in modo che coscientemente si possa prendere e impugnare una penna con l'avambraccio, il polso e la mano. 13
I neuroni della corteccia motoria primaria, chiamati CELLULE PIRAMIDALI, controllano la muscolatura volontaria, esercitando la loro azione sui neuroni motori presenti a livello del tronco cerebrale (mesencefalo + metencefalo + mielencefalo) e del midollo spinale. La via che svolge il controllo della muscolatura volontaria è detta via corticospinale o sistema piramidale (o della motilità volontaria). I neuroni presenti in questa regione ricevono informazioni sensoriali somatiche che partono da recettori tattili, pressori, dolorifici, gustativi e termici, che gli giungono attraverso centri inferiori del cervello e del midollo spinale. AREA ASSOCIATIVA SENSITIVA SOMATICA: interpreta informazioni in entrata in base alle quali aiuta a coordinare risposte motorie in uscita. Riceve imput dalla corteccia sensoriale primaria, ma anche dal talamo e da altre regioni encefaliche;provvede ad integrare ed interpretare tutte queste informazioni che hanno a che fare con la FORMA e con la DIMENSIONE degli oggetti 14
Invece, le informazioni sensoriali che riguardano la vista, l udito e l'olfatto arrivano ad altre porzioni della corteccia cerebrale: il lobo occipitale riceve informazioni visive (corteccia visiva). La corteccia olfattiva e la corteccia uditiva del lobo temporale ricevono informazioni relative a suoni e odori; il resto del lobo temporale è coinvolto in funzioni riguardanti la memoria e le emozioni. Il lobo parietale è responsabile delle funzioni sensitive come la percezione del tatto, pressione e posizione del corpo e degli arti; tuttavia è anche sede di funzioni più complesse come la percezione tridimensionale, l'analisi delle immagini visive, linguaggio, geometria e calcoli. Il lobo frontale sovrintende alle funzioni motorie ed è coinvolto nelle funzioni correlate all'intelletto e alla personalità. IMMAGINAZIONE MENTALE DEL MOVIMENTO: utilizzata dagli atleti durante l allenamento e il perfezionamento delle loro prestazioni. Raffigurazione mentale del gesto atletico. O CORTECCIA PREMOTORIA COORDINAZIONE RISPOSTE MOTORIE APPRESE 15
I NEURONI A SPECCHIO: (classe di neuroni individuata in primati, uccelli e uomo); LOCALIZZAZIONE: aree motorie e premotorie, area di Broca e corteccia parietale inferiore. Si attivano quando un animale compie un azione e quando l animale osserva la stessa azione compiuta da un altro soggetto O CORTECCIA PREMOTORIA COORDINAZIONE RISPOSTE MOTORIE APPRESE CORTECCIA PREFRONTALE del lobo frontale riceve informazioni provenienti dalle aree associative sensoriali e svolge anche funzioni intellettuali astratte, come prevedere le conseguenze di una possibile risposta. 16
I DUE EMISFERI SONO ANATOMICAMENTE IDENTICI, MA ALCUNE FUNZIONI SUPERIORI (parlare, scrivere, fare calcoli matematici e comprendere relazioni spaziali) RISIEDONO SOLO IN ALCUNI CENTRI INTEGRATIVI PRESENTI SOLTANTO IN UNO DEI DUE EMISFERI E' da ricordare che ogni emisfero cerebrale riceve informazioni sensoriali e genera comandi motori che concernono il lato opposto del corpo: cioè l'emisfero sinistro controlla il lato destro, e viceversa. 17
- Telencefalo o cervello - Diencefalo - Mesencefalo L'encefalo contiene circa 35 miliardi di neuroni, ognuno dei quali può ricevere informazioni contemporaneamente da 80000 sinapsi; i neuroni sono organizzati in gruppi con ampie interconnessioni tra loro che, attraverso interazioni eccitatorie (SINAPSI ECCITATORIE) o inibitorie (SINAPSI INIBITORIE), assicurano una risposta variabile a seconda del cambiamento della circostanze. - Metencefalo (che comprende ponte e cervelletto) - Mielencefalo (o midollo allungato o bulbo) 18
In sintesi si può affermare che esiste: --un talamo filtro della sensibilità specifica (riceve informazioni tattili, propriocettive, termiche specifiche, dolorifiche specifiche, della vista, dell'udito e del gusto); -- un talamo filtro della sensibilità aspecifica (riceve informazioni termico-dolorifiche aspecifiche); -- un talamo impropriamente detto motorio (riceve informazioni dal cervelletto); -- un talamo associativo (fornisce informazioni alla corteccia) NUCLEI DELLA BASE COORDINAZIONE DELLE FUNZIONI MOTORIE IL DIENCEFALO (3 ventricolo!! In comunicazione con il primo e il secondo ventricolo attraverso il FORME INTERVENTRICOLARE) 2 TALAMI (pareti) 1 EPITALAMO (tetto) (epifisi o ghiandola pineale) 1 IPOTALAMO (pavimento) (ipofisi) ASSOCIAZIONE DI DIVERSI NUCLEI TALAMICI interconnessi tra loro, dotati di DIVERSE FUNZIONI: -ATTIVITA MOTORIE -ATTIVITA SENSITIVE -ATTIVITA EMOZIONALI Il diencefalo svolge importanti funzioni di collegamento nelle vie sensoriali emotorie. La maggior parte del tessuto nervoso del diencefalo si trova nei due talami che circondano il terzo ventricolo. I nuclei talamici sono centri di controllo di informazioni sensitive e motorie. Le informazioni sensoriali ascendenti, provenienti dal midollo spinale e dai nervi cranici, sono processate nei nuclei talamici prima di essere trasportate al telencefalo o al tronco cerebrale. Il talamo rappresenta un'importante stazione per le informazioni sensoriali ascendenti che saranno proiettate alla corteccia sensoriale primaria (centro di raccolta corticale della informazioni). Esso agisce come una sorta di filtro, permettendo il passaggio di solo una parte delle informazioni che vi arrivano. Il talamo coordina inoltre le attività dei sistemi piramidale (conscio) ed extrapiramidale(subconscio). I nuclei talamici sono correlati principalmente con le stazioni delle informazioni sensoriali dirette verso i nuclei cerebrali e la corteccia cerebrale. Tutti gli assoni ascendenti o discendenti devono stazionare nel diencefalo nel loro percorso da o verso le aree sensoriali, motorie o associative della corteccia cerebrale. 19
RAGGRUPPAMENTO FUNZIONALEDI STRUTTURE (diencefalo e mesencefalo) CENTRO COLLEGATO AL CONTROLLO DEGLI STATI EMOZIONALI E ALLA CONDUZIONE DEI COMPORTAMENTI LEGATI AD ESSI COLLEGAMENTO DELLE FUNZIONI INCONSCIE ED AUTONOME DI ALTRE PARTI DELL ENCEFALO ARCHIVIAZIONE DELLA MEMORIA - Telencefalo o cervello - Diencefalo - Mesencefalo L'encefalo contiene circa 35 miliardi di neuroni, ognuno dei quali può ricevere informazioni contemporaneamente da 80000 sinapsi; i neuroni sono organizzati in gruppi con ampie interconnessioni tra loro che, attraverso interazioni eccitatorie (SINAPSI ECCITATORIE) o inibitorie (SINAPSI INIBITORIE), assicurano una risposta variabile a seconda del cambiamento della circostanze. - Metencefalo (che comprende ponte e cervelletto) - Mielencefalo (o midollo allungato o bulbo) 20
La distribuzione di sostanza bianca e sostanza grigia comincia a ricordare quella del midollo: NUCLEI DI SOSTANZA GRIGIA CIRCONDATI DA SOSTANZA BIANCA, ma distribuzione non così regolare!!!! Zona di transizione tra encefalo e midollo!!!!! IL MESENCEFALO il NUCLEO ROSSO integra informazioni provenienti dal cervello e dal cervelletto e indirizza comandi motori per il mantenimento del tono muscolare e della postura. La SUBSTANTIA NIGRA invece, gioca un ruolo importante nel regolare le efferenze motorie dai nuclei cerebrali CORPI QUADRIGEMINI: rappresentano delle STAZIONI INTERMEDIE PER LE VIE OTTICHE E LE VIE UDITIVE Collicoli superiori--- ricevono impulsi (stimoli) visivi dai nuclei genicolati laterali del talamo dello stesso lato Collicoli inferiori ricevono stimoli uditivi dai nuclei bulbari (parte di queste informazioni vanno anche ai nuclei genicolati mediali) La SUPERIFICIE VENTRALE DEL MESENCEFALO è caratterizzata da 2 RILIEVI CARATTERISTICI (PEDUNCOLI CEREBRALI) DI FORMA SEMICILINDRICA ORIENTATI OBLIQUAMENTE (fibre discendenti del SISTEMA PIRAMIDALE + FIBRE ASCENDENTI dirette dal midollo verso nuclei talamici) 21
RICORDA: VIA OTTICA: i due NERVI OTTICI, uno per ciascun occhio, raggiungono il diencefalo a livello del chiasma ottico. Da questa sede circa la metà delle fibre (temporali) procede verso il NUCLEO GENICOLATO LATERALE dello stesso lato. Dai nuclei genicolati laterali le fibre si portano inconsci localizzati alla corteccia occipitale, mentre delle collaterali in partenza dal nucleo genicolato laterale proseguono dirette verso centri di elaborazione localizzati nel diencefalo e nel tronco encefalico ( ES. dal nucleo genicolato laterale ai TUBERCOLI QUADRIGEMINI SUPERIORI) VIA UDITIVA: la stimolazione delle cellule cappellute attiva i neuroni sensoriali i cui corpi cellulari sono localizzati nel GANGLIO SPIRALE. Le fibre afferenti di tali neuroni costituiscono la BRANCA COCLEARE DEL NERVO VESTIBOLOCOCLEARE (VIII). Gli assono penetrano nel bulbo (NUCLEI COCLEARI DORSALE E VENTRALE). Da qui l informazione passa alla porzione encefalica controlaterale e ascende fino al COLLICOLO INFERIORE del mesencefalo. Prima di raggiungere la corteccia cerebrale, e quindi la coscienza, le sensazioni ascendenti fanno sinapsi nel NUCLEO GENICOLATO MEDIALE del talamo VIA OTTICA: i due NERVI OTTICI, uno per ciascun occhio, raggiungono il diencefalo a livello del CHIASMA OTTICO. Da questa sede circa la metà delle fibre (temporali) procede verso il NUCLEO GENICOLATO LATERALE dello stesso lato. Dai nuclei genicolati laterali le fibre si portano inconsci localizzati alla CORTECCIA OCCIPITALE, mentre delle collaterali in partenza dal nucleo genicolato laterale proseguono dirette verso centri di elaborazione localizzati nel diencefalo e nel tronco encefalico ( ES. dal nucleo genicolato laterale ai TUBERCOLI QUADRIGEMINI SUPERIORI) 22
VIA UDITIVA: la stimolazione delle cellule cappellute attiva i neuroni sensoriali i cui corpi cellulari sono localizzati nel GANGLIO SPIRALE. Le fibre afferenti di tali neuroni costituiscono la BRANCA COCLEARE DEL NERVO VESTIBOLOCOCLEARE (VIII). Gli assono penetrano nel bulbo (NUCLEI COCLEARI DORSALE E VENTRALE). Da qui l informazione passa alla porzione encefalica controlaterale e ascende fino al COLLICOLO INFERIORE del mesencefalo. Prima di raggiungere la corteccia cerebrale, e quindi la coscienza, le sensazioni ascendenti fanno sinapsi nel NUCLEO GENICOLATO MEDIALE del talamo Il mesencefalo è organizzato in una serie di nuclei e in particolare contiene anche il "quartier generale" della FORMAZIONE RETICOLARE (rete diffusa di sostanza grigia che si estende lungo tutta la lunghezza del tronco cerebrale) che, in seguito a specifici stimoli, è in grado di produrre un gran numero di risposte motorie involontarie (RIFLESSI) La SOSTANZA RETICOLARE svolge anche un ruolo importante nell alternanza dello stato di vegliae della coscienza, e nei vari stati di sonno e di rilassamento. In particolare il nucleo rosso integra informazioni provenienti dal cervello e dal cervelletto e indirizza comandi motori per il mantenimento del tono muscolare e della postura. La substantia nigra invece, gioca un ruolo importante nel regolare le efferenze motorie dai nuclei cerebrali 23
Il mesencefalo è organizzato in una serie di nuclei e in particolare contiene anche il "quartier generale" della formazione reticolare (rete diffusa di sostanza grigia che si estende lungo tutta la lunghezza del tronco cerebrale) che, in seguito a specifici stimoli, è in grado di produrre un gran numero di risposte motorie involontarie. In particolare il nucleo rosso integra informazioni provenienti dal cervello e dal cervelletto e indirizza comandi motori per il mantenimento del tono muscolare e della postura. La substantia nigra invece, gioca un ruolo importante nel regolare le efferenze motorie dai nuclei cerebrali La sostanza reticolare svolge un ruolo importante nell alternanza dello stato di vegliae della coscienza, e nei vari stati di sonno e di rilassamento. I nuclei presenti nel mesencefalo processano anche informazioni visive e uditivee generano risposte motorie somaticheinvolontarie a questi stimoli. Questa regione contiene anche alcuni centri coinvolti nel mantenimento della coscienza. 24
- Telencefalo o cervello - Diencefalo - Mesencefalo L'encefalo contiene circa 35 miliardi di neuroni, ognuno dei quali può ricevere informazioni contemporaneamente da 80000 sinapsi; i neuroni sono organizzati in gruppi con ampie interconnessioni tra loro che, attraverso interazioni eccitatorie (SINAPSI ECCITATORIE) o inibitorie (SINAPSI INIBITORIE), assicurano una risposta variabile a seconda del cambiamento della circostanze. - Metencefalo (che comprende ponte e cervelletto) - Mielencefalo (o midollo allungato o bulbo) 25