Il sistema nervoso è classicamente suddiviso in due componenti principali: il sistema nervoso centrale (SNC) e il sistema nervoso periferico (SNP). Il sistema nervoso centrale (SNC) include l’encefalo e il midollo spinale, mentre il sistema nervoso periferico (SNP) è costituito dai gangli e dai nervi periferici. Il sistema nervoso periferico (SNP) svolge la funzione di trasmettere informazioni sensoriali e motorie al sistema nervoso centrale (SNC). Quest’ultimo, il SNC, elabora le informazioni afferenti e regola un’ampia gamma di funzioni, tra cui le funzioni cognitive, sensoriali e motorie.
L’encefalo, componente principale del sistema nervoso centrale, è ulteriormente suddivisibile in sette regioni anatomiche distinte, ciascuna deputata a specifiche funzioni: il midollo spinale, il bulbo, il ponte, il cervelletto, il mesencefalo, il diencefalo e gli emisferi cerebrali. Gli emisferi cerebrali sono a loro volta suddivisi in quattro lobi principali (frontale, parietale, temporale e occipitale), ognuno caratterizzato da aree corticali funzionalmente distinte.
In relazione alle aree corticali, si distinguono aree primarie, secondarie e terziarie. Le aree corticali primarie sono deputate alla ricezione e all’invio delle informazioni sensoriali e motorie di base. Le aree corticali secondarie e terziarie svolgono un ruolo cruciale nell’integrazione delle informazioni sensoriali e motorie di base, permettendo un’elaborazione più complessa. Infine, le aree associative corticali sono coinvolte nel controllo di funzioni di ordine superiore, quali la percezione, il movimento volontario e la motivazione.
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Suddivisione Principale del Sistema Nervoso: Centrale e Periferico
Schema illustrativo del sistema nervoso umano, evidenziando la sua divisione principale in sistema nervoso centrale (SNC), composto da cervello e midollo spinale, e sistema nervoso periferico (SNP), costituito da gangli e nervi periferici. La figura mostra come il SNC rappresenti il centro di controllo e di elaborazione delle informazioni, mentre il SNP funge da rete di comunicazione, estendendosi a tutto il corpo per trasmettere segnali da e verso il SNC. (Immagine da: OpenStax, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons)
Il sistema nervoso è formato da due componenti principali: il sistema nervoso centrale (SNC) e il sistema nervoso periferico (SNP).
Il SNC comprende il cervello e il midollo spinale, che sono le sedi delle funzioni cognitive, sensoriali e motorie superiori. Lo SNP comprende i gangli e i nervi periferici, che collegano il SNC con gli organi e i tessuti del corpo.
Sistema Nervoso Periferico (SNP): Nervi e Gangli Periferici
Il sistema nervoso periferico si suddivide in due sezioni: la sezione somatica e la sezione autonoma.
La sezione somatica trasmette al SNC le informazioni sensitive provenienti dai muscoli, dalle articolazioni e dall’ambiente esterno. Essa include i neuroni sensitivi delle radici dorsali e dei gangli spinali, i nervi cranici che innervano la cute e i muscoli della testa, e i motoneuroni somatici che controllano la muscolatura scheletrica volontaria.
La sezione autonoma, detta anche sistema nervoso autonomo, regola le funzioni involontarie degli organi interni, della muscolatura liscia e delle ghiandole esocrine. Essa comprende tre sottosistemi:
- sistema simpatico, che attiva le risposte allo stress e prepara l’organismo all’azione
- sistema parasimpatico, che favorisce le funzioni di riposo e di conservazione delle risorse energetiche
- sistema nervoso enterico che controlla la muscolatura liscia dell’apparato digerente.
Sistema Nervoso Centrale (SNC): Cervello e Midollo Spinale
Il Sistema Nervoso Centrale (SNC) si configura come una struttura bilaterale complessa, anatomicamente distinta in sette componenti principali interconnesse e funzionalmente integrate: il midollo spinale, il bulbo, il ponte, il cervelletto, il mesencefalo, il diencefalo e gli emisferi cerebrali. Queste strutture cooperano in maniera sinergica nell’espletamento di molteplici funzioni neurologiche.
Midollo Spinale: Funzioni e Struttura Dettagliata
Rappresenta la porzione caudale del SNC, deputata alla ricezione e all’analisi delle afferenze sensitive provenienti dalla cute, dalle articolazioni e dalla muscolatura degli arti, nonché al controllo dell‘attività motoria degli stessi. È convenzionalmente suddiviso in quattro segmenti principali: cervicale, toracico, lombare e sacrale.
Il tronco encefalico, noto anche come tronco cerebrale, è una struttura fondamentale del sistema nervoso centrale, situata alla base del cervello, che lo connette al midollo spinale. È una regione complessa e densamente popolata di nuclei e fasci di fibre nervose, essenziale per molte funzioni vitali.
Il tronco encefalico è composto da tre parti principali, disposte in sequenza rostro-caudale (dall’alto verso il basso): Mesencefalo, Ponte e Bulbo. . (Immagine da: Life Science Databases(LSDB)., CC BY-SA 2.1 JP, via Wikimedia Commons)
In direzione rostrale, il midollo spinale è composto dal tronco encefalico, via di transito cruciale per le vie ascendenti e discendenti che connettono midollo spinale ed encefalo. Il tronco encefalico ospita nuclei di nervi cranici, aggregati di corpi cellulari neuronali specializzati. Alcuni nuclei ricevono informazioni sensoriali dalla cute e dai muscoli del capo; altri sono coinvolti nel controllo motorio della muscolatura facciale, cervicale e oculomotoria; altri ancora sono dedicati all’elaborazione di informazioni uditive, vestibolari e gustative. Inoltre, attraverso il sistema della formazione reticolare, il tronco encefalico svolge un ruolo fondamentale nella regolazione dello stato di vigilanza e dei cicli sonno-veglia. Il tronco encefalico è composto da bulbo (o midollo allungato), ponte e mesencefalo.
Tronco Encefalico: Bulbo, Ponte e Mesencefalo
Bulbo (o Midollo Allungato): Localizzato sopra al midollo spinale, il bulbo ospita centri neurali responsabili del controllo di funzioni viscerali essenziali, quali la digestione, la respirazione e la regolazione del ritmo cardiaco.
Ponte: Situato sopra al bulbo, il ponte funge da stazione di transito per le vie nervose che veicolano informazioni motorie dagli emisferi cerebrali verso il cervelletto.
Mesencefalo: Localizzato rostralmente al ponte, il mesencefalo è coinvolto in molteplici funzioni sensoriali e motorie, in particolare nei movimenti oculari.
Rappresentazione tridimensionale dell’encefalo umano, in cui è evidenziato in rosso il cervelletto. Come illustrato, il cervelletto è localizzato in posizione posteriore rispetto al ponte e al tronco encefalico (non visibili in questa immagine), e si posiziona inferiormente agli emisferi cerebrali, occupando la regione posteriore della cavità cranica. Questa struttura, pur rappresentando solo circa il 10% del volume totale dell’encefalo, svolge un ruolo cruciale nell’apprendimento e nell’esecuzione di movimenti coordinati e complessi, integrando informazioni sensitive dal midollo spinale, comandi motori dalla corteccia cerebrale e input vestibolari per il mantenimento dell’equilibrio. (Immagine da: Life Science Databases(LSDB)., CC BY-SA 2.1 JP, via Wikimedia Commons)
Cervelletto: Apprendimento Motorio e Coordinazione
Posizionato dietro al ponte, è connesso al tronco encefalico, il cervelletto riveste un ruolo di primaria importanza nell’apprendimento e nell’esecuzione di programmi motori complessi. A tal fine, riceve afferenze somatosensitive dal midollo spinale, informazioni motorie dalla corteccia cerebrale e input relativi al senso dell’equilibrio dagli organi vestibolari dell’orecchio interno.
Diencefalo: Talamo e Ipotalamo – Centri di Controllo Cruciali
Situato rostralmente al mesencefalo, il diencefalo è costituito da due strutture principali: il talamo e l’ipotalamo. Il talamo agisce come stazione di ritrasmissione e di elaborazione per la quasi totalità delle informazioni sensoriali e motorie dirette alla corteccia cerebrale. L’ipotalamo svolge un ruolo critico nel controllo del sistema nervoso autonomo e nella regolazione dell’attività endocrina attraverso la secrezione di ormoni da parte dell’ipofisi.
Emisferi Cerebrali: Lobi, Corteccia e Strutture Subcorticali
Comprendono la corteccia cerebrale, lo strato più esterno e altamente convoluto, e tre strutture sottocorticali profonde: i nuclei della base, l’ippocampo e l’amigdala. Ciascun emisfero cerebrale è convenzionalmente suddiviso in quattro lobi principali: frontale, parietale, temporale e occipitale. La corteccia cerebrale include inoltre un’altra struttura assimilabile ad un lobo questa è il lobo limbico, costituita dalle porzioni mediali dei lobi frontale, parietale e temporale, localizzate in posizione sovrastante rispetto al tronco encefalico e al diencefalo.
Schema illustrativo semplificato dello sviluppo embrionale del sistema nervoso centrale (SNC). La figura evidenzia la suddivisione del SNC in tre regioni primarie principali: il prosencefalo, il mesencefalo e il romboencefalo. Successivamente, durante lo sviluppo, il prosencefalo si differenzia ulteriormente in telencefalo e diencefalo, mentre il romboencefalo si divide in metencefalo e mielencefalo. Il telencefalo darà origine principalmente agli emisferi cerebrali, mentre il diencefalo formerà strutture come il talamo e l’ipotalamo. Il metencefalo si svilupperà nel ponte e nel cervelletto, e il mielencefalo nel bulbo (o midollo allungato). (Immagine da:
In una prospettiva di sviluppo embriologico e di organizzazione macroscopica, il SNC può essere anche suddiviso in tre regioni principali più estese: il romboencefalo, il mesencefalo e il prosencefalo. Quest’ultimo durante lo sviluppo embrionale si divide ulteriormente in diencefalo e telencefalo. Il telencefalo, nella sua forma matura, è rappresentato principalmente dagli emisferi cerebrali.
| Stadio a 3 vescicole | Stadio a 5 vescicole | Strutture derivate dalle vescicole |
| 1. Cervello anteriore | 1a Telencefalo | 1. corteccia cerebrale,nuclei della baseformazione dell’ippocampoamigdala, bulbo olfattivo |
| 1b Diencefalo | 2. Talamo, ipotalamoretina nervi e tratti ottici | |
| 2.Cervello medio | 2. Mesencefalo | 3. Mesencefalo |
| 3. Cervello posteriore | 3a Metencefalo | 4. Ponte 5. Cervelletto |
| 3b Mieiencefalo | 6. Midollo allungato | |
| 4. Parte caudale del tubo neuronale | 4. Parte caudale del tubo neuronale | 7. Midollo spinale |
Circonvoluzioni Cerebrali: Giri e Solchi – Massimizzare la Superficie
La corteccia cerebrale, superficie esterna degli emisferi cerebrali, presenta una complessa architettura caratterizzata da numerosi ripiegamenti o circonvoluzioni. Questa organizzazione morfologica rappresenta un adattamento evolutivo cruciale, in quanto permette di massimizzare la superficie corticale disponibile all’interno del limitato spazio della cavità cranica. Le porzioni sporgenti di questi ripiegamenti sono denominate giri o circonvoluzioni, mentre gli avvallamenti o invaginazioni che li separano sono definiti solchi o scissure. La disposizione di giri e solchi non è casuale ma segue schemi relativamente costanti, permettendo di suddividere la corteccia cerebrale in regioni funzionalmente distinte, quali i lobi cerebrali.
La figura evidenzia i giri (gyrus), le porzioni sporgenti o circonvoluzioni della corteccia, e i solchi (sulcus), gli avvallamenti o invaginazioni che separano i giri. Questa conformazione ripiegata aumenta considerevolmente la superficie corticale all’interno del volume cranico limitato, consentendo di ospitare una maggiore quantità di tessuto neurale e quindi di capacità computazionale. La figura mostra anche la distinzione tra materia grigia (grey matter), lo strato corticale superficiale ricco di corpi cellulari neuronali, e materia bianca (white matter), situata al di sotto della corteccia e costituita prevalentemente da assoni mielinizzati che connettono diverse regioni cerebrali. La disposizione regolare di giri e solchi contribuisce alla suddivisione della corteccia cerebrale in regioni funzionalmente distinte e in lobi cerebrali.
Corteccia Cerebrale: Aree Primarie, Secondarie e Associative
Aree Motorie e Sensoriali Primarie: Funzioni Fondamentali
La corteccia motoria primaria (lobo frontale rostralmente al solco centrale) media i movimenti volontari degli arti. E’ detta primaria perchè contiene neuroni che proiettano direttamente al midollo spinale, al livello del quale arrivano i motoneuroni somatici.
La corteccia visiva primaria si trova nel lobo occipitale, al polo caudale (inferiore), sopra il cervelletto. Essa riceve le informazioni visive dalla retina tramite il nervo ottico e il talamo.
La corteccia uditiva primaria si trova nel lobo temporale. Essa riceve le informazioni uditive dall’orecchio interno tramite il nervo cocleare e il talamo.
La corteccia somatosensitiva primaria si trova nel giro postcentrale, dopo la corteccia motoria primaria. Essa riceve le informazioni sensitive provenienti dalla cute, dai muscoli e dalle articolazioni tramite i neuroni sensitivi delle radici dorsali e dei gangli spinali.
Aree Motorie e Sensoriali Secondarie e Terziarie: Integrazione Complessa
Le aree sensoriali e motorie di ordine superiore, secondarie e terziarie, sono disposte attorno alle aree primarie e integrano le informazioni provenienti da queste ultime. Esse svolgono funzioni più complesse e specializzate in rapporto con le diverse modalità sensoriali e motorie.
Le aree associative sono disposte attorno alle aree sensoriali e motorie di ordine superiore e partecipano al controllo della percezione, del movimento e della motivazione. Esse sono coinvolte nelle funzioni cognitive superiori come la memoria, il linguaggio, il pensiero e l’emozione.
La corteccia associativa temporo-parieto-occipitale occupa la zona di confine tra i lobi di cui prende il nome. Essa integra le informazioni provenienti dalle aree visive, uditive e somatosensitive
La corteccia associativa prefrontale occupa la maggior parte del lobo frontale. Essa elabora il piano del movimento volontario e svolge funzioni esecutive come la pianificazione, la risoluzione dei problemi, il controllo inibitorio e la flessibilità cognitiva.
La corteccia associativa limbica è situata in regioni appartenenti ai lobi parietali, frontali e temporali. Essa è devoluta alle funzioni connesse alla motivazione, alla memoria e all’emozione.
Strutture Subcorticali: Nuclei della Base, Ippocampo e Amigdala
Infine, ci sono tre strutture subcorticali che si trovano all’interno del sistema nervoso centrale:
- I nuclei della base sono un insieme di nuclei che regolano il tono muscolare e la selezione dei movimenti volontari. Essi sono coinvolti anche nelle funzioni cognitive e affettive.
- L’ippocampo è una struttura a forma di cavalluccio marino che si trova nel lobo temporale mediale. Esso è essenziale per la formazione della memoria a lungo termine e per l’orientamento spaziale.
- L’amigdala è una struttura a forma di mandorla che si trova nel lobo temporale anteriore. Essa è responsabile della valutazione emotiva degli stimoli e delle situazioni e della modulazione della memoria in base al valore affettivo.
Meccanismi di Trasmissione dei Segnali Nervosi
I sistemi funzionali del cervello e del midollo spinale sono interconnessi tramite nuclei di ritrasmissione che distribuiscono i segnali verso siti diversi e modulano le informazioni ricevute. Questi nuclei di ritrasmissione sono sparsi lungo tutto il midollo spinale e il cervello, ma il più grande e importante è il talamo.
La caratteristica più evidente dei sistemi sensoriali è che le relazioni spaziali tra i recettori sono conservate negli organi sensoriali periferici come la retina, la coclea o la cute, e anche nei livelli del SNC secondo un criterio topografico. Un’altra caratteristica è che molte vie nervose sono bilaterali e si incrociano tra loro, portandosi al lato controlaterale del cervello. In questo modo, gli eventi sensoriali che riguardano una parte del corpo vengono analizzati dall’emisfero opposto. Gli incrociamenti che avvengono a livello del tronco encefalico e del midollo spinale si chiamano decussazioni. Le strutture come il corpo calloso, che contengono solo fibre che decussano, si chiamano commessure.
