Il sistema nervoso centrale (SNC) è costituito dal cervello, dal midollo spinale e dalla retina. È il centro di comando del corpo, alimentando tutto ciò che facciamo e interpretando tutto ciò che ci circonda.
Questo sistema continua a svilupparsi per tutta la vita umana, creando ed eliminando costantemente neuroni per mantenere il funzionamento del sistema nervoso standard aggiornato.
Il sistema nervoso centrale funziona prendendo le informazioni raccolte dal sistema nervoso periferico e ridistribuendo le informazioni in base a questo. Controlla tutto, da uno starnuto al ritmo del tuo battito cardiaco.
Il sistema nervoso centrale contiene circa 86 miliardi di cellule nervose in totale, questo è più di 12 volte la quantità di persone sul pianeta Terra in questo momento! Tutte sono collegate da trilioni di fibre nervose – assoni e dendriti – che facilitano la trasmissione delle informazioni in tutto il sistema nervoso.
Il cervello
Gli esseri umani hanno il cervello più grande di tutti i vertebrati rispetto alle dimensioni del corpo (Lewis, 2018). Nonostante quello che puoi aver sentito, però, le dimensioni in realtà non contano.
Molti hanno creduto per un bel po’ di tempo ormai che le dimensioni del cervello siano una correlazione diretta con l’intelligenza nelle specie animali, tuttavia, non ci sono molte prove scientifiche a sostegno di questa idea. Ciò che è più accurato dire è che il rapporto tra il cervello e le dimensioni del corpo è una misura più affidabile dell’intelligenza.
Oltre ad avere il cervello più grande rispetto alle dimensioni del corpo, gli esseri umani hanno anche più neuroni per unità di volume di diverse altre specie. Uno dei motivi principali è la quantità di superficie del cervello umano. La superficie del cervello è creata da tutte le pieghe del tessuto. Più pieghe ci sono, maggiore è la superficie.
Il cervello umano pesa circa 3,5 libbre e costituisce circa il 2% del peso medio del corpo adulto e controlla quasi tutto quello che facciamo. “Aspetta, quasi?” chiedete, increduli. Sì, quasi… più o meno.
Il cervello non controlla direttamente movimenti come i riflessi – queste azioni passano al massimo attraverso il midollo spinale a causa della velocità con cui devono avvenire. Ecco di cosa è fatto il cervello e cosa controlla, però.
Strutture e funzioni del cervello umano
L’intero SNC è composto da “materia grigia” e “materia bianca”. La materia grigia è fatta di neuroni, il tipo di cellula che forma la base per tutti i tipi di cellule nervose.
La parte più grande del cervello umano è il cervello, che deriva dal prosencefalo. Il cervello è diviso in due emisferi che sono collegati dal corpo calloso. Questa regione del cervello governa le funzioni sensoriali, motorie e cognitive del cervello.
L’emisfero sinistro del cervello contiene regioni importanti che giocano un ruolo integrale nella parola e nel linguaggio. È anche associato alla matematica e al recupero delle informazioni.
Il cervello destro gioca un ruolo chiave nell’elaborazione visiva e uditiva, nelle abilità spaziali e nella capacità artistica. Ma, tutte queste funzioni coinvolgono entrambi i lati del cervello, quindi la nozione popolare di essere “di sinistra o di destra” è scarsamente supportata dalle prove.
Lo strato più esterno del cervello, noto come corteccia cerebrale, è considerato “il centro del pensiero” e consiste delle seguenti strutture:
- Lobo frontale: controlla le emozioni, la risoluzione dei problemi, l’apprendimento, la memoria e altro.
- Lobo parietale: governa l’orientamento spaziale e la navigazione integrando le informazioni raccolte da numerosi sistemi sensoriali
- Lobo temporale: elabora gli stimoli uditivi e assiste nel linguaggio; include l’ippocampo e l’amigdala che svolgono ruoli primari rispettivamente nella memoria e nelle emozioni
- Lobo occipitale: regola l’elaborazione visiva
Corpus callosum. Sì, suona decisamente come un incantesimo che si impara a Hogwarts, ma, credetemi, non lo è (l’ho provato). Si tratta di un insieme di fibre nervose che collega gli emisferi destro e sinistro del cervello.
In modo abbastanza strano, il cervello sinistro controlla tutti i muscoli del lato destro del corpo e viceversa. Il mancino o il destrimano sono il risultato della dominanza di un emisfero sull’altro.
Il tronco encefalico deriva dal mesencefalo e dal cervelletto (romboencefalo) ed è il collegamento tra il midollo spinale e il cervello. È composto dal midollo allungato, dal ponte e dal mesencefalo. Le principali responsabilità del tronco encefalico sono di
- Relanciare le informazioni tra il cervello e il corpo
- Fornire i nervi cranici alla faccia e alla testa (i nervi si estendono da questa regione del cervello a queste aree)
- Svolgere funzioni critiche per controllare il cuore, la respirazione e la coscienza.
Tra il cervello e il tronco encefalico ci sono il talamo e l’ipotalamo. L’ipotalamo trasmette i segnali sensoriali e motori alla corteccia ed è coinvolto nella regolazione della coscienza, del sonno e della vigilanza. L’ipotalamo collega il sistema nervoso al sistema endocrino attraverso la ghiandola pituitaria
Il cervelletto, che si sviluppa dal cervelletto è essenziale per il controllo motorio in quanto regola parzialmente il coordinamento e l’equilibrio. Questa struttura può avere anche alcune funzioni cognitive.
Protezione e composto fondamentale del SNC
Gli organi del sistema nervoso sono molto ben protetti e sostenuti in modo sicuro da tessuti e strutture d’organo in tutto il corpo.
Come dovrebbero essere! Non vuoi che le tue parti nervose oscillino ogni volta che fai un movimento, vero? Certo che no!
Per ottenere la massima protezione, le parti del SNC ricevono fino a tre forme distinte di protezione. Sia il cervello che il midollo spinale sono prima protetti da strati di membrana chiamati meningi. Il cervello è ulteriormente incapsulato dal cranio, e il midollo spinale dalle vertebre.
In terzo luogo, c’è il liquido cerebrospinale: questo è incredibilmente importante in quanto fornisce un tampone che riduce la forza di qualsiasi potenziale impatto tra il cervello e il cranio, o tra il midollo spinale e le vertebre.
Il cervello è ulteriormente incapsulato dal cranio, e il midollo spinale dalle vertebre. In terzo luogo, c’è il liquido cerebrospinale: questo è incredibilmente importante in quanto fornisce un cuscinetto che riduce la forza di qualsiasi potenziale impatto tra il cervello e il cranio, o tra il midollo spinale e le vertebre.
Si è già detto che il SNC è costituito interamente da due grandi categorie di cellule nervose: materia grigia e materia bianca. La materia grigia è composta dai corpi cellulari dei neuroni e dai loro dendriti associati, dalle cellule gliali, dai capillari (che forniscono l’approvvigionamento di sangue attraverso il tessuto cerebrale, che è ciò che lo rende rosa!).
La materia grigia si trova principalmente negli strati esterni del cervello e nel midollo spinale. È possibile identificarla nel midollo spinale, poiché è ciò che forma la forma interna a “farfalla” che si può vedere in una sezione trasversale del midollo spinale.
La materia bianca, d’altra parte, costituisce le aree del SNC che hanno la maggioranza degli assoni. La materia bianca si trova sotto la materia grigia nel cervello, mentre nel midollo spinale, sono gli strati esterni che circondano il nucleo grigio.
Il midollo spinale
Il midollo spinale pesa solo circa 35g ed è solo circa 1cm di diametro. È protetto dalle 26 vertebre e può essere diviso in cinque regioni, avendo complessivamente 31 paia di nervi che si estendono dai lati della colonna vertebrale nelle porzioni distali del corpo. Le cinque regioni del midollo spinale sono le seguenti:
La materia grigia del midollo spinale è ciò che costituisce la silhouette burrosa. Ogni “ala” è chiamata “corno”.
Questi corni sono un assembramento di neuroni sensoriali, e tutto ciò è circondato da materia bianca, che funziona come la guaina mielinica per un assone. (Così si può pensare al midollo spinale come alla madre di tutti i neuroni, con ogni nervo del sistema nervoso periferico che agisce come dendriti, il midollo spinale come assone e il cervello come nucleo.)
La retina
La retina è la parte neurale dell’occhio. Ha origine da una “tasca esterna” del diencefalo chiamata vescicola ottica che subisce un’invaginazione per formare la coppa ottica.
Specificamente, è la parete interna di questa coppa ottica che dà origine alla retina, mentre la parete esterna dà origine all’epitelio pigmentato. L’epitelio pigmentato è ciò che rende l’occhio blu, marrone, ecc. poiché contiene la melanina.
La melanina non è solo per l’aspetto, anche.Funziona per ridurre la retrodiffusione della luce che entra nell’occhio, rendendo più facile (e possibile) vedere.
L’epitelio pigmentato svolge anche un ruolo importante nella manutenzione dei fotorecettori, rinnovando i fotopigmenti e fagocitando i dischi dei fotorecettori. Questo avviene ad un ritmo incredibilmente alto, essenziale per mantenere il senso della visione.
I fotorecettori inviano impulsi elettrici alla retina, i cui neuroni inviano le informazioni al cervello attraverso il nervo ottico.
Ci sono cinque tipi di neuroni nella retina:
- Fotorecettori
- Cellule bipolari
- Cellule gangliari
- Cellule orizzontali
- Cellule amacrine
Le cellule nervose fotosensibili della retina sono i bastoncini e i coni. Entrambi hanno un segmento esterno che è composto da dischi membranosi che contengono fotopigmento, permettendo l’assunzione di stimoli uditivi specifici per il colore.
Tutte queste strutture, guidate dal cervello, dal midollo spinale e dalla retina, e collegate da trilioni di sinapsi, regolano i processi fondamentali di cui il nostro corpo ha bisogno per tenerci in vita e respirare.