Il sistema nervoso e le sue cellule

1. Il sistema nervoso e le sue cellule • Il Sistema Nervoso Centrale ( SNC) è costituito dall’encefalo e dal midollo spinale ed è racchiuso entro le ossa (del cranio e della colonna vertebrale) • Il Sistema Nervoso Periferico ( SNP) è la porzione che si trova all’esterno del cranio e della colonna vertebrale ed è costituito principalmente dai nervi cranici e spinali e dai recettori Il sistema nervoso costituisce circa il 2% del peso del nostro corpo ma consuma quasi il 20% dell’ossigeno e dell’energia

2. Le cellule del sistema nervoso Neuroni (circa 100 miliardi) Cellule gliali (1000-2000 miliardi) Il sistema nervoso contiene anche da altri tipi di cellule: epiteliali, ependimali, del tessuto connettivo ecc.

3. Neuroni e Cellule Gliali I neuroni sono responsabili dell’attività elettrica del SN mentre le cellule gliali (o glia) svolgono principalmente funzione di isolamento elettrico e di supporto ai neuroni. Le cellule gliali sono circa 10 volte più numerose dei neuroni ma la loro dimensione è in media un decimo di quello dei neuroni cosicché il volume occupato da questi due tipi di cellule non è molto diverso. Le cellule gliali si dividono per tutta la vita e pertanto quelle che muoiono sono rimpiazzate. Salvo rare eccezioni, i neuroni presenti alla nascita non possono essere rimpiazzati e pertanto il loro numero decresce con l’età.

4. Il neurone è costituito da tre distinte regioni • I dendriti • Il corpo cellulare o soma • L’assone

5. Il diametro del soma può variare tra i 10 e i 100 µm Nel soma sono contenuti il nucleo e gli altri organelli citoplasmatici che servono per la sintesi delle macromolecole e per regolare il metabolismo cellulare A livello del soma inoltre avviene solitamente l’integrazione dei segnali raccolti dai dendriti

6. Dimensioni relative dagli atomi agli organismi superiori Nanometri (nm) Micron (μm) Millimetri (mm) La scala è logaritmica. Ad ogni tacca la dimensione cresce di 10 volte Cellula eucariote Cellula procariote

7. La lunghezza dei dendriti può variare tra i 20 e i 2000 µm I dendriti sono di norma più d’uno. Ricevono informazioni dalle altre cellule neuronali. Sono talvolta provvisti di specializzazioni chiamare spine dendritiche

8. Le spine dendritiche sono strutture specializzate dove il dendrite riceve il contatto sinaptico da altre cellule neuronali

9. L’assone conduce l’impulso nervoso lontano dal neurone che lo ha generato Il diametro dell’assone è normalmente tra i .2 e i 20 µm. La sua lunghezza è molto variabile e in qualche caso può superare un metro (ad esempio l’assone dei motoneuroni che innervano i muscoli del piede) Tipicamente vi è un solo assone anche se spesso esso può ramificarsi al suo apice

10. La maggior parte degli assoni sono ricoperti di una guaina detta guaina mielinica L’impulso nervoso si origina in una zona del soma alla base dell’assone chiamato monticolo assonico (o cono d’emergenza o cono d’integrazione) L’impulso nervoso si propaga lungo l’assone fino ai bottoni delle terminazioni sinaptiche

11. Gli assoni di vari neuroni si riuniscono e corrono parallelamente a formare un nervo (nel sistema nervoso periferico) o un tratto (nel sistema nervoso centrale)

12. Al termine, l’assone solitamente si ramifica e quindi termina a contatto con altre cellule nervose mediante strutture specializzate chiamate bottoni sinaptici(o terminazioni sinaptiche o terminali sinaptici) Spine dendritiche del neurone post-sinaptico

13. La sinapsi è una struttura specializzata costituita da due cellule nervose Neurone pre-sinaptico Neurone post-sinaptico Fessura sinaptica (spazio inter-sinaptico) Membrana pre-sinaptica Membrana post-sinaptica

14. La direzione del flusso dei segnali elettrici nei neuroni va dai dendriti al soma all’assone fino alle terminazioni presinaptiche I neuroni non lavorano da soli ma sono connessi tra loro a formare circuiti neurali. Il numero di terminazioni sinaptiche ricevuto da ciascun neurone varia da 1 a 100.000

15. Plasticità di neuroni e circuiti Assoni e dendriti possono cambiare configurazione in funzione dell’esperienza, dell’età e delle influenze chimiche. Nuove connessioni sinaptiche si formano in continuazione, mentre altre cessano di funzionare. Le specializzazioni di membrana all’interno di una sinapsi sono soggette a modificazioni