CAPITOLO I
CENNI DI ANATOMIA E FISIOLOGIA DEL CERVELLO 1.1 Anatomia Il cervello è suddiviso in due ampi emisferi cerebrali, formati da uno strato superficiale di
sostanza grigia, la corteccia, e da uno strato più profondo di sostanza bianca. La corteccia
cerebrale forma una serie di rilievi, o giri, che servono per incrementare la sua superficie. I
giri sono separati fra loro da profonde depressioni, chiamate solchi, oppure da solchi più
profondi chiamati scissure.
I due emisferi, destro e sinistro, sono quasi completamente separati dalla scissura
longitudinale e rimangono uniti solo mediante una spessa striscia di sostanza bianca chiamata
corpo calloso. Ogni emisfero presenta un solco centrale che lo suddivide in un lobo anteriore,
lobo frontale, e in un lobo posteriore, il lobo parietale. Un solco orizzontale, il solco laterale,
separa il lobo frontale dal lobo temporale. Il solco parieto-occipitale, posteriormente, separa
il lobo parietale dal lobo occipitale.
Le regioni della corteccia cerebrale maggiormente coinvolte nel controllo della sensibilità e
del movimento sono la corteccia motoria primaria e la corteccia sensitiva primaria.
La scissura centrale separa le aree sensitive dalle aree motorie.
Il giro precentale del lobo frontale forma la porzione anteriore alla scissura centrale e la sua
superficie è rivestita dalla corteccia motoria primaria. I neuroni che appartengono a questa
corteccia sono responsabili dei movimenti volntari.
Il giro postcentrale del lobo parietale costituisce la porzione posteriore alla scissura centrale e
la sua superficie è costituita dalla corteccia sensitiva primaria. I neuroni sensitivi corticali
ricevono informazioni provenienti da recettori tattili, pressori, dolorifici, di vibrazione, del
gusto o termici.
Le sensazioni specifiche, cioè quelle relative alla vista, all'udito, all'odorato e al gusto,
arrivano invece ad altre porzioni della corteccia cerebrale. La corteccia visiva si trova nel
lobo occipitale, la corteccia uditiva e la corteccia olfattiva risiedono nel lobo temporale,
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mentre la corteccia gustativa è localizzata nella porzione anteriore dell' insula e porzioni
adiacenti del lobo frontale.
Le regioni motorie e sensitive della corteccia sono connesse da aree associative, ovvero
regioni corticali deputate all'interpretazione delle sensazioni in ingresso oppure al
coordinamento dei comandi motori in uscita. Le aree sensitive di tipo associativo sono
regioni corticali che monitorano ed interpretano tutti gli impulsi sensitivi che arrivano alla
corteccia sensitiva primaria. Alcuni esempi sono rappresentati dall'area somatosensitiva
primaria, dall'area visiva e da quella uditiva di tipo associativo.
L'area di associazione della sensibilità somatica agisce sulla corteccia sensitiva primaria ed è
quella che consente di riconoscere le sensazioni più tenui come per esempio il posarsi di
un'ape sul braccio.
La sensibilità specifica coinvolge aree diverse della corteccia e possiede dunque anche
proprie aree associative che consentono di monitorare e interpretare tali stimoli. Per esempio
l'area visiva di tipo associativo controlla gli impulsi in arrivo dalla corteccia visiva e ne
interpreta il risultato. In sostanza l'area visiva associativa consente per esempio di riconoscere
le lettere alfabetiche e la parola di senso compiuto formata dalla loro successione. Allo stesso
modo l'area associativa della sensazione uditiva controlla l'area uditiva corticale in modo da
associare il suono con le parole.
L'area associativa somatomotrice, o corteccia premotoria, è responsabile della coordinazione
di movimenti acquisiti. Una particolare area della corteccia premotoria, il campo visivo
frontale, è adibita al controllo dei movimenti acquisiti degli occhi, come quelli che vengono
messi in atto nella lettura.
I centri integrativi sono aree che ricevono informazioni provenienti da aree associative
diverse e coordinano attività motorie estremamente complesse. Questi centri, inoltre,
svolgono complicate funzioni analitiche. Per esempio, la corteccia prefrontale del lobo
frontale integra informazioni provenienti da aree associative di tipo sensitivo ed è
responsabile dell'elaborazione intellettuale astratta, passando, per esempio, in rassegna tutte
le risposte possibili. I centri integrativi sono localizzati nei lobi e nelle aree corticali di
entrambi gli emisferi cerebrali. Centri integrativi riguardanti la messa in atto di processi
complessi, come parlare, scrivere, far di conto o interpretare le relazioni spaziali, sono invece
localizzate preferenzialmente in uno dei due emisferi. Questi centri includono l'area
interpretativa generale e il centro del linguaggio.
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L'area interpretativa generale, o area di Wernicke, riceve informazioni dalle aree associative
di tipo sensitivo. Questo centro analitico è presente in uno solo degli emisferi ( tipicamente il
sinistro ). Esso gioca un ruolo molto importante nella determinazione della personalità di un
individuo, integrando le informazioni sensitive e coordinando l'entrata in gioco della
memoria visiva e uditiva.
Il centro del linguaggio, o area di Broca, è localizzato al margine della corteccia premotoria
nello stesso emisfero ove risiede l'area interpretativa generale ( quindi, di solito, l'emisfero
sinistro ). Il centro del linguaggio regola il ritmo della respirazione e della fonazione
necessarie per il linguaggio parlato. Tale regolazione prevede una coordinazione fra le attività
dei muscoli respiratori e quelli faringei da un lato e, dall'altro, dei muscoli della lingua, delle
guance, delle labbra e della mandibola. I comandi motori inviati dal centro del linguaggio
vengono a loro volta integrati, mediante un meccanismo a feedback, con informazioni
provenienti da aree uditive di tipo associativo chiamate aree ricettive del linguaggio.
Ogni emisfero cerebrale svolge funzioni specifiche che non vengono normalmente svolte
dall' emisfero controlaterale. Nella maggior parte della popolazione, nell' emisfero sinistro
sono localizzati i centri dell' interpretazione generale e del linguaggio che vengono utilizzati
per tutte le funzioni che si basano sulla comunicazione. Per esempio, leggere, scrivere,
parlare sono tutte funzioni che dipendono dall' emisfero sinistro. L' emisfero sinistro entra in
gioco anche nei processi analitici, quali il calcolo matematico, e nella facoltà di prendere
decisioni logiche.
L' emisfero cerebrale destro ha il compito di analizzare le informazioni sensitive e di mettere
in relazione il corpo dell' individuo con il mondo circostante. In questo emisfero si
localizzano centri interpretativi che consentono di identificare oggetti familiari attraverso il
gusto, il tatto, l'odorato e la vista. Per esempio, l'emisfero destro gioca un ruolo dominante
nel riconoscimento dei volti e dei rapporti tridimensionali. Inoltre è importante in quanto
carica le frasi di contenuti emozionali, nel senso che ad esempio “decide” se una frase debba
essere intesa come una minaccia o. alternativamente, come una domanda.
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Matelli M., Umiltà C. Il cervello: anatomia e funzione del sistema nervoso cerebrale. Casa editrice il
Mulino. Bologna; 2007 pp. 11-27
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TABELLA N 1: REGIONI CORTICALI E LORO FUNZIONI
IMMAGINE N 1: EMISFERO CEREBRALE DESTRO 5
1.2 Irrorazione Il cervello è un organo estremamente attivo con una continua richiesta di ossigeno e nutrienti.
Queste richieste vengono esaudite da un'estesa vascolarizzazione. Il sangue raggiunge
l'encefalo attraverso le arterie carotidi interne e le arterie vertebrali.
Le arterie carotidi interne si dividono in arteria cerebrale anteriore, che dà sangue ai lobi
frontali e parietali del cervello, e arteria cerebrale media, che fornisce le superfici laterali
degli emisferi cerebrali.
Le arterie vertebrali destra e sinistra si fondono sulla superficie ventrale del bulbo per
formare l'arteria o tronco basilare. Questa procede sulla superficiale ventrale, lungo il ponte,
ramificandosi diverse volte prima di dividersi nelle arterie comunicanti posteriori.
Di norma, le atrerie carotidi interne forniscono il sangue alla metà anteriore del cervello,
mentre il resto del cervello riceve sangue dalle arterie vertebrali. Questa modalità di
distribuzione può mutare facilmente, perchè le arterie carotidi interne e l'arteria basilare sono
interconnesse da un circuito anastomotico ad anello, il circolo arterioso cerebrale o poligono
di Willis. In questo modo l'encefalo può ricevere sangue sia dalle carotidi che dalle vertebrali,
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con conseguente riduzione della possibilità che si verifichino serie interruzioni dell' apporto
vascolare.
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Numerose vene drenano gli emisferi cerebrali. Le vene cerebrali superficiali e piccole vene
del tronco cerebrale drenano il sangue in una rete di seni durali (seni sagittali superiore e
inferiore, seni petrosi, seno occipitale, seni trasversi destro e sinistro e seno retto). La
maggior parte delle vene cerebrali profonde raccoglie il sangue proveniente dall'interno degli
emisferi cerebrali e dai plessi corioidei per formare la grande vena cerebrale, che drena nel
seno retto. Le altre vene cerebrali drenano nel seno cavernoso insieme alle numerose e
piccole vene dell'orbita. Il sangue dal seno carvenoso nella regione della sutura lambdoidea. I
seni trasversi destro e sinistro convergono alla base della parte petrosa dell'osso temporale,
formando il seno sigmoideo, che penetra nel foro giugulare e lascia il cranio prendendo il
nome di vena giugulare interna.
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Martini F.H. Fondamenti di anatomia e fisiologia. Casa editrice EdiSES. Napoli; 2006 pp. 754-757
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Martini F.H. Fondamenti di anatomia e fisiologia. Casa editrice EdiSES. Napoli; 2006 p. 761
IMMAGINE N 3: CIRCOLAZIONE ARTERIOSA
CEREBRALE
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1.3 Fisiologia Il cervello è costituito da 25 miliardi di neuroni che sono capaci di generare e ttrasmettere informazioni attraverso impulsi elettrici e che, grazie alle loro connessioni, formano una
complessa ed intricata rete. I neuroni sono unità funzionali responsabili dell'invio dei
messaggi nervosi e pertanto, accanto a caratteristiche comuni ad altre cellule dell'organismo
(quali nucleo ed organuli citoplamatici) sono dotati di struture specializzate per inviare
segnali ad altre cellule anche a grande distanza in maniera rapida e precisa. Il nerone è
caratterizzato da un grande corpo cellulare che risulta connesso ad un singolo lungo assone a
e alcuni dendriti, corti e ramificati. Il sito specializzato dell'assone attraverso il quale è
possibile il collegamento con un'altra cellula si chiama sinapsi. A livello delle sinapsi si attua
dunque l'incontro tra due cellule: la cellula presinaptica, che è munita del terminale sinaptico
e che invia il messaggio, e al cellula postsinaptica che riceve il messaggio. La comunicazione
fra i due tipi di cellule si realizza mediante il rilascio di speciali molecole chiamate
neurotrasmettitori che vengono secreti dalla cellula presinaptica e che sono capaci di
provocare un effetto nella cellula postsinaptica.
Il fluido intracellulare e quello extracellulare del neurone differiscono notevolmente nella
concentrazione di alcuni ioni. Il fluido extracellulare contiene alte concentrazioni di ioni
sodio (Na) e di ioni cloro (Cl), mentre il fluido intracellulare contiene alte concentrazioni di
ioni potassio (K) e di proteine cariche negativamente. Poiché le cariche positive e negative
sono tenute separate, si viene a creare una differenza di potenziale; quando ci si riferisce a
una differenza di potenziale attraverso una membrana cellulare, si parla di potenziale di
membrana. Il potenziale di membrana in una cellula non disturbata si chiama potenziale di
riposo, che nel neurone è di -70 mV.
Il potenziale di membrana è soggetto a continue variazioni in risposta a variazioni
temporanee della permeabilità di membrana e tali variazioni sono il risultato dell'apertura o
della chiusura di specifici canali di membrana. I canali di membrana controllano il
movimento degli ioni attraverso la membrana stessa. I canali ionici di sodio e potassio
possono essere sia attivi che passivi. I canali passivi sono sempre aperti ma la loro
permeabilità può variare in funzione della forma che le proteine che li costituiscono
assumono in risposta a condizioni locali. Questi canali sono molto importanti al fine di
mantenere il potenziale di riposo. I canali attivi funzionano solo in risposta a specifici stimoli.
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