neuroni e glia - Università degli studi di Pavia

NEURONI E GLIA
NEURONI E GLIA
di Aldo Fasolo
Il cervello umano è formato da oltre 100 miliardi di neuroni, le cellule di peculiare organizzazione, che ne
costituiscono i “mattoni”. Benché abbiano la stessa organizzazione generale e lo stesso apparato biochimico di
altre cellule, possiedono alcune caratteristiche uniche, grazie alle quali il cervello funziona in modo assai differente,
per esempio, dal fegato.
Nessun neurone è identico ad un altro, ma in generale possiamo classificare le cellule nervose sulla base della loro
forma e della loro posizione. La maggior parte dei neuroni è caratterizzato da tre regioni: il corpo cellulare, i dendriti
e l’assone. Il corpo cellulare, spesso di forma sferica o piramidale, contiene il nucleo del neurone e il corredo
biochimico necessario per la sintesi degli enzimi e di altre molecole essenziali per la vita della cellula. I dendriti sono
sottili prolungamenti di forma tubolare che tendono a suddividersi più volte, formando cosi attorno al corpo
cellulare una ramificazione, talvolta molto estesa. Essa costituisce per il neurone la principale struttura fisica per la
ricezione dei segnali in arrivo (afferenti). L’assone si estende viceversa a notevole distanza dal corpo cellulare e
fornisce fibra nervosa lungo la quale i segnali in uscita (efferenti) possono viaggiare dal corpo cellulare verso altre
parti del cervello e del sistema nervoso, anche molto distanti, associandosi spesso con altri prolungamenti a formare
dei fasci nervosi. I neuroni che controllano la muscolatura volontaria inviano i loro assoni fuori dal sistema nervoso
centrale, attraverso i nervi motori e vanno a prendere contatto con i muscoli stessi, attraverso grandi aree sinaptiche,
le giunzioni neuromuscolari.
Il funzionamento del cervello dipende dal flusso di informazioni attraverso complessi circuiti formati da reti di
neuroni. L’informazione viene trasferita da una cellula a un’altra in punti di contatto altamente specializzati: le
sinapsi. Un neurone, tipicamente, può stabilire da 1000 a 10.000 sinapsi e può ricevere informazioni da centinaia
o migliaia di altri neuroni. Nella maggior parte dei casi le sinapsi si formano fra l’assone di una cellula e un dendrite
di un’altra, ma esistono anche altri tipi di giunzioni sinaptiche: fra assone e assone, fra dendrite e dendrite e fra
assone e corpo cellulare.
Nella sua forma più tipica, la sinapsi è un punto di stretto contatto fra le membrane dei neuroni, dove la cellula “a
monte”, quando sia “eccitata”, trasforma la sua attività elettrica in segnali chimici, i suoi neurotrasmettitori
specifici, contenuti in vescicole, che sono riversati nel sottile spazio sinaptico. Il neurotrasmettitore attraversa in un
tempo brevissimo lo spazio sinaptico e si lega a molecole specifiche (recettori) sulla membrana della cellula “a valle”,
innescando una risposta locale. La sinapsi si comporta quindi come una specie di “interruttore”, che regola la
direzione del flusso di informazione. Esistono anche cellule nervose, che liberano neurotrasmettitori in fase gassosa
(come l’ossido d’azoto). Questi diffondono nel tessuto circostante, attraversando le cellule e solo quelle che
possiedono nel loro citoplasma le molecole capaci di recepirli sapranno rispondere. Alcune sinapsi sono eccitatorie,
in quanto tendono a favorire l’attivazione del neurone a valle, mentre altre sono inibitorie, cioè sono in grado di
cancellare segnali che, altrimenti, solleciterebbero un neurone a produrre un impulso nervoso. Perché l’elemento
“a valle” generi a sua volta una “scarica”, cioè la produzione di impulsi nervosi, è spesso necessario che centinaia
di sinapsi provenienti da cellule diverse siano attive allo stesso tempo e che l’eccitazione prevalga sull’inibizione.
Nelle segnalazione “a staffetta” fra le cellule, i segnali vengono così modulati, integrati, messi a tacere, e la
complessità della comunicazione nervosa aumenta a dismisura.
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NEURONI E GLIA
Se i neuroni sono i “mattoni” costitutivi del cervello, non sono peraltro l’unico tipo di cellula presente in esso. Una
densa rete di vasi sanguigni, per esempio, fornisce ossigeno e sostanze nutritive. Vi è anche un tessuto connettivo,
in particolare nelle regioni superficiali. Nel sistema nervoso centrale una classe importante di cellule è costituita
dalle cellule gliali: esse occupano, in sostanza, tutto lo spazio che, entro il sistema nervoso, non è occupato dai
neuroni. La funzione di queste cellule gliali non ci è ancora del tutto nota, ma sicuramente esse forniscono il
sostegno strutturale e biochimico per la delicata rete di neuroni: metabolica del neurone. Inoltre alcuni tipi di glia
garantiscono, che gli impulsi nervosi corrano più velocemente negli assoni più grandi e di maggior lunghezza,
formando attorno a questi assoni dei manicotti isolanti, la mielina. Anche nei contatti sinaptici, le cellule gliali sono
molto importanti, poichè sigillano gli spazi esterni a queste, impedendo la diffusione non specifica dei
neurotrasmettitori.
Nel suo complesso, lo studio del neurone e del suo ambiente cellulare rappresenta il nocciolo duro delle
neuroscienze e la comprensione del linguaggio fine delle cellule nervose costituisce una fondamentale “stele di
Rosetta” per decifrare le attività mentali e tradurle in funzioni biologiche definite.