neurone

neurone

Unità funzionale del sistema nervoso, cellula altamente specializzata per ricevere, elaborare e trasmettere le informazioni ad altri n. o a cellule effettrici (per es., muscolari o ghiandolari) attraverso segnali elettrici e chimici.

Struttura

Il n. è costituito, schematicamente, di 4 componenti: il corpo cellulare (pirenoforo o soma), i dendriti, il cono di emergenza e l’assone. Ciascuna di queste parti ha un compito specifico. Il soma è il centro metabolico del n. stesso, contiene il nucleo e l’apparato biosintetico per la produzione dei costituenti di membrana, degli enzimi e di altre sostanze chimiche di cui la cellula ha necessità per svolgere le sue funzioni. I dendriti sono sottili estensioni di forma tubulare che tendono, in alcuni tipi di n., a suddividersi più volte formando intorno al corpo cellulare una struttura molto ramificata che ricorda la chioma di un albero. Le ramificazioni dendritiche rappresentano le strutture di ricezione dei segnali in arrivo da altre cellule nervose che comunicano i loro messaggi in zone specializzate, dette sinapsi o spine dendritiche. Sul lato opposto della cellula si trova il cono di emergenza, regione specializzata del corpo cellulare in cui viene generato il segnale elettrico e da cui origina l’assone. L’assone, sottile prolungamento di lunghezza variabile da pochi millimetri fino ad oltre un metro, ha il compito di trasportare gli impulsi effettori (sotto forma di potenziale d’azione) dal centro integrativo del n. verso le cellule bersaglio. Lungo il suo decorso l’assone può essere rivestito da un involucro isolante, detto guaina mielinica, che ha la fuzione di rendere più veloce la trasmissione dell’impulso elettrico. A livello del citoplasma, oltre ai numerosi enzimi che catalizzano le diverse reazioni metaboliche, vi sono numerosi elementi fibrillari che formano il citoscheletro della cellula; tra questi vi sono le tubuline, le quali si organizzano a formare sistemi di neurotubuli, a livello degli assoni e dei dendriti, che consentono il trasporto di molecole di nuova sintesi o di prodotti di secrezione dal soma alla terminazione nervosa (o viceversa).

Tipi di neurone

Da un punto di vista funzionale si distinguono tre tipi di n.: i n. di moto o motoneuroni o efferenti, in numero di circa 0,5 milioni, hanno il corpo cellulare nell’SNC mentre l’assone si porta in periferia per raggiungere i muscoli. Hanno il compito di inviare comandi (tramite i potenziali d’azione) a cellule (per es., quelle muscolari) che li traducono in azione; i n. di senso o afferenti, in numero di circa 10 milioni, trasportano informazioni su temperatura, pressione, luce e altri stimoli dai recettori sensitivi periferici all’SNC; i n. sensitivi somatici hanno il pirenoforo nei gangli (spinali o dei nervi cranici), situati fuori dell’SNC, mancano di dendriti, dal loro soma si stacca un breve assone che subito si divide a T. Dei due prolungamenti, uno raggiunge la periferia, dove termina con una struttura (recettore sensitivo) in grado di trasformare stimoli di varia natura in segnali elettrici; l’altro raggiunge l’SNC, dove comunica le informazioni raccolte in periferia ai n. deputati alla loro analisi. I n. sensitivi per l’olfatto e la vista hanno invece i recettori molto vicini all’SNC; sono provvisti di un assone e di un dendrite così che i segnali che partono dal dendrite attraversano il soma per arrivare nell’assone. Gli interneuron costituiscono la classe di neuroni di gran lunga più numerosa, sono localizzati prevalentemente nell’encefalo e nel midollo spinale, intercalati tra i n. sensitivi e i n. motori. Svolgono un ruolo importante nella distribuzione delle informazioni sensitive e nella coordinazione motoria.

Formazione e trasmissione dell’impulso nervoso

La reattività, cioè la capacità di rispondere agli stimoli con manifestazioni energetiche, è una proprietà generale di tutte le cellule, ma nei n. questa capacità è estremamente specializzata. I loro prolungamenti possono essere paragonati a conduttori filiformi attraversati da ondate di modificazioni bioelettriche a carico principalmente del potenziale di membrana. Il potenziale di membrana di un n. a riposo, che ha valori medi intorno a −70 mV, è determinato dalla diversa distribuzione delle cariche elettriche tra esterno ed interno della cellula. Gli ioni positivi sono presenti in lieve eccesso nel lato esterno della membrana cellulare mentre gli ioni negativi lo sono all’interno. In risposta a determinati stimoli, il rapido ingresso di ioni sodio dall’esterno comporta una progressiva diminuzione della negatività del potenziale di membrana fino a raggiungere valori positivi (20÷30 mV). Questa variazione di carica elettrica, nota come depolarizzazione, rappresenta la prima fase del potenziale d’azione: dura un tempo straordinariamente breve, 2÷3 ms, ed è seguita dalla fase di ripolarizzazione, durante la quale il valore della carica torna quello a riposo. Il potenziale d’azione si propaga (zone adiacenti della membrana vengono depolarizzate dal flusso di ioni sodio) lungo la fibra fino al suo terminale sinaptico. Qui il segnale elettrico può raggiungere il n. bersaglio direttamente (sinapsi elettriche) o indirettamente, attraverso la liberazione di neurotrasmettitori (sinapsi chimiche). Tutti gli stimoli sono convertiti in potenziali d’azione nel n. sensoriale primario. Poiché tutti i potenzali d’azione sono identici, la comunicazione di un segnale più o meno intenso è codificata con un maggiore o minore numero di potenziali d’azione al secondo, cioè con la frequenza di essi, oppure attraverso l’attivazione di un maggior numero di fibre nervose.

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