1 H. Curtis, N.S. Barnes, A. Schneck, G. Flores Introduzione alla biologia.verde 2 Capitolo 13 Il sistema nervoso e gli organi di senso 3 Lezione 1 La struttura del sistema nervoso 4 Il sistema nervoso Il sistema nervoso è suddiviso in: • Centrale: comprende encefalo e midollo spinale; • Periferico: formato dal sistema somatico e da quello autonomo, che si suddivide a sua volta in simpatico e parasimpatico. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 5 5 I neuroni • I neuroni sono le componenti fondamentali del sistema nervoso. • Sono cellule specializzate in grado di inviare informazioni da una parte all’altra del corpo. • Sono circondati e nutriti dalle cellule gliali. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 6 6 I tipi di neuroni In base alle funzioni che svolgono ci sono: • neuroni sensoriali che ricevono informazioni sensoriali e le trasmettono al sistema nervoso centrale; • interneuroni che trasmettono i segnali all’interno dell’encefalo e del midollo; • neuroni motori che mandano impulsi dal sistema nervoso centrale agli organi effettori. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 7 7 I tipi di neuroni Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 8 8 Il sistema nervoso centrale e periferico • Il sistema nervoso centrale (SNC) è formato da sostanza grigia e sostanza bianca. • Il sistema nervoso periferico (SNP) conduce messaggi dalla periferia del corpo al SNC e viceversa. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 9 9 L’arco riflesso • Le fibre motorie e sensoriali dei nervi spinali si separano in prossimità del midollo spinale. • In esso i neuroni sensoriali, gli interneuroni e i neuroni motori sono spesso connessi tra loro mediante archi riflessi, circuiti neuronali che permettono una risposta rapida a uno stimolo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 10 10 Il sistema nervoso periferico SNP somatico comanda i muscoli scheletrici SNP autonomo è costituito da nervi motori che controllano le parti interne dell’organismo. • Sistema simpatico: prepara il corpo all’azione. • Sistema parasimpatico: è coinvolto nelle attività di recupero del corpo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 11 11 Lezione 2 La trasmissione degli impulsi nervosi 12 L’impulso nervoso • L’impulso nervoso è di natura elettrochimica. • La differenza della quantità di carica elettrica presente tra una regione di carica positiva e una regione di carica negativa è detta potenziale elettrico. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 13 13 Il potenziale d’azione • La membrana dell’assone ha un potenziale di riposo di -70 millivolt. • Quando l’assone è percorso da uno stimolo si verifica un’inversione di polarità e l’interno dell’assone diventa positivo. • L’inversione di polarità è il potenziale d’azione. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 14 14 Le fibre mielinizzate e gli impulsi • Nella fibra mielinizzata l’impulso si propaga molto più velocemente «saltando» da un nodo di Ranvier a quello successivo. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 15 15 Le sinapsi L’impulso nervoso passa da un neurone all’altro tramite le sinapsi. •Nella sinapsi elettrica il potenziale d’azione si trasmette senza interruzione da un neurone all’altro o dal neurone all’organo effettore; •Nella sinapsi chimica i due neuroni sono separati da uno spazio, chiamato spazio sinaptico. Il messaggio passa grazie a molecole segnale dette neurotrasmettitori. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 16 16 I neurotrasmettitori I neurotrasmettitori sono sintetizzati nelle terminazioni assoniche dei neuroni presinaptici e impacchettati in vescicole. Possono essere divisi in: •amminoacidi (GABA e acido glutammico); •ammine biogene (dopamina, serotonina, acetilcolina e noradrenalina); •neuropeptidi (endorfine); •neurotrasmettitori gassosi (NO e CO). Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 17 17 I recettori sensoriali Stimoli sensoriali differenti attivano aree cerebrali diverse. I nostri recettori sensoriali sono: • fotocettori per la vista; • chemiocettori per il gusto o l’olfatto; • meccanocettori per il tatto, l’equilibrio e l’udito; • termocettori per distinguere il caldo dal freddo; • recettori per il dolore. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 18 18 Lezione 3 Anatomia e funzionamento dell’encefalo 19 L’encefalo • Prosencefalo: comprende il cervello, il talamo e l’ipotalamo; • Mesencefalo: è costituito da fasci di nervi; • Romboencefalo: comprende midollo allungato, ponte e cervelletto. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 20 20 Le regioni dell’encefalo • Si divide in due emisferi cerebrali, ognuno diviso in quattro lobi. • Ogni regione dell’encefalo è suddivisa in aree altamente specializzate (corteccia). Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 21 21 L’elaborazione delle informazioni In alcune regioni encefaliche si verifica un’attività di integrazione e coordinamento delle diverse informazioni ed emozioni. •Le aree di elaborazione intrinseca: coordinano le informazini sensoriali. •La formazione reticolare: è responsabile dell’attenzione e della consapevolezza. •Il sistema limbico: elabora informazioni complesse. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 22 22 Il sonno Durante il sonno il nostro cervello è attivo. I momenti del sonno possono essere suddivisi in: •sonno leggero; •fase intermedia (sonno delta); •terzo stadio di sonno profondo; •quarto stadio o sonno REM, caratterizzato da rapidissimi movimenti oculari. Curtis et al. Introduzione alla biologia.verde © Zanichelli Editore 2015 23 23