Scienze · 3ª media · Lezione 2 di 5
Il sistema nervoso centrale
Riconoscere le parti dell'encefalo e del midollo spinale, dire che cosa fa ciascuna, scoprire quale zona comanda un'azione e capire perché una lesione del midollo spinale blocca i messaggi fra cervello e corpo.
Teoria in pillole
Il sistema nervoso centrale riceve i messaggi che arrivano dai sensi, li elabora, decide le risposte e le comanda ai muscoli e alle ghiandole: controlla e regola tutte le attività del corpo. È formato da due organi: l'encefalo, dentro il cranio, e il midollo spinale, dentro la colonna vertebrale. Sono fatti di tessuto nervoso, cioè di neuroni e di neuroglia, e sono gli organi più protetti del corpo.
Fuori ci sono le ossa: il cranio racchiude l'encefalo e le vertebre, una sopra l'altra, formano un canale in cui scorre il midollo spinale. Sotto le ossa, encefalo e midollo spinale sono avvolti da tre membrane, le meningi.
dall'esterno all'interno: la dura madre, spessa e resistente, protegge dagli urti; l'aracnoide, sottile, ha sotto di sé uno spazio pieno di un liquido trasparente, il liquido cefalorachidiano, che fa da cuscinetto contro i colpi; la pia madre, sottilissima, aderisce al tessuto nervoso, ne segue ogni piega e porta i vasi sanguigni che lo nutrono.La materia grigia è formata dai corpi cellulari e dai dendriti dei neuroni: è dove le informazioni vengono elaborate. La materia bianca è formata dagli assoni rivestiti di mielina, che la fa sembrare bianca: trasmette gli impulsi da una zona all'altra e con il resto del corpo.
nell'encefalo la materia grigia sta fuori, nella corteccia, e la bianca dentro. Nel midollo spinale la posizione è invertita: la bianca sta fuori e la grigia dentro, a forma di farfalla.Il cervello è la parte più grande: da solo forma circa l'85% dell'encefalo. Il cervelletto sta sotto la parte posteriore del cervello ed è circa il 10%. Il tronco encefalico è la parte più bassa e collega il cervello e il cervelletto al midollo spinale.
il cervello svolge le attività di cui siamo coscienti, come pensare, ricordare e parlare, e comanda i movimenti volontari. Il cervelletto coordina i movimenti e mantiene l'equilibrio: se stai per cadere, fa contrarre i muscoli giusti e ti rimette in piedi. Il tronco encefalico controlla attività involontarie indispensabili per vivere, come il respiro e il battito del cuore, anche mentre dormi.Un solco profondo divide il cervello in due emisferi, il sinistro e il destro. In fondo al solco il corpo calloso, un grande fascio di assoni, li collega e fa passare le informazioni da uno all'altro.
il controllo è incrociato: l'emisfero sinistro riceve le sensazioni e comanda i movimenti della metà destra del corpo, il destro della metà sinistra. Per muovere la mano destra lavora l'emisfero sinistro. Nella maggior parte delle persone il linguaggio impegna di più l'emisfero sinistro, ma i due emisferi lavorano sempre insieme.La corteccia cerebrale è lo strato più esterno del cervello: è di materia grigia, spessa pochi millimetri e ripiegata in tante pieghe, le circonvoluzioni. Distesa sarebbe grande più o meno come un quotidiano aperto. Alcuni solchi più profondi dividono ogni emisfero in quattro lobi.
il lobo frontale, davanti, serve per ragionare, decidere e comandare i movimenti volontari (nell'emisfero sinistro, di solito, anche per parlare); il lobo parietale, in alto, riceve il tatto (pressione, caldo e freddo, dolore) e la posizione del corpo; il lobo temporale, di lato all'altezza dell'orecchio, riconosce i suoni, aiuta a capire le parole ed è importante per la memoria; il lobo occipitale, dietro, riceve e interpreta ciò che vedono gli occhi.In profondità, al centro del cervello, ci sono il talamo, due masse di materia grigia a forma di uovo, e sotto di lui l'ipotalamo, piccolo come una mandorla.
il talamo fa da centralino: quasi tutti i messaggi dei sensi passano prima da lui, che li smista alla zona giusta della corteccia; gli odori arrivano alla corteccia senza passare da lui (e l'equilibrio ha una via a parte, verso il tronco encefalico e il cervelletto). L'ipotalamo regola la temperatura del corpo, la fame, la sete e il ritmo del sonno e della veglia, e comanda l'ipofisi, la ghiandola che controlla molti ormoni.Il midollo spinale è un cordone di fibre nervose, largo quanto un pollice, che continua il tronco encefalico: parte dal grande foro alla base del cranio e scende nel canale delle vertebre fino all'inizio della parte bassa della schiena. Più in basso, nel canale, scendono solo nervi.
collega l'encefalo al resto del corpo nei due sensi: fa salire le sensazioni verso il cervello e scendere i comandi verso i muscoli. Controlla anche alcuni riflessi, senza aspettare il cervello.- Chi comanda un'azione. Risolvi un problema di matematica: lobo frontale, insieme al parietale che lavora con i numeri. Muovi la mano destra: lobo frontale dell'emisfero sinistro. Tocchi una tazza calda con la mano sinistra: la sensazione passa dal talamo e arriva al lobo parietale dell'emisfero destro. Ascolti una canzone: talamo, poi lobo temporale. Senti il profumo della pizza: area dell'olfatto, sotto il cervello fra lobo frontale e lobo temporale, senza passare dal talamo. Guardi una foto: talamo, poi lobo occipitale. Vai in bici senza cadere: cervelletto. Respiri mentre dormi: tronco encefalico. Hai sete: ipotalamo.
- Una lesione del midollo spinale, per esempio dopo un incidente, interrompe i messaggi nel punto in cui avviene: sotto la lesione le parti del corpo non mandano più sensazioni al cervello e non ricevono più i suoi comandi. Più in alto è la lesione, più parti restano senza messaggi. Con una lesione al collo si fermano i messaggi di braccia, tronco e gambe; a metà della schiena quelli della parte bassa del tronco e delle gambe, mentre le braccia funzionano; nella parte bassa della schiena quelli delle gambe. Il cervello continua a funzionare e a decidere, ma i comandi non arrivano. Oggi la riabilitazione, con esercizi e anche con l'aiuto di robot, aiuta molte persone a recuperare una parte dei movimenti e a vivere in modo più autonomo.
Cervello ed encefalo non sono la stessa cosa: l'encefalo è tutto ciò che sta nel cranio (cervello, cervelletto e tronco encefalico), il cervello ne è solo una parte. E il midollo spinale non è il midollo osseo, il tessuto dentro le ossa che produce le cellule del sangue, né la colonna vertebrale: è il tessuto nervoso protetto dentro le vertebre.
La mappa
La lezione in un colpo d'occhio: parti dal centro e segui i rami.
Simulazioni
- Il sistema nervoso centrale 3D: esplora encefalo e midollo spinale in tre dimensioni, scopri quale zona comanda un'azione di tutti i giorni e guarda che cosa succede ai messaggi quando il midollo spinale si interrompe. Con il quiz a squadre si gioca alla LIM.
Domande
Quale di queste frasi è corretta?
- A Il cervello è una parte dell'encefalo
- B Encefalo e cervello sono due nomi della stessa cosa
- C L'encefalo è una parte del cervello
- D Il cervelletto è una parte del cervello
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Risposta giusta: A. Il cervello è una parte dell'encefalo
L'encefalo è tutto ciò che sta nel cranio: cervello, cervelletto e tronco encefalico. Il cervello è la parte più grande, circa l'85%, ma non è tutto l'encefalo. Il cervelletto non è una parte del cervello: è una delle tre parti dell'encefalo, sotto la parte posteriore del cervello.
Un compagno dice che il midollo spinale è quello che produce le cellule del sangue. Che cosa gli rispondi?
- A Ha ragione: il midollo spinale sta dentro le ossa della colonna
- B Il midollo spinale è la colonna vertebrale stessa
- C Confonde il midollo spinale con il midollo osseo: il midollo spinale è tessuto nervoso e porta i messaggi fra encefalo e corpo
- D Il midollo spinale produce il liquido che protegge l'encefalo
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Risposta giusta: C. Confonde il midollo spinale con il midollo osseo: il midollo spinale è tessuto nervoso e porta i messaggi fra encefalo e corpo
Il midollo osseo sta dentro molte ossa e produce le cellule del sangue. Il midollo spinale è un organo del sistema nervoso centrale: un cordone di fibre nervose che scorre nel canale delle vertebre. Le vertebre sono le ossa che lo proteggono, non il midollo stesso.
In una fetta di midollo spinale, dove si trova la materia grigia?
- A All'esterno, come nell'encefalo
- B Nel midollo spinale non c'è materia grigia
- C Solo nella metà davanti
- D Al centro, a forma di farfalla
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Risposta giusta: D. Al centro, a forma di farfalla
Nel midollo spinale la posizione è invertita rispetto all'encefalo: la materia bianca, fatta di assoni con la mielina, sta fuori; la materia grigia, fatta di corpi cellulari e dendriti, sta dentro e in sezione ha la forma di una farfalla. Nell'encefalo invece la grigia sta fuori, nella corteccia.
Dopo un ictus, una persona fa fatica a muovere la mano sinistra. In quale emisfero è probabilmente il danno?
- A Nell'emisfero sinistro
- B Nell'emisfero destro
- C Nel cervelletto
- D In tutti e due gli emisferi
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Risposta giusta: B. Nell'emisfero destro
Il controllo è incrociato: ogni emisfero comanda i movimenti della metà opposta del corpo. La mano sinistra la comanda la parte posteriore del lobo frontale dell'emisfero destro. Il cervelletto coordina i movimenti ma non li decide, e un danno solo a sinistra toccherebbe la mano destra.
Cammini su un muretto, ti sbilanci ma ti riprendi subito senza pensarci. Quale parte dell'encefalo ha coordinato i muscoli?
- A Il lobo occipitale
- B L'ipotalamo
- C Il cervelletto
- D Il corpo calloso
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Risposta giusta: C. Il cervelletto
Il cervelletto confronta di continuo la posizione del corpo con i movimenti che fai e corregge i muscoli: così resti in equilibrio. Il lobo occipitale riceve ciò che vedono gli occhi, e la vista aiuta a stare in equilibrio, ma la coordinazione è del cervelletto. L'ipotalamo regola fame, sete e temperatura; il corpo calloso collega i due emisferi.
Quasi tutti i messaggi dei sensi passano prima dal talamo, che li smista alla corteccia. Quale fa eccezione?
- A Un odore
- B Un suono
- C Un'immagine
- D Il tocco di una mano
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Risposta giusta: A. Un odore
Gli odori arrivano all'area dell'olfatto, sotto il cervello fra lobo frontale e lobo temporale, senza passare prima dal talamo. I suoni, le immagini e il tatto passano dal talamo e poi arrivano al lobo temporale, al lobo occipitale e al lobo parietale.
Dopo una corsa hai caldo e cominci a sudare, così il corpo si raffredda. Quale zona regola la temperatura del corpo?
- A Il talamo
- B L'ipotalamo
- C Il lobo parietale
- D Il tronco encefalico
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Risposta giusta: B. L'ipotalamo
L'ipotalamo è il termostato del corpo: regola la temperatura, la fame, la sete e il ritmo del sonno e della veglia. Il talamo smista i messaggi dei sensi, il lobo parietale riceve il tatto, compreso il caldo sulla pelle, ma non regola la temperatura interna. Il tronco encefalico controlla respiro e battito del cuore.
Una persona ha una lesione del midollo spinale a metà della schiena. Che cosa succede?
- A Non può più muovere né le braccia né le gambe
- B Il cervello smette di decidere i movimenti
- C Non cambia niente, perché i comandi partono dal cervello
- D Le braccia funzionano; la parte bassa del tronco e le gambe non mandano più sensazioni e non ricevono più comandi
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Risposta giusta: D. Le braccia funzionano; la parte bassa del tronco e le gambe non mandano più sensazioni e non ricevono più comandi
Sotto la lesione i messaggi si fermano nei due sensi. I nervi delle braccia escono dal midollo più in alto, nel collo, quindi le braccia funzionano; la parte bassa del tronco e le gambe restano senza messaggi. Il cervello continua a funzionare e a decidere, ma i comandi non arrivano. Con una lesione al collo si fermerebbero anche le braccia.
Palestra del capitolo
Gli esercizi sono nella palestra unica del capitolo: livelli a sblocco, correzione passo passo.
- Palestra del sistema nervoso: Sette livelli, uno per blocco del capitolo: il neurone e l'impulso, il sistema nervoso centrale, il periferico, recettori e percezione, la vista, l'udito e l'equilibrio, gusto, olfatto e tatto.