Le cellule nervose sono le unità funzionali del sistema nervoso. Si ritiene che il sistema nervoso abbia diecimila milioni di tali cellule, chiamate neuroni ed glia, la glia essendo presente in numero maggiore rispetto ai neuroni.

Il Neurone

La figura 1 è un diagramma idealizzato di un neurone con le sue tre caratteristiche strutturali più importanti: il corpo cellulare, i dendriti e il terminale dell'assone.

Figura 1. L'anatomia del neurone

I dendriti sono processi finemente ramificati che sorgono vicino al corpo cellulare di un neurone. I dendriti ricevono effetti eccitatori o inibitori tramite messaggeri chimici chiamati neurotrasmettitori. Il citoplasma è il materiale del corpo cellulare in cui si trovano gli organelli, compreso il nucleo cellulare, e altre inclusioni Figura 2. Il nucleo contiene la cromatina della cellula, o materiale genetico.

Figura 2. Gli organelli

Il nucleo della cellula nervosa è atipico rispetto a quello di altre cellule viventi in quanto, sebbene contenga il materiale genetico acido desossiribonucleico (DNA), il DNA non è coinvolto nel processo di divisione cellulare; cioè, dopo aver raggiunto la maturità, le cellule nervose non si dividono. (Un'eccezione a questa regola sono i neuroni nel rivestimento del naso (epitelio olfattivo).) Il nucleo è ricco di acido ribonucleico (RNA), necessario per la sintesi delle proteine. Sono stati identificati tre tipi di proteine: le proteine ​​citosoliche, che costituiscono gli elementi fibrillari della cellula nervosa; proteine ​​intracondriali, che generano energia per l'attività cellulare; e proteine ​​che formano membrane e prodotti secretori. I neuroni sono ora concepiti come cellule secretorie modificate. Si formano granuli secretori, immagazzinati nelle vescicole sinaptiche e successivamente rilasciati come sostanze neurotrasmettitrici, i messaggeri chimici tra le cellule nervose.

Gli elementi fibrillari, che costituiscono lo scheletro del neurone, partecipano alla funzione trofica del neurone, fungendo da veicoli di trasmissione. Il trasporto assonale può essere anterogrado (dal corpo cellulare al terminale dell'assone) e retrogrado (dal terminale dell'assone al corpo cellulare). Dal più spesso al più sottile si riconoscono tre tipi di elementi fibrillari: microtubuli, neurofilamenti e microfilamenti.

Cellule gliali

A differenza dei neuroni, le cellule gliali non trasportano di per sé messaggi elettrici. Esistono due tipi di cellule gliali: le macroglia e la microglia. La macroglia è un nome dato ad almeno tre tipi di cellule: astrociti, oligodendrociti e cellule ependimali. Le cellule microgliali sono principalmente cellule scavenger per rimuovere i detriti dopo che si è verificato un danno neurale o un'infezione.

Le cellule gliali hanno anche caratteristiche distintive microscopiche e ultramicroscopiche. Le cellule gliali supportano fisicamente i neuroni, ma ora si comincia a comprendere anche una serie di proprietà fisiologiche. Tra le più importanti interazioni neurone-glia c'è il ruolo della cellula gliale nel fornire nutrienti ai neuroni, rimuovere frammenti di neuroni dopo la loro morte e, cosa più importante, contribuire al processo di comunicazione chimica. Le cellule gliali, in netto contrasto con i neuroni, possono dividersi e quindi riprodursi. I tumori del sistema nervoso, ad esempio, derivano da una riproduzione anomala delle cellule gliali.

Mielina

Ciò che appare nell'osservazione macroscopica del tessuto neurale come “materia grigia” e “materia bianca” ha una base microscopica e biochimica. Microscopicamente, la materia grigia contiene i corpi cellulari neuronali, mentre la sostanza bianca è dove si trovano le fibre neurali o gli assoni. L'aspetto “bianco” è dovuto a una guaina – composta da una sostanza grassa chiamata mielina – che ricopre queste fibre. La mielina dei nervi periferici origina dalla membrana della cellula di Schwann che avvolge l'assone. La mielina delle fibre nel sistema nervoso centrale è fornita dalle membrane degli oligodendrociti (una varietà di cellule gliali). Gli oligodendrociti di solito mielinizzano diversi assoni, mentre la cellula di Schwann è associata a un solo assone. Una discontinuità della guaina mielinica, designata come nodi di Ranvier, esiste tra cellule di Schwann continue o oligodendrociti. Si stima che nella via motoria centrale più lunga, fino a 2,000 cellule di Schwann formino la copertura mielinica. La mielina, il cui ruolo è quello di facilitare la propagazione del potenziale d'azione, può essere un bersaglio specifico di agenti neurotossici. Una classificazione morfologica delle sostanze neurotossiche descrive i caratteristici cambiamenti neuropatologici della mielina come mielinopatie.

Funzione trofica del neurone

Le normali funzioni del neurone includono la sintesi proteica, il trasporto assonale, la generazione e la conduzione del potenziale d'azione, la trasmissione sinaptica e la formazione e il mantenimento della mielina. Alcune delle funzioni trofiche di base del neurone sono state descritte già nel XIX secolo sezionando gli assoni (assotomia). Tra i processi scoperti, uno dei più importanti fu la degenerazione walleriana, dopo Waller, il fisiologo inglese che la descrisse.

La degenerazione walleriana offre una buona opportunità per descrivere i ben noti cambiamenti negli organelli come risultato di danni traumatici o tossici. Tra parentesi, i termini usati per descrivere la degenerazione walleriana prodotta da assotomia traumatica sono gli stessi usati per descrivere i cambiamenti derivanti da agenti neurotossici. A livello cellulare, i cambiamenti neuropatologici risultanti da un danno tossico al tessuto neurale sono molto più complessi di quelli che si verificano a seguito di un danno traumatico. È solo di recente che sono stati osservati cambiamenti nei neuroni colpiti da agenti neurotossici.

Ventiquattro ore dopo il taglio dell'assone, la caratteristica più distintiva è il gonfiore di entrambi i lati del trauma meccanico. Il gonfiore deriva dall'accumulo di fluidi ed elementi membranosi su entrambi i lati del sito della lesione. Questi cambiamenti non sono dissimili da quelli osservati in una strada a doppio senso allagata dalla pioggia con veicoli fermi su entrambi i lati dell'area allagata. In questa analogia, i veicoli fermi sono il rigonfiamento. Dopo alcuni giorni, avviene la rigenerazione degli assoni rivestiti, cioè quelli ricoperti di mielina. I germogli crescono dal moncone prossimale muovendosi al ritmo di 1-3 mm al giorno. In condizioni favorevoli, i germogli raggiungono il moncone distale (più lontano dal corpo cellulare). Quando la innervazione - l'unione dei monconi - è completata, le caratteristiche di base della normale trasmissione sono state ristabilite. Il corpo cellulare del neurone danneggiato subisce profondi cambiamenti strutturali nella sintesi proteica e nel trasporto assonale.

Se si dice che la neurobiologia molecolare è una disciplina giovane, la neurobiologia dei processi neurotossici lo è ancora di più, e ancora agli inizi. È vero, la base molecolare dell'azione di molte neurotossine e agenti farmacologici è ora ben compresa. Ma con alcune notevoli eccezioni (ad esempio piombo, metilmercurio, acrilammide) la base molecolare della tossicità della stragrande maggioranza degli agenti ambientali e neurotossici è sconosciuta. Ecco perché, invece di descrivere la neurobiologia molecolare di un gruppo selezionato di agenti neurotossici occupazionali e ambientali, siamo ancora costretti a fare riferimento alle strategie e agli esempi relativamente abbondanti della neurofarmacologia classica o del lavoro nella moderna produzione di farmaci.

Neurotrasmettitori

Un neurotrasmettitore è una sostanza chimica che, quando viene rilasciata dai terminali degli assoni dal potenziale d'azione, produce il cambiamento momentaneo del potenziale elettrico quando viene stimolata un'altra fibra nervosa. I neurotrasmettitori stimolano o inibiscono i neuroni adiacenti o gli organi effettori come i muscoli e le ghiandole. I neurotrasmettitori noti e i loro percorsi neurali vengono ora studiati intensamente e ne vengono costantemente scoperti di nuovi. Si ritiene ora che alcuni disturbi neurologici e psichiatrici siano causati da cambiamenti chimici nella neurotrasmissione, ad esempio la miastenia grave, il morbo di Parkinson, alcune forme di disturbi affettivi come la depressione, gravi distorsioni dei processi mentali come nella schizofrenia e il morbo di Alzheimer. Sebbene siano stati pubblicati eccellenti rapporti isolati sull'effetto di numerosi agenti neurotossici ambientali e occupazionali sulla neurotrasmissione, il corpus di conoscenze è scarso rispetto a quello esistente per le malattie neuropsichiatriche. Gli studi farmacologici sui farmaci fabbricati richiedono una comprensione di come i farmaci influenzano la neurotrasmissione. La produzione di farmaci e la ricerca sulla neurotrasmissione sono quindi intimamente correlate. Le mutevoli visioni dell'azione della droga sono state riassunte da Feldman e Quenzer (1984).

Gli effetti degli agenti neurotossici sulla neurotrasmissione sono caratterizzati da dove agiscono nel sistema nervoso, dai loro recettori chimici, dall'andamento temporale dei loro effetti, se gli agenti neurotossici facilitano, bloccano o inibiscono la neurotrasmissione, o se gli agenti neurotossici alterano la terminazione o la rimozione del azione farmacologica del neurotrasmettitore.

Una difficoltà incontrata dai neuroscienziati è la necessità di collegare processi noti che si verificano a livello molecolare nel neurone con eventi a livello cellulare, che a loro volta possono spiegare come si verificano cambiamenti neuropsicologici normali e patologici, come chiaramente affermato nel seguito che ad un si applica ancora in larga misura: “(A) a livello molecolare, è spesso possibile una spiegazione dell'azione di un farmaco; a livello cellulare a volte è possibile una spiegazione, ma a livello comportamentale la nostra ignoranza è abissale” (Cooper, Bloom e Roth 1986).

I componenti principali del sistema nervoso

La conoscenza dei principali componenti del sistema nervoso è essenziale per la comprensione delle manifestazioni neuropsicologiche grossolane della malattia neurotossica, il razionale per l'uso di tecniche specifiche per la valutazione delle funzioni del sistema nervoso e la comprensione dei meccanismi farmacologici dell'azione neurotossica. Da un punto di vista funzionale, il sistema nervoso può essere suddiviso in due compartimenti principali: Il sistema nervoso somatico trasmette informazioni sensoriali (tatto, temperatura, dolore e posizione degli arti, anche quando gli occhi sono chiusi) dai segmenti corporei e trasporta i percorsi neurali che innervano e controllano il movimento dei muscoli scheletrici, come quelli delle braccia, delle dita, delle gambe e dita dei piedi. Il sistema nervoso viscerale controlla gli organi interni che normalmente non sono sotto l'influenza dei vasi sanguigni, la dilatazione e la costrizione delle pupille degli occhi e così via.

Dal punto di vista anatomico, occorre identificare quattro componenti principali: il del sistema nervoso centrale, le sistema nervoso periferico compresi i nervi cranici, il sistema autonomo e la sistema neuroendocrino.

Il sistema nervoso centrale

Il sistema nervoso centrale contiene il cervello e il midollo spinale Figura 3. Il cervello si trova nella cavità cranica ed è protetto dalle meningi. È diviso in tre componenti principali; in ordine ascendente, cioè dalla parte caudale (coda) a quella cervicale (testa) del sistema nervoso, sono il rombencefalo (chiamato anche rombencefalo), il mesencefalo (mescencefalo) e il prosencefalo (proscencefalo).

Figura 3. Le divisioni centrale e periferica del sistema nervoso

Il rombencefalo

I tre componenti principali del rombencefalo sono il midollo allungato, il ponte e il cervelletto (figura 4).

Figura 4. Il cervello mostrato da un lato.

Il midollo allungato contiene strutture neurali che controllano la frequenza cardiaca e la respirazione, a volte bersaglio di agenti neurotossici e farmaci che causano la morte. Situato tra il midollo allungato e il mesencefalo, il ponte (ponte) prende il nome dal gran numero di fibre che attraversano il suo aspetto anteriore in rotta verso gli emisferi cerebellari. Il cervelletto - in latino, piccolo cervello - ha un caratteristico aspetto ondulato. Il cervelletto riceve informazioni sensoriali e invia messaggi motori essenziali per la coordinazione motoria. È responsabile (tra le altre funzioni) dell'esecuzione di movimenti fini. Questa programmazione, o programmazione, richiede la tempistica adeguata degli input sensoriali e delle risposte motorie. Il cervelletto è spesso il bersaglio di numerosi agenti neurotossici, ad esempio bevande alcoliche, molti solventi industriali, piombo, che influenzano le risposte motorie.

Il mesencefalo

Il mesencefalo è una parte ristretta del cervello che collega il rombencefalo al proencefalo. Le strutture del mesencefalo sono l'acquedotto cerebrale, il tetto, i peduncoli cerebrali, la substantia nigra e il nucleo rosso. L'acquedotto cerebrale è un canale che collega il terzo con il quarto ventricolo (cavità del cervello piene di liquido); il liquido cerebrospinale (CSF) scorre attraverso questa apertura.

Il cervello anteriore

Questa parte del cervello è suddivisa in diencefalo ("tra il cervello") e il cervello. Le principali regioni del diencefalo sono il talamo e l'ipotalamo. “Thalamus” significa “stanza interna”. I talami sono costituiti da raggruppamenti neuronali, chiamati nuclei, che hanno cinque funzioni principali:

• ricevere informazioni sensoriali e inviarle alle aree primarie della corteccia cerebrale
• inviare informazioni sul movimento in corso alle aree motorie della corteccia cerebrale
• inviare informazioni sull'attività del sistema limbico ad aree della corteccia cerebrale relative a questo sistema
• inviare informazioni sull'attività intratalamica alle aree associative della corteccia cerebrale
• inviare informazioni sull'attività di formazione reticolare del tronco encefalico ad aree diffuse della corteccia cerebrale.

Il nome ipotalamo significa "sotto il talamo". Costituisce la base del terzo ventricolo, un importante punto di riferimento per l'imaging del cervello. L'ipotalamo è una struttura neurale complessa e minuscola responsabile di molti aspetti del comportamento come le pulsioni biologiche di base, la motivazione e l'emozione. È il collegamento tra il sistema nervoso e quello neuroendocrino, da rivedere di seguito. La ghiandola pituitaria (chiamata anche ipofisi) è collegata dai neuroni ai nuclei ipotalamici. È ben noto che le cellule nervose ipotalamiche svolgono molte funzioni neurosecretorie. L'ipotalamo è collegato a molte altre importanti regioni del cervello, tra cui il rinencefalo, la corteccia primitiva originariamente associata all'olfatto, e il sistema limbico, compreso l'ippocampo.

La corteccia cerebrale è il componente più grande del cervello, costituito da due emisferi cerebrali collegati da una massa di sostanza bianca chiamata corpo calloso. La corteccia cerebrale è lo strato superficiale di ciascun emisfero cerebrale. I solchi profondi nella corteccia cerebrale, il solco centrale e il solco laterale Figura 4, sono presi come punti di riferimento per separare le regioni anatomiche del cervello. Il lobo frontale si trova di fronte al solco centrale. Il lobo parietale inizia nella parte posteriore del solco centrale e si trova accanto al lobo occipitale, che occupa la porzione posteriore del cervello. Il lobo temporale inizia ben all'interno del ripiegamento del solco laterale e si estende negli aspetti ventrali degli emisferi cerebrali. Due componenti importanti del cervello sono i gangli della base e il sistema limbico.

I gangli della base sono nuclei, cioè gruppi di cellule nervose, situati verso il centro del cervello. I gangli della base comprendono i principali centri del sistema motorio extrapiramidale. (Il sistema piramidale, a cui il termine è contrapposto, è coinvolto nel controllo volontario del movimento.) Il sistema extrapiramidale è influenzato selettivamente da molti agenti neurotossici (p. es., manganese). Negli ultimi due decenni sono state fatte importanti scoperte riguardo al ruolo che questi nuclei svolgono in diverse malattie neurodegenerative (ad esempio, morbo di Parkinson, corea di Huntington).

Il sistema limbico è composto da strutture neurali contorte che si ramificano in molte direzioni e stabiliscono connessioni con molte "vecchie" regioni del cervello, in particolare con l'ipotalamo. È coinvolto nel controllo dell'espressione emotiva. Si ritiene che l'ippocampo sia una struttura in cui si verificano molti processi di memoria.

Il midollo spinale

Il midollo spinale è una struttura biancastra situata all'interno del canale vertebrale. È diviso in quattro regioni: cervicale, toracica, lombare e sacrale-coccissale. Le due caratteristiche più facilmente riconoscibili del midollo spinale sono la materia grigia contenente i corpi cellulari dei neuroni e la sostanza bianca contenente gli assoni mielinizzati dei neuroni. La regione ventrale della materia grigia del midollo spinale contiene cellule nervose che regolano la funzione motoria; la regione centrale del midollo spinale toracico è associata alle funzioni autonomiche. La porzione dorsale riceve informazioni sensoriali dai nervi spinali.

Il sistema nervoso periferico

Il sistema nervoso periferico comprende quei neuroni che si trovano al di fuori del sistema nervoso centrale. Il termine periferico descrive la distribuzione anatomica di questo sistema, ma funzionalmente è artificiale. I corpi cellulari delle fibre motorie periferiche, ad esempio, si trovano all'interno del sistema nervoso centrale. Nella neurotossicologia sperimentale, clinica ed epidemiologica, il termine sistema nervoso periferico (PNS) descrive un sistema selettivamente vulnerabile agli effetti di agenti tossici e capace di rigenerarsi.

I nervi spinali

Le radici ventrale e dorsale sono dove i nervi periferici entrano ed escono dal midollo spinale per tutta la sua lunghezza. Le vertebre adiacenti contengono aperture per consentire alle fibre della radice che formano i nervi spinali di lasciare il canale spinale. Esistono 31 paia di nervi spinali, che prendono il nome dalla regione della colonna vertebrale a cui sono associati: 8 cervicali, 12 toracici, 5 lombari, 5 sacrali e 1 coccigeo. Una metamera è una regione del corpo innervata da un nervo spinale figura 5.

Figura 5. La distribuzione segmentale dei nervi spinali (la metamera).

Esaminando attentamente le funzioni motorie e sensoriali delle metamere, i neurologi possono dedurre la posizione delle lesioni in cui si è verificato il danno.

Tabella 1. Nomi e funzioni principali di ciascuna coppia di nervi cranici

¹ Le prime lettere delle parole della frase seguente sono le prime lettere dei nomi dei nervi cranici: "Sulle piccole cime del vecchio Olimpo un finlandese e un tedesco hanno visto del luppolo". Molte generazioni di studenti hanno usato questa o una frase simile per aiutarli a ricordare i nomi dei nervi cranici.

I nervi cranici

Stem del cervello è un termine comprensivo che designa la regione del sistema nervoso che comprende il midollo, il ponte e il mesencefalo. Il tronco cerebrale è una continuazione del midollo spinale verso l'alto e in avanti (ventralmente). È in questa regione dove la maggior parte dei nervi cranici fa le loro uscite e le loro entrate. Ci sono 12 paia di nervi cranici; La tabella 1 descrive il nome e la funzione principale di ciascuna coppia e la figura 6 mostra l'ingresso e l'uscita di alcuni nervi cranici nel cervello.

Figura 6. Il cervello mostrato dal basso con l'entrata e l'uscita di molti nervi cranici.

Il sistema nervoso autonomo

Il sistema nervoso autonomo è quella parte del sistema nervoso che controlla l'attività dei componenti viscerali del corpo umano. Si chiama “autonomo” perché svolge le sue funzioni automaticamente, il che significa che il suo funzionamento non può essere facilmente controllato a piacimento. Da un punto di vista anatomico, il sistema autonomo ha due componenti principali: il sistema nervoso simpatico e il sistema nervoso parasimpatico. I nervi simpatici che controllano l'attività viscerale originano dalle porzioni toracica e lombare del midollo spinale; i nervi parasimpatici originano dal tronco encefalico e dalla porzione sacrale del midollo spinale.

Da un punto di vista fisiologico, non si può fare una singola generalizzazione che si applichi al modo in cui i sistemi nervoso simpatico e parasimpatico controllano i diversi organi del corpo. Nella maggior parte dei casi, gli organi viscerali sono innervati da entrambi i sistemi e ciascun tipo ha un effetto opposto in un sistema di controlli ed equilibri. Il cuore, ad esempio, è innervato dai nervi simpatici la cui eccitazione produce un'accelerazione del battito cardiaco, e dai nervi parasimpatici la cui eccitazione produce un rallentamento del battito cardiaco. Entrambi i sistemi possono stimolare o inibire gli organi che innervano. In altri casi, gli organi sono controllati prevalentemente o esclusivamente da un sistema o dall'altro. Una funzione vitale del sistema nervoso autonomo è il mantenimento dell'omeostasi (stato di equilibrio stabile) e l'adattamento del corpo animale al suo ambiente esterno. L'omeostasi è lo stato di equilibrio delle funzioni corporee raggiunto da un processo attivo; il controllo della temperatura corporea, dell'acqua e degli elettroliti sono tutti esempi di processi omeostatici.

Dal punto di vista farmacologico, non esiste un singolo neurotrasmettitore associato alle funzioni simpatiche o parasimpatiche, come si credeva un tempo. La vecchia visione che l'acetilcolina fosse il trasmettitore predominante del sistema autonomo dovette essere abbandonata quando furono scoperte nuove classi di neurotrasmettitori e neuromodulatori (ad esempio, dopamina, serotonina, purine e vari neuropeptidi).

I neuroscienziati hanno recentemente rilanciato il punto di vista comportamentale del sistema nervoso autonomo. Il sistema nervoso autonomo è coinvolto nella reazione istintiva di lotta o fuga ancora presente nell'uomo, che è, per la maggior parte, la base delle reazioni fisiologiche causate dallo stress. Le interazioni tra il sistema nervoso e le funzioni immunologiche sono possibili attraverso il sistema nervoso autonomo. Le emozioni che provengono dal sistema nervoso autonomo possono essere espresse attraverso i muscoli scheletrici.

Il controllo autonomo dei muscoli lisci

I muscoli delle viscere, ad eccezione del cuore, sono i muscoli lisci. Il muscolo cardiaco ha caratteristiche sia del muscolo scheletrico che di quello liscio. Come i muscoli scheletrici, anche i muscoli lisci contengono le due proteine ​​actina e, in proporzioni minori, miosina. A differenza dei muscoli scheletrici, non presentano la regolare organizzazione dei sarcolemi, l'unità contrattile della fibra muscolare. Il cuore è unico in quanto può generare attività miogenica: anche dopo che le sue innervazioni neurali sono state recise, può contrarsi e rilassarsi per diverse ore da solo.

L'accoppiamento neuromuscolare nei muscoli lisci differisce da quello dei muscoli scheletrici. Nei muscoli scheletrici, la giunzione neuromuscolare è il collegamento tra il nervo e le fibre muscolari. Nella muscolatura liscia non c'è giunzione neuromuscolare; le terminazioni nervose entrano nel muscolo, diffondendosi in tutte le direzioni. Gli eventi elettrici all'interno del muscolo liscio sono quindi molto più lenti di quelli nei muscoli scheletrici. Infine, la muscolatura liscia ha la caratteristica unica di esibire contrazioni spontanee, come quella esibita dall'intestino. In larga misura, il sistema nervoso autonomo regola l'attività spontanea della muscolatura liscia.

I componenti centrali del sistema nervoso autonomo

Il ruolo principale del sistema nervoso autonomo è quello di regolare l'attività della muscolatura liscia, del cuore, delle ghiandole del tratto digerente, delle ghiandole sudoripare, delle ghiandole surrenali e di altre ghiandole endocrine. Il sistema nervoso autonomo ha una componente centrale, l'ipotalamo, situato alla base del cervello, dove sono integrate molte funzioni autonomiche. Ancora più importante, i componenti centrali del sistema autonomo sono direttamente coinvolti nella regolazione delle pulsioni biologiche (regolazione della temperatura, fame, sete, sesso, minzione, defecazione e così via), motivazione, emozione e in larga misura nelle funzioni "psicologiche" come stati d'animo, affetti e sentimenti.

Sistema neuroendocrino

Le ghiandole sono gli organi del sistema endocrino. Sono chiamate ghiandole endocrine perché i loro messaggi chimici vengono consegnati all'interno del corpo, direttamente nel flusso sanguigno (in contrasto con le ghiandole esocrine, come le ghiandole sudoripare, le cui secrezioni compaiono sulla superficie esterna del corpo). Il sistema endocrino fornisce un controllo lento ma duraturo su organi e tessuti attraverso messaggeri chimici chiamati ormoni. Gli ormoni sono i principali regolatori del metabolismo corporeo. Ma, a causa degli intimi legami tra il sistema nervoso centrale, periferico e autonomo, il sistema neuroendocrino- un termine che cattura collegamenti così complessi - è ora concepito come un potente modificatore della struttura e della funzione del corpo umano e del comportamento.

Gli ormoni sono stati definiti come messaggeri chimici che vengono rilasciati dalle cellule nel flusso sanguigno per esercitare la loro azione sulle cellule bersaglio a una certa distanza. Fino a poco tempo fa, gli ormoni erano distinti dai neurotrasmettitori, discussi sopra. Questi ultimi sono messaggeri chimici rilasciati dai neuroni su una sinapsi tra le terminazioni nervose e un altro neurone o un effettore (cioè muscolo o ghiandola). Tuttavia, con la scoperta che i classici neurotrasmettitori come la dopamina possono agire anche come ormoni, la distinzione tra neurotrasmettitori e ormoni è ormai sempre meno netta. Pertanto, sulla base di considerazioni puramente anatomiche, gli ormoni derivati ​​dalle cellule nervose possono essere chiamati neuro-ormoni. Da un punto di vista funzionale, il sistema nervoso può essere pensato come un vero e proprio sistema neurosecretorio.

L'ipotalamo controlla le funzioni endocrine attraverso un collegamento con la ghiandola pituitaria (chiamata anche ipofisi, una minuscola ghiandola situata alla base del cervello). Fino alla metà degli anni '1950 le ghiandole endocrine erano viste come un sistema separato governato dalla ghiandola pituitaria, spesso chiamata “ghiandola maestra”. A quel tempo, fu avanzata un'ipotesi neurovascolare che stabiliva il ruolo funzionale dei fattori ipotalamici/ipofisari nel controllo della funzione endocrina. In questa prospettiva, l'ipotalamo endocrino fornisce l'ultima via neuroendocrina comune nel controllo del sistema endocrino. Ora è stato fermamente stabilito che il sistema endocrino è esso stesso regolato dal sistema nervoso centrale e dagli input endocrini. Così, neuroendocrinologia è ormai un termine appropriato per descrivere la disciplina che studia i ruoli reciprocamente integrati del sistema nervoso e di quello endocrino nel controllo dei processi fisiologici.

Con la crescente comprensione della neuroendocrinologia, le divisioni originali si stanno sgretolando. L'ipotalamo, che si trova sopra e collegato alla ghiandola pituitaria, è il collegamento tra il sistema nervoso e quello endocrino e molte delle sue cellule nervose svolgono funzioni secretorie. È anche collegato ad altre importanti regioni del cervello, tra cui il rinencefalo - la corteccia primitiva originariamente associata all'olfatto o al senso dell'olfatto - e il sistema limbico, associato alle emozioni. È nell'ipotalamo che vengono prodotti gli ormoni rilasciati dalla ghiandola pituitaria posteriore. L'ipotalamo produce anche sostanze chiamate ormoni di rilascio e inibizione. Questi agiscono sull'adenoipofisi, inducendola a potenziare o inibire la produzione di ormoni della ghiandola pituitaria anteriore, che agiscono su ghiandole localizzate altrove (tiroide, corteccia surrenale, ovaie, testicoli e altre).

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