Neuroanatomia A - Appunti

Neuroanatomie A: Introduzione

Introduzione

  • Docente: PD Dr. phil. Tobias Pflugshaupt
  • Affiliazione: Responsabile Neuropsicologia, Neurozentrum, LUKS
  • Data: 21 ottobre 2024

Panoramica

  1. Introduzione
    • Raccomandazioni sulla letteratura
    • Termini, definizioni
    • Termini topografici
  2. Embriogenesi del cervello
    • Gastrulazione, induzione e neurulazione
    • Formazione di vescicole
    • Crescita, piegatura e rotazione
  3. Meningi e sistema liquorale
    • Meningi
    • Ventricoli
    • Liquor
  4. Approvvigionamento di sangue al cervello
    • Arterie
    • Vene, seni della dura madre
  5. Introduzione al cervello
    • Componenti
    • Lobi

Introduzione: Raccomandazioni sulla letteratura

  • Trepel M. 2021. Neuroanatomie. Struktur und Funktion. (8. Auflage). Monaco: Urban & Fischer Verlag.
  • Schünke M et al. 2022. PROMETHEUS. LernAtlas der Anatomie. (6. Auflage). Stoccarda: Georg Thieme Verlag.
  • Schmeisser M & Schumann S. 2020. Kurzlehrbuch Neuroanatomie. (2. Auflage). Stoccarda: Georg Thieme Verlag.
  • Esame: Per i blocchi tematici Neuroanatomia da A a C, sono rilevanti esclusivamente le informazioni sulle slide di PowerPoint.
  • Letteratura aggiuntiva: Come approfondimento opzionale nel tema della neuroanatomia, consiglio i seguenti libri di testo in tedesco.
  • Non raccomandato: Il capitolo 3 del libro di testo «Biopsychology» (Pinel et al., 2021), resp. «Biopsicologia» (Pinel et al., 2024) per il blocco tematico Neuroanatomia, tra l'altro a causa di contenuti errati.

Introduzione: Termini, definizioni

  • Neurone: Cellula nervosa specializzata nella ricezione, trasmissione e trasferimento di segnali elettrochimici.
  • Sistema nervoso: Insieme di tutti i neuroni e le cellule gliali di un organismo.
  • Cellule gliali: Termine collettivo per le cellule del sistema nervoso che differiscono strutturalmente e funzionalmente dai neuroni.
    • Funzioni delle cellule gliali (selezione):
      • Formano la guaina mielinica degli assoni (oligodendrociti)
      • Supportano i neuroni (astrociti)
      • Controllo della formazione delle sinapsi e della barriera emato-encefalica (astrociti)
      • Eliminano le cellule morte (microglia)

Introduzione: Termini, definizioni

  • Neuroanatomia: Si occupa della struttura e dell'organizzazione del sistema nervoso. Livello di osservazione: prevalentemente macroscopico (visibile a occhio nudo).
  • Neurofisiologia: Si occupa del funzionamento del sistema nervoso, in particolare della generazione (fisiologia sensoriale) e della trasmissione (elettrofisiologia) dell'attività neuronale. Livello di osservazione: prevalentemente microscopico (non visibile a occhio nudo).

Introduzione: Termini, definizioni

  • Sistema nervoso centrale (SNC): Cervello e midollo spinale. Protetto da ossa (cranio, colonna vertebrale), meningi e barriera emato-encefalica.
    • 1 Medulla oblangata (midollo allungato)
    • 2 Pons (ponte)
    • 3 Mesencephalon (mesencefalo)
    • 4 Diencephalon (diencefalo)
    • 5 Cerebellum (cervelletto)
    • 6 Telencephalon (cervello, telencefalo, lat. Cerebrum)
    • Nota:
      • 1, 2 e 3 formano insieme il Truncus encephali (tronco encefalico).
      • La Medulla oblangata si fonde caudalmente (in basso) direttamente nella Medulla spinalis (midollo spinale).
  • Sistema nervoso periferico (SNP): Nervi cranici e nervi spinali. Non protetto da ossa, meningi o barriera emato-encefalica.

Introduzione: Termini, definizioni

  • Il SNC e il SNP possono essere ulteriormente suddivisi funzionalmente in…
    • Sistema nervoso somatico
      • Consente la percezione cosciente (es. vedere, udire) tramite gli organi di senso e azioni volontarie tramite la motilità volontaria (es. camminare, afferrare)
    • Sistema nervoso vegetativo (autonomo)
      • Regola i processi automatici nel corpo (es. battito cardiaco, respirazione, digestione)
      • Difficilmente influenzabile volontariamente
      • Ulteriormente suddivisibile in…
        • Simpatico: Attivazione (fight or flight)
        • Parasimpatico: Recupero (rest and digest)

Introduzione: Termini, definizioni

  • Responsabilità (selezione):
    • Simpatico (fight or flight)
      • Occhio: Dilata la pupilla
      • Ghiandole salivari: Riduce la secrezione
      • Cuore: Aumenta il polso e la pressione sanguigna
      • Polmoni: Dilata i bronchi e aumenta la frequenza respiratoria
      • Tratto gastrointestinale: Riduce la secrezione di muco e la peristalsi.
      • Vescica: Rende difficile l'escrezione
    • Parasimpatico (rest and digest)
      • Occhio: Restringe la pupilla
      • Ghiandole salivari: Aumenta la secrezione
      • Cuore: Diminuisce il polso e la pressione sanguigna
      • Polmoni: Restringe i bronchi e diminuisce la frequenza respiratoria
      • Tratto gastrointestinale: Aumenta la secrezione di muco e la peristalsi.
      • Vescica: Facilita l'escrezione

Introduzione: Termini, definizioni

  • Oltre al sistema simpatico e parasimpatico, una terza componente principale del sistema nervoso vegetativo è costituita dal…
    • Sistema nervoso enterico (ENS)
      • Nel piccolo intestino.
      • Il sistema nervoso enterico (ENS)
        • Il cosiddetto «cervello addominale», gut brain (ingl.)
        • Plessi nervosi incorporati nella parete dello stomaco e dell'intestino
        • Soggetto alle influenze del sistema simpatico e parasimpatico, può funzionare anche senza di essi
        • Funzioni (selezione):
          • Trasmette la sensazione di pienezza o dolori allo stomaco
          • Controlla i movimenti dello stomaco e dell'intestino (peristalsi)
          • Controlla la secrezione delle ghiandole della parete intestinale
          • Regola l'irrorazione sanguigna dell'intestino
          • Influisce sulle funzioni immunologiche (difesa dalle malattie) dell'intestino

Introduzione: Termini, definizioni

  • Sostanza grigia (Substantia grisea): Accumulo di corpi cellulari nervosi (somata), di colore grigio alla luce del giorno.
  • Sostanza bianca (Substantia alba): Accumulo di assoni (prolungamenti nervosi) avvolti da mielina, di colore bianco alla luce del giorno.
    • SNC
      • a) Cervello:
        • Corteccia (Cortex)
        • Nuclei (Nucleus)
      • b) Midollo spinale:
        • Nuclei (Nucleus)
        • Colonne nucleari (Columna)
    • SNP
      • Nodi (Ganglion)
    • SNC
      • Via (es. Tractus, Fasciculus)
    • SNP
      • Nervo (Nervus)

Introduzione: Definizioni topografiche

  • Ulteriori termini topografici, parte 1 (validi per l'intero SNC)
    • Dorsum (lat.) = Schiena
    • Ventrum (lat.) = Ventre
    • Rostrum (lat.) = Becco
    • Cauda (lat.) = Coda
      • Nota:
        • A causa della rotazione di circa 100º tra i due assi, ad es. «caudale» sull'asse di Meynert significa in basso, sull'asse di Forel significa dietro.
        • Su questo piano di sezione sagittale non è disegnata la dimensione «mediale» (centrale, verso il centro) rispetto a «laterale» (laterale, verso l'esterno).
    • Asse di Meynert
      • Vale per Medulla spinalis (midollo spinale), Truncus encephali (tronco encefalico) e Cerebellum (cervelletto).
    • Asse di Forel
      • Vale per Diencephalon (diencefalo) e Telencephalon (cervello).
    • Anteriore: Davanti/davanti
    • Posteriore: Dietro/dietro
    • Superiore: Sopra/sopra
    • Inferiore: Sotto/sotto
    • Mediale: Centrale/verso il centro
    • Laterale: Laterale/verso l'esterno
    • Basale: Verso la base o superficie di base
    • Prossimale: Vicino
    • Distale: Lontano
    • Apicale: Verso la punta

Introduzione: Definizioni topografiche

  • Ulteriori termini topografici, parte 2 (validi per l'intero SNC)
    • Afferenza, afferente: Ingresso, che porta a una struttura X
    • Efferenza, efferente: Uscita, che porta via da una struttura X
      • Esempio (vedi figura):
        • Il Tractus corticopontinus (2) è un'efferenza per la corteccia cerebrale (1), un'afferenza per i nuclei pontini (3).
  • Ulteriori termini topografici, parte 3 (validi per l'intero SNC)
    • Ipsilaterale: Sullo stesso lato del piano mediano (engl. midsagittal plane)
    • Controlaterale: Sul lato opposto del piano mediano
      • Esempio (vedi figura):
        • Il Tractus corticopontinus (2) si estende dalla corteccia cerebrale (1) ai nuclei pontini ipsilaterali (3), il Tractus pontocerebellaris (4) dai nuclei pontini alla corteccia cerebellare controlaterale.

Embriogenesi: Gastrulazione, induzione e neurulazione

  • I tre foglietti germinativi: Endoderma, mesoderma ed ectoderma.
  • Gastrulazione
    • Nella 3a settimana embrionale si formano i tre foglietti germinativi.
      • Endoderma
      • Mesoderma
      • Ectoderma
    • L'intero sistema nervoso si sviluppa dall'ectoderma (blu in figura)
  • Induzione (17° giorno embrionale)
    • Attraverso lo stimolo del mesoderma e della corda dorsale (2), parti dell'ectoderma (1) diventano il neuroectoderma (6 & 7) incluso la piastra neurale (7).
  • Neurulazione (18° giorno embrionale)
    • La piastra neurale si approfondisce nel solco neurale (3) e si restringe, si formano il tubo neurale (4) e la cresta neurale (5).
    • Il tubo neurale sviluppa il SNC, la cresta neurale il PNS.

Embriogenesi: Formazione di vescicole

  • Tre vescicole primarie (28° giorno embrionale)
    • All'estremità rostrale del tubo neurale ora chiuso si formano:
      • Prosencefalo- (1),
      • Mesencefalo- (2) e
      • Vescicola rombencefalo (3)
  • Cinque vescicole secondarie (33° giorno embrionale)
    • Dal prosencefalo si formano le vescicole telencefalo- (1a) e diencefalo (1b).
    • Dal rombencefalo si formano le vescicole metencefalo (3a) e mielencefalo (3b).
  • Dalle pareti delle vescicole secondarie si formano successivamente tutti i componenti del cervello, dalle cavità gli spazi liquorali interni (compresi i ventricoli).

Embriogenesi: crescita, piegatura e rotazione

  • Tra il 2° e il 6° mese embrionale, in particolare il cervello (telencefalo) cresce enormemente e supera tutte le altre sezioni del cervello.
  • Dal 5° mese embrionale circa, il cervello e il cervelletto si piegano fortemente, aumentando massicciamente la loro superficie. Si creano solchi (Sulci) e circonvoluzioni (Gyri).
  • Il cervello in crescita ruota attorno a un asse orizzontale (immaginario), il cui centro (mirino in figura) si trova nell'area dell'insula.

Meningi e sistema liquorale: Meningi

  • L'intero SNC è circondato da tre strati sovrapposti di involucri di tessuto connettivo, le cosiddette meningi (Meninx, greco = pelle). A seconda della posizione, si parla di pelle cerebrale o spinale, o come termine generico di meningi. Dall'esterno verso l'interno si distinguono:
    • Dura madre (dura)
    • Aracnoide (aracnoide)
    • Pia madre (pia)
  • Nel cervello sano, la dura madre aderisce strettamente all'esterno all'osso del cranio, all'interno strettamente all'aracnoide. Tra l'aracnoide e la pia madre si trova lo spazio subaracnoideo. Questo è riempito di liquor (liquido cerebrospinale), inoltre vi scorrono i vasi sanguigni.

Meningi e sistema liquorale: Meningi

  • Dura madre
    • Non segue tutti i Gyri e Sulci del cervello, si spinge solo in solchi più grandi, ad es. come Falx cerebri tra i due emisferi del cervello, o come Tentorium cerebelli tra cervello e cervelletto.
    • Contiene numerosi seni della dura madre. Si tratta di cavità nella Dura, attraverso le quali il sangue venoso defluisce verso il cuore.
    • Stabilizza la posizione del cervello, lo protegge da influenze meccaniche (es. trauma cranio-cerebrale/SHT).

Meningi e sistema liquorale: Meningi

  • Aracnoide
    • Si trova esternamente alla dura madre, come questa non segue tutti i Gyri e Sulci.
    • Prende il nome dal suo aspetto: Membrana semitrasparente con sottili fibre di collagene biancastre a forma di ragnatela.
    • Dall'aracnoide si protendono le granulazioni aracnoidee nei seni della dura madre. Qui il liquor entra nel deflusso sanguigno venoso.
  • Pia madre
    • Si trova internamente direttamente sulla superficie del cervello, è fusa con questa e la segue in tutti i Sulci.

Meningi e sistema liquorale: Ventricoli

  • Introduzione
    • Nel cervello si trovano cavità interconnesse, i cosiddetti ventricoli. In questi viene prodotto il liquido cerebrospinale (Liquor cerebrospinalis), circa 500 ml/giorno. Questo defluisce verso il canale centrale (Canalis centralis) del midollo spinale.
  • Componenti
    • Fondamentalmente si distinguono quattro ventricoli, con relative sporgenze e canali di collegamento.
      • Ventricolo laterale sinistro e destro (Ventriculus lateralis)
        • Corno anteriore (Cornu frontale)
        • Parte centrale (Pars centralis)
        • Corno posteriore (Cornu occipitale)
        • Corno inferiore (Cornu temporale)
      • Forame interventricolare sinistro (di Monro)
      • III Ventricolo (Ventriculus tertius)
        • Recesso sovrapineale
        • Recesso pineale
        • Adesio intertalamica
        • Recesso sopraottico
        • Recesso infundibolare
      • Aquedotto (Aqueductus mesencephali)
      • IV Ventricolo (Ventriculus quartus)
        • Recesso laterale (termina nell'Apertura lateralis)
        • Apertura mediana
        • Fastigio
      • Canale centrale (Canalis centralis)

Meningi e sistema liquorale: Liquor

  • Produzione
    • Il liquor viene prodotto nel plesso coroideo, una rete arterovenosa che si trova in ogni ventricolo. Questi ultimi rappresentano gli spazi liquorali interni.
  • Circolazione
    • Nei ventricoli, il liquor scorre dall'alto verso il basso ed esce ad es. all'Apertura mediana negli spazi liquorali esterni. Questi corrispondono allo spazio subaracnoideo, che è ampliato in determinati punti e forma cisterne (Cisternae subarachnoideae).
    • Nello spazio subaracnoideo, il liquor scorre principalmente dal basso verso l'alto ed entra nelle granulazioni aracnoidee nei seni della dura madre e nel deflusso sanguigno venoso (riassorbimento del liquor).
  • Spazi liquorali interni + esterni = circa 150 ml
  • Funzione (selezione)
    • Cuscino di liquido protettivo (ad es. attutisce gli urti)
    • Smaltimento di potenziali sostanze nocive

Approvvigionamento di sangue: Arterie

  • Il sangue ricco di ossigeno e sostanze nutritive raggiunge il cervello attraverso quattro arterie:
    • Un'A. carotide interna sinistra e una destra, che derivano dall'A. carotide comune sinistra e destra e formano la regione anteriore (regione carotidea). In essa si trovano parti del diencefalo e la parte principale del cervello.
    • Un'arteria/A. vertebrale sinistra e una destra, che si uniscono al bordo inferiore del ponte all'A. basilaris e formano la regione posteriore (regione vertebrobasilare). In essa si trovano midollo spinale, tronco encefalico, cervelletto, parti del diencefalo e parti posteriori e basali del cervello.

Approvvigionamento di sangue: Arterie

  • Nel loro percorso verso rostrale, le due Aa. vertebrali e l'A. basilaris emettono numerosi rami laterali, tra cui tre arterie cerebellari a sinistra e a destra:
    • A. inferior posterior cerebelli (engl. PICA)
    • A. inferior anterior cerebelli (engl. AICA)
    • A. superior cerebelli (engl. SCA)
      • Nota: La SCA rifornisce prevalentemente la metà superiore del cervelletto, l'AICA le parti anteriori della metà inferiore del cervelletto e la PICA le parti posteriori della metà inferiore del cervelletto.
    • Alla loro estremità rostrale, l'A. basilaris si divide in un'A. cerebri posterior sinistra e una destra. Questa rappresenta una delle tre arterie cerebrali pari e si estende attorno al tronco encefalico verso la parte posteriore, dove i suoi rami riforniscono parti posteriori mediali e basali del cervello.

Approvvigionamento di sangue: Arterie

  • Le altre due arterie cerebrali pari derivano dall'A. carotide interna, quindi appartengono alla regione anteriore:
    • L'A. cerebri media si estende lateralmente verso l'esterno e rifornisce con i suoi rami gran parte delle parti laterali del cervello, inclusa l'isola (Insula).
    • L'A. cerebri anterior si estende sul lato mediale del cervello in basso verso la parte anteriore, poi verso l'alto e sopra il corpo calloso (Corpo callosum) di nuovo verso la parte posteriore. I suoi rami riforniscono prevalentemente aree anteriori e centrali di parti del cervello localizzate medialmente.

Approvvigionamento di sangue: Arterie

  • Alla base del cervello è riconoscibile un anello arterioso, il Circulus arteriosus cerebri (Circulus willisii). Questo comprende oltre alle 2 x 3 arterie cerebrali i seguenti componenti:
    • Un'A. Communicans posterior (engl. PCOM) pari, che collega la regione anteriore con quella posteriore.
    • Un'A. communicans anterior (engl. ACOM) non pari, che collega tra loro le due arterie cerebrali anteriori.
    • In caso di diminuzione dell'afflusso di sangue arterioso al cervello, ad es. nell'A. carotide interna sinistra, attraverso questo anello arterioso il sangue può arrivare dalla A. carotide interna destra o dall'A. basilaris in regioni cerebrali scarsamente irrigate.
    • Inoltre, alla base del cervello è riconoscibile l'A. choroidea anterior pari. Questa nasce dall'A. carotide interna, si estende verso la parte posteriore nel corno inferiore del ventricolo laterale e rifornisce in quel luogo tra l'altro il plesso coroideo e le regioni cerebrali vicine, ad es. le parti anteriori dell'ippocampo.

Approvvigionamento di sangue: Arterie

  • Panoramica: Aree di approvvigionamento arterioso (aree di afflusso) nel cervello e nel diencefalo

Approvvigionamento di sangue: Vene, Seni della dura madre

  • Dopo aver ceduto ossigeno e sostanze nutritive ai neuroni e alle cellule gliali, il sangue si raccoglie nelle vene cerebrali. Queste sono suddivisibili in due gruppi:
    • I) Vene cerebrali superficiali (Venae/Vv. superficiales cerebri).
      • Si estendono sulla superficie del cervello nello spazio subaracnoideo e prelevano sangue dalla corteccia cerebrale e dalla sostanza bianca sottostante. Questo lo rilasciano come vene a ponte nei seni della dura madre.

Approvvigionamento di sangue: Vene, Seni della dura madre

  • II) Vene cerebrali profonde (Vv. profundae cerebri).
    • Prelevano sangue nelle aree basali del cervello e del diencefalo, ad es. la Vena/V. interna cerebri pari e la V. basalis pari.
    • Attraverso la V. magna cerebri lunga circa 1 cm, non pari, il sangue raccolto nelle vene cerebrali profonde confluisce nel seno retto, resp. nei seni della dura madre.

Approvvigionamento di sangue: Vene, Seni della dura madre

  • Come le vene cerebrali superficiali e la V. cerebri magna, anche le vene del tronco encefalico e del cervelletto sfociano nei seni della dura madre.
  • Nei seni della dura madre, il sangue venoso scorre per lo più dalla parte anteriore alla parte posteriore e dalla parte superiore alla parte inferiore.
  • Infine, passa nella V. jugularis interna pari, che trasporta il sangue verso il cuore.

5. Cervello, introduzione: Componenti

  • Sinonimo
    • Cervello = Telencefalo (ingl. forebrain), Telencephalon (greco), Cerebrum (lat.)
  • Emisferi
    • Il cervello è composto da un emisfero sinistro e uno destro (Hemisphaerium cerebri). Dorsalmente questi sono separati dalla fessura interemisferica (Fissura longitudinalis cerebri).
    • I due emisferi sono collegati tra loro da diversi fasci di fibre/vie, le cosiddette commissure.
    • Entrambi gli emisferi racchiudono ciascuno un ventricolo laterale (Ventriculus lateralis).

5. Cervello, introduzione: Componenti

  • Visti dall'esterno, su entrambi gli emisferi sono riconoscibili tre superfici (Facies) e tre bordi (Margo).
    • Facies superolateralis (vista laterale)
    • Facies medialis (vista mediale)
    • Facies basalis/inferior (vista basale)
    • Margo superior (bordo superiore del mantello)
    • Margo inferomedialis (bordo interno del mantello)
    • Margo inferolateralis (bordo inferiore del mantello)

5. Cervello, introduzione: Componenti

  • Inoltre, su entrambi gli emisferi si possono identificare tre poli (Polus).
    • Polus frontalis (polo frontale)
    • Polus temporalis (polo temporale)
    • Polus occipitalis (polo occipitale)
  • Suddivisione interna
    • Corteccia (Cortex): Sostanza grigia esterna.
    • Internamente: Sostanza bianca a strati, vie.
    • Nuclei basali (Nuclei): Sostanza grigia.
  • Coppia di concetti importante:
    • Corticale Concerne la corteccia vs. sottocorticale Concerne regioni al di sotto della corteccia, ovvero la sostanza bianca e/o i nuclei basali.

5. Cervello, introduzione: Lobi

  • Inoltre, il cervello è suddivisibile in lobi (Lobus), a seconda del libro di testo in 5 o 6. Sulla Facies superolateralis e sulla Facies basalis sono riconoscibili 4 di questi.
    • Lobo frontale (Lobus frontalis)
    • Lobo temporale (Lobus temporalis)
    • Lobo parietale (Lobus parietalis)
    • Lobo occipitale (Lobus occipitalis)
    • Solco centrale
    • Solco laterale

5. Cervello, introduzione: Lobi

  • Nella profondità del solco laterale, normalmente non visibile dall'esterno, si trova…
    • Lobo dell'insula (Insula, Lobus insularis)
    • Soprattutto sulla Facies medialis è riconoscibile un 6° lobo, che a seconda del libro di testo non è considerato un lobo indipendente:
      • Lobo limbico (Lobus limbicus)

Bibliografia

  • Edlow JA, Newman-Toker DE, Savitz SI. 2008. Diagnosis and initial management of cerebellar infarction. Lancet Neurol. 7(10):951-64.
  • I care Anatomie, Physiologie. 2015. 1. edizione. Stoccarda: Georg Thieme Verlag.
  • MorphoMed. 2024. Raccolta di moduli di apprendimento interattivi per la morfologia umana a supporto dell'insegnamento di anatomia, istologia e patologia. Università di Berna.
  • Pinel JPJ, Barnes SJ, Pauli P, Gamer M. 2024. Biopsicologia. (11. edizione). Monaco: Pearson Deutschland GmbH.
  • Schmeisser M, Schumann S. 2020. Kurzlehrbuch Neuroanatomie. (2. edizione). Stoccarda: Georg Thieme Verlag.
  • Schünke M, Schulte E, Schumacher U. 2022. PROMETHEUS. LernAtlas der Anatomie. (6. edizione). Stoccarda: Georg Thieme Verlag.
  • Trepel M. 2021. Neuroanatomie. Struktur und Funktion. (8. edizione). Monaco: Urban & Fischer Verlag.