Il sistema nervoso può essere suddiviso in due parti distinte: sistema nervoso centrale (encefalo e midollo spinale) e sistema nervoso periferico (nervi esterni all’encefalo e al midollo spinale).
L’unità fondamentale del sistema nervoso è la cellula nervosa (neurone). Le cellule nervose sono costituite da un grande corpo cellulare e da due tipi di fibre nervose:
Assone: una lunga e sottile fibra nervosa che protrude da una cellula nervosa e può inviare messaggi come impulsi elettrici ad altre cellule nervose e ai muscoli
Dendriti: diramazioni delle cellule nervose che ricevono gli impulsi elettrici
Normalmente i nervi trasmettono gli impulsi elettrici in un’unica direzione: dall’assone, che invia gli impulsi, di una cellula nervosa verso i dendriti, che ricevono gli impulsi, della cellula successiva. Nei punti di contatto tra le cellule nervose (sinapsi), l’assone secerne piccolissime quantità di messaggeri chimici (neurotrasmettitori). I neurotrasmettitori stimolano i recettori presenti sui dendriti della cellula nervosa successiva a produrre una nuova corrente elettrica. Diversi tipi di nervi utilizzano differenti neurotrasmettitori per condurre gli impulsi attraverso le sinapsi. Alcuni impulsi stimolano la cellula nervosa successiva. Altri la inibiscono.
L’encefalo e il midollo spinale contengono anche cellule di supporto dette cellule gliali. Queste cellule sono diverse dalle cellule nervose e non producono impulsi elettrici. Ne esistono diversi tipi, fra cui:
Astrociti: queste cellule forniscono gli elementi nutritivi alle cellule nervose e controllano la composizione chimica dei fluidi intorno alle stesse, consentendo loro di crescere. Possono regolare i neurotrasmettitori e l’ambiente chimico esterno attorno alle cellule nervose per influenzare la frequenza con cui queste inviano gli impulsi e regolare così il grado di attività dei gruppi di cellule nervose.
Cellule ependimali: Queste cellule si formano lungo le aree aperte del cervello e del midollo spinale per creare e rilasciare il liquido cerebrospinale, che aiuta a proteggere il cervello e il midollo spinale da scuotimenti improvvisi e lesioni minori e a rimuovere i prodotti di scarto dal cervello.
Cellule progenitrici gliali: queste cellule possono produrre nuovi astrociti e oligodendrociti per sostituire quelli distrutti da lesioni o malattie. Le cellule progenitrici gliali sono presenti in tutto l’encefalo degli adulti.
Microglia: queste cellule aiutano a proteggere l’encefalo dalle lesioni e a rimuovere i detriti dalle cellule morte. Le microglia sono in grado di spostarsi all’interno del sistema nervoso e di moltiplicarsi per proteggere il cervello in caso di lesione.
Oligodendrociti: queste cellule producono un rivestimento attorno agli assoni delle cellule nervose e formano una speciale membrana detta mielina, una sostanza grassa che isola gli assoni del nervo e accelera la conduzione di impulsi lungo le fibre nervose.
Anche le cellule di Schwann sono cellule gliali. Tuttavia, queste cellule si trovano nel sistema nervoso periferico anziché nel cervello e nel midollo spinale. Queste cellule sono simili agli oligodendrociti e producono mielina per isolare gli assoni del sistema nervoso periferico.
L’encefalo e il midollo spinale sono costituiti da materia bianca e materia grigia.
La materia grigia consiste in corpi cellulari nervosi, dendriti e assoni, cellule gliali e capillari (i vasi sanguigni più piccoli del corpo).
La materia bianca contiene relativamente pochi neuroni e consiste principalmente di assoni avvolti da molti strati di mielina e di oligodendrociti che costituiscono la mielina. La mielina è ciò che dà il colore alla materia bianca (Il rivestimento di mielina attorno all’assone accelera la conduzione degli impulsi nervosi – vedi Nervi.)
Solitamente, le cellule nervose aumentano o diminuiscono il numero di connessioni che hanno con altre cellule nervose. Questo processo può spiegare in parte come le persone imparano, adattano e formano le memorie. Ma l’encefalo e il midollo spinale producono raramente nuove cellule nervose. Fa eccezione l’ippocampo, un’area del cervello implicata nella formazione della memoria.
Il sistema nervoso è un sistema di comunicazione straordinariamente complesso che può inviare e ricevere enormi quantità di informazioni simultaneamente. Tuttavia, questo sistema è suscettibile a malattie e lesioni, come negli esempi seguenti:
Le cellule nervose possono degenerare, causando la malattia di Alzheimer, la malattia di Huntington o la malattia di Parkinson.
Gli oligodendrociti (coinvolti nella conduzione degli impulsi nervosi) possono infiammarsi ed essere persi (interrompendo la comunicazione tra le cellule nervose), causando la sclerosi multipla.
I batteri o i virus possono infettare l’encefalo o il midollo spinale, causando encefalite o meningite.
Un ostacolo all’apporto di sangue all’encefalo può provocare un ictus.
Le lesioni o i tumori possono causare danni strutturali all’encefalo o al midollo spinale.
