Encefalo: Cos'è? Anatomia e Funzioni

Encefalo: Cos'è? Anatomia e Funzioni
Ultima modifica 05.12.2019
INDICE
  1. Generalità
  2. Cos'è
  3. Anatomia
  4. Sviluppo
  5. Funzione
  6. Patologie

Generalità

L'encefalo è la formazione nervosa che costituisce una parte fondamentale del sistema nervoso centrale.

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Organo vitale, l'encefalo si compone di quattro distinti elementi: il cervello, il diencefalo, il cervelletto e il tronco encefalico.
Concentrato di neuroni e sinapsi, l'encefalo è il centro di integrazione, elaborazione e controllo delle funzioni cognitive, delle funzioni motorie e dei sistemi sensoriali; coordina, inoltre, meccanismi di omeostasi e il rilascio di ormoni fondamentali alla vita.

Cos'è

Cosa s’intende per Encefalo?

L'encefalo è la complessa struttura nervosa che, assieme al midollo spinale, costituisce il sistema nervoso centrale.
Concentrato di neuroni e sinapsi, l'encefalo è l'organo più grande e specializzato non soltanto del sistema nervoso umano, ma anche dell'intero corpo umano.
L'encefalo è un organo indispensabile alla vita.

Cos’è il Sistema Nervoso Centrale

Costituito da encefalo e midollo spinale, il sistema nervoso centrale è la componente del sistema nervoso che riceve e integra le informazioni provenienti dagli altri organi del corpo e dall'ambiente esterno, elabora risposte su misura e le trasmette al resto dell'organismo
In altre parole, è una stazione di integrazione ed elaborazione del segnale nervoso, e un centro di controllo delle attività del corpo umano.
Il sistema nervoso centrale è la parte più importante e specializzata del sistema nervoso; non a caso, comprende organi fondamentali alla vita e alla benessere, come l'encefalo e il midollo spinale.

Anatomia

Protetto dalle ossa del cranio, l'encefalo è una formazione anatomica che contiene la bellezza di circa 86 miliardi di neuroni e 1.000 trilioni di sinapsi, e che pesa all'incirca 1,2 chilogrammi, nella donna, e quasi 1,4 chilogrammi, nell'uomo.

Curiosità

L'encefalo costituisce il 2% circa del peso totale del corpo umano.

Dove Si Trova l’Encefalo?

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L'encefalo si trova all'interno del cranio, racchiuso e protetto dalle ossa costituenti la scatola cranica (o neurocranio).

La scatola cranica comprende 8 ossa: l'osso etmoide, l'osso sfenoide, l'osso frontale, le due ossa temporali, le due ossa parietali e l'osso occipitale.

L'encefalo è circondato da un fluido chiamato liquor cefalorachidiano, il quale serve a proteggerlo, liberarlo dai prodotti di scarto e rifornire di sostanze nutritive;
Parte dell'encefalo – nello specifico quella adiacente alle ossa della scatola cranica – inoltre, è rivestita dalle meningi, le quali hanno anch'esse una funzione protettiva.

Anatomia Macroscopica dell’Encefalo

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Finemente irrorato, l'encefalo si compone di quattro distinte formazioni nervose, che sono conosciute come cervello, diencefalo, cervelletto e tronco encefalico; sebbene ognuna sia adibita a specifici compiti, queste quattro formazioni nervose sono strettamente interconnesse e comunicano continuamente tra loro.
Considerata la loro importanza vitale, cervello, diencefalo, cervelletto e tronco encefalico saranno tema di approfondimenti nei passi successivi di questo articolo.

L'encefalo include, inoltre, quattro cavità, chiamate ventricoli cerebrali; connessi tra di loro, i ventricoli cerebrali hanno il compito di produrre il già citato liquor cefalorachidiano e smistarlo nell'intero sistema nervoso centrale, midollo spinale compreso.

Anatomia Microscopica dell’Encefalo

Dal punto di vista istologico, l'encefalo è composto da due linee (o classi) di cellule: i neuroni e le cellule della glia (o cellule gliali o cellule della neuroglia).

I neuroni sono le unità funzionali del sistema nervoso, encefalo compreso; strutturalmente, essi comprendono:

  • Il cosiddetto corpo, che ospita il nucleo cellulare,
  • I dendriti, che sono paragonabili a delle antenne di ricezione del segnale nervoso,
  • L'assone (o fibra nervosa), che corrisponde a un prolungamento del corpo, serve a diffondere l'informazione nervosa e può essere o meno avvolto da una guaina di mielina.

Le cellule della glia, invece, sono gli elementi cellulari che, nell'encefalo e più in generale nel sistema nervoso, hanno il compito di fornire supporto, stabilità e nutrizione alla popolazione di neuroni; esse, inoltre, producono la mielina preposta ad avvolgere i cosiddetti assoni mielinici (ossia le fibre nervose avvolte da mielina).

Sostanza Grigia e Sostanza Bianca

Sempre dal punto di vista istologico, sull'encefalo sono riconoscibili due tipologie di tessuto nervoso: la sostanza grigia e la sostanza bianca.

Volendo semplificare al massimo, la sostanza grigia è il tessuto nervoso costituito dai corpi dei neuroni, mentre la sostanza grigia è il tessuto nervoso composto dagli assoni mielinici (o fibre nervose mieliniche).

Volendo invece essere più precisi, la sostanza grigia si compone di:

  • Corpi di neuroni;
  • Neuropili (complessi di assoni amielinici, dendriti e cellule della glia);
  • Cellule della glia;
  • Assoni mielinici (in quantità esigua);
  • Vasi capillari.

La sostanza bianca, invece, include:

  • Assoni mielinici;
  • Oligodendrociti (tipo di cellule della glia che produce la mielina);
  • Astrociti (altra tipologia di cellule della glia).

Cervello

Conosciuto anche come telencefalo o cervello propriamente detto, il cervello è la porzione nervosa più voluminosa e maggiormente specializzata dell'encefalo.

Sede d'origine del I paio di nervi cranici (nervo olfattivo), il cervello comprende i due emisferi cerebrali e le commessure interemisferiche.

Divisi da una profonda scanalatura ventro-dorsale, gli emisferi cerebrali sono due masse di tessuto nervoso pressoché simmetriche, dalla forma semisferica, che presentano, in superficie, uno strato laminare di sostanza grigia denominato corteccia cerebrale e, più internamente, ammassi consistenti di sostanza bianca e piccoli nuclei di sostanza grigia.

Sotto la corteccia cerebrale, i nuclei di sostanza grigia immersi nella sostanza bianca consistono nei cosiddetti nuclei della base (o gangli della base); i nuclei della base comprendono elementi come lo striato dorsale (nucleo caudato e putamen), lo striato ventrale (nucleo accumbens e tubercolo olfattivo), il globo pallido, il pallido ventrale e la substantia nigra.

Rappresentate da strutture come il corpo calloso, la commessura anteriore e la commessura del fornice, le commessure interemisferiche sono agglomerati di pura sostanza bianca che localizzano alla base dei due emisferi cerebrali e servono non soltanto a unire fisicamente quest'ultimi, ma anche a metterli in comunicazione (in maniera tale che possono scambiarsi informazioni).

Lo sapevi che…

La sostanza grigia che compone la corteccia cerebrale contiene circa 16 miliardi di neuroni.

Dove Si Trova il Cervello?

Porzione dell'encefalo collocata più in alto, il cervello risiede nella parte superiore della scatola cranica, protetto da: l'osso frontale, anteriormente; le due ossa parietali, superiormente; le due ossa temporali, lateralmente; l'osso occipitale, posteriormente.

All'interno della scatola cranica, il cervello confina con:

  • Le meningi (in particolare la pia madre), superiormente (in altre parole, tramite la corteccia cerebrale);
  • Il tronco encefalico, infero-posteriormente;
  • Il diencefalo, inferiormente e medialmente;
  • Il cervelletto, infero-posteriormente.

Diencefalo

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Il talamo.

Costituito sia da sostanza grigia che da sostanza bianca, il diencefalo è un complesso di importanti strutture nervose, che include:

  • Talamo. Componente più voluminosa del diencefalo, riunisce in sé vari nuclei nervosi, che lo mettono in comunicazione con la corteccia cerebrale, il tronco encefalico e il sistema limbico;
  • Ipotalamo. Appartenente tanto al sistema nervoso quanto al sistema endocrino, è un concentrato di nuclei nervosi, che lo connettono all'ipofisi, al tronco encefalico e al sistema limbico;
  • Epitalamo. Connesso all'area di Broca, al sistema limbico, ai nuclei della base e al tronco encefalico, è la struttura nervosa che comprende l'epifisi e i nuclei nervosi conosciuti come nuclei abenulari;
  • Subtalamo. Collegato ad alcuni nuclei della base e alla corteccia cerebrale, è la componente diencefalica che ospita il nucleo subtalamico e la cosiddetta zona incerta;
  • Neuroipofisi. È la porzione posteriore dell'ipofisi; tuttavia, poiché corrisponde a una raccolta di assoni provenienti da alcuni nuclei dell'ipotalamo, è più corretto considerarla un elemento del sistema nervoso centrale, che non la porzione di una ghiandola endocrina (N.B: la neuroipofisi non ha un'attività endocrina propria).

Il diencefalo, inoltre, ospita l'origine del II paio di nervi cranici (o nervo ottico).

Dove Si Trova il Diencefalo?

Situato alla base della scatola cranica, il diencefalo si trova tra la porzione più profonda del cervello e il mesencefalo, la porzione più apicale del tronco encefalico.
Il diencefalo confina con i ventricoli cerebrali laterali, superiormente, il chiasma ottico, inferiormente, la cosiddetta lamina terminale, anteriormente, e gli emisferi cerebrali, lateralmente.

Cervelletto

Il cervelletto è una struttura nervosa di forma ovoidale, che nell'essere umano adulto pesa all'incirca 130-140 grammi, costituisce più o meno il 10% della massa encefalica e include, a dispetto di quanto appena affermato, oltre il 50% di tutti i neuroni presenti nell'encefalo.

Per certi versi, il cervelletto ricorda il cervello: anch'esso, infatti, comprende due masse semisferiche di tessuto nervoso (emisferi cerebellari), la cui superficie è rivestita da una lamina di sostanza grigia (corteccia cerebellare) e le cui porzioni più interne sono composte da consistenti ammassi di sostanza bianca e piccoli nuclei di sostanza grigia.

Al di sotto della corteccia cerebellare, i nuclei di sostanza grigia contornati da sostanza bianca sono il nucleo dentato, il nucleo emboliforme, il nucleo globoso e il nucleo del tetto (o nucleo del fastigio).

Dal punto di vista istologico, il cervelletto comprende vari tipi di neuroni, tra cui: le cellule del Purkinje, le cellule dei granuli, le cellule del Golgi, le cellule a canestro e le cellule stellate.

Dove Si Trova il Cervelletto?

Confinato entro i limiti della fossa cranica posteriore, il cervelletto si trova al di sotto della regione posteriore del cervello; in tale posizione, esso confina con:

  • L'osso occipitale del cranio, posteriormente;
  • Il quarto ventricolo, il ponte di Varolio e il midollo allungato, anteriormente (N.B: ponte di Varolio e midollo allungato sono, rispettivamente, la porzione intermedia e la porzione inferiore del tronco encefalico);
  • Il tentorio del cervelletto (porzione di meninge dura madre) e il lobo occipitale (area posteriore della corteccia cerebrale), superiormente.

Tronco Encefalico

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Componente più primitiva dell'encefalo, il tronco encefalico è una struttura nervosa di piccole dimensioni, che, per la posizione occupata, appare come il collegamento fisico tra il complesso cervello-diencefalo e il midollo spinale.

Il tronco encefalico costituisce il 2,6% del peso totale dell'intero encefalo.

Sede d'origine delle restanti 12 paia di nervi cranici, il tronco encefalico è suddivisibile in tre porzioni sovrapposte:

  • Il mesencefalo, corrispondente alla porzione apicale;
  • Il ponte di Varolio (o semplicemente ponte), corrispondente alla porzione intermedia;
  • Il midollo allungato, corrispondente alla porzione inferiore.

Sotto diversi aspetti, l'anatomia interna del tronco encefalico ricorda quella del midollo spinale, tanto che può sembrare una continuazione di questo.
Il tronco encefalico ospita una popolazione consistente di neuroni; inoltre, per l'intera sua estensione, è percorso da fasci di neuroni con funzione motoria (fasci discendenti), fasci di neuroni con funzione sensitiva (fasci ascendenti) e fasci di neuroni con funzione modulatoria e premotoria (sostanza reticolare o formazione reticolare).

Dove Si Trova il Tronco Encefalico?

Il tronco encefalico risiede inferiormente alle strutture del diencefalo, anteriormente al cervelletto e al quarto ventricolo, e superiormente al midollo spinale.

Encefalo e Ventricoli Cerebrali

Responsabili della produzione e dello smistamento del liquor cefalorachidiano, i quattro ventricoli cerebrali sono:

  • Il ventricolo laterale destro, situato a livello dell'emisfero cerebrale destro;
  • Il ventricolo laterale sinistro, localizzato a livello dell'emisfero cerebrale sinistro;
  • Il terzo ventricolo, posto entro i limiti del diencefalo;
  • Il quarto ventricolo, posto tra cervelletto e ponte di Varolio.

I ventricoli cerebrali sono cavità comunicanti tra e con il midollo spinale: ciascun ventricolo laterale comunica con il terzo ventricolo attraverso un canale conosciuto come forame intraventricolare di Monro; il terzo ventricolo si connette al quarto ventricolo tramite il condotto noto come acquedotto di Silvio (o acquedotto cerebrale); infine, il quarto si collega al midollo spinale per mezzo del cosiddetto canale spinale cerebrale.

Irrorazione Sanguigna dell’Encefalo

L'apporto di sangue ossigenato e nutrienti all'encefalo spetta alle arterie del poligono di Willis (o circolo di Willis) e alle loro branche:

  • Attraverso il cosiddetto sistema delle arterie carotidi interne e le sue varie diramazioni, il poligono di Willis rifornisce di sangue ossigenato la porzione antero-mediana del cervello, dalla corteccia fino agli strati più intimi, e il diencefalo;
  • Attraverso il cosiddetto sistema vertebro-basilare e le sue diverse diramazioni, invece, il circolo di Willis vascolarizza il tronco encefalico, il cervelletto e la porzione postero-laterale del cervello.

Il poligono di Willis è un cerchio di arterie interconnesse tra loro, posto alla base del cranio, che è convenzionalmente suddiviso di due sistema vascolari: il sistema delle arterie carotidi interne, il quale comprende le arterie carotidi interne destra e sinistra, le arterie cerebrali anteriori destra e sinistra, l'arteria comunicante anteriore e le arterie comunicanti posteriori destra e sinistra, e il sistema vertebro-basilare, il quale include le arterie vertebrali destra e sinistra, l'arteria basilare e le arterie cerebrali posteriori destra e sinistra.

Sviluppo

Embriologicamente, l'encefalo deriva dalle tre vescicole encefaliche primitive, note come prosencefalo, mesencefalo embrionale e rombencefalo; tali vescicole traggono origine da un'evoluzione dell'estremità cefalica del tubo neurale, tubo neurale che è la struttura embrionale programmata per generare il futuro sistema nervoso centrale.

Durante la fase di sviluppo embrionale, prosencefalo e rombencefalo si suddividono, ciascuno, in due ulteriori vescicole: mentre il prosencefalo si scinde in telencefalo embrionale e diencefalo embrionale, il rombencefalo si ripartisce in metencefalo e mielencefalo.

Da quale struttura embrionale origina le varie parti dell’Encefalo?

Lo sviluppo embrionale dell'encefalo è un processo lungo e a più stadi, che vede:

  • Il cervello e il diencefalo trarre origine dal prosencefalo;
  • Il cervelletto derivare dal metencefalo (una delle due suddivisioni secondarie del rombencefalo);
  • Il mesencefalo originare dal mesencefalo embrionale, il ponte di Varolio dal metencefalo e il midollo allungato dal mielencefalo (l'altra delle due suddivisioni secondarie del rombencefalo).

Funzione

Quali sono le Funzioni dell’Encefalo?

L'encefalo è il centro di integrazione, elaborazione e controllo delle funzioni cognitive, delle funzioni motorie e dei sistemi sensoriali; coordina, inoltre, meccanismi di omeostasi e il rilascio di ormoni fondamentali.

In termini più pratici, l'encefalo presiede alle facoltà intellettive (intelligenza), alla capacità di apprendimento, a tutti i tipi di memoria, al pensiero, all'attenzione, alla coscienza, al linguaggio, alle risposte emotive, al comportamento, al movimento volontario, al ritmo respiratorio e cardiaco, alle capacità coordinative e di equilibrio, ai sensi di udito, olfatto, tatto, gusto e vista, alla regolazione della temperatura corporea, della sete, dell'appetito, del ciclo sonno-veglia, e al controllo della ghiandola ipofisi.  

Lo sapevi che…

A occuparsi delle numerose funzioni dell'encefalo sono soltanto le aree di sostanza grigia; la sostanza bianca, infatti, serve a mettere in comunicazione le diverse aree encefaliche e a permettere loro lo scambio delle informazioni elaborate dalla sostanza grigia.

Quali sono le Funzioni del Cervello?

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Il cervello è la porzione di encefalo protagonista delle funzioni più complesse.
Garante della specializzazione funzionale del cervello sono senza dubbio la corteccia cerebrale e i nuclei di sostanza grigia sottocorticali, ovverosia i nuclei della base.

Il cervello controlla le facoltà cognitive, la capacità di apprendimento, la memoria a breve e a lungo termine, il linguaggio, il pensiero, l'attenzione, la coscienza, i movimenti volontari e i sistemi sensitivi.

Quali sono le Funzioni del Diencefalo

Il diencefalo agisce da stazione di elaborazione e smistamento di informazioni che intercorrono tra il cervello, il tronco encefalico e il midollo spinale; inoltre, partecipa al controllo dei sistemi sensoriali (a eccezione di quello olfattivo), alla regolazione dell'attività dell'ipofisi (tramite l'ipotalamo), l'apprendimento, la memoria e la regolazione del ciclo sonno-veglia (tramite l'epifisi).

Quali sono le Funzioni del Cervelletto

Il cervelletto è noto soprattutto per le sue funzioni motorie; tuttavia, gioca un ruolo rilevante anche in alcune funzioni di tipo cognitivo.
Per quanto concerne le funzioni motorie, il cervelletto è implicato nei processi di:

  • Coordinazione dei muscoli volontari. Il cervelletto controlla l'armonia dei movimenti che coinvolgono un complesso di muscoli e fa sì che i suddetti movimenti si svolgano fluentemente, senza interruzioni.
  • Regolazione dell'equilibrio e della postura. Il cervelletto presiede agli aggiustamenti posturali, al fine di mantenere l'equilibrio.
  • Apprendimento motorio. Il cervelletto è l'organo del sistema nervoso che permette all'essere umano di imparare l'esecuzione di gesti, come colpire una palla da baseball, tirare a canestro ecc.
    I gesti in questione risultano da movimenti precisi dei muscoli del corpo, movimenti che s'imparano generalmente con la pratica, dopo svariati tentativi e diversi errori.

Per quanto riguarda invece le funzioni cognitive, il cervelletto è coinvolto in:

  • Attenzione e
  • Linguaggio.

Quali sono le Funzioni del Tronco Encefalico

Il tronco encefalico agisce come stazione di passaggio obbligato delle informazioni nervose provenienti dalla periferia e dirette agli altri reparti encefalici e viceversa (cioè provenienti dagli altri reparti encefalici e dirette alla periferia); non a caso, come i lettori ricorderanno, il tronco encefalico è percorso dai fasci ascendenti (periferia-->encefalo) e dai fasci discendenti (encefalo-->periferia).

Le funzioni del tronco encefalico, tuttavia, non si esauriscono a quanto appena detto; tramite la formazione reticolare, infatti, il tronco encefalico è coinvolto anche nel controllo del ritmo cardiaco, della pressione arteriosa e del tono muscolare, nella regolazione della respirazione, nello stato di coscienza, nel cosiddetto riflesso di stiramento (o riflesso miotatico), nella modulazione del dolore, nel controllo del tono muscolare e nel coordinamento del ciclo sonno-veglia.

Patologie

Quali sono le Malattie dell’Encefalo?

L'encefalo può essere vittima di numerose condizioni e malattie; tra queste, vale la pena ricordare i postumi dei traumi cranici, i tumori al cervello, i tumori al cervelletto, l'encefalite, le encefalopatie, l'ictus, l'epilessia, le demenze (in particolare il morbo di Alzheimer), la malattia di Parkinson e l'idrocefalo.

L'encefalo è un organo delicato, la cui lesione o perdita di integrità può pregiudicarne permanentemente le funzioni.

Autore

Antonio Griguolo
Laureato in Scienze Biomolecolari e Cellulari, ha conseguito un Master specialistico in Giornalismo e Comunicazione istituzionale della scienza