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
Generalmente, i nervi trasmettono gli impulsi elettrici in un’unica direzione: dall’assone di una cellula nervosa (detta anche neurone) da cui parte l’impulso, verso i dendriti della cellula successiva, che ricevono l’impulso stesso. Nei punti di contatto tra le cellule nervose (sinapsi), l’assone secerne minime quantità di messaggeri chimici (neurotrasmettitori). I neurotrasmettitori stimolano i recettori dei dendriti della cellula nervosa successiva per 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, mentre 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 sintetizzare e secernere il liquido cerebrospinale in cui le cellule del sistema nervoso sono immerse.
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. Queste cellule 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 il morbo di Parkinson.
Gli oligodendrociti possono infiammarsi e andare persi, provocando 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.