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Le cellule nervose, o neuroni, sono specializzate per la raccolta, la conduzione e la trasmissione dell’informazione, codificata sotto forma di rapidi impulsi elettrici. 

Il nucleo del neurone è situato in una regione espansa, detta corpo cellulare, che è il centro metabolico della cellula e il sito in cui è sintetizzata la maggior parte dei componenti cellulari. Dal corpo cellulare della maggior parte dei neuroni si estendono una serie di sottili estroflessioni, chiamate dendriti, che ricevono le informazioni in entrata dall’esterno, generalmente da altri neuroni, con cui prendono contatto. Dal corpo cellulare emerge anche una singola estroflessione, in genere di diametro e lunghezza maggiore dei dendriti (lungo anche alcuni metri), l’assone, che conduce gli impulsi in uscita dal corpo cellulare verso le cellule bersaglio. La maggior parte degli assoni si ramifica all’estremità in processi più piccoli, ognuno dei quali finisce in un bottone terminale (o bottone presinaptico), una regione specializzata dove gli impulsi sono trasmessi dal neurone alla cellula bersaglio, tramite un contatto non fisico.

La maggior parte dei neuroni presenta sull’assone un rivestimento detto guaina mielinica che si origina dall’avvolgimento in più strati di cellule della glia. Queste cellule sono di supporto al sistema nervoso e formano appunto l’involucro di mielina e in dipendenza dal sistema nervoso considerato sono oligodendrociti o cellule di Schwann. Tra tra una cellula della glia e l’altra ci sono zone in cui la membrana dell’assone non è rivestita, dette nodi di Ranvier. 

Abbiamo detto che la funzione principale dei neuroni è la trasmissione dell’informazione che avviene grazie a impulsi elettrici chiamati potenziale d’azione che si propagano tra i diversi neuroni.

Innanzitutto il potenziale di membrana è la differenza di potenziale elettrico, dato dall’accumulo di ioni, ai due lati della membrana plasmatica presente in tutte le cellule. Il potenziale d’azione, in particolare, è una rapida variazione del potenziale di membrana che si verifica in risposta ad uno stimolo in cellule eccitabili, ossia i neuroni. I potenziali d’azione si propagano perché la depolarizzazione che accompagna un potenziale d’azione in un punto della membrana è sufficiente a depolarizzare la porzione di membrana adiacente che a sua volta scatena un potenziale d’azione in quel punto.

1. assone 2. membrana bottone presinaptico 3. neurotrasmettitori 4. recettori 5. membrana bottone post sinaptico

In un assone mielinizzato, un potenziale d’azione innescato ad un nodo nella guaina è capace di depolarizzare la membrana a livello del nodo successivo, facendo sì che il potenziale d’azione salti rapidamente da un nodo all’altro. Quando il potenziale d’azione raggiunge i bottoni terminali di un assone, i canali a sbarramento per il calcio presenti nella membrana plasmatica si aprono, consentendo un ingresso di ioni Ca2+ che innesca la fusione delle membrane delle vescicole di secrezione (vescicole sinaptiche). Queste vescicole contengono neurotrasmettitore, che è un messaggero chimico che diffonde poi attraverso la fessura sinaptica e si lega ai recettori della membrana postsinaptica, provocando la depolarizzazione o l’iperpolarizzazione della membrana della cellula bersaglio. Questa cellula postsinaptica diventa presinaptica per la cellula bersaglio successiva e il processo riparte così che l’informazione continua a propagarsi.