Corteccia cerebrale: strati, cellule e funzioni (con immagini)
La corteccia cerebrale o la corteccia cerebrale è il tessuto nervoso che copre la superficie degli emisferi cerebrali. Detto altra forma, costituisce la regione più superiore del cervello.
Questa struttura cerebrale raggiunge il massimo sviluppo nei primati, è meno sviluppata in altri animali ed è correlata allo sviluppo di attività cognitive e intellettuali più complesse.
La corteccia cerebrale è un'area cerebrale di base per il funzionamento degli esseri umani. In questa regione vengono eseguite funzioni come percezione, immaginazione, pensiero, giudizio o decisione.
Anatomicamente, consiste in una serie di strati sottili costituiti da materia grigia, che si trovano al di sopra di una vasta collezione di percorsi di sostanza bianca.
La corteccia cerebrale adotta una forma contorta, quindi se dovesse estendersi, avrebbe una massa molto estesa. In particolare, la ricerca suggerisce che l'area totale della corteccia cerebrale potrebbe consistere di circa 2500 centimetri quadrati.
Allo stesso modo, questa grande massa di cervello, è caratterizzata dal contenere un numero enorme di neuroni al suo interno. In generale, è postulato che nella corteccia cerebrale ci siano circa 10 miliardi di neuroni, che farebbero circa 50 trilioni di sinapsi.
Le principali caratteristiche della corteccia cerebrale sono spiegate di seguito. Specificano i loro strati, i loro neuroni e la loro organizzazione funzionale, e rivedono le funzioni che vengono svolte in questa regione del cervello.
Caratteristiche della corteccia cerebrale
La corteccia cerebrale degli animali mammiferi è rappresentata da un foglio di materia grigia, che copre i due emisferi cerebrali.
Consiste in una struttura altamente complessa in cui diversi organi sensoriali sono rappresentati in aree o aree specifiche, che sono chiamate aree sensoriali primarie.
Ciascuno dei cinque sensi che gli esseri umani possiedono (vista, tatto, odore, gusto e tatto) si sviluppano in una regione specifica della corteccia. Cioè, ciascuna modalità sensoriale ha un territorio delimitato all'interno della corteccia cerebrale.
Oltre alle regioni sensoriali, la corteccia cerebrale ha anche molteplici regioni somatiche, associative e motorie secondarie. In queste aree si sviluppano sistemi afferenti corticali e associativi, dando origine all'apprendimento, alla memoria e al comportamento.
In questo senso, la corteccia cerebrale è considerata una regione particolarmente rilevante nello sviluppo delle attività superiori del cervello umano.
I processi più avanzati ed elaborati di esseri umani come il ragionamento, la pianificazione, l'organizzazione o l'associazione si svolgono in diverse aree della corteccia cerebrale.
Per questo motivo, la corteccia cerebrale costituisce una struttura che acquisisce la massima complessità dal punto di vista umano. La corteccia cerebrale è il risultato di un lento processo evolutivo che può aver avuto inizio più di 150 milioni di anni fa.
strati
La caratteristica principale della corteccia cerebrale è che è costituita da diversi strati di materia grigia. Questi strati costituiscono la struttura della corteccia e definiscono la sua organizzazione strutturale e funzionale.
Inoltre, gli strati della corteccia cerebrale sono caratterizzati non solo da un punto di vista strutturale, ma anche da una prospettiva filogenetica.
Cioè, ciascuno degli strati della corteccia cerebrale corrisponde a un diverso momento evolutivo. All'inizio della specie umana, il cervello era meno sviluppato e la corteccia aveva meno strati.
Attraverso l'evoluzione della specie, questi strati sono aumentati, un fatto che è legato all'aumento delle capacità cognitive e intellettuali degli esseri umani con il passare del tempo.
Strato molecolare
Lo strato molecolare, noto anche come strato plessiforme, è la regione più superficiale della corteccia cerebrale e, quindi, l'esordio più recente.
Consiste in una fitta rete di fibre nervose orientate tangenzialmente. Queste fibre sono derivate da dendriti di cellule piramidali e fusiformi, gli assoni delle cellule stellate e Martinotti.
Fibre afferenti che hanno origine nel talamo, associazione e commessure possono anche essere trovate nello strato molecolare. Essendo la regione più superficiale della corteccia, nello strato molecolare si stabilisce un gran numero di sinapsi tra diversi neuroni.
Strato granulare esterno
Lo strato granulare esterno è la seconda regione più superficiale della corteccia e si trova al di sotto dello strato molecolare. Contiene un gran numero di piccole cellule piramidali e stellate.
I dendriti delle cellule dello strato granulare esterno finiscono nello strato molecolare e gli assoni entrano negli strati più profondi della corteccia cerebrale. Per questo motivo, lo strato granulare esterno è interconnesso con le diverse regioni della corteccia.
Strato piramidale esterno
Lo strato piramidale esterno, come suggerisce il nome, è composto da cellule piramidali. È caratterizzato da una forma irregolare, ovvero la dimensione dello strato aumenta dal limite della superficie al limite più profondo.
I dendriti dei neuroni dello strato piramidale passano allo strato molecolare e gli assoni viaggiano come proiezione, associazione o fibre commissurali alla materia bianca situata tra gli strati della corteccia cerebrale.
Strato granulare interno
Lo strato granulare interno è composto da cellule stellate disposte in una forma molto compatta. Ha un'alta concentrazione di fibre disposte orizzontalmente note come la banda esterna di Baillarger.
Strato di ganglio
Lo strato del ganglio o lo strato piramidale interno contiene cellule piramidali di dimensioni molto grandi e medie. Allo stesso modo, contengono un numero elevato di fibre disposte orizzontalmente che formano la banda interna di Baillarger.
Strato multiforme
Infine, lo strato multiforme, noto anche come strato di cellule polimorfiche, contiene fondamentalmente cellule fusiformi. Allo stesso modo, contiene cellule piramidali modificate che contengono un corpo cellulare triangolare o ovoidale.
Molte delle fibre nervose dello strato multiforme entrano nella sostanza bianca sottostante e collegano lo strato alle regioni intermedie.
Organizzazione funzionale
La corteccia cerebrale può anche essere organizzata secondo le attività svolte in ciascuna regione. In questo senso, alcune aree della corteccia cerebrale elaborano segnali specifici di natura sensoriale, motoria e associativa.
Aree sensibili
Le aree sensibili sono regioni della corteccia cerebrale che ricevono informazioni di natura sensibile e sono strettamente correlate alla percezione.
Le informazioni accedono alla corteccia cerebrale principalmente attraverso la metà posteriore di entrambi gli emisferi cerebrali. Le aree principali contengono le connessioni più dirette con i recettori sensoriali periferici.
D'altra parte, le aree secondarie sensoriali e di associazione sono solitamente adiacenti alle aree primarie. In generale, ricevono informazioni da entrambe le aree di associazione primaria e le regioni inferiori del cervello.
Il compito principale delle aree di associazione e delle aree secondarie è integrare esperienze sensibili per generare modelli di riconoscimento e comportamento. Le principali regioni sensibili della corteccia cerebrale sono:
- L'area somatosensoriale primaria (aree 1, 2 e 3).
- L'area visiva primaria (area 17).
- L'area uditiva primaria (area 41 e 42).
- L'area del gusto primario (area 43).
- L'area olfattiva primaria (area 28).
Aree motorie
Le aree motorie sono nella parte anteriore degli emisferi. Sono responsabili dell'avvio di processi cerebrali legati al movimento e dando origine a tali attività.
Le aree motorie più importanti sono:
- L'area del motore principale (area 4).
- L'area del linguaggio di drill (area 44 e 45).
Aree di associazione
Le aree di associazione della corteccia cerebrale sono correlate con le funzioni di integrazione più complesse. Queste regioni svolgono attività come i processi di memoria e cognizione, la gestione delle emozioni e lo sviluppo del ragionamento, della volontà o del giudizio.
Allo stesso modo, le aree di associazione giocano un ruolo particolarmente importante nello sviluppo della personalità e dei tratti caratteriali delle persone. Allo stesso modo, è una regione del cervello essenziale nella determinazione dell'intelligenza.
Le aree di associazione comprendono alcune aree motorie e regioni sensoriali specifiche.
Cellule nervose
La corteccia cerebrale ha una grande varietà di cellule al suo interno. Nello specifico, in questa regione del cervello sono stati specificati cinque diversi tipi di neuroni.
Cellule piramidali
Le cellule piramidali sono neuroni caratterizzati dall'avere una forma piramidale. La maggior parte di queste cellule contiene un diametro compreso tra 10 e 50 micrometri.
Tuttavia, ci sono anche grandi cellule piramidali. Queste sono conosciute come cellule Betz e possono avere un diametro fino a 120 micrometri.
Sia le piccole cellule piramidali che le grandi cellule piramidali si trovano nella circonvulsione motorio precentrale e svolgono principalmente attività legate al movimento.
Cellule stellate
Le cellule stellate, conosciute anche come cellule della granulosa, sono piccoli neuroni. Di solito hanno un diametro di circa 8 micrometri e hanno una forma poligonale.
Celle mandrino
Le cellule fusiformi sono neuroni che hanno il loro asse longitudinale verticale sulla superficie. Sono concentrati principalmente negli strati corticali più profondi del cervello.
L'assone di questi neuroni ha origine nella parte inferiore del corpo cellulare ed è diretto verso la materia bianca come proiezione, associazione o fibra commissurale.
Celle orizzontali di Cajal
Le celle orizzontali di cajal sono piccole cellule fusiformi che sono orientate orizzontalmente. Si trovano negli strati più superficiali della corteccia cerebrale e svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo di questa regione del cervello.
Questo tipo di neuroni sono stati scoperti e descritti da Ramón y Cajal alla fine del 19 ° secolo, e la successiva ricerca ha mostrato come le cellule essenziali siano in grado di coordinare l'attività neuronale.
Per raggiungere la loro posizione nella corteccia cerebrale, le cellule orizzontali del cajal devono migrare in modo coordinato durante l'embriogenesi del cervello. Cioè, questi neuroni viaggiano dal loro luogo di nascita alla superficie della corteccia cerebrale.
Per quanto riguarda il modello molecolare di questi neuroni, Victor Borrell e Óscar Marín dell'Istituto di Neuroscienze di Alicante, hanno dimostrato che le cellule orizzontali del cajal presentano un orientamento degli strati neuronali della corteccia durante lo sviluppo embrionale.
In effetti, la dispersione di queste cellule ha origine durante le fasi iniziali dello sviluppo embrionale. Le cellule nascono in diverse regioni del cervello e migrano verso la superficie del cervello per coprirla completamente.
Infine, recentemente è stato dimostrato che le membrane meningee hanno altre funzioni rispetto a quelle protettive che si supponevano all'inizio. Le meninghe fungono da substrato o percorso delle cellule orizzontali del cajal per la loro migrazione tangenziale lungo la superficie della crosta.
Cellule Martinotti
Gli ultimi neuroni che costituiscono l'attività neuronale della corteccia cerebrale sono le ben note cellule Martinotti. Sono costituiti da piccoli neuroni multiformi presenti a tutti i livelli della corteccia cerebrale.
Questi neuroni devono il loro nome a Carlo Martinotti, uno studente ricercatore di Camilo Golgi che scoprì l'esistenza di queste cellule della corteccia cerebrale.
Le cellule Martinotti sono caratterizzate dall'essere neuroni multipolari con dendriti corti arborescenti. Sono disseminati attraverso diversi strati della corteccia cerebrale e inviano i loro assoni allo strato molecolare, dove si formano le arborizzazioni assonali.
Recenti ricerche su questi neuroni hanno dimostrato che le cellule Martinotti partecipano al meccanismo inibitorio del cervello.
Nello specifico, quando un neurone piramidale (che è il tipo più comune di neurone nella corteccia cerebrale) inizia a sovreccitarsi, le cellule di Martinotti iniziano a trasmettere segnali inibitori alle cellule nervose circostanti.
In questo senso, si deduce che l'epilessia potrebbe essere fortemente associata ad un deficit di cellule Martinotti o ad una deficienza nell'attività di questi neuroni. In questi momenti, la trasmissione nervosa del cervello non è più regolata da queste cellule, che provoca uno squilibrio nel funzionamento della corteccia.
