Definizione
La formazione reticolare è una rete di neuroni nel tronco cerebrale che abilita la coscienza, la funzione sensoriale e motoria e la regolazione endocrina e dei neurotrasmettitori . Questa parte del sistema nervoso centrale, distribuita in tre colonne principali da un’estremità all’altra del tronco cerebrale, è un punto di ritrasmissione centrale che collega i nervi del midollo spinale con il cervello tramite neuroni efferenti e afferenti. La sua gamma completa di funzioni non è completamente nota.
Funzione di formazione reticolare
La funzione di formazione reticolare coinvolge un’ampia gamma di funzioni autonome, sensoriali, motorie, comportamentali, cognitive e dell’umore risposte basate. Funziona insieme ad altre regioni del sistema nervoso centrale per consentire compiti complessi come la regolazione del nostro stato di coscienza, l’elaborazione delle emozioni, la coordinazione visiva, il controllo cardiovascolare e la postura. Ogni secondo nella formazione reticolare (RF) vengono ricevuti circa 100.000.000 di impulsi!
È possibile separare le funzioni della formazione reticolare osservando ai suoi due sistemi. Questi sono il sistema di attivazione reticolare ascendente (ARAS) che porta messaggi sensoriali dalla RF alla corteccia cerebrale e viceversa, e il sistema reticolare discendente (DRS) che porta messaggi da e verso i motoneuroni del midollo spinale. Dovresti vedere entrambi i sistemi come due parti di un unico sistema parallelo; funzionano allo stesso tempo e la formazione reticolare del tronco encefalico modula il numero di messaggi elaborati. I due sistemi (ARAS e DRS) si influenzano a vicenda. Ecco perché, se stai guardando un film dell’orrore davvero spaventoso, i tuoi muscoli diventano tesi: sia le tue emozioni che i tuoi muscoli reagiscono. E quando il momento più spaventoso è passato, ti rilassi. Il termine di gruppo di sistema di attivazione reticolare o RAS è chiamato in modo confuso, poiché non solo attiva ma disattiva i neuroni associati.
L’ARAS è più comunemente descritto come il regolatore della coscienza e dell’eccitazione; tuttavia, trasmette informazioni su molti altri processi tra cui la nostra frequenza respiratoria, la risposta alla tosse, il ritmo cardiaco e l’atto di masticazione (masticazione). È stato riferito che la masticazione mantiene la funzione cognitiva stimolando la RF – l’assenza di masticazione è associata a demenza e disturbi del sonno. Questo mostra quanto siano strettamente collegati i nostri movimenti muscolari, le funzioni cognitive e la coscienza.
Esempi di formazione reticolare
Un esempio di formazione reticolare di feedback di attivazione e disattivazione sarebbe qualcuno che si appisola durante un lungo viaggio. A poco a poco, l’attività cerebrale della persona inizia a diminuire e vengono inviate meno informazioni dalla corteccia cerebrale a riposo al sistema reticolare tramite l’ARAS. Quando quella persona raggiunge il sonno REM (movimento rapido degli occhi), il controllo del tono muscolare diminuisce rapidamente per produrre atonia tramite il DRS. Se la testa cade improvvisamente, i segnali vengono inviati alla formazione reticolare dai fusi muscolari attivati improvvisamente tramite il DRS. Allo stesso tempo, l’ARAS reagisce e il viaggiatore addormentato si sveglia improvvisamente. Questo ci mostra l’azione motoria del DRS che risponde e attiva l’ARAS e viceversa. Ricorda, l’ARAS invia e riceve informazioni sensoriali e il DRS invia e riceve informazioni motorie.
Un altro Un esempio di formazione reticolare è l’azione dei farmaci anestetici generali utilizzati prima dell’intervento chirurgico. Innanzitutto, viene somministrato un forte analgesico che impedisce alle sensazioni di dolore di viaggiare verso la RF. Un sedativo-ipnotico come il propofol riduce la velocità di attivazione dei neuroni nella corteccia cerebrale, nel talamo e nella formazione reticolare; questo produce incoscienza e arresta i processi che formano la memoria. Infine, un miorilassante sotto forma di curaro inattiva i fusi muscolari ei riflessi regolati dal midollo spinale. Le reti di eccitazione della formazione reticolare sono depresse per tutta la durata dell’intervento mediante gas anestetici e farmaci, e una macchina assume la funzione autonomica della respirazione poiché il curaro colpisce il muscolo scheletrico. Il cuore non smette di battere poiché le cellule muscolari cardiache specializzate agiscono come pacemaker e il muscolo cardiaco non è muscolo scheletrico. Tuttavia, la frequenza cardiaca, che è influenzata dalla funzione reticolare del mesencefalo, è influenzata.
Formazione reticolare motoria
Ricezione dell’input tramite nervi afferenti (portando verso) che entrano nella formazione reticolare dai nervi cranici , possiamo muovere i muscoli del viso e del collo.Ricorda, il movimento muscolare è il risultato dei nervi motori che fanno parte del DRS e anche una risposta agli stimoli sensoriali che incoraggiano il movimento muscolare e viaggiano attraverso l’ARAS. Pensa a un cavallo che si contrae quando una mosca atterra sulla sua pelle.
I movimenti involontari della muscolatura liscia consentono azioni come deglutizione, tosse e dilatazione e costrizione dei vasi sanguigni per il controllo della pressione sanguigna. Questi messaggi vengono trasmessi tutti attraverso la formazione reticolare. Una catena di buoni esempi di formazione reticolare motoria sarebbe seguire un cucchiaio di cibo con gli occhi mentre viaggia verso la bocca, masticare e deglutire il cibo, tossire se una briciola viaggia nella trachea, trattenere il respiro durante la deglutizione e peristalsi nella tratto digerente che spinge il cibo attraverso e fuori dal corpo.
Anche la funzione motoria volontaria fa parte del compito della formazione reticolare, ad esempio nella nostra postura ed equilibrio. L’equilibrio non è un atto involontario ma appreso, come possiamo vedere guardando un bambino piccolo che muove i suoi primi passi. Attraverso percorsi facilitatori e inibitori nella formazione reticolare, i messaggi vengono inviati ai recettori delle articolazioni e ai fusi muscolari associati. Questa attività muscolare è stata appresa nella misura in cui non siamo nemmeno consapevoli di questi movimenti. Anche così, il controllo della postura dipende da complesse interazioni fisiologiche, alti livelli di elaborazione sensoriale e dall’obiettivo, dalle capacità cognitive e dall’esperienza della persona (memoria motoria).
Formazione reticolare sensoriale
Le funzioni sensoriali della formazione reticolare, guidate tramite l’ARAS ma lavorando insieme al DRS, includono come e quando il nostro corpo sperimenta il dolore, come ci equilibriamo e – il più famoso e studiato dei ruoli di formazione reticolare – i nostri livelli di coscienza. Tuttavia, la storia completa di questa piccola struttura anatomicamente poco chiara è ancora relativamente sconosciuta.
Inoltrando le informazioni sensoriali alle aree motorie del cervello, la RF coordina visiva, uditiva, vestibolare, gustativa, olfattiva e tattile input sensoriali – rispettivamente vista, udito, equilibrio e movimento, gusto e tatto – in modo da poter eseguire e sperimentare risposte fisiche ed emotive volontarie e involontarie.
Formazione reticolare endocrina
L’endocrino la funzione della formazione reticolare non significa che questa parte del tronco cerebrale secerne o produca sostanze chimiche, ma trasmettendo messaggi regola la secrezione di ormoni e neurotrasmettitori. Probabilmente l’esempio più famoso del sistema endocrino di questa particolare funzione di formazione reticolare è il nostro sistema di risposta allo stress. Nel sistema di risposta allo stress, la combinazione di memoria e ambiente stimola la RF ad aumentare la velocità di accensione in direzione dell’ipotalamo che lo incoraggia a secernere il fattore di rilascio della corticotropina. Questo fattore avvia il rilascio di una cascata di ormoni dello stress che ci rendono vigili, inviano più sangue (ossigeno e glucosio) ai muscoli e agli organi vitali, forniscono meno sangue agli organi non vitali e quindi rendono il corpo pronto a combattere o correre . Superato il pericolo, il centro relè della RF modula i messaggi sensoriali e motori che ci calmano.
Si pensa che la formazione reticolare trasmetta l’informazione che controlla il rilascio e l’inibizione di un vasta gamma di ormoni; questa teoria è supportata dal fatto che si trova estremamente vicino a importanti organi secretori neuroendocrini come le ghiandole pineale, pituitaria e ipotalamo. Poiché la ghiandola pineale è responsabile della produzione di melatonina (dove la melatonina è un comprovato regolatore del ritmo circadiano che ci aiuta ad addormentarci), questo aggiunge peso al ruolo della formazione reticolare nei nostri schemi sonno-veglia.
Posizione della formazione reticolare
La formazione reticolare si trova nel tronco cerebrale ma si estende nel midollo spinale e nel talamo; passa attraverso il midollo, il ponte, il mesencefalo e il diencefalo. La RF non riempie completamente il tronco cerebrale ma è sciolta in tre colonne di nuclei (gruppi di cellule nervose con il proprio insieme di funzioni) che corrono lungo la sua lunghezza. Per semplificare questa struttura abbastanza diffusa, i ricercatori hanno suddiviso la RF nelle colonne mediana, mediale e laterale. Sebbene queste aree siano associate alla loro gamma di funzioni, è la loro risposta a specifici neurotrasmettitori che le rende così diverse. Questo perché la formazione reticolare contiene un gran numero di interneuroni con connessioni polisinaptiche che si connettono direttamente o tramite altri interneuroni con una cellula bersaglio. Gli interneuroni sono piccole versioni della formazione reticolare in quanto sono centri di staffetta.L’adattamento tra due o più neuroni e modula la frequenza e l’efficacia della comunicazione tra questi neuroni. Gli interneuroni della RF sono polisinaptici: ciò significa che non solo modulano la messaggistica tra due neuroni, ma possono trasmettere informazioni da più neuroni, sia sensoriali che motori, allo stesso tempo. Una singola cellula nervosa RF regola molteplici funzioni, quindi dovresti immaginare che l’interneurone nella foto qui sotto si connette a molti altri neuroni. Questi creano una vasta rete di azioni e reazioni associate.
Colonna mediana
La colonna mediana è costituita da un’unica colonna centrale che attraversa il mesencefalo. È diviso in tre gruppi di cellule nervose (nuclei): nuclei raphe dorsali, nucleus raphe pontis e nucleus raphe magnus. Non è necessario conoscere tutti questi nomi, ma raggruppandoli possiamo ottenere un quadro migliore delle funzioni note di questa colonna. Le reti di cellule nervose nella colonna mediana contengono gruppi di interneuroni chiamati nuclei di raphe. La parola raphe si riferisce semplicemente alla cucitura della linea mediana verticale dove si uniscono le strutture del lato sinistro e destro del corpo. Questo è il motivo per cui i nuclei nella colonna mediale sono tutti etichettati come raphe.
Il nucleo del rafe dorsale trasmette informazioni per il controllo del dolore. Il nucleo raphe pontis si collega al cervelletto ed è importante per collegare le informazioni sensoriali e motorie involontarie. Il nucleo raphe magnus influenza la nostra percezione del dolore. Tutti i nuclei del rafe producono, regolano e rispondono principalmente al neurotrasmettitore serotonina (5-HT).
Colonna mediale
La colonna mediale contiene cellule nervose medie e grandi miste con sinapsi che principalmente rispondere, produrre e regolare i neurotrasmettitori acido gamma-aminobutirrico (GABA) e glutammato. Questa colonna contiene il nucleo gigantocellulare, il nucleo reticolare ventrale, il nucleo reticolare pontino orale e il nucleo reticolare pontino caudale. Ancora una volta, non è necessario imparare questi nomi a memoria.
Il nucleo gigantocellulare (grande cellula) trasmette le informazioni che controllano il movimento della lingua. Il nucleo reticolare ventrale è forse collegato alla respirazione e alla formazione della memoria. Il nucleo reticolare pontino orale probabilmente regola il modo in cui entriamo e usciamo dalle fasi del sonno con movimenti rapidi degli occhi; il nucleo reticolare pontino caudale è associato al movimento della testa e della mascella. Probabilmente e forse sono, purtroppo, i migliori che abbiamo in questo momento. Sono necessarie ulteriori ricerche sulla formazione reticolare prima di poter utilizzare affermazioni più esatte.
Colonna laterale
La colonna laterale ospita almeno sei diversi nuclei, che principalmente producono, regolano, e rispondono ai neurotrasmettitori noradrenalina e acetilcolina. I più studiati di questi nuclei sono il nucleo reticolare parvocellulare, il nucleo locus coeruleus e il nucleo pedunculopontino. Questi sono associati al controllo del viso e alla respirazione, alle nostre risposte fisiologiche allo stress e alle nostre sensazioni di eccitazione, ricompensa, movimento e attenzione rispettivamente.
L’immagine sotto fornisce una buona indicazione di come sono i vari nuclei di formazione reticolare sparsi in tutto il tessuto del ponte.
Percorsi di formazione reticolare
I percorsi di formazione reticolare sono suddivisi in base ai percorsi sensoriali e motori (ARAS e DRS) ea seconda che si tratti di una fibra nervosa o gruppo di fibre entra o esce da questa parte del tronco cerebrale, in altre parole, se la RF riceve o trasmette informazioni. Le connessioni portano messaggi alla formazione reticolare dal midollo spinale e dal cervello. I percorsi efferenti portano messaggi dalla formazione reticolare direttamente o indirettamente ad altre strutture. Reti complesse e più semplici utilizzano la formazione reticolare come controllo centrale o base di collegamento.
Percorsi afferenti della formazione reticolare
Quando la formazione reticolare riceve informazioni da altre regioni, le rotte seguite da questi messaggi sono vie afferenti. I messaggi viaggiano attraverso le sinapsi dal midollo spinale alla RF. Questi percorsi sensoriali multipli ci inviano informazioni su dolore, temperatura, tocco grezzo, tocco sottile, vibrazione e propriocezione: la posizione e il movimento del nostro corpo.
I percorsi afferenti arrivano anche dal cervello e dai nervi cranici. Questi portano informazioni alla RF corrispondenti al movimento degli occhi, ai suoni, alla propriocezione e alla presenza di oscurità e luce che, dopo essere state trasmesse attraverso la RF, sincronizzeranno i nostri schemi di sonno e veglia. Uno studio piuttosto crudele sui gatti alla fine degli anni ’60 ha dimostrato che la formazione reticolare ha molta influenza sul modo in cui le informazioni visive accedono al cervello.
Altri nervi cranici e le vie del cervello e della radiofrequenza collegano i suoni all’eccitazione, regolano la secrezione ormonale e regolano i nostri livelli di coscienza. Quando la tua sveglia ti sveglia la mattina, il tuo ARAS viene rapidamente stimolato attraverso il suono e il tuo DRS apre gli occhi e ti aiuta a mostrare a quell’orologio esattamente quello che ne pensi.
Percorsi efferenti di formazione reticolare
Le connessioni effettive inviano informazioni ad altre strutture invece di riceverle. In questo caso, i tratti reticolari efferenti escono dalla RF verso il midollo spinale o altre regioni del cervello, ad esempio i nervi cranici, il cervelletto, il talamo e l’ipotalamo. Queste informazioni possono essere utilizzate per provocare una risposta. Le risposte regolate tramite la RF sono le risposte cognitive, sonno-veglia, endocrine, emotive e motorie. La definizione psicologica della funzione di formazione reticolare dice che è un centro di regolazione per il sonno, la vigilanza, l’affaticamento, la ricompensa e persino i diversi tratti della personalità. La maggior parte delle risposte al nostro ambiente interno ed esterno viaggia attraverso la RF.
Danni alla formazione reticolare
Il danno alla formazione reticolare può essere il risultato di traumi del tronco cerebrale, processo di invecchiamento, tumori e infiammazione o infezione. Poiché le colonne di specifiche cellule nervose che attraversano il tronco cerebrale sono così diffuse, gli effetti di lesioni minori non sono sempre prevedibili. Un trauma maggiore al sito della formazione reticolare è spesso fatale a causa del suo ruolo centrale nelle funzioni vitali come la respirazione e la coscienza.
Una bassa attività nei sistemi di attivazione reticolare produce incoscienza e coma, mentre il danno della formazione reticolare in malattie degenerative come il Parkinson possono portare a squilibri, tremori e difficoltà di movimento. Il morbo di Alzheimer è legato a livelli inferiori di neuroni che rispondono all’acetilcolina in tutto il sistema nervoso centrale, compresi quei nuclei della formazione reticolare che rispondono all’acetilcolina, come le cellule nella colonna laterale della RF.
La formazione reticolare cronica danneggia è noto che la disregolazione dei messaggi in uscita e in ingresso nel tronco cerebrale produce problemi di sonno REM e si è persino scoperto che la RF è in parte responsabile di disturbi comportamentali come la schizofrenia. Altri effetti psicologici collegati sono il disturbo da stress post-traumatico e la diagnosi relativamente nuova di sindrome da stanchezza cronica. Anche i tratti della personalità come l’introversione sono stati associati ad anomalie RF. Poiché così tanti messaggi passano attraverso la formazione reticolare, dovremmo aspettarci un lungo elenco di potenziali sintomi – dalla regolazione ormonale alle risposte motorie, e dagli effetti emotivi al controllo involontario della muscolatura liscia e cardiaca. Dopo tutto, quando l’ufficio di smistamento della posta si chiude, tutti i tipi di istruzioni e dati non sono in grado di passare.