Neuroanatomia - Lezione 54 - 20/04/2021

Si sviuNeuroanatomia, Lezione 54, 20/04/2021 Prof. Claudio Celeghini **[AMIGDALA E IPOTALAMO]** **AMIGDALA** Un componente che rende così importante il sistema limbico è il complesso nucleare amigdaloideo o amigdala. È un sistema fondamentale per la sopravvivenza, infatti si sviluppa precocement...

Si sviuNeuroanatomia, Lezione 54, 20/04/2021 Prof. Claudio Celeghini **[AMIGDALA E IPOTALAMO]** **AMIGDALA** Un componente che rende così importante il sistema limbico è il complesso nucleare amigdaloideo o amigdala. È un sistema fondamentale per la sopravvivenza, infatti si sviluppa precocemente durante la vita fetale, e rappresenta quella parte del cervello implicata nel processare le esperienze emozionali. Per lungo tempo il sistema limbico, e in particolare l'amigdala, sono stati poco studiati, poiché si pensava fossero parti residuali del nostro cervello e quindi di poca importanza, a fronte invece del valore della corteccia telencefalica e soprattutto prefrontale. Studi recenti delle ultime due decadi hanno rivalutato il sistema limbico e l'amigdala, per la loro importanza nell'esperienza e nella patologia umana. L'amigdala è la parte del cervello che consente di riconoscere il contenuto emozionale di un discorso e rappresenta una vera e propria centralina emotiva che si è evoluta per riconoscere e mettere in atto strategie dell'organismo in modo tale da evitare pericoli. Può evocare risposte emotive violente, in primo luogo la paura, emozione primordiale che è stata la prima a svilupparsi da un punto di vista filogenetico. Sebbene sia associata psicologicamente a qualcosa di spiacevole, in realtà se si approfondisce in termini evolutivi la paura è un'emozione fondamentale per la sopravvivenza dell'organismo. Solo se si prova paura infatti si riesce a evitare pericoli e si attuano le risposte che preservano l'organismo da questi. L'amigdala riceve afferenze dai grandi sistemi sensoriali specifici trattati nelle scorse lezioni: le vie visive, le vie uditive, le vie somatosensitive, le vie gustative e le vie olfattive. Queste hanno rami collaterali che informano il complesso amigdaloideo tramite contenuti grossolani, ma veloci e sufficienti a preparare l'organismo a reagire di fronte a situazioni di pericolo. Ad esempio entrando in una stanza e vedendo un'ombra all'improvviso, si ha una reazione di soprassalto dovuta al fatto che sono giunte informazioni all'amigdala, la quale ha predisposto l'organismo alle reazioni viscerali, ovvero di fuga e di attacco. Tra le parti del cervello che controlla l'amigdala, infatti, c'è l'ipotalamo, che a sua volta controlla le emozioni viscerali. Spesso un'inappropriata attivazione dei circuiti dell'amigdala è fonte di nevrosi e di patologie d'ansia. **Nuclei dell'amigdala** L'amigdala presenta tre gruppi di nuclei con significato diverso: **basolaterali** **centrali** **corticomediali** A fianco si vede una schematizzazione dell'amigdala. Essa si trova nel lobo temporale, in contatto anatomico con la coda del nucleo caudato, anche se privo di significato funzionale. Si trova inoltre prospiciente l'ippocampo. **Principali connessioni dell'amigdala** Ci sono due grandi sistemi attraverso cui l'amigdala è collegata alle altre strutture dell'encefalo: **-** **via amigdalo-fugale ventrale** **- stria terminale** La via amigdalo-fugale ventrale è quella attraverso cui riceve afferenze dai nuclei talamici, mentre la stria terminale collega l'amigdala alle altre porzioni dell'encefalo. Dall'immagine a fianco si vede come attraverso la via amigdalo-fugale ventrale, l'amigdala sia collegata ai nuclei a trasmissione specifica del talamo e all'ipotalamo. Questa via è composta da fasci di fibre che da un lato consentono all'amigdala di ricevere informazioni sensoriali e dall'altro permettono all'amigdala stessa di controllare il funzionamento dell'ipotalamo, parte viscerale del cervello, che crea le condizioni per le reazioni viscerali adatte in caso di fuga o combattimento. La stria terminale del talamo è invece una lunga via di fibre nervose che collegano l'amigdala ai nuclei settali, situati nel setto pellucido e coinvolti in risposte di gratificazione, e le permettono di controllare l'ipotalamo. Tra le principali connessioni dell'amigdala ci sono i **nuclei basolaterali** che, come si vede dall'immagine a fianco, sono in collegamento con il nucleo mediale dorsale o **nucleo dorsomediale** del talamo tramite la via amigdalo-fugale ventrale. Il nucleo dorsomediale a sua volta è molto importante per i suoi collegamenti con le aree associative limbiche, in particolare con le **aree orbitofrontali** del lobo frontale. La connessione dei nuclei basolaterali con le aree associative del lobo frontale tramite il nucleo dorsomediale serve a conferire un significato emozionale agli stimoli. Un altro collegamento importante da ricordare è quello fra i nuclei basolaterali dell'amigdala e la **formazione dell'ippocampo.** Permette infatti ai nuclei basolaterali di ricevere informazioni dai sistemi sensoriali e decriptare se queste hanno un contenuto emotivo neutro o minaccioso per l'organismo. Condizionano così il comportamento rafforzando la traccia mnesica di un evento che ha scatenato paura. Questo collegamento rappresenta inoltre il substrato anatomico delle sindromi degli individui che hanno subito traumi importanti (sindromi post-traumatiche), in cui si rivivono, anche in presenza di stimoli inadeguati, gli stessi stress emotivi subiti in seguito a traumi. Importanti sono anche i collegamenti tra i nuclei basolaterali e le **cortecce associative limbiche**, sia le cortecce orbitofrontali sia la corteccia del lobo temporale. Queste cortecce sono centri di integrazione tra il contenuto emozionale degli stimoli e il comportamento razionale sotto controllo della corteccia prefrontale della superficie laterale del lobo frontale. I **nuclei centrali** sono la centralina efferente dell'amigdala, ricevono informazioni sensitive dai grandi sistemi sensoriali e viscerali, soprattutto dalla colonna afferente viscerale generale, ovvero il **nucleo solitario.** Così i nuclei centrali, tramite la via amigdalo-fugale ventrale, proiettano al tronco dell'encefalo controllando strutture importanti come la **sostanza grigia periacqueduttale del mesencefalo**, implicata nel controllo del dolore. Questa efferenza grigia periacqueduttale è inibitoria, quindi in caso di ansia e paura si ha ipersensibilità al dolore. Le altre efferenze sono per strutture viscerali come il nucleo del tratto solitario stesso e il **nucleo motore dorsale del vago**. Quest'ultimo sarà solitamente inibito dai nuclei centrali, poiché nelle reazioni di paura si ha un'attivazione del sistema simpatico, a scapito del sistema parasimpatico di cui fa parte il vago. I nuclei centrali dell'amigdala influenzano anche la formazione reticolare laterale bulbare, ovvero il centro respiratorio e cardiocircolatorio. Se si deve fuggire o lottare bisogna infatti aumentare la frequenza degli atti respiratori e la pressione sanguigna. Tutte queste connessioni sono mediate dall'ipotalamo, che controlla il sistema nervoso viscerale. I nuclei centrali dell'amigdala inoltre, dotati di connessioni biunivoche con nuclei del sistema viscerale, sono implicati nelle dipendenze da alcool e da droga. Infine troviamo i **nuclei corticomediali,** che sono parte dell'area olfattiva primaria. In diversi mammiferi (nell'uomo non si è certi che ciò abbia luogo), dai nuclei corticomediali, per il tramite della stria terminale, si ha un collegamento con i nuclei settali e con i nuclei dell'ipotalamo. Si pensa che questo abbia a che fare con i comportamenti sessuali orientati dai ferormoni, ormoni presenti nell'aria.  **IPOTALAMO** L'ipotalamo rappresenta una piccola parte del diencefalo, di 4 grammi appena, e costituisce il cervello viscerale vero e proprio controllato dall'amigdala. Tramite il sistema endocrino e il sistema nervoso viscerale, controlla le funzioni vegetative del nostro organismo. Si organizza attorno al terzo ventricolo ed è separato **superiormente** rispetto al talamo ad opera del solco ipotalamico, piccolo solco presente su ogni superficie laterale del terzo ventricolo che si porta dai fori interventricolari anteriormente, allo sbocco dell'acquedotto cerebrale nel terzo ventricolo posteriormente. **Inferiormente** presenta strutture facenti parte dell'ipotalamo, che sono l'unica porzione del diencefalo visibile da integro sulla superficie inferiore. Queste sono dall'avanti all'indietro il chiasma ottico, il tuber cinereum (parte che si continua con l'ipofisi) e i corpi mammillari. **Anteriormente** l'ipotalamo è chiuso dalla lamina terminale, la porzione più (*non udibile)* del tubo neurale primitivo. **Posteriormente** l'ipotalamo è chiuso dal tegmento del mesencefalo. **Mediamente** confina con la parete laterale del terzo ventricolo e **lateralmente** con la capsula interna.  Dalle immagini sopra riportate, si vedono in blu le strutture ipotalamiche. Si nota il tuber cinereum che si continua con la neuroipofisi, e i corpi mammillari che fanno parte del circuito della memoria. **Suddivisioni dell'ipotalamo** L'immagine sopra riportata **va ricordata** in dettaglio. I nuclei dell'ipotalamo si possono dividere lungo il piano sagittale e lungo il piano frontale. Lungo il **piano sagittale** distinguiamo tre parti dell'ipotalamo: anteriore media posteriore Lungo il **piano frontale (**suddivisione più rilevante) ci sono nuovamente tre regioni: periventricolare: parte dell'ipotalamo che costituisce la parete del terzo ventricolo al di sotto del solco ipotalamico media laterale L'ipotalamo è collegato al sistema nervoso viscerale, che è ubicato in parte nel tronco encefalico (colonna parasimpatica encefalica o colonna efferente viscerale generale) e in parte nella lamina settima del midollo spinale (colonna intermedio laterale, sporgenza della sostanza grigia che contiene i neuroni effettori dell'**ortosimpatico**). Questa colonna intermedio laterale è presente esclusivamente fra il primo neuromero toracico e il secondo o terzo neuromero lombare. A livello del secondo, terzo e quarto neuromero sacrale ci sono neuroni viscerali del **parasimpatico** sacrale, nella lamina sette in corrispondenza della colonna intermedio laterale. Il sistema parasimpatico si estrinseca così a livello encefalico, dove la colonna motrice viscerale generale è costituita dal nucleo di Edinger-Westphal, dai nuclei salivatori superiore e inferiore, e dal nucleo dorsale del vago; e a livello sacrale. Innerva infatti tutti i visceri fino alla flessura splenica del colon, mentre la parte sacrale innerva la parte terminale dell'intestino e gli organi del piccolo bacino. Poiché l'ipotalamo è la parte del cervello che controlla i visceri, utilizza due modalità di azione: il **sistema endocrino,** con cui controlla neuroipofisi e adenoipofisi il **sistema nervoso autonomo,** con cui controlla la sezione parasimpatica e ortosimpatica e la formazione reticolare laterale del bulbo L'immagine a lato mostra il decorso e le sedi di terminazione delle vie ipotalamiche discendenti. I fasci che dalle regioni dell'ipotalamo giungono per innervare il sistema nervoso viscerale sono: il **fascio prosencefalico mediale** o proencefalico mediale il **fascicolo longitudinale dorsale** Questi sistemi di fibre, pur essendo prevalentemente discendenti, sono in realtà a doppia via. Hanno infatti afferenze dall'ipotalamo, ad esempio fibre ascendenti provenienti dal nucleo del tratto solitario. Queste fibre dall'ipotalamo giungono ad innervare sia i neuroni viscerali dell'ortosimpatico sia del parasimpatico. Terminano anche in corrispondenza del nucleo motore dorsale del vago. Sono in grado di influenzare però, oltre a questo nucleo, anche gli altri nuclei della colonna motrice viscerale generale. I singoli nuclei dell'ipotalamo saranno parte di neurofisiologia, ma bisogna ricordare le due classificazioni dell'ipotalamo, i fasci di collegamento con l'amigdala e con il midollo spinale, e i contenuti seguenti. La porzione più mediale dell'ipotalamo è la **periventricolare**, sede di produzione di peptidi eccitatori e inibitori adibiti al controllo dell'adenoipofisi. La porzione **intermedia** lungo il piano frontale è costituita da neuroni magnocellulari, i cui assoni entrano nella neuroipofisi e rilasciano gli ormoni neuroipofisari. Ci sono inoltre nuclei implicati nel controllo del sistema nervoso autonomo (simpatico e parasimpatico). Infine la parte più **laterale** dei nuclei dell'ipotalamo è implicata nei collegamenti con l'amigdala, ed è costituita da neuroni che integrano informazioni provenienti dalla via amigdalo-fugale ventrale e dalla stria terminale. Sono quindi responsabili dell'integrazione coerente delle risposte viscerali e delle risposte emotive del sistema limbico. Una lesione a carico dei neuroni laterali porta a comportamenti patologici in cui si ha una dissociazione tra il comportamento emotivo e la reazione viscerale conseguente, come il riso patologico. Quest'area ipotalamica laterale è infatti la parte dell'ipotalamo che proietta diffusamente alla corteccia. È di rilevanza clinica il fatto che l'area laterale collabora con la formazione reticolare del tronco dell'encefalo (tronco adrenergico e sistema reticolare attivante) al mantenimento dello stato di veglia, tramite il rilascio di peptidi chiamati orexine. Un'altra patologia associata è la narcolessia, ovvero l'incapacità di mantenere lo stato di veglia. Alcune importanti funzioni come la minzione sono sotto controllo dell'ipotalamo. Infatti la regione **anteriore** di quest'ultimo, con l'area preottica mediale, è implicata nel controllo delle funzioni vescicali. La parte dorsolaterale del ponte è un mediatore di questa regione ipotalamica anteriore, che porta all'attivazione dei neuroni parasimpatici sacrali che controllano la vescica. L'inizio della minzione porta a una contrazione del muscolo sfintere striato. La regione **media** dell'ipotalamo è la regione preposta al controllo dei ritmi circadiani, ovvero l'accoppiamento tra il rilascio di ormoni e l'illuminazione. Alcune fibre di origine retinica giungono infatti al nucleo sovrachiasmatico, sotto il chiasma ottico, il quale controlla a sua volta il nucleo paraventricolare e le vie discendenti per il surrene, e tramite il ganglio cervicale superiore all'epifisi. Quest'ultima rilascia melatonina, ormone implicato nei ritmi nittemerali. La regione posteriore con i corpi mammillari fa infine parte del circuito della memoria, ovvero il circuito di Papez.