Sistema reticolare attivante ascendente: caratteristiche e funzioni

La formazione reticolare è un sistema cerebrale che è coinvolto in molte funzioni, tutte essenziali per la nostra sopravvivenza e il corretto funzionamento.

È composto da due sottosistemi, uno dei quali è il sistema a traliccio di attivazione ascendente, un circuito multi-core che è coinvolto nella veglia, nell'attenzione e nei cambiamenti sonno-veglia.

Questo affascinante insieme di nuclei è quello responsabile della nostra attenzione e, infatti, è una delle aree che si attivano proprio ora mentre leggiamo questo articolo. Scopriamo di più su un sistema così interessante.

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Cos'è il sistema reticolare attivante ascendente?

Il sistema di attivazione reticolare ascendente o ARAS, noto semplicemente come sistema di attivazione reticolare ascendente o ARAS, è una delle due subunità principali della formazione reticolare.

La formazione reticolare consiste in una serie di nuclei interconnessi che si trovano in tutto il tronco cerebrale. Il RAAS si trova insieme all'altro sottosistema, che sono le vie discendenti che vanno al midollo spinale, attraverso i tratti reticolospinali.

Il sistema reticolare attivante ascendente è una parte fondamentale del sistema nervoso dei vertebrati, poiché è responsabile della regolazione della veglia e delle transizioni sonno-veglia. Questa struttura è composta principalmente da nuclei nel talamo e un numero significativo di nuclei cervello dopaminergico, noradrenergico, serotoninergico, istaminergico, colinergico e glutamatergico.

Struttura e parti

Il sistema reticolare attivante ascendente è costituito da diversi circuiti che collegano la parte dorsale del mesencefalo posteriore (mesencefalo) e la parte anteriore del tronco encefalico o ponte varoliano. Questi circuiti sono diretti verso la corteccia cerebrale mediante differenti vie che proiettano attraverso il talamo e l'ipotalamo.

Nel complesso, il RAAS è composto da più di 20 nuclei su ciascun lato del tronco cerebrale superiore, il ponte di Varolio, il midollo e l'ipotalamo posteriore. Questi neuroni rilasciano diversi trasmettitori, tra i quali possiamo trovare dopamina, noradrenalina, serotonina, istamina, acetilcolina e glutammato. Questi neuroni esercitano influenza a livello corticale grazie a proiezioni assonali dirette e indirette tramite collegamenti a livello talamico.

La via talamica è costituita principalmente da neuroni colinergici nel tegmento pontino, mentre la via ipotalamica è composta principalmente da neuroni che rilasciano monoamine. Questi sono: dopamina, noradrenalina, serotonina e istamina.

Come abbiamo già discusso, ci sono anche neuroni nel sistema reticolare attivante ascendente che rilasciano glutammato. Questi neuroni sono stati identificati relativamente di recente e sono stati collegati a nuclei monoaminergici e colinergici. La componente glutamatergica del RAAS comprende un nucleo nell'ipotalamo e diversi nel tronco cerebrale.

Successivamente entreremo più in dettaglio su quali parti sono quelle che compongono ciascuno dei nuclei specializzati in un diverso tipo di neurotrasmettitore.

1. Nuclei dopaminergici

Abbiamo nuclei dopaminergici nell'area tegmentale ventrale e nella pars compacta del sostanza nera.

2. Nuclei noradrenergici

Tra i nuclei noradrenergici abbiamo il Locus coeruleus e i nuclei noradrenergici del tronco encefalico.

3. Nuclei serotoninergici

I nuclei serotoninergici sono i nuclei del rafe dorsale e mediale.

4. nucleo istaminergico

Il nucleo istaminergico è il nucleo tuberomamillary.

5. Nuclei colinergici

Tra i nuclei colinergici abbiamo i nuclei colinergici del proencefalo e i nuclei del tegmento pontino, in particolare i nuclei laterodorsale e pedunculopontino.

6. Nuclei glutamatergici

A livello del tronco encefalico abbiamo il nucleo parabrachiale, il precoeruleo e il nucleo pedunculopontino tegmentale. Per quanto riguarda il livello talamico, abbiamo il nucleo sopramamillare.

7. Nuclei talamici

Nel talamo abbiamo il nucleo reticolare talamico e il nucleo intralaminare, che comprende il centromediano.

Caratteristiche

Il sistema reticolare attivante ascendente è una rete di nuclei molto importante, poiché le sue funzioni sono di vitale importanza affinché il corpo rimanga attivo e sii consapevole di come funziona.

1. Consapevolezza

Coscienza, intesa nel senso di essere consapevole dello stato di sé, della sua esistenza, è una capacità umana e quella di altri animali dovuta al funzionamento della SRAA.

2. Regolazione delle transizioni sonno-veglia

Il sistema reticolare attivante ascendente è responsabile di cambiamenti fisiologici dal sonno profondo allo stato di veglia, transizioni reversibili e necessarie per il corpo.

Il nucleo preottico ventrolaterale dell'ipotalamo inibisce i circuiti neurali responsabili della veglia. Quando questo stesso nucleo si attiva provoca lo stato di sogno.

Durante lo stato di sonno i neuroni del RAAS hanno una frequenza di scarica inferiore, mentre è più alto da sveglio. Per entrare nel sonno profondo è necessaria una riduzione dell'attività afferente ascendente che raggiunge la corteccia, cosa che avviene a causa della soppressione del sistema reticolare ascendente.

3. Attenzione

Anche il sistema reticolare attivante ascendente è coinvolto nelle transizioni da uno stato di coscienza rilassato e distratto a periodi di alta attenzione.

Ciò si verifica a causa dell'aumento del flusso sanguigno nelle regioni in cui si trovano i nuclei di questo sottosistema, flusso sanguigno che indica che vi è un aumento dell'attività neuronale, della formazione reticolare del mesencefalo e dei nuclei intralaminari del talamo.

Significato clinico

Conoscendo le funzioni che abbiamo appena visto, è possibile comprendere la grande importanza a livello clinico che presenta il sistema reticolare attivante ascendente, soprattutto quando vi sono lesioni massicce nel sistema. I danni a questo insieme di nuclei possono causare stati di ridotta coscienza, come il coma o la morte cerebrale, oltre alla morte assoluta.

Per quanto riguarda le patologie, possiamo evidenziare che la SRAA è influenzata, principalmente, dall'età. Con l'avanzare dell'età, questo insieme di nuclei si deteriora e la sua attività neuronale diventa più disfunzionale. Tra le malattie che colpiscono questo sistema possiamo evidenziare le seguenti:

narcolessia

narcolessia può verificarsi a causa di lesioni nei nuclei pedunculopontino e tegmentale laterodorsale. In questi nuclei c'è una downregolazione dell'attivazione dei loro neuroni, oltre a produrre a perdita di peptidi orexina, causando la sonnolenza diurna così caratteristica del malattia.

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morbo di Parkinson

La malattia di Parkinson è una condizione medica che colpisce il cervello, soprattutto in termini di produzione di dopamina.. Tuttavia, anche i nuclei colinergici sono interessati. Va notato che il RAAS è uno dei sistemi che sono stati precedentemente danneggiati quando compare la malattia.

Riferimenti bibliografici:

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