Attività di brainstorming in classe

 

Il cervello umano contiene circa 100 miliardi di cellule, i neuroni, specializzati nella trasmissione dei segnali nervosi, principalmente di natura elettrica. Un neurone è composto da diverse parti, ciascuna con funzioni specifiche: un corpo cellulare (o soma), che contiene il nucleo, i dendriti e l'assone. Il segnale nervoso, proveniente da altri neuroni o dagli organi recettori, viene raccolto e trasmesso al nucleo attraverso i dendriti, estensioni corte e ramificate del nucleo. All'interno del corpo cellulare, il segnale viene elaborato e trasmesso all'assone, che è una lunghissima estensione con il compito di portare il segnale elettrico ad altre cellule. A separare l'interno del neurone dal liquido interstiziale esterno è la membrana citoplasmatica. Gli assoni sono talvolta avvolti per la maggior parte della loro lunghezza da un materiale isolante spesso, la guaina mielinica. Nella sua parte finale, l'assone si ramifica in un numero variabile di terminazioni, i bottoni sinaptici, dove il segnale elettrico viene convertito in segnale chimico, tramite un neurotrasmettitore.

^{Fonte     immagine:    Online Medicine}

I neuroni presentano una differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno della membrana citoplasmatica, dovuta principalmente a una diversa concentrazione di ioni sodio Na+ e potassio K+ sui due lati della membrana. Quando il neurone è a riposo, cioè non trasmette segnali, questa differenza di potenziale, chiamata potenziale di riposo, ha valori compresi tra -60 mV e -80 mV. La membrana citoplasmatica possiede canali e pompe ioniche che si aprono e chiudono in risposta a determinati stimoli, regolando il passaggio degli ioni e modificando di conseguenza il potenziale elettrico.

 
L'interno della cellula è ricco di ioni K+ e di ioni negativi legati a macromolecole organiche, mentre l'esterno della cellula è ricco di ioni Na+ e Cl-. La concentrazione degli ioni Na+ e K+ è regolata da tre proteine di membrana chiamate canali o pompe ioniche:

• canali del sodio;
• canali del potassio;
• la pompa sodio-potassio.

La membrana del neurone possiede molti canali del potassio: questi canali spingono gli ioni K+ dall'interno della membrana verso l'esterno, anche se in questo modo aumentano la negatività all'interno della cellula. D'altra parte, gli ioni negativi all'interno della cellula non possono diffondere all'esterno perché sono troppo grandi per attraversare la membrana. 

I canali del sodio sono pochi e tendono a diffondere gli ioni sodio verso l'interno.
La pompa sodio-potassio agisce contro la direzione naturale del flusso ionico, spingendo Na+ all'esterno e K+ all'interno della cellula. Quando è a riposo, la membrana è praticamente impermeabile all'ingresso degli ioni Na+.

Riflettiamo insieme: I neuroni sono le cellule più antiche del corpo: non sono in grado di duplicarsi e, in caso di lesioni che ne causano la morte, quelli circostanti non sono in grado di sostituirli. Con il passare degli anni, la funzionalità del Sistema Nervoso diventa meno efficace: la ricerca è quindi interessata a trovare nuovi metodi per potenziare la capacità del cervello di produrre nuovi neuroni (neurogenesi) per migliorare l'apprendimento e la memoria. Cosa puoi fare per mantenere sani i tuoi neuroni? Come puoi mantenere la mente allenata?