Il sistema nervoso è la rete di comunicazione del nostro corpo: raccoglie informazioni, le elabora e invia ordini ai muscoli e agli organi, permettendoci di pensare, muoverci e provare emozioni.
Una rete che collega tutto il corpo
Il sistema nervoso funziona come una rete di comunicazione velocissima che collega ogni parte del corpo al centro di comando, cioè il cervello. Quando tocchi qualcosa di caldo, l'informazione viaggia dalla pelle fino al midollo spinale e da lì parte subito l'ordine di ritirare la mano. Questa rete lavora ventiquattro ore al giorno, anche mentre dormi, perché controlla il battito del cuore, il respiro e la digestione. Senza il sistema nervoso non potremmo né muoverci né accorgerci di cosa accade attorno a noi, perché ogni sensazione passa attraverso i suoi cavi biologici. Pensa a quando senti il profumo del pane appena sfornato: le molecole odorose stimolano cellule nel naso che trasmettono un segnale al cervello, il quale riconosce l'odore. Allo stesso modo, quando suona la campanella della scuola, le onde sonore raggiungono l'orecchio e in una frazione di secondo il cervello capisce che è ora di uscire.
Il neurone, mattoncino del sistema nervoso
La cellula fondamentale del sistema nervoso si chiama neurone ed è specializzata nel trasmettere segnali elettrici da una parte all'altra del corpo. Ogni neurone ha un corpo cellulare con il nucleo, tanti prolungamenti corti chiamati dendriti e un prolungamento lungo chiamato assone. I dendriti ricevono i messaggi dalle altre cellule, mentre l'assone porta il segnale lontano, talvolta anche per un metro intero, come accade nei nervi che arrivano fino al piede. Nel nostro cervello ci sono circa ottantasei miliardi di neuroni, ognuno collegato a migliaia di altri, e insieme formano una rete più complessa di qualsiasi computer mai costruito. Quando studi una poesia a memoria, gruppi di neuroni si attivano insieme e rafforzano i loro collegamenti, costruendo il ricordo. Quando impari ad andare in bicicletta, invece, sono i neuroni del cervelletto a coordinarsi per insegnare al corpo il giusto equilibrio.
Come viaggia il messaggio nervoso
Il messaggio nervoso viaggia sotto forma di piccolo segnale elettrico, chiamato impulso, che corre lungo l'assone come la corrente in un filo del telefono. Quando l'impulso arriva alla fine di un neurone, però, non passa direttamente al neurone successivo: deve attraversare uno spazio piccolissimo chiamato sinapsi. In questo spazio vengono liberate sostanze chimiche, dette neurotrasmettitori, che si attaccano al neurone vicino e gli passano l'informazione. Tutto questo accade in millesimi di secondo, ed è il motivo per cui riusciamo a reagire in fretta quando una palla sta per colpirci in faccia. Se inciampi mentre cammini, in pochissimo tempo i neuroni delle gambe ricevono ordini diversi per riequilibrarti senza che tu debba pensarci. Allo stesso modo, quando una mosca si posa sul braccio, il messaggio del prurito raggiunge il cervello e parte subito l'ordine di scacciarla.
Il sistema nervoso centrale
Il sistema nervoso centrale, abbreviato in SNC, è formato dall'encefalo e dal midollo spinale ed è il vero centro di elaborazione delle informazioni. L'encefalo si trova dentro il cranio e comprende il cervello, il cervelletto e il tronco encefalico, ciascuno con compiti diversi ma collegati fra loro. Il cervello è la parte più grande e si occupa del pensiero, della memoria, del linguaggio e delle emozioni, mentre il cervelletto controlla l'equilibrio e la coordinazione dei movimenti. Il tronco encefalico, posto alla base, regola le funzioni vitali come la respirazione e il battito cardiaco, anche quando non ce ne accorgiamo. Il midollo spinale, invece, è un lungo cordone protetto dalle vertebre della colonna che porta i messaggi tra cervello e resto del corpo. Quando risolvi un problema di matematica usi soprattutto la corteccia cerebrale, mentre quando fai un salto in lungo entrano in gioco anche cervelletto e midollo spinale.
Il sistema nervoso periferico
Il sistema nervoso periferico è formato dai nervi che escono dal sistema nervoso centrale e si ramificano in tutto il corpo come i rami di un albero. Esistono nervi sensitivi, che portano al centro le informazioni raccolte dagli organi di senso, e nervi motori, che portano alla periferia gli ordini per muovere i muscoli. Una parte particolare di questo sistema è chiamata sistema nervoso autonomo e regola gli organi interni senza che noi dobbiamo decidere: per esempio fa battere il cuore o digerire la pizza della cena. Il sistema autonomo si divide a sua volta in simpatico, che ci attiva nei momenti di pericolo o sforzo, e parasimpatico, che ci aiuta a rilassarci e recuperare. Quando devi correre per prendere l'autobus, il simpatico accelera cuore e respiro, preparando il corpo allo sforzo. Quando invece sei seduto sul divano dopo cena, il parasimpatico rallenta il cuore e favorisce la digestione.
L'arco riflesso, una risposta lampo
A volte il corpo deve reagire così in fretta che non c'è tempo di chiedere il permesso al cervello, e allora entra in azione un meccanismo chiamato arco riflesso. In questi casi il messaggio dai recettori della pelle arriva al midollo spinale, che invia direttamente l'ordine al muscolo senza passare prima dal cervello. Il cervello viene informato solo dopo, e per questo a volte ci accorgiamo di esserci scottati solo quando abbiamo già ritirato la mano. Ecco i passaggi tipici di un arco riflesso semplice:
- Un recettore sulla pelle percepisce uno stimolo intenso, come una puntura.
- Un nervo sensitivo porta il segnale fino al midollo spinale.
- Nel midollo spinale il segnale viene smistato a un nervo motorio.
- Il nervo motorio fa contrarre il muscolo che allontana la parte colpita.
- Solo dopo il cervello riceve il messaggio e ne diventa cosciente.
Un esempio classico è il riflesso del ginocchio che si studia dal medico: un colpetto sotto la rotula fa scattare in avanti la gamba senza che tu lo voglia. Un altro esempio è chiudere all'istante gli occhi quando un granello di polvere si avvicina al viso.
I cinque sensi e gli organi recettori
Il sistema nervoso riceve informazioni dall'ambiente grazie agli organi di senso, che traducono stimoli fisici e chimici in impulsi nervosi. La vista funziona grazie all'occhio, dove la luce viene catturata dalla retina e trasformata in segnali che il nervo ottico porta al cervello. L'udito sfrutta l'orecchio interno, dove minuscole cellule ciliate vibrano con i suoni e mandano impulsi al cervello che li interpreta come voci, musica o rumore. Il tatto si basa su tanti recettori della pelle che distinguono caldo, freddo, pressione e dolore, mentre il gusto e l'olfatto lavorano spesso insieme per riconoscere sapori e profumi. Quando mangi una fetta di anguria, le papille della lingua ti dicono che è dolce e i recettori del naso aggiungono il profumo fresco e fruttato. Quando giochi a riconoscere oggetti a occhi chiusi dentro un sacchetto, è soprattutto il tatto a guidarti, completato dalla memoria del cervello.
Prendersi cura del sistema nervoso
Il sistema nervoso è delicato e va protetto con scelte sane, perché un colpo forte alla testa o sostanze tossiche possono danneggiare in modo permanente i neuroni. Per questo motivo è importante indossare il casco quando si va in bici o sullo skateboard e allacciare la cintura quando si è in auto, riducendo il rischio di traumi cranici. Anche il sonno svolge un ruolo fondamentale: durante la notte il cervello riorganizza le informazioni della giornata e consolida ciò che hai studiato, quindi dormire poco rende difficile imparare. Una dieta varia, ricca di frutta, verdura, pesce e cereali integrali, fornisce i nutrienti che servono ai neuroni per funzionare al meglio. Anche fare sport regolarmente aiuta, perché aumenta l'arrivo di sangue e ossigeno al cervello e migliora memoria e attenzione. Infine, alcol, fumo e droghe sono nemici dei neuroni: alterano i neurotrasmettitori e possono causare danni permanenti, soprattutto in un cervello come il tuo che è ancora in piena crescita.
Ricorda
Punti chiave da fissare bene in mente:
- Il sistema nervoso è la rete di comunicazione del corpo, con un centro (SNC) e una periferia (SNP).
- Il neurone è la cellula base e trasmette impulsi elettrici lungo l'assone, passando ad altri neuroni nelle sinapsi.
- L'encefalo comprende cervello, cervelletto e tronco encefalico, ognuno con compiti specifici.
- I nervi si dividono in sensitivi e motori, mentre il sistema autonomo controlla gli organi interni senza il nostro comando.
- L'arco riflesso permette reazioni rapidissime grazie al midollo spinale, senza passare prima dal cervello.
- Sonno, alimentazione, sport e protezione della testa sono essenziali per mantenere sano il sistema nervoso.
Piccolo esercizio di verifica da svolgere sul quaderno: disegna uno schema con un grande rettangolo che rappresenta il sistema nervoso centrale e uno più piccolo che rappresenta il sistema nervoso periferico. All'interno del rettangolo grande scrivi i nomi delle tre parti dell'encefalo e il midollo spinale, e per ciascuna parte aggiungi una sola frase che spieghi la sua funzione. Poi, accanto al rettangolo piccolo, descrivi in tre righe un esempio di arco riflesso scelto da te, indicando lo stimolo iniziale, il percorso del segnale e la reazione finale del muscolo.