Immagine: “Midbrain (mesencephalon)” di Life Science Databases (LSDB) – da Anatomography. Licenza: CC BY- SA 2.1 JP

Sviluppo embriologico del diencefalo

Durante lo sviluppo embriologico, il cervello, il midollo e il sistema nervoso centrale derivano dal tubo neurale , che a sua volta deriva dall’ectoderma della superficie dorsale. Tre vescicole cerebrali primarie si sviluppano dal segmento cranico del tubo neurale.

Immagine: fasi di sviluppo delle vescicole primarie e secondarie. Di Phil Schatz, Licenza: CC BY 4.0

Una di queste vescicole cerebrali cresce nel prosencefalo (proencefalo). L’altra 2 vescicole cerebrali formano il romboencefalo (hindbrain) e il mesencephalon (mesencefalo). Il diencephalon e il telencephalon procedono a crescere dal prosencephalon.

Struttura del diencephalon (interbrain)

Il talamo , l’epithalamu s, l’ipotalamo e il subtalamo si sviluppano dal diencefalo, che cresce dal prosencefalo.

Immagine: The diencephalon. Di Phil Schatz, Licenza: CC BY 4.0

Struttura del talamo

La struttura dimezzata del talamo costituisce la maggior parte del diencefalo ed è stata soprannominata ” porta alla coscienza ‘, poiché una grande quantità di informazioni sensibili passa attraverso di essa prima di essere ulteriormente elaborate nella corteccia per arrivare alla coscienza.

La topografia del talamo

Il talamo non è visibile in quanto tale dall’esterno, poiché è circondato dal telencefalo. Il corpo calloso del telencefalo, così come i 2 ventricoli laterali, delimitano il talamo sul lato cranico. L’ipo e il subtalamo si trovano sul lato caudale del talamo.

Immagine: immagine del talamo . Di Life Science Databases, Licenza: CC BY-SA 2.1 JP

La separazione del talamo e dell’ipotalamo è chiamata sulcus hypothalamicus.

Medialmente, il talamo è delimitato dalla parete esterna del 3 ° ventricolo. Questa è anche la posizione dell’adesio interthalamica, che collega i 2 talami. Tuttavia, non condividono alcuna funzione, cioè non ci sono fibre commissurali tra i 2 talami.

Lateralmente, la v. Thalamostriata forma il confine tra il di- e il telencefalo, per cui la capsula interna del telencefalo si trova qui.

La funzione del talamo

Lo scambio di informazioni sensoriali e motorie avviene nel talamo prima che passi nel telencefalo, e quindi nella coscienza (radiatio talami) . Durante il tragitto, queste informazioni vengono filtrate nel talamo per evitare che troppe informazioni passino nel telencefalo. Questo è il motivo per cui il talamo è chiamato la “porta della coscienza”.

Se il talamo viene danneggiato, ad esempio, durante un ictus, potrebbero esserci interruzioni nella percezione sensoriale. L’olfatto è un’eccezione al sistema sensoriale, poiché le informazioni dal tratto olfattivo non vengono trasferite nel talamo.

Nuclei del talamo e loro proiezioni

Per quanto riguarda ai suoi nuclei e alle loro connessioni, il talamo può essere suddiviso in un’area specifica e una non specifica. L’area specifica (= palliotalamo) è collegata ad alcune aree della corteccia cerebrale, mentre l’area non specifica (= truncotalamo) comunica principalmente con il tronco encefalico. Il talamo è costituito da un totale di 120 nuclei.

Immagine: Thalmus. Di Madhero88, Licenza: CC BY-SA 3.0

Nuclei del talamo del palliotalamo

Ci sono 4 diversi gruppi principali nell’area del palliotalamo chiamati per la loro posizione topografica ; ciascuno di essi si proietta in diverse aree del cervello.

Il gruppo anteriore (nuclei anteriores) trasmette principalmente informazioni nel sistema limbico, il gruppo mediale (nuclei mediales) proietta al lobo frontale e il gruppo dorsale (nuclei dorsales) alla corteccia visiva.

Il gruppo ventrale (nuclei ventrolaterales) non si proietta solo in 1 area, ma piuttosto può essere suddiviso in diversi nuclei; ciascuno collegato a specifiche regioni del cervello. Tra i nuclei del gruppo ventrale vi sono il nucleo ventralis anterior (NVA), il nucleo ventralis lateralis (NVL) e il nucleo ventralis posterior (NVP). La proiezione verso l’NVA serve la corteccia premotoria, l’NVL la corteccia motoria e l’NVP che è l’area sensibile della corteccia.

Situato nella posizione più laterale è il nucleo reticolare thalami, che è complessato esternamente con gli altri nuclei. I suoi impulsi deviano nell’elettroencefalogramma (EEG).

Il corpus geniculatum laterale e mediale si annoverano anche tra i nuclei del talamo del palliotalamo, per cui il corpus geniculatum laterale (CGL) è proiettato alla corteccia visiva e al corpo geniculatum mediale (CGM) alla via uditiva. Insieme, entrambi sono chiamati metatalamo.

Situato sopra il CGL e il CGM è il talami pulvinar, che è anche assegnato al nucleo del talamo specifico (gruppo laterale). Il talami pulvinar riceve afferenze tramite CGL e colliculi superiori. Le sue efferenze si spostano principalmente nell’area della corteccia dei lobi temporale, occipitale e parietale. Una parte delle efferenze si sposta anche nel lobo frontale, ma solo nel campo visivo frontale.

Insieme, le fibre che si spostano dal nucleo specifico del talamo alla corteccia cerebrale sono chiamate radiatio talami, e queste può essere ulteriormente diviso per l’area di proiezione.

Il radiatio talami anteriore si sposta attraverso i nuclei mediali fino al lobo frontale, il radiatio talamica posteriormente al lobo occipitale, il radiatio talami centralis attraverso i nuclei ventrale al parietale lobo, e il radiatio talami inferiore al lobo temporale, il che significa che tutte le aree del cervello sono raggiunte.

Una porzione del radiatio talami inferiore è la radiatio acustica, mentre la radiatio optica fa parte della radiatio talamo posteriore.

Nuclei del talamo del truncotalamo

I nuclei non specifici del talamo sono collegati ai gangli della base, il formatio reticularis (principalmente il sistema di attivazione reticolare ascendente (ARAS)), e il cervelletto via af ferenti da queste zone. Le efferenze dal truncotalamo conducono ai nuclei specifici del talamo – per cui questi stimolano i rispettivi nuclei – ad altri nuclei del diencefalo, al tronco cerebrale e al corpo striato.

Contrariamente ai nuclei specifici, questi non hanno alcun collegamento diretto con la corteccia cerebrale e quindi hanno solo un’influenza non specifica sulla corteccia. Tra i nuclei aspecifici vi sono, tra gli altri, i nuclei mediani ei nuclei intralaminari. Il nucleo centromediano è il nucleo più grande del gruppo intralaminare.

Sintomi clinici in caso di danno ai nuclei del talamo

Il danno ai nuclei specifici del talamo provoca una paresi sul lato controlaterale (emiparesi) e interruzioni nell’area della sensibilità. Le interruzioni della sensibilità possono provocare ustioni; dolori neuropatici pungenti che insorgono senza uno stimolo doloroso riconoscibile e che sono chiamati “dolore del talamo”.

Il danno ai nuclei del talamo non specifico, tuttavia, può provocare una riduzione della vigilanza e dell’apatia.

Struttura dell’epithalamus

L’epithalamus è, come suggerisce il nome (epi = top), situato sopra il talamo. Comprende l’epifisi, la stria midollare talami e le habenule con i loro nuclei habenulares, l’area pretettale e la commissura posteriore (epithalamica).

L’epifisi (glandula pinealis) è responsabile della produzione di melatonina , che si distribuisce principalmente di notte e ha un effetto calmante sulla funzione del sistema nervoso centrale. Le informazioni riguardanti la luminosità e l’oscurità dell’ambiente circostante l’individuo, e quindi il ritmo circadiano, vengono ricevute dall’epifisi attraverso il nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo.

Il sistema olfattivo è collegato all’epitelamo attraverso la stria midollare . Questo percorso della fibra inizia nell’area della substantia perforata anteriore e termina dorsalmente del talamo sotto forma di habenulae, che forma un ispessimento nel percorso della fibra.

I nuclei habenulares si trovano nell’area di l’habenulae. Queste sono le aree di passaggio per l’informazione del sistema olfattivo. Da qui, l’informazione viene inoltrata ai nuclei motori e salivatori, dove la secrezione di saliva è innescata dall’odore del cibo, ad esempio. Le 2 habenule sono collegate attraverso la commissura habenularum.

L’area praetectalis si trova al confine tra mesencefalo e diencefalo ed è coinvolta nella formazione del riflesso pupillare alla luce. A tal fine riceve informazioni (afferenze) tramite il tractus opticus e i colliculi superiores. Dall’area pretettale, i suoi efferenti vengono trasmessi al nucleo accessorius nervi oculomotorii (nucleo di Edinger-Westphal) sul lato ipsilaterale e controlaterale.

Reazione consensuale alla luce – cioè all’illuminazione di un occhio, ipsilaterale e controlaterale. pupille strette – si verifica attraverso il nucleo di Edinger-Westphal.

Le aree del formatio reticularis, i corpi quadrigeminali e l’area pretettale su entrambi i lati sono collegate attraverso la commissura posteriore.

Struttura del subtalamo

Il subtalamo è costituito dal nucleo subtalamico e dal globo pallido. Entrambi sono componenti dell’ansa dei gangli della base, che è responsabile del coordinamento di processi specifici, volontari e motori fini.

Struttura dell’ipotalamo

L’ipotalamo comprende il corpora mammillaria, tuber cinerum, infundibulum, neuroipofisi ed eminentia mediana.

La funzione dell’ipotalamo

Un’integrazione delle funzioni vegetative avviene attraverso l’ipotalamo in modo che la maggior parte dei nuclei dell’ipotalamo sono collegati con i centri vegetativi nell’area del tronco cerebrale e del midollo. Un esempio di una funzione vegetativa trasmessa attraverso l’ipotalamo è la sensazione di sete.

Nuclei dell’ipotalamo

Immagine: Nuclei of Hypothalamus. Dal Dr. Sulabh Kumar Shrestha

I nuclei dell’ipotalamo sono il gruppo centrale anteriore, intermedio e posteriore.

Il gruppo centrale anteriore include i nuclei preoptici, i nucleus suprachiasmaticus, nucleus sopraopticus e nucleus paraventricularis.

I nuclei preoptici regolano la temperatura corporea e il comportamento sessuale. Topograficamente, si trovano sotto il chiasma ottico.

Il nucleo soprachiasmatico regola il ritmo circadiano. I processi subordinati a questa regolazione includono la temperatura corporea, il ciclo sonno-veglia e la distribuzione degli ormoni. Il nucleo soprachiasmatico attinge le afferenze dalla retina dell’occhio e proietta nell’epifisi attraverso le sue efferenze.

Situato sopra il tractus ottico si trova il nucleo sopraopticus, che produce l’ormone antidiuretico (ADH), chiamato anche vasopressina, poiché provoca vasocostrizione arteriosa. Il nome “ormone antidiuretico” deriva dal fatto che l’ADH favorisce il riassorbimento di acqua nei dotti collettori del rene.

La produzione di ossitocina, che innesca sia le contrazioni uterine durante il parto che la lacrimazione delle ghiandole mammarie , si verifica all’interno del nucleo paraventricularis. Prima di essere rilasciata, l’ossitocina passa attraverso il tractus ipotalamoipofisiale alla neuroipofisi, dove viene trasmessa e immagazzinata dal sangue. Lo stesso processo vale anche per l’ADH, che viene anch’esso immagazzinato nell’area di la neuroipofisi e secreto secondo necessità.

Il nucleo intermedio comprende i nuclei tuberali e il nucleo arcuato. I nuclei tuberali si trovano all’interno del tuber cinerum e rilasciano l’ormone di rilascio (liberina) e l’ormone inibitore del rilascio ( statina), che regola la secrezione ormonale dell’adenoipofisi.

I suddetti ormoni dello sterzo vengono rilasciati anche dal nucleo arcuato, che si trova nel area dell’eminentia mediana.

I nuclei del nucleo posteriore sono costituiti dai nuclei mamillares, che fanno parte del sistema limbico.

Afferenze dell’ipotalamo

L’ipotalamo include anche afferenze dall’ippocampo, dal sistema olfattivo, dall’amigdala, dalle aree viscerali e dalle zone erogene, come i capezzoli.

L’ippocampo è collegato all’ipotalamo tramite il fornice, e al sistema olfattivo tramite il fascio del proencefalo mediale. A partire dall’amigdala, l’ipotalamo è collegato a questo tramite le strie terminali, ed esiste anche un collegamento alle zone viscerali ed erogene tramite il pedunculus corporis mammillaris.

Efferenti dell’ipotalamo

Le efferenze dell’ipotalamo si muovono attraverso il tractus mammillotegementalis al tegmentum del mesencefalo, e da lì continuano al formatio reticularis. Un ulteriore efferente dall’ipotalamo viene spostato attraverso il fasciculus longitudinalis dorsalis ai nuclei parasimpatici del tronco cerebrale.

Come parte del sistema limbico, le fibre del fasciculus mammillothalamicus (fascio di Vicq d’Azyr) iniziano nell’ipotalamo e raggiungono il nucleo anteriore del talamo.

Inoltre, esistono efferenze all’ipofisi (vedi sotto) attraverso il tractus supraopticahypophysialis e il tractus tuberohypophysialis. Insieme, i 2 sono indicati come il tractus hypothalamohypophysialis.

Struttura dell’ipofisi

L’ipofisi è divisa in un lobo anteriore e uno posteriore, entrambi di origine diversa. Il lobo anteriore (adenoipofisi) deriva dall’epitelio della sacca di Rathke (tetto della gola), mentre il lobo posteriore (neuroipofisi) forma un’eversione del diencefalo ed è assegnato all’ipotalamo.

Le 2 sezioni differiscono anche nella funzione. L’adenoipofisi è un sito di produzione di vari ormoni (vedi sotto), mentre l’area della neuroipofisi si limita a immagazzinare e secerne gli ormoni prodotti nell’ipotalamo (ADH e ossitocina).

La pars tuberalis e la pars intermedia si trovano tra la neuroipofisi e l’adenoipofisi. Le 2 parti dell’ipofisi sono collegate all’ipotalamo tramite l’infundibolo.

In termini di posizione topografica, l’ipofisi si trova all’interno della sella turcica e sopra il seno sfenoidale (seno sfenoidale). Il seno sfenoidale funge anche da via operativa per i tumori nell’area dell’epifisi.

Immagine : Complesso ipotalamo-ipofisi. Di Phil Schatz, Licenza: CC BY 4.0

Struttura istologica dell’ipofisi

Le diverse origini evolutive delle 2 sezioni dell’ipofisi possono essere determinate anche dall’analisi istologica struttura.

L’adenoipofisi è costituita da cellule epiteliali, che possono essere suddivise in 3 gruppi. Queste sono le cellule acidofile, basofile e cromofobiche. Le cellule acidofile e basofile sono tra le cellule che formano gli ormoni, mentre le cellule cromofobe non sono colorabili e sono presumibilmente cellule inattive.

Al contrario, la neuroipofisi è costituita da tessuto nervoso. È qui che finiscono gli assoni dei nuclei dell’ipotalamo produttori di ormoni (nucleo sopraoptico e nucleo paraventricolare).

Ormoni dell’adenoipofisi e loro effetti

I suddetti ormoni dell’acidofilo e le cellule basofile sono gli ormoni dell’adenoipofisi.

La somatotropina, nota anche come ormone della crescita, favorisce la crescita della lunghezza. L’aumento della produzione di STH provoca sintomi di acromegalia. Questi sintomi differiscono nella loro presentazione clinica a seconda che i fisici siano già sigillati o meno.

Se i medici non si sono ancora sigillati, il risultato è una crescita eccessiva. I fisici già sigillati provocano, tra le altre cose, l’allargamento di organi e parti del corpo, come le mani o la lingua (macroglossia).

Insieme alla promozione della crescita, l’STH influisce anche sul metabolismo dei carboidrati e dei lipidi.

La ghiandola mammaria è stimolata a secernere latte (lacrimazione) dall’ormone prolattina. Valori più alti di un prolattinoma possono portare ad amenorrea secondaria nelle donne. L’aumento dei valori di prolattina può causare una perdita di lipidi sia nelle donne che negli uomini. Valori fisiologicamente aumentati si manifestano durante la gravidanza e il periodo dell’allattamento.

La funzione dell’FSH è la stimolazione della spermatogenesi, la maturazione follicolare e la formazione di estrogeni.

Tirotropina o tiroide -ormone stimolante (TSH), ha un effetto stimolante sulla produzione tiroidea di ormoni tiroidei (T3 e T4). Le ipofunzioni e le iperfunzioni, tra le altre, della tiroide (ipo e ipertiroidismo) possono quindi essere determinate con il valore di TSH.

L’ACTH colpisce la corteccia surrenale e porta anche ad un aumento della produzione degli ormoni che si formano lì, cioè l’aldosterone mineralcorticoide, il cortisolo glucocorticoide e gli androgeni. Un valore ACTH aumentato a causa di un adenoma dell’adenoipofisi è indicato come malattia di Cushing.

L’MSH formato nell’adenoipofisi promuove la formazione di melanina nella pelle, portando così ad un aumento della pigmentazione e quindi alla protezione dai raggi UV radiazioni.

Ormoni della neuroipofisi e loro effetti

Gli ormoni della neuroipofisi sono gli ormoni vasopressina (ADH) e ossitocina (vedi sopra), formati nell’ipotalamo. Questi vengono trasportati alla neuroipofisi tramite trasporto assonale, immagazzinati lì e rilasciati nella circolazione sanguigna secondo necessità.

I 2 ormoni sono immagazzinati in vescicole, chiamate anche corpi di aringhe. Gli effetti dei 2 ormoni possono essere trovati nella sezione “Nuclei dell’ipotalamo” (vedi sopra).

Immagine: ipofisi posteriore. Di Phil Schatz, Licenza: CC BY 4.0

Un circuito di regolazione ormonale dell’ipofisi

Il circuito di regolazione ormonale del sistema ipofisi / ipotalamo-ipofisi può essere suddiviso in diversi livelli. Al 1 ° livello si trova l’ipotalamo, che influenza il rilascio degli ormoni dell’adenoipofisi con i suoi nuclei produttori di ormone guida (gruppo centrale intermedio, vedi sopra), e quindi ha un effetto indiretto sul sistema endocrino.

Un esempio di ormone guida sarebbe TRH (ormone di rilascio della tireotropina), che appartiene al gruppo delle liberine (vedi sopra) e stimola il rilascio di TSH.

L’ipotalamo ha un’influenza diretta nce su aree di organi specifici, ad esempio, il riassorbimento di acqua nel rene attraverso l’ADH, a causa dei suoi nuclei produttori di ormoni effettori (ncl. paraventricularis e ncl. supraopticus).

Il sistema endocrino periferico, che risente degli ormoni dell’adenoipofisi, è formato dai rispettivi organi effettori.Questi includono i reni, le ghiandole surrenali, la tiroide, le paratiroidi, le ovaie, i testicoli e il pancreas.

Sistema venoso portale dell’ipofisi

Simile al fegato, l’adenoipofisi possiede anche una seconda circolazione venosa denominata “circolazione portale” dell’adenoipofisi. Attraverso questa circolazione portale, gli ormoni direttivi dell’ipotalamo raggiungono l’ordine di adenoipofisi per stimolare (liberina) o inibire (statina) la distribuzione degli ormoni.

Le 2 arteriae hypophysiales superiores, all’interno dell’infundibolo, formano un rete di capillari, dove terminano gli assoni dei nuclei ipotalamici. Questa zona dell’infundibolo è chiamata eminentia mediana. Partendo dai capillari dell’eminentia mediana, il sangue entra nei vasi portali venosi dell’adenoipofisi.

Immagine: ipofisi anteriore. Di Phil Schatz, Licenza: CC BY 4.0