Anatomia si fiziologia omului , 13 CEREBELUL , DIENCEFALUL , EMISFERELE CEREBRALE

II.3.CEREBELUL

A. Anatomie

Cerebelul este situat in partea posterioara a cutieie craniene, sub lobii occipitali ai emisferelor cerebrale. Este constituit din doua emisfere cerebeloase, legate prin vermis. El reprezinta 1/10 din volumul encefalului. Este conectat cu trunchiul cerebral prin trei perechi de pedunculi cerebelosi: inferiori, mijlocii si superiori.

Pedunculii cerebelosi inferiori leaga cerebelul de bulb, pedunculii cerebelosi mijlocii leaga cerebelul de punte, iar pedunculii cerebelosi superiori leaga cerebelul de mezencefal. Ei sunt constituiti din fibre aferente si eferente.

Substanta cenusie este dispusa la exterior, unde formeaza scoarta cerebeloasa, si la interior unde formeaza nucleii cerebelosi. Scoarta cerebeloasa este formata din trei straturi:

• stratul molecular - contine celule stelate la exterior si celule “ in cosulet “ la interior;
• stratul mijlociu (al celulelor Purkinje) - este format din cellule piriforme Purkinje care il conecteaza cu celelalte etaje ale nevraxului;
• stratul granular - este format din celule granulare si celule Golgi.

B. Functiile cerebelului

Din punct de vedere functional, cerebelul prezinta trei componenete cu vechime filogenetica diferita: arhicerebelul, paleocerebelul si neocerebelul.

Arhicerebelul sau lobul floculonodular, formatiunea cea mai veche, indeplineste functia de reglare a echilibrului. Primeste aferente vestibulare si proprioceptive inconstiente. Lezarea arhicerebelului determina pierderea echilibrului, dar nu afecteaza precizia miscarilor comandate de scoarta.

Paleocerebelul, format din nucleii cerebelosi, are rol in mentinerea tonusului muscular, actioneaza prin intermediul fasciculelor vestibulospinale si rubrospinale. Extirparea paleocerebelului determina cresterea tonusului muscular, iar excitarea lui determina scaderea acestuia.

Neocerebelul, formatiune noua filogenetic, este constituit din emisferele cerebeloase si nucleul dintat. Este caracterizat prin prezenta cortexului cerebelos format din trei straturi de celule: stratul molecular, stratul mijlociu si stratul granular. Cel mai important este stratul mijlociu, ganglionar, format din celule piriforme Purkinje. Neocerebelul asigura coordonarea miscarilor fine comandate de scoarta cerebrala, diminuand sau intarind aceste comenzi si determinand astfelarmonizarea activitatii diferitelor grupe musculare. Extirparea neocerebelului este urmata de pierderea capacitatii de executie a miscarilor fine, tulburari in mers si atonie.

Lezarea sau extirparea totala a cerebelului nu produce moartea, dar determina tulburari grave in locomotie si in mentinerea echilibrului: astazia (imposibilitatea de a sta in picioare fara o baza larga de sprijin), astenia (oboseala musculara rapida), atonia (diminuarea tonusului muscular). Toate aceste tulburari dispar progresiv in timp, principalele functii ale cerebelului fiind preluate de scoarta cerebrala.

II.4.DIENCEFALUL

A. Anatomie

Diencefalul sau creierul intermediar este situat in prelungirea trunchiului cerebral, intre mezencefal si emisferele cerebrale. Este format din urmatoarele mase de substanta nervoasa: talamus, metatalamus, subtalamus, epitalamus si hipotalamus. Prezinta doua fete: bazala (vizibila la exterior, contine printre alte formatiuni, chiasma optica, tracturile optice si hipofiza) si posterioara (acoperita de emisferele cerebrale, contine printre alte formatiuni epifiza si talamusul).

B. Functiile diencefalului

Componente ale diencefalului	Substanta cenusie	Substanta alba	Alte structuri	Functii
talamus	- dispusa sub forma de nuclei: anteriori, posteriori, mediali, laterali, ventrali, intraluminari si ai liniei mediale.	- reprezentata de lamele medulare interna si externa care delimiteaza nuclei de substanta cenusie.		- reprezinta statie de releu (al treilea neuron) pentru toate caile ascendente ale sensibilitatilor specifice; -realizeaza conexiuni subcorticale; - realizeaza conexiuni cu ariile corticale de asociatie.
metatalamus	- formeaza corpii geniculati laterali si mediali, alcatuiti predominant din corpii neuronilor, la care se adauga si fibre nervoase.			- reprezinta o statie de releu pe traseul cailor vizuala si acustica.
subtalamus	- formeaza nucleul subtalamic si zona incerta.	- formeaza campul Forel.		- din punct de vedere functional apartine sistemului extrapiramidal, avand rol in stabilizarea activitatii motorii initiate in ariile corticale extrapiramidale.
epitalamus	- formeaza nucleul habenular.	- formeaza habenula, striile habenulei, comisura habenulara.	- epifiza alcatuita din celule glandulare, celule gliale, neuroni si celule pigmentare.	- coordoneaza reflexe motorii si secretorii digestive; - coordoneaza reflexe olfactivo-somatice; - actioneaza asupra complexului hipotalamo-hipofizar.
hipotalamus	-formeaza nucleii: anteriori (secreta hormoni ce se depoziteaza in hipofiza posterioara cu rol de integrare parasimpatica), posteriori (au rol de integrare simpatica) si mijlocii (controleaza activitatea secretorie a hipofizei anterioare si au rol de integrare parasimpatica).	- formeaza fibre aferente (vin de la nucleul dorsal al vagului, mezencefal, calea optica, formatiuni olfactive, talamus, sistemul extrapiramidal si cortexul cerebral),eferente (pleaca spre mezencefal, talamus, hipofiza, trunchi cerebral, tractul optic, cortex cerebral) si internucleare.		- controlul si integrarea functiilor vegetative; - mentine homeostazia; - regleaza temperatura corpului si aportul alimentar si hidric; - regleaza bioritmul somn-veghe; - regleaza comportamentul afectiv-emotional si sexual.

II.5. EMISFERELE CEREBRALE

A. Anatomie

Emisferele cerebrale reprezinta partea cea mai voluminoasa a encefalului. Cele doua emisfere sunt despartite
prin fisura interemisferica si legate intre ele prin corpul calos, trigonul cerebral si comisuri.

Emisferele cerebrale prezinta o fata dorso-laterala, una mediala si una bazala. Fetele sunt strabatute de santuri adanci (scizuri), care delimiteaza lobi, si santuri mai putin adanci, care delimiteaza girusurile (circumvolutiunile). Santurile cele mai importante sunt: santul lateral Sylvius, santul central Rolando, santul parieto-occipital si santul calcarin. Lobii delimitati de aceste santuri pe fiecare emisfera sunt: frontal, parietal, temporal si occipital. Pe fata bazala este situat girusul hipocampului. Pe fata mediana se observa girusul corpului calos si santul calcarin.

Substanta alba (60% din masa emisferelor) se afla la interior si este constituita din fibre de asociatie, fibre comisurale si fibre de proiectie ascendente (sensitive) si descendente (motorii).

Substanta cenusie (40% din masa emisferelor) este dispusa la exteriorul emisferelor cerebrale, unde formeaza scoarta cerebrala, si la baza emisferelor, formand nuclei bazali (corpi striate). In fiecare emisfera se gaseste cate un ventricul lateral (I,II), cu lichid cefalorahidian, care comunica cu ventriculii III si IV din trunchiul cerebral si cu canalulependimar medular.

Scoarta cerebrala

Scoarta cerebrala este segmentul cel mai evoluat al nevraxului, centru integrator al senzatiilor, constiintei, vointei, invatarii, memoriei, starilor emotionale si comportamentale. Structural si functional, scoarta cuprinde doua formatiuni distincte:

1. sistemul limbic - formatiune veche filogenetic, este constituit din doua straturi de celule nervoase: stratul granular (senzitiv) si stratul piramidal (motor). Functional, deosebim:

1. paleocortexul- creierul olfactiv, constituit din bulbii, tracturile si trigonul olfactiv, care are functii legate de simtul primar al mirosului (zona olfactiva primara);

• arhicortexul- creierul de comportament, care este constituit mai ales din formatiuni hipocampice.Arhicortexul este centrul de reglare a unor reactii vegetative. In corelatie cu hipotalamusul, determina comportamentul emotional si instinctual, reglarea aportului alimentar si a unor miscari legate de actul alimentatiei (supt, deglutitie, masticatie), reglarea activitatii sexuale si mentinerea atentiei.

2. neocortexul- formatiune noua filogenetic, este constituit din sase straturi de celule: molecular, granular extern, piramidal extern, granular intern, piramidal intern si fusiform. Din punct de vedere fiziologic, neocortexul cuprinde zone senzitive (neocortexul receptor), motorii (neocortexul efector) si de asociatie.

Zonele senzitive sunt arii sensitive si senzoriale in care predomina celulele granulare. Ariile senzitive sau somestezice, situate in girusul postcentral din lobul parietal, sunt zonele unde se proiecteaza fibrele sensibilitatilor cutanate si proprioceptive. Fibrele sensibilitatii tactile, termice, dureroase si proprioceptive proiecteaza amestecat. Reprezentarea grafica schematica a proiectiei anumitor regiuni ale corpului in aria somestezica primara, in functie de densitatea fibrelor sensitive, se numeste homunculus senzitiv. Ariile senzoriale sunt arii speciale unde se proiecteaza fibrele vizuale (aria vizuala), auditive (aria auditiva), gustative (aria gustativa) si olfactive (aria olfactiva).

Zonele motorii cuprind arii ale motricitatii. Aria motricitatii voluntare este localizata in girusul precentral al lobului frontal. De aici iau nastere caile descendente piramidale. Aria premotorie reprezinta originea fibrelor nervoase care, dupa sinapsa din corpii striati, ajung in nucleii din trunchiul cerebral de unde pornesc caile extrapiramidale. Reprezentarea grafica schematica a proiectiei diferitelor regiuni ale corpului pe suprafata ariei motorii principale, in functie de densitatea fibrelor motorii si de marimea suprafetei de proiectie, poarta numele de homunculus motor.

Zonele de asociatie sunt situate in lobul frontal (pentru functii psihice si de comportament), in lobul temporal (pentru reactii emotionale, memorie auditiva, activitate sexuala) si in zona parieto-occipitala (de integrare superioara a activitatii somatice). Functiile acestora fac parte din activitatea nervoasa superioara a neocortexului. Aferentele si eferentele vegetative proiecteaza, in ariile somestezice si in aria premotorie. Intre zonele corticale exista numeroase fibre de legatura care asigura unitatea functionala a cortexului. Datorita acestora, stimularea zonelor senzitive determina raspunsuri motorii sau vegetative, realizand o unitate senzitivo-motorie.

B. Fiziologia scoartei cerebrale

La baza activitatii sistemului nervos stau actele reflexe. Se descriu doua categorii de reflexe: reflexe conditionate si reflexe neconditionate.

Reflexele neconditionate, innascute si commune tuturor indivizilor, sunt constante si invariabile. Arcurile lor reflexe exista de la nastere si se inchid la nivele inferioare ale nevraxului. Unele reflexe neconditionate sunt simple (clipit, tuse, stranut, secretie salivara, etc.), altele sunt complexe si stau la baza formarii instinctelor (alimentar, de reproducere, de aparare, matern, etc.)

Reflexele conditionate, dobandite in cursul vietii, sunt temporare si individuale. Arcurile lor reflexe se inchid la nivelul cortexului. Reflexele conditionate se formeaza pe baza celor neconditionate. Mecanismul formarii unui reflex conditionat consta in stabilirea unei legaturi functionale temporare intre focarele de excitatie corticala ale celor doi excitanti care coincid (EN- excitant neconditionat si EC- excitant conditionat).

Excitatia este procesul cortical activ, care provoaca, mentine sau intensifica activitatea nervoasa, avand un efect pozitiv asupra organismului.

Inhibitia este un proces activ care se manifesta prin diminuarea sau incetarea unor activitati corticale si poate fi : inhibitia externa (neconditionata sau innascuta, este caracteristica reflexelor neconditionate si apare sub actiunea unui excitant extern, fara o pregatire prealabila a scoartei) si inhibitia interna (conditionata sau dobandita, este caracteristica scoartei cerebrale si apare numai dupa o pregatire a acesteia).

Iradierea consta in extinderea excitatiei sau a inhibitiei dintr-o zona corticala in zone vecine legate functional de prima, marimea ei depinde de intensitatea stimului.

Concentrarea este un proces activ, opus fenomenului de iradiere, costand in revenirea excitatiei sau inhibitiei la zona initiala.

Inductia reciproca consta in faptul ca un focar de excitatie provoaca inhibitie in jurul lui, in timp ce un focar de inhibitie provoaca in jurul lui o zona de excitatie.

Veghea reprezinta starea functionala cerebrala determinata de cresterea tonusului SAA (sistem reticulat activator ascendent), concomitent cu orientarea constientei spre o anumita activitate. Veghea incepe cu stabilirea contactului constient cu mediul inconjurator sau cu gandurile proprii si se termina cand acest contact inceteaza.

Somnul se defineste ca o pierdere naturala, periodica si reversibila a relatiilor senzitivo-motorii cu mediul extern. Se datoreaza oboselii neuronilor care mentin starea de veghe, prin inhibarea SAA. In timpul somnului se produc faze ciclice de activitate neuronala:

• somnul paradoxal sau profund, caracterizat prin miscari rapide ale globilor oculari si aparitia viselor;
• somnul lent, caracterizat prin miscari oculare lente si sforait.

Durata medie a somnului este de 20 de ore la sugar, 10 ore la copii si adolescenti, 8 ore la adulti si de 6-7 ore la persoanele varstnice.

C. Activitatea nervoasa superioara

C.1. Activitati cognitive

Invatarea reprezinta procesul de acumulare constienta de informatii si dobandire de experienta; se desfasoara in timpul starii de veghe si necesita activitatea SAA, a diencefalului, a sistemului limbic si a neocortexului. Este influentata de factorii ambianti, de prezenta unor stimuli suplimentari si de o motivatie corespunzatoare; in cazul neintaririi apare inhibitia de stingere, de aici reiese rolul important al repetitiei.

Memoria reprezinta capacitatea sistemului nervos de a retine activ, de a recunoaste si evoca selectiv informatii si experiente anterioare: memoria instantanee ( capacitatea sistemului nervos de a inregistra si reproduce imediat evenimente, impresii sau imagini care au avut loc cu cateva secunde sau minute inainte ), memoria de scurta durata ( asigura conservarea informatiei pe durata de ore sau zile ), memoria de lunga durata ( permanenta, asigura depozitarea informatiei pe durata indelungata ).

Inteligenta reprezinta capacitatea intelectuala innascuta de intelegere, rezolvare si adaptare la noi probleme si conditii de viata si implica si factorii de mediu socio-cultural.

Gandirea umana reprezinta forma cea mai inalta a cunoasterii, care ofera posibilitatea reflectarii realitatii si proiectarii actiunilor viitoare

C.2. Activitati afective

Emotiile sunt procese afective de durata scurta, precum bucuria, mania, frica, placerea si neplacerea. Se exprima somatic si vegetativ. Modificarile somatice se exprima prin: mimica, plans, ras, gesture, voce, tonus muscular, urmate uneori de atac sau fuga. Emotiile se exprima si prin activitati viscerale: tahicardie sau bradicardie, modificari de tensiune arteriala, secretie sudorala, secretie endocrina, modificari in motilitatea tubului digestiv. Substratul fiziologic al emotiilor cuprinde lobul frontal, sistemul limbic si hipotalamusul.

Motivatia reprezinta un proces nervos complex care sta la baza tuturor actelor de comportament, activeaza si directioneaza un anumit tip de comportament.

C. 3. Activitati volitive

Vointa reprezinta o forma de activitate nervoasa constienta, reprezinta pentru individ puterea de a lua decizii, dar si perseverenta de a le duce la indeplinire. In elaborarea unor activitati voluntare un rol il are lobul prefrontal, ca sediu de integrare superioara a personalitatii si comportamentului social al individului.