Il cervello è l'organo principale del sistema nervoso umano e, insieme al midollo spinale, costituisce il sistema nervoso centrale. Il cervello è costituito dal telencefalo e dal diencefalo. Esso controlla la maggior parte delle attività dell'intero organismo, elaborando, integrando e coordinando le informazioni che riceve dagli organi di senso e prendendo decisioni in merito alle istruzioni da inviare al resto del corpo. Il cervello è contenuto e protetto dalla scatola cranica. Il telencefalo è la parte più grande del cervello umano ed è diviso in due emisferi cerebrali. La corteccia cerebrale è uno strato esterno di materia grigia, che copre il nucleo della materia bianca. La corteccia è divisa in neocorteccia e l'allocorteccia che è molto più piccola. La neocorteccia è composta da sei strati neuronali, mentre l'allocorteccia ne ha tre o quattro. Ogni emisfero è convenzionalmente suddiviso in quattro lobi,: il lobo frontale, il lobo parietale, il lobo occipitale e il lobo temporale. Il lobo frontale è deputato alle funzioni esecutive, quali l'autocontrollo, la pianificazione, il ragionamento e il pensiero astratto, mentre il lobo occipitale è dedicato alla vista. All'interno di ciascun lobo, le aree corticali sono associate a funzioni specifiche, come le regioni sensoriali, motorie e associative. Sebbene gli emisferi sinistro e destro siano sostanzialmente simili per forma e funzione, alcune funzioni sono associate a un lato, come il linguaggio nella parte sinistra e le capacità visuali-spaziali nella destra. Gli emisferi sono collegati da tratti nervosi commissurali, il più grande dei quali è il corpo calloso.

Il cervello è collegato al midollo spinale grazie al tronco encefalico. Quest'ultimo è formato dal mesencefalo, dal ponte di Varolio e dal midollo allungato. Il cervelletto è collegato, a sua volta, al tronco encefalico da coppie di peduncoli. All'interno del cervello vi è il sistema ventricolare, costituito da quattro ventricoli interconnessi in cui viene prodotto e fatto circolare il liquido cerebrospinale. Sotto la corteccia cerebrale sono presenti diverse strutture importanti, tra cui il talamo, l'epitalamo, la ghiandola pineale, l'ipotalamo, l'ipofisi e il subtalamo; le strutture limbiche, tra cui l'amigdala e l'ippocampo; il claustro, i vari nuclei dei gangli della base; le strutture del proencefalo basale e i tre organi circumventricolari. Le cellule del cervello comprendono i neuroni e le cellule gliali di supporto. Vi sono oltre 85 miliardi di neuroni nel cervello e un numero più o meno uguale di altre cellule. L'attività cerebrale è resa possibile dalle interconnessioni tra i neuroni e dal loro rilascio di neurotrasmettitori in risposta agli impulsi nervosi. I neuroni si connettono per formare percorsi neurali e complesse reti neurali.

Il cervello è protetto dal cranio, sospeso nel liquido cerebrospinale e isolato dal flusso sanguigno dalla barriera emato-encefalica. Nonostante tutto ciò, è comunque suscettibile di lesioni, malattie e infezioni. Le lesioni possono essere causate da un trauma fisico o una perdita di afflusso di sangue, una condizione nota come ictus. Il cervello è suscettibile di disturbi degenerativi, come la malattia di Parkinson, le demenze (tra cui la malattia di Alzheimer) e la sclerosi multipla. Si ritiene che le condizioni psichiatriche, incluse la schizofrenia e la depressione clinica, siano associate a disfunzioni cerebrali. Il cervello può anche essere sito di tumori, sia benigni che maligni; quest'ultimi principalmente provengono da altri siti nel corpo (metastasi). Lo studio dell'anatomia del cervello prende il nome di neuroanatomia, mentre lo studio della sua funzione è la neuroscienza. Un certo numero di tecniche sono utilizzate per studiare il cervello. Campioni prelevati da cadaveri o da altri animali, esaminati al microscopio, hanno tradizionalmente fornito molte informazioni per comprenderne struttura e funzionamento. Le tecnologie di imaging medicale come il neuroimaging funzionale e le registrazioni elettroencefalografiche (EEG) sono importanti per lo studio del cervello. L'anamnesi delle persone con lesioni cerebrali ha fornito informazioni sulla funzione di ciascuna parte del cervello.

Nella cultura, la filosofia della mente ha tentato per secoli di affrontare la questione della natura della coscienza e del problema mente-corpo. Nel corso del XIX secolo, la pseudoscienza della frenologia tentò di localizzare gli attributi della personalità nelle regioni della corteccia.

Struttura Anatomia macroscopica

Il cervello umano adulto pesa in media circa tra gli 1,2 e gli 1,4 kg così da rappresentare circa il 2% del peso totale corporeo. Occupa un volume di circa 1260 cm³ negli uomini e di 1130 cm³ nelle donne, sebbene ci sia una sostanziale variazione tra individuo ed individuo. Le differenze neurologiche tra i sessi non hanno dimostrato di essere correlate in alcun modo a differenze di quoziente intellettivo o altre misure di rendimento cognitivo.

Il telencefalo, costituito dagli emisferi cerebrali, costituisce la parte più grande del cervello e si trova sopra le altre strutture cerebrali.. La regione esterna degli emisferi, la corteccia cerebrale, è la materia grigia, costituita da strati corticali di neuroni. Ogni emisfero è diviso in quattro lobi principali.

Il tronco encefalico, di forma simile a un gambo, si attacca e si estende dal cervello all'inizio del mesencefalo. Il tronco encefalico include il mesencefalo, il ponte di Varolio e il midollo allungato. Dietro il tronco encefalico è posizionato il cervelletto.

Il telencefalo, il tronco encefalico, il cervelletto e il midollo spinale sono coperti da tre membrane chiamate meningi: la dura madre all'esterno, l'aracnoide in mezzo e la pia madre più internamente. Tra l'aracnoide e la pia madre vi è lo spazio subaracnoideo che contiene il liquido cerebrospinale.. Nella corteccia cerebrale, vicino alla membrana basale della pia madre, vi è una membrana limitante chiamata glia limitans; questa è la membrana più esterna della corteccia. Il cervello vivente è molto morbido, con una consistenza simile al gel. Gli strati corticali dei neuroni costituiscono gran parte della materia grigia del cervello, mentre le regioni subcorticali più profonde degli assoni mielinizzati costituiscono la materia bianca.

Telencefalo

Il telencefalo è la porzione più grande del cervello umano ed è divisa in emisferi quasi simmetrici, il sinistro e destro, da un solco profondo, la fessura longitudinale. La parte esterna del telencefalo è la corteccia cerebrale, costituita da materia grigia disposta in strati con un spessore che varia tra i 2 e i 4 millimetri e dalla forma profondamente piegata tanto per dare un aspetto contorto. Sotto la corteccia vi è la materia bianca. La maggior parte della corteccia cerebrale è la neocorteccia che possiede sei strati neuronali. Il resto della corteccia è composta dalla allocorteccia formata da tre o quattro strati. Gli emisferi sono collegati da cinque commessure che attraversano la fessura longitudinale, la più grande di queste è il corpo calloso.. La superficie del cervello è piegata in creste (circonvoluzioni) e solchi, molti dei quali prendono il nome dalla loro posizione, come la circonvoluzione frontale del lobo frontale o il solco centrale che separa le regioni centrali degli emisferi. Vi sono molte piccole variazioni nelle pieghe secondarie e terziarie.. Ogni emisfero è convenzionalmente suddiviso in quattro lobi; il lobo frontale, il lobo parietale, il lobo temporale e il lobo occipitale, chiamati in base alle ossa del cranio che li sovrastano.. Ogni lobo è associato a una o due funzioni specializzate, sebbene vi sia qualche sovrapposizione funzionale tra di esse.

La corteccia viene mappata dalle divisioni in circa cinquanta diverse aree funzionali conosciute come le aree di Brodmann, nettamente diverse se viste al microscopio.. La corteccia è divisa in due aree funzionali principali: una corteccia motoria e una corteccia sensoriale.. La corteccia motoria primaria, che inoltra assoni ai motoneuroni nel tronco encefalico e nel midollo spinale, occupa la parte posteriore del lobo frontale, direttamente di fronte all'area somatosensoriale. Le aree sensoriali primarie ricevono segnali dai nervi sensoriali attraverso i nuclei del talamo. Le aree sensoriali primarie includono la corteccia visiva del lobo occipitale, la corteccia uditiva del lobo temporale, il lobo dell'insula e la corteccia somatosensoriale nel lobo parietale. Le restanti parti della corteccia sono chiamate aree di associazione. Queste aree ricevono impulsi dalle aree sensoriali e dalle parti inferiori del cervello e sono coinvolte nei complessi processi cognitivi di percezione, pensiero e processo decisionale.Principles of Anatomy and Physiology 12th Edition – Tortora, Page 519. Le funzioni principali del lobo frontale sono il controllo dell'attenzione, il pensiero astratto, il comportamento, la risoluzione dei problemi, le reazioni fisiche e la personalità. Il lobo occipitale è il lobo più piccolo; le sue funzioni principali sono la ricezione visiva, l'elaborazione visuole-spaziale, il movimento e il riconoscimento del colore. Vi è anche un lobulo occipitale più piccolo, noto come cuneo. Il lobo temporale controlla i ricordi uditivi e visivi, il linguaggio e alcuni suoni e discorsi.

Nel telencefalo vi sono i ventricoli cerebrali in cui viene prodotto e circola il liquido cerebrospinale. Sotto il corpo calloso vi è il setto pellucido, una membrana che separa i ventricoli laterali. Sotto i ventricoli laterali è presente il talamo e davanti e sotto a questo si trova l'ipotalamo che si prolunga all'ipofisi. Nella parte posteriore del talamo vi è il tronco encefalico..

I gangli della base, chiamati anche nuclei basali, sono un insieme di strutture profonde poste all'interno degli emisferi e sono coinvolte nel comportamento e nella regolazione del movimento. Il più grande componente è lo striato, gli altri sono il globus pallidus, la substantia nigra e il nucleo subtalamico.. Una parte dello striato dorsale, il putamen e il globus pallidus, si trovano separati dai ventricoli laterali e dal talamo, dalla capsula interna, mentre il nucleo caudato si estende attorno ai ventricoli laterali sui loro lati esterni.. Nella parte più profonda del solco laterale tra la corteccia insulare e lo striato si trova un sottile lembo neuronale chiamato claustrum. Alcuni lavori di letteratura scientifica includono questo con i gangli della base.

Sotto e davanti allo striato sono presenti numerose strutture del proencefalo basale. Queste includono il nucleus accumbens, il nucleus basalis, la benderella diagonale di Broca, la substantia innominata e il nucleo del setto mediale. Queste strutture sono importanti nella produzione di un neurotrasmettitore, l'acetilcolina, che viene quindi distribuita ampiamente in tutto il cervello. Il proencefalo basale, in particolare il nucleo basale, è considerato il principale prodotto colinergico del sistema nervoso centrale verso lo striato e la neocorteccia.

Cervelletto

Il cervelletto è diviso dal lobo anteriore, dal lobo posteriore e dal lobo flocculonodulare.. I lobi anteriore e posteriore sono collegati al centro dal verme cerebellare. Il cervelletto possiede una corteccia esterna molto più sottile che presenta degli stretti solchi orizzontali.. Visto dal basso tra i due lobi, il terzo lobo è il lobo flocculonodulare. Il cervelletto poggia sul retro della cavità cranica, che giace sotto i lobi occipitali, ed è separato da questi dal tentorio cerebellare, un foglio di fibra.