MOTONEURONI: CARATTERISTICHE, TIPOLOGIE E FUNZIONI - GEOGRAFÍA - 2026

I motoneuroni o motoneuroni sono cellule nervose che conducono gli impulsi nervosi all'esterno del sistema nervoso centrale. La sua funzione principale è controllare gli organi effettori, principalmente i muscoli scheletrici e la muscolatura liscia delle ghiandole e degli organi.

I motoneuroni sono efferenti, cioè trasmettono messaggi ad altre cellule nervose (i neuroni afferenti sono quelli che ricevono informazioni). Si trovano nel cervello, principalmente nell'area 4 di Brodmann e nel midollo spinale.

Il cervello è l'organo che muove i muscoli. Questa affermazione può sembrare molto semplice, ma in realtà il movimento (o comportamento) è un prodotto del sistema nervoso. Per emettere i movimenti corretti, il cervello deve sapere cosa sta succedendo nell'ambiente.

In questo modo, il corpo dispone di cellule specializzate per rilevare eventi ambientali. Il nostro cervello è flessibile e si adatta in modo da poter reagire in modo diverso in base alle circostanze e alle esperienze passate.

Queste capacità sono rese possibili dai miliardi di cellule che si trovano nel nostro sistema nervoso. Una di queste cellule sono neuroni sensoriali che catturano informazioni dall'ambiente. Mentre i motoneuroni sono quelli che controllano la contrazione dei muscoli o la secrezione delle ghiandole, in risposta a determinati stimoli.

Relazione tra sensoriale, trasmissione e motoneuroni. Fonte: di Ruth Lawson Otago Polytechnic / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

I motoneuroni differiscono dai neuroni sensoriali in quanto questi ultimi sono afferenti, cioè trasmettono informazioni dagli organi sensoriali al sistema nervoso centrale.

L'ultima ricerca ha scoperto che i motoneuroni non sono solo recettori passivi dei comandi motori, sono più complessi di quanto pensiamo. Piuttosto, sembrano svolgere un ruolo fondamentale nei circuiti generando da soli il comportamento motorio.

Classificazione dei motoneuroni

I motoneuroni possono essere classificati in base al tessuto che innervano; Esistono diversi tipi descritti di seguito.

- I motoneuroni somatici

Il movimento del sistema muscolo-scheletrico è possibile grazie alla sincronia tra la contrazione e il rilassamento di alcuni muscoli. Questi sono chiamati muscoli scheletrici e sono costituiti da fibre striate.

Il muscolo striato è quello che forma la maggior parte della massa corporea. È caratterizzato dall'essere di azione cosciente, cioè può essere allungato e contratto volontariamente. Questi movimenti coordinati richiedono l'intervento di numerose fibre nervose. Si ottengono così alcuni movimenti molto complessi dello scheletro.

Ogni motoneurone somatico ha il suo corpo cellulare nel sistema nervoso centrale ei suoi assoni (processi nervosi) raggiungono i muscoli. Alcuni studi hanno dimostrato che alcuni assoni sono lunghi un metro.

Gli assoni formano i nervi motori. Due esempi sono il nervo mediano e il nervo ulnare, che vanno dalle vertebre cervicali ai muscoli delle dita.

I motoneuroni somatici creano solo una sinapsi al di fuori del sistema nervoso centrale. Per questo motivo sono chiamati monosinaptici. Esse sinapsi precisamente con le fibre muscolari, attraverso una struttura specializzata chiamata giunzione neuromuscolare (descritta più avanti).

A seconda della posizione, questi neuroni si dividono in:

- Motoneurone superiore: si trova nella corteccia cerebrale. Ha terminazioni nervose che formano il percorso piramidale che si collega al midollo spinale.

- Motoneurone inferiore: si trova nel corno anteriore del midollo spinale. A questo punto, i neuroni sono organizzati in circuiti che partecipano a movimenti automatici, stereotipati, riflessi e involontari. Ad esempio, lo starnuto o il riflesso di ritiro di uno stimolo doloroso.

I motoneuroni in questi circuiti sono organizzati in nuclei, disposti in colonne longitudinali che possono occupare da 1 a 4 segmenti spinali.

Distinzione tra il motoneurone superiore e il motoneurone inferiore. Fonte; Rcchang16 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

A seconda delle fibre muscolari che innervano, i motoneuroni somatici possono essere classificati in:

- Motoneuroni alfa: sono grandi e la loro velocità di conduzione è di 60-130 m / s. Innervano le fibre muscolari del muscolo scheletrico (chiamate fibre extrafusali) e si trovano nel corno ventrale del midollo spinale. Queste fibre sono l'elemento principale della generazione di forza nel muscolo.

Questi neuroni sono responsabili della contrazione volontaria del muscolo scheletrico. Inoltre, aiutano il tono muscolare, necessario per l'equilibrio e la postura.

- Beta motoneuroni: innerva sia le fibre extrafusali che quelle intrafusali. Cioè, dentro e fuori il fuso muscolare. Questo è il recettore sensoriale del muscolo ed è responsabile della trasmissione delle informazioni sulla lunghezza dell'estensione.

- I neuroni motori gamma: fibre intrafusali innervate. Sono responsabili della regolazione della sensibilità alla contrazione muscolare. Attivano i neuroni sensoriali del fuso muscolare e il riflesso tendineo, che funge da protezione contro lo stiramento eccessivo. Cerca anche di mantenere il tono muscolare.

- Motoneuroni viscerali

Alcuni movimenti delle fibre muscolari non sono controllati consapevolmente dal soggetto, come nel caso del movimento del nostro cuore o del nostro stomaco. La contrazione e il rilassamento di queste fibre è involontario.

Questo è ciò che accade nella cosiddetta muscolatura liscia, che è presente in molti organi. I motoneuroni viscerali innervano questo tipo di muscolo. Comprende il muscolo cardiaco e quello dei visceri e degli organi del corpo, come l'intestino, l'uretra, ecc.

Questi neuroni sono disinaptici, il che significa che creano due sinapsi al di fuori del sistema nervoso centrale.

Oltre alla sinapsi che esegue con le fibre muscolari, ne esegue anche un'altra coinvolgendo i neuroni dei gangli del sistema nervoso autonomo. Questi inviano impulsi all'organo bersaglio per innervare i muscoli viscerali.

- Speciali motoneuroni viscerali

Sono anche conosciuti come motoneuroni branchiali, poiché innervano direttamente i muscoli branchiali. Questi neuroni regolano il movimento delle branchie nei pesci. Invece, nei vertebrati, innervano i muscoli legati al movimento del viso e del collo.

Concetto di unità motore

Un'unità motoria è un'unità funzionale composta da un motoneurone e dalle fibre muscolari che innerva. Queste unità possono essere classificate in:

Unità motore lente (S-slow)

Conosciute anche come fibre rosse, stimolano le piccole fibre muscolari che si contraggono lentamente. Queste fibre muscolari sono molto resistenti alla fatica e sono utili per mantenere la contrazione muscolare. Servono per rimanere in posizione eretta (in bipidestinazione) senza stancarsi.

Unità motorie faticose veloci (FF)

Conosciute come fibre bianche, stimolano gruppi muscolari più grandi, ma si stancano rapidamente. I loro motoneuroni sono grandi e hanno velocità di conduzione ed eccitazione elevate.

Queste unità motorie sono utili per attività che richiedono raffiche di energia come saltare o correre.

Unità motore veloci resistenti alla fatica

Stimolano i muscoli di dimensioni moderate, ma non reagiscono velocemente come i precedenti. Sono da qualche parte nel mezzo tra le unità motore S e FF. Sono caratterizzati dall'avere la capacità aerobica necessaria per resistere alla fatica per diversi minuti.

Malattie correlate ai motoneuroni

Micrografia a ingrandimento molto elevato del midollo allungato che mostra il quarto ventricolo, i nuclei del nervo ipoglosso e il nervo vago. Fonte: Nephron

Le malattie dei motoneuroni sono un gruppo di disturbi neurologici caratterizzati da una progressiva degenerazione dei motoneuroni. Queste malattie possono essere classificate a seconda che siano colpiti i motoneuroni superiori o quelli inferiori.

Quando si verifica un'interruzione del segnale inviato dai motoneuroni inferiori, la conseguenza principale è che i muscoli non funzionano correttamente. Il risultato di questi disturbi può essere deperimento generale, assottigliamento patologico (emaciazione) e fascicolazioni (tic incontrollabili).

Quando vengono colpiti i motoneuroni superiori, si verificano rigidità muscolare e iperreattività dei riflessi tendinei. Questo si riferisce a contrazioni muscolari involontarie più forti del normale, che possono presentarsi come scatti alle ginocchia o alla caviglia.

Le malattie dei motoneuroni possono essere ereditate o acquisite. Generalmente si verificano negli adulti e nei bambini. Sono più comuni negli uomini rispetto alle donne. Negli adulti, i sintomi compaiono dopo i 40 anni di età.

Le cause delle malattie dei motoneuroni acquisite sono generalmente sconosciute. Tuttavia, alcuni casi sono legati all'esposizione a radioterapia o tossine. È attualmente allo studio se questo tipo di malattia sia correlato alla risposta autoimmune del corpo a virus come l'HIV.

Ecco alcune delle più comuni malattie dei motoneuroni:

Sclerosi laterale amitrofica (SLA)

Colpisce i motoneuroni classici ed è anche noto come malattia di Lou Gehrin. È una malattia degenerativa che danneggia principalmente i motoneuroni della corteccia, del trochoencefalo e del midollo spinale.

I pazienti affetti da SLA sviluppano atrofia muscolare, che porta fatalmente a una grave paralisi, sebbene non vi siano alterazioni mentali o sensoriali. Questa malattia è diventata famosa per aver colpito il noto scienziato Stephen Hawking.

Le persone con questa malattia hanno debolezza e deperimento dei muscoli bulbari (quelli che controllano la parola e la deglutizione). I primi sintomi compaiono negli arti e nei muscoli della deglutizione. Si osservano anche riflessi esagerati, crampi, fascicolazioni e problemi di linguaggio.

Paralisi bulbare progressiva

È caratterizzato dalla debolezza dei muscoli che innervano i motoneuroni della parte inferiore del tronco cerebrale. Questi muscoli sono la mascella inferiore, il viso, la lingua e la faringe.

Di conseguenza, il paziente ha difficoltà a deglutire, masticare e parlare. Esiste un grande rischio di soffocamento e polmonite da aspirazione (inalazione di cibo o liquidi nelle vie aeree).

Inoltre, i pazienti affetti presentano risate o attacchi di pianto, noti come labilità emotiva.

Paralisi pseudobulbare

Condivide molte caratteristiche con il disturbo precedente. In esso c'è una progressiva degenerazione dei motoneuroni superiori, provocando debolezza dei muscoli facciali.

Ciò causa problemi con la parola, la masticazione e la deglutizione. Inoltre, possono svilupparsi una voce profonda e l'immobilità della lingua.

Sclerosi laterale primaria

C'è un coinvolgimento dei neuroni motori superiori. La sua causa è sconosciuta e si verifica più negli uomini che nelle donne. Inizia dopo i 50 anni circa.

C'è una graduale degenerazione delle cellule nervose che controllano il movimento volontario. Queste cellule si trovano nella corteccia cerebrale, che è dove vengono svolte le funzioni mentali superiori.

Questa malattia è caratterizzata da rigidità nei muscoli delle gambe, del tronco, delle braccia e delle mani.

I pazienti hanno problemi di equilibrio, debolezza, lentezza e spasticità alle gambe. I muscoli facciali possono essere colpiti producendo disartria (difficoltà nell'articolare suoni e parole).

Atrofia muscolare progressiva

In questa malattia c'è una lenta e progressiva degenerazione dei motoneuroni inferiori. Colpisce principalmente le mani e poi si diffonde alle parti inferiori del corpo. I suoi sintomi sono crampi, tic e perdita di peso patologica senza una ragione apparente.

Atrofia muscolare spinale

È una malattia ereditaria che colpisce i neuroni motori inferiori. C'è una progressiva degenerazione delle cellule del corno anteriore del midollo spinale. Le gambe e le mani sono le più gravemente colpite. Può variare in base all'età, ai modelli di ereditarietà e alla gravità dei sintomi.

Sindrome di Postpolio

È un disturbo caratterizzato da progressiva debolezza. Provoca dolore e affaticamento nei muscoli e si manifesta anni dopo aver sofferto di poliomielite paralitica acuta.

Riferimenti

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