L´organizzazione sensoriale del midollo spinale

Struttura del midollo spinale

Il midollo spinale e organizzato in una zona centrale di sostanza grigia circondata da fasci di sostanza bianca, chiamati colonne. La sostanza grigia spinale si divide, in ciascuna meta, in un corno dorsale – dedicato quasi esclusivamente alle funzioni sensoriali – e in un corno ventrale, prevalentemente motorio.

Le fibre afferenti somatiche entrano nel midollo spinale con caratteristiche diverse in base al tipo di informazione trasportata:

• Fibre di largo diametro (mieliniche, meccanosensoriali): entrano piu medialmente nel corno dorsale.
• Fibre di diametro ridotto (amieliniche o scarsamente mieliniche, per dolore e temperatura): entrano piu lateralmente attraverso la zona di Lissauer, sul margine esterno del corno dorsale.

Una volta entrati, gli assoni si ramificano e ciascun ramo segue una di tre vie: ascendere al cervello, fare sinapsi con neuroni dello stesso segmento spinale, oppure scendere verso altri segmenti spinali. I neuroni con cui fanno sinapsi sono chiamati neuroni sensoriali di second’ordine, poiche ricevono impulsi dai neuroni sensoriali primari. Questo sistema consente il trasferimento parallelo di flussi informativi sia direttamente ai circuiti spinali (per risposte riflesse rapide) sia al cervello (per la percezione cosciente).

La via delle colonne dorsali – lemnisco mediale

Questa via trasporta informazioni relative alla sensazione tattile fine e alla propriocezione degli arti, ovvero la percezione della posizione e del movimento del corpo nello spazio.

Il percorso anatomico segue queste tappe:

• Gli assoni meccanosensoriali a largo diametro, dopo aver fatto sinapsi, penetrano nella colonna dorsale ipsilaterale, sul lato del corpo da cui si origina lo stimolo.
• Ascendono direttamente fino al bulbo, dove fanno sinapsi nei nuclei della colonna dorsale.
• Gli assoni di secondo ordine si decussano (incrociano la linea mediana) a livello del bulbo e salgono nel lemnisco mediale, un tratto di sostanza bianca che percorre bulbo, ponte e mesencefalo.
• Giungono al nucleo ventrale posteriore (VP) del talamo, che agisce come nucleo di relay.
• Dal talamo, i neuroni proiettano alla corteccia somatosensoriale primaria (S1).

Poiche la decussazione avviene a livello del bulbo, una lesione della colonna dorsale in un determinato segmento spinale causa deficit della sensibilita tattile fine e propriocettiva sullo stesso lato del corpo (ipsilaterale) rispetto alla lesione.

La via spinotalamica

Questa via trasporta informazioni relative al dolore, alla temperatura e in parte alla sensibilita tattile grossolana. Il suo percorso e fondamentalmente diverso dalla via precedente.

• Le fibre di diametro ridotto ascendono e discendono brevemente nella zona di Lissauer, poi fanno sinapsi con i neuroni di second’ordine nell’area gelatinosa del corno dorsale.
• Gli assoni di secondo ordine si decussano immediatamente nello stesso segmento spinale e salgono attraverso il tratto spinotalamico laterale, che e controlaterale rispetto all’origine dello stimolo.
• Attraversano il tronco encefalico senza sinapsi intermedie fino al talamo.
• Dal talamo, l’informazione viene trasmessa alle varie aree della corteccia cerebrale.

Poiche la decussazione avviene nel midollo spinale, una lesione spinale causa deficit di dolore e temperatura sul lato opposto (controlaterale) rispetto alla sede del danno. Questa asimmetria rispetto alla via delle colonne dorsali e cruciale per la neurologia clinica nella localizzazione delle lesioni spinali.

Il talamo come nucleo di relay

Quasi nessuna informazione sensoriale raggiunge la corteccia cerebrale senza prima aver fatto sinapsi nel talamo. I neuroni del nucleo ventrale posteriore (VP) ricevono le proiezioni ascendenti da entrambe le vie somatosensoriali e le ritrasmettono in modo organizzato alla corteccia somatosensoriale primaria S1. L’unica eccezione rilevante e quella olfattiva, che proietta direttamente alla corteccia piriforme.

Il termine “nucleo di relay” descrive questa funzione di smistamento e integrazione: il talamo non e una stazione passiva ma esercita un controllo attivo sul flusso di informazioni, modulando la trasmissione in base allo stato di vigilanza dell’organismo.

Significato clinico della dissociazione sensoriale

La separazione anatomica tra le due vie permette lesioni dissociate come la sindrome di Brown-Sequard, prodotta da una sezione laterale del midollo. Il risultato e paradossale: perdita della sensibilita tattile fine e propriocettiva sul lato ipsilaterale (via colonne dorsali), combinata con perdita della sensibilita al dolore e alla temperatura sul lato controlaterale (via spinotalamica).

Questa dissociazione ha un elevato valore localizzatorio in neurologia: consente di determinare il livello e la sede di una lesione midollare con considerevole precisione a partire dai soli deficit sensoriali riportati o misurati. Lo stesso principio si applica alla diagnosi della siringomielia, una patologia in cui la formazione di una cavita nel midollo causa tipicamente anestesia dissociata (perdita selettiva di dolore e temperatura con tatto conservato).

Domande frequenti

Perche le due vie sensoriali si separano nel midollo spinale?

La separazione anatomica consente una trasmissione parallela e specializzata. La via delle colonne dorsali, piu diretta, gestisce la discriminazione tattile fine e la propriocezione, informazioni che richiedono alta precisione. La via spinotalamica porta le informazioni di allarme come dolore e temperatura con una architettura diversa. L’organizzazione parallela aumenta l’efficienza complessiva del sistema.

Cosa si intende per “decussazione” in neuroanatomia?

La decussazione e il passaggio degli assoni dal lato di origine al lato opposto del sistema nervoso centrale, attraversando la linea mediana. E un fenomeno ubiquo nel sistema nervoso: la maggior parte delle vie sensoriali e motorie si decussa a qualche livello, il che spiega perche le lesioni cerebrali producano deficit controlaterali rispetto alla sede del danno.

Qual e la differenza tra neuroni di primo e secondo ordine?

I neuroni sensoriali di primo ordine portano l’informazione dalla periferia al midollo spinale. I neuroni di secondo ordine ricevono le sinapsi di quelli di primo ordine all’interno del midollo o del tronco encefalico e trasmettono le informazioni verso il talamo. Questa distinzione aiuta a localizzare a quale livello si verificano le prime elaborazioni e dove possono manifestarsi le lesioni che producono deficit specifici.

In che modo una lesione midollare puo produrre perdita del dolore conservando il tatto?

Grazie alla separazione tra le due vie: una lesione selettiva della via spinotalamica abolisce la sensazione di dolore e temperatura mantenendo intatta la sensibilita tattile fine e propriocettiva, e viceversa. Questo fenomeno, chiamato anestesia dissociata, e tipico di alcune patologie midollari e ha un alto valore diagnostico differenziale.