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I l S i s t e m a N e r v o s o. L'evoluzione del sistema nervoso Organismi complessi L'uomo Le prime forme di vita Organismi semplici.

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1 I l S i s t e m a N e r v o s o

2 L'evoluzione del sistema nervoso Organismi complessi L'uomo Le prime forme di vita Organismi semplici

3 Sistema nervoso, a cosa serve? Il sistema nervoso è l'organo di cui sono dotati la maggior parte delle specie viventi sul pianeta. Piante e batteri ne sono privi, mentre negli organismi dai metazoi (prime forme di organismo pluricellulare) all'essere umano, si sono speciallizzate cellule in grado di ricevere stimoli esterni, tradurli in informazioni elettrochimiche per produrre una risposta adeguata, infine trasmetterli a specifiche cellule. Stimolo Traduzione Reazione

4 Esempi di evoluzione Il sistema nervoso è il risultato di una lenta evoluzione dei primi organismi pluricellulari, che hanno avuto bisogno di cellule specializzate che conducessero le altre. Questi primi individui risultarono molto più forti degli altri organismi, non in grado di condurre processi metabolici complessi, diventando così la specie dominante. I protozoi, piccoli organismi unicellulari, per sopravvivere in un ambiente pericoloso e per interagire con altre cellule, hanno sviluppato un sistema in grado di ricevere stimoli esterni e tradurli in una risposta generica ma adeguata.

5 Prime Forme di Sistema nervoso Le prime forme di organismi pluricellulari erano sprovvisti di sistema nervoso. Un esempio ne sono i Poriferi (o spugne) che non possiedono alcuna struttura in grado di coordinare i tessuti. Essi non hanno apparati o organi differenziati. Si limitano a mantenere costante il flusso di acqua attraverso il loro corpi per avviare gran parte dei processi quali nutrirsi o eliminare i prodotti catabolici. Le prime forme di vita a possedere sistema nervoso sono gli Cnidari o Celenterati. Negli Cnidari non è presente una struttura che possa rappresentare il cervello ma hanno nello strato esterno (epiderma) una rete nervosa formata da diverse tipologie di neuroni (sensoriali, di connessione e motori). Tale sistema è già in grado di ricevere stimoli sensoriali complessi ed elaborare riflessi coordinati. Un esempio è la capacità delle meduse di regolare la loro profondità in base all’intensità della luce.

6 L’ avvento della simmetria bilaterale ha permesso l’evoluzione del sistema nervoso attraverso la cefalizzazione. La simmetria bilaterale, a differenza di quella radiata, ha permesso lo sviluppo di una parte anteriore e di una posteriore, avviando così il processo di cefalizzazione. Prime forme di specializzazioni delle aree cerebrali si presentano negli artropodi (ovvero tutti gli animali provvisti di esoscheletro). Nonostante la loro semplicità, essi sono anche in grado di seguire comportamenti complessi come l’organizzazione sociale. Il loro cervello è diviso in tre strutturedifferenti (anteroposteriore, protocerebro e deutocerebro). ( Sistema nervoso centrale di un moscerino )

7 SISTEMA NERVOSO IN ORGANISMI COMPLESSI Gli organismi complessi, (mammiferi, anfibi, rettili, pesci...) condividono tutti un modello di sistema nervoso molto simile fra loro. Le differenze possono variare dal tipo di ambiente in cui vivono. Ad esempio, i volatili hanno la parte del cervello che regola l'orientamento e il coordinamento dei muscoli più sviluppata, al contrario dei pesci che invece devono utilizzare la loro massa cerebrale per cacciare, nascondersi e sopravvivere nell'ambiente marino. In particolare ogni organismo complesso ha il suo sistema cerebrale diviso in 4 parti, più sviluppate a seconda delle specie: TELENCEFALO DIENCEFALOMESENCEFALO ROMBOENCEFALO

8 Negli uccelli sono sviluppati i lobi ottici, e il cervelletto è il più sviluppato rispetto a tutte le altre specie, per aumentare la percezione dell'equilibrio e delle distanze. Gli anfibi sono i primi organismi complessi ad avere il telencefalo diviso in 2 emisferi, destro e sinistro. Da questa specie si inizia ad avere la prevalenza del telencefalo sulle altre parti del sistema nervoso. Nei mammiferi si sono sviluppati i due emisferi cerebrali tanto da coprire le masse diencefaliche e mesencefaliche. Nei mammiferi più evoluti il telencefalo si dota di numerose circonvoluzioni, per questo chiamati girencefali.

9 IL BIVIO DELL'EVOLUZIONE Ogni organismo complesso si adatta all'ambiente in cui vive, evolvendosi di conseguenza, per cercare di migliorare le proprie chance di sopravvivenza. Alcuni organismi evolvono alcune delle loro caratteristiche fisiche, come per esempio il variabile becco degli uccelli o il lungo collo delle giraffe. Altri invece,si sono evoluti ampliando il loro sistema nervoso in modo da gestire più stimoli esterni contemporaneamente e rispondendo con una reazione più specifica. Un esempio sono le strategie di sopravvivenza che ogni mammifero adotta, come il cacciare in gruppo, oppure fingersi morto. Questo tipo di evoluzione comporta l'aumento della massa cerebrale.

10 IL SISTEMA NERVOSO UMANO Il Sistema nervoso ci permette di percepire quanto accade attorno a noi, nel mondo esterno, ed è uno dei più complessi in natura, formato da migliaia di neuroni, tutti interconnessi tra loro. Il tessuto che compone il Sistema nervoso è formato da neuroni e cellule gliali. I neuroni sono le unità fondamentali del Sistema nervoso, specializzate nel generare, interpretare ed elaborare una risposta adeguata ad un impulso nervoso. Sono composti da 4 parti: -il corpo cellulare, contenente il nucleo e gli organuli del neurone, elabora le risposte agli impulsi ricevuti dai dendriti e le invia all'assone. -i dendriti sono brevi prolungamenti che ricevono l'impulso nervoso e lo inviano al corpo cellulare. -L' assone è un lungo prolungamento che parte dal corpo cellulare, il quale si occupa di inviare le risposte ottenute dal corpo cellulare ad altri neuroni o a cellule effettrici. Inizialmente, nell'assone, l'impulso viaggia come impulso elettrico;in seguito esso viene trasmesso come impulso chimico grazie al bottone sinaptico. Le cellule gliali svolgono funzioni di supporto e mantenimento dei neuroni. Possono essere di 2 tipi: -le cellule di Schwann, o oligodendrociti, che avvolgono l'assone, formando la cosiddetta guaina mielinica. -Gli astrociti formano la barriera ematoencefalica, atta a impedire il passaggio di sostanza tossiche nell'encefalo.

11 LA MASSIMA ESPRESSIONE DI SISTEMA NERVOSO, IL CERVELLO UMANO L'encefalo Spina dorsale e midollo spinale Sistema nervoso periferico -l'encefalo è formato da due lobi appaiati, uniti tramite il corpo calloso. Esso è formato da materia grigia (i corpi cellulari dei neuroni) e materia bianca (gli assoni). L'encefalo può essere suddiviso in varie parti,dette lobi, nei quali possiamo ritrovare le varie funzioni superiori svolte dal sistema nervoso. Il midollo spinale è un canale di passaggio per i fasci nervosi ascendenti e discendenti. Il midollo spinale è rivestito da 3 membrane, dette meningi. Partendo dall'esterno troviamo: La dura madre L'aracnoide La pia madre Comprende tutti i nervi che collegano le varie parti del corpo umano al Sistema Nervoso Centrale.


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