Midbrain, chiamato anche mesencefalo, regione del cervello dei vertebrati in via di sviluppo che è composta dal tectum e dal tegmentum. Il mesencefalo svolge importanti funzioni nel movimento motorio, in particolare nei movimenti dell’occhio, e nell’elaborazione uditiva e visiva. Si trova all’interno del tronco encefalico e tra le altre due regioni di sviluppo del cervello, il prosencefalo e il cervelletto; rispetto a queste regioni, il mesencefalo è relativamente piccolo.
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Il tectum (dal latino per “tetto”) costituisce la parte posteriore del mesencefalo ed è formato da due rigonfiamenti arrotondati accoppiati, i collicoli superiore e inferiore. Il collicolo superiore riceve input dalla retina e dalla corteccia visiva e partecipa a una varietà di riflessi visivi, in particolare al tracciamento degli oggetti nel campo visivo. Il collicolo inferiore riceve fibre uditive sia incrociate che non incrociate e proietta sul corpo genicolato mediale, il nucleo del relè uditivo del talamo.
Il tegmento si trova davanti al tectum. Consiste di tratti di fibre e di tre regioni distinte dal loro colore: il nucleo rosso, il grigio periaqueduttale e la substantia nigra. Il nucleo rosso è una grande struttura situata centralmente nel tegmento che è coinvolta nel coordinamento delle informazioni sensorimotorie. Le fibre incrociate del peduncolo cerebellare superiore (il principale sistema di uscita del cervelletto) circondano e terminano parzialmente nel nucleo rosso. La maggior parte delle fibre ascendenti incrociate di quel fascio proiettano ai nuclei talamici, che hanno accesso alla corteccia motoria primaria. Un numero minore di fibre sinapsi su grandi cellule nelle regioni caudali del nucleo rosso; queste danno origine alle fibre incrociate del tratto rubrospinale, che corre verso il midollo spinale ed è influenzato dalla corteccia motoria.
La substantia nigra è un grande ammasso pigmentato di neuroni che consiste di due parti, la pars reticulata e la pars compacta. Le cellule della pars compacta contengono il pigmento scuro melanina; queste cellule sintetizzano la dopamina e proiettano al nucleo caudato o al putamen, che sono entrambe strutture dei gangli della base e sono coinvolte nella mediazione del movimento e del coordinamento motorio. Queste due strutture, oltre al globus pallidus, formano lo striato. Inibendo l’azione dei neuroni del nucleo caudato e del putamen, le cellule dopaminergiche della pars compacta influenzano l’uscita neuronale del neurotrasmettitore GABA (acido gamma-aminobutirrico). I neuroni a loro volta proiettano alle cellule della pars reticulata, che, proiettando fibre al talamo, fanno parte del sistema di uscita del corpo striato.
La regione grigia periaqueduttale del tegmento è costituita da materia grigia (tessuto neurale con relativamente pochi assoni ricoperti di mielina) e circonda l’acquedotto cerebrale, un breve canale che corre tra il terzo e quarto ventricolo del cervello. Il grigio periaqueduttale sembra funzionare principalmente nella soppressione del dolore, un risultato delle sue concentrazioni naturalmente elevate di endorfine.
Anche all’interno del mesencefalo sono i crus cerebri, tratti composti da neuroni che collegano gli emisferi cerebrali al cervelletto. Il mesencefalo contiene anche una parte della formazione reticolare, una rete neurale che è coinvolta nell’eccitazione e nella vigilanza. I nervi cranici del mesencefalo che stimolano i muscoli che controllano il movimento degli occhi, la forma del cristallino e il diametro della pupilla formano il complesso nucleare del nervo oculomotore e il nucleo trocleare.
Il mesencefalo è interessato da alcuni disturbi dello sviluppo, tra cui la lissencefalia a ciottoli (lissencefalia di tipo II), in cui i neuroni non riescono a migrare tra la 12a e la 24a settimana di gestazione, con conseguente mancanza di formazione di solchi e pieghe nella superficie del cervello.
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