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I nuclei del tronco encefalico sono aggregati di corpi di neuroni (soma) facenti parte della sostanza grigia. Tali gruppi sono associati ai sistemi proiettivi discendenti ed ascendenti (nervi in uscita ed in entrata da/al Sistema nervoso centrale) che percorrono il tronco encefalico. Tali nuclei vengono classificati in base alla loro localizzazione anatomica nelle diverse parti del tronco encefalico, pertanto i nuclei posti a livello bulbare prendono la denominazione di nuclei bulbari, quelli posti a livello del Ponte di Varolio vengono denominati nuclei pontini e quelli posti a livello del mesencefalo, nuclei mesencefalici. Una considerazione a parte merita la formazione reticolare, sia per la localizzazione (estesa a tutto il tronco encefalico), sia per la varietà di connessioni a diverso significato funzionale.

Gli assoni che trasportano informazioni da e per i nervi cranici, prima di raggiungere tali nervi, formano sinapsi con questi nuclei.

I nuclei propri si ritovano associati alle vie nervose ascendenti (che trasportano informazioni al Sistema nervoso centrale) e discendenti (che trasportano informazioni dal Sistema nervoso centrale) non sono collegati direttamente alla fuoriuscita dei nervi encefalici. In base alla loro localizzazione anatomica vengono suddivisi in tre gruppi: nuclei propri del bulbo, del ponte e del mesencefalo.

Questi nuclei raccolgono le informazioni provenienti dal midollo spinale, nella porzione postero-dorsale (lato rivolto verso l'alto) del bulbo. In corrispondenza del fascicolo gracile si ritova il nucleo del fascicolo gracile da cui prende il nome, similarmente in corrispondenza del fascicolo cuneato si trova il nucleo del fascicolo cuneato; lateralmente al nucleo cuneato è posto il nucleo cuneato accessorio. Nel terzo inferiore del bulbo si trova il nucleo del cordone laterale; tale denominazione gli viene attribuita in quanto affianca lateralmente la faccia profonda del cordone laterale. Lateralmente al sistema piramidale nella zona ventrale (rivolta verso il basso) del bulbo si trova un aggreagato si sostanza grigia denominata nucleo olivare inferiore, a tale nucleo sono associati due nuclei accessori, le paraolive, rispettivamente paraoliva mediale e paraoliva dorsale.

Queste formazioni grigie, sono associate alle vie nervose che dalla corteccia del telencefalo trasportano informazioni alla corteccia del cervelletto. Esse vengono denominate nuclei basilari; a livello del piede del ponte si riconoscono piccole formazioni di neuroni sparse che per la loro posizione alla base del ponte, prendono il nome di nuclei basilari del ponte. Sul percorso della via acustica centrale che porta le informazioni relative agli stimoli sonori dalle cellule ciliate acustiche dell'organo del Corti fino alla corteccia uditiva temporale primaria (area 41 e 42 di Broadmann), si incontrano diverse formazioni grigie a diverso significato fisiologico quali: nucleo del lemnisco laterale, nucleo del corpo trapezoide, nucleo olivare superiore.

Percorrendo le vie discendenti del sistema extrapiramidale si incontrano diverse formazioni associate a tale via quali: nucleo rosso (posizionato nella calotta mesencefalica), a livello del mesencefalo e nel diencefalo ritroviamo i nuclei del fascicolo longitudinale mediale o nuclei mesencefalici del fascicolo longitudinale mediale dei quali fanno parte il nucleo interstiziale (di Cajal) posto nella parete laterale del III ventricolo ed il nucleo del tubercolo quadrigemello posto sopra la commessura posteriore. Continuando la discesa a livello del terzo inferiore del mesencefalo, fra i nuclei rossi troviamo il nucleo interpeduncolare ed infine fra il piede del mesencefalo e la regione subtalamica del diencefalo incontriamo una regione laminare costituita da un aggregato di neuroni ricchi in melanina; la ricchezza in melanina rende questo ultimo nucleo molto scuro e quindi viene denominato sostanza nera.

A livello dorsale del tronco encefalico (calotta) sono localizzati i nuclei dei nervi cranici, tali nuclei sono disposti in maniera caratteristica è pertanto possibile individuare sei zone del tronco encefalico che differiscono per posizione anatomica e per funzione. Nei nuclei si ritrovano i corpi (soma) dei neuroni i quali inviano i propri assoni dai nuclei all'esterno del tronco dell'encefalo, tali assoni vengono raccolti in fasci di maggiori dimensioni denominati nervi cranici da quì la denominazione di nuclei dei nervi cranici.

I nuclei somatomotori sono i maggiormente complessi, in quanto da essi originano i nervi del: III, IV, V, VI, VII, IX, X, XI, XII, paio; Sono collocati in due zone distinte e vengono a loro volta suddivisi in tre sotto catogorie: nuclei somatomotori del mesencefalo, nuclei somatomotori del ponte, nuclei somatomotori del bulbo.

Il nucleo principale è associato al nervo trocleare pertanto prende la denominazione di nucleo somatomotore del nervo trocleare l'innervazione principale è diretta al muscolo obliquo superiore dell'occhio; Al nervo trocleare è associato un secondo nucleo somatomotoro il quale riceve le proiezioni (fibre o assoni) del sistema piramidale, le proiezioni del sistema extra piramidale e le proiezioni del fascicolo longitudinale mediale. Tali nuclei sono connessi ad i riflessi in quanto attravero il fascicolo longitudinale mediale scambiano informazioni con i nuclei vestibolari. A questo gruppo appartiene anche il nucleo di Perlia che scambia informazioni con il nervo oculomotore. Il secondo nucleo somatomotorio del mesencefalo è associato alle attività dei muscoli dell'occhio inquanto invia proiezioni ai muscoli: retti mediali sia inferiore che superiore, all'obliquo inferiore ed all'elevatore della palpebra superiore. I nuclei somatomotori associati al III paio ricevono: le proiezioni (gli assoni) delle fibre piramidali sia quelle dirette che quelle crociate, le proiezioni del sistema extra piramidale e quelle del fascicolo longitudinale mediale, tramite il fascicolo longitudinale mediale vengono comunicate principalmente le informazioni relative ad i riflessi che quindi dal corpo raggiungono i nuclei vestibolari e quelli apprtenenti all'XI paio.

A livello del ponte troviamo il nucleo somatomotore da cui si origina il nervo faciale l'emergenza anatomica avviene ventralmente all'interno della fossetta sopraolivare, il nervo faciale porta informazioni alla muscolatura facciale, alla porzione posteriore del muscolo digastrico, ad i muscoli: stiloidei, stiloglosso, stapedio e del velo palatino; Le proiezioni del sitema piramidale sia crociate che dirette inviano informazioni alla parte superiore del nucleo somatomotore del nervo faciale, mentre soltanto le proiezioni crociate raggiungono la parte inferiore le dirette curvano dirigendosi ad altri nuclei; Le proiezioni del sistema extra piramidale a seguito dell'interconnessione con i nuclei sensitivi del trigemino, del cocleare, del glossofaringeo e del vago coinvolgono tale nucleo nei riflessi. A livello del ponte si trova anche il nucleo somatomotore del nervo abducente da questo nucleo derivano le proiezioni che innervano il muscolo retto laterale dell'occhio, viene coinvolto nei riflessi a causa delle connessioni che intrattiene con i nuclei vestibolari tramite il fascicolo longitudinale mediate. Associato al nervo trigemino troviamo il nucleo somatomotore del trigemino conosciuto anche come nucleo masticatorio invia proiezioni ad i muscoli masticatori: temporale, massetere e pterigoidei ed anche ai muscoli tensori del timpano e del palato; anche questo nucleo riceve priezioni dirette e crociate dal sistema piramidale e dal sistema extra piramidale, viene anche egli coinvolto nei riflessi inquanto lavora in maniera solidale al nucleo sensitivo del V paio ed al nucleo sensitivo del nervo cocleare regolando il funzionamento del muscolo tensore del timpano.

Fra il pavimento del IV ventricolo ed il margine inferiore del bulbo si colloca il nucleo somatomotore del nervo ipoglosso dal solco anterolaterale del bulbo emergono gli assoni che innervano i muscoli della lingua, questo nucleo riceve solo le proiezioni crociate della via piramidale, viene coinvolto nei riflessi in quanto intrattine connessioni con il nucleo della radice discendente del trigemino. Il nervo accessorio prende origine dal nucleo somatomotore del nervo accessorio, tale nucleo è posto all'altezza dei nei primi cinque/sei mielomeri del midollo spinale. Il nucleo sovraspinale dell'XI paio si origina dalla continuazione in direzione craniale del nucleo della radice discendente del trigemino che confina con la parte superiore del nucleo ambiguo; Il nervo accessorio spinale invia proiezioni al muscolo sternocleidomastoideo ed alla parte superiore del muscolo trapezio deriva dalla fusione delle priezioni del nervo accessorio che dopo aver attraversato il foro occipitale si uniscono alle proiezioni del nucleo sovraspinale. A livello del nucleo ambiguo emerge il nucleo somatomotore del nervo vago il quale invia proiezioni ai muscoli del faringe e della laringe intervenendo nel controllo della deglutizione e della fonazione; Il nucleo ambiguo oltre a ricevere proiezioni dal sitema piramidale dal sitema extra piramidale riceve anche proiezioni dalla mucosa buccale della faringe, dai muscoli laringei e faringei appartenenti alla sensibilità propriocettiva, e tramite i nuclei sensitivi viscerali del vago delle vie respiratorie del glossofaringeo e del nucleo sensitivo somatico del trigemino, tramite queste connessioni viene coinvolto nei riflessi quali la tosse e il vomito. La porzione rostrale del nucleo ambiguo corrisponde invece al nucleo somatomotore del nervo glossofaringeo, il nervo glossofaringeo cranialmente condivide il proprio spazio di emersione con il nervo vago ed invia proiezioni al muscolo stilofaringeo ed al muscolo costrittore superiore della faringe.

Questi nuclei costituiscono la zona visceroeffettrice, i loro assoni costituiscono le priezioni che si ritrovano nei nervi cranici del II, V, VII, IX e X paio fanno parte del sistema parasimpatico, per questo motivo ad i nervi cranici associati a tali nuclei sono associati nuclei parasimpatici.

A livello del mesencefalo i nuclei parasimpatici dell'oculomotore: il nucleo viscerale (di Edinger-Westphal) ed il nucleo mediano anteriore sono due raggrupamenti di sostanza grigia appartenenti al sistema parasimpatico, le loro proiezioni si diramano attraverso il nervo oculomotore comune; A livello dell'occhio il controllo della dimensione del cristallino e la miosi sono attività riflesse in quanto l'attività dei nuclei parasimpatici dell'oculomotore viene controllata dai nuclei pretettali attraverso le vie ottiche; A livello del ponte il nucleo muconasolacrimale e il nucleo salivatorio superiore inviano le proprie proiezioni a costituire il nervo intermedio; A livello del bulbo dalla porzione posteriore del nucleo motore dorsale della callotta del bulbo o nucleo cardiopneumo-enterico, derivano gli assoni che costituiscono il nervo vago; La porzione anteriore del nucleo motore dorsale della callotta del bulbo costituisce invece il nucleo salivatorio inferiore.

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[de:Hirnnervenkern]] [en:Cranial nerve nucleus]]