هر آنچه باید در رابطه با ساختار سیستم عصبی بدانید!

سیستم عصبی (nervous system) مجموعه ای پیچیده ای از اعصاب و سلول های تخصصی است که به عنوان نورون شناخته می شوند و سیگنال هایی را بین نقاط مختلف بدن منتقل می کنند.

از نظر ساختاری ، سیستم عصبی به دو بخش سیستم عصبی مرکزی (CNS) و سیستم عصبی محیطی (PNS) تقسیم می شود. سیستم عصبی مرکزی از مغز ، نخاع و اعصاب تشکیل شده است. سیستم عصبی محیطی متشکل از نورون های حسی ، گانگلیون ها (خوشه های نورون ها) و اعصابی است که به یکدیگر و به سیستم عصبی مرکزی متصل می شوند. درس علوم پایه هشتم بطور مفصل به این مبحث پرداخته است.

از نظر عملکردی نیز سیستم عصبی به دو بخش خودمختار یا ارادی تقسیم می شود. سیستم عصبی خودمختار برخی از فرآیندهای بدن مانند فشار خون و میزان تنفس را تنظیم می کند که بدون تلاش آگاهانه کار می کنند. سیستم عصبی ارادی از اعصابی تشکیل شده است که مغز و نخاع را با عضلات و گیرنده های حسی پوست متصل می کند و با اراده ما کار می کنند. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

سیستم عصبی مرکزی و بخش های آن

سیستم عصبی مرکزی (CNS) از مغز و نخاع تشکیل شده است. مغز توسط جمجمه محافظت می شود و نخاع از پشت مغز ، به پایین مرکز ستون فقرات حرکت می کند و در ناحیه کمر متوقف می شود. مغز و نخاع هر دو در یک غشای محافظ سه لایه به نام مننژ قرار دارند.

سیستم عصبی مرکزی توسط آناتومیست ها و فیزیولوژیست ها به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است ، اما هنوز هم بسیاری از اسرار را در خود نگه می دارد. این ساختار افکار ، حرکات ، احساسات و خواسته های ما را کنترل می کند. همچنین تنفس ، ضربان قلب ، ترشح برخی هورمون ها ، دمای بدن و موارد دیگر تحت کنترل این قسمت از بدن هستند.

گاهی اوقات شبکیه ، عصب بینایی ، اعصاب بویایی و اپیتلیوم بویایی نیز بخشی از CNS در کنار مغز و نخاع محسوب می شوند. دلیل این امر این است که آنها مستقیماً با بافت مغز و بدون نیاز به رشته های عصبی میانی ارتباط برقرار می کنند.

مغز

مغز پیچیده ترین اندام در بدن انسان است. قشر مغز (بیرونی ترین قسمت مغز و بزرگترین قسمت مغز) حدودا حاوی ۱۵ تا ۳۳ میلیارد نورون است که هر کدام به هزاران نورون دیگر متصل هستند. در کل ، حدود ۱۰۰ میلیارد سلول عصبی و ۱۰۰۰ میلیارد سلول گلیال (پشتیبانی) مغز انسان را تشکیل می دهند. مغز ما از حدود ۲۰ درصد از کل انرژی بدن ما استفاده می کند.

مغز ماژول کنترل مرکزی بدن است و فعالیت های ما را از حرکات بدنی گرفته تا ترشح هورمون ها ، ایجاد خاطرات و احساسات هماهنگ می کند. برای انجام این عملکردها ، برخی از بخش های مغز نقش های اختصاصی دارند. با این حال ، بسیاری از عملکردهای بالاتر – استدلال ، حل مسئله ، خلاقیت – شامل مناطق مختلفی است که به صورت شبکه ای با هم کار می کنند.

مغز تقریباً به چهار لوب تقسیم شده است:

لوب گیجگاهی : برای پردازش ورودی حسی و اختصاص دادن معنای احساس به آن مهم است. همچنین در حفظ خاطرات طولانی مدت نقش دارد. برخی از جنبه های ادراک زبان نیز در اینجا قرار گرفته است.

لوب پس سری : منطقه پردازش بینایی مغز است که قشر بینایی را در خود جای داده است.

لوب جداری : لوب جداری اطلاعات حسی از جمله لمس ، آگاهی فضایی و ناوبری را ادغام می کند. تحریک لمسی از پوست در نهایت به لوب جداری ارسال می شود. همچنین در پردازش زبان نقش دارد.

لوب فرونتال : در قسمت جلویی مغز قرار دارد ، لوب فرونتال حاوی اکثر نورون های حساس به دوپامین است و در توجه ، پاداش ، حافظه کوتاه مدت ، انگیزه و برنامه ریزی نقش دارد.

بخش های مختلف مغز

گانگلیون پایه:

در کنترل حرکات داوطلبانه ، یادگیری رویه ای و تصمیم گیری در مورد فعالیت های حرکتی نقش دارد. بیماری هایی که این ناحیه را تحت تأثیر قرار می دهند شامل پارکینسون و هانتینگتون هستند.

مخچه:

بیشتر در کنترل حرکات دقیق و همچنین در زبان و توجه نیز نقش دارد. اگر مخچه آسیب دیده باشد ، علائم اصلی آن اختلال در کنترل حرکات بدنی است که به آتاکسی معروف است.

ناحیه بروکا:

این ناحیه کوچک در سمت چپ مغز (گاهی اوقات در سمت راست در افراد چپ دست) در پردازش زبان مهم است. در صورت صدمه دیدن ، فرد به سختی می تواند صحبت کند اما هنوز می تواند گفتار را درک کند. لکنت زبان گاهی اوقات با کم کاری منطقه بروکا همراه است.

پل مغزی (Corpus callosum):

نوار گسترده ای از رشته های عصبی است که به نیمکره چپ و راست متصل می شوند. پل مغزی بزرگترین ساختار ماده سفید مغز است که دو نیمکره مغز را بهم  ارتباط می دهد. كودكان معمولا  پل مغزی بزرگتری دارند. افراد چپ دست ، افراد دوجنسیتی و موزیسین ها نیز معمولاً  دارای پل مغزی بزرگ تری هستند.

بصل النخاع (Medulla oblongata) :

در زیر جمجمه گسترش می یابد ، در عملکردهای غیر ارادی مانند استفراغ ، تنفس ، عطسه و حفظ فشار خون مناسب نقش دارد.

هیپوتالاموس:

این بخش درست بالای ساقه مغز قرار دارد و از نظر اندازه به اندازه یک بادام است. هیپوتالاموس برخی تركیبات عصبی را ترشح می كند و بر كنترل درجه حرارت بدن ، تشنگی و گرسنگی تأثیر می گذارد.

تالاموس:

در مرکز مغز  قرار گرفته است و اعصاب حسی و حرکتی را دریافت می کند و آن را به بقیه قشر مخ منتقل می کند. در تنظیم هوشیاری ، خواب ، آگاهی و هوشیاری نقش دارد.

آمیگدال:

دو هسته بادامی شکل در اعماق لوب تمپورال هستند که در تصمیم گیری ، حافظه و پاسخ های احساسی به ویژه احساسات منفی نقش دارند.

ساختار نخاع

نخاع اطلاعات را بین مغز و بدن رد و بدل می کند ، اما کارهای دیگر را نیز انجام می دهد. از ساقه مغز ، جایی که نخاع با مغز روبرو می شود ، ۳۱ عصب نخاعی وارد نخاع می شود. نخاع در امتداد طول خود به اعصاب سیستم عصبی محیطی (PNS) متصل می شود که از پوست ، عضلات و مفاصل وارد می شوند.

دستورات حرکتی  مغز از ستون فقرات به عضلات منتقل می شوند و اطلاعات حسی از بافت های حسی – مانند پوست – به سمت نخاع و در نهایت به مغز منتقل می شوند. نخاع حاوی مدارهایی است که برخی واکنش های انعکاسی را کنترل می کند ، مثلا حرکت غیر ارادی بازو ممکن است در صورت لمس انگشت شما به واکنش عصبی منجر شود.

مدارهای موجود در ستون فقرات همچنین می توانند حرکات پیچیده تری مانند راه رفتن را کنترل کنند. اعصاب نخاعی حتی بدون ورود به مغز می توانند تمام عضلات لازم برای راه رفتن را هماهنگ کنند. به عنوان مثال ، اگر مغز یک گربه از ستون فقراتش جدا شود هنگامی که روی تردمیل قرار می گیرد ، خود به خود راه می رود.

ماده سفید و خاکستری سیستم عصبی

سیستم عصبی را می توان تقریباً به ماده سفید و خاکستری تقسیم کرد. به عنوان یک قاعده بسیار کلی ، مغز از یک قشر خارجی ماده خاکستری و یک قسمت داخلی که قسمت های ماده سفید را در خود جای داده است، تشکیل شده است. هر دو نوع بافت حاوی سلولهای گلیال هستند که از سلول های عصبی محافظت و پشتیبانی می کنند. ماده سفید بیشتر متشکل از آکسون ها  و الیگودندروسیت ها – نوعی سلول گلیایی است – در حالی که ماده خاکستری عمدتا از سلول های عصبی تشکیل شده است.

سلولهای گلیال مرکزی

سلولهای گلیال که به عنوان نوروگلیا نیز شناخته می شوند ، سلول های پشتیبانی کننده سلول های عصبی هستند. در مغز تعداد آنها از سلول های عصبی تا ۱۰ برابر بیشتر است. بدون سلول های گلیایی ، عصب های در حال رشد معمولاً راه خود را گم می کنند و برای تشکیل سیناپس های فعال دچار مشکل می شوند.

سلول های گلیال در CNS و PNS یافت می شوند اما هر سیستم انواع مختلفی از آنها را  دارد. در زیر شرح مختصری از انواع سلول های گلیال CNS  وجود دارد:

آستروسیت ها: این سلول ها گسترش زیادی دارند و برای تأمین خون خود به داخل نورون ها لنگر می اندازند. آنها همچنین با حذف یونهای اضافی و بازیافت انتقال دهنده های عصبی ، محیط محلی را تنظیم می کنند.

الیگودندروسیت ها: مسئول ایجاد غلاف میلین هستند – این لایه نازک سلول های عصبی را می پوشاند و به آنها امکان می دهد سیگنال ها را سریع و کارآمد ارسال کنند.

سلول های اپندیمال: با پوشاندن نخاع و بطن های مغز (فضاهای پر از مایع) مایع مغزی نخاعی (CSF) را ایجاد و ترشح می کنند و با استفاده از مژک های شلاق مانند آنها را در گردش نگه می دارند.

گلیای شعاعی: در هنگام ایجاد سیستم عصبی جنینی به عنوان داربست سلولهای عصبی جدید عمل می کند.

اعصاب جمجمه ای

اعصاب جمجمه ۱۲ جفت اعصاب است که مستقیماً از مغز نشات می گیرند و از منافذ  جمجمه عبور می کند تا اینکه در امتداد نخاع حرکت کند. این اعصاب اطلاعات را از بین مغز و قسمت های دیگر بدن – بیشتر گردن و سر – جمع آوری و ارسال می کنند. از بین این ۱۲ جفت ، اعصاب بویایی و بینایی از مغز قدامی نشأت می گیرند و بخشی از سیستم عصبی مرکزی در نظر گرفته می شوند:

اعصاب بویایی (عصب جمجمه I): اطلاعات مربوط به بوها را از قسمت فوقانی حفره بینی به پیازهای بویایی پایه مغز منتقل می کند.

اعصاب بینایی (عصب جمجمه II): اطلاعات بصری را از شبکیه به هسته های بینایی اولیه مغز منتقل می کنند. هر عصب بینایی از حدود ۱.۷ میلیون رشته عصبی تشکیل شده است.

بیماری های سیستم عصبی مرکزی

ضربه یا تروما:

بسته به محل آسیب ، علائم می توانند از فلج تا اختلالات خلقی بسیار متفاوت باشند.

عفونت ها:

برخی از میکروارگانیسم ها و ویروس ها می توانند به CNS حمله کنند. اینها شامل قارچ هایی مانند مننژیت کریپتوکوکی است. تک یاخته ها از جمله مالاریا ، باکتری هایی مانند مورد جذام ، یا ویروس ها هستند.

تحلیل رفتن:

در بعضی موارد ، نخاع یا مغز می توانند تحلیل برود. یک نمونه بیماری پارکینسون است که شامل انحطاط تدریجی سلول های تولید کننده دوپامین در گانگلیون های پایه است.

نقص ساختاری:

متداول ترین نمونه ها نقایص مادرزادی است. از جمله آنانسفالی که در آن قسمت های جمجمه ، مغز و پوست سر در بدو تولد از بین رفته اند.

تومورها:

تومورهای سرطانی و غیرسرطانی می توانند قسمت هایی از سیستم عصبی مرکزی را تحت تأثیر قرار دهند. هر دو نوع بسته به محل رشد ، باعث آسیب می شوند و مجموعه ای از علائم را ایجاد می کنند.

اختلالات خود ایمنی:

در بعضی موارد ، سیستم ایمنی بدن فرد می تواند به سلول های سالم حمله کند. به عنوان مثال ، آنسفالومیلیت حاد منتشره با پاسخ ایمنی در برابر مغز و نخاع ، حمله به میلین (عایق اعصاب) و در نتیجه تخریب ماده سفید مشخص می شود.

سکته مغزی:

سکته مغزی قطع خون رسانی به مغز است. این وضعیت در نتیجه کمبود اکسیژن باعث می شود بافت مغز  در ناحیه آسیب دیده از بین برود.

تفاوت بین سیستم عصبی مرکزی و سیستم عصبی محیطی

اصطلاح سیستم عصبی محیطی (PNS) به هر بخشی از سیستم عصبی گفته می شود که در خارج از مغز و نخاع قرار دارد. CNS از سیستم عصبی محیطی جدا است ، اگرچه این دو سیستم بهم پیوسته اند.

تفاوت های زیادی بین CNS و PNS وجود دارد. یک تفاوت در اندازه سلول ها است. آکسون های عصبی CNS که سلول های عصبی تولید کننده سیگنال هستند – بسیار کوتاه تر هستند. آکسون های عصبی PNS می توانند تا ۱ متر طول داشته باشند (به عنوان مثال عصبی که انگشت شست را فعال می کند) در حالی که در CNS ، بندرت از چند میلی متر بیشتر هستند.

تفاوت عمده دیگر بین CNS و PNS شامل  توانایی بازسازی (رشد مجدد سلول ها) است. بیشتر PNS ها توانایی بازسازی دارد. اگر عصبی در انگشت شما قطع شود ، می تواند دوباره رشد کند اما CNS این توانایی را ندارد