آشنایی با دستگاه عصبی انسان

دستگاه عصبی یا سیستم عصبی در بدن جانوران به هماهنگی فعالیت‌های ماهیچه‌ها می‌پردازد و بر اعضای گوناگون بدن نظارت می‌کند و باعث ایجاد و توقّف ورودی‌های مربوط به حواس مختلف می‌شود. وظیفه کنترل اعمال بدن بر عهدهٔ دو سامانهٔ عصبی و غده‌ای درونی می‌باشد، که از این میان، سامانهٔ عصبی، از یاخته‌های عصبی و یاخته‌های کمکی تشکیل شده‌است.

به این ترتیب دستگاه عصبی، با ساختار و کار ویژه‌ای که دارد، در جهت ایجاد هماهنگی بین اعمال سلول‌ها و اندام‌های مختلف بدن تمایز و تکامل یافته‌است. خواص ویژهٔ آن عبارت‌اند از تأثیرپذیری نسبت به محرک‌های خارجی، ایجاد یک جریان عصبی که نمایانگر تاثیر محرک است، هدایت جریان عصبی از یک نقطهٔ دستگاه به نقطهٔ دیگر و سرانجام انتقال آن از یک واحد عصبی به یک واحد دیگر.

شاخه‌های دستگاه عصبی

دستگاه عصبی مرکزی

دستگاه عصبی مرکزی (CNS) شامل مغز و نخاع است که جهت جلوگیری از هرگونه آسیب به آنها، مغز توسط استخوان جمجمه و نخاع توسط ستون فقرات محافظت می شود. طناب نخاعی از پشت مغز در مرکز ستون فقرات شروع شده و تا ناحیه ی پشت کمر ادامه دارد. مغز و نخاع هر دو در داخل یک غشای سه لایه محافظت می شوند که به آن مننژ (meninge) می گویند.

دستگاه عصبی مرکزی توسط متخصصان آناتومی و فیزیولوژی به صورت گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است با این حال هنوز ناشناخته های بسیاری در مورد آن وجود دارد.

سیستم اعصاب مرکزی علاوه بر افکار،حرکات، احساسات و خواسته های ما، موارد دیگری همچون تنفس ،ضربان قلب، آزاد شدن بعضی از هورمون ها، تنظیم دمای بدن و بسیاری از موارد این چنینی را نیز کنترل می کند.

شبکیه، عصب بینایی، اعصاب بویایی و اپیتلیوم بویایی ،گاهی اوقات به عنوان بخشی از دستگاه عصبی مرکزی در کنار مغز و نخاع دیده می شوند. این بدین جهت است که آنها به طور مستقیم با بافت عصبی بدون الیاف در ارتباط اند.

مغز در دستگاه عصبی مرکزی

مغز پیچیده ترین ارگان و اندام در بدن انسان است و حدود ۲۰ درصد از انرژی بدن را مصرف میکند. قشر مغزی (Cortex) که خارجی ترین و بزرگترین بخش مغز می باشد، شامل حدود ۱۵ تا ۳۳ میلیارد نورون است که هر یک به هزاران نورون دیگر متصل اند .در مجموع ،حدود ۱۰۰ میلیارد نورون و ۱۰۰۰ میلیارد سلول نوروگلیا و یا سلول پشتیبان ، مغز انسان را تشکیل می دهند.

مغز اتاقک کنترل مرکزی بدن است و برای انجام عملکرد مناسب ،برخی بخش های مغز نقش های اختصاصی ایفا می کنند، با این حال بسیاری از عملکردهای پیچیده ی منطقی و استدلالی ،نظیر حل مسئله و خلاقیت شامل همکاری مناطق مختلف در شبکه ی مغز است.

مغز تقریبا به چهار لوب تقسیم می شود:

• لوب گیجگاهی (رنگ سبز در تصویر): جهت پردازش اطلاعات حواس ورودی و اختصاص دادن آنها به معانی احساسی. این لوب در تنظیم خاطرات بلند مدت نیز نقش دارد و همچنین برخی از جنبه های ادراک زبان نیز در این بخش جای دارد.
• لوب آهیانه (رنگ زرد در تصویر):اطلاعات حسی شامل لامسه و درک فضایی را دریافت و پردازش می کند.
• لوب پس سری (رنگ بنفش در تصویر): منطقه ی پردازش تصویری مغز، محل قشر بصری (بینایی).
• لوب پیشانی (رنگ صورتی در تصویر): در جلوی مغز، حاوی اکثر نورون های حساس به دوپامین است و شامل هوشیاری، حافظه ی کوتاه مدت و احساساتی نظیر انگیزه است.

مناطق مغزی

اکنون به برخی قسمت ها ی خاص مغز نگاه جزئی تری می اندازیم:

گره ها و یا عقده های قاعده ای :

 شامل کنترل و پردازش حرکات ارادی و تصمیم گیری در مورد فعالیت های حرکتی است. بیماری هایی که روی این ناحیه تاثیر گذارند عبارتند از: پارکینسون و هانتینگتون

مخچه (Cerebellum): 

اغلب در پردازش اطلاعات حرکتی و همچنین در هوشیاری نقش دارد. اگر مخچه آسیب ببیند از علائم اولیه ی آن ،اختلال در حرکت است که به عنوان آتاکسی شناخته می شود.

ناحیه ی بروکا (Broca’s area): 

بروکا ناحیه ای کوچک در سمت چپ مغز (گاهی در افراد چپ دست در سمت راست دیده می شود) می باشد که در پردازش اطلاعات زبانی اهمیت بسیار دارد. هنگامی که این ناحیه آسیب ببیند ،فرد به سختی می تواند صحبت کند ولی هنوز می تواند گفتار را به درستی درک کند.

 جسم پینه ای(Corpus Callosum ): 

جسم پینه ای تشکیل شده از یک دسته ی وسیع از الیاف عصبی است که نیمکره ی چپ و راست مغز را به یکدیگر متصل می کند. جسم پینه ای بزرگترین ساختار ماده ی سفید در مغز است که منجر به ارتباط دو نیم کره با یکدیگر می شود.

کودکان مبتلا به معلولیت ذهنی ،جسم پینه ای کوچکتری دارند ولی افراد چپ دست  و موسیقیدان ها معمولا جسم پینه ای بزرگتری دارند.

بصل النخاع (Medulla oblongata):

 در زیر جمجمه امتداد یافته و در کنترل اعمال غیر ارادی مثل استفراغ، تنفس، عطسه و همچنین حفظ فشار خون نقش دارد.

هیپوتالاموس (Hypothalamus): 

در بالای ساقه ی مغز قرار دارد و تقریبا به اندازه ی بادام است. هیپوتالاموس برخی از نوروهورمون ها را ترشح کرده و در کنترل تشنگی، گرسنگی و تنظیم دمای بدن نقش دارد.

تالاموس (Thalamus) : 

تالاموس در مرکز مغز قرار دارد و اطلاعات حسی و حرکتی را از سراسر بدن دریافت کرده و بعد از پردازش به بخش های مربوطه در قشر مغز ارسال می کند. تالاموس در تنظیم آگاهی ،هوشیاری و خواب دخیل است.

نخاع در دستگاه عصبی مرکزی

نخاع در ستون فقرات در پشت و کمر قرار داشته و تقریبا تمام اطلاعات را بین مغز و بدن جابجا می کند. در مرکز ستون فقرات و از محلی که نخاع و مغز در ارتباط با هم اند ۳۱ عصب نخاعی وارد طناب عصبی می شود.

سرتاسر نخاع به اعصاب موجود در دستگاه عصبی محیطی، که اطلاعات حسی را از پوست، ماهیچه و عضلات و مفاصل به نخاع منتقل می کند متصل است.

دستورات اولیه ی صادر شده از مغز به ستون فقرات و نخاع منتقل شده و از آنجا به اندام های حسی نظیر عضلات ،فرستاده می شود و همچنین اطلاعات حسی از بافت های حسی مانند پوست ابتدا به نخاع رفته و از طریق نخاع به مغز منتقل می شود.

نخاع دارای مدارهایی است که کنترل برخی از پاسخ های انعکاسی بدن نظیر حرکت غیر ارادی دست و بازو هنگام نزدیک شدن به شعله ی آتش را ممکن می سازد. مدارهای داخل ستون فقرات و نخاع جنبه های پیچیده تر حرکت نظیر راه رفتن را نیز میسر می کنند.

همچنین اعصاب نخاعی میتواند بدون دستور مستقیم مغز تمام عضلات لازم جهت راه رفتن را هماهنگ کند. به طور مثال اگر مغز یک گربه از ستون فقراتش جدا شود به طوری که مغز آن هیچ ارتباطی با بدنش نداشته باشد، هنگامی که گربه را روی تردمیل قرار دهیم به طور خودبه خود شروع به راه رفتن می کند.مغز، تنها پردازش شروع و توقف حرکت و یا تغییر مسیر را در هنگام مشاهده ی یک شئی مانع، برعهده دارد.

دستگاه عصبی

دستگاه عصبی محیطی

به طور کلی دستگاه عصبی محیطی را می‌توان مسیر ارتباطی بین دستگاه عصبی مرکزی (CNS)، محیط داخلی و خارجی بدن تلقی کرد.

اعصاب محیطی دارای سه دسته رشته‌ی عصبی هستند که شامل موارد زیر است:

• حسی
• حرکتی
• مختلط

در مجموع، دستگاه عصبی محیطی را می توان ۱۲ جفت عصب خارج شده از مغز و ۳۱ جفت اعصاب نخاعی در نظر گرفت.

به آن دسته از اعصاب محیطی که اطلاعات و داده‌ها را به دستگاه عصبی مرکزی منتقل می‌کنند اعصاب حسی یا آوران و نیز به آن دسته از اعصاب محیطی که دستورات را از مغز و نخاع خارج کرده و به اندام‌های عملکردی می‌رسانند، اعصاب حرکتی یا وابران می‌گویند.

دستگاه عصبی محیطی را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:

• سیستم اعصاب پیکری (Somatic Nervous System)
• سیستم اعصاب خودمختار (Autonomic Nervous system)

دستگاه عصبی پیکری

سیستم اعصاب پیکری اغلب به صورت ارادی بوده و به ماهیچه‌های اسکلتی عصب دهی می‌کند. آن دسته از نورون‌هایی که تحت کنترل ما و به صورت ارادی کار می‌کنند، جزو دستگاه عصبی پیکری به حساب می‌آیند.

برای مثال نورون‌هایی که در پاسخ‌های نخاعی (Reflex) شرکت دارند از این دسته اند.

به طور کلی سیستم اعصاب پیکری شامل سه بخش اصلی است :

• اعصاب جمجمه‌ای و یا مغزی
• اعصاب نخاعی
• اعصاب محیطی

اعصاب جمجمه‌ای و یا مغزی، شامل ۱۲ جفت عصب است که از مغز خارج می‌شوند، این اعصاب در سه نوع اعصاب حسی، اعصاب حرکتی و اعصاب مختلط وجود دارند.

اعصاب نخاعی شامل ۳۱ جفت عصب است که از نخاع خارج شده و به بخش‌های مختلف بدن می رود. این عصب‌ها همگی از نوع مختلط‌ می‌باشند.

اعصاب محیطی، مانند سیم در تمام بدن پخش بوده و در همه جای آن قرار دارند. این رشته‌ها اطلاعات را از محیط پیرامون بدن و داخل آن جمع آوری کرده و به مراکز پردازشی ارسال می‌کنند. همچنین پاسخ‌های مخابره شده را نیز دریافت، و دستور صادره را عملی می‌کنند.

نخاع و دستگاه عصبی پیکری

نخاع شامل دو بخش ماده‌ی خاکستری و ماده‌ی سفید است که ماده‌ی خاکستری در نخاع محل تجمع نورون‌هایی است که انعکاسات نخاعی را بر عهده دارند.

همچنین بعضی از نورون‌های موجود در هر بخش از نخاع وظیفه‌ی تجزیه و تحلیل بسیاری از پاسخ‌های نخاعی را برعهده دارند.

در بدن انسان، انعکاسات زیادی نظیر انعکاس زانو، تانسون ماهیچه، عقب کشیدن دست و پا و … رخ می‌دهد که پاسخ سریع به همه‌ی این انعکاسات، امری ضروری است که توسط دستگاه عصبی پیکری انجام می‌شود.

دستگاه عصبی خودمختار

همانطور که پیش از این بیان شد، سیستم اعصاب پیکری فعالیت ارادی دارد اما سیستم اعصاب خودمختار فعالیت‌های غیرارادی بدن از جمله کنترل فشار خون، حرکات و ترشحات لوله‌ی گوارش، تخلیه‌ی مثانه، تعریق، دمای بدن و … را کنترل و تنظیم می‌کند.

از جمله مهم‌ترین ویژگی‌های سیستم اعصاب خودمختار، سرعت و شدت عملکرد آن است. برای مثال دستگاه عصبی خودمختار می‌تواند در مدت سه تا پنج ثانیه، سرعت ضربان قلب را به دو برابر حالت عادی برساند.

عمده‌ی فعالیت های این سیستم در نخاع و هیپوتالاموس است.

به طور کلی سیستم اعصاب خودمختار اطلاعات حسی را از اندام‌های داخلی بدن، وارد نخاع و یا بخش‌هایی از مغز همچون هیپوتالاموس کرده و سپس پاسخ‌های انعکاسی غیرارادی را به صورت مستقیم و هدایت شده به اندام‌های داخل بدن منتقل می‌کند.

دستورات صادر شده توسط مغز و نخاع به وسیله‌ی دو دستگاه عصبی سمپاتیک و دستگاه عصبی پاراسمپاتیک به اندام های درونی بدن منتقل می‌شود.

دستگاه عصبی

دستگاه عصبی سمپاتیک (Sympathetic nervous system)

این سیستم در حالت استرس و فشار روحی فعال‌تر شده و انسان را برای فعالیت‌های هیجانی آماده می‌کند. البته به طور کلی دستگاه عصبی سمپاتیک در همه حال فعال بوده و تنظیم سوخت و ساز بدن را بر عهده دارد.

اعصاب سمپاتیک در نخاع به همراه اعصاب نخاعی خارج می‌شود و تقریبا عملکردی مخالف با عملکرد دستگاه عصبی پاراسمپاتیک انجام می‌دهد.

این سیستم ضربان قلب را افزایش داده و اندازه‌ی رگ‌های خونی را در شرایط مختلف تنظیم می‌کند.

دستگاه عصبی پاراسمپاتیک (Parasympathetic nervous system)

رشته‌های عصبی پاراسمپاتیک از برخی اعصاب مغزی و همچنین برخی اعصاب نخاعی خارج می‌شود.

به طور کلی دستگاه عصبی پاراسمپاتیک، وظیفه دارد که همئوستاز بدن را حفظ کرده و آن را به حالت اولیه بازگرداند. این سیستم ضربان قلب را کند کرده و با گشاد کردن رگ ها، اکسیژن رسانی و تغذیه‌ی اعضای بدن را آسان‌تر می‌کند.

ساختار دستگاه عصبی

دستگاه عصبی یک سیستم بسیار پیچیده برای هماهنگی رفتار یک ارگانیسم و کمک به آن در جهت‌یابی و واکنش در محیط خارج است. در ساده‌ترین ارگانیسم‌‌ها، دستگاه عصبی می‌تواند تنها از چند نورون و بدون دستگاه عصبی مرکزی تشکیل شود. از سوی دیگر، در انسان با دستگاه عصبی بسیار پیچیده، مغز قادر به تفکر پیچیده، منطقی و انتزاعی است و توانایی گفتار و تکلم به زبان‌های مختلف را دارد.

به طور کلی دستگاه عصبی به گونه‌ای سازمان یافته است که محرک‌های ورودی‌‌ محیط (مانند محرک‌های بینایی یا لامسه) از دستگاه عصبی محیطی به مغز ارسال می‌شود. در مغز، محرک‌های ورودی به سرعت پردازش می‌شوند و با اعصاب مغزی ارتباط برقرار می‌کنند. سپس، مغز سیگنال‌هایی را به قسمت‌‌های مختلف دیگر بدن ارسال می‌کند.

این‌ سیگنال‌ها می‌توانند سیگنال‌های جسمی‌ باشند و حرکات ارادی را اعمال ‌کنند. اعصابی که سیگنال‌های جسمی یا سوماتیکی را به ماهیچه‌های اسکلتی و ماهیچه زبان منتقل می‌کنند، بخشی از «دستگاه عصبی پیکری یا سوماتیک» (Somatic Nervous System) ‌هستند.

از طرف دیگر، سیگنال‌های ارسالی از مغز می‌توانند سیگنال‌‌های خود مختار باشند، که بر روی غدد، عضلات صاف و سایر قسمت‌هایی که عموماً بخشی از پاسخ‌های غیرارادی هستند، عمل می‌کنند. این اعصاب بخشی از «دستگاه عصبی خودمختار» (Autonomic Nervous System) هستند. دستگاه عصبی خودمختار به دستگاه عصبی «سمپاتیک» (Sympathetic Nervous System) و «پاراسمپاتیک» (Parasympathetic Nervous System) تقسیم می‌شود.

کارکرد هماهنگ دو دستگاه عصبی سمپاتیک و پاراسمپاتیک موجب حفظ حالت پایدار بدن می‌شوند. سیستم سمپاتیک و پاراسمپاتیک در دو جهت مخالف هم فعالیت می‌کنند، به طوری که سیستم سمپاتیک نقش تحریکی و سیستم پاراسمپاتیک نقش مهاری را در بدن انجام می‌دهند.

پیشنهاد می کنم مقاله وظایف سیستم عصبی را نیز در سایت دکتر جباری مطالعه کنید.