سیستم عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع می‌شود و عملکردهای مهمی مانند تفکر، حرکت، احساسات، تنفس، ضربان قلب، هورمون‌ها و حرارت بدن را کنترل می‌کند. دلیل «مرکزی» بودن این سیستم این است که تمام اطلاعات بدن را ترکیب می‌کند و مسئولیت هماهنگی همه عملکردها را بر عهده دارد. اگر می‌خواهید بیشتر با دستگاه عصبی مرکزی، قسمت‌های مختلف آن، وظایف و بیماری‌های مهمش آشنا شوید، به خواندن این مقاله ادامه دهید.
سیستم عصبی مرکزی چیست؟
مغز و نخاع سیستم عصبی مرکزی را تشکیل می‌دهند. مغز توسط جمجمه محافظت می‌شود. نخاع از پشت مغز شروع می‌شود، از حفره وسط ستون فقرات عبور می‌کند و تا ناحیه لامبار پایین کمر ادامه می‌یاد. مغز و نخاع بین غشای سه‌لایه‌ای به‌نام پرده‌های مننژ قرار دارند.
متخصصان آناتومی و فیزیولوژی بارها سیستم عصبی مرکزی را بررسی کرده‌اند، اما هنوز هم اسرار زیادی دارد. این سیستم افکار، حرکات، احساسات و خواسته‌های ما را کنترل می‌کند. همچنین می‌تواند تنفس، ضربان قلب، ترشح بعضی هورمون‌ها، دمای بدن و بسیاری از عملکردهای دیگر ما را تنظیم کند.
گاهی اوقات شبکیه، عصب چشمی، عصب بویایی و بافت پوششی بویایی نیز قسمتی از سیستم عصبی مرکزی در نظر گرفته می‌شوند. دلیلش این است که این قسمت‌ها مستقیم و بدون سلول‌های عصبی رابط به مغز متصل‌اند.
آناتومی سیستم عصبی مرکزی
سیستم عصبی مرکزی از ۳ بخش اصلی تشکیل شده است: مغز، نخاع و سلول‌های عصبی (نورون‌ها). هر بخش از دستگاه عصبی مرکزی نقش مهمی در عملکردهای بدن دارد و این ۳ بخش با همکاری هم اطلاعات را دریافت و واکنش‌های بدن را کنترل می‌کنند.
۱. مغز
مغز پیچیده‌ترین عضو بدن انسان است. قشر مخ (خارجی‌ترین قسمت مغز و بزرگ‌ترین قسمت آن) شامل ۱۵ تا ۳۳میلیارد سلول عصبی است و هرکدام از آنها با هزاران سلول عصبی دیگر در ارتباط‌اند. در مجموع، حدود ۱۰۰میلیارد سلول عصبی و ۱۰۰۰میلیارد سلول نوروگلیا (کمکی) مغز انسان را تشکیل می‌دهند.
مغز مرکز کنترل بدن و هماهنگی فعالیت‌هاست. از حرکت جسمانی گرفته تا ترشح هورمون‌ها، ایجاد خاطره و احساس عواطف مختلف. برای انجام این وظایف، بعضی قسمت‌های مغز وظیفه‌های خاصی دارند. البته بیشتر عملکردهای پیچیده مانند استدلال، حل مسئله و خلاقیت با همکاری شبکه‌ای قسمت‌های مختلف انجام می‌شوند.
مغز به ۴ لوب تقسیم می‌شود:
- لوب تمپورال (گیجگاهی): برای درک حواس (مانند شنوایی) و ایجاد واکنش عاطفی به آنها مهم است. همچنین حافظه بلندمدت در این بخش قرار دارد. بعضی جنبه‌های درک زبان نیز به این ناحیه مربوط می‌شوند.
- لوب اکسیپیتال (پس‌سری): وظیفه درک بینایی را بر عهده دارد و مرکز بینایی را در خود جای داده است.
- لوب پاریتال (آهیانه‌ای): این قسمت اطلاعات حواس از جمله لامسه، درک فضا و مسیریابی را در خود جای می‌دهد. همچنین این بخش در درک زبان نقش دارد.
- بخش فرونتال (پیشانی): این قسمت در جلوی مغز قرار گرفته و بیشتر نورون‌های حساس به دوپامین را در خود جای داده است. این لوب در توجه، پاداش، حافظه کوتاه‌مدت، انگیزه و برنامه‌ریزی نقش دارد.
ناحیه‌های مختلف مغز
- عقده‌های قاعده‌ای مغز (Basal ganglia): این قسمت حرکات ارادی، یادگیری رویه‌ای و تصمیم‌گیری درباره حرکات را انجام می‌دهد. بیماری‌هایی مانند پارکینسون و هانتینگتون بر این ناحیه اثر می‌گذارند.
- مخچه (Cerebellum): بیشتر حرکات ظریف را کنترل می‌کند و اگر آسیب ببیند، علامت اصلی آن اختلال حرکات بدن یا آتاکسی است.
- ناحیه بروکا (Broca’s area): این ناحیه کوچک در قسمت چپ مغز قرار دارد، البته گاهی در افراد چپ‌دست در قسمت راست است و نقش مهمی در درک زبان ایفا می‌کند. اگر این بخش آسیب ببیند، فرد به‌سختی می‌تواند صحبت کند، اما صحبت‌های دیگران را می‌فهمد. گاهی اوقات لکنت زبان به‌علت فعالیت کم ناحیه برونکاست.
- جسم پینه‌ای (Corpus callosum): نوار پهنی از سلول‌های عصبی است که نیمکره چپ و راست مغز را به هم متصل می‌کند. این ناحیه به ۲ نیمکره اجازه می‌دهد با هم ارتباط برقرار کنند. کودکانی که به دیسلکسیا (خوانش‌پریشی) دچارند، جسم پینه‌ای کوچک‌تری دارند. این ناحیه در افراد چپ‌دست، دودست و موسیقی‌دانان بزرگ‌تر است.
- بصل‌النخاع: این ناحیه به پایین جمجمه می‌رسد و عملکردهای غیرارادی مانند استفراغ، تنفس، عطسه و حفظ فشار خون مناسب را کنترل می‌کند.
- هیپوتالاموس: این ناحیه بالای ساقه مغز قرار دارد و تقریبا به‌اندازه یک بادام است. نوروهورمون‌های زیادی از هیپوتالاموس ترشح می‌شوند و بر کنترل دمای بدن، تشنگی و گرسنگی تأثیر می‌گذارند.
- تالاموس: تالاموس در مرکز مغز قرار دارد و پس از دریافت اطلاعات حسی و حرکتی، آنها را به سایر بخش‌های قشر مخ می‌رساند. همچنین در تنظیم هوشیاری، خواب و آگاهی نقش دارد.
- آمیگدال یا بادامه مغز: دو هسته بادامی‌شکل هستند که در لوب تمپورال قرار دارند. این هسته‌ها در تصمیم‌گیری، حافظه و پاسخ‌های احساسی، مخصوصا احساسات منفی نقش دارند.
۲. نخاع
نخاع تقریبا در کل طول کمر کشیده شده است و اطلاعات را بین مغز و اعصاب جابه‌جا می‌کند. اعصاب سیستم عصبی محیطی که از پوست و ماهیچه‌ها و مفاصل می‌آیند، به نخاع می‌پیوندند و نخاع به ساقه مغز متصل می‌شود. فرمان‌های حرکتی از مغز به نخاع می‌روند و سپس به ماهیچه‌ها می‌رسند و اطلاعات حسی نیز از بافت‌های حسی مانند پوست به‌سمت نخاع می‌روند و سپس به مغز می‌رسند. البته نخاع شامل مدارهای عصبی که بعضی پاسخ‌های غیرارادی را کنترل می‌کنند نیز می‌شود. مثلا اگر دست شما به جسم داغ برخورد کند، واکنش نخاع باعث می‌شود دست خود را غیرارادی عقب بکشید.
همچنین مدارهای عصبی نخاع می‌توانند حرکات پیچیده‌تر مانند راه‌رفتن را ایجاد کنند. عصب‌های نخاع حتی بدون دریافت پیام از مغز هم می‌توانند همه ماهیچه‌ها را برای راه‌رفتن فعال کنند. مثلا اگر مغز گربه از ستون فقراتش جدا شود و هیچ ارتباطی با بدنش نداشته باشد، با گذاشتن او روی یک تردمیل شروع به راه‌رفتن می‌کند. مغز فقط برای شروع و پایان این پروسه یا تغییر آن (مثلا هنگامی که مانعی سر راه شما قرار می‌گیرد) ضروری است.
۳. سلول‌های عصبی
سلول‌های عصبی عناصر سازنده سیستم عصبی مرکزی هستند. میلیاردها سلول عصبی در سراسر بدن وجود دارند که با برقراری ارتباط با یکدیگر، واکنش‌ها و عمل‌های فیزیکی را ایجاد می‌کنند. بیشتر سلول‌های عصبی ۳ بخش اصلی دارند: دندریت، جسم سلولی و آکسون.
نورون‌ها از نظر عملکرد متفاوت‌اند و شامل نورون آوران (حسی)، نورون وابران (حرکتی) و نورون رابط می‌شوند:
- سلول‌های وابران حرکتی هستند و پیام‌ها را از مغز به دستگاه عصبی محیطی می‌رسانند.
- سلول‌های عصبی آوران حسی هستند و اطلاعات را از گیرنده‌های حواس به مغز منتقل می‌کنند.
- سلول‌های رابط نیز نورون‌های حسی و حرکتی را در سیستم عصبی مرکزی مرتبط می‌کنند.
سلول‌های نوروگلیای مرکزی
این سلول‌ها که سلول‌های گلیا نیز نامیده می‌شوند، سلول‌های کمکی نورون هستند. تعداد نورگلیاها در مغز ۱۰ برابر سلول‌های عصبی است. بدون این سلول‌ها، نورون‌های در حال تکامل معمولا دچار اختلال می‌شوند و نمی‌توانند ارتباط عصبی برقرار کنند. نوروگلیاها در سیستم عصبی مرکزی و محیطی دیده می‌شوند و انواع مختلفی دارند. انواع سلول‌های گلیا بافت عصبی مرکزی عبارت‌اند از:
- آستروسیت‌ها: این سلول‌ها ترشحات زیادی دارند و نورون‌ها را به خون موردنیازشان می‌رسانند. همچنین محیط سلول‌ها را با برداشتن یون‌های اضافه و بازجذب ناقل‌های عصبی تنظیم می‌کنند.
- الیگودندروسیت‌ها: مسئول ساخت غشای میلین هستند. این لایه نازک سلول‌های عصبی را می‌پوشاند و باعث انتقال سریع‌تر پیام‌ها می‌شود.
- سلول‌های اپندیمال: این سلول‌ها درون بطن‌های مغز و نخاع (فضاهایی پر از مایع) را می‌پوشانند، مایع مغزی‌نخاعی ترشح می‌کنند و آن را با مژک‌‌های شلاق‌مانند خود به گردش درمی‌آورند.
- گلیا رادیال: در ساخت سیستم عصبی جنین، به‌عنوان داربستی برای سلول‌های عصبی جدید عمل می‌کنند.
ساختارهای محافظ سیستم عصبی
سیستم عصبی مرکزی اهمیت زیادی دارد، بنابراین توسط ساختارهای مختلفی محافظت می‌شود. تمام این سیستم با استخوان محصور شده است. مغز توسط جمجه محافظت می‌شود و نخاع نیز درون ستون فقرات محفوظ است. همچنین هر دوی آنها با بافتی به‌نام پرده‌های مننژ پوشیده شده‌اند. ۳ لایه مننژ عبارت‌اند از:
- سخت‌شامه: سخت‌شامه یا دورا ماتر بالاترین لایه مننژ است و دقیقا زیر استخوان‌های جمجمه و ستون فقرات قرار دارد. این لایه از بافت پیوندی متراکم تشکیل شده است.
- عنکبوتیه: عنکبوتیه یا آرکانوئید دومین لایه مننژ است. این لایه شامل یک غشای شفاف عنکبوتی می‌شود که از فیبرهای کلاژن و الاستیک ساخته است.
- نرم‌شامه: نرم‌شامه یا پیاماتر داخلی‌ترین لایه مننژ است. این لایه از بافت پیوندی ظریف با رگ‌های خونی کوچک تشکیل شده است و وظیفه تغذیه مغز را بر عهده دارد.
تمام سیستم عصبی مرکزی در ماده‌ای به‌نام مایع مغزی‌نخاعی قرار دارد که محیط شیمیایی مناسبی برای انتقال مؤثر پیام‌های عصبی فراهم می‌کند و لایه‌ای محافظتی نیز محسوب می‌شود.
بیماری‌های سیستم عصبی مرکزی
- ضربه: بسته به محل جراحت، علائم می‌توانند از فلجی تا اختلالات خلقی متفاوت باشند.
- عفونت: بعضی میکروارگانیسم‌ها و ویروس‌ها می‌توانند به سیستم عصبی مرکزی حمله کنند. این میکروارگانیسم‌ها ممکن است قارچ باشند مانند کریپتوکوکال مننژیتیس، تک‌سلولی باشند مانند مالاریا، باکتری باشند مانند بیماری هنسن (جذام) یا ویروس باشند.
- تحلیل‌رفتن: در بعضی موارد، مغز یا نخاع می‌توانند تحلیل بروند. یک مثال آن بیماری پارکینسون است که شامل تحلیل تدریجی سلول‌های تولیدکننده دوپامین در عقده‌های قاعده‌ای می‌شود.
- ناهنجاری‌های ساختاری: مانند آنانسفالی که فرد دچار آن قسمت‌هایی از جمجمه، مغز و پوست سر را ندارند.
- تومورها: تومورهای سرطانی و غیرسرطانی می‌توانند بر بخش‌هایی از سیستم عصبی مرکزی اثر بگذارند. هر دو نوع می‌توانند به بیمار آسیب برسانند و بسته به محل ایجادشان، علائم مختلفی ایجاد کنند.
- بیماری‌های خودایمنی: در بعضی موارد، سیستم ایمنی افراد می‌تواند به سلول‌های سالم حمله کند. مثلا التهاب حاد منتشره مغزی ناشی از واکنش سیستم ایمنی علیه مغز و نخاع است که باعث حمله به میلین و نابودی سلول‌های سفید مغز می‌شود.
- سکته مغزی: به‌سبب سکته مغزی، جریان خون مغز دچار اختلال می‌شود، خون کافی به مغز نمی‌رسد و بافت‌ها در این ناحیه می‌میرند.
تفاوت دستگاه عصبی مرکزی و محیطی
سیستم عصبی محیطی شامل قسمت‌هایی از سیستم عصبی می‌شود که خارج از مغز و نخاع هستند. با اینکه این ۲ سیستم ارتباط زیادی دارند، سیستم عصبی مرکزی از سیستم عصبی محیطی جداست.
تفاوت‌های زیادی بین این دو وجود دارد. یکی از اصلی‌ترین تفاوت‌های آنها اندازه سلول‌هاست. آکسون سلول‌های عصبی سیستم مرکزی (شاخه‌های ظریف سلول که پیام‌های عصبی را منتقل می‌کنند) بسیار کوتاه‌ترند. آکسون‌های سیستم عصبی محیطی ممکن است به ۱ متر هم برسند (مثل عصبی که به انگشت بزرگ پا می‌رسد)، در حالی که آکسون‌های سیستم عصبی مرکزی به بیش از چند میلی‌متر نمی‌رسند.
یکی دیگر از تفاوت‌های اصلی دستگاه عصبی مرکزی و محیطی بازسازی سلول‌هاست. بیشتر سلول‌های سیستم عصبی محیطی توانایی بازسازی را دارند. مثلا اگر عصب انگشت فردی قطع شود، می‌تواند دوباره رشد کند، اما دستگاه عصبی مرکزی این قابلیت را ندارد.
سخن پایانی
سیستم عصبی مرکزی پیچیده‌ترین و مهم‌ترین سیستم در بدن ماست و وظایف زیادی بر عهده دارد. این سیستم که شامل مغز و نخاع است، باعث نفس‌کشیدن و تپیدن قلب می‌شود و ما را زنده نگه می‌دارد. همچنین تمام افکار، حرکات و خاطره‌ها نیز در این سیستم ایجاد می‌شوند. با اینکه بدن با استخوان‌ها، لایه‌های مننژ و مایع مغزی‌نخاعی از این سیستم محافظت می‌کند، ما نیز باید مراقب حیاتی‌ترین سیستم بدن خود باشیم.
