Τι είναι το κεντρικό νευρικό σύστημα; ορισμός, λειτουργία & μέρη

• Κεντρικός Οδηγός Θεραπείας Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (CNS)

Τι πρέπει να γνωρίζετε για το κεντρικό νευρικό σύστημα (CNS);

Εικόνα των λειτουργιών του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος

Το κεντρικό νευρικό σύστημα αποτελείται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Ο εγκέφαλος διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στον έλεγχο των περισσότερων σωματικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της συνειδητοποίησης, των κινήσεων, των αισθήσεων, των σκέψεων, της ομιλίας και της μνήμης. Ορισμένες αντανακλαστικές κινήσεις μπορούν να εμφανιστούν μέσω μονοπατιών του νωτιαίου μυελού χωρίς τη συμμετοχή των δομών του εγκεφάλου. Ο νωτιαίος μυς συνδέεται με ένα τμήμα του εγκεφάλου που ονομάζεται εγκεφαλικό επεισόδιο και διέρχεται από το σπονδυλικό σωλήνα. Τα κρανιακά νεύρα εξέρχονται από το εγκεφαλικό. Οι ρίζες των νεύρων εξέρχονται από το νωτιαίο μυελό και στις δύο πλευρές του σώματος. Το νωτιαίο μυελό μεταφέρει σήματα (μηνύματα) εμπρός και πίσω μεταξύ του εγκεφάλου και των περιφερικών νεύρων.

Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό περιβάλλει τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό και επίσης κυκλοφορεί μέσα στις κοιλότητες (αποκαλούμενες κοιλίες) του κεντρικού νευρικού συστήματος. Τα λεπτωμένα που περιβάλλουν τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό κυκλοφορεί ανάμεσα σε 2 μηνιγγικά στρώματα που ονομάζονται πεδιά και αραχνοειδείς (ή πια-αραχνοειδή μεμβράνες). Το εξωτερικό, παχύτερο στρώμα εξυπηρετεί το ρόλο μιας προστατευτικής ασπίδας και ονομάζεται σκληρό υλικό. Η βασική μονάδα του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι ο νευρώνας (νευρικό κύτταρο). Δισεκατομμύρια νευρώνες επιτρέπουν στα διάφορα μέρη του σώματος να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Ένα λιπαρό υλικό που ονομάζεται μυελίνη περιβάλλει τα νευρικά κύτταρα για να τα μονώνει και να επιτρέπει στα νεύρα να επικοινωνούν γρήγορα.

Ο εγκέφαλος και ο τελετουργικός

Εικόνα των τμημάτων του εγκεφάλου και του κερατοειδούς

Το εγκεφαλικό είναι το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου και ελέγχει τις εθελοντικές ενέργειες, την ομιλία, τις αισθήσεις, τη σκέψη και τη μνήμη.

Η επιφάνεια του εγκεφαλικού φλοιού έχει αυλακώσεις ή πτυχώσεις (που λέγονται sulci), οι μεγαλύτερες από τις οποίες ονομάζονται σχισμές. Μερικές ρωγμές χωρίζουν τους λοβούς.

Οι συσπάσεις του φλοιού δίνουν μια σκουλήκι εμφάνιση. Κάθε συνέλιξη οριοθετείται από δύο θόλους και ονομάζεται επίσης και gyrus (gyri σε πληθυντικό). Ο εγκεφάλου χωρίζεται σε δύο μισά, γνωστά ως το δεξί και το αριστερό ημισφαίριο. Μια μάζα ινών που ονομάζεται corpus callosum συνδέει τα ημισφαίρια. Το δεξιό ημισφαίριο ελέγχει τις εθελοντικές κινήσεις των άκρων στην αριστερή πλευρά του σώματος και το αριστερό ημισφαίριο ελέγχει τις εθελοντικές κινήσεις των άκρων στη δεξιά πλευρά του σώματος. Σχεδόν κάθε άτομο έχει ένα κυρίαρχο ημισφαίριο. Κάθε ημισφαίριο χωρίζεται σε τέσσερις λοβούς, ή περιοχές, οι οποίες είναι διασυνδεδεμένες.

• Οι μετωπικοί λοβοί βρίσκονται στο εμπρόσθιο τμήμα του εγκεφάλου και είναι υπεύθυνοι για εθελοντική κίνηση και, μέσω των συνδέσεών τους με άλλους λοβούς, συμμετέχουν στην εκτέλεση διαδοχικών εργασιών. ομιλία; ικανότητες οργάνωσης; και ορισμένες πτυχές της συμπεριφοράς, της διάθεσης και της μνήμης.
• Οι βρεγματικοί λοβές βρίσκονται πίσω από τους μετωπικούς λοβούς και μπροστά από τους ινιακούς λοβούς. Επεξεργάζονται αισθητηριακές πληροφορίες όπως η θερμοκρασία, ο πόνος, η γεύση και η αφή. Επιπλέον, η επεξεργασία περιλαμβάνει πληροφορίες σχετικά με τους αριθμούς, την προσοχή στη θέση των σωματικών τμημάτων του ατόμου, τον χώρο γύρω από το σώμα του και τη σχέση του με αυτό το χώρο.
• Οι κροταφικοί λοβοί βρίσκονται σε κάθε πλευρά του εγκεφάλου. Επεξεργάζονται πληροφορίες μνήμης και ακουστικής (ακρόασης) και λειτουργίες ομιλίας και γλώσσας.
• Οι ινιακοί λοβοί βρίσκονται στο πίσω μέρος του εγκεφάλου. Λαμβάνουν και επεξεργάζονται οπτικές πληροφορίες.

Ο φλοιός, που ονομάζεται επίσης φαιά ουσία, είναι το πιο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου και περιέχει κυρίως νευρωνικά σώματα (το τμήμα των νευρώνων όπου βρίσκεται ο πυρήνας κυττάρου που περιέχει ΟΝΑ). Η γκρίζα ύλη συμμετέχει ενεργά στην αποθήκευση και επεξεργασία πληροφοριών. Μία απομονωμένη συστάδα νευρικών κυττάρων στη γκρίζα ύλη ονομάζεται πυρήνας (για να διαφοροποιηθεί από τον πυρήνα των κυττάρων). Τα κύτταρα της γκρίζας ύλης επεκτείνουν τις προεξοχές τους, που ονομάζονται άξονες, σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου.

Οι ίνες που αφήνουν τον φλοιό να διεγείρουν παρορμήσεις προς άλλες περιοχές ονομάζονται διεγερτικές ίνες και οι ίνες που πλησιάζουν τον φλοιό από άλλες περιοχές του νευρικού συστήματος ονομάζονται προσαγωγές (νεύρα ή οδοί). Οι ίνες που πηγαίνουν από τον φλοιό του κινητήρα στο εγκεφαλικό (για παράδειγμα, το pons) ή το νωτιαίο μυελό λαμβάνουν ένα όνομα που αντανακλά γενικά τις συνδέσεις (δηλαδή, το corticopontine του πρώτου και του corticospinal tract για τον τελευταίο). Οι άξονες περιβάλλονται στην πορεία τους έξω από την γκρίζα ύλη από τη μυελίνη, η οποία έχει μια αστραφτερή εμφάνιση λευκού χρώματος και έτσι δημιουργεί τον όρο λευκή ύλη.

Οι περιοχές του φλοιού λαμβάνουν τα ονόματά τους σύμφωνα με τη γενική τους λειτουργία ή το όνομα του λοβού. Εάν είναι υπεύθυνος για τη λειτουργία του κινητήρα, η περιοχή ονομάζεται φλοιός του κινητήρα. Εάν είναι υπεύθυνος για την αισθητηριακή λειτουργία, η περιοχή ονομάζεται αισθητηριακός ή αισθητικός φλοιός. Η λιπασματοσκοπία ή ο οπτικός φλοιός βρίσκεται στον ινιακό λοβό (ο οποίος επίσης ονομάζεται ινιακή φλοιός) και λαμβάνει οπτική εισροή. Ο ακουστικός φλοιός, εντοπισμένος στον κροταφικό λοβό, επεξεργάζεται τους ήχους ή τη λεκτική εισαγωγή. Η γνώση της ανατομικής προβολής των ινών των διαφόρων οδών και η σχετική αναπαράσταση των περιοχών του σώματος στον φλοιό συχνά επιτρέπει στους γιατρούς να εντοπίσουν σωστά έναν τραυματισμό και το σχετικό του μέγεθος, μερικές φορές με μεγάλη ακρίβεια.

Οι κεντρικές δομές του εγκεφάλου

Εικόνα των τμημάτων του εγκεφάλου και του κερατοειδούς

Οι κεντρικές δομές του εγκεφάλου περιλαμβάνουν τον θάλαμο, τον υποθάλαμο και την υπόφυση. Ο ιππόκαμπος βρίσκεται στον κροταφικό λοβό αλλά συμμετέχει στην επεξεργασία της μνήμης και των συναισθημάτων και διασυνδέεται με τις κεντρικές δομές. Άλλες δομές είναι τα βασικά γάγγλια, τα οποία αποτελούνται από τη γκρίζα ύλη και περιλαμβάνουν την αμυγδαλή (εντοπισμένη στον κροταφικό λοβό), τον πυρήνα του κελύφους και τον φακοειδή πυρήνα (putamen και globus pallidus). Επειδή οι καλαμιώνες και οι κηλίδες είναι δομικά παρόμοιες, οι νευροπαθολόγοι έχουν σχεδιάσει για αυτούς το συλλογικό όρο striatum.

• Ο θάλαμος ενσωματώνει και μεταδίδει αισθητηριακές πληροφορίες στον φλοιό των βρεγματικών, κροταφικών και ινιακών λοβών. Ο θάλαμος βρίσκεται στο χαμηλότερο κεντρικό τμήμα του εγκεφάλου (δηλαδή στο πάνω μέρος του εγκεφάλου) και βρίσκεται μεσαία στα βασικά γάγγλια. Τα ημισφαίρια του εγκεφάλου βρίσκονται στον θάλαμο. Άλλοι ρόλοι του θαλαμού περιλαμβάνουν έλεγχο κινητήρα και μνήμης.
• Ο υποθάλαμος, που βρίσκεται κάτω από τον θάλαμο, ρυθμίζει τις αυτόματες λειτουργίες όπως η όρεξη, η δίψα και η θερμοκρασία του σώματος. Επίσης, εκκρίνει ορμόνες που διεγείρουν ή καταστέλλουν την απελευθέρωση ορμονών (για παράδειγμα, αυξητικών ορμονών) στην υπόφυση.
• Ο υποφυσιακός αδένας βρίσκεται στη βάση του εγκεφάλου. Η υπόφυση παράγει ορμόνες που ελέγχουν πολλές λειτουργίες άλλων ενδοκρινών αδένων. Ρυθμίζει την παραγωγή πολλών ορμονών που έχουν ρόλο στην ανάπτυξη, το μεταβολισμό, τη σεξουαλική απόκριση, την ισορροπία υγρών και ορυκτών και την απόκριση στο στρες.
• Οι κοιλίες είναι κοιλότητες γεμάτες εγκεφαλονωτιαίο υγρό στο εσωτερικό των εγκεφαλικών ημισφαιρίων.

Η βάση του εγκεφάλου

Εικόνα των τμημάτων του εγκεφάλου και του κερατοειδούς

Η βάση του εγκεφάλου περιέχει την παρεγκεφαλίδα και το εγκεφαλικό. Αυτές οι δομές εξυπηρετούν πολύπλοκες λειτουργίες. Παρακάτω είναι μια απλοποιημένη έκδοση αυτών των ρόλων:

• Παραδοσιακά, η παρεγκεφαλίδα είναι γνωστό ότι ελέγχει την ισορροπία και το συντονισμό και συμβάλλει στη δημιουργία μυϊκού τόνου. Πρόσφατα έγινε φανερό ότι η παρεγκεφαλίδα διαδραματίζει πιο διαφορετικούς ρόλους, όπως η συμμετοχή σε ορισμένους τύπους μνήμης και η άσκηση πολύπλοκων επιρροών στις μουσικές και μαθηματικές δεξιότητες.
• Το στέλεχος συνδέει τον εγκέφαλο με το νωτιαίο μυελό. Περιλαμβάνει τον μεσαίο εγκέφαλο, τα pons και το medulla oblongata. Είναι μια συμπαγής δομή στην οποία πολλαπλά μονοπάτια περνούν από τον εγκέφαλο στο νωτιαίο μυελό και αντίστροφα. Για παράδειγμα, τα νεύρα που προκύπτουν από πυρήνες κρανιακού νεύρου εμπλέκονται με κινήσεις των ματιών και εξέρχονται από το στέλεχος σε διάφορα επίπεδα. Η βλάβη στο στέλεχος μπορεί να επηρεάσει διάφορες σωματικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, αν τραυματιστεί ο κορτικοστροφικός σωλήνας, εμφανίζεται απώλεια της κινητικής λειτουργίας (παράλυση) και μπορεί να συνοδεύεται από άλλα νευρολογικά ελλείμματα, όπως ανωμαλίες στην κίνηση των ματιών, που αντανακλούν τον τραυματισμό στα κρανιακά νεύρα ή τις οδούς τους στο εγκεφαλικό στέλεχος .
  • Ο μεσεγκεφάλιος βρίσκεται κάτω από τον υποθάλαμο. Κάποια κρανιακά νεύρα που είναι επίσης υπεύθυνα για τον έλεγχο μυών των ματιών εξέρχονται από τον μεσεγκεφάλο.
  • Το pons χρησιμεύει ως γέφυρα μεταξύ του μεσεγκεφάλου και του medulla oblongata. Το pons περιέχει επίσης τους πυρήνες και τις ίνες των νεύρων που εξυπηρετούν τον έλεγχο των μυών, τη μυϊκή δύναμη του προσώπου και άλλες λειτουργίες.
  • Το medulla oblongata είναι το χαμηλότερο μέρος του εγκεφαλικού στελέχους και είναι διασυνδεδεμένο με τον αυχενικό νωτιαίο μυελό. Το medulla oblongata επίσης βοηθάει στον έλεγχο των ακούσιων ενεργειών, συμπεριλαμβανομένων των ζωτικών διεργασιών, όπως ο καρδιακός ρυθμός, η αρτηριακή πίεση και η αναπνοή, και μεταφέρει την κορτικοστεροειδή (δηλαδή την κινητική λειτουργία) προς το νωτιαίο μυελό.

Περιφερικό νευρικό σύστημα

Οι νευρικές ίνες που εξέρχονται από το εγκεφαλικό και το νωτιαίο μυελό γίνονται μέρος του περιφερικού νευρικού συστήματος. Τα κρανιακά νεύρα εξέρχονται από το στέλεχος και λειτουργούν ως μεσολαβητές του περιφερικού νευρικού συστήματος πολλών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένων των κινήσεων των ματιών, της δύναμης του προσώπου και της αίσθησης, της ακοής και της γεύσης.

Το οπτικό νεύρο θεωρείται κρανιακό νεύρο αλλά γενικά επηρεάζεται από ασθένεια του κεντρικού νευρικού συστήματος που είναι γνωστή ως πολλαπλή σκλήρυνση και για τους λόγους αυτούς θεωρείται ότι αντιπροσωπεύει μια επέκταση της συσκευής του κεντρικού νευρικού συστήματος που ελέγχει την όραση . Στην πραγματικότητα, οι γιατροί μπορούν να διαγνώσουν φλεγμονή του κεφαλιού του οπτικού νεύρου χρησιμοποιώντας ένα οφθαλμοσκόπιο, σαν να ήταν τα μάτια ενός ατόμου ένα παράθυρο στο κεντρικό νευρικό σύστημα.

Οι ρίζες των νεύρων εξέρχονται από το νωτιαίο μυελό στο σημείο εξόδου μεταξύ δύο σπονδύλων και ονομάζονται σύμφωνα με το τμήμα του νωτιαίου μυελού από το οποίο προκύπτουν (μία οκτώ ρινική ρίζα του τραχήλου της μήτρας προκύπτει από το τμήμα του οσφυϊκού τμήματος του νωτιαίου μυελού οκτώ). Οι ρίζες των νεύρων είναι τοποθετημένες πρόσθια σε σχέση με το κορδόνι, εάν εκπέμπουν (για παράδειγμα, φέρουν εισροή προς τα άκρα) ή οπίσθια αν προσδεθούν (για παράδειγμα, στο νωτιαίο μυελό).

Οι ίνες που μεταφέρουν την είσοδο του κινητήρα στα άκρα και οι ίνες που φέρνουν αισθητηριακές πληροφορίες από τα άκρα στο νωτιαίο μυελό αυξάνονται μαζί για να σχηματίσουν ένα μικτό (κινητικό και αισθητικό) περιφερικό νεύρο. Κάποιες ρίζες των οσφυϊκών και όλων των ιερών νεύρων διατρέχουν μια μακρά διαδρομή προς τα κάτω στο κανάλι του νωτιαίου μυελού προτού βγουν σε μια δέσμη που μοιάζει με την ουρά ενός αλόγου, επομένως το όνομά του, cauda equina.

Ο νωτιαίος μυελός καλύπτεται επίσης, όπως ο εγκέφαλος, από την ουσία της πια και τις αραχνοειδείς μεμβράνες. Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό κυκλοφορεί γύρω από την πλατεία και κάτω από το εξωτερικό αραχνοειδές, και αυτός ο χώρος ονομάζεται επίσης υποαραχνοειδής χώρος. Οι ρίζες του ιπποειδούς cauda και οι ρίζες που συνθέτουν τις ρίζες των νεύρων από υψηλότερα τμήματα, λούζονται στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Η σκληρή περιφέρεια περιβάλλει το αραχνοειδές του νωτιαίου μυελού, όπως συμβαίνει στον εγκέφαλο.

Η νευροανατομική βάση για πολλαπλές λειτουργίες του εγκεφάλου υπεραπλουστεύεται στην παραπάνω σύνοψη. Ένα καλό παράδειγμα είναι το νευροανατομικό υπόστρωμα για τη λειτουργία μνήμης. Η βλάβη σε πολλαπλές περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να επηρεάσει τη μνήμη. Αυτές περιλαμβάνουν δομές όπως οι μετωπικοί και κροταφοί λοβοί, ο θάλαμος, η παρεγκεφαλίδα, τα πετάσματα, τα θηλαστικά σώματα και το έλασμα, καθώς και μια συνέλιξη πάνω από το κάλιο του σώματος που είναι γνωστή ως η κυτταρινούχος γύρος. Αυτές οι δομές μεταβάλλονται κατά ποικίλο τρόπο σε πολύπλοκες διαδικασίες όπως η αποθήκευση, η επεξεργασία ή η ανάκτηση μνήμης.

Το νωτιαίο μυελό

Εικόνα του τμήματος του νωτιαίου μυελού

Ο νωτιαίος μυελός είναι μια προέκταση του εγκεφάλου και περιβάλλεται από τα σπονδυλικά σώματα που σχηματίζουν τη σπονδυλική στήλη (βλ. Αρχείο πολυμέσων 3). Οι κεντρικές δομές του νωτιαίου μυελού αποτελούνται από γκρίζα ύλη (σώματα νευρικών κυττάρων) και οι εξωτερικοί ή οι περιβάλλοντες ιστοί αποτελούνται από λευκή ύλη.

Μέσα στο νωτιαίο μυελό είναι 30 τμήματα που ανήκουν σε 4 τμήματα (τραχηλικά, θωρακικά, οσφυϊκά, ιερά), με βάση την τοποθεσία τους:

• Οκτώ τμήματα του τραχήλου της μήτρας: Αυτά μεταδίδουν σήματα από ή προς περιοχές του κεφαλιού, του λαιμού, των ώμων, των βραχιόνων και των χεριών.
• Δώδεκα θωρακικά τμήματα: Αυτά μεταδίδουν σήματα από ή προς μέρος των βραχιόνων και των εμπρόσθιων και οπίσθιων θωρακικών και κοιλιακών περιοχών.
• Πέντε οσφυϊκά τμήματα: Αυτά μεταδίδουν σήματα από ή προς τα πόδια και τα πόδια και κάποια όργανα της πυέλου.
• Πέντε ιερά τμήματα: Αυτά μεταδίδουν σήματα από ή προς το κάτω μέρος της πλάτης και τους γλουτούς, τα πυελικά όργανα και τις γεννητικές περιοχές και μερικές περιοχές στα πόδια και τα πόδια.
• Ένα κοκκύσιο υπόλοιπο βρίσκεται στο κάτω μέρος του νωτιαίου μυελού.