Centralny układ nerwowy składa się z mózgu i rdzenia kręgowego. Jest określany jako „centralny”, ponieważ łączy informacje z całego ciała i koordynuje aktywność całego organizmu.
W tym artykule przedstawiono krótki przegląd centralnego układu nerwowego (OUN). Przyjrzymy się typom zaangażowanych komórek, różnym regionom mózgu, zespołowi kręgosłupa oraz temu, w jaki sposób choroba OUN może być dotknięta chorobą i obrażeniami.
Szybkie fakty dotyczące centralnego układu nerwowego
Oto kilka kluczowych punktów dotyczących centralnego układu nerwowego. Więcej szczegółów i dodatkowe informacje znajdują się w głównym artykule.
- OUN składa się z mózgu i rdzenia kręgowego.
- Mózg jest najbardziej złożonym narządem w ciele i zużywa 20 procent całkowitego tlenu, którym oddychamy.
- Mózg składa się z około 100 miliardów neuronów, z których każdy jest połączony z tysiącami.
- Mózg można podzielić na cztery główne płaty: skroniowy, ciemieniowy, potyliczny i czołowy.
Czym jest centralny układ nerwowy?
OUN składa się z mózgu i rdzenia kręgowego.
Mózg jest chroniony przez czaszkę (jamę czaszki), a rdzeń kręgowy przemieszcza się z tylnej części mózgu, w dół od środka kręgosłupa, zatrzymując się w okolicy lędźwiowej dolnej części pleców.
Mózg i rdzeń kręgowy są umieszczone w ochronnej trójwarstwowej membranie zwanej oponami opon mózgowych.
Centralny układ nerwowy został dokładnie przebadany przez anatomów i fizjologów, ale wciąż posiada wiele sekretów; kontroluje nasze myśli, ruchy, emocje i pragnienia. Kontroluje również nasz oddech, tętno, wydzielanie hormonów, temperaturę ciała i wiele innych.
Siatkówka, nerw wzrokowy, nerwy węchowe i nabłonek węchowy są czasami uważane za część OUN obok mózgu i rdzenia kręgowego. Dzieje się tak dlatego, że łączą się one bezpośrednio z tkanką mózgową bez pośrednich włókien nerwowych.
Poniżej przyjrzymy się niektórym częściom OUN bardziej szczegółowo, zaczynając od mózgu.
Mózg
Mózg jest najbardziej złożonym organem w ludzkim ciele; kora mózgowa (najbardziej zewnętrzna część mózgu i największa część objętościowa) zawiera około 15-33 miliardów neuronów, z których każdy jest połączony z tysiącami innych neuronów.
W sumie około 100 miliardów neuronów i 1000 miliardów komórek glejowych tworzy ludzki mózg. Nasz mózg zużywa około 20 procent całkowitej energii naszego ciała.
Mózg jest centralnym modułem kontrolnym ciała i koordynuje aktywność. Od ruchu fizycznego po wydzielanie hormonów, tworzenie wspomnień i uczucie emocji.
Aby wykonać te funkcje, niektóre sekcje mózgu mają dedykowane role. Jednak wiele wyższych funkcji – rozumowanie, rozwiązywanie problemów, kreatywność – angażuje różne obszary współpracujące w sieci.
Mózg jest z grubsza podzielony na cztery płaty:
Płat temporalny (zielony): ważny w przetwarzaniu danych sensorycznych i przypisywaniu mu znaczenia emocjonalnego.
Zajmuje się także tworzeniem długotrwałych wspomnień. Niektóre aspekty percepcji językowej również znajdują się tutaj.
Płat potyliczny (fioletowy): obszar przetwarzania mózgu, w którym znajduje się kora wzrokowa.
Płat ciemieniowy (żółty): płat ciemieniowy integruje informacje zmysłowe, w tym dotyk, świadomość przestrzenną i nawigację.
Dotykowa stymulacja ze skóry jest ostatecznie wysyłana do płata ciemieniowego. Odgrywa również rolę w przetwarzaniu języka.
Płat czołowy (różowy): umieszczony z przodu mózgu, płat czołowy zawiera większość neuronów wrażliwych na dopaminę i jest zaangażowany w uwagę, nagrodę, pamięć krótkotrwałą, motywację i planowanie.
Regiony mózgu
Następnie przyjrzymy się konkretnym regionom mózgu w nieco bardziej szczegółowym zakresie:
Zwojów podstawy: zaangażowane w kontrolę dobrowolnych ruchów motorycznych, uczenia proceduralnego i decyzje dotyczące tego, które czynności motoryczne wykonywać. Choroby, które mają wpływ na ten obszar, obejmują chorobę Parkinsona i chorobę Huntingtona.
Móżdżek: zajmuje się głównie precyzyjną kontrolą motoryczną, ale także językiem i uwagą. Jeśli móżdżek jest uszkodzony, pierwotnym objawem jest zaburzona kontrola motoryczna, znana jako ataksja.
Obszar Broki: ten mały obszar po lewej stronie mózgu (czasami po prawej stronie u osób leworęcznych) jest ważny w przetwarzaniu języka. Po uszkodzeniu osoba ma trudności z mówieniem, ale wciąż rozumie mowę. Jąkanie jest czasem związane z niedostatecznym obszarem Broki.
Ciało modzelowate: szeroki pas włókien nerwowych, które łączą lewą i prawą półkulę. Jest to największa struktura istoty białej w mózgu i umożliwia komunikację między dwiema półkulami. Dzieci z dysleksją mają mniejsze modzelki ciała; ludzie leworęczni, oburęczni i muzycy zazwyczaj mają większych.
Medulla oblongata: rozciągający się poniżej czaszki, bierze udział w mimowolnych czynnościach, takich jak wymioty, oddychanie, kichanie i utrzymywanie prawidłowego ciśnienia krwi.
Podwzgórze: siedząc tuż nad pniem mózgu i mniej więcej wielkości migdałów, podwzgórze wydziela wiele neurohormonów i wpływa na kontrolę temperatury ciała, pragnienie i głód.
Thalamus: umieszczony w centrum mózgu, wzgórze otrzymuje odbiór sensoryczny i motoryczny i przekazuje go reszcie kory mózgowej. Bierze udział w regulacji świadomości, snu, świadomości i czujności.
Amygdala: dwa jądra w kształcie migdałów głęboko w płatach skroniowych. Są zaangażowani w podejmowanie decyzji, pamięć i reakcje emocjonalne; szczególnie negatywne emocje.
Rdzeń kręgowy
Rdzeń kręgowy, przebiegający prawie całą długość grzbietu, przenosi informacje między mózgiem i ciałem, ale także wykonuje inne zadania.
Z pnia mózgu, gdzie rdzeń kręgowy spotyka się z mózgiem, 31 nerwów rdzeniowych dostaje się do przewodu.
Wzdłuż swojej długości łączy się z nerwami obwodowego układu nerwowego (PNS), które biegną od skóry, mięśni i stawów.
Polecenia motoryczne z mózgu przemieszczają się od kręgosłupa do mięśni, a informacje zmysłowe przemieszczają się z tkanek czuciowych – takich jak skóra – w kierunku rdzenia kręgowego, a ostatecznie do mózgu.
Rdzeń kręgowy zawiera obwody, które kontrolują określone reakcje refleksyjne, takie jak mimowolny ruch, jaki może wykonać twoje ramię, jeśli twój palec dotknie płomienia.
Obwody w kręgosłupie mogą również generować bardziej złożone ruchy, takie jak chodzenie. Nawet bez wpływu z mózgu, nerwy rdzeniowe mogą koordynować wszystkie mięśnie niezbędne do chodzenia. Na przykład, jeśli mózg kota jest oddzielony od kręgosłupa tak, że jego mózg nie ma kontaktu z jego ciałem, to zacznie spontanicznie chodzić po umieszczeniu go na bieżni. Mózg jest wymagany tylko do zatrzymania i rozpoczęcia procesu lub wprowadzenia zmian, jeśli na przykład obiekt pojawi się na twojej ścieżce.
Biała i szara materia
OUN można z grubsza podzielić na białą i szarą masę. Ogólnie rzecz biorąc, mózg składa się z zewnętrznej kory szarej materii i wewnętrznego obszaru, w którym znajdują się obszary białej istoty.
Oba rodzaje tkanek zawierają komórki glejowe, które chronią i wspierają neurony. Istota biała składa się głównie z aksonów (projekcji nerwów) i oligodendrocytów – typu komórki glejowej, podczas gdy istota szara składa się głównie z neuronów.
Centralne komórki glejowe
Nazywana również neuroglia, komórki glejowe są często nazywane komórkami pomocniczymi dla neuronów. W mózgu przewyższają liczbę komórek nerwowych 10 do 1.
Bez komórek glejowych rozwijające się nerwy często gubią swoją drogę i walczą o utworzenie funkcjonujących synaps.
Komórki glejowe znajdują się zarówno w OUN, jak i PNS, ale każdy z nich ma różne typy. Poniżej znajdują się krótkie opisy typów komórek glejowych OUN:
Astrocyty: komórki te mają liczne projekcje i zakotwiczają neurony do ich dopływu krwi. Regulują także lokalne środowisko, usuwając nadmiar jonów i przetwarzając neuroprzekaźniki.
Oligodendrocyty: odpowiedzialne za tworzenie osłonki mielinowej – ta cienka warstwa pokrywa komórki nerwowe, pozwalając im szybko i skutecznie wysyłać sygnały.
Komórki wyściółkowe: wyściełające rdzeń kręgowy i komory mózgu (przestrzenie wypełnione płynem), tworzą i wydzielają płyn mózgowo-rdzeniowy (CSF) i utrzymują krążenie za pomocą rzęsopodobnych rzęsek.
Radialny glej: działaj jako rusztowanie dla nowych komórek nerwowych podczas tworzenia układu nerwowego zarodka.
Nerwy czaszkowe
Nerwy czaszkowe są 12 parami nerwów, które powstają bezpośrednio z mózgu i przechodzą przez otwory w czaszce, zamiast przemieszczać się wzdłuż rdzenia kręgowego. Nerwy te zbierają i przesyłają informacje między mózgiem a częściami ciała – głównie szyją i głową.
Spośród tych 12 par, nerwy węchowe i wzrokowe powstają z przodomózgowia i są uważane za część ośrodkowego układu nerwowego:
Nerwy powięziowe (nerw czaszki I): przekazują informacje o zapachach z górnej części jamy nosowej do węchowych wężyków na podstawie mózgu.
Nerwy wzrokowe (nerw czaszkowy II): przenoszą informacje wzrokowe z siatkówki do pierwotnych jąder wzrokowych mózgu. Każdy nerw wzrokowy składa się z około 1,7 miliona włókien nerwowych.
Choroby centralnego układu nerwowego
Poniżej znajdują się główne przyczyny zaburzeń wpływających na OUN:
Uraz: w zależności od miejsca urazu objawy mogą się znacznie różnić od paraliżu do zaburzeń nastroju.
Infekcje: niektóre drobnoustroje i wirusy mogą atakować CNS; obejmują one grzyby, takie jak kryptokokowe zapalenie opon mózgowych; pierwotniaki, w tym malaria; bakterie, tak jak w przypadku trądu lub wirusów.
Degeneracja: w niektórych przypadkach rdzeń kręgowy lub mózg może się zdegenerować. Jednym z przykładów jest choroba Parkinsona, która obejmuje stopniowe zwyrodnienie komórek produkujących dopaminę w zwojach podstawy mózgu.
Wady strukturalne: najczęstszymi przykładami są wady wrodzone; w tym bezmózgowie, w których brakuje części czaszki, mózgu i skóry głowy przy porodzie.
Nowotwory: zarówno nowotworowe, jak i nienowotworowe guzy mogą wpływać na ośrodkowy układ nerwowy. Oba typy mogą powodować uszkodzenia i powodować szereg objawów w zależności od miejsca ich rozwoju.
Choroby autoimmunologiczne: w niektórych przypadkach układ immunologiczny pacjenta może wywołać atak na zdrowe komórki. Na przykład, ostre rozsiane zapalenie mózgu i rdzenia charakteryzuje się odpowiedzią immunologiczną na mózg i rdzeń kręgowy, atakowanie mieliny (izolacja nerwów), a zatem niszczenie istoty białej.
Udar: udar to przerwanie dopływu krwi do mózgu; wynikający z tego brak tlenu powoduje śmierć tkanki w dotkniętym obszarze.
Różnica między OUN a obwodowym układem nerwowym
Termin obwodowy układ nerwowy (PNS) odnosi się do dowolnej części układu nerwowego, która leży poza mózgiem i rdzeniem kręgowym. OUN jest oddzielony od obwodowego układu nerwowego, chociaż oba systemy są ze sobą połączone.
Istnieje wiele różnic między OUN a PNS; jedną różnicą jest wielkość komórek. Aksony nerwowe OUN – smukłe projekcje komórek nerwowych, które przenoszą impulsy – są znacznie krótsze. Osiowe nerwy PNS mogą mieć długość do 1 metra (na przykład nerw, który aktywuje duży palec), podczas gdy w OUN rzadko są dłuższe niż kilka milimetrów.
Inna ważna różnica między OUN i PNS obejmuje regenerację (odrastanie komórek).Znaczna część PNS ma zdolność do regeneracji; jeśli nerw w palcu zostanie odcięty, może odrastać. OUN nie ma jednak tej zdolności.
Składniki ośrodkowego układu nerwowego dzielą się dalej na niezliczoną ilość części. Poniżej opiszemy niektóre z tych sekcji nieco bardziej szczegółowo.
