bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Κεντρικό Νευρικό Σύστημα:Ορισμός και συχνές ερωτήσεις

Μια επισκόπηση 

Σύμφωνα με τον ορισμό του κεντρικού νευρικού συστήματος, το ΚΝΣ αποτελείται από δύο συστατικά:

  • Ο εγκέφαλος
  • Ο νωτιαίος μυελός

Ονομάζεται «κεντρικό» επειδή ενσωματώνει πληροφορίες από όλο το σώμα και συντονίζει τη δράση σε ολόκληρο τον οργανισμό.

Το κρανίο, γνωστό και ως κρανιακή κοιλότητα, προστατεύει τον εγκέφαλο. Ο νωτιαίος μυελός πηγαίνει από τον οπίσθιο εγκέφαλο προς το μέσο του νωτιαίου μυελού και καταλήγει στην οσφυϊκή περιοχή του κάτω μέρους της πλάτης.

Οι μήνιγγες είναι μια προστατευτική μεμβράνη τριών στρωμάτων που περιβάλλει το νωτιαίο μυελό και τον εγκέφαλο.

Οι φυσιολόγοι και οι ανατόμοι έχουν ερευνήσει εκτενώς το κεντρικό νευρικό σύστημα, ωστόσο εξακολουθεί να διατηρεί πολλά μυστικά. Ρυθμίζει τις ακόλουθες λειτουργίες του κεντρικού νευρικού συστήματος στο σώμα μας:

  • Σκέψεις 
  • Ενέργειες
  • Συναισθήματα
  • Επιθυμίες

Επίσης, οι λειτουργίες του κεντρικού νευρικού συστήματος περιλαμβάνουν τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του πυρήνα μας, του καρδιακού παλμού, της αναπνοής, της έκκρισης ορμονών και πολλά άλλα.

Μαζί με τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό, το οπτικό νεύρο, ο αμφιβληστροειδής, το οσφρητικό επιθήλιο και τα οσφρητικά νεύρα θεωρούνται μερικές φορές μέρος του ΚΝΣ. Αυτό συμβαίνει επειδή κάνουν άμεσες συνδέσεις με τον εγκεφαλικό ιστό χωρίς να χρησιμοποιούν ενδιάμεσες νευρικές ίνες.

Ορισμός του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ)

Το ΚΝΣ είναι το κέντρο εξυπηρέτησης του σώματος και αποτελείται από τον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Και οι δύο θωρακίζονται από τρεις επικαλύψεις μεμβρανών γνωστές ως μήνιγγες.

Τώρα ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα συστατικά και τις λειτουργίες του κεντρικού νευρικού συστήματος, ξεκινώντας από τον εγκέφαλο.

Ο εγκέφαλος 

Ο εγκέφαλος είναι το πιο περίπλοκο όργανο στο ανθρώπινο σώμα. ο εγκεφαλικός φλοιός (το πιο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου και το μεγαλύτερο σε όγκο) έχει περίπου 15-33 δισεκατομμύρια νευρώνες, καθένας από τους οποίους συνδέεται με χιλιάδες άλλους νευρώνες.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος περιλαμβάνει περίπου 1.000 δισεκατομμύρια γλοιακά (υποστηρικτικά) κύτταρα και 100 δισεκατομμύρια νευρώνες. Ο εγκέφαλός μας καταναλώνει περίπου το 20% της συνολικής σωματικής μας ενέργειας. Ο εγκέφαλος είναι η κύρια μονάδα ελέγχου του σώματος που συντονίζει δραστηριότητες από τη σωματική κίνηση έως την παραγωγή ορμονών, το σχηματισμό μνήμης και το συναισθηματικό συναίσθημα.

Ορισμένα μέρη του εγκεφάλου είναι εξειδικευμένα στην εκτέλεση αυτών των καθηκόντων. Ωστόσο, πολλές ανώτερες δραστηριότητες, όπως η επίλυση προβλημάτων, η συλλογιστική και η δημιουργικότητα, απαιτούν διαφορετικές περιοχές να συνεργάζονται σε δίκτυα.

Ο εγκέφαλος διαχωρίζεται περαιτέρω σε τέσσερις λοβούς:

  • Κροταφικός λοβός
  • Ινιακός λοβός
  • Βεγματικός λοβός
  • Μπροστινός λοβός

Εξετάστε το διάγραμμα του κεντρικού νευρικού συστήματος που δόθηκε παραπάνω για να κατανοήσετε τους λοβούς του εγκεφάλου.

Κροταφικός λοβός

  • Είναι υπεύθυνο για την επεξεργασία των αισθητηριακών πληροφοριών και την απόδοση συναισθηματικού νοήματος σε αυτές.
  • Είναι επίσης σημαντικό για το σχηματισμό μακροχρόνιων αναμνήσεων. Η αντίληψη της γλώσσας καλύπτεται επίσης σε αυτήν την ενότητα.

Ινιακός λοβός

  • Είναι η οπτική περιοχή επεξεργασίας του εγκεφάλου, η οποία στεγάζει τον οπτικό φλοιό.

Βρεγματικός λοβός

  • Συνδυάζει αισθητηριακές πληροφορίες όπως χωρική επίγνωση, αφή και πλοήγηση.
  • Δέχεται αισθήσεις αφής από το δέρμα.
  • Βοηθά επίσης στην επεξεργασία της γλώσσας.

Μετωπικός λοβός

  • Καταλαμβάνει την μπροστινή περιοχή του εγκεφάλου 
  • Περιλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος των ευαίσθητων στη ντοπαμίνη νευρώνων.
  • Συμμετέχει στην ανταμοιβή, τα κίνητρα, την προσοχή, τη βραχυπρόθεσμη μνήμη και τον προγραμματισμό.

Περιοχές του εγκεφάλου 

Στη συνέχεια, θα ρίξουμε μια ματιά σε ορισμένες συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου:

Βασικά γάγγλια

  • Ελέγχει τις εκούσιες κινήσεις, κάνει κρίσεις και μαθαίνει διαδικασίες.
  • Η νόσος του Huntington και η νόσος του Πάρκινσον είναι δύο ασθένειες που επηρεάζουν αυτήν την περιοχή.

Παρεγκεφαλίδα 

  • Είναι κυρίως υπεύθυνο για τον έλεγχο των μυών αλλά και για την προσοχή και τη γλώσσα.
  • Το κύριο σημάδι της παρεγκεφαλιδικής βλάβης είναι ο εξασθενημένος έλεγχος των μυών, γνωστός ως αταξία.

Περιοχή Broca

  • Αυτό το μικροσκοπικό τμήμα του εγκεφάλου στην αριστερή πλευρά (συχνά στα δεξιά σε αριστερόχειρες) είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της γλώσσας.
  • Όταν η ομιλία ενός ατόμου είναι εξασθενημένη, μπορεί ακόμα να καταλάβει τι λέγεται.
  • Ο τραυλισμός περιστασιακά σχετίζεται με την υποδραστήρια περιοχή του Broca.

Corpus Callosum 

  • Είναι μια μεγάλη ζώνη νευρικών ινών που συνδέει το δεξί και το αριστερό ημισφαίριο του εγκεφάλου.
  • Είναι μια εκτεταμένη διάταξη λευκής ουσίας στον εγκέφαλο.
  • Επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ του δεξιού και του αριστερού ημισφαιρίου.
  • Οι αριστερόχειρες, οι μουσικοί και οι αμφιδέξιοι άνθρωποι έχουν συχνά μεγαλύτερο σωρό σώμα από δυσλεξικά παιδιά.

Μυελός προμήκης

  • Επεκτείνεται κάτω από το κρανίο.
  • Είναι υπεύθυνο για ακούσιες διεργασίες όπως η αναπνοή, ο έμετος, το φτέρνισμα και η διατήρηση της σωστής αρτηριακής πίεσης.

Υποθάλαμος

  • Έχει περίπου το μέγεθος ενός αμυγδάλου.
  • Βρίσκεται ακριβώς πάνω από τους αδένες που εκκρίνουν αρκετές νευροορμόνες και το εγκεφαλικό στέλεχος.
  • Ελέγχει τη δίψα, τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος και την όρεξη.

Θάλαμος

  • Βρίσκεται στο μεσαίο τμήμα του εγκεφάλου σας.
  • Απορροφά κινητικές και αισθητηριακές πληροφορίες και τις διανέμει στο υπόλοιπο του εγκεφαλικού φλοιού.
  • Βοηθά στη ρύθμιση του ύπνου, της εγρήγορσης, της συνείδησης και της προσοχής.

Αμυγδαλή:ένα ζευγάρι πυρήνων σε σχήμα αμυγδάλου που βρίσκονται βαθιά μέσα στον κροταφικό λοβό. Παίζουν ρόλο στη λήψη αποφάσεων, στη μνήμη και στις συναισθηματικές αντιδράσεις, ιδιαίτερα στα δυσάρεστα συναισθήματα.

Νωτιαίος μυελός 

Ο νωτιαίος μυελός διατρέχει όλο το μήκος της πλάτης εικονικά. Δεν μεταδίδει μόνο σήματα μεταξύ του εγκεφάλου και του σώματος, αλλά εκτελεί επίσης πρόσθετες λειτουργίες του κεντρικού νευρικού συστήματος. Τριάντα ένα νωτιαίο νεύρα εισέρχονται στον νωτιαίο μυελό από το εγκεφαλικό στέλεχος, όπου ο νωτιαίος μυελός ενώνεται με τον εγκέφαλο.

Συνδέεται με τα νεύρα του περιφερικού νευρικού συστήματος (PNS) που ρέουν από τους μύες, το δέρμα και τις αρθρώσεις σε όλο το μήκος του. Οι κινητικές εντολές από τον εγκέφαλο ρέουν από τη σπονδυλική στήλη στους μύες, ενώ οι αισθητηριακές πληροφορίες περνούν από τους αισθητήριους ιστούς όπως το δέρμα στον νωτιαίο μυελό και μετά στον εγκέφαλο.

Ο νωτιαίος μυελός περιλαμβάνει κυκλώματα που διέπουν τα αντανακλαστικά, όπως η αυτόματη κίνηση του χεριού σας εάν το δάχτυλό σας αγγίξει κατά λάθος μια φλόγα. Πιο περίπλοκες κινήσεις, όπως το τρέξιμο, μπορούν επίσης να δημιουργηθούν από τα κυκλώματα μέσα στη σπονδυλική στήλη. Ακόμη και χωρίς τη συμβολή του εγκεφάλου, τα νωτιαία νεύρα μπορούν να ρυθμίσουν όλους τους μύες που απαιτούνται για το περπάτημα.

Για παράδειγμα, εάν ο εγκέφαλος μιας γάτας αποκοπεί από τη σπονδυλική στήλη της έτσι ώστε να μην έχει καμία επαφή με το σώμα της, θα αρχίσει να περπατά αυτόνομα όταν τοποθετηθεί σε διάδρομο. Ο εγκέφαλος χρειάζεται μόνο για να σταματήσει και να επανεκκινήσει τη διαδικασία ή για να κάνει αλλαγές, για παράδειγμα, εάν ένα αντικείμενο φτάσει στη διαδρομή σας.

Γκρίζα και λευκή ουσία

Το ΚΝΣ χωρίζεται σε δύο μέρη: 

  • Η λευκή ουσία
  • Η φαιά ουσία

Γενικά, ο εγκέφαλος αποτελείται από έναν εξωτερικό φλοιό φαιάς ουσίας και μια εσωτερική περιοχή με οδούς λευκής ουσίας.

Τα νευρογλοιακά κύτταρα, τα οποία υποστηρίζουν και προστατεύουν τους νευρώνες, βρίσκονται και στους δύο τύπους ιστών. Η λευκή ουσία αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από: 

  • άξονες (νευρικές προβολές)
  • Ολιγοδενδροκύτταρα (είδος γλοιακών κυττάρων)

Η φαιά ουσία αποτελείται κυρίως από νευρώνες. Το παραπάνω διάγραμμα του κεντρικού νευρικού συστήματος εξηγεί τη φαιά ουσία και τη λευκή ουσία.

γλοιακά κύτταρα 

Τα νευρογλοιακά κύτταρα είναι επίσης γνωστά ως νευρογλοία. Συχνά αναφέρονται ως κύτταρα υποστήριξης για νευρώνες. Υπερτερούν στον αριθμό των νευρικών κυττάρων στον εγκέφαλο κατά δέκα. Χωρίς γλοιακά κύτταρα, τα αναπτυσσόμενα νεύρα συχνά αποπροσανατολίζονται και αποτυγχάνουν να δημιουργήσουν τη λειτουργία των συνάψεων του κεντρικού νευρικού συστήματος.

Τα νευρογλοιακά κύτταρα υπάρχουν τόσο στο PNS όσο και στο CNS. Ωστόσο, τα είδη διαφέρουν. Ακολουθούν σύντομες επεξηγήσεις των πολλών ειδών νευρογλοιακών κυττάρων του ΚΝΣ:

Ανατρέξτε στο παραπάνω διάγραμμα του κεντρικού νευρικού συστήματος για να κατανοήσετε τους διαφορετικούς τύπους νευρογλοιακών κυττάρων.

  • Αστροκύτταρα 

    • Πρόκειται για κύτταρα με πολλές προεξοχές που συνδέουν τους νευρώνες με την παροχή αίματος.
    • Βοηθούν να κρατηθεί υπό έλεγχο το τοπικό περιβάλλον ανακυκλώνοντας νευροδιαβιβαστές και εξαλείφοντας την περίσσεια ιόντων.
  • Ολιγοδενδροκύτταρα 

    • Είναι σημαντικά για το σχηματισμό της θήκης μυελίνης, η οποία τυλίγει τα νευρικά κύτταρα και τους επιτρέπει να αναμεταδίδουν παλμούς αποτελεσματικά και γρήγορα.
  • Επενδυματικά κύτταρα

    • Αυτά τα κύτταρα επενδύουν το νωτιαίο μυελό και τις κοιλίες του εγκεφάλου (διαμερίσματα γεμάτα υγρό)
    • Τα κύτταρα παράγουν και εκκρίνουν εγκεφαλονωτιαίο υγρό (ΕΝΥ).
    • Χρησιμοποιούν βλεφαρίδες σαν μαστίγιο για να διατηρούν τη ροή τους.
  • Ακτινική γλοία

    • Λειτουργούν ως σκαλωσιά για νέα νευρικά κύτταρα κατά την ανάπτυξη του εμβρυϊκού νευρικού συστήματος.

Κρανιακά νεύρα

Τα νεύρα του κρανίου είναι 12 ζεύγη νεύρων που αναδύονται από τον εγκέφαλο και ταξιδεύουν μέσω διατρήσεων στο κρανίο αντί του νωτιαίου μυελού. Αυτά τα νεύρα συγκεντρώνουν και μεταδίδουν δεδομένα μεταξύ του εγκεφάλου και άλλων περιοχών του σώματος, κυρίως του κεφαλιού και του λαιμού.

  • Το οσφρητικό και το οπτικό νεύρο είναι δύο από τα 12 ζεύγη. Αυτά τα νεύρα προέρχονται από τον πρόσθιο εγκέφαλο και αποτελούν μέρος του κεντρικού νευρικού συστήματος.
  • Τα οσφρητικά νεύρα (κρανιακό νεύρο Ι) μεταφέρουν πληροφορίες οσμής από την άνω ρινική κοιλότητα στους οσφρητικούς βολβούς στη βάση του εγκεφάλου.
  • Τα οπτικά νεύρα (κρανιακό νεύρο II) μεταφέρουν τα οπτικά ερεθίσματα από τον αμφιβληστροειδή στα κύρια οπτικά κέντρα του εγκεφάλου. Κάθε οπτικός νευρώνας έχει περίπου 1,7 εκατομμύρια νευρικές ίνες.

Συμπέρασμα 

Σύμφωνα με τον ορισμό του κεντρικού νευρικού συστήματος, σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα συστήματα οργάνων, η κεντρική νευρική διαδικασία είναι ένα ισχυρό και πολλαπλών εργασιών σύστημα οργάνων. Η λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος είναι να διέπει τόσο σκόπιμες όσο και ακούσιες συμπεριφορές. Βοηθά επίσης στην επεξεργασία των ονείρων, των ιδεών, των αντιλήψεων και των συναισθημάτων σας.

Συχνές ερωτήσεις

1. Ποια είναι τα συμπτώματα ενός ελαττωματικού ΚΝΣ;

Α:Τα συμπτώματα του κατεστραμμένου ΚΝΣ είναι τα εξής:

  • Επίμονη ή απότομη ανάπτυξη πονοκεφάλου 
  • Πονοκέφαλος που μετατοπίζεται ή διαφέρει
  • Μυρμήγκιασμα ή απώλεια αίσθησης
  • Μυϊκή αδυναμία ή έλλειψη δύναμης
  • Τύφλωση ή διπλή όραση
  • Λήψη μνήμης
  • Βλάβη στις νοητικές ικανότητες
  • Λείπει συντονισμός

2. Ο τραυματισμός των νεύρων είναι μη αναστρέψιμος;

Α:Η πρόγνωσή σας μπορεί να είναι καλή εάν ένα ιατρικό πρόβλημα μπορεί να εντοπιστεί και να αντιμετωπιστεί. Ωστόσο, ακόμη και όταν θεραπεύεται η υποκείμενη αιτία, η βλάβη των νεύρων μπορεί να είναι μη αναστρέψιμη. Ο χρόνιος πόνος μπορεί να είναι ένα σημαντικό πρόβλημα για ορισμένα άτομα. Τα μουδιασμένα πόδια μπορεί να προκαλέσουν μη επουλωμένα έλκη στο δέρμα.

3. Πόσα οστά υπάρχουν στο νωτιαίο μυελό;

Α:Ο μέσος άνθρωπος γεννιέται με 33 μεμονωμένα οστά (τους σπόνδυλους) που αλληλεπιδρούν και συνδέονται μέσω εύκαμπτων αρθρώσεων που ονομάζονται όψεις. Μέχρι τη στιγμή που ένα άτομο ενηλικιωθεί, τα περισσότερα έχουν μόνο 24 σπονδύλους επειδή ορισμένοι σπονδύλους στο κάτω άκρο της σπονδυλικής στήλης συγχωνεύονται κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής ανάπτυξης και ανάπτυξης.


Η τέχνη της διδασκαλίας των Μαθηματικών και των Φυσικών Επιστημών

Χρόνος. Μολύβια κάτω. Ως έθνος, ιδρώσαμε πάνω από τεστ, αναλύσαμε τα σχολεία με χαμηλές επιδόσεις, καταστρέψαμε τα πρότυπα και τα προγράμματα σπουδών και ξεπλύναμε και επαναλάβαμε. Πετάξαμε την καρέκλα της τάξης στο πρόβλημα και εξακολουθούμε να κερδίζουμε τίποτα καλύτερο από ένα C-μείον όταν πρόκει

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σπόρων και ενδοσπόρων

Η κύρια διαφορά μεταξύ σπορίων και ενδοσπορίων είναι ότι το σπόρο είναι μια ενεργή αναπαραγωγική δομή που παράγεται κυρίως από φυτά και μύκητες, ενώ τα ενδοσπόρια είναι μια αδρανής, μη αναπαραγωγική δομή βακτηρίων. Επιπλέον, οι οργανισμοί παράγουν περισσότερα από ένα σπόρια κάθε φορά, ενώ ένα βακτήρ

The Secret Power of the Cell’s Waste Bin

Σε ένα συνέδριο στο Μέιν το καλοκαίρι του 2008, ο βιοχημικός Ντέιβιντ Σαμπατίνι στάθηκε μπροστά σε ένα κοινό των συνομηλίκων του, προετοιμασμένος να τους θαμπώσει με μια προεπισκόπηση αδημοσίευτων αποτελεσμάτων που προέκυψαν από το εργαστήριό του στο Ινστιτούτο Βιοϊατρικής Έρευνας Whitehead στο Κέιμ