سیستم عصبی مرکزی - آنچه دانستنش نیاز است

• تیم نیومن، دکتر سیونگو هان
• ترجمه هامیک رادیان

سیستم عصبی مرکزی شامل مغز و طناب نخاعی است. به این سیستم زیر عنوان "مرکزی" ارجاع داده می‎شود زیرا سیستم مزبور اطلاعات گرد آمده از سراسر بدن را ترکیب کرده و فعالیت‌ها را در کل ارگانیسم هماهنگ می‌‏سازد.

[مطالب این مقاله:]
• سیستم عصبی مرکزی چیست؟
• مغز
• طناب نخاعی
• ماده سفید و ماده خاکستری
• سلول‎های گلیال مرکزی
• عصب‎های کرانیال
• بیماری‎های سیستم عصبی مرکزی

سیستم عصبی مرکزی چیست؟
سیستم عصبی مرکزی (CNS) شامل مغز و طناب نخاعی است.
مغز توسط جمجمه (حفره کرانیال) حفاظت می‎شود و طناب نخاعی از پشت مغز آغاز شده در مرکز ستون فقرات پایین می‎رود و در ناحیۀ لومبار در قسمت کمر به انتهای خود می‎رسد.
مغز و طناب نخاعی هر دو داخل یک غشاء سه لایه به نام مننژها قرار دارند.
CNS به طور مشروح از سوی آناتومیست‌ها و فیزیولوژیست‎ها مطالعه شده است اما هنوز رازهای بسیاری در خود دارد. این سیستم افکار، حرکات، احساسات، و تمایلات ما را در کنترل خود دارد. سیستم مزبور همچنین تنفس، ضربان قلب، رهش برخی هورمون‎ها، دمای بدن، و بسیاری موارد دیگر را کنترل می‎کند.
شبکیۀ شکم، عصب بینایی، عصب‎های بویایی، و اپی‎تلیوم بویایی گاهی از اوقات در کنار مغز و طناب نخاعی به عنوان بخشی از CNS تلقی می‎شوند. دلیلش این است که آنها به طور مستقیم و بی واسطۀ فیبرهای عصبی به بافت مغز متصل شده‌اند.

مغز
مغز پیچیده‌ترین دستگاه بدن انسان است. قشر مغزی (بیرونی‎ترین قسمت مغز و بزرگ‎ترین بخش آن از نظر حجم) شامل حدود 15 تا 33 میلیارد نورون است که هر یک از آنها به هزاران نورون (سلول عصبی) دیگر متصلند.
در کل در حدود 100 میلیارد نورون و 1000 میلیارد سلول گلیال (حمایتی) مغز را تشکیل می‎دهند. مغز حدود 20 درصد کل انرژی بدن را مصرف می‎کند.
مغز ماژول یا واحد مرکزی کنترل بدن است و فعالیت‎ها را هماهنگ می‎کند. از حرکت فیزیکی گرفته تا رهش هورمون‏ها، خلق حافظه و خاطرات و حس عواطف، همگی زیر کنترل مغز صورت می‎گیرند.
برای انجام این عملکردها برخی بخش‌های مغز نقش‎های اختصاصی یافته‌اند. به هر جهت، بسیاری عملکردهای پیچیده‎تر - استدلال، قدرت حل مسایل، خلاقیت - مستلزم کار بخش‌های مختلف در قالب یک شبکه است.
مغز تقریباً به چهار لوب تقسیم شده است:
لوب تمپورال (سبز): برای پردازش داده‎های ورودی حسی و تعیین معنی عاطفی آنها اهمیت دارد.
لوب تمپورال همچنین در ایجاد حافظۀ درازمدت دخیل است. برخی جنبه‎های دریافت‎های زبانی نیز ممکن است در آن جایگیر شوند.
لوب اکسی‎پیتال (بنفش): ناحیۀ پردازش دیداری مغز و جایگاه قشر بینایی آن است.
لوب پاریتال (زرد): لوب پاریتال اطلاعات حسی شامل لمس، خودآگاهی فضایی و جهت‎یابی را پردازش می‎کند.
تحریک لمسی پوست در نهایت به لوب پاریتال فرستاده می‎شود. این بخش در عین حال نقشی در پردازش زبانی دارد.
لوب فرونتال (صورتی): لوب فرونتال که در قسمت جلو سر جای دارد، حامل بخش اعظم سلول‎های عصبی حساس به دوپامین است و در موارد توجه، پاداش، حافظه کوتاه مدت، انگیزش و برنامه‎ریزی دخالت دارد.

نواحی مغز
بازال گانگلیا: این ناحیۀ مغز در کنترل جنبش‌های حرکتی اختیاری، یادگیری برنامه‎ریزی شده، و تصمیم‎گیری در مورد فعالیت‎های حـرکتی که باید صورت گیرند دخالت دارد. بیماری‎های آسیب زننده به این ناحیه شامل بیماری پارکینسون و بیماری هانتینگتون است.
سربلوم (مخچه): اغلب اوقات در کنترل حرکتی دقیق درگیر است اما در عین حال در مورد زبان و تمرکز نیز دخالت دارد. در صورت آسیب دیدن ناحیۀ سربلوم علایم اولیه ممکن است شامل اختلال در کنترل حرکتی باشد که به عنوان آتاکسی (آتاکسیا) شناخته می‎شود.
ناحیۀ بروکا: این ناحیۀ کوچک در سمت چپ مغز (گاهی از اوقات در افراد چپ دست جای آن در سمت راست مغز است) برای پردازش زبانی اهمیت دارد. در صورت آسیب دیدن ناحیۀ بروکا، فرد دچار مشکل در صحبت کردن می‎شود اما در عین حال هنوز قادر خواهد بود تا صحبت‎ها را بفهمد. در صورت کم‎کار بودن ناحیۀ مورد بحث گاهی اوقات فرد با مشکل لکنت زبان مواجه می‎شود.
کورپوس کولوسیوم: نوار گسترده‌ای از فیبرهای عصبی است که نیم‎کره‌های چپ و راست مغز را به یکدیگر متصل می‎کند. کورپوس کولوسیوم بزرگ‎ترین ساختار مادۀ سفید در مغز است و امکان ارتباط میان دو نیم‎کره مغز را برای آنها فراهم می‎کند. کودکان دیس‌لکسیک (دچار نارساخوانی) کورپوس کولوسیوم‎های کوچک‎تری دارند. مردم چپ دست، مردم دارای توان استفادۀ برابر از هر دو دست، و نوازندگان موسیقی به طور معمول انواع بزرگ‎تری از آن را دارند.
مدولا ابلانگاتا: این ناحیه که زیر جمجمه گسترش یافته است در عملکردهای غیر ارادی مثل استفراغ، تنفس، عطسه، و نگهداری فشار خون در سطح صحیح دخالت دارد.
هیپوتالاموس: این ناحیه که درست بالای ساقه مغز جای گرفته و تقریباً به اندازۀ یک گردو است، ترشح کننده تعدادی از هورمون‎های عصبی است و در کنترل دمای بدن، تشنگی و گرسنگی دخالت دارد.
تالاموس: تالاموس که در قسمت مرکز مغز جایگیر شده است، داده‎های ورودی حسی و حرکتی را گرفته و آنها را برای بقیۀ قشر سربرال تقویت می‎کند. تالاموس در تنظیم خودآگاهی، خواب، هشیاری و آگاهی دخالت دارد.
امیگدلا (آمیگدال): دو هسته گردویی شکل است که به شکل عمقی در لوب تمپورال جای گرفته است. امیگدلاها در تصمیم‎گیری، حافظه، و پاسخ‌های عاطفی و مشخصاً در پاسخ‎های عاطفی منفی دخالت دارند.

طناب نخاعی
طناب نخاعی که تقریباً در تمامی طول پشت ادامه دارد حامل اطلاعاتی بین مغز و بدن است اما در عین حال وظایف دیگری را نیز بر عهده دارد.
در قسمت ساقۀ مغز که در آنجا طناب نخاعی و مغز به هم می‎رسند؛ 31 عصب ستون فقرات وارد طناب نخاعی می‎شوند.
در امتداد خود، طناب نخاعی با عصب‎های سیستم عصبی محیطی (PNS) که به پوست، عضلات و مفاصل می‎روند، متصل می‎شود.
فرمان‎های حرکتی صادر شده از سوی مغز از طریق ستون فقرات به عضلات می‎رسد و اطلاعات حسی از بافت‎های حسی - مثل پوست - به سمت طناب نخاعی حرکت کرده و در نهایت به مغز می‎‌رسند.
طناب نخاعی حامل مداراتی است که برخی پاسخ‌های واکنشی مثل حرکت غیر ارادی پس کشیدن دست در هنگام تماس انگشت با آتش را کنترل می‎کنند.
مدارهای ستون فقرات در عین حال می‎توانند حرکات پیچیده‌تری مثل راه رفتن ایجاد کنند. حتی بدون دریافت داده‎ها از مغز، عصب‎های ستون فقرات می‎توانند تمامی عضلات ضروری برای راه رفتن را هماهنگ کنند. برای مثال، اگر مغز یک گربه از ستون فقرات آن جدا شود به شکلی که مغز فاقد هر گونه تماسی با بدن حیوان باشد، گربه راه رفتن خود به خودی را در هنگام قرار گرفتن در مسیری مثل روی یک تردمیل ادامه خواهد داد. مغز صرفاً برای توقف و آغاز فرآیند مورد نیاز است، یا برای ایجاد تغییری در آن، اگر برای مثال شیئی در مسیر حرکت به صورت مانع ظاهر شود.

ماده سفید و خاکستری
سیستم عصبی مرکزی را می‎توان به صورت تقریبی به دو ماده سفید و خاکستری تقسیم کرد. به عنوان یک قاعدۀ بسیار کلی، مغز دارای یک قشر خارجی از مادۀ خاکستری و یک بخش داخلی حامل ماده سفید است.
این هر دو نوع بافت مغزی حامل سلول‎های گلیال هستند، که باعث حفاظت از سلول‎های عصبی و تقویت آنها می‎شوند. ماده سفید مغز اغلب اوقات حاوی اکسون‏ها و الیگودندروسیت‎ها - نوعی از سلول گلیال – است در حالی که ماده خاکستری مغز حامل بخش عمدۀ سلول‎های عصبی است.

سلول‎های گلیال مرکزی
این سلول‎ها که نوروگلیا نیز نامیده می‎شوند، اغلب اوقات به سلول‎های حامی نورون‎ها معروفند. در مغز نسبت آنها به سلول‎های عصبی 10 به 1 است.
بدون وجود سلول‎های گلیال، عصب‌های در حال توسعه اغلب اوقات راه خود را گم می‎کنند و برای شکل بخشیدن به سیناپس‎های عملکردی به تقلا می‎افتند.
سلول‎های عصبی هم در CNS و هم در PNS یافت می‎شوند اما هر یک از این سیستم‎ها سلول گلیال خاص خود را دارد. در ادامه توصیف مختصری در مورد انواع سلول گلیال در سیستم عصبی مرکزی آمده است:
استروسیت‎ها: این سلول‎ها طرح‎های متعددی داشته و نورون‌ها را در مسیر جریان خون مرتبط به آنها نگاه می‏دارند. آنها در عین حال از طریق دور کردن یون‎های اضافی و بازیافت نوروترانسمیترها محیط موضعی را تنظیم می‎کنند.
الیگودندروسیت‎ها: مسؤول ایجاد غلاف میلین - لایۀ باریکی پوشانندۀ سلول‏های عصبی - هستند که به آنها امکان می‎دهد تا پیام‎ها را به سرعت و کفایت لازم ارسال کنند.
سلول‎های اپندیمال: آنها جدار طناب نخاعی و بطن‎های مغز (فضای پر از مایع) را تشکیل می‎دهند، که مایع مغزی نخاعی (CSF) را ایجاد و ترشح کرده و با استفاده از تاژک‎های شلاق مانند آنها را به گردش درمی‎آورند.
رادیال گلیا: برای سلول‎های عصبی جدید در طول ایجاد سیستم عصبی جنینی نقش داربست را بازی می‎کند.

عصب‌های کرانیال
عصب‎های کرانیال دوازده جفت عصب هستند که به طور مستقیم از مغز نشأت می‎گیرند و برای رسیدن به طناب نخاعی از درون سوراخ‎هایی در جمجمه عبور می‎کنند. این عصب‎ها اطلاعات رد و بدل شده بین مغز و قسمت‎های دیگر بدن اغلب در ناحیۀ سر و گردن را جمع‎آوری و ارسال می‎کنند.
از این دوازده جفت عصب، عصب‎های بویایی و بینایی از ناحیۀ جلو مغز می‎آیند و به عنوان بخشی از سیستم عصبی مرکزی تلقی می‎شوند.
عصب‌های بویایی (عصب کرانیال I): این عصب‎ها اطلاعات مربوط به بویایی را از بخش فوقانی حفره بینی به بالب‌های بویایی در پایۀ مغز می‎رسانند.
عصب‎های بینایی (عصب کرانیال II): این عصب‎ها اطلاعات دیداری را از شبکیۀ چشم به هسته بصری اولیه در مغز می‎رسانند. هر عصب بینایی شامل حدود 1.7 میلیون الیاف عصبی است.

بیماری‎های سیستم عصبی مرکزی
در زیر فهرستی از عمده‏ترین علل اختلالات آسیب زننده به سیستم عصبی مرکزی آمده است:
تروما: بسته به محل آسیب دیدگی، علایم ممکن است طیفی گسترده از فلج تا اختلالات خلقی را شامل شوند.
انواع عفونت: برخی ریزموجـودات (میکروارگانیسم‌ها) و ویروس‎ها می‎توانند به سیستم عصبی مرکزی حمله کنند. این مهاجمان قارچ‎هایی مثل کریپتوکوکال مننژیتیس، پروتوزوآها، شامل مالاریا، باکتری‎ها، همانند مورد جذام یا ویروس‎ها را شامل می‎شوند.
تباهی (انحطاط): در برخی موارد، طناب نخاعی یا مغز ممکن است دچار تباهی یا انحطاط شوند. یک مثال در این مورد شامل بیماری پارکینسون است که با انحطاط تدریجی سلول‎های تولید کنندۀ دوپامین در بازال گانگلیا همراه است.
صدمات ساختاری: شاخص‌ترین مثال در این مورد صدمات وارد شده هنگام تولد شامل آننسفالی یا از بین رفتن بخش‎هایی از جمجمه، مغز، و پوست سر در زمان تولد است.
تومورها: هم تومورهای سرطانـی و هم انواع غیر سرطانی آنها می‎توانند بر بخش‎هایی از سیستم عصبی مرکزی تأثیر منفی بگذارند. هر دو نوع تومور مزبور می‎توانند سبب بروز آسیب دیدگی و ایجاد طیفی از علایم شوند که به محل توسعۀ تومور بستگی دارد.
اختلالات خودایمنی: در برخی موارد، سیستم ایمنی فرد می‎تواند عامل حمله به سلول‎های سالم باشد. برای مثال، انسفالومیلیت منتشر حاد با پاسخ ایمنی علیه مغز و طناب نخاعی، حمله به میلین و بنابراین تخریب ماده سفید مغز مشخص می‎شود.
سکته مغزی: استروک اختلال جریان خون در مغز است. عدم کفایت جریان خود به فقدان اکسیژن منجر شده و به مرگ بافت‎ها در نواحی آسیب دیده ختم می‎شود.

تفاوت میان سیستم عصبی مرکزی و سیستم عصبی محیطی
اصطلاح سیستم عصبی محیطی (PNS) به هر آن بخش از سیستم عصبی اشاره دارد که خارج از محدودۀ مغز و طناب نخاعی قرار گرفته است. سیستم عصبی مرکزی متفاوت از سیستم عصبی محیطی است اگرچه هر دو سیستم دارای فعل و انفعال درونی هستند.
بین دو سیستم مزبور تفاوت‏‌هایی وجود دارد؛ یـکی از این تفاوت‎ها به اندازۀ سلول‎های آنها برمی‎گردد. اکسون‎های عصبی CNS کوتاه‎ترند. اکسون‎های عصبی PNS ممکن است تا 1 متر درازا داشته باشند (برای مثال، عصبی که انگشت شست پا را فعال می‎کند چنین شرایطی دارد)، در حالی که در محدودۀ CNS به ندرت عصبی یافت می‎شود که بیش از چند میلی‎متر طول داشته باشد.
دیگر تفاوت عمده در میان دو سیستم به بازتولید (رشد مجدد سلول‎ها) برمی‎گردد. بخش اعظم PNS قدرت تولید یا تکثیر مجدد را دارد؛ اگر عصبی در انگشت دست آسیب ببیند، این احتمال هست که مجدداً رشد کند. به هر حال، CNS دارای این توانایی یا ویژگی نیست.
اجزاء سیستم عصبی مرکزی به پرشمار قسمت‎های مختلف تقسیم شده‎اند. /

Source:
All about the central nervous system
Last updated Fri 22 December 2017
By Tim Newman
Reviewed by Seunggu Han, MD