Что такое центральная нервная система? определение, функции и части

• Тематическое руководство по анатомии центральной нервной системы (ЦНС)

Что следует знать о центральной нервной системе (ЦНС)?

Изображение функций центральной нервной системы

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Мозг играет центральную роль в управлении большинством функций организма, включая осознание, движения, ощущения, мысли, речь и память. Некоторые рефлекторные движения могут происходить по путям спинного мозга без участия структур мозга. Спинной мозг соединен с частью мозга, называемой стволом мозга, и проходит через позвоночный канал. Черепные нервы выходят из ствола мозга. Нервные корешки выходят из спинного мозга по обе стороны тела. Спинной мозг переносит сигналы (сообщения) назад и вперед между мозгом и периферическими нервами.

Спинномозговая жидкость окружает головной и спинной мозг, а также циркулирует внутри полостей (называемых желудочками) центральной нервной системы. Лептоменинги окружают головной и спинной мозг. Спинномозговая жидкость циркулирует между 2 менингеальными слоями, называемыми пиа-веществом и паутинной оболочкой (или пиа-арахноидальными мембранами). Внешний, более толстый слой выполняет роль защитного экрана и называется твердой мозговой оболочкой. Основной единицей центральной нервной системы является нейрон (нервная клетка). Миллиарды нейронов позволяют различным частям тела общаться друг с другом через головной мозг и спинной мозг. Жирный материал, называемый миелином, покрывает нервные клетки, чтобы изолировать их и позволить нервам быстро общаться.

Мозг и мозг

Изображение частей мозга и головного мозга

Мозг является самой большой частью мозга и контролирует произвольные действия, речь, чувства, мысли и память.

Поверхность коры головного мозга имеет бороздки или складки (называемые бороздками), самые крупные из которых называются трещинами. Некоторые трещины отделяют доли.

Свертки коры придают ей вид червя. Каждая свертка ограничена двумя бороздками и также называется извилиной (gyri во множественном числе). Мозг делится на две половины, известные как правое и левое полушария. Масса волокон, называемая мозолистым телом, связывает полушария. Правое полушарие контролирует произвольные движения конечностей на левой стороне тела, а левое полушарие контролирует произвольные движения конечностей на правой стороне тела. Почти у каждого человека есть одно доминирующее полушарие. Каждое полушарие разделено на четыре доли или области, которые связаны между собой.

• Лобные доли расположены в передней части мозга и отвечают за произвольное движение и через свои связи с другими долями участвуют в выполнении последовательных задач; речевой вывод; организационные навыки; и определенные аспекты поведения, настроения и памяти.
• Теменные доли расположены за лобными долями и перед затылочными долями. Они обрабатывают сенсорную информацию, такую ​​как температура, боль, вкус и осязание. Кроме того, обработка включает в себя информацию о числах, внимании к положению частей тела, пространству вокруг тела и отношениям к этому пространству.
• Височные доли расположены на каждой стороне мозга. Они обрабатывают память и слуховую (слуховую) информацию, а также речевые и языковые функции.
• Затылочные доли расположены в задней части мозга. Они получают и обрабатывают визуальную информацию.

Кора головного мозга, также называемая серым веществом, является наиболее внешним слоем мозга и преимущественно содержит нейрональные тела (часть нейронов, где находится ядро ​​ДНК-содержащей клетки). Серое вещество активно участвует в хранении и обработке информации. Изолированное скопление тел нервных клеток в сером веществе называется ядром (чтобы отличаться от ядра клетки). Клетки в сером веществе распространяют свои проекции, называемые аксонами, на другие области мозга.

Волокна, которые покидают кору для передачи импульсов в другие области, называются эфферентными волокнами, а волокна, которые приближаются к коре из других областей нервной системы, называются афферентными (нервы или пути). Волокна, которые идут от моторной коры к стволу головного мозга (например, к позвоночнику) или спинному мозгу, получают имя, которое обычно отражает связи (то есть кортикопонтальный тракт для первого и кортикоспинальный тракт для второго). Вокруг серого вещества аксоны окружены миелином, который имеет блестящий беловатый вид и, таким образом, порождает термин «белое вещество».

Кортикальные области получают свои имена в соответствии с их общей функцией или именем лепестка. Если отвечает за моторную функцию, область называется моторной корой. Если отвечает за сенсорную функцию, область называется сенсорной или некой синтетической коры. Калькарин или зрительная кора находится в затылочной доле (также называемой затылочной корой) и получает визуальный ввод. Слуховая кора, локализованная в височной доле, обрабатывает звуки или словесные сигналы. Знание анатомической проекции волокон различных путей и относительного представления областей тела в коре часто позволяет врачам правильно определить местонахождение травмы и ее относительный размер, иногда с большой точностью.

Центральные структуры мозга

Изображение частей мозга и головного мозга

Центральные структуры головного мозга включают таламус, гипоталамус и гипофиз. Гиппокамп расположен в височной доле, но участвует в обработке памяти и эмоций и связан с центральными структурами. Другими структурами являются базальные ганглии, которые состоят из серого вещества и включают миндалины (локализованные в височной доле), хвостатое ядро ​​и лентикулярное ядро ​​(путамен и глобус бледный). Поскольку хвостат и путамен структурно схожи, невропатологи придумали для них собирательный термин стриатум.

• Таламус интегрирует и передает сенсорную информацию в кору теменной, височной и затылочной долей. Таламус расположен в нижней центральной части мозга (то есть в верхней части ствола мозга) и расположен посередине от базальных ганглиев. Полушария мозга лежат на таламусе. Другие роли таламуса включают управление двигателем и памятью.
• Гипоталамус, расположенный ниже таламуса, регулирует автоматические функции, такие как аппетит, жажда и температура тела. Он также выделяет гормоны, которые стимулируют или подавляют выброс гормонов (например, гормонов роста) в гипофиз.
• Гипофиз расположен у основания головного мозга. Гипофиз вырабатывает гормоны, которые контролируют многие функции других эндокринных желез. Он регулирует выработку многих гормонов, которые играют роль в росте, метаболизме, сексуальной реакции, водно-минеральном балансе и реакции на стресс.
• Желудочки представляют собой заполненные спинномозговой жидкостью полости внутри полушарий головного мозга.

Основа мозга

Изображение частей мозга и головного мозга

Основание мозга содержит мозжечок и ствол мозга. Эти структуры выполняют сложные функции. Ниже приведена упрощенная версия этих ролей:

• Традиционно известно, что мозжечок контролирует равновесие и координацию и способствует выработке мышечного тонуса. Однако в последнее время стало очевидным, что мозжечок играет более разнообразные роли, такие как участие в некоторых типах памяти и оказание комплексного влияния на музыкальные и математические навыки.
• Ствол мозга соединяет мозг со спинным мозгом. Он включает в себя средний мозг, pons и продолговатый мозг. Это компактная структура, в которой несколько путей проходят от головного мозга к спинному мозгу и наоборот. Например, нервы, которые возникают из ядер черепных нервов, участвуют в движениях глаза и выходят из ствола мозга на нескольких уровнях. Поэтому повреждение ствола мозга может повлиять на ряд функций организма. Например, если поврежден кортикоспинальный тракт, происходит потеря моторной функции (паралич), и это может сопровождаться другими неврологическими нарушениями, такими как нарушения движения глаз, которые отражают повреждение черепных нервов или их путей в стволе мозга.,
  • Средний мозг расположен ниже гипоталамуса. Некоторые черепные нервы, которые также отвечают за контроль над мышцами глаз, выходят из среднего мозга.
  • Понс служит мостом между средним мозгом и продолговатым мозгом. Понс также содержит ядра и волокна нервов, которые служат для контроля мышц глаз, мышечной силы лица и других функций.
  • Продолговатый мозг является самой нижней частью ствола мозга и связан с шейным отделом спинного мозга. Продолговатый мозг также помогает контролировать непроизвольные действия, в том числе жизненно важные процессы, такие как сердечный ритм, кровяное давление и дыхание, и переносит кортикоспинальный (то есть моторный) тракт к спинному мозгу.

Периферическая нервная система

Нервные волокна, которые выходят из ствола мозга и спинного мозга, становятся частью периферической нервной системы. Черепные нервы выходят из ствола мозга и функционируют как посредники периферической нервной системы для многих функций, включая движения глаз, силу и чувствительность лица, слух и вкус.

Зрительный нерв считается черепным нервом, но он обычно поражается при заболевании центральной нервной системы, известном как рассеянный склероз, и, по этой и другим причинам, считается, что он представляет собой расширение аппарата центральной нервной системы, контролирующего зрение., Фактически, врачи могут диагностировать воспаление головки зрительного нерва с помощью офтальмоскопа, как если бы глаза человека были окном в центральную нервную систему.

Нервные корешки выходят из спинного мозга к точке выхода между двумя позвонками и называются в соответствии с сегментом спинного мозга, из которого они возникают (шейный восемь нервных корешков возникает из восьмого сегмента спинного мозга). Нервные корешки расположены спереди по отношению к пуповине, если она эфферентна (например, переносит ввод к конечностям), или сзади, если она афферентна (например, к спинному мозгу).

Волокна, которые переносят моторный сигнал на конечности, и волокна, которые передают сенсорную информацию от конечностей к спинному мозгу, растут вместе, образуя смешанный (моторный и сенсорный) периферический нерв. Некоторые поясничные и все крестцовые нервные корешки проходят длинный путь вниз по позвоночному каналу, а затем выходят в пучок, напоминающий хвост лошади, отсюда и название - конское хвостовое.

Спинной мозг также покрыт, как и мозг, веществом пиа и паутинными оболочками. Спинномозговая жидкость циркулирует вокруг пиа и ниже наружного паутинного щита, и это пространство также называют субарахноидальным пространством. Корни конского хвоста и корни, которые составляют нервные корешки из более высоких сегментов, купаются в спинномозговой жидкости. Твердая мозговая оболочка окружает пиа-арахноид спинного мозга, как и мозг.

Нейроанатомическая основа для множественных функций мозга упрощена в приведенном выше резюме. Хорошим примером является нейроанатомический субстрат для функции памяти. Повреждение нескольких областей мозга может повлиять на память. К ним относятся такие структуры, как лобная и височная доли, таламус, мозжечок, путамен, мамиллярные тела и свод, а также свертка над мозолистым телом, известная как извилистая извилина. Эти структуры по-разному участвуют в сложных процессах, таких как хранение, обработка или извлечение памяти.

Спинной мозг

Изображение частей спинного мозга

Спинной мозг является расширением головного мозга и окружен телами позвонков, которые образуют позвоночный столб (см. Мультимедийный файл 3). Центральные структуры спинного мозга состоят из серого вещества (тела нервных клеток), а внешние или окружающие ткани - из белого вещества.

Внутри спинного мозга расположены 30 сегментов, которые принадлежат 4 отделам (шейному, грудному, поясничному, крестцовому) в зависимости от их расположения:

• Восемь шейных сегментов: они передают сигналы из или в области головы, шеи, плеч, рук и кистей.
• Двенадцать грудных сегментов: они передают сигналы от или к части рук и передней и задней части груди и брюшной полости.
• Пять поясничных сегментов: они передают сигналы от или к ногам и ступням и некоторым органам малого таза.
• Пять крестцовых сегментов: они передают сигналы от или к нижней части спины и ягодиц, органов малого таза и половых органов, а также некоторых областей ног и ступней.
• Копчиковый остаток находится в нижней части спинного мозга.