كلمات كليدي : مغز پيشين، مغز مياني، مغز نهايي، مخ، مخچه، بصل النخاع، اعصاب مركزي، اعصاب پيراموني، روان شناسي احساس و ادراك
نویسنده : كوثر يوسفي
دستگاه عصبی، مسئول برقراری و حفظ ارتباطات داخلی و خارجی و سازش با محیط بیرونی است. ارتباط با محیط بیرون و درون به وسیله گیرندههای موجود در پوست، مخاطها، عضلات، مفاصل، رباطها و احشا مختلف صورت میگیرد و همه اینها از طریق قوسهای عصبی(رفلکس) عمل میکنند. نورونهای آوران، موجهای عصبی ناشی از تغییرات محیطی درونی و بیرونی را به سیستم مرکزی هدایت میکنند و نورونهای وابران، امواج حرکتی(فرامین) را از سیستم مرکزی به مکانیسمهای عملکننده(عضلات صاف، مخطط و غدد مترشحه) میرسانند.[1]
بخشهای دستگاه عصبی
دستگاه عصبی انسان بالغ، شامل دو بخش مرکزی و محیطی است. بخش مرکزی عبارت از آن قسمتهایی است که در جمجمه و ستون مهرهها قرار گرفتهاند. قسمت داخل ستون مهرهها را نخاع و قسمت داخل جمجمه را آنسفالون مغز مینامند. مغز شامل بصلالنخاع، پل مغزی، مغز میانی، مغز واسطه، نمیکرههای مخ و مخچه میباشد. بخش محیطی شامل مجموعهای از الیاف عصبی است که تحت عنوان عصب در تمام بدن پراکندهاند و در بعضی نقاط تودههایی از سلولهای عصبی به نام گره(گانگلیون) بر سر راهشان قرار دارند. گاهی اعصاب با هم پیوند شده، شبکههای عصبی را تشکیل میدهند.[2]
جنینشناسی دستگاه عصبی
ساخته شدن و تمایز یافتن دستگاه عصبی در جنین، زودتر از سایر اندامها و دستگاهها آغاز میشود و اولین دوره اندامزایی جنین را تشکیل میدهد. در انسان و سایر مهرهداران، دستگاه عصبی از تمایز پوسته خارجی جنین[3] به وجود میآید. ابتدا پوسته خارجی در طول پشت جنین به صورت یک نوار مسطح و قطور مشخص میشود که به آن نوار یا صفحه عصبی[4] میگویند. سلولهای صفحه عصبی ضمن تکثیر، داخل رفته و یک فرورفتگی طولی را به نام ناودان یا شیار عصبی[5] ایجاد میکند. همزمان با تکثیر سلولها بهتدریج دو سر شیار عصبی به یکدیگر نزدیک و سپس متصل میشود. اتصال دو لبه لوله عصبی، ابتدا در ناحیه وسط جنین صورت میگیرد و سپس به دو سر لوله امتداد مییابد و سرانجام دو منفذ قدامی و خلفی آن کاملا بسته میشود. همزمان با تغییراتی که گفته شد تعدادی از سلولهای دو طرف لوله عصبی به صورت گروهی، از این لوله جدا میشوند. این توده سلولها را تیغه عصبی مینامند. تیغههای عصبی با رشد و نمو و تمایز خود سرانجام عقدههای نخاعی، ریشههای خلفی اعصاب نخاعی، عقدههای حسی اعصاب مغزی و گرههای عصبی پراکنده در بدن و نواحی مرکزی غدد فوقکلیوی را میسازند و لوله عصبی مغز و نخاع را به وجود میآورند. سلولهای تشکیلدهنده لوله عصبی در طی تکثیر و رشد و نمو خود در دو جهت از یکدیگر تمایز مییابند. عدهای که نورواکتوبلاست[6] خوانده میشوند، منشأ نورونها و عده دیگری که اسپونژیوبلاست[7] نام دارند، منشأ سلولهای بافت همبند(نوروگلیا) با منشأ اکتودرمی میشوند. لوله عصبی اولیه در ناحیه سر جنین، برجستهتر از نواحی دیگر است. این برجستگی حبابمانند به مغز تبدیل میشود و در دنباله آن نخاع به وجود میآید. ناحیه برجسته ابتدای لوله عصبی با تکثیر سلولها و ایجاد فرورفتگی در آن ابتدا به سه برجستگی تقسیم میشود که از بالا به پایین به نامهای مغز پیشین یا پروزانسفال، مغز میانی یا فرانسفال و مغز پسین یا رومبانسفال خوانده میشوند. در جنین 25 روزه انسان، این سه بخش به وجود آمدهاند. تا حدود یک هفته بعد مغز پیشین به دو بخش و مغز پسین نیز به دو بخش تقسیم میشود. بهطوری که مغز جنین در ابتدای ماه دوم دارای پنج برجستگی در ناحیه سر میشود. البته همزمان با این تغییرات، خمیدگیهایی بین این برجستگیها به وجود آمده و آنها را بر روی یکدیگر قرار میدهد تا مغز در درون حفره جمجمه که در حال شکلگیری است، جای گیرد. برجستگیهای حاصل از تقسیم مغز پیشین را تلانسفال و دیانسفال میخوانند. این دو برجستگی، نمیکرههای مخ را میسازند. تقسیمات مغز پسین، متانسفال و میلانسفال نام دارند که مخچه، پل مغز و بصلالنخاع را به وجود میآورند. بصلالنخاع یا پیاز مغز تیره که پایینترین بخش مغز است از رشد و نمو میلانسفال که پایینترین برجستگیهای پنجگانه اولیه مغز است، ساخته میشود. در سقف حفره وسط بصلالنخاع، رگهای خونی زیادی تشکیل میشود که سرانجام به برجستگیهای ریز مرجانمانندی به نام شبکه کوروئید تحتانی تبدیل میگردد. نقش شبکه کوروئید، تراوش و ترشح بخشی از مایع مغزی – نخاعی است. در بالای بصلالنخاع بر اثر رشد و نمو متانسفال در سمت پشت، مخچه و در سمت جلو، پل مغز ساخته میشود. کمی بالاتر، مزانسفال یا مغز میانی برجستگیهای چهارگانه و دو جوانه پایکهای مغزی را میسازد. بزرگترین بخش مغز، نیمکرههای مخ است که در بالای مزانسفال قرار دارند. تلانسفال که اولین برجستگی از حبابهای پنجگانه مغز جنین است از وسط بهطور ناقص به دو نمیکره تقسیم میشود. بخشهایی از هر نیمکره مخ به وسیله تلانسفال و بخشهای دیگر، از دیانسفال به وجود میآیند. قشر مخ و پیازهای بویایی و هستههای عدسی، دمدار و بادامه در تلانسفال ساخته میشوند. دیانسفال سازنده تالاموسها، هیپوتالاموس، غده کاجی، بخش پشتی غده هیپوفیز و جوانه سازنده شبکیه چشم است. نمیکرههای مخ، به وسیله رشتههای بسیار زیاد عصبی به نام رابط یا جسم پینهای با یکدیگر ارتباط دارند. با آنکه بیشترین تکثیر و رشد و نمو سلولهای عصبی در دوره جنینی صورت میگیرد و مغز نوزاد انسان بخش اعظم سلولهای خود را به دست میآورد، وزن مغز نوزاد فقط در حدود یک چهارم وزن مغز فرد بالغ است.[8]
مغز پیشین
مغز پیشین، به دو بخش تلانسفال و دیانسفال تقسیم میشود. دیانسفال سازنده تالاموسها، هیپوتالاموس، غده کاجی و بخش پشتی هیپوفیز میباشد. تارهای گستردهای که از پوشش میلین نازکی برخوردارند، ارتباط بین قسمتهای درون هیپوتالاسمی و دیگر مناطق را برقرار میکنند. مجموعه تارهای مغز جلویی که از هیپوتالاموس جانبی میگذرند و در هر دو جهت بین مغز جلویی و ساقه مغز کشیده میشوند، با دستگاه کناری(لیمبیک) روابط متعددی برقرار میکنند و وظایف نظام ارتباطی را انجام میدهند. تالاموس مرکز اتصال دستگاه حسی با مغز به شمار میآید؛ تقریبا تمام اطلاعات حسی به استثنای اطلاعات اعصاب بویایی، نخست به هستههای موجود در تالاموس انتقال مییابند و سپس پیامها به قشر مغز فرستاده میشوند. بنابراین هستههای تالاموس رابط قشر مغز تلقی میگردند و برای هدایت رفتارهای هشیار، نقش اساسی را دارند. همچنین تالاموس بهطور معکوس، تارهایی از عمیقترین لایه قشر مخ را دریافت میکند.[9]
دستگاه کناری
نخستین بار بروکا[10] در سال 1878 مفهوم لیمبیک را بهکار برد، سپس محققان دیگر با توجه به رابطه منطقه دیواری، بادامه و هیپوکامپ با پیاز بویایی، آن را مغز بویایی نامیدند. پاپز[11]، در سال 1937 برای گسترش دستگاه کناری، مدار پاپز را ارائه داده و مطرح کرد که مبنای هیجانها در این دستگاه قرار دارد. بخشی از هیپوتالاموس با دستگاه کناری رابطه تنگاتنگی دارد؛ بهطوری که میتوان آن بخش را از آن دستگاه به شمار آورد. با توجه به ارتباط دستگاه کناری با قسمتهای پیشانی و گیجگاهی قشر مخ، میتوان آنها را نیز بخشی از آن دستگاه محسوب کرد. بهطور کلی دستگاه کناری در هدایت فرایندهای رفتار و تفکر دخالت دارد و فرایندهای هیجانی، بخشی از وظایف هستهها و ارتباطات دستگاه کناری به شمار میآیند. بادامه(بخشی از دستگاه کناری) از هستههایی تشکیل شده که در بخش جلویی قطعهای گیجگاهی قرار دارد. بررسیها نشان میدهند که بادامه به سبب ارتباط نزدیک خود با هیپوتالاموس و دستگاه عصبی خودمختار بیشتر در وظایف انگیزشی، هیجانی و شناختی مؤثر است و تحلیل و ادراک اطلاعات درون احشایی به فعالیت بادامه بستگی دارد. هیپوکامپ یا شاخ آمون که بخشی دیگری از دستگاه کناری است، نوعی قشر ارتباطی به شمار میآید. بخش اعظمی از اطلاعات هیپوکامپ به وسیله منطقه بویایی تأمین میشود.[12]
مغز نهایی
قشر مخ از ماده خاکستری(اجسام سلولی و دندریتها) به قطر 4 تا 5 میلیمتر و ماده سفید(تارهای عصبی پوششدار و بدون پوشش) تشکیل شده است. ساخت میکروسکوپی قشر مخ که در تمام مناطق یکسان است، از شش لایه سلول تشکیل شده است که نظم و ترتیب آنها برای فهم کنش مغز اهمیت دارد.[13]
واحدهای عملکردی دستگاه عصبی
واحدهای عملکردی دستگاه عصبی، نورونها هستند. دستگاه عصبی دارای بیش از 100 بیلیون نورون است. سیگنالهای ورودی از طریق سیناپسها وارد نورون میشوند. این سیناپسها عمدتا روی دندریتها قرار دارند، ولی بر روی جسم سلولی نورون نیز وجود دارند. در انواع مختلف نورونها، ممکن است تا 200 هزار عدد از این ارتباطهای سیناپسی از رشتههای ورودی وجود داشته باشند. برعکس، سیگنال خروجی، از طریق یک آکسون از نورون خارج میشود، سپس این آکسون شاخههای متعددی به سایر قسمتهای دستگاه عصبی یا محیط بدن میفرستد.
بخش حسی دستگاه عصبی
اکثر فعالیتهای دستگاه عصبی از تجربیات حسی منشأ میگیرند که گیرندههای حسی را تحریک میکنند(برای مثال گیرندههای بینایی در چشم). این تجربیات حسی ممکن است یک واکنش فوری مغزی را برانگیزد یا اینکه مغز میتواند خاطره تجربه را برای چند دقیقه، چند هفته یا سالها در خود ذخیره کند و به این ترتیب واکنشهای بدن را در آینده تعیین کند. بخش پیکری، بخشی است که اطلاعات حسی را از گیرندههای کل سطح بدن و برخی ساختارهای عمقی، به مغز منتقل میکند. این اطلاعات از طریق اعصاب محیطی به دستگاه عصبی منتقل و بهطور وسیع به مناطق حسی پنچگانه هدایت میشوند. این مناطق حسی عبارتند از: نخاع در کلیه سطوح، ماده مشبک در بصلالنخاع، پل مغزی و مزانسفال مغز، مخچه، تالاموس و مناطقی از قشر مخ.
بخش حرکتی دستگاه عصبی
میتوان گفت یکی از مهمترین نقشهای دستگاه عصبی، تنظیم فعالیتهای مختلف بدنی است. این هدف از چند طریق به دست میآید: انقباض عضلات اسکلتی در کل بدن، انقباض عضلات صاف احشاء داخلی و ترشح مواد شیمیایی فعال از غدد درونریز و برونریز در بسیاری از قسمتهای بدن. این فعالیتها در مجموع، اعمال حرکتی دستگاه عصبی و عضلات و غدد بدن نیز اندامهای انجام دهنده نامیده میشوند.[14]
پردازش اطلاعات دستگاه عصبی
یکی از مهمترین عملکردهای دستگاه عصبی، پردازش اطلاعات ورودی است، به گونهای که پاسخهای حرکتی و ذهنی مناسب اتفاق بیافتد. بیش از 99 درصد از کل اطلاعات حسی توسط مغز، نامربوط و غیر مهم تلقی میشوند. برای مثال در حالت عادی، فرد نسبت به بخشهایی از بدن که با لباسها در تماس هستند، بیتوجه است، ولی وقتی اطلاعات حسی مهم، مغز را تحریک میکنند، فورا بهطور مناسب به مناطق پردازشکننده و مناطق حرکتی مغز، پیامهایی فرستاده میشود تا پاسخهای مورد نظر ایجاد شوند. انتقال و پردازش اطلاعات، عمل جمعبندیکننده دستگاه عصبی نام دارد. بنابراین، اگر شخصی دست خود را روی اجاق داغ بگذارد، پاسخ ناگهانی و مطلوب، بالا بردن دست است و پاسخهایی مانند دور کردن کل بدن از اجاق و فریاد کشیدن از درد نیز به وجود میآیند.[15]