دستگاه عصبی و وظیفه ‌آن چیست؟

اهمیت دستگاه عصبی انسان بر هیچ‌کس پوشیده نیست. هر رفتاری که انسان انجام می‌دهد بستگی به فرایندهایی دارد که در بدن باهم هماهنگ می‌شوند و این هماهنگی به عهده‌ی دستگاه عصبی است. درک انسان از محرک‌ها و رویدادها، انگیزه‌ها، کاربرد زبان، تفکر و حل مسئله همگی به مغز و ساختارهای آن وابسته است. برای فهم رفتارهای انسان لازم است با دستگاه عصبی و ساختارهای آن آشنا شویم. در این مطلب، قصد داریم به بررسی دستگاه عصبی بپردازیم.

بیشتر سلول‌های موجود در دستگاه عصبی از دو نوع متفاوت نورون‌ها و سلول‌های گلیال هستند. به سلول‌های عصبی که واحد زیربنایی دستگاه عصبی است، نورون می‌گویند. کار نورون‌ها دریافت، هدایت و انتقال پیام‌های عصبی به سایر نورون‌ها، ماهیچه‌ها و غدد است. نورون‌ها بر اساس کارکرد عمومی به سه دسته‌ی حسی، حرکتی و رابط یا بینابین تقسیم می‌شوند. نورون‌های حسی پیام‌های عصبی را از گیرنده‌های حسی به دستگاه عصبی مرکزی می‌برند، نورون‌های حرکتی پیام‌ها را از دستگاه عصبی مرکزی به اندام‌های محیطی انتقال می‌دهند و نورون‌های بینابین، رابط بین نورون‌های حسی و حرکتی‌اند. بر اساس ظاهر، نورون‌ها به انواع تک‌قطبی، دوقطبی و چندقطبی تقسیم می‌شوند. بیشترین نورون‌هایی که در دستگاه عصبی مرکزی وجود دارد، نورون‌های چندقطبی است.

اجزای نورون عبارت‌اند از:

1. دندریت: شاخه‌های کوچکی که از جسم سلولی منشعب می‌شوند و پیام‌های عصبی را به سمت جسم سلولی می‌برند.
2. جسم سلولی: مکان قرارگیری هسته‌ی حاوی ماده‌ی وراثتی (DNA) و ریبوزوم‌ها (سازنده‌ی پروتئین‌ها)
3. آکسون: شاخه بلندی است که از جسم سلولی خارج می‌شود و پیام عصبی را از آن به سمت سایر نورون‌ها یا ماهیچه‌ها و غدد بیرون می‌برد.

سلول‌های غیرعصبی به نام گلیال ها (نوروگلیا ها) در دستگاه عصبی وجود دارند و بیش از نیمی از حجم مغز را اشغال کرده‌اند. تهیه‌ی مواد غذایی موردنیاز نورون‌ها، پاک‌سازی مغز، نگه‌داشتن نورون‌ها در جای خود و در کل پشتیبانی از آن‌ها از وظایف گلیال ها است. انتقال پیام‌های عصبی جزء وظایف نوروگلیاها نیست. انواع نوروگلیا ها شامل ماکروگلیاها، میکروگلیاها، سلول‌های اپاندیمی، الیگودندروسیت ها و سلول‌های ماهواره‌ای می‌باشند.

محلی که پیام عصبی از یک نورون به سایر نورون‌ها منتقل می‌شود را سیناپس می‌گویند. سیناپس‌ها روی زائده‌هایی در انتهای آکسون‌ها قرار دارند. سیناپس‌ها از نظر عملکردی به دو نوع شیمیایی و الکتریکی تقسیم می‌شوند. تقریباً همه‌ی سیناپس‌های بدن از نوع شیمیایی هستند. فاصله‌ی بین سلول پیش سیناپسی ( فرستنده‌ی پیام عصبی) و سلول پس سیناپسی (گیرنده‌ی پیام عصبی) در سیناپس‌های شیمیایی را فضای سیناپسی می‌گویند. پیک‌های عصبی یا انتقال‌دهنده‌های عصبی، مواد شیمیایی هستند که انتقال پیام عصبی در سیناپس‌های شیمیایی را به عهده‌ دارند. انتقال‌دهنده‌های عصبی از پایانه‌ی آکسونی آزاد می‌شوند و با اثر بر غشای سلول‌های پس سیناپسی باعث مهار یا تحریک آن سلول می‌شوند. پیک‌های عصبی با چسبیدن به گیرنده‌های سلول، بر اساس نوع پیک عصبی آزاد شده و نوع گیرنده‌ی سلول پس سیناپسی، باعث تحریک یا بازداری آن سلول می‌شوند. تاکنون بیش از هفتاد نوع پیک عصبی در بدن شناسایی شده است. استیل کولین، سروتونین، دوپامین، نوراپی نفرین، گابا و گلوتومات از مهم‌ترین انتقال‌دهنده‌های عصبی هستند.

انتقال پیام عصبی در سیناپس‌های الکتریکی با شیمیایی متفاوت است. غشای دو سلول در سیناپس‌های الکتریکی در محل سیناپس به هم جوش‌خورده‌اند و فضای سیناپسی وجود ندارد. پیام عصبی در سیناپس الکتریکی به‌ طور مستقیم به سلول پس سیناپسی منتقل می‌شود و این انتقال دوطرفه است. غشای سلول‌ها در این نوع سیناپس‌ها منافذ زیادی دارد و یون‌ها از آن‌ها می‌توانند عبور کنند.

دستگاه عصبی به دو قسمت تقسیم می‌شود: دستگاه عصبی مرکزی و دستگاه عصبی پیرامونی. همه‌ی این بخش‌ها باهم ارتباط متقابل دارند.

دستگاه عصبی مرکزی شامل مغز و نخاع شوکی است و از ماده‌ی سفید و ماده‌ی خاکستری تشکیل‌شده‌اند. مغز در جمجمه و نخاع شوکی در نخاع قرار دارد. مغز سه ناحیه دارد: مغز پسین، مغز پیشین و مغز میانی. بر اساس کارکرد ساختار مغز، می‌توان آن را به سه قسمت هسته‌ی مرکزی، دستگاه لیمبیک و مخ تقسیم کرد.

مخ به دو نیمکره‌ی چپ و راست تقسیم می‌شود که از طریق جسم پینه‌ای باهم ارتباط دارند. دو نیمکره عملکرد قرینه‌ای ندارند. نیمکره‌ی چپ در هوش ریاضی و منطقی و درک و تحلیل علی و نیمکره‌ی راست در درک موقعیت فضایی، موسیقی و درک کلی و شهودی غالب است. هر نیمکره کنترل نیمه‌ی مقابل بدن را به عهده دارد و دارای دو شیار اصلی به نام شیار مرکزی و شیار جانبی هستند. این دو شیار نیمکره‌ها را به چهار ناحیه تقسیم می‌کند: لوب پیشانی (ناحیه‌ی دخیل در کنترل حرکات، اجرا و فرایندهای عالی ذهن مثل حافظه، برنامه‌ریزی، استدلال و..)، لوب آهیانه (ناحیه ی اصلی حسی-تنی)، لوب گیجگاهی (ناحیه‌ی اصلی شنیداری) و لوب پس‌سری(ناحیه‌ی اصلی بینایی).

به لایه‌ی بیرونی مخ که در انسان به‌ صورت چین‌ خورده است، قشر مخ می‌گویند. قشر مخ از نظر عملکردی به سه ناحیه‌ی حسی، حرکتی و ارتباطی تقسیم می‌شود. ناحیه‌ی حسی به درک حس‌های مختلف به‌ جز درد اختصاص دارد، ناحیه‌ی حرکتی در حرکات ارادی و نواحی ارتباطی در انتقال اطلاعات با قشر مخ، درک زبان، موسیقی، برنامه‌ریزی، حل مسئله، هدف‌گذاری و… نقش دارد.

نخاع (spinal cord) یک استوانه‌ی بلند از بافت عصبی است که مانند دم از بصل النخاع تا اولین مهره‌ی کمر ادامه می‌یابد. با وجود اینکه وزن نخاع به‌ اندازه‌ی دو درصد مغز است اما وظایف مهمی دارد. نخاع گذرگاه اصلی اطلاعات است. در نخاع ماده سفید در اطراف و ماده‌ی خاکستری در وسط قرارگرفته است(برعکس مخ) و دارای 31 جفت عصب مختلط می‌باشد. ایجاد ارتباط بین مغز و اندام‌های محیطی و ایجاد رفلکس‌ها یا انعکاس‌های نخاعی از وظایف اصلی نخاع می‌باشد رفلکس‌ها اعمال غیرارادی  و سریع برای حفاظت از بدن می‌باشند. علت سریع بودن رفلکس‌ها، انجام آن توسط نخاع می‌باشد.

این بخش همه‌ی عصب‌هایی که از مغز و نخاع خارج می‌شوند و پیام‌های حسی و حرکتی را به اندام‌های بدن منتقل می‌کنند را شامل می‌شود و خود به دو بخش تقسیم می‌شود:

1. دستگاه عصبی تنی (somatic nervous system): در تعامل با محیط خارجی است و انتقال پیام‌ها بین گیرنده‌های حسی و دستگاه عصبی مرکزی را به عهده دارد. همه‌ی ماهیچه‌های مؤثر بر حرکات ارادی و تطابق‌های غیرارادی از لحاظ موقعیت و تعادل بدن تحت فرمان این دستگاه هستند.
2. دستگاه عصبی خودمختار (autonomic nervous system): تنظیم محیط داخلی بدن و انتقال پیام بین اندام‌های داخلی و دستگاه عصبی مرکزی از وظایف این بخش می‌باشد. دستگاه عصبی خودمختار دو نوع عصب بیرون بر به نام عصب سمپاتیک و پاراسمپاتیک تشکیل‌شده است. عصب سمپاتیک  در هنگام جنگ‌ و گریز فشارخون، ضربان قلب و تعرق را بالا می‌برد اما عملکرد پاراسمپاتیک در حالت آرامش برعکس است.

• ساقه‌ی مغز (brainstem): ساقه‌ی مغز (هسته‌ی مرکزی) شامل بصل النخاع، پل مغزی و مغزمیانی است، مخ روی آن قرارگرفته است و مرکز کنترل اعمال حیاتی غیرارادی مثل ضربان قلب و فشارخون است.
• بصل النخاع (Myelencephalon/Medulla): نخاع در محل ورود به جمجمه کمی قطور می‌شوند و بصل النخاع را تشکیل می دهند. این قسمت بر تنفس و بعضی بازتاب های حفظ حالت ایستاده نظارت می کند و مرکز اصلی تنفس، استفراغ و بلع است.
• مخچه (cerebellum): این ساختار پیچیده و بزرگ، حرکات بدن را هماهنگ می کند و با شرایط مختلف محیط سازگار می کند. همچنین در کنترل و هماهنگی فرایندهای عالی شناختی نقش دارد(1) و مرکز یادگیری حرکتی و یا مهارتی است.
• عقده های قاعده ای (Basal ganglia): مانند مخچه از مراکز کنترل حرکات بدن است. این دو بخش از طریق هسته های قاعده ای تالاموس با هم در ارتباطند. عقده های قاعده‌ای در تبدیل طرح های حرکتی به برنامه ی حرکتی قابل اجرا، نقش دارند. همچنین نقش شناختی در زمینه‌ی هوشیاری، توجه و دقت دارند.
• تالاموس (Thalamus): ساختار تالاموس بزرگ و دارای دو قطعه است، نقش‌های حسی و حرکتی و ارتباطی دارد و نقش دروازه‌بانی برای حواس دارد. چون تمام پیام‌های حسی به‌جز بویایی قبل از اینکه به قشر مخ بروند، از تالاموس عبور می‌کنند.
• هیپوتالاموس (Hypothalamus): این بخش که در زیر تالاموس قرار دارد، دستگاه عصبی خودمختار و غدد درون‌ریز را کنترل می کند و به رفتارهای حیاتی انسان مثل خوردن، نوشیدن، رفتارهای جنسی و تنظیم دمای بدن سازمان می‌بخشد. به خاطر نقش هیپوتالاموس در آمادگی بدن، به آن مرکز فشار روانی می‌گویند.
• دستگاه لیمبیک (limbic system): دستگاه لیمبیک شامل چند ساختار در اطراف هسته‌ی مرکزی مغز است که روابط متقابلی با هیپوتالاموس دارد. این دستگاه در تنظیم رفتارهای انگیزشی، غرایز، هیجان و حافظه نقش دارد. هیپوکامپ، آمیگدال و سپتوم ازجمله ساختارهای موجود در این دستگاه هستند.

ساختارهای نام‌برده، نمونه‌ای از بخش‌های مهم مغز هستند، اما نباید این تصور را در ما به وجود بیاورند که از هم مستقل‌اند. بلکه بین تمام ساختارهای مغز ارتباط وجود دارد.

در مطالب بالا به بررسی دستگاه عصبی مرکزی، ساختار و کارکرد هر بخش پرداختیم. دستگاه عصبی از میلیون‌ها سلول عصبی به نام نورون تشکیل‌شده است. نورون‌ها انتقال پیام‌های عصبی را به عهده‌ دارند و توسط سلول‌های غیرعصبی گلیال پشتیبانی و حمایت می‌شوند. دستگاه عصبی به دو بخش دستگاه عصبی مرکزی و محیطی تقسیم می‌شود و هرکدام دارای بخش‌های متعددی است. مغز و نخاع دستگاه عصبی مرکزی را تشکیل می دهند. دستگاه عصبی پیرامونی شامل عصب‌های خارج‌ شده از مغز و نخاع می‌باشد و خود دارای دو دستگاه به نام تنی و خود مختار است. مغز دارای ساختارهای گوناگونی است که با هم در ارتباطند اما برای سهولت یادگیری و بررسی، جداگانه مطالعه می‌شوند. در انتهای مطلب به‌مرور برخی از این ساختارهای مهم پرداختیم که هرکدام امور مهمی را کنترل می‌کنند و آسیب هرکدام، نقص‌ها و پیامدهای زیان باری برای انسان دارد.

1. Pinel JPJ. Biopsychology: Allyn & Bacon; 2011.
2. پیری م. روانشناسی فیزیولوژیک و انگیزش و هیجان. تهران: پوران پژوهش; 1398.
3. اتکینسون هور. زمینه ی روانشناسی هیلگارد. تهران: رشد; 1389.
4. کارلسون نآ. مبانی روانشناسی فیزیولوژیک. تهران: ارکان دانش; 1394.
5. Toates FM. Biological Psychology: Prentice Hall; 2011.
6. Freberg L. Discovering Behavioral Neuroscience: An Introduction to Biological Psychology: Cengage Learning; 2018.