Cấu tạo chung của hệ thần kinh: thần kinh trung ương và sự nhận cảm đáp ứng

Hệ thần kinh trung ương: đơn vị chức năng cơ bản

Hệ thần kinh trung ương chứa hơn 100 tỷ tế bào thần kinh. Một tế bào thần kinh điển hình thuộc vùng vỏ não vận động. Tín hiệu đầu vào của sợi thần kinh này thông qua các synap nhận cảm ở các đuôi gai là chủ yếu nhưng cũng có thể ở thân tế bào. Đối với các loại tế bào thần kinh khác nhau, số lượng synap như vậy cũng khác nhau, có thể từ vài trăm đến 200,000. Ngược lại, tín hiệu đầu ra chỉ đi theo một con đường duy nhất qua sợi trục của sợi thần kinh. Sau đó, sợi trục có thể chia thành nhiều nhánh nhỏ để đi tới các phần khác của hệ thống thần kinh hoặc tới phần ngoại vi của cơ thể.

Một đặc tính của hầu hết các sợi thần kinh là các tín hiệu dẫn truyền thường chỉ đi theo một hướng: từ sợi trục của sợi thần kinh phía trước tới sợi gai của sợi phía sau. Đặc điểm này buộc các tín hiệu thần kinh phải đi theo các hướng cần thiết để thực hiện chức năng cụ thể.

Hình. Cấu trúc của một tế bào thần kinh lớn trong não cho thấy các bộ phận chức năng quan trọng của nó.

Phần cảm giác của hệ thống thần kinh: receptor nhận cảm

Hầu hết các hoạt động của hệ thần kinh được bắt đầu bởi các tín hiệu nhận cảm thông qua sự kích thích các thụ thể cảm giác (receptor nhận cảm).

Cho dù là việc nhận cảm thị giác, tiếp nhận thính giác, hay cảm giác xúc giác... đều có receptor nhận cảm. Các tín hiệu nhận cảm này có thể được phản ứng ngay lập tức từ não bộ hoặc được lưu lại trong trí nhớ vài phút, vài tuần, hoặc vài năm rồi phản hồi vào một ngày khác trong tương lai.

Phần nhận cảm bản thể: sự truyền thông tin cảm giác từ các receptor trên toàn bộ bề mặt cơ thể và một số cấu trúc sâu bên trong, các thông tin này thông qua các các sợi thần kinh ngoại vi đi vào hệ thần kinh trung ương theo thứ tự: (1) vào tủy sống - tùy thuộc vào vị trí nhận cảm; (2) các chất dạng lưới của tủy, cầu não, và não giữa; (3) tiểu não; (4) đồi thị; và (5) các khu vực của vỏ não.

Hình. Trục cảm giác thần kinh của hệ thần kinh.

Bộ phận đáp ứng của hệ thống thần kinh: phần vận động

Vai trò cuối cùng và quan trọng nhất của hệ thần kinh là điều khiển được các hoạt động khác nhau của cơ thể. Nhiệm vụ này được thực hiện bằng cách kiểm soát: (1) sự co lại thích hợp của hệ thống cơ vân khắp cơ thể; (2) sự co lại của hệ thống cơ trơn nội tạng; và (3) sự bài tiết các chất hóa học có hoạt tính từ cả tuyến nội tiết và ngoại tiết ở nhiều bộ phận của cơ thể. Các hoạt động đó được gọi chung là chức năng vận động của hệ thần kinh, trong đó phần cơ và các tuyến được gọi là bộ phận tác động bởi vì chúng là các cấu trúc trực tiếp thực hiện các chức năng điều khiển bởi các tín hiệu thần kinh.

Hình. Trục thần kinh vận động xương của hệ thần kinh.

Trục dẫn truyền của hệ thống thần kinh để điều khiển hoạt động của cơ vân. Hoạt động song song với trục này là hệ thống thần kinh tự động kiểm soát các cơ trơn, các tuyến, và các hệ thống khác bên trong cơ thể.

Các cơ vân khác nhau có thể được kiểm soát bởi các mức độ khác nhau của hệ thần kinh trung ương bao gồm (1) tủy sống; (2) các chất lưới của tuỷ, cầu não, và não giữa; (3) các hạch nền; (4) tiểu não; và (5) vỏ não vận động. Mỗi khu vực khác nhau đóng vai trò cụ thể khác nhau.

Phần thấp chủ yếu liên quan đến phản ứng cơ tức thời, tự động với các kích thích cảm giác; còn phần cao hơn chủ yếu liên quan đến các phản ứng phức tạp, có chủ ý được điều khiển bởi các suy nghĩ của não bộ.