Vad är centrala nervsystemet? definition, funktion & delar

• Central nerv nervsystem (CNS) Anatomy Topic Guide

Vad ska man veta om det centrala nervsystemet (CNS)?

Bild av centrala nervsystemets funktioner

Det centrala nervsystemet består av hjärnan och ryggmärgen. Hjärnan spelar en central roll i kontrollen av de flesta kroppsfunktioner, inklusive medvetenhet, rörelser, sensationer, tankar, tal och minne. Vissa reflexrörelser kan ske via ryggmärgsvägar utan att hjärnstrukturer deltar. Ryggmärgen är ansluten till en del av hjärnan som kallas hjärnstammen och löper genom ryggmärgen. Kranialnerverna lämnar hjärnstammen. Nerverötter lämnar ryggmärgen till båda sidor av kroppen. Ryggmärgen bär signaler (meddelanden) fram och tillbaka mellan hjärnan och de perifera nerverna.

Cerebrospinalvätska omger hjärnan och ryggmärgen och cirkulerar också i kaviteterna (kallas ventriklar) i centrala nervsystemet. Leptomeningen omger hjärnan och ryggmärgen. Cerebrospinalvätskan cirkulerar mellan 2 meningealskikt som kallas pia-ämnet och araknoiden (eller pia-arachnoidmembranen). Det yttre, tjockare lagret tjänar rollen som en skyddande sköld och kallas dura-materien. Basenheten i centrala nervsystemet är nervcellen (nervcellen). Miljarder neuroner tillåter de olika kroppsdelarna att kommunicera med varandra via hjärnan och ryggmärgen. Ett fettmaterial som kallas myelinbelagda nervceller för att isolera dem och för att låta nerver kommunicera snabbt.

Hjärnan och hjärnan

Bild av hjärnans och hjärndelarna

Hjärnbotten är den största delen av hjärnan och kontrollerar frivilliga handlingar, tal, sinnen, tankar och minne.

Ytan på hjärnbarken har spår eller infoldings (kallas sulci), varav den största benämns sprickor. Vissa sprickor separerar lober.

Cortexens inveckningar ger det ett ormigt utseende. Varje upplösning avgränsas av två sulci och kallas också en gyrus (gyri i plural). Lillhjärnan är uppdelad i två halvor, känd som höger och vänster halvkuglar. En massa fibrer som kallas corpus callosum länkar hemisfärerna. Den högra halvklotet kontrollerar frivilliga rörelser i extremiteterna på kroppens vänstra sida, och den vänstra halvklotet kontrollerar frivilliga rörelser i extremiteterna på kroppens högra sida. Nästan varje person har en dominerande halvklot. Varje halvklot är indelat i fyra lobar eller områden som är sammankopplade.

• De frontala loberna är belägna i framsidan av hjärnan och ansvarar för frivillig rörelse och, via deras förbindelser med andra lobar, delta i utförandet av sekventiella uppgifter; talutgång; organisationsförmåga; och vissa aspekter av beteende, humör och minne.
• Parietalloberna finns bakom frontalloberna och framför occipitalloberna. De bearbetar sensorisk information som temperatur, smärta, smak och beröring. Dessutom innehåller behandlingen information om siffror, uppmärksamhet på kroppsdelarnas position, utrymmet runt ens kropp och ens relation till detta utrymme.
• De temporala loberna finns på varje sida av hjärnan. De bearbetar minne och hörselinformation (hörsel) samt tal- och språkfunktioner.
• De occipitala loberna finns på baksidan av hjärnan. De får och behandlar visuell information.

Cortex, även kallad gråmaterial, är hjärnans mest yttre lager och innehåller främst neuronala kroppar (den del av neuronerna där den DNA-innehållande cellkärnan finns). Gråmaterialet deltar aktivt i lagring och bearbetning av information. En isolerad klump av nervcellkroppar i gråmaterialet kallas en kärna (som ska differentieras från en cellkärna). Cellerna i gråmaterialet utsträcker sina projektioner, kallade axoner, till andra delar av hjärnan.

Fibrer som lämnar cortex för att leda impulser mot andra områden kallas efferenta fibrer, och fibrer som närmar sig cortex från andra områden i nervsystemet benämns afferent (nerver eller vägar). Fibrer som går från den motoriska cortex till hjärnstammen (till exempel pons) eller ryggmärgen får ett namn som i allmänhet återspeglar anslutningarna (det vill säga kortikontontkanalen för det förra och kortikospinalkanalen för det senare). Axoner omges på sin gång utanför gråmaterialet av myelin, som har ett glittrande vitaktigt utseende och därmed ger upphov till termen vit materia.

Kortikala områden får sina namn enligt deras allmänna funktion eller lobnamn. Om den ansvarar för motorfunktionen kallas området motorbarken. Om det ansvarar för sensorisk funktion kallas området en sensorisk eller somestetisk cortex. Calcarine eller visuell cortex är belägen i occipital lob (även benämnd occipital cortex) och får visuell inmatning. Hörbarken, lokaliserad i den temporala loben, bearbetar ljud eller verbal inmatning. Kunskap om den anatomiska projiceringen av fibrer i olika kanaler och den relativa representationen av kroppsregioner i cortex gör det ofta möjligt för läkare att lokalisera en skada och dess relativa storlek, ibland med stor precision.

Hjärnans centrala strukturer

Bild av hjärnans och hjärndelarna

De centrala strukturerna i hjärnan inkluderar thalamus, hypothalamus och hypofysen. Hippocampus är belägen i den temporala loben men deltar i behandlingen av minne och känslor och är sammankopplad med centrala strukturer. Andra strukturer är basala ganglier, som består av gråmaterial och inkluderar amygdala (lokaliserad i den temporala loben), caudatkärnan och linsformad kärna (putamen och globus pallidus). Eftersom caudat och putamen är strukturellt lika har neuropatologer myntat kollektivbeteckningen striatum för dem.

• Talamusen integrerar och vidarebefordrar sensorisk information till cortexen i parietal, temporala och occipitala lober. Talamusen är belägen i den nedre centrala delen av hjärnan (det vill säga övre delen av hjärnstammen) och är belägen medialt mot basala ganglier. Hjärnhalvorna ligger på talamus. Andra roller av thalamusen inkluderar motor- och minneskontroll.
• Hypotalamus, som ligger under thalamus, reglerar automatiska funktioner som aptit, törst och kroppstemperatur. Den utsöndrar också hormoner som stimulerar eller undertrycker frisättningen av hormoner (till exempel tillväxthormoner) i hypofysen.
• Hypofysen är belägen vid hjärnans bas. Hypofysen producerar hormoner som kontrollerar många funktioner hos andra endokrina körtlar. Det reglerar produktionen av många hormoner som har en roll i tillväxt, ämnesomsättning, sexuell respons, vätske- och mineralbalans och stressrespons.
• Ventriklarna är cerebrospinala vätskefyllda håligheter i det inre av de hjärnhalvorna.

Hjärnans bas

Bild av hjärnans och hjärndelarna

Hjärnbasen innehåller cerebellum och hjärnstam. Dessa strukturer tjänar komplexa funktioner. Nedan följer en förenklad version av dessa roller:

• Traditionellt har cerebellum varit känt för att kontrollera jämvikt och koordination och bidrar till generering av muskelton. På senare tid har det emellertid visat sig att cerebellum spelar mer olika roller såsom att delta i vissa typer av minne och utöva ett komplex inflytande på musikaliska och matematiska färdigheter.
• Hjärnstammen förbinder hjärnan med ryggmärgen. Det inkluderar mellanhjärnan, pons och medulla oblongata. Det är en kompakt struktur där flera vägar går från hjärnan till ryggmärgen och vice versa. Till exempel är nerver som uppstår från kranialnervkärnor involverade i ögonrörelser och lämnar hjärnstammen på flera nivåer. Skador på hjärnstammen kan därför påverka ett antal kroppsfunktioner. Till exempel, om kortikospinalkanalen är skadad, inträffar en förlust av motorisk funktion (förlamning), och det kan åtföljas av andra neurologiska brister, såsom ögonrörelseavvikelser, som återspeglar skador på kranialer eller deras vägar i hjärnstammen. .
  • Mitthjärnan ligger under hypotalamus. Vissa kranialnerver som också ansvarar för ögonmuskelkontroll lämnar mellanhjärnan.
  • Pons fungerar som en bro mellan mellanhjärnan och medulla oblongata. Ponsen innehåller också kärnor och fibrer i nerver som tjänar kontroll av ögonmuskler, muskelstyrka i ansiktet och andra funktioner.
  • Medulla oblongata är den lägsta delen av hjärnstammen och är sammankopplade med livmoderhalsens ryggmärg. Medulla oblongata hjälper också till att kontrollera ofrivilliga åtgärder, inklusive viktiga processer, såsom hjärtfrekvens, blodtryck och andning, och det bär kortikospinal (det vill säga motorisk funktion) mot ryggmärgen.

Perifera nervsystemet

Nervfibrer som lämnar hjärnstammen och ryggmärgen blir en del av det perifera nervsystemet. Kranialnerverna lämnar hjärnstammen och fungerar som perifera nervsystemets förmedlare av många funktioner, inklusive ögonrörelser, ansiktsstyrka och känsla, hörsel och smak.

Synnerven betraktas som en kranial nerv men påverkas vanligtvis i en sjukdom i centrala nervsystemet känd som multipel skleros, och av detta och andra skäl tros det representera en förlängning av det centrala nervsystemet som styr synen . I själva verket kan läkare diagnostisera inflammation i huvudet i synnerven med hjälp av ett oftalmoskop, som om personens ögon var ett fönster i centrala nervsystemet.

Nerverötter lämnar ryggmärgen till utgångspunkten mellan två ryggkotor och benämns enligt ryggmärgsegmentet från vilket de uppstår (en cervikal åtta nervrot uppstår från cervikalsnyggsegmentet åtta). Nerverötterna är placerade anteriör i förhållande till sladden om de är efferenta (till exempel med inmatning mot lemmarna) eller bakre om afferenta (till exempel ryggmärgen).

Fibrer som bär motorinmatning till lemmar och fibrer som ger sensorisk information från lemmarna till ryggmärgen växer samman och bildar en blandad (motorisk och sensorisk) perifer nerv. Vissa korsrygg och alla sakrala nervrötter tar en lång väg nedåt i ryggmärgen innan de går ut i ett bunt som liknar en hästsvans, därav dess namn, cauda equina.

Ryggmärgen täcks också, liksom hjärnan, av piaämnet och araknoida membran. Cerebrospinalvätskan cirkulerar runt pia och under den yttre araknoiden, och detta utrymme benämns också det subaraknoida utrymmet. Cauda equina-rötter och rodlets som utgör nervrötterna från högre segment badas i cerebrospinalvätska. Dura omger ryggmärgens pia-arachnoid, som för hjärnan.

Den neuroanatomiska grunden för flera hjärnfunktioner är förenklad i ovanstående sammanfattning. Ett bra exempel är det neuroanatomiska underlaget för minnesfunktion. Skada på flera delar av hjärnan kan påverka minnet. Dessa inkluderar strukturer såsom frontala och temporala lober, thalamus, cerebellum, putamen, mamillary kroppar och fornix, och en upplösning ovanför corpus callosum som kallas cingulate gyrus. Dessa strukturer är varierande involverade i komplexa processer såsom lagring, bearbetning eller återvinning av minnen.

Ryggmärgen

Bild av ryggmärgsdelarna

Ryggmärgen är en förlängning av hjärnan och omges av ryggraden som bildar ryggraden (se Multimedia File 3). De centrala strukturerna i ryggmärgen består av grått material (nervcellskroppar) och de yttre eller omgivande vävnaderna består av vit substans.

Inom ryggmärgen finns 30 segment som tillhör fyra sektioner (cervikal, bröstkorg, ryggrad, sakral), baserat på deras plats:

• Åtta cervikalsegment: Dessa sänder signaler från eller till områden i huvud, nacke, axlar, armar och händer.
• Tolv bröstsegment: Dessa sänder signaler från eller till en del av armarna och det främre och bakre bröstet och buken.
• Fem ryggradssegment: Dessa sänder signaler från eller till ben och fötter och vissa bäckenorgan.
• Fem sakrala segment: Dessa överför signaler från eller till nedre rygg och skinkor, bäckenorgan och könsdelar, och vissa områden i ben och fötter.
• En coccygeal rest finns på botten av ryggmärgen.