A központi idegrendszer (CNS) az agyból, a gerincvelőből és a retinából áll. Ez a test parancsnoki központja, amely mindent működtet, amit teszünk, és mindent értelmez körülöttünk.
Ez a rendszer az egész emberi élet során folyamatosan fejlődik, folyamatosan neuronokat hoz létre és szüntet meg, hogy a normál idegrendszer működését frissen tartsa.
A központi idegrendszer úgy működik, hogy befogadja a perifériás idegrendszer által gyűjtött információkat, és ezek alapján újraelosztja az információkat. Ez irányít mindent a tüsszentéstől kezdve a szívverésünk üteméig.
A központi idegrendszer összesen mintegy 86 milliárd idegsejtet tartalmaz, ez több mint 12-szer annyi, mint ahány ember él jelenleg a Föld bolygón! Mindezeket trilliónyi idegrost – axonok ésdendritek – kötik össze, amelyek megkönnyítik az információ továbbítását az egész idegrendszerben.
Az agy
A testmérethez képest az embernek van a legnagyobb agya a gerincesek közül (Lewis, 2018). A hallottak ellenére azonban a méret valójában nem számít.
Elég régóta sokan úgy vélik, hogy az agy mérete közvetlen korrelációt mutat az állatfajok intelligenciájával, azonban nem sok tudományos bizonyíték támasztja alá ezt az elképzelést. Pontosabb azt mondani, hogy az agy és a testméret aránya megbízhatóbb mérőszáma az intelligenciának.
Amellett, hogy az embernek van a legnagyobb agya a testmérethez képest, több neuronja is van térfogategységenként, mint számos más fajnak. Ennek egyik fő oka az emberi agy felületének nagysága. Az agyban lévő felületet a szövet összes redője hozza létre. Minél több a redő, annál nagyobb a felszín.
Az emberi agy körülbelül 3,5 fontot nyom, és az átlagos felnőtt testtömeg körülbelül 2%-át teszi ki, és szinte mindent irányít, amit teszünk. “Várj, majdnem?” – kérdezed hitetlenkedve. Igen, majdnem… valahogy úgy.
Az agy nem irányítja közvetlenül az olyan mozgásokat, mint a reflexek – ezek a cselekvések legfeljebb a gerincvelőn keresztül mennek végbe, mert olyan gyorsan kell megtörténniük. Itt van azonban, hogy miből áll az agy, és mit irányít.
Az emberi agy szerkezete és funkciói
A teljes CNS “szürkeállományból” és “fehérállományból” áll. A szürkeállományt a neuronok alkotják, az a sejttípus, amely az idegsejtek minden típusának alapját képezi.
Az emberi agy legnagyobb része a cerebrum, amely az előagyból, vagyis a prosencephalonból származik. A nagyagy két féltekére oszlik, amelyeket a corpus callosum köt össze. Az agynak ez a régiója irányítja az agy érzékszervi, motoros és kognitív funkcióit.
A nagyagy bal féltekéje fontos régiókat tartalmaz, amelyek a beszédben és a nyelvben játszanak szerves szerepet. Emellett a matematikához és az információk visszakereséséhez is kapcsolódik.
A jobb agyfélteke kulcsszerepet játszik a vizuális és auditív feldolgozásban, a térbeli képességekben és a művészi képességekben. De mindezek a funkciók az agy mindkét oldalát érintik, így a “bal vagy jobb agyféltekés” népszerű felfogás kevéssé van alátámasztva bizonyítékokkal. Sajnálom, hogy megölöm a hangulatot.
Az agyvelő legkülső rétegét, az úgynevezett agykéreget tekintik “a gondolkodás központjának”, és a következő struktúrákból áll:
- Homloklebeny: irányítja az érzelmeket, a problémamegoldást, a tanulást, a memóriát stb.
- Parietális lebeny: a térbeli tájékozódást és navigációt szabályozza a számos érzékszervi rendszer által gyűjtött információk integrálásával
- Temporális lebeny: feldolgozza a hallási ingereket és segíti a nyelvet; magában foglalja a hippokampuszt és az amygdala-t, amelyek elsődleges szerepet játszanak az emlékezetben, illetve az érzelmekben
- Nyakszirti lebeny: a vizuális feldolgozást szabályozza
Corpus callosum. Igen, ez határozottan úgy hangzik, mint egy varázslat, amit a Roxfortban tanulsz, de hidd el, nem az (én kipróbáltam). Ez egy idegrost-gyűjtemény, amely összeköti az agy bal és jobb féltekéjét.
Furcsa módon a bal agyfélteke irányítja az összes izmot a test jobb oldalán, és fordítva. A bal- vagy jobbkezesség annak az eredménye, hogy az egyik félteke dominál a másik felett.
Az agytörzs a középagyból (mezencephalon) és a hátsó agyból (rhombencephalon) ered, és a gerincvelő és az agy közötti kapcsolatot jelenti. A medulla oblongatából, a ponsból és a középagyból áll. Az agytörzs fő feladatai:
- Az agy és a test közötti információátvitel
- A koponyaidegek ellátása az arc és a fej felé (az idegek az agynak ebből a régiójából nyúlnak ezekbe a területekbe)
- A szív, a légzés és a tudatosság szabályozásában szerepet játszó kritikus funkciók ellátása.
A nagyagy és az agytörzs között található a talamusz és a hipotalamusz. A hipotalamusz továbbítja az érzékszervi és motoros jeleket az agykéreg felé, és részt vesz a tudat, az alvás és az éberség szabályozásában. A hipotalamusz az agyalapi mirigy révén összeköti az idegrendszert az endokrin rendszerrel
A kisagy, amely a hátsóagyból fejlődik ki, alapvető fontosságú a motoros kontroll szempontjából, mivel részben szabályozza a koordinációtés az egyensúlyt. Ez a struktúra bizonyos kognitív funkciókkal is rendelkezhet.
A CNS védelme és alapösszetétele
Az idegrendszer szervei nagyon jól védettek és biztonságosan alátámasztottak a szövetek és szervi struktúrák az egész testben.
Amint kell! Ugye nem akarod, hogy az idegszerveid minden egyes mozdulatodnál kilengjenek? Természetesen nem!
A maximális védelem érdekében a központi idegrendszer részei akár három különböző védelmi formát is kaphatnak. Az agyat és a gerincvelőt is először az agyhártyának nevezett hártyarétegek védik. Az agyat tovább burkolja a koponya, a gerincvelőt pedig a csigolyák.
Harmadszor, ott van az agy-gerincvelői folyadék: ez hihetetlenül fontos, mivel olyan puffert biztosít, amely csökkenti az agy és a koponya, illetve a gerincvelő és a csigolyák közötti esetleges ütközés erejét.
Az agyat tovább burkolja a koponya, a gerincvelőt pedig a csigolyák. Harmadszor, ott van az agy-gerincvelői folyadék: ez hihetetlenül fontos, mivel olyan puffert biztosít, amely csökkenti az agy és a koponya, illetve a gerincvelő és a csigolyák közötti esetleges ütközés erejét.
Már említettük, hogy a CNS teljes egészében az idegsejtek két fő kategóriájából áll: a szürkeállományból és a fehérállományból. A szürkeállományt az idegsejtek sejttestjei és a hozzájuk kapcsolódó dendritek, a gliasejtek, a hajszálerek (ezek biztosítják a vérellátástaz agyszöveten keresztül, ettől lesz rózsaszínű!) alkotják.
A szürkeállomány elsősorban az agy külső rétegeiben és a gerincvelőben található. A gerincvelőben azonosítható, mivel ez alkotja a belső “pillangó” alakot, amit a gerincvelő keresztmetszetében láthatunk.
A fehér anyag viszont a CNS azon területeit alkotja, amelyekben a legtöbb axon található. A fehér anyag az agyban a szürke anyag alatt található, míg a gerincvelőben a szürke magot körülvevő külső rétegek.
A gerincvelő
A gerincvelő csak kb. 35 g súlyú és csak kb. 1 cm átmérőjű. A 26 csigolya védi, és öt régióra osztható, összesen 31 idegpár nyúlik a gerincoszlop oldalaiból a test disztális részeibe. A gerincvelő öt régiója a következő:
A gerincvelő szürkeállománya alkotja a vajszínű sziluettet. Minden egyes “szárnyat” “szarvnak” nevezünk.”
Ezek a szarvak érzékelő neuronok tömeges gyülekezete, és mindegyiket fehérállomány veszi körül, amely úgy működik, mint a mielinhüvely az axonnak. (A gerincvelőre tehát úgy is gondolhatunk, mint minden neuronok anyjára, ahol a perifériás idegrendszer minden idege dendritként, a gerincvelő axonként, az agy pedig magként működik.)
A retina
A retina a szem idegi része. A kétfejűség egy “kivezető zsebéből”, az úgynevezett látóhólyagból ered, amely invagináción megy keresztül, hogy kialakítsa a látócsészét.
Kifejezetten ennek a látócsészének a belső fala adja a retinát, míg a külső falból a pigmenthámot. A pigmenthám az, ami a szemet kékké, barnává stb. teszi, mivel ez tartalmazza a melanint.
A melanin nem csak a kinézet miatt van, hanem azért is, hogy csökkentse a szembe jutó fény visszaszóródását, megkönnyítve (és lehetővé téve) a látást.
A pigmenthám a fotoreceptorok fenntartásában is fontos szerepet játszik, megújítva a fotopigmenteket és fagocitálva a fotoreceptorkorongokat. Ez hihetetlenül nagy sebességgel történik, ami elengedhetetlen a látás fenntartásához.
A fotoreceptorok elektromos impulzusokat küldenek a retinába, amelynek neuronjai ezt az információt az agyba továbbítják a látóidegen keresztül.
A retinában ötféle neuron található:
- Fényérzékelők
- Bipoláris sejtek
- Ganglionsejtek
- Horizontális sejtek
- Amakrin sejtek
A retina fényérzékeny idegsejtjei a pálcikák és a csapok. Mindkettőnek van egy külső szegmense, amely fotopigmentet tartalmazó hártyakorongokból áll, és lehetővé teszi a színspecifikus hallási ingerek befogadását.
Mindezek a struktúrák az agy, a gerincvelő és a retina vezetésével és szinapszisok trillióival összekötve szabályozzák azokat az alapvető folyamatokat, amelyekre testünknek szüksége van ahhoz, hogy életben maradjunk és lélegezzünk.