دستگاه عصبی انسان و هر آن‌چه که باید در مورد آن بدانید

اعصاب، رشته‌هایی هستند که تمام بدن را به یکدیگر متصل کرده‌اند و امکان کنترل بدن را فراهم ساخته‌اند.

دستگاه عصبی شامل مغز، نخاع، اعضای حسی و تمام اعصابی است که این ارگان‌ها را با سایر نقاط بدن مرتبط می‌کنند. همه این ارگان‌ها با یکدیگر مسئول کنترل بدن و ارتباط بین بخش‌های آن هستند. مغز و نخاع تحت عنوان سیستم عصبی مرکزی (CNS) شناخته می‌شوند، جایی که در آن اطلاعات ارزیابی شده و تصمیم‌ گیری‌ها صورت می‌گیرد. اعصاب حسی و ارگان‌های حسی سیستم عصبی محیطی (PNS) بر شرایط داخل و خارج بدن نظارت دارند و این اطلاعات را به CNS ارسال می‌کنند.

اعصاب وابران در PNS سیگنال‌های دریافتی از مراکز کنترلی را به عضلات، غدد و ارگان‌ها منتقل می‌کنند تا عملکرد آن‌ها را تنظیم کنند.

آناتومی دستگاه عصبی

بافت عصبی

بخش اعظم بافت عصبی از دو گروه سلول ساخته شده است: نورون‌ها و سلول‌های گلیال.

نورون‌ها - نورون‌ها (همچنین تحت عنوان سلول‌های عصبی شناخته می‌شوند) به وسیله انتقال سیگنال‌های الکتروشیمیایی به برقراری ارتباط در داخل بدن می‌پردازند. نورون‌ها نسبت به سایر سلول‌های بدن کاملاً متفاوت هستند، به دلیل زائده‌های بلندی که از جسم سلولی مرکزی آن‌ها خارج شده است. جسم سلولی یک بخش تقریباً گرد از نورون است که محتوی هسته، میتوکندری و بسیاری از اندامک‌های سلولی هستند. ساختارهای درخت مانند کوچکی به نام دندریت‌ها از جسم سلولی نورون‌ها گسترش یافته‌اند تا محرک‌ها را از محیط، نورون‌های دیگر یا سلول‌های گیرنده حسی دریافت کنند. زائده‌های بلندی به نام آکسون‌ها که از جسم سلولی گسترش یافته‌اند، سیگنال‌ها را به نورون‌ها یا سلول‌های دیگر بدن منتقل می‌کنند.

نورون‌ها در سه گروه اصلی قرار می‌گیرند: نورون‌های آوران، نورون‌های وابران و نورون‌های بینابینی.

نورون‌های آوران. همچنین تحت عنوان نورون‌های حسی نیز شناخته می‌شوند، نورون‌های آوران سیگنالهای حسی را از گیرنده‌های بدن به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند.

نورون‌های وابران. همچنین تحت عنوان نورون‌های حرکتی نیز شناخته می‌شوند، نورون‌های وابران سیگنالهای دریافتی از سیستم عصبی مرکزی را به ارگان‌های عمل کننده بدن مانند عضلات و غدد ارسال می‌کنند.

نورون‌های بینابینی. نورون‌های بینابینی یک شبکه پیچیده را در سیستم عصبی مرکزی شکل می‌دهند که اطلاعات دریافتی از نورون‌های آوران را ادغام می‌کنند و به واسطه نورون‌های وابران بر روی عملکرد بدن نظارت می‌کنند.

نوروگلیا - نوروگلیا (همچنین تحت عنوان سلول‌های گلیال شناخته می‌شوند) به عنوان سلول‌های پشتیبان دستگاه عصبی فعالیت می‌کنند. هر نورون در بدن به وسیله ۶ تا ۶۰ نوروگلیا احاطه شده است که از نورون محافظت می‌کنند و نورون را تغذیه و عایق‌بندی می‌کنند. از آنجا که نورون‌ها سلول‌هایی بسیار تخصصی هستند و تقریباً هرگز تکثیر نمی‌شوند، سلول‌های گلیال برای محافظت از نورون‌ها و در نتیجه حفظ عملکرد دستگاه عصبی حیاتی هستند.

مغز

مغز ارگانی نرم و چروکیده است که حدود ۳ پوند وزن دارد و در داخل حفره جمجمه قرار گرفته است، جایی که استخوان جمجمه آن را احاطه کرده و از آن محافظت می‌کند. حدود ۱۰۰ میلیارد نورون مغز، مرکز کنترل اصلی بدن را تشکیل می‌دهند. مغز و نخاع با یکدیگر سیستم عصبی مرکزی (CNS) را تشکیل می‌دهند که در آن اطلاعات پردازش شده و پاسخ‌ها سرچشمه می‌گیرند.

مغز جایگاه عملکردهای برتر ذهنی مانند آگاهی، حافظه، برنامه‌ریزی و عملکردهای ارادی و همچنین جایگاه کنترل عملکردهای پست‌تر بدن مانند حفظ تنفس، ضربان قلب، فشار خون و گوارش است.

نخاع

نخاع یک توده بلند و نازک از نورون‌های دسته‌بندی شده است که اطلاعات را از میان حفره مهره‌های ستون فقرات حمل می‌کند و انتهای فوقانی آن در بصل النخاع مغز شروع می‌شود و در ادامه به سمت پایین (ناحیه کمری ستون فقرات) امتداد پیدا می‌کند. در ناحیه کمر، نخاع به یک دسته از نورون‌ها منفرد تفکیک می‌شود که دم اسب نامیده می‌شود (با توجه به شباهتی که به دم اسب دارد) و به سمت پایین (به سمت استخوان‌ها خاجی و دنبالچه) امتداد پیدا می‌کند. ماده سفید نخاع به عنوان مجرای اصلی سیگنال‌های عصبی از مغز به بدن، عمل می‌کند. ماده خاکستری نخاع محلی است که در آن رفلکس‌های نخاعی در پاسخ به محرک‌ها شکل می‌گیرند.

اعصاب

اعصاب دسته‌هایی از آکسون‌ها در سیستم عصبی محیطی هستند که به عنوان بزرگ‌راه‌های اطلاعاتی سیگنال‌ها را بین مغز، نخاع و سایر قسمت‌های بدن حمل می‌کنند. هر آکسون در یک بافت پیوندی به نام اندونوریوم پیچیده شده است. آکسون‌های هر عصب در گروه‌هایی به نام فاسیکل دسته‌بندی شده و درون یک بافت پیوندی به نام پری‌نوریوم پیچیده شده‌اند. در نهایت، تعداد زیادی از فاسیکل‌ها در یک لایه دیگر از بافت پیوندی به نام اپی‌نورویم پیچیده می‌شوند و یک عصب را شکل می‌دهند. بسته‌بندی شدن آکسون‌ها درون بافت پیوندی به محافظت از آکسون‌ها و افزایش سرعت انتقال اطلاعات درون آن‌ها کمک می‌کند.

• اعصاب حسی: حرکتی و مختلط. برخی از اعصاب در بدن برای انتقال اطلاعات تنها در یک جهت (مانند یک خیابان یک طرفه) تخصصی شده‌اند. اعصابی که اطلاعات را از گیرنده‌های حسی به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌کنند، اعصاب آوران نامیده می‌شوند. دسته‌ای دیگر از نورون‌ها که تحت عنوان نورون‌های وابران شناخته می‌شوند، سیگنال‌ها را از سیستم عصبی مرکزی به ارگان‌ها هدف مانند عضلات و غدد حمل می‌کنند. در نهایت، گروهی از اعصاب، اعصاب مختلط نام دارند که محتوی آکسون‌های آوران و وابران هستند. اعصاب مختلط مانند یک خیابان ۲ طرفه عمل می‌کنند که در آن آکسون‌های آوران به عنوان خطوطی به سمت سیستم عصبی مرکزی و آکسون‌های وابران به عنوان خطوطی به خارج از سیستم عصبی مرکزی عمل می‌کنند.
• اعصاب مغزی: از قسمت تحتانی مغز ۱۲ جفت عصب مغزی گسترش پیدا می‌کنند. هر جفت عصب مغزی به وسیله یکی از اعداد رومی ۱ تا ۱۲ شناسایی می‌شود. هر عصب همچنین یک نام توصیفی (به عنوان مثال بویایی، بینایی و غیره) دارد که عملکرد یا جایگاه آن را توصیف می‌کند. اعصاب مغزی یک ارتباط مستقیم به مغز را برای ارگان‌های حسی خاص، عضلات سر و گردن و شانه‌ها، قلب و دستگاه گوارش فراهم می‌کنند.
• اعصاب نخاعی: ۳۱ جفت عصب نخاعی از سمت چپ و راست نخاع گسترش پیدا می‌کنند. اعصاب نخاعی اعصابی مختلط هستند که سیگنال‌های حسی و حرکتی را بین مناطق خاصی از بدن و نخاع حمل می‌کنند. ۳۱ جفت عصب نخاعی به ۵ گروه تقسیم می‌شوند که با توجه به ۵ منطقه از ستون فقرات نام‌گذاری می‌شوند. بنابراین، ۸ جفت عصب گردنی، ۱۲ جفت عصب سینه‌ای، ۵ جفت عصب کمری، ۵ جفت عصب خاجی و ۱ جفت عصب دنبالچه‌ای وجود دارد. هر جفت عصب نخاعی از طناب نخاعی از طریق سوراخ‌ بین مهره‌ای بین یک جفت مهره یا بین مهره C1 و استخوان پس سری جمجمه خارج می‌شود.

مننژ

مننژ پوشش محافظتی سیستم عصبی مرکزی است. مننژ از سه لایه تشکیل شده است: سخت شامه، عنکبوتیه و نرم شامه.

• سخت شامه: سخت شامه ضخیم‌ترین، سخت‌ترین و سطحی‌ترین لایه مننژ است. سخت شامه از بافت پیوندی نامنظم متراکم ساخته شده و حاوی الیاف سخت کلاژن و عروق خونی است. سخت شامه از سیستم عصبی مرکزی در برابر آسیب‌های خارجی محافظت می‌کند، حاوی مایع مغزی نخاعی است که سیستم عصبی مرکزی را احاطه کرده است و خون را برای بافت عصبی سیستم عصبی مرکزی فراهم می‌کند.
• عنکبوتیه: عنکبوتیه بسیار نازک‌تر و ظریف‌تر از سخت شامه است. عنکبوته در سمت داخل سخت شامه قرار گرفته است و حاوی الیاف نازک بسیاری است که آن را به نرم شامه متصل می‌کنند. این الیاف از میان یک فضای پر از مایع به نام فضای زیر عنکبوتیه که بین عنکبوتیه و نرم شامه قرار گرفته است، عبور می‌کنند.
• نرم شامه: نرم شامه یک لایه نازک و ظریف است که سطح خارج مغز و نخاع را می‌پوشاند. نرم شامه حاوی عروق خونی بسیاری است که بافت عصبی CNS را تغذیه می‌کنند. نرم شامه به درون چین‌ها و شکاف‌های مغز نفوذ می‌کند و تمام سطح مغز را می‌پوشاند.

مایع مغزی نخاعی

فضایی که ارگان‌های CNS را احاطه می‌کند به وسیله یک مایع شفاف که تحت عنوان مایع مغزی نخاعی (CSF) شناخته می‌شود، پر شده است. CSF از پلاسمای خونی تشکیل شده است که توسط ساختار‌هایی به نام شبکه‌های کوروئید تولید می‌شود. شبکه‌های کوروئید حاوی مویرگ‌های بسیاری هستند که پلاسمای خون را فیلتر کرده و به مایع فیلتر شده اجازه می‌دهند که به فضای اطراف مغز وارد شود.

CSF تازه تولید شده به دورن فضاهایی توخالی در مغز به نام بطن‌های مغزی و یک حفره کوچک در مرکز نخاع به نام کانال مرکزی جریان می‌یابد. CSF همچنین در فضای زیر عنکبوتیه در اطراف مغز و نخاع جریان پیدا می‌کند. CSF به طور مداوم توسط شبکه‌های کوروئید تولید می‌شود و در ساختارهایی به نام پرزهای عنکبوتیه به درون جریان خون بازجذب می‌شود.

مایع مغزی نخاعی چندین عمل حیاتی را در سیستم عصبی مرکزی انجام می‌دهد:

• CSF ضربات بین مغز و جمجمه و بین نخاع و ستون فقرات را جذب می‌کند. جذب کردن این ضربات از سیستم عصبی مرکزی در برابر ضربات و تغییرات ناگهانی در شتاب (از جمله در طول یک تصاف رانندگی) محافظت می‌کند.
• مغز و نخاع درون CSF شناور هستند و این شناور بودن وزن ظاهری آن‌ها را کاهش می‌دهد. مغز یک ارگان بزرگ اما نرم است که برای عملکرد موثر خود به حجم بالایی از خون نیاز دارد. کاهش وزن ظاهری درون مایع مغزی نخاعی به رگ‌های خونی مغز اجازه می‌دهد که باز بمانند و از بافت عصبی محافظت کنند.
• CSF همچنین به حفظ هومئوستاز شیمیایی درون سیستم عصبی مرکزی کمک می‌کند. مایع مغزی نخاعی حاوی یون‌ها، مواد مغذی، اکسیژن و آلبومین است که به حفظ تعادل شیمایی و اسمزی بافت عصبی کمک می‌کنند. CSF همچنین مواد زائدی را که در جریان متابولیسم سلولی در بافت عصبی ایجاد می‌شوند، حذف می‌کند.

ارگان‌های حسی

همه ارگان‌های حسی بدن از اجزای دستگاه عصبی هستند. آنچه به عنوان حس‌های ویژه شناخته می‌شوند - بینایی، چشایی، بویایی، شنوایی و تعادل - همگی به وسیله ارگان‌های تخصصی مانند چشم‌ها، جوانه‌های چشایی و اپیتلیوم (بافت پوششی) بویایی نمود پیدا می‌کنند. گیرنده‌های حسی برای حواس کلی مانند لمس، دما و درد در بیشتر قسمت‌های بدن یافت می‌شوند. همه گیرنده‌های حسی به اعصاب آورانی متصل هستند که اطلاعات حسی خود را به سمت سیستم عصبی مرکزی حمل می‌کنند تا این اطلاعات در آنجا پردازش شوند.

فیزیولوژی دستگاه عصبی

عملکردهای دستگاه عصبی

دستگاه عصبی ۳ عملکرد اصلی دارد: حس، یکپارچه‌سازی و حرکت.

• حس. عملکرد حسی دستگاه عصبی شامل جمع‌آوری اطلاعات از گیرنده‌های حسی است که به وسیله آن بر شرایط داخلی و خارجی بدن نظارت دارد. سیگنال‌های دریافتی از گیرنده‌های حسی به وسیله نورون‌های آوران به سیستم عصبی مرکزی منتقل می‌شوند تا در آنجا پردازش شوند.
• یکپارچه‌سازی. روند یکپارچه‌سازی، پردازش سیگنال‌های بسیاری است که در هر زمان وارد سیستم عصبی مرکزی می‌شوند. این سیگنال‌ها ارزیابی و مقایسه شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند تا در مورد آن‌ها تصمیم‌گیری شود که آیا این سیگنال‌ها دور انداخته شوند یا به عنوان اطلاعاتی مفید در حافظه ثبت شوند. یکپارچه‌سازی در ماده خاکستری مغز و نخاع و به وسیله نورون‌های بینابینی انجام می‌گیرد. نورون‌های بینابینی بسیاری با یکدیگر فعالیت می‌کنند تا شبکه‌های پیچیده‌ای را شکل دهند که این قدرت پردازش را فراهم می‌کنند.
• حرکت، هنگامی که شبکه‌های نورون‌های بینابینی در CNS اطلاعات حسی را ارزیابی می‌کنند و برای انجام یک عمل تصمیم‌گیری می‌کنند، سلول‌های عصبی وابران را تحریک می‌کنند. نورون‌های وابران (همچنین نورون‌های حرکتی نیز نامیده می‌شوند) سیگنال‌ها را از ماده خاکستری CNS از طریق نورون‌های سیستم عصبی محیطی به سمت سلول‌های عمل کننده حمل می‌کنند. هدف ممکن است بافت عضله صاف، عضله قلبی یا عضله اسکلتی و یا بافت غده‌ای باشد. سپس ارگان عمل کننده در پاسخ به تحریک، یک هورمون را ترشح می‌کند یا قسمتی از بدن را حرکت می‌دهد.

سیستم عصبی مرکزی

مغز و نخاع سیستم عصبی مرکزی (CNS) را تشکیل می‌دهند. سیستم عصبی مرکزی با فراهم آوردن سیستم‌های پردازش، حافظه و تنظیم به عنوان مرکز کنترل بدن عمل می‌کند. سیستم عصبی مرکزی تمام اطلاعات حسی خودآگاه و ناخودآگاه را از گیرنده‌های حسی بدن دریافت می‌کند تا نسبت به شرایط داخلی و خارجی بدن آگاه باقی بماند.

سیستم عصبی مرکزی با استفاده از اطلاعات حسی، در مورد اقدامات خودآگاه و ناخودآگاه برای حفظ هومئوستاز بدن و تضمین بقای آن تصمیم‌گیری می‌کند. CNS همچنین مسوئل عملکردهای برتر دستگاه عصبی مانند زبان، خلاقیت، حالت، احساسات و شخصیت است.

سیستم عصبی محیطی

سیستم عصبی محیطی (PNS) شامل تمام بخش‌های دستگاه عصبی به جز مغز و نخاع است. این بخش‌ها شامل تمام اعصاب مغزی و اعصاب نخاعی، گانگلیون‌ها و گیرنده‌های حسی هستند.

سیستم عصبی سوماتیک

سیستم عصبی سوماتیک (SNS) بخشی از PNS است که شامل تمام نورون‌های وابران ارادی است. SNS تنها بخش کنترل شده آگاهانه از PNS است و مسئول تحریک عضلات اسکلتی در بدن است.

سیستم عصبی خودمختار

سیستم عصبی سوماتیک (ANS) بخشی از PNS است که شامل تمام نورون‌های وابران غیرارادی است. ANS ارگان‌های عمل کننده ناخودآگاه مانند بافت عضله احشایی، بافت عضله قلبی و بافت غده‌ای را کنترل می‌کند.

سیستم عصبی خودمختار در بدن به دو بخش تقسیم می‌شود: سمپاتیک و پاراسمپاتیک.

• سمپاتیک: بخش سمپاتیک واکنش جنگ و گریز بدن را در پاسخ به شرایط استرس، خطر، هیجان، ورزش، احساسات و خجالت شکل می‌دهد. بخش سمپاتیک تنفس و ضربان قلب را افزایش می‌دهد، آدرنالین و سایر هورمون‌های شرایط استرس را ترشح می‌کند و فعالیت گوارشی بدن را کاهش می‌دهد.
• پاراسمپاتیک: بخش پاراسمپاتیک واکنش استراحت و هضم بدن را در پاسخ به شرایط آرامش، استراحت و تغذیه شکل می‌دهد. عملکرد بخش پاراسمپاتیک سبب خنثی شدن اثرات بخش سمپاتیک پس از یک موقعیت استرس‌زا می‌شود. بخش پاراسمپاتیک تنفس و ضربان قلب را کاهش می‌دهد، فعالیت گوارشی بدن را افزایش می‌دهد و اجازه حذف مواد زائد را می‌دهد.

سیستم عصبی روده‌ای

سیستم عصبی روده‌ای (ENS) بخشی از ANS است که مسئول تنظیم عمل گوارش و عملکرد ارگان‌های گوارشی است. ENS سیگنال‌ها را از طریق هر دو بخش سمپاتیک و پاراسمپاتیک سیستم عصبی خودمختار از CNS دریافت می‌کند تا عملکردهای خود را تنظیم کند. اگرچه ENS عمدتاً به صورت مستقل از CNS فعالیت می‌کند و بدون هیچ گونه ورودی خارجی به فعالیت خود ادامه می‌دهد. به همین دلیل ENS اغلب مغز روده‌ای یا مغز دوم بدن نامیده می‌شود. ENS یک سیستم وسیع است - تقریباً به همان میزان نورونی که در نخاع وجود دارد، در ENS نیز وجود دارد.

پتانسیل عمل

نورون‌ها از طریق تولید و انتشار سیگنال‌های الکتروشیمیایی که تحت عنوان پتانسیل عمل شناخته می‌شوند، عمل می‌کنند. یک پتانسیل عمل از طریق عبور یون‌های سدیم و پتاسیم از غشای نورون به وجود می‌آید.

• پتانسیل استراحت: در حالت استراحت غلظت یون سدیم در خارج سلول بیشتر از داخل سلول و غلظت یون پتاسیم در داخل سلول بیشتر از خارج سلول است. این غلظت‌ها توسط عملکرد پمپ سدیم - پتاسیم در غشا سلول (۳ یون سدیم را به خارج سلول و ۲ یون پتاسیم را به داخل سلول پمپ می‌کند) ایجاد می‌شود. در نتیجه این غلظت‌ها، پتانسیل الکتریکی سلول در حالت استراحت ۷۰- میلی ولت است، به این معنی که داخل سلول نسبت به خارج سلول دارای بار منفی است.
• پتانسیل آستانه: اگر یک محرک به انداز کافی به یون‌های مثبت اجازه دهد که به ناحیه‌ای از سلول وارد شوند و پتانسیل الکتریکی آن را به ۵۵- میلی ولت برسانند، کانال‌های دریچه‌دار ولتاژی سدیم در آن ناحیه از سلول باز خواهند شد و به یون‌های سدیم اجازه می‌دهند که وارد سلول شوند. پتانسیل آستانه برای نورون‌ها ۵۵- میلی ولت است و برای ایجاد یک پتانسیل عمل باید از این پتانسیل آستانه عبور کنند.
• دپلاریزاسیون: سدیم با ورود به سلول سبب ایجاد بار مثبت در درون سلول و دپلاریزه شدن آن در مقایسه با ولتاژ منفی آن در حالت استراحت می‌شود. ولتاژ دپلاریزاسیون نورون‌ها ۳۰ میلی ولت است. دپلاریزاسیون سلول پتانسیل عملی است که به عنوان یک سیگنال عصبی به وسیله نورون منتقل می‌شود. یون‌های مثبت وارد شده به سلول در نواحی مجاور سلول نیز پخش می‌شوند و هنگامی که پتانسیل الکتریکی این نواحی به ۵۵- برسد، یک پتانسیل عمل در آن‌ها آغاز می‌شود. به این شکل پتانسیل عمل در غشای سلول گسترش پیدا می‌کند تا به پایان یک آکسون برسد.
• رپلاریزاسیون: پس از رسیدن به ولتاژ دپلاریزاسیون ۳۰ میلی ولت، کانال‌های دریچه‌دار ولتاژی پتاسیم باز می‌شوند و به یون‌های پتاسیم اجازه می‌دهند که از سلول خارج شوند. خروج پتاسیم از سلول در کنار فعالیت پمپ سدیم - پتاسیم که یون‌های سدیم را به خارج از سلول پمپ می‌کند، سبب بازگشت پتانسیل الکتریکی سلول به پتانسیل استراحت (۵۵- میلی ولت) می‌شود. در این مرحله نورون برای شروع یک پتانسیل الکتریکی جدید آماده است.

سیناپس‌ها

سیناپس محل ارتباط یک نورون با یک سلول دیگر است. سیناپس ممکن است بین دو نورون یا بین یک نورون و یک سلول عمل کننده تشکیل شود. دو نوع سیناپس در بدن وجود دارد: سیناپس شیمیایی و سیناپس الکتریکی.

• سیناپس شیمیایی: در انتهای آکسون نورون، یک ناحیه بزرگ وجود دارد که تحت عنوان پایانه آکسونی شناخته می‌شود. پایانه آکسونی به وسیله یک شکاف کوچک به نام شکاف سیناپسی از سلول بعدی جدا شده است. هنگامی که یک پتانسیل به پایانه آکسونی می‌رسد، کانال‌های دریچه‌دار کلسیمی پایانه آکسون را باز می‌کند. یون‌های کلسیم با ورود به پایانه سیناپسی سبب می‌شوند وزیکول‌های حامل مواد شیمیایی (ناقل‌های عصبی) محتویات خود را به روش اگزوسیتوز به شکاف سیناپسی آزاد کنند. مولکول‌های ناقل عصبی از شکاف سیناپسی عبور می‌کنند و به مولکول‌های گیرنده بر روی سلولی که سیناپس را با نورون تشکیل داده است، متصل می‌شوند. این مولکول‌های گیرنده، کانالهای یونی را باز می‌کنند که ممکن است سبب تحریک سلول گیرنده شوند و یک پتاسیل عمل جدید شکل بگیرد یا ممکن است تشکیل یک پتانسیل عمل جدید را در سلول مهار کنند.
• سیناپس الکتریکی: سیناپس الکتریکی هنگامی شکل می‌گیرد که دو نورون به وسیله شکاف‌های کوچکی به نام گپ جانشکن به یکدیگر متصل می‌شوند. گپ جانکشن به جریان الکتریکی اجازه می‌دهد که از یک نورون به نورون حرکت کند، به طوری که یک پتانسیل عمل به طور مستقیم و از طریق سیناپس از یک سلول به سلول دیگر منتقل می‌شود.

غلاف میلین

آکسون بسیاری از نورون‌ها به وسیله یک پوشش عایق که تحت عنوان میلین شناخته می‌شود پوشیده شده است و سبب افزایش سرعت هدایت پیام عصبی در نورون می‌شود. میلین از دو نوع سلول گلیال تشکیل شده است: سلول‌های شوان در PNS و سلول‌های الیگودندروسیت در CNS. در هر دو مورد، سلول‌های گلیال غشای پلاسمایی خود را چند بار به دور آکسون می‌پیچانند تا یک پوشش ضخیم لیپیدی را در اطراف آکسون شکل دهند. ایجاد این غلاف‌های میلین تحت عنوان میلین سازی شناخته می‌شود.

غلاف میلین سرعت حرکت پتانسیل عمل در آکسون را به وسیله کاهش تعداد پتانسیل عمل‌هایی که برای رسیدن یک سیگنال به پایانه آکسونی باید شکل بگیرند، افزایش می‌دهد. آکسون میلین‌دار به دلیل حضور لیپید در میلین سفید به نظر می‌رسد و ماده سفید مغز و نخاع را شکل می‌دهد. ماده سفید برای حمل سریع اطلاعات در مغز و نخاع تخصصی شده است. ماده خاکستری مغز و نخاع مراکز یکپارچه‌سازی فاقد میلینی هستند که اطلاعات در آن‌ها پردازش می‌شوند.

رفلکس‌ها

رفلکس‌ها ‌پاسخهای سریع و غیر اردای به محرک‌ها هستند. رفلکس زانو شناخته‌شده‌‌ترین رفلکس است. رفلکس‌ها در ماده خاکستری نخاع یا در ساقه مغز یکپارچه‌سازی می‌شوند. رفلکس‌ها به بدن اجازه می‌دهند تا به وسیله ارسال پاسخ‌ها به ارگان‌های عمل کننده پیش از آن‌که سیگنال‌های عصبی به بخش‌های آگاهانه مغز برسند، به سرعت به محرک‌ها پاسخ بدهند. این مورد توضیح می‌دهد که چرا مردم اغلب دستان خود را پیش از آن‌که درد یک جسم گرم را احساس کنند، از آن دور می‌کنند.

عملکردهای اعصاب مغزی

هر یک از ۱۲ جفت عصب مغزی یک عملکرد خاص را در دستگاه عصبی بر عهده دارند.

• عصب بویایی (I) اطلاعات رایحه را از اپیتلیوم بویایی در سقف حفره بینی به مغز ارسال می‌کند.
• عصب بینایی (II) اطلاعات بصری را چشم به مغز ارسال می‌کند.
• اعصاب اکلوموتور، تروکلئار و ابدوسنت (IV، III و VI) همگی با یکدیگر فعالیت می‌کنند تا به مغز اجازه دهند که حرکت و فوکوس چشم را کنترل کند. عصب تری‌ژمینال (V) اطلاعات حسی را از صورت حمل می‌کند و عضلات جونده را تحریک می‌کند.
• عصب فاسیال (VII) عضلات صورت را تحریک می‌کند تا حالت چهره را شکل دهند و اطلاعات چشایی را از ۲/۳ قدامی زبان حمل می‌کند.
• وستیبولوکوکلئار (VIII) اطلاعات شنوایی و تعادلی را از گوش به مغز ارسال می‌کند.
• عصب گلوسوفارنژیال (IX) اطلاعات چشایی ۱/۳ خلفی زبان را حمل می‌کند و به فرآیند بلع کمک می‌کند.
• عصب واگ (X) اطلاعات وضعیت ارگان‌های حیاتی بدن را به مغز ارسال می‌کند، سیگنال‌های حرکتی را برای کنترل گفتار ارسال می‌کند و سیگنال‌های پاراسمپاتیکی را به بسیاری از ارگان‌ها راسال می‌کند.
• عصب اکسسوری (XI) حرکات شانه و گردن را کنترل می‌کند.
• عصب هایپوگلوسال (XII) زبان را برای تکلم و بلع به حرکت در می‌آورد.

فیزیولوژی حسی

تمام گیرنده‌های حسی با توجه به ساختاری که دارند و نوع محرکی که شناسایی می‌کنند، قابل دسته‌بندی هستند. از لحاظ ساختاری، ۳ نوع گیرنده حسی وجود دارد: پایانه‌های عصبی آزاد، پایانه‌های عصبی کپسول‌دار و سلول‌های تخصصی. پایانه‌های عصبی آزاد دندریت‌های آزاد ساده‌ای در انتهای یک نورون هستند که به درون یک بافت گسترش یافته‌اند. درد، گرما و سرما همگی از طریق پایانه‌های عصبی آزاد حس می‌شوند. یک پایانه عصبی کپسول‌دار، یک پایانه عصبی آزاد است که درون یک کپسول از بافت پیوندی محصور شده است. زمانی که کپسول بر اثر لمس یا فشار تغییر شکل می‌دهد، نورون تحریک‌ می‌شود تا سیگنال‌ها را به CNS ارسال کند. سلول‌های تخصصی تحریک ۵ حس ویژه را شناسایی می‌کنند: بینایی، شنوایی، تعادل، بویایی و چشایی. هر یک از حواس ویژه دارای سلول‌های حسی منحصر به خود است - به عنوان مثال سلول‌های مخروطی و استوانه‌ای در شبکیه که نور را برای حس بینایی شناسایی می‌کنند.

از لحاظ عملکردی ۶ نوع گیرنده وجود دارد: گیرنده‌های مکانیکی، گیرنده‌های درد، گیرنده‌های نوری، گیرنده‌های شیمیایی، گیرنده‌های اسمزی و گیرنده‌های حرارتی. گیرنده‌های مکانیکی حساس به محرک‌های مکانیکی مانند لمس، فشار، ارتعاش و فشار خون هستند. گیرنده‌های درد نسبت به محرک‌هایی مانند گرما و سرمای شدید یا آسیب بافتی با ارسال سیگنال‌های درد به CNS، پاسخ می‌هند. گیرنده‌های نوروی در شبکیه نور را برای حس بینایی شناسایی می‌کنند. گیرنده‌های شیمیایی مواد شیمیایی موجود در خون را شناسایی می‌کنند و حواس چشایی و بویایی را فراهم می‌کنند. گیرنده‌های اسمزی به منظور تعیین سطح آب بدن بر اسمولاریته خون نظارت دارند. گیرنده‌های حرارتی دمای داخل و محیط اطراف بدن را تشخیص می‌دهند.