ระบบประสาท: ข้อเท็จจริงฟังก์ชั่นและโรค

ระบบประสาทเป็นคอลเลกชันที่ซับซ้อนของเส้นประสาทและเซลล์พิเศษที่รู้จักกันในชื่อเซลล์ประสาทที่ส่งสัญญาณระหว่างส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย มันคือการเดินสายไฟฟ้าของร่างกายเป็นหลัก

โครงสร้างระบบประสาทมีสององค์ประกอบ: ระบบประสาทส่วนกลางและระบบประสาทส่วนปลาย ตามสถาบันสุขภาพแห่งชาติระบบประสาทส่วนกลางประกอบด้วยสมองไขสันหลังและเส้นประสาท ระบบประสาทส่วนปลายประกอบด้วยเซลล์ประสาทประสาทสัมผัสปมประสาท (กลุ่มของเซลล์ประสาท) และเส้นประสาทที่เชื่อมต่อกันและระบบประสาทส่วนกลาง

ในการใช้งานระบบประสาทมีสองส่วนย่อยหลักคือโซมาติกหรือความสมัครใจส่วนประกอบ; และส่วนประกอบอัตโนมัติหรือโดยไม่สมัครใจ ระบบประสาทอัตโนมัติควบคุมกระบวนการของร่างกายบางอย่างเช่นความดันโลหิตและอัตราการหายใจซึ่งทำงานได้โดยไม่ต้องใช้ความพยายามอย่างมีสติคู่มือเมอร์ค- ระบบโซมาติกประกอบด้วยเส้นประสาทที่เชื่อมต่อสมองและไขสันหลังกับกล้ามเนื้อและตัวรับประสาทสัมผัสในผิว-

ระบบประสาทคืออะไร?

เส้นประสาทเป็นชุดรูปทรงกระบอกของเส้นใยที่เริ่มต้นที่สมองและสายกลางและแยกออกไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกายตามที่โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยมิชิแกน

เซลล์ประสาทส่งสัญญาณไปยังเซลล์อื่น ๆ ผ่านเส้นใยบางที่เรียกว่าซอนซึ่งทำให้สารเคมีรู้จักกันในชื่อสารสื่อประสาทที่จะถูกปล่อยออกมาที่ทางแยกที่เรียกว่า synapses, NIH ตั้งข้อสังเกต มีการเชื่อมต่อระบบประสาทมากกว่า 100 ล้านล้านในสมองมนุษย์โดยเฉลี่ยแม้ว่าจำนวนและสถานที่อาจแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสารการดำเนินการของ National Academy of Sciences(PNAs) พบว่าจากผู้เข้าร่วม 160 คนที่ศึกษาสมองของคนที่มีความคิดสร้างสรรค์สูงมีการเชื่อมต่อระหว่างสามภูมิภาคเฉพาะของสมองมากกว่านักคิดที่มีความคิดสร้างสรรค์น้อยกว่า

“ คุณมีระบบที่แตกต่างกันสามระบบที่อยู่ในส่วนต่าง ๆ ของสมอง แต่พวกเขาทั้งหมดได้รับการเปิดใช้งานในครั้งเดียว” โรเจอร์เบ็ตตี้ผู้เขียนชั้นนำกล่าว "คนที่สามารถร่วมเปิดใช้งานพวกเขาได้ดีขึ้น [มา] ด้วยการตอบสนองที่สร้างสรรค์มากขึ้น"

synapse ให้คำสั่งไปยังเซลล์และกระบวนการสื่อสารทั้งหมดมักจะใช้เพียงเศษเสี้ยวของมิลลิวินาที สัญญาณเดินทางไปตามเซลล์ประสาทมอเตอร์อัลฟ่าในไขสันหลัง 268 ไมล์ต่อชั่วโมง (431 กม./ชม.); การส่งที่เร็วที่สุดในไฟล์ร่างกายมนุษย์, ตามค้นพบนิตยสาร-

เซลล์ประสาทประสาทสัมผัสตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางกายภาพเช่นแสงเสียงและสัมผัสและส่งข้อเสนอแนะไปยังระบบประสาทส่วนกลางเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมโดยรอบของร่างกายสมาคมจิตวิทยาอเมริกัน-

เซลล์ประสาทมอเตอร์ตั้งอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางหรือในปมประสาทอุปกรณ์ต่อพ่วงส่งสัญญาณเพื่อเปิดใช้งานกล้ามเนื้อหรือต่อม เซลล์ glial ที่ได้มาจากคำภาษากรีกสำหรับ "กาว" เป็นเซลล์พิเศษที่สนับสนุนปกป้องหรือบำรุงเซลล์ประสาทตามสถาบันสุขภาพและวิทยาศาสตร์โอเรกอน-

การเชื่อมต่อของสมองและความสามารถในการคิดเพิ่มขึ้นหลายพันปีแห่งวิวัฒนาการ ตัวอย่างเช่นไวรัสผูกพันรหัสพันธุกรรมกับจีโนมของสัตว์สี่ตัวและรหัสยังสามารถพบได้ในสมองของมนุษย์ในวันนี้ตามเอกสารสองฉบับที่ตีพิมพ์ในวารสารมกราคม 2018ห้องขัง- รหัสนี้บรรจุข้อมูลทางพันธุกรรมและส่งจากเซลล์ประสาทไปยังเซลล์ประสาทอื่น ๆ ใกล้เคียงซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญมากในสมอง

หน่วยงานของระบบประสาท

เมื่อเรานึกถึงระบบประสาทความคิดของเราไปที่สมองทันที สมองเป็นรังของกิจกรรมของเซลล์ประสาทโดยมีเซลล์ประสาทผสมกันหลายพันล้านเซลล์ที่ยิงเพื่อรักษาและระลึกถึงความทรงจำประสานความคิดและคำพูดและวางแผนการกระทำในอนาคต นอกเหนือจากเส้นประสาทไขสันหลังส่วนที่หุ้มกระดูกของระบบประสาทของเราเรียกว่าระบบประสาทส่วนกลางตามธรรมชาติ

เซลล์ประสาทส่วนใหญ่ของเราได้รับการป้องกันหลังของเหลวป้องกันและกระดูกซึ่งพวกเขาได้รับสัญญาณจากและกำหนดให้อวัยวะรอบ ๆ ร่างกาย อย่างไรก็ตามสัญญาณที่ส่งมาจากระบบประสาทส่วนกลางจะต้องมีวิธีการเข้าถึงอวัยวะเป้าหมายของพวกเขา และสำหรับสิ่งที่พวกเขาจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับเส้นประสาทที่ยืดออกจากระบบประสาทส่วนกลางไปจนถึงขาของร่างกาย เครือข่ายเส้นประสาทที่สองนี้เรียกว่าระบบประสาทส่วนปลาย ร่วมกันศูนย์กลางและอุปกรณ์ต่อพ่วงเป็นหน่วยงานหลักของระบบประสาทตามสถาบันมะเร็งแห่งชาติ-

ระบบประสาทส่วนปลายมีหน้าที่รับผิดชอบหลายหน้าที่และมีหน่วยงานย่อยมากมายที่เชี่ยวชาญในงานที่แตกต่างกัน ความรู้สึกหรืออวัยวะส่วนที่ได้รับสัญญาณจากรอบนอกและนำสิ่งเหล่านี้ไปสู่ระบบประสาทส่วนกลาง มอเตอร์หรือออกไปการหารส่งสัญญาณสำหรับการกระทำภายนอกจากระบบประสาทส่วนกลางไปยังอวัยวะและกล้ามเนื้อรอบข้าง ฟังก์ชั่นมอเตอร์เหล่านี้มีสองรูปแบบ: โซมาติกและอัตโนมัติ ฟังก์ชั่นโซมาติกอาจเป็นแนวคิดที่ง่ายที่สุดของระบบประสาทที่จะเข้าใจเนื่องจากสิ่งเหล่านี้กำหนดการกระทำโดยสมัครใจทั้งหมดของเราเช่นเลือกที่จะหยิบถ้วยหรือกระโดดขึ้นไปบนเตียงตามห้องสมุดการแพทย์คลิ๊ตเท็กซ์-

ภาพประกอบของศิลปินเกี่ยวกับระบบประสาทแสดงร่างกายมนุษย์ที่โปร่งใสและเส้นสีเหลืองที่เป็นตัวแทนของระบบประสาท(เครดิตภาพ: Getty Images)

อย่างไรก็ตามฟังก์ชั่นมอเตอร์โซมาติกทั้งหมดนั้นเป็นไปโดยสมัครใจ บางอย่างเป็นการตอบสนองอัตโนมัติที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าซึ่งสร้างขึ้นในร่างกายของเราที่ช่วยให้เรารับมือกับอันตรายเรียกว่าปฏิกิริยาตอบสนองโซมาติก คุณจะสังเกตเห็นภาพสะท้อนดังกล่าวเมื่อคุณสัมผัสเตาร้อนโดยไม่ตั้งใจเหยียบวัตถุมีคมหรือบางสิ่งบางอย่างบินเข้าหาดวงตาของคุณ - ร่างกายของคุณตอบสนองก่อนที่คุณจะรับรู้ มือของคุณดึงออกไปคุณกระโดดขึ้นไปที่เท้าอีกข้างเปลือกตาของคุณปิด นี่คืองานทั้งหมดของการตอบสนองโซมาติกซึ่งสามารถทำหน้าที่ได้อย่างรวดเร็วอย่างไม่น่าเชื่อเนื่องจากพวกเขาไม่ต้องการข้อมูลโดยสมัครใจจากสมอง ปฏิกิริยาตอบสนองดังกล่าวสามารถมาในรสชาติที่แตกต่างกัน การดึงมือของคุณออกไปจากอันตรายเรียกว่า flexor หรือ reflex ถอนตัวในขณะที่การก้าวไปบนวัตถุมีคมเริ่มต้นการสะท้อนกลับแบบ crossed-extensor การสะท้อนกลับหลังนี้จะกระตุ้นฟังก์ชั่นมอเตอร์หลายอย่างโดยอัตโนมัติเนื่องจากขาข้างหนึ่งดึงขาอีกข้างหนึ่งพร้อมกันขยายและมีความเสถียรมากขึ้นทำให้เราล้มลง

การตอบสนองการสะท้อนกลับแบบมีสายอย่างหนักของระบบประสาทส่วนปลายของเราช่วยให้เราปลอดภัยจากอันตราย แต่พวกเขาไม่ใช่ฟังก์ชั่นอัตโนมัติเพียงอย่างเดียวที่ดำเนินการโดยระบบประสาทส่วนปลาย เมื่อการกระทำไม่สมัครใจหรือร่างกายพวกเขาเป็นระบบประสาทซึ่งหมายความว่าพวกเขาทำงานเป็นอิสระจากความคิดที่มีสติ กระบวนการดังกล่าวรวมถึงหัวใจเอาชนะการปั่นป่วนของอาหารในทางเดินอาหารโดยการหดกล้ามเนื้อและการหายใจ- ในขณะที่สมองของเราสามารถควบคุมกระบวนการเหล่านี้ได้สองสามอย่าง (คิดว่าจะกลั้นหายใจ) ฟังก์ชั่นอัตโนมัติจะยังคงทำงานต่อไปแม้ว่าเราจะหลับไปหรือถ้าเราหมดสติ

อย่างไรก็ตามกระบวนการที่เราไม่สามารถควบคุมได้นั้นไม่ได้เปลี่ยนแปลง แต่อวัยวะภายใต้การควบคุมของระบบประสาทอัตโนมัติจะถูกควบคุมโดยความสมดุลระหว่างเห็นอกเห็นใจและระบบประสาท Parasympathetic ระบบเหล่านี้จะเพิ่มหรือลดกิจกรรมของอวัยวะภายในทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการกระตุ้นช่วยให้ร่างกายของเราพร้อมที่จะตอบสนองต่อความท้าทายในมือเสมอ

ความผิดปกติของระบบประสาท

"จากโรคทั้งหมดของระบบประสาทความยากลำบากที่พบบ่อยที่สุดที่ผู้คนมีคือความเจ็บปวดและส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับเส้นประสาท" ดร. ไชยโกซานีผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ Neurometrix บริษัท อุปกรณ์การแพทย์กล่าว "มี 100 ล้านคนที่อาศัยอยู่ด้วยอาการปวดเรื้อรัง"

โรคพาร์กินสัน

ปมประสาทฐานอยู่ลึกเข้าไปในสมองในพื้นที่ที่รับผิดชอบในการควบคุมการเคลื่อนไหว เส้นประสาทเหล่านี้ผลิตสารประกอบที่เรียกว่าโดปามีนซึ่งมีความสำคัญในการประสานงานฟังก์ชั่นมากมายรวมถึงฟังก์ชั่นผู้บริหารและการควบคุมมอเตอร์ แม้ว่าสาเหตุจะยังไม่ชัดเจน แต่บางครั้งปมประสาทฐานอาจบกพร่องและเริ่มตาย ผลที่ตามมาคือโรคพาร์กินสันขณะที่การสูญเสียโดปามีนค่อยๆใช้ฟังก์ชั่นสำคัญเช่นการเดินการพูดคุยและการเรียกคืนหน่วยความจำ ผลกระทบเหล่านี้เกิดจากการสูญเสียเส้นประสาทที่รับผิดชอบในการผลิต norepinephrine ซึ่งเป็นสารประกอบสำคัญในระบบประสาทที่เห็นอกเห็นใจที่จำเป็นในการควบคุมอัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิต ยาที่เพิ่มปริมาณโดปามีนในสมองสามารถช่วยต่อสู้กับอาการของโรคได้สถาบันแห่งชาติ-

อัมพาตของเบลล์

เส้นประสาทที่สำคัญแพร่กระจายออกไปจากระบบประสาทส่วนกลางไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อต่างๆ Cranial Nerve VII เป็นที่รู้จักกันในชื่อเส้นประสาทใบหน้าเนื่องจากควบคุมกล้ามเนื้อหลายตัวบนใบหน้าของเรารวมถึงการกระพริบและยิ้ม เมื่อเส้นประสาทนี้อักเสบเสียหายหรือเป็นอัมพาตของเบลล์ที่ถูกรบกวนอาจเกิดขึ้นได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับกล้ามเนื้อใบหน้าที่อ่อนแอลงหรือเป็นอัมพาตสถาบันระบบประสาทและโรคหลอดเลือดสมองแห่งชาติ- โดยทั่วไปจะส่งผลกระทบต่อใบหน้าเพียงด้านเดียวทำให้เกิดอาการเช่นการหลบตาของปากที่ด้านหนึ่งและการสูญเสียการควบคุมเปลือกตาทำให้ด้านที่ได้รับผลกระทบมีลักษณะหย่อน อาการเต็มรูปแบบของอัมพาตของเบลล์มักจะชั่วคราวโดยมีการกู้คืนพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบบางส่วนหรือทั้งหมดที่เกิดขึ้นเมื่อหกเดือน ในขณะที่มันไม่ชัดเจนเสมอไปว่าอะไรเป็นสาเหตุของเส้นประสาทสมองที่จะบวมและอัมพาตของเบลล์เกิดขึ้นนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการติดเชื้อไวรัสที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ของระบบประสาททำให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่กระตุ้นความเสียหายของเส้นประสาท

หลายเส้นโลหิตตีบ

เซลล์ประสาทเป็นตัวแทนของการส่งสัญญาณในร่างกายของเรา แต่พวกเขาไม่ได้ทำงานคนเดียว แอกซอนซึ่งมีสัญญาณออกไปจากร่างกายเซลล์ของเซลล์ประสาทถูกเคลือบในมัดของไมอีลิน Myelin Sheaves ผลิตในระบบประสาทส่วนกลางโดยเซลล์ที่เรียกว่า oligodendrocytes ทำให้การทำงานของไมอีลินในการปกป้องและอำนวยความสะดวกในการนำของเส้นประสาทสมาคมหลายเส้นโลหิตตีบแห่งชาติ- ในหลายเส้นโลหิตตีบการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติภายในระบบประสาทส่วนกลางทำให้ไมอีลินป้องกันออกไปและทำให้เกิดแผลเป็นเส้นประสาทจำนวนมาก (เส้นโลหิตตีบ) ซึ่งทำให้เกิดโรค ความพยายามในการวิจัยกำลังดำเนินการเพื่อรักษาโรคโดยส่งเสริมการฟื้นฟูไมอีลิน

เส้นประสาทส่วนปลาย

ในขณะที่ความผิดปกติของระบบประสาทเสื่อมหลายอย่างเป็นหลักหรือส่งผลกระทบต่อระบบประสาทส่วนกลางเป็นหลัก แต่ก็มีการรวบรวมโรคที่ส่งผลกระทบต่อระบบประสาทส่วนปลายแทน โรคเหล่านี้ร่วมกันเรียกว่าเส้นประสาทส่วนปลาย เนื่องจากภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบเป็นระบบประสาทส่วนปลายเส้นประสาทส่วนปลายดังกล่าวนำไปสู่การสูญเสียความรู้สึกและการควบคุมกฎระเบียบของแขนขา สิ่งเหล่านี้รวมถึงการสูญเสียการประสานงานและความรู้สึกด้วยนิ้วมือและนิ้วเท้าและการขาดความสมดุลมหาวิทยาลัยสุขภาพมิชิแกน- สาเหตุของเส้นประสาทส่วนปลายยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างเต็มที่ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาโรคเบาหวานซึ่งเป็นสาเหตุของระยะเวลาที่ยืดเยื้อน้ำตาลในเลือดเป็นหนึ่งในสาเหตุหลัก

การวินิจฉัยเงื่อนไขของระบบประสาท

มีการทดสอบและขั้นตอนจำนวนมากในการวินิจฉัยเงื่อนไขที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาท นอกจากแบบดั้งเดิมรังสีเอกซ์เอ็กซ์เรย์พิเศษที่เรียกว่าฟลูออโรสโคปตรวจสอบร่างกายในการเคลื่อนไหวเช่นเลือดไหลผ่านหลอดเลือดแดงตาม NIH

การสอบระบบประสาทมาตรฐานอื่น ๆ ได้แก่MRI (การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก), การสแกน CT และ electroencephalogram (EEG) ซึ่งบันทึกกิจกรรมไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องของสมอง เอกซ์เรย์ปล่อยโพซิตรอน (PET) เป็นขั้นตอนที่วัดการเผาผลาญเซลล์หรือเนื้อเยื่อและการทำงานของสมองเพื่อตรวจหาเนื้องอกหรือเนื้อเยื่อหรือเนื้องอกที่เป็นโรค NIH ตั้งข้อสังเกต

TAP กระดูกสันหลังวางเข็มเข้าไปในคลองกระดูกสันหลังเพื่อระบายของเหลวกระดูกสันหลังในสมองจำนวนเล็กน้อยที่ทดสอบการติดเชื้อหรือความผิดปกติอื่น ๆ ตาม NIH

ประสาทวิทยา: การศึกษาระบบประสาท

สาขาการแพทย์ที่ศึกษาและปฏิบัติต่อระบบประสาทเรียกว่าประสาทวิทยาและแพทย์ที่ฝึกฝนในสาขาการแพทย์นี้เรียกว่านักประสาทวิทยา เมื่อพวกเขาเสร็จสิ้นการฝึกอบรมทางการแพทย์นักประสาทวิทยาได้ทำการฝึกอบรมเพิ่มเติมสำหรับความพิเศษของพวกเขาและได้รับการรับรองโดยคณะกรรมการจิตเวชศาสตร์และประสาทวิทยาอเมริกัน(ABPN)

นอกจากนี้ยังมีแพทย์ซึ่งเป็นแพทย์ที่ทำงานเพื่อฟื้นฟูผู้ป่วยที่มีประสบการณ์โรคหรือการบาดเจ็บต่อระบบประสาทที่ส่งผลกระทบต่อความสามารถในการทำงานของพวกเขาตาม ABPN

Neurosurgeons ทำการผ่าตัดที่เกี่ยวข้องกับระบบประสาทและได้รับการรับรองโดยสมาคมศัลยแพทย์ระบบประสาทอเมริกัน-

ทรัพยากรเพิ่มเติม

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบประสาทของร่างกายของคุณลองดู“ระบบประสาทของมนุษย์” โดย Juergen K. Mai และ“หนังสือเล่มใหญ่ของร่างกายมนุษย์” โดย Katherine Marsh

บรรณานุกรม

James Ashley, et al,“Retrovirus-like Gag Protein Arc1 ผูก RNA และการค้ามนุษย์ข้ามบูติก synaptic”, เซลล์, เล่มที่ 172, มกราคม 2018
Roger E. Beaty,“การทำนายที่แข็งแกร่งของความสามารถในการสร้างสรรค์ส่วนบุคคลจากการเชื่อมต่อการทำงานของสมอง”, PNAS, เล่มที่ 115, มกราคม 2018
Valerie Ross“ ตัวเลข: ระบบประสาทจากสัญญาณ 268 ไมล์ต่อชั่วโมงถึง Synapses ล้านล้าน”, Discover Magazine, พฤษภาคม 2011
มหาวิทยาลัยสุขภาพมิชิแกน”เส้นประสาทส่วนปลาย”, สิงหาคม 2563
สถาบันระบบประสาทและโรคหลอดเลือดสมองแห่งชาติ”แผ่นความเป็นอัมพาตของเบลล์”, พฤศจิกายน 2564
สถาบันแห่งชาติแห่งความชรา“โรคพาร์กินสัน”, พฤษภาคม 2017
หอสมุดแห่งชาติการแพทย์”โรคทางระบบประสาท”, มีนาคม 2565
สมาคมหลายเส้นโลหิตตีบแห่งชาติ“ไมอีลินคืออะไร” เข้าถึงมีนาคม 2565

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ