中樞神經系統

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中樞神經系統(central nervous system,CNS)是神經系統的主要部分。其位置常在動物體的中軸,由明顯的腦神經節神經索或腦和脊髓以及它們之間的連接成分組成。在中樞神經系統內大量神經細胞聚集在一起,有機地構成網路或迴路。中樞神經系統是接受全身各處的傳入信息,經它整合加工後成為協調的運動性傳出,或者儲存在中樞神經系統內成為學習、記憶的神經基礎。人類的意識、心理、思維活動也是中樞神經系統的功能。  

目錄

特徵

脊椎動物的中樞神經系統 脊椎動物的腦位於顱腔內,脊髓位於椎管內。脊椎動物的中樞神經系統從胚胎時身體背側的神經管發育而成。神經管的頭端演變成腦,尾端成為脊髓。神經管腔在腦內的部分發展演變成為腦室,在脊髓部分演變成為中央管。腦在開始時是3個腦:前腦泡、中腦菱腦泡,以後又衍化成為端腦間腦、中腦、小腦、腦橋和延髓。

脊椎動物的中樞神經系統內許多神經纖維是有髓鞘的,它們聚集在一起時,肉眼觀呈白色,稱白質。相反,神經細胞體集中的部位,肉眼觀呈灰色,由大量神經細胞體和樹突上大量突觸組成,稱灰質。中樞神經系統內由功能相同的神經細胞體集聚組成的,具有明確範圍的灰質團塊叫做神經核。在脊髓中進行的神經活動,主要是按節段進行的反射性活動;但脊椎動物的許多活動都帶有整體性,這有賴於腦與脊髓之間聯繫來完成。在中樞神經系統內出現了許多縱向走行的神經纖維束。在腦和脊髓的左、右兩側之間也有許多連合纖維,其中最粗大的是大腦兩半球之間的胼胝體

脊髓還保留著原來神經管的模式,灰質居中央管的周圍,而白質圍於灰質的表面。脊髓的背側部分由胚胎時期神經管的翼板發展而成,主要接受感受器的傳入信息。腹側部分由基板發育而成,其功能是運動性的。腦幹顱神經核的位置按其感覺、運動的性質,基本上與脊髓的排列方式相似,但由於腦室的形狀變化,當然,不如脊髓那樣明顯而整齊。腦幹中的一些既非感覺又非運動性的神經核,如紅核橄欖核等,則位於腦幹的不同部分。由於腦室及眾多的神經束傳導束的出現,腦幹的構造比脊髓要複雜得多(見表)。大腦及小腦的灰質主要分布在表層,分別稱為大腦皮層和小腦皮層;而白質則在深層。

功能 中樞神經系統像是一部容器巨大的信息加工器,加工的結果可以出現反射活動、產生感覺或記憶。例如動物遇到傷害性的東西,會逃避躲開,這是一種反射動作。在這個反射動作中,傷害性刺激所引起的信息,傳入中樞,經過中樞的加工,再經運動神經傳出,引起了肌肉的活動。中樞神經系統接受傳入信息後,可以傳到腦的特定部位,產生感覺,這一點在人類是可以根據主觀的經驗明確地報告出來的,在動物或許也有同樣或類似的「感受」。有些感覺信息傳入中樞後,經過學習的過程,還可在中樞神經系統內留下痕迹,成為新的記憶。

中樞神經系統在完成上述功能活動時,有一個非常重要的特徵,即協調與整合。協調指整體作用中的各個作用結合成為和諧運動的過程。整合是指把單獨的、部分的活動變成為一個完整的活動過程。在這裡,輸出不再與輸入呈一對一的關係,可以是多個輸入,轉化成單個輸出,或者相反。例如,當左腿屈曲時,右腿為了支持體重一般都是伸直的,而左腿屈肌是收縮的,伸肌卻是鬆弛的。這些活動都體現了中樞神經系統的協調與整合作用。  

分類

如果從有機體與環境之間的相互關係來看,則中樞神經系統的功能可以歸納成兩類:主動作用與對抗作用。對抗作用就是對抗外界環境給予機體的刺激,力圖維持機體活動的原先狀態,在生理學上稱穩態性作用。這對保持機體生理狀態的相對穩定,對於各種生理正常功能的進行有著重要的意義。各種先天的反射性活動,基本上都是屬於這一類,如體溫調節反射,食物引起的胃腸活動反射等。另一類作用並非由明顯的外界刺激所引起而是由機體主動發動的,稱主動作用,這在高等動物尤為明顯,如貓向老鼠撲去,如人們隨意想發動某個動作等。在這兩種活動的基礎上還可經過學習,獲得新的行為。  

作用

中樞神經系統是調節某一特定生理功能的神經元群。如呼吸中樞、體溫調節中樞、語言訓樞等等。通常,一些簡單的反射中樞範圍較窄,如膝跳反射的中樞在腰部脊髓,角膜反射中樞在腦橋。但調節某一複雜生命活動的中樞,其範圍卻很廣,如調節呼吸運動的中樞分散在延髓、腦橋、下丘腦以及大腦皮層等部位,而延髓呼吸中樞是基本的,其餘各級中樞通過影響延髓呼吸中樞來調節呼吸運動。可見反射中樞並非僅是中樞神經系統內某一局限的孤立區域。即使同一水平的某一神經中樞內部各個神經元之間,也還有錯綜複雜的聯繫,它們相互影響,決定著這個中樞的機能活動狀態。神經中樞的活動,可以通過神經纖維直接作用於效應器,也可通過體液途徑間接作用於效應器,這個體液途徑就是指內分泌調節。由於各種反射的神經中樞有確定的位置,故檢查某一反射的表現或直接觀察某些效應器官的活動,可以推測中樞的機能變化,用以診斷疾病或判斷病情。如角膜反射的中樞在腦橋,用棉絮輕觸角膜邊緣,正常反應為閉眼,如角膜反射遲鈍或消失,則表示腦橋損傷或昏迷跟腱反射的中樞位於骶髓1~2節,叩打跟腱,正常應出現足向跖面屈曲,如跟腱反射減弱或消失,則提示相應中樞損傷。

診斷學視頻:中樞神經系統疾病的CT診斷

視頻:中樞神經系統疾病的MRI診斷

參看


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