中樞神經
中樞神經系統(Central Nervous System)由腦和脊髓的組成,(腦和脊髓是各種反射弧的中樞部分)是人體神經系統的最主體部分。中樞神經系統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。人類的思維活動也是中樞神經系統的功能。
中樞神經 | |
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中文名稱:中樞神經系統
外文名稱:Central Nervous System
性質:神經系統的最主體部分
目錄
結構組成
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、中腦和菱腦泡,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。[1]
腦幹是負責感覺統合的區域,包括網狀系統、延腦、中腦、腦橋 。
網狀系統:負責過濾、淡化不重要的刺激,加上重要的刺激強度,這是中樞神經主要的過濾器,能調節神經細胞活化的關鍵。能起到控制、清醒、入睡、專注、警醒度。調節日夜時間感、規律性,能調節生理時鐘。和小腦合作、共同調解姿勢張力、平衡與動作。和邊緣系統及下視丘合作,共同維持生理平衡和內分泌平衡。
大腦:人類的腦是由約140億個腦細胞構成的重約1400克海綿狀神經組織。是中樞神經系的高級部分,位於顱腔內,向後在枕骨大孔處與脊髓相延續。大腦接受外界信號、產生感覺、形成意識、進行邏輯思維、發出指令產生行為,形成了四大基本功能,即感覺、運動、調節(適應)和高級功能。
後腦:位於腦的後下部,其中包括三部分:(1)延腦,位於脊髓的上端,與脊髓相連,呈細管狀,大如手指。延腦的主要功能在於控制呼吸、心跳、吞咽及消化,稍受損傷即危及生命。(2)腦橋,位於延腦之上,是由神經纖維構成的較延腦肥大的管狀體。腦橋連接延腦與中腦,如果受損可使睡眠失常。(3)小腦,位於腦橋之後,形似兩個相連的皺紋半球,其功能主要是控制身體的運動與平衡。如果小腦受損,即喪失身體自由活動的能力。
中腦:位於腦橋之上,恰好處在整個腦的中間。中腦是視覺和聽覺的反射中樞。在中腦的中心有一個網狀的神經組織,稱為網狀結構。網狀結構的主要功能是控制覺醒、注意、睡眠等意識狀態。網狀結構的作用擴及腦橋、中腦和前腦。中腦和後腦的腦橋和延腦合在一起,稱為腦幹,腦幹是生命中樞。前腦是腦的最複雜部分,也是最重要部分。
腦幹:脊髓中的感覺徑路在腦幹中延續,但是腦幹除了這些徑路之外,還有很多很重要而且複雜的『核』。腦幹能使前述從橘子來的許多不同感覺(如顏色、粗糙、圓形、味道、重量等)相組合,讓你感受到這就是橘子。
腦幹中有一組極為複雜的核,處理重力與運動接受器所傳來的感覺,並使用這些訊息來維持直立姿勢、平衡以及許多其他自動功能。腦幹中的前庭核也要負責為所有其他的感覺處理許多訊息,特別是關節與筋肉感覺。
腦橋:與小腦緊緊連接,功能與小腦相似,是聽覺徑路,有前庭神經上傳到前庭小腦神經,影響反射動作和姿勢控制。
脊髓:包含了傳送感覺信息到大腦的神經徑路,以及把運動訊息往下傳的其它神經徑路,這些往下傳的訊息會傳至筋肉與器官。沿脊髓下行的一些傳送活動指揮着姿勢與運動,有些則指揮內臟的功能。若干感覺統合在脊髓內進行,但是大部分是在腦內進行,腦較適宜進行感覺統合,因為腦的神經元有更頻繁的相互聯繫。感覺統合不良發生於腦內,不在脊髓。[2]
特徵
脊髓還保留着原來神經管的模式,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。腦幹的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和傳導束的出現,腦幹的構造比脊髓要複雜得多。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。[3]
起源
網狀神經系統起源於神經外胚層,由神經管和神經嵴分化而成。 組織發生 1、神經管:人胚第3周初,脊索誘導其背側中線的外胚層,神經外胚層形成神經管,神經管前段膨大,衍化為腦,後段較細,衍化為脊髓。 2、神經嵴:在神經管形成過程中,神經褶邊緣的一些神經外胚層細胞隨神經管的形成而下陷,在神經管外側形成左右兩條細胞索,稱神經嵴,神經嵴分化為周圍神經系統的神經節、神經膠質細胞和腎上腺髓質嗜鉻細胞等。 3、神經管上皮發育:早期的神經板為單層柱狀上皮,稱神經上皮(neuroepithelium)。當神經管形成後,管壁變為假復層柱狀上皮。 ⑴早期結構:內界膜:神經管腔內面的一層膜;神經上皮細胞:假復層柱狀上皮細胞;外界膜:為上皮的基膜。 ⑵結構發育:內界膜原來的神經上皮細胞停止分化,變成一層立方形或矮柱狀細胞,稱室管膜層。套層:神經上皮細胞不斷分裂增殖,部分細胞遷至神經上皮細胞的外周,成為成神經細胞。之後,神經上皮細胞又分化出成神經膠質細胞,也遷至神經上皮細胞的外周。於是,在原神經上皮細胞的外周由成神經細胞和成膠質細胞構成一層新細胞層,稱套層。邊緣層:套層的成神經細胞起初為圓球形,很快長出突起,突起逐漸增長並伸至套層外周,形成一層新的結構,稱邊緣層。隨着成神經細胞的分化,套層中的成膠質細胞也分化為星形膠質細胞和少突膠質細胞,並有部分細胞進入邊緣層。 4、神經細胞發育成神經細胞屬分裂後細胞,一般不再分裂增殖。起初為圓形,稱無極成神經細胞,以後發生兩個突起,成為雙極成神經細胞,雙極成神經細胞朝向神經管腔一側的突起退化消失,成為單極成神經細胞,伸向邊緣層的一個突起迅速增長,形成原始軸突,單極成神經細胞內側端又形成若干短突起,成為原始樹突,於是成為多極成神經細胞,各極成神經細胞進一步生長分化為各極神經細胞。 5、膠質細胞發育膠質細胞的發生晚於神經細胞,成膠質細胞首先分化為各類膠質細胞的前體細胞,即成星形膠質細胞和成少突膠質細胞;成星形膠質細胞分化為原漿性和纖維性星形膠質細胞;成少突膠質細胞分化為少突膠質細胞;神經膠質細胞始終保持分裂增殖能力。 脊髓的發生 1、組織發生:神經管的下段分化為脊髓脊髓基本保持了上述五層結構:內界膜、室管膜層成為室管膜、套層分化為脊髓灰質、邊緣層分化為白質、外界膜,其管腔演化為脊髓中央管。 2、套層演化形成腹側左右兩個基板背側,左右兩個翼板頂壁和底壁為頂板和底板界溝,前正中裂,後正中隔。 ⑴神經管的兩側壁由於套層中成神經細胞和成膠質細胞的增生,而迅速增厚腹側部形成左右兩個基板基板形成。脊髓灰質前角背側部形成左右兩個翼板,翼板形成脊髓灰質后角若干成神經細胞聚集於基板和翼板之間,形成脊髓灰質側角。 ⑵神經管頂壁和底壁都薄而窄,分別形成頂板和底板。 ⑶由於基板和翼板的增厚,在神經管的內表面出現了左右兩條縱溝,稱界溝。 ⑷由於細胞繼續增多,左右兩基板之間出現一縱溝,稱前正中裂。而左右兩翼板增大向內側推移並在中線癒合,癒合處形成一隔膜,稱後正中隔。 3、脊髓發育 胚胎第3個月之前:脊髓與脊柱等長,其下端可達脊柱的尾骨第3個月後:由於脊柱增長比脊髓快,脊柱逐漸超越脊髓向尾端延伸,脊髓的位置相對上移。至出生前:脊髓下端與第3腰椎平齊,僅以終絲(為拉長成線狀的軟脊膜)與尾骨相連。由於節段分布的脊神經均在胚胎早期形成,並從相應節段的椎間孔穿出,當脊髓位置相對上移後,脊髓頸段以下的脊神經根便越來越斜向尾側,至腰、骶和尾段的脊神經根則在椎管內垂直下行,與終絲共同組成馬尾。 腦的發生 1、腦早期結構胚胎第4周末,神經管頭段形成三個膨大,即腦泡由前向後分別為前腦泡、中腦泡和菱腦泡。 2、結構演變至第5周時,前腦泡的頭端向兩側膨大,形成左右兩個端腦,以後演變為大腦兩半球而前腦泡的尾端則形成間腦中腦泡,演變為中腦菱腦泡演變為頭側的後腦和尾側的末腦,後腦演變為腦橋和小腦末腦演變為,延髓腦的內腔成為腦室和中腦導水管。 3、腦壁結構發育腦壁的演化與脊髓相似由於套層的增厚,使側壁分成了背側的翼板和腹側的基板。 ⑴端腦和間腦的側壁大部分形成翼板,基板甚小端腦套層中的大部分細胞都遷至外表面,形成大腦皮質小部分細胞聚集成團,形成神經核邊緣層分化為大腦白質。 ⑵中腦、後腦和末腦中的套層細胞多聚集成細胞團或細胞柱,形成各種神經核翼板中的神經核多為感覺中繼核基板中的神經核多為運動核。 ⑶小腦是由後腦兩側翼板的背側部分對稱性增厚發育而成。
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跡,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。
相關視頻
1、解剖與生理——中樞神經系統
2、視聽教材-神經系統解剖-中樞神經