الجهاز العصبي المركزي

مخطط يظهر الجهاز العصبي المركزي CNS:
1. الدماغ
2. الجهاز العصبي المركزي
(الدماغ والنخاع الشوكي)
3. نخاع شوكي

الجهاز العصبي المركزي central nervous system أو (CNS) : يمثل الجزء الأضخم من الجهاز العصبي العام. اجتماعه مع الجهاز العصبي المستقل والجهاز العصبي الجسدي يشكل ما ندعوه الجهاز العصبي الذي يلعب الدور الرئيس في التحكم بسلوك وتصرفات الحيوانات عامة والإنسان خاصة.

منذ بداية التأثير النظري لعلم السيبرنتيك cyشbernetics في الخمسينيات، تم تمييز الجهاز العصبي المركزي على أنه الجهاز المخصص لمعالجة المعلومات، حيث يتم حساب الناتج الحركي المناسب كنتيجة للدخل الحسي الذي يرد الدماغ. لكن العديد من الأبحاث اللاحقة بين أن الفعالية الحركية توجد بشكل جيد قبل التدخل والتنبيه الحسي وأثنائه، مما يعني أن الجهاز الحسي يؤثر على السلوك فقط لكنه لا يسيطر عليه.

المنشأ الجنيني

تكوُّن الأنبوب العصبي

يبدأ تطور الجهاز العصبي المركزي في مرحلة مبكرة من التطور الجنيني؛ ففي اليوم الـ20 من حياة الجنين تهاجر خلايا الصفيحة العصبية إلى الخط الناصف، وفي اليوم 23 تندمج هذه الخلايا من الأعلى لتُكَوِّن الأنبوب العصبي، أما خلايا العرف العصبي (neural crest cells) فتصبح قاسية بالنسبة للأنبوب. الخلايا المبطنة للأنبوب العصبي تصبح -لاحقاً- إما خلايا البطانة العصبية أو خلايا جذعية عصبية. أما خلايا الأنبوب العصبي الخارجية فتصبح -لاحقاً- العصبونات والخلايا الدبقية للجهاز العصبي المركزي. أما خلايا العُرف العصبي فتصبح -لاحقاً- الأعصاب الحسية والأعصاب الحركية للجهاز العصبي الطرفي.

الأقسام الرئيسة المتمايزة للدماغ عند بداية الأسبوع الرابع

بحلول الأسبوع الرابع تصبح أقسام ثلاثة ظاهرة في الأنبوب العصبي وهي : الدماغ الأمامي، والدماغ المتوسط والدماغ الخلفي ، والجزء الباقي من الأنبوب سيصبح الحبل الشوكي، وهنا لا يكون حجم الجزء الذي سيصبح المخَّ أكبر بكثير من حجم الأجزاء الأخرى.

الدماغ الأمامي سيتمايز إلى الدماغ الانتهائي والدماغ البيني. أما الدماغ الخلفي فسيتمايز إلى الدماغ التالي والدماغ البصلي. ثم يتمايز الدماغ التالي إلى المخيخ والجسر ويتمايز الدماغ البصلي إلى النخاع المستطيل (البصلة). ثم بزيادة تطور الجنين قليلاً ، تحصل تطورات عديدة على هذه الأقسام ويزداد تمايزها مع الوقت كما هو موضح في الجدول.

عند الوصول إلى الأسبوع السادس يصبح هناك سبع مناطق يمكن تمييزها وهي:المخ، والدماغ البيني، الدماغ المتوسط، المخيخ والجسر، والنخاع المستطيل، والحبل الشوكي. وبحلول الأسبوع السادس أيضاً يمكن تمييز مجموعتين من البطينات وهي: البطينان الوحشيان والبطينان النازلان: البطينان الوحشيان هما البطين الأول والثاني (واللَّذَين تكونا من تجويف الدماغ الانتهائي)، والبطينان النازلان هما: البطين الثالث (والذي تكون من تجويف الدماغ البيني) والبطين الرابع (والذي تكون من تجويفي الدماغ التالي وتجويف الدماغ البصلي).

عند الولادة يكون المخ أكبر جزء ظاهر عند النظر إلى الدماغ ويغطي المخُّ الدماغَ البيني والدماغ المتوسط والجسر ويُبقي كلاً من النخاع المستطيل والمخيخ ظاهِرَيْن.

التكوين الجنيني للدماغ ويلاحظ الأقسام الرئيسية لدماغ الكائنات الفقارية

جهاز عصبي مركزي	دماغ	دماغ أمامي	الدماغ الانتهائي (المخ)	دماغ شمي Rhinencephalon، أميغدالا = لوزة عصبية Amygdala، حصين، قشرة جديدة، بطينات جانبية
			دماغ بيني	مهيد Epithalamus، مهاد ، الوطاء أو تحت المهاد , مهاد تحتاني Subthalamus، غدة نخامية ، غدة صنوبرية ، البطين الثالث
		دماغ متوسط	سقف (تشرح عصبي) Tectum، سويقة مخية Cerebral peduncle، برتيكتوم Pretectum، المسال الدماغي
		دماغ خلفي	دماغ تالي	المخيخ، الجسر
			دماغ بصلي	النخاع المستطيل
	نخاع شوكي

تشريح الجهاز العصبي

المادة السنجابية والمادة البيضاء

تُقسم مناطق الأعصاب في الدماغ والحبل الشوكي(بحسب ظهورهما للعين) إلى منطقتين رئيستين: المادة البيضاء والمادة السنجابية

المادة البيضاء (white matter) هي عبارة عن تجمعات من المحاور الميالينيّة (myelinated axons)

المادة الرمادية(gray matter) هي تجمعات من أجسام الخلايا العصبية وتَغَصُّناتها

أجسام الخلايا في المادة السنجابية تُكَوِّن طبقات في بعض أجزاء الدماغ، كما تتجمع في عناقيد في مناطق أخرى في الدماغ والحبل الشوكي والتي تُعرَفُ بـالنوى'(nuclei)'، ومثالها النواة الركبية(geniculate nucleus)، حيث تتم معالجة المعلومات البصرية ^[1]

المحاور الميالينيّة في المادة البيضاء هي سبب لونها، حُزَم المحاور التي تصل الأجزاء المختلفة في الجهاز العصبي المركزي تسمى بـالسُبُل ^[1] كـالسبيل القشري الجسري(tractus corticopontinus) والذي يصل قشرة الدماغ بالجسر.

السحايا

مقالة مفصلة: سحايا

تُحاط أقسام الجهاز العصبي المركزي (الدماغ والحبل الشوكي) بثلاث طبقات تُسمى السحايا، وتقع بين الجزء العظمي المحيط بأجزاء الجهاز العصبي المركزي وبين الأعصاب، وهذه الطبقات هي -بدءاً من الجزء القريب من الأعصاب-:

الأم الحنون (pia mater): وهي الأقرب إلى الأعصاب وفي هذه الطبقة تكون الشرايين التي تزود أعصاب الدماغ والحبل الشوكي بالدم
غشاء العنكبوتية(arachnoid): وهو الغشاء الذي يتلو الأم الحنون من حيث الترتيبُ، ويفصله عن الأم الحنون الحيِّزُ تحتَ العنكبوتية، وفي هذه الحيِّز يوجد السائلُ النُّخاعيّ.
الأم الجافية(dura mater): آخر الطبقات الثلاث، وهي الأقرب للعظام (الفقرات حول الحبل الشوكي، وعظام القِحف حول الدماغ)

هذه الطبقات التي تحيط بالأعصاب تساعد على استقرار الأعصاب الموجودة تحتها، وتدفع عنها ضرر الاحتكاك بالعظام المحيطة بها.

الحاجات الأيضية للنسيج العصبي

يحتاج النسيج العصبي إلى كمية وافرة من الغلوكوز والأوكسيجين، وذلك لأن الدماغ يحتاجها في تصنيع الـATP لنقل الأيونات والنواقل العصبية، من أجل ذلك فإن 15% من الدم الذي يضخه القلب يذهب للدماغ، ولذلك فإن أي مشكلة في القلب قد تؤدي إلى ضرر في الدماغ. كما أنه يُتَوَقَّع أن نصف غلوكوز الدم يذهب للدماغ؛ ولذلك فإن الجسم يعمل في سبيل توفير هذه الكمية للدماغ وفي نفس الوقت يُبقي كمية الغلوكوز ثابتة في الدم، وأي خلل في هذه الكمية سيؤدي حالة تُعرف بـهبوط سكر الدم والتي قد تقود إلى فقدان الوعي، ومن ثم الوفاة.