يتحكم الجهاز العصبي المركزي (Central Nervous System) في معظم وظائف الجسم والعقل. يتكون من جزأين: الدماغ والحبل الشوكي.
 |
ما هو الجهاز العصبي المركزي مكوناته ودوره في جسم الإنسان |
ماهو الجهاز العصبي المركزي؟
يتحكم الجهاز العصبي المركزي (Central Nervous System) في معظم وظائف الجسم والعقل. يتكون من جزأين: الدماغ والحبل الشوكي.العقل هو مركز أفكارنا ، ومترجم بيئتنا الخارجية ، وأصل السيطرة على حركة الجسم. مثل الكمبيوتر المركزي ، فإنه يفسر المعلومات من عيوننا (البصر) ، والأذنين (الصوت) ، والأنف (الرائحة) ، واللسان (الذوق) ، والجلد (اللمس) ، وكذلك من الأعضاء الداخلية مثل المعدة.
الحبل الشوكي هو الطريق السريع للتواصل بين الجسم والدماغ. عند إصابة الحبل الشوكي ، يتعطل تبادل المعلومات بين الدماغ والأجزاء الأخرى من الجسم.
كيف يختلف الجهاز العصبي المركزي عن أجهزة الجسم الأخرى؟
معظم أجهزة الجسم تتحكم في وظيفة واحدة فقط، لكن الجهاز العصبي المركزي يقوم بالعديد من الوظائف في نفس الوقت. يتحكم في كل حركة إرادية، مثل الكلام والمشي، والحركات اللاإرادية، مثل الرمش والتنفس. إنه أيضًا جوهر أفكارنا وتصوراتنا وعواطفنا.
كيف يحمي الجهاز العصبي المركزي نفسه من الإصابة؟
الجهاز العصبي المركزي محمي بشكل أفضل من أي نظام أو عضو آخر في الجسم. يتمثل خط الدفاع الرئيسي في الجمجمة والعمود الفقري، مما يخلق حاجزًا بدنيًا قويًا من الإصابة.
توفر المساحة المملوءة بالسوائل المحيطة بالجهاز العصبي المركزي بسائل يدعى بالسائل الدماغي النخاعي Cerebrospinal Fluid
يمتص سائل CSF الصدمات بين كل من الدماغ والجمجمة وبين الحبل الشوكي (أو النخاع الشوكي) والفقرات
الدماغ محمي بعظام الجمجمة وبغطاء من ثلاثة أغشية رقيقة تسمى السحايا. وأيضا محمي بواسطة السائل النخاعي المحيط به.
الحبل الشوكي محمي بالعظام والأقراص والأربطة والعضلات. يتكون العمود الفقري من 33 عظمة تسمى الفقرات. يمر الحبل الشوكي من خلال ثقب (يُسمى القناة الشوكية) في وسط كل فقرة. بين الفقرات توجد أقراص تعمل كوسائد، أو ممتصات لصدمات التي يتعرض لها العمود الفقري.
عند حدوث إصابة بالجهاز العصبي المركزي، يمكن أن تكون هذه الحماية سيف ذو حدين. كيف ذلك, خلال حدوث الإصابة تتضخم الأنسجة الرخوة للدماغ والنخاع الشوكي، مما يسبب الضغط بسبب المساحة الضيقة. يجعل التورم الإصابة أسوأ ما لم يتم تخفيفها بسرعة. يمكن أن تؤدي العظام المكسورة إلى مزيد من الضرر وإمكانية الإصابة.
لماذا لا يستطيع الجهاز العصبي إصلاح نفسه بعد الإصابة؟
يمكن أن يتعافى العديد من الأعضاء والأنسجة في الجسم بعد الإصابة دون تدخل. لسوء الحظ، فإن بعض خلايا الجهاز العصبي المركزي متخصصة ولا يمكنها التقسيم وخلق خلايا جديدة. نتيجة لذلك، فإن الشفاء من إصابة في الدماغ أو من إصابة الحبل الشوكي بضرر أكثر صعوبة.
يجعل تعقيد الجهاز العصبي المركزي من الصعب للغاية تشكيل الروابط الصحيحة بين خلايا الدماغ والحبل الشوكي. إنه تحد كبير للعلماء لإعادة الجهاز العصبي المركزي إلى حالته قبل الإصابة.
خلايا الجهاز العصبي المركزي
تتواصل الخلايا العصبية Neurons مع بعضها البعض لإرسال وإستقبال الرسائل في الدماغ والحبل الشوكي. العديد من الخلايا العصبية التي تعمل معًا مسؤولة عن كل قرار يتم إتخاذه، وكل شعور أو إحساس، وأي تصرف فعلي.
الخلايا النجمية Astrocytes، وهي نوع من الخلايا الدبقية، هي خلايا الدعم الأساسية للدماغ والنخاع الشوكي. إنها تصنع وتفرز البروتينات تسمى العوامل العصبية. كما أنها تتحلل وتزيل البروتينات أو المواد الكيميائية التي قد تكون ضارة للخلايا العصبية (على سبيل المثال، الغلوتامات وهو ناقل عصبي يؤدي إلى زيادة إفراز الخلايا وتموت من خلال عملية تُسمّى بالتحفيز الزائد).الخلايا النجمية ليست مفيدة دائمًا: بعد الإصابة، تنقسم لتكوين خلايا جديدة تحيط بموقع الإصابة، وتشكل ندبة الدبقية عائقًا أمام تجديد المحاور.
الخلايا الدبقية الصغيرة Microglia هي خلايا مناعية للدماغ. وتتواجد في المادة الرَمادية وَالمادة البَيضاء. بعد الإصابة، تتوجه هذه الخلايا إلى موقع الإصابة للمساعدة في إزالة الخلايا الميتة. ويمكنها أيضًا إنتاج جزيئات صغيرة تسمى السيتوكينات التي تحث خلايا الجهاز المناعي على الإستجابة لموقع الإصابة. من المحتمل أن تلعب عملية التنظيف دورًا مهمًا في إستعادة الوظيفة بعد إصابة العمود الفقري.
الخلايا قليلة التغصن Oligodendrocytes عبارة عن خلايا دائرية تنتج مادة دهنية تسمى المايلين Myelin تلتف حول محاور عصبية Axon في طبقات. يمكن أن تحمل ألياف المحوارالمعزولة بواسطة المايلين رسائل كهربائية (وتسمى أيضًا إمكانات الحركة) بسرعة 100 متر في الثانية ، في حين أن الألياف التي لا تحتوي على المايلين يمكنها فقط حمل الرسائل بسرعة متر واحد في الثانية.نقاط الاشتباك العصبي والانتقال العصبي
يتم تمرير الرسائل من الخلايا العصبية إلى الخلايا العصبية من خلال نقاط الإشتباك العصبي Synapses، وهي فجوات صغيرة بين الخلايا، بمساعدة المواد الكيميائية التي تسمى الناقلات العصبية. يتم نقل رسالة محتملة الإجراء عبر المشبك العصبي، يتم إطلاق جزيئات الناقل العصبي من خلية عصبية واحدة (الخلايا العصبية "قبل المشبكية") عبر الفجوة إلى الخلية العصبية التالية (الخلية العصبية "ما بعد المشبكي"). تستمر العملية حتى تصل الرسالة إلى وجهتها.
هناك الملايين والملايين من الروابط بين الخلايا العصبية داخل الحبل الشوكي وحده. يتم إنشاء هذه الروابط أثناء التطور، وذلك بإستخدام إشارات إيجابية (عوامل التغذية العصبية) وإشارات سلبية (البروتينات المثبطة) لضبطها. ومما يدعو للدهشة، أن محور عصبي واحد يمكنه تكوين نقاط تشابك العصبي إلى ما يصل 1000 خلية عصبية أخرى.ما الذي يسبب الشلل؟
الشلل هو عدم القدرة سواء كانت مؤقتة أو دائمة على تحريك جزء من الجسم. في أغلب الحالات، يكون الشلل بسبب تلف الأعصاب. على سبيل المثال ، من المحتمل أن تؤدي الإصابة في المناطق الوسطى أو السفلية من الحبل الشوكي إلى تعطيل الوظيفة أسفل منطقة الإصابة، بما في ذلك عدم القدرة على تحريك القدمين.
يحدث الشلل عندما يفشل التواصل بين الدماغ والحبل الشوكي. يمكن أن ينتج هذا عن إصابة الخلايا العصبية في الدماغ (السكتة الدماغية)، أو في الحبل الشوكي. تؤثر الإصابة الناتجة عن صدمة على الحبل الشوكي فقط على المناطق التي أسفل مستوى الإصابة. ومع ذلك ، يمكن لشلل الأطفال (التهاب فيروسي) أو مرض لو جيريج (التصلب الجانبي الضموري أو ALS) أن يؤثر على الخلايا العصبية في الحبل الشوكي بأكمله.
نقل المعلومات العصبية داخل جسم الإنسان
تنقل الخلايا العصبية المتخصصة رسائل (إشارات كهربائية وكيميائية) من الجلد والعضلات والمفاصل والأعضاء الداخلية إلى النخاع الشوكي تحتوي هذه الرسائل مثلا على الشعور بالألم, إرتفاع أو إنخفاض درجة الحرارة واللمس والإهتزاز ورد الفعل المنعكس. ثم يتم نقل هذه الرسائل إلى الدماغ على طول أحد مسارين: السبيل الصدري والمسار الليمفي. توجد هذه المسارات في أماكن مختلفة من الحبل الشوكي، لذلك قد لا تؤثر الإصابة عليها بالطريقة نفسها أو بنفس الدرجة.يستقبل كل جزء من الحبل الشوكي مدخلات حسية من منطقة معينة من الجسم. وتتم هذه العملية عن طريق السيال العصبي أو النبض العصبي (إشارات كهربائية أو تفاعلات كيميائية) وهي الرسائل التي تنقلها الأعصاب من أعضاء الحس (أجهزة الاستقبال) إلى الجهازالعصبى المركزي (الدماغ والحبل الشوكي) ومن الجهاز المركزي إلى أعضاء الاستجابة.
الحركة الإرادية واللاإرادية
يتنقل أكثر من مليون محور عصبي عبر الحبل الشوكي، بما في ذلك المحاور العصبية الطويلة في الجهاز العصبي المركزي.
تُرسل الخلايا العصبية الموجودة في القشرة الحركية، وهي منطقة الدماغ التي تتحكم في الحركة الإرادية، محاورها من خلال القناة القشرية للتواصل مع الخلايا العصبية الحركية في النخاع الشوكي. تُخرج الخلايا العصبية الحركية الشوكية من الحبل إلى العضلات عبر الجذر البطني. تتحكم هذه الروابط في الحركات الواعية، مثل الكتابة والجري.
تتدفق المعلومات أيضًا في الاتجاه المعاكس مما يؤدي إلى حركة لا إرادية. توفر الخلايا العصبية الحسية تغذية مرتدة للدماغ عبر الجذر الظهري. يتم نقل بعض هذه المعلومات الحسية مباشرة إلى الخلايا العصبية الحركية السفلية قبل أن تصل إلى الدماغ، مما يؤدي إلى حركات لا إرادية أو منعكسة. تنتقل المعلومات الحسية المتبقية إلى القشرة.
ماهي الأعصاب الشوكية أو النخاعية أو الفقارية
وهي الأعصاب الناشئة من الحبل الشوكي على عكس الأعصاب القحفية التي تنشأ من الدماغ. وتعتبر الأعصاب الشوكية جزء من الجهاز العصبي المحيطي. يوجد في جسم الإنسان 31 زوج من الأعصاب الشوكية, حيث يخرج كل من بين فقرتين في العمود الفقري.
يتم تصنيف الأعصاب الشوكية حسب مناطق الحبل الشوكي (النخاع الشوكي) التي تخرج منه
ينقسم الحبل الشوكي إلى خمسة مناطق:
1- المنطقة العنقية وتخرج منها مجموعة الأعصاب الشوكية العنقية،
وعددها ثمانية أزواج.2- المنطقة الصدرية وتخرج منها مجموعة الأعصاب الشوكية الصدرية،
وعددها إثنا عشر زوجاً.
3- المنطقة القَطَنية وتخرج منها مجموعة الأعصاب الشوكية القَطَنية،
وعددها خمسة أزواج.
4- المنطقة العجزية وتخرج منها مجموعة الأعصاب العجزية، وعددها خمسة
أزواج.
5- العصب العصعصي، وهو زوج واحد من الأعصاب الشوكية وهو العصب النهائي للحبل الشوكي.
ماذا يحدث بعد إصابة الحبل الشوكي؟
تحدث مجموعة من الأحداث البيولوجية بعد إصابة الحبل الشوكي:
1- عند الإصابة تتجه الخلايا من الجهاز المناعي إلى موقع الإصابة، مما يتسبب في أضرار إضافية لبعض الخلايا العصبية والبعض منها التي نجت من الصدمة الأولى تموت.
2- يؤدي موت الخلايا قليلة التغصن oligodendrocytes إلى فقدان المحاور العصبية لمادة المَيَالين, وهي مادة دهنية تحيط بالمحور العصبي لبعض الخلايا العصبية، مما يعيق بشكل كبير توصيل الحركة المحتملة أو الرسائل أو يجعل الروابط المتبقية عديمة الفائدة. يتم تعطيل الطريق السريع للمعلومات العصبية لأن العديد من المحاور مقطوعة، مما يقطع خطوط الاتصال بين الدماغ والعضلات وبين النظم الحسية للجسم والدماغ.
3- في غضون عدة أسابيع بعد الإصابة، يتم تطهير منطقة تلف الأنسجة بواسطة الخلايا الدبقية الصغيرة، وتترك وراءها تجويف مليء بالسوائل وتحيط به ندبة الدبقية. يتم الآن التعبير عن الجزيئات التي تمنع نمو المحاور المقطوعة في هذا الموقع بتكهف النخاع Syringomyelia. ويُسمى هذا التجويف أيضا syrinx، الذي يعمل كحاجز أمام إعادة الاتصال بين جانبي المنطقة المصابة في الحبل الشوكي.على الرغم من أن إصابات النخاع الشوكي تسبب أضرارًا معقدة، إلَّا أنَّ وجود كمية مدهشة من الدوائر الأساسية للتحكم في الحركة ومعالجة المعلومات يمكن أن تظل سليمة. وذلك لأن الحبل الشوكي مرتب في طبقات من الدوائر. العديد من الوصلات والأجسام الخلوية العصبية التي تشكل هذه الدائرة فوق وتحت موقع الإصابة تنجو من الصدمة. سؤال مهم للعلماء الباحثين هو، إلى أي مدى تعرف هذه الخلايا العصبية الباقية؟ هل يمكن للخلايا العصبية غير المعروفة تجديد وبناء روابط عصبية جديدة لتتواصل مع بعضها البعض؟
التعليقات