بنية الجهاز العصبي

يؤدي الجهاز العصبي الوظائف التالية: التحكم في نشاط مختلف الأجهزة والأنظمة التي تُكوّن الكائن الحي بأكمله، وتنسيق العمليات التي تحدث فيه، وإقامة علاقاته المتبادلة مع البيئة الخارجية. كتب عالم وظائف الأعضاء العظيم آي. بي. بافلوف: "يُوجَّه نشاط الجهاز العصبي، من جهة، نحو توحيد وتكامل عمل جميع أجزاء الكائن الحي، ومن جهة أخرى نحو ارتباط الكائن الحي بالبيئة، وموازنة نظامه مع الظروف الخارجية".

تخترق الأعصاب جميع الأعضاء والأنسجة، وتُشكِّل فروعًا عديدة ذات نهايات مستقبلة (حسية) ومؤثرة (حركية، إفرازية)، وتضمن، مع الأجزاء المركزية (الدماغ والحبل الشوكي)، ربط جميع أجزاء الجسم في وحدة واحدة. يُنظِّم الجهاز العصبي وظائف الحركة، والهضم، والتنفس، والإخراج، والدورة الدموية، والعمليات المناعية (الوقائية)، والأيضية (الأيض)، وغيرها.

إن نشاط الجهاز العصبي، وفقا لـ IM Sechenov، هو نشاط انعكاسي في طبيعته.

المنعكس (من اللاتينية reflexus - منعكس) هو استجابة الجسم لمحفز معين (تأثير خارجي أو داخلي)، ويحدث بمشاركة الجهاز العصبي المركزي. يتفاعل جسم الإنسان مع البيئة الخارجية المحيطة به، حيث تؤثر البيئة على الجسم، ويتفاعل الجسم بدوره مع هذه التأثيرات. كما أن العمليات التي تحدث في الجسم نفسه تُسبب استجابة. وهكذا، يضمن الجهاز العصبي الترابط والوحدة بين الجسم والبيئة.

الوحدة البنيوية والوظيفية للجهاز العصبي هي العصبون (الخلية العصبية، الخلية العصبية). يتكون العصبون من جسم وعمليات. تُسمى العمليات التي تنقل النبضات العصبية إلى جسم الخلية العصبية بالتغصنات. من جسم العصبون، تُوجَّه النبضات العصبية إلى خلية عصبية أخرى أو إلى النسيج العامل عبر عملية تُسمى المحور العصبي أو النيوريت. تتميز الخلية العصبية باستقطاب ديناميكي، أي أنها قادرة على نقل النبضات العصبية في اتجاه واحد فقط - من التغصنات عبر جسم الخلية إلى المحور العصبي (النيوريت).

عند تلامس الخلايا العصبية في الجهاز العصبي، تُشكّل سلاسل تُنقل عبرها النبضات العصبية. يحدث انتقال النبضة العصبية من خلية عصبية إلى أخرى عند نقاط تلامسها، ويضمنه نوع خاص من التكوين يُسمى المشابك العصبية الداخلية. يُميّز بين المشابك المحورية، حيث تُشكّل نهايات محور خلية عصبية ما تلامسًا مع جسم الخلية التالية، والمشابك المحورية التغصنية، عندما يلامس المحور التغصنات العصبية لخلية عصبية أخرى. من الواضح أن نوع العلاقات التلامسية في المشبك، في ظل ظروف فسيولوجية مختلفة، يُمكن "إنشاؤه" أو "تدميره"، مما يضمن استجابة انتقائية لأي تهيج. بالإضافة إلى ذلك، يُتيح هيكل التلامس في سلاسل الخلايا العصبية إمكانية توصيل النبضة العصبية في اتجاه معين. ونظرًا لوجود تلامس في بعض المشابك وانقطاعه في أخرى، يُمكن توصيل النبضة بشكل مقصود.

في السلسلة العصبية، تختلف وظائف الخلايا العصبية. وفي هذا الصدد، تُميّز ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا العصبية وفقًا لخصائصها الشكلية والوظيفية.

الخلايا العصبية الحسية، أو المستقبلة، أو الواردة (الناقلة). تقع أجسام هذه الخلايا العصبية دائمًا خارج الدماغ أو النخاع الشوكي - في عقد الجهاز العصبي المحيطي. إحدى هذه العمليات، الممتدة من جسم الخلية العصبية، تمتد إلى محيط عضو أو آخر، وتنتهي هناك عند نهاية حسية أو أخرى - مستقبل. تستطيع المستقبلات تحويل طاقة التأثير الخارجي (التهيج) إلى نبضة عصبية. أما العملية الثانية، فتتجه إلى الجهاز العصبي المركزي، أو النخاع الشوكي، أو إلى جذع الدماغ كجزء من الجذور الخلفية للأعصاب الشوكية أو الأعصاب القحفية المقابلة.

يتم التمييز بين الأنواع التالية من المستقبلات اعتمادًا على موقعها:

1. المستقبلات الخارجية تستشعر التهيج من البيئة الخارجية. توجد هذه المستقبلات في الأغطية الخارجية للجسم، وفي الجلد والأغشية المخاطية، وفي أعضاء الحس.
2. يتم تحفيز المستقبلات الداخلية بشكل أساسي عن طريق التغيرات في التركيب الكيميائي للبيئة الداخلية للجسم والضغط في الأنسجة والأعضاء؛
3. تشعر المستقبلات الحسية العميقة بالتهيج في العضلات والأوتار والأربطة واللفافة وكبسولات المفاصل.

وقد نسب آي. بي. بافلوف الاستقبال، أي إدراك التهيج وبداية انتشار النبضة العصبية على طول الموصلات العصبية إلى المراكز، إلى بداية عملية التحليل.

خلية عصبية مُقفلة، أو مُقحمة، أو ترابطية، أو موصلة. تنقل هذه الخلية العصبية الإثارة من الخلية العصبية الواردة (الحسية) إلى الخلايا العصبية الصادرة. جوهر هذه العملية هو نقل الإشارة التي تستقبلها الخلية العصبية الواردة إلى الخلية العصبية الصادرة لتنفيذها كاستجابة. عرّف آي. بي. بافلوف هذه العملية بأنها "ظاهرة الانغلاق العصبي". تقع الخلايا العصبية المُقحمة (المُقحمة) داخل الجهاز العصبي المركزي.

خلية عصبية مؤثرة وصادرة (حركية أو إفرازية). تقع أجسام هذه الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي (أو على أطرافه - في العقد الودية واللاودية في الجزء الخضري من الجهاز العصبي). وتمتد محاور هذه الخلايا (النيورات العصبية) على شكل ألياف عصبية إلى الأعضاء العاملة (الإرادية - الهيكلية، واللاإرادية - العضلات الملساء والغدد)، والخلايا، والأنسجة المختلفة.

بعد هذه الملاحظات العامة، دعونا ننظر بمزيد من التفصيل إلى القوس الانعكاسي والعمل الانعكاسي كمبدأ أساسي لنشاط الجهاز العصبي.

القوس الانعكاسي هو سلسلة من الخلايا العصبية تضم عصبونات واردة (حسية) وعصبونات مؤثرة (حركية أو إفرازية)، تنتقل عبرها النبضة العصبية من مصدرها (من المستقبل) إلى العضو العامل (المؤثر). تتم معظم ردود الفعل الانعكاسية بمشاركة أقواس انعكاسية، تتكون من عصبونات الأجزاء السفلية من الجهاز العصبي المركزي - عصبونات النخاع الشوكي وجذع الدماغ.

يتكون أبسط قوس منعكس من خليتين عصبيتين فقط - واردة وصادرة. يقع جسم الخلية العصبية الأولى (مستقبلة، واردة)، كما هو مذكور، خارج الجهاز العصبي المركزي. وعادةً ما تكون هذه الخلية خلية عصبية شبه أحادية القطب (أحادية القطب)، يقع جسمها في العقدة الشوكية أو العقدة الحسية لأحد الأعصاب القحفية. تتبع العملية الطرفية لهذه الخلية كجزء من الأعصاب الشوكية أو الأعصاب القحفية مع الألياف الحسية وفروعها وتنتهي في مستقبل يستشعر تهيجًا خارجيًا (من البيئة الخارجية) أو داخليًا (في الأعضاء والأنسجة). يتحول هذا التهيج في النهاية العصبية إلى نبضة عصبية تصل إلى جسم الخلية العصبية. ثم يتم توجيه النبضة على طول العملية المركزية (المحور العصبي) كجزء من الأعصاب الشوكية إلى النخاع الشوكي أو على طول الأعصاب القحفية المقابلة - إلى الدماغ. في المادة الرمادية للحبل الشوكي أو في النواة الحركية للدماغ، تُشكّل هذه العملية التي تقوم بها الخلية الحسية تشابكًا عصبيًا مع جسم الخلية العصبية الثانية (الصادرة، المؤثرة). في التشابك العصبي الداخلي، وبمساعدة وسطاء، تنتقل الإثارة العصبية من الخلية العصبية الحسية (الواردة) إلى الخلية العصبية الحركية (الصادرة)، وتخرج هذه العملية من الحبل الشوكي كجزء من الجذور الأمامية للأعصاب الشوكية أو الألياف العصبية الحركية للأعصاب القحفية، وتتجه إلى العضو العامل، مما يُسبب انقباضًا عضليًا.

كقاعدة عامة، لا يتكون القوس الانعكاسي من خليتين عصبيتين، بل هو أكثر تعقيدًا. بين خليتين عصبيتين - مستقبلة (واردة) وصادرة - توجد خلية عصبية واحدة أو أكثر مغلقة (مُوَصِّلة). في هذه الحالة، تنتقل الإثارة من الخلية العصبية المُستقبلة عبر نواتها المركزية، ليس مباشرةً إلى الخلية العصبية المُستَجِدَّة، بل إلى خلية عصبية واحدة أو أكثر مُوَصِّلة. تؤدي الخلايا العصبية المُوَصِّلة في النخاع الشوكي دور الخلايا العصبية المُوَصِّلة في النخاع الشوكي. تحتوي بعض هذه الخلايا على محور عصبي (مُوَصِّل)، يُوَجَّه إلى الخلايا الحركية للقرون الأمامية للحبل الشوكي على نفس المستوى، ويُغلق القوس الانعكاسي على مستوى جزء مُحدد من النخاع الشوكي. يمكن أن تنقسم محاور الخلايا الأخرى في النخاع الشوكي مبدئيًا على شكل حرف T إلى فروع هابطة وصاعدة، تُوَجَّه إلى الخلايا العصبية الحركية للقرون الأمامية للأجزاء المجاورة، سواءً كانت أعلى أو أسفل. على طول المسار، يمكن لكل فرع صاعد أو هابط أن يُطلق إشارات جانبية للخلايا الحركية لهذه الأجزاء وغيرها من أجزاء الحبل الشوكي المجاورة. في هذا الصدد، يتضح أن تهيج، حتى أصغر عدد من المستقبلات، يمكن أن ينتقل ليس فقط إلى الخلايا العصبية لجزء معين من الحبل الشوكي، بل ينتشر أيضًا إلى خلايا عدة أجزاء مجاورة. ونتيجة لذلك، تكون الاستجابة عبارة عن انقباض ليس لعضلة واحدة أو حتى لمجموعة عضلية واحدة، بل لعدة مجموعات عضلية في آن واحد. وهكذا، استجابةً للتهيج، تحدث حركة منعكسة معقدة. وهذا أحد ردود فعل الجسم (المنعكس) استجابةً للتهيج الخارجي أو الداخلي.

طرح آي. إم. سيتشينوف في كتابه "انعكاسات الدماغ" فكرة السببية (الحتمية)، مشيرًا إلى أن لكل ظاهرة في الجسم سببها، وأن التأثير المنعكس هو استجابة لهذا السبب. وقد تطورت هذه الأفكار بشكل إبداعي في أعمال إس. بي. بوتكين وإي. بي. بافلوف، مؤسسي نظرية العصبية. تكمن فضل إي. بي. بافلوف الكبير في أنه وسّع نطاق نظرية المنعكس ليشمل الجهاز العصبي بأكمله، من أجزائه السفلية إلى أجزائه العليا، وأثبت تجريبيًا الطبيعة المنعكسة لجميع أشكال النشاط الحيوي للجسم دون استثناء. ووفقًا لإي. بي. بافلوف، فإن أي شكل بسيط من أشكال نشاط الجهاز العصبي، ثابت وفطري ومحدد للنوع، ويتطلب تكوين شروط بنيوية لا تتطلب شروطًا اجتماعية، يجب أن يُسمى منعكسًا غير مشروط.

بالإضافة إلى ذلك، هناك روابط مؤقتة مع البيئة يكتسبها الفرد خلال حياته. تُمكّن هذه القدرة الكائن الحي من بناء علاقات متنوعة ومعقدة مع البيئة الخارجية. أطلق إي. بي. بافلوف على هذا النوع من النشاط المنعكس اسم "المنعكس الشرطي" (على عكس المنعكس غير الشرطي). وتُغلق القشرة المخية حيث تنشط المنعكسات الشرطية. ويُشكل الدماغ وقشرته أساس النشاط العصبي الأعلى.

أثبت ب. ك. أنوخين ومدرسته تجريبياً وجود ما يُسمى بالتغذية الراجعة للعضو العامل مع المراكز العصبية - "التغذية الراجعة الواردة". فعندما تصل النبضات الصادرة من مراكز الجهاز العصبي إلى الأعضاء التنفيذية، يتولد فيها رد فعل (حركة أو إفراز). يُهيج هذا التأثير الوظيفي مستقبلات العضو التنفيذي. تُرسل النبضات الناتجة عن هذه العمليات عبر المسارات الواردة إلى مراكز النخاع الشوكي أو الدماغ على شكل معلومات حول أداء العضو لفعل معين في أي لحظة. وبهذه الطريقة، يُمكن تسجيل دقة تنفيذ الأوامر بدقة بمساعدة النبضات العصبية الواردة إلى الأعضاء العاملة من المراكز العصبية، وتصحيحها المستمر. يسمح وجود إشارات ثنائية الاتجاه على طول السلاسل العصبية الدائرية أو الحلقية المغلقة من "التغذية الراجعة الواردة" بتصحيحات مستمرة، لحظة بلحظة، لأي ردود فعل من الجسم تجاه أي تغيرات في ظروف البيئة الداخلية والخارجية. بدون آليات التغذية الراجعة، يصبح تكيف الكائنات الحية مع البيئة أمرًا مستحيلًا. وهكذا، استُبدلت الأفكار القديمة القائلة بأن أساس نشاط الجهاز العصبي هو قوس منعكس "مفتوح" (غير مغلق)، بفكرة سلسلة دائرية مغلقة من المنعكسات.

[ 1 ]، [ 2 ]