الجهاز العصبي المركزي 

يتكون الجهاز العصبي المركزي من الدماغ والنخاع الشوكي.

اولا : الدماغ 

يتكون الدماغ من الأجزاء التالية (شكل 1) :

شكل 1 : الجهاز العصبي المركزي ومكوناته

أ . المخ :

يشكل حوالي 83% من إجمالي حجم الدماغ. يتكون من نصفين متساويين cerebral hemisphere (أيمن وأيسر)، في شكل ثنيات غليظة (gyri) مفصولة بحواجز أخدودية سطحية تسمى (sulci) وكذلك حواجز أخدودية عميقة (fissure) وذلك لزيادة مساحة السطح. يتولى النصف الأيسر من المخ تنسيق كل ما يتعلق بالوظائف التي تتم بالجزء الأيمن من الجسم والعكس بالنسبة للنصف الأيمن. ينقسم الدماغ إلى 4 أجزاء رئيسية :

(1) الدماغ الأمامي ويحتوي على :

• الجزء السطحي من الدماغ الأمامي : يغطي الجزء الأكبر من المخ. يحتوي على قشرة المخ المتكونة من المادة الرمادية (gray matter) التي تحتوي على الخلايا الخاصة بالحس وكذلك الحركة ويحتوي هذا الجزء من الدماغ أيضاً على الجسم المخطط (corpora) وفص الدماغ الشمي (rhincephalone) وفتحة مونرو (Foramine of Monroe) والبطين الثالث.

يتكون الجزء السطحي من الدماغ الأمامي من 4 فصوص (شكل 2 ) :

شكل 2  : مكونات الجزء السطحي للدماغ

• الفص الأمامي (frontal) : يحتوي على موقع الحركات الإرادية، وبُعد النظر والتخطيط والطباع والانفعالات ....
• الفص الجانبي (parietal) : يحتوي مواقع اكتمال المعلومات الحسية عدا السمع والبصر والشم.
• الفص الخلفي (occipital) : يستلم ويستجيب للمعلومات المتعلقة بالبصر.
• الفص الصدغي (temporal) : يحتوي مواقع لها علاقة بالسمع والتعلم والذاكرة والسلوك.

يمكن التعرف أيضاً على نوعين آخرين من الخلايا العصبية داخل القشرة هما الخلايا الاستشعارية (stellate cells) وهي خلايا لها علاقة باستلام المعلومات الحسية ومعاملتها موضعياً. والخلايا المخروطية (pyramidal cells) وهي خلايا تقوم بنقل السيالة إلى أجزاء اخرى من الدماغ.

تحتوي المادة الرمادية على عدد من الكتل النووية (عقد ganglia) تسمى بالعقد او الأنوية الأساسية (basal nuclei) تساهم في تنظيم آلية الحركة والتفكير. بينما تحتوي المادة البيضاء على زوائد ليفية تربط قشرة المخ بالأجزاء الأخرى من الجهاز العصبي المركزي بشكل مباشر وبالجهاز العصبي الطرفي بشكل غير مباشر.

• الجزء الخلفي من الدماغ الأمامي:

يتكون من الجسم السريري والجسم تحت السريري والإبيثالامس (epithalamus) والبطين الثالث.

-الجسم السريري: يعتبر البوابة الخاصة بالجزء القشري تمر من خلالها معظم المعلومات القادمة الى قشرة المخ (عدا الشم). حيث تقوم أنوية متخصصة بداخلها الاستجابة للمعلومات الحسية وإحالتها الى المراكز الحسية المتخصصة بقشرة المخ.

- الجسم تحت السريري: يشكل جزءاً من أرضية البطين الثالث. يمتد من الناحية الأمامية الى أن يصل التصالب البصري (optic chiasma) نقطة الالتقاء بالصعب البصري، ويتصل من ناحية الخلفية بالأجسام الثديية (mammilarybodies). تقوم الأجسام الثديية بتحويل السيالة من الجهاز الحدودي (Limbic System) أو ما يمسى ايضا بالجهاز الخضري (Vegetative System) الى الجسم السريري، يتصل الجسم تحت السريري بالغدة النخامية عن طريق أنبوب يربط بين التصالب البصري والأجسام الثديية (شكل 3):

شكل 3 : مكونات الجزء الخلفي من الدماغ

يحتوي الجسم تحت السريري على مجموعة من الأنوية العصبية تلعب دوراً اساسياً في تنظيم عدد من الوظائف أهمها :

• تنظيم الأكل والشرب : أنوية متخصصة تستشعر الجوع والشبع واخرى تستشعر العطش والارتواء إضافة إلى وجود مستقبلات أسموزية تنظم الضغط الأسموزي ومستوى الماء بالجسم.
• التنظيم الحراري : أنوية تستجيب للارتفاع في درجة حرارة الجسم (مراكز للفقد الحراري) وأخرى للانخفاض في درجة الحرارة (مراكز الكسب الحراري).
• تنظيم الأوعية الدموية والقلب : أنوية تنظم عمل القلب وضغط الدم داخل الأوعية الدموية.
• تنظيم إفراز الهرمونات : أنوية تفرز عدد من الهرمونات لتنظيم وظيفة النخامية والكلية والرحم والغدة الثديية وغيرها.
• تنظيم النوم واليقظة : أنوية تنظم الوظائف المتأثرة بالتغيرات النهارية والليلية (الساعة البيولوجية biological clock) وكذلك الحركة والسكون.
• تنظيم السلوك : أنوية متعلقة بالسلوك الشعوري كالغضب والخوف والسعادة والرغبة الجنسية وغيرها.

(2) الدماغ الأوسط :

يتكون من الدماغ الوسيط وهو الجزء الذي لا يتعرض إلى انقسامات خلال مرحلة التطور الجنيني. يحتوي على السويقات المخية (cerebral peduncles) والمادة السوداء (substantial nigra).

يعتبر الدماغ الأوسط حلقة الوصل بين الدماغ الأمامي والخلفي وهو مصدر الأعصاب الدماغية oclumotor II  و trochlear IV (راجع جدول 2 – 8) الباب الثاني فيما يخص الأعصاب الدماغية.

تحتوي السويقات المخية على القنوات الصاعدة والنازلة الرابطة بين النخاع الشوكي وقشرة المخ. اما المادة السوداء (سميت كذلك بسبب احتوائها على صبغة الميلانين) فهي مركز حركي يحيل ما يرد إليها من معلومات إلى الجسم السريري.

(3) الدماغ الخلفي :

• المخيخ والقنطرة : يتكون المخيخ من نصفين متجانسين يفصل بينهما أ×دود حلزوني (vermis) مع احتوائه على مجموعة من الوريقات. تتواجد المادة البيضاء في المنطقة الداخلية من المخيخ بينما المادة الرمادية على السطح الخارجي كما هو الحال في المخ. يعمل المخيخ على تنظيم توازن وحركة الجسم وكذلك الوقوف بالإضافة إلى تنسيق حركة العينين بحركة الجسم.

في القنطرة تتكون المادة البيضاء من ألياف عصبية تتجه إلى أعلى وإلى أسفل ما بين المخ والنخاع المستطيل. وتتكون المادة الرمادية من أنوية لها علاقة بالنوم والوضع القائم للجسم والتنفس والبلع.

يظهر من منطقة القنطرة العصب الدماغي الخامس "V" بينما تظهرالأعصاب IV، VII، VIII من خلال الاتصال الموجود بين القنطرة والنخاع المستطيل.

• النخاع المستطيل : يحتوي على التكوين الشبكي (reticular formation) – ويسمى أيضاً بالنخاع المستطيل (medulla oblongata) – بالإضافة إلى البطين الرابع. يعمل النخاع المستطيل على توصيل السيالة العصبية فيما بين المخيخ وساق الدماغ. يحتوي الساق الدماغ على مجموعة من الأنوية تؤدي وظائف هامة أهمها :

أ . تنظيم حركة الجسم : تنظيم تقليص وانبساط العضلات والمحافظة على توازن الجسم عند الوقوف والسير على الأقدام.

ب . التنظيم الذاتي لعمل القلب والجهاز التنفسي : تنظيم حركة القلب والجهاز التنفسي وضغط الدم، وبذلك تعتبر هذه المنطقة الجزء المسؤول عن الحياة، واتلاف هذه الخلايا يؤدي إلى الوفاة في الحال.

ج. اليقظة (arousal) : تمر من خلاله مرور سيالات عصبية مباشرة إلى قشرة المخ تزيد من استجابة القشرة المخية للتنبيه.

د. الألم : وجود ألياف عصبية نازلة من التكوين الشبكي إلى النخاع الشوكي تستطيع ابطال الألم ومنع وصوله إلى الدماغ.

يقع البطين الرابع في الجهة السفلية من المخيخ ويغطي الجزء العلوي من ساق الدماغ. يعمل ساق الدماغ كحلقة وصل بين النخاع الشوكي والمراكز العليا للدماغ ويحتوي على أنوية خاصة ببعض الأعصاب الدماغية التالية : V، VI، VII، X، XI، XII بالإضافة إلى تنظيم عمليتي التنفس والدورة الدموية.

ثانيا :النخاع الشوكي

وهو الجزء المكمل للدماغ في تكوين الجهاز العصبي المركزي. يمتد من نهاية النخاع المستطيل وينتهي بالنقطة التي فيها تنتهي المنطقة القطنية وتبتدئ بالمنطقة العجزية من العمود الفقري، ثم يمتد بعد ذلك في شكل خيطي لينتهي بالفقرات الذيلية. يؤدي النخاع الشوكي وظيفته من خلال المادة الرمادية والمادة البيضاء والمسارات الصاعدة والنازلة (شكل 4). ومن أهم الوظائف هي :

أ . التوصيل : يتم توصيل السيالة الحسية من خلال المادة البيضاء إلى المناطق العليا من الدماغ وفي المقابل يتم توصيل الاستجابة الحركية إلى العضو المستهدف .. تستطيع المادة الرمادية داخل النخاع الشوكي (دون الحاجة إلى المراكز العليا من المخ) ترجمة السيالة الحسية لبعض المؤثرات وتحويلها إلى استجابة حركية من خلال ما يسمى بالقوس الانعكاسي الشوكي.

ب . الحركة الموضعية : تقوم المادة الرمادية للنخاع الشوكي بتنظيم انقباض وانبساط العضلات المسؤولة عن حركة الأرجل والسير على الأقدام.

ج. تنظيم الانعكاسات العصبية : يتم ذلك من خلال المادة الرمادية سواء على مستوى المخ او النخاع الشوكي وذلك على حسب نوع الإحساس.

شكل 4 : النخاع الشوكي

يحتوي النخاع الشوكي على منطقتين متضخمتين هما :

(1) الضخامة العنقية : عبارة عن تجمع الفقرات العنقية الثلاث الأخيرة مع الفقرتين الصدريتين الأماميتين ترتبط مباشرة مع الظفيرة الصدرية (brachial plexus).

(2) الضخامة القطنية : عبارة عن تجمع الفقرات القطنية الثلاث الأخيرة مع الفقرتين الأوليين من المنطقة العجزية. حيث ترتبط مباشرة بالظفيرة القطنية – العجزية (lumbo-saccral plexus). ينتهي النخاع الشوكي بنهاية ذيلية رقيقة تسمى بذنب الفرس (cuada equine).

تحتوي المادة البيضاء للنخاع الشوكي على قنوات او مسارات (tracts) صاعدة إلى الأجزاء العليا من الدماغ ناقلة إليها الاحساس الصادر من الأطراف السفلية. ومسارات نازلة من الدماغ لنقل الاستجابة الحركية إلى الاطراف السفلية.

ينقسم النخاع الشوكي إلى 4 مناطق مميزة (شكل  5) هي : العنقية او الدماغية (Crannial)، الصدرية (Thoracic)، القطنية (Lumbar)، العجزية (Saccral)، والذيلية (Cicygeal).

شكل  5: مكونات العمود الفقري (الأعصاب الشوكية) في الإنسان

تختلف الحيوانات في عدد الفقرات في كل منطقة كما هو مبين في الجدول (1):

جدول 1: مناطق العمود الفقري وعدد فقراتها الزوجية في عدد من الحيوانات المختلفة

كما يلاحظ وجود اختلاف ما بين الذكر والانثى في المنطقة القطنية حيث يوجد في الذكر مجموعة من الاعصاب الحركية متكونة منذ نشأة الجنين وتحتوي على مستقبلات لهرمون (التستسترون) الذكري. هذه الأعصاب تلعب دوراً هاما في عمليتي انتصاب القضيب وقذف الحيوانات المنوية أثناء الجماع.

مكونات النخاع الشوكي (شكل 4) :

- المادة الرمادية :

وهي نفس المادة الموجودة بالدماغ وتعتبر امتدادا لها. تشغل المنطقة الخارجية من المخ (قشرة المخ) بينما في النخاع الشوكي نجدها تشغل المنطقة الداخلية وتظهر في شكل الفراشة (او شكل حرف H). يتكون الحبل الشوكي من القرن الظهري على الجزء العلوي من النخاع ومن قرن سفلي على المنطقة السفلية من النخاع.

يتصل الجزء الايمن من المادة الرمادية بالجزء الأيسر عن طريق (الامتداد الرمادي) الذي يوجد به الفتحة المركزية للنخاع المملوءة بالسائل النخاعي الشوكي.

تتصل الخلايا الحسية (الخلايا الواردة) بالنخاع الشوكي عن طريق القرن الظهري. البعض من السيالات الواردة من خلال الخلايا الحسية تحتاج إلى الاطراف العليا من الدماغ لترجمتها وتحويلها إلى حركة وبذلك يتم نقلها إليها من خلال المسارات الصاعدة. البعض الاخر الذي يمكن ان تتم ترجمته داخل النخاع يتم ربطه مباشرة بالخلايا الرابطة بالمادة الرمادية للنخاع الشوكي.

تظهر الخلايا الحركية (الخلايا الصادرة) من القرن البطني للنخاع وتمتد حتى تصل إلى الاعضاء المستهدفة (العضلات الهيكلية).

- المادة البيضاء :

وهي المادة المكونة للمنطقة الخارجية من النخاع الشوكي، وتحتوي في الغالب على أعصاب ميلينية تمتد إلى أعلى والى اسفل وتقوم بالتنسيق فيما بين المستويات المختلفة للجهاز العصبي المركزي. تتواجد المادة البيضاء في شكل منظم في ثلاث أزواج من الحزم تعرف بالأعمدة (funiculi) الجانبية والعلوية والسفلية على كل جانب من النخاع الشوكي. كل عمود من هذه الأعمدة ينقسم بالتالي إلى مسارات (tracts) او ما يسمى أيضاً (fasciauli).

مسارات النخاع الشوكي :

هناك نوعان من المسارات داخل النخاع الشوكي، المسارات الصاعدة (ascending) تحمل السيالة العصبية إلى المراكز العليا من الدماغ، والمسارات النازلة (descending) تحمل الاستجابة الحركية إلى الاطراف. مع ملاحظة ان الاعصاب الموجودة داخل كل مسار لها نفس المنشأ والهدف والوظيفة.

بعض الألياف العصبية (وليست كلها) تتقاطع داخل النخاع الشوكي او داخل النخاع المستطيل. وبذلك كل جزء من الدماغ يستلم الإحساس بالمعلومات الواردة من الجزء المعاكس من الجسم ليتم اصدارالاستجابة المناسبة (الحركة) لهذا الجزء. بمعنى ان النصف الأيمن من الدماغ يتحسس ما يرد إليه من النصف الأيسر من الجسم بينما النصف الايسر يتولى الجزء الأيمن من الجسم.

فمثلا اتلاف المنطقة الحركية للجزء الأيمن من قشرة المخ ينجم عنه شلل للأطراف الموجودة في النصف الأيسر من الجسم والعكس دائماً صحيح

المسارات او القنوات الصاعدة او النازلة بالنخاع الشوكي :

يمكن تلخيص أهم هذه المسارات وأنواع الحزم بها وتقاطعها ووظيفتها في (الجدول 2 ).

بالإضافة إلى ذلك قد يلاحظ وجود مسارات اخرى تسمى (rubro-spinal) إلا أنها ليست مهمة للإنسان ولكنها تساهم في تنظيم وتنسيق العضلات في الثدييات الأخرى.

الجدول2 :مسارات النخاع الشوكي