ΚΝΣ: Νωτιαίος Μυελός & Εγκεφαλικά Ημισφαίρια
Μήνιγγες, εγκεφαλονωτιαίο υγρό, φαιά και λευκή ουσία, λοβοί, λειτουργικές περιοχές του φλοιού
Ο εγκέφαλός σου ζυγίζει περίπου το 2% του σώματός σου, αλλά καίει το 20% της ενέργειάς σου — ακόμα και τώρα που διαβάζεις αυτή την πρόταση. Πώς είναι οργανωμένο αυτό το «ενεργοβόρο» όργανο και πώς ξέρουμε ποιο κομμάτι του κάνει τι;
Προστασία του ΚΝΣ
Το ΚΝΣ συντονίζει όλες τις λειτουργίες του οργανισμού· αποτελείται από τον εγκέφαλο και τον νωτιαίο μυελό, που προστατεύονται στην κρανιακή κοιλότητα και στον σπονδυλικό σωλήνα αντίστοιχα.
Και τα δύο περιβάλλονται από τρεις προστατευτικές μεμβράνες, τις μήνιγγες. Ανάμεσα στις δύο εσωτερικές μήνιγγες (υπαραχνοειδής χώρος) κυκλοφορεί το εγκεφαλονωτιαίο υγρό, που μειώνει τους κραδασμούς και συμβάλλει στη στήριξη και θρέψη εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού. Κυκλοφορεί επίσης στον κεντρικό νευρικό σωλήνα του νωτιαίου μυελού και στις κοιλίες του εγκεφάλου — τέσσερις κοιλότητες όπου παράγεται. Η φλεγμονή των μηνίγγων λέγεται μηνιγγίτιδα.
Νωτιαίος μυελός
Λεπτή, σχεδόν κυλινδρική στήλη νευρικού ιστού μέσα στον σπονδυλικό σωλήνα: αρχίζει από το ύψος του ινιακού τρήματος και καταλήγει περίπου στο ύψος του δεύτερου οσφυϊκού σπονδύλου. Από αυτόν εκφύονται τα 31 ζεύγη νωτιαίων νεύρων. Διογκώνεται στην αυχενική και στην οσφυϊκή περιοχή, από όπου εκφύονται τα νεύρα των άνω και κάτω άκρων.
Λειτουργίες: περιέχει κέντρα αντανακλαστικών και συνδέει τον εγκέφαλο με τα νωτιαία νεύρα.
Δομή: στο κέντρο η φαιά ουσία (σε διατομή σαν πεταλούδα με ανοιχτά φτερά), από κυτταρικά σώματα· γύρω της η λευκή ουσία, από μακριούς νευράξονες.
Από τι αποτελείται κυρίως η φαιά ουσία του νωτιαίου μυελού;
Εγκέφαλος
Ο εγκέφαλος είναι το μεγαλύτερο και πολυπλοκότερο τμήμα του νευρικού συστήματος. Εξειδικευμένες περιοχές του, τα κέντρα, είναι υπεύθυνες για αισθήσεις, αντίληψη, έλεγχο και συντονισμό κινήσεων και ανώτερες πνευματικές λειτουργίες. Ανατομικά χωρίζεται σε τρεις περιοχές: εγκεφαλικά ημισφαίρια, στέλεχος, παρεγκεφαλίδα.
Εγκεφαλικά ημισφαίρια
Είναι το σημαντικότερο τμήμα. Στην επιφάνειά τους έχουν προεξοχές, τις έλικες, και αυλακώσεις, τις αύλακες· οι βαθύτερες αύλακες λέγονται σχισμές. Η επιμήκης σχισμή χωρίζει το αριστερό από το δεξί ημισφαίριο, που συνδέονται στη βάση τους με μια «γέφυρα» νευρικών αποφυάδων, το μεσολόβιο. Άλλες σχισμές χωρίζουν κάθε ημισφαίριο σε λοβούς, ονομασμένους από το κρανιακό οστό που τους καλύπτει: μετωπιαίος, βρεγματικός, κροταφικός, ινιακός.
Εξωτερικά υπάρχει στρώμα φαιάς ουσίας, ο φλοιός των ημισφαιρίων (κυρίως σώματα νευρώνων)· από κάτω μάζες λευκής ουσίας (δέσμες αποφυάδων). Έλικες και αύλακες αυξάνουν την επιφάνεια του φλοιού. Ο φλοιός είναι η μοναδική περιοχή του ΚΝΣ υπεύθυνη για τις συνειδητές λειτουργίες.
Λειτουργικές περιοχές του φλοιού
Ο φλοιός χωρίζεται σε κινητικές, αισθητικές και συνειρμικές περιοχές.
- Κινητικές: στο μετωπιαίο λοβό (οπίσθιο τμήμα)· κάθε τμήμα του σώματος ελέγχεται από καθορισμένη περιοχή.
- Αισθητικές: εκεί καταλήγουν ώσεις από αισθητικούς νευρώνες και δημιουργούνται αισθήσεις και συναισθήματα. Σωματικές (γενικές) αισθήσεις (θερμοκρασία, αφή, πίεση, πόνος) → πρόσθια περιοχή του βρεγματικού λοβού. Όραση → πίσω τμήμα του ινιακού. Ακοή → κροταφικός.
- Συνειρμικές: πάνω από το 50% της επιφάνειας του φλοιού· μνήμη, αιτιολόγηση, έκφραση μέσω λόγου, κρίση, συναισθήματα.
Περιληπτικά ανά λοβό:
- Μετωπιαίος: εκούσιες κινήσεις σκελετικών μυών· σχεδιασμός, λύση σύνθετων προβλημάτων.
- Βρεγματικός: θερμοκρασία, αφή, πίεση, πόνος· κέντρο γεύσης· κατανόηση και χρήση του λόγου.
- Κροταφικός: ακοή, όσφρηση· ερμηνεία αισθητικών εμπειριών, μνήμη ήχων.
- Ινιακός: όραση· σύνδεση οπτικών ερεθισμάτων με άλλες εμπειρίες.
Ακούμπησε το κεφάλι σου με το χέρι, από μπροστά προς τα πίσω: μέτωπο → «Μετωπιαίος = Μετακινώ» (εκούσιες κινήσεις)· κορυφή → βρεγματικός = «νιώθω» (αφή, πόνος, θερμοκρασία)· κρόταφοι, δίπλα στα αυτιά → κροταφικός = ακοή· ινίο, πίσω → ινιακός = όραση. Ναι, «βλέπεις» με το πίσω μέρος του κεφαλιού σου!
Σε ποιο λοβό βρίσκεται το κέντρο της όρασης;
Μέθοδος: βλάβη → σύμπτωμα
- Εντόπισε τον λοβό ή την περιοχή της βλάβης.
- Θυμήσου τη λειτουργία της (κινητική, αισθητική, συνειρμική).
- Συμπέρανε το σύμπτωμα: μετωπιαίος → προβλήματα εκούσιων κινήσεων· βρεγματικός → διαταραχές αφής, πόνου· κροταφικός → ακοή, μνήμη ήχων· ινιακός → όραση.
Άσκηση: Σε ποιο λοβό εντοπίζεται καθένα από τα κέντρα: (α) εκούσιων κινήσεων, (β) σωματικών αισθήσεων, (γ) όρασης, (δ) ακοής, (ε) γεύσης;
Λύση:
(α) Μετωπιαίος. (β) Βρεγματικός. (γ) Ινιακός. (δ) Κροταφικός. (ε) Βρεγματικός.
Άσκηση τύπου διαγωνίσματος: (α) Ποιος είναι ο ρόλος των μηνίγγων και του εγκεφαλονωτιαίου υγρού; (β) Γιατί ο φλοιός των ημισφαιρίων έχει έλικες και αύλακες; (γ) Τι αποτελέσματα μπορεί να έχει βλάβη του κινητικού κέντρου στον μετωπιαίο λοβό;
Λύση:
(α) Οι μήνιγγες προστατεύουν εγκέφαλο και νωτιαίο μυελό· το εγκεφαλονωτιαίο υγρό μειώνει τους κραδασμούς και συμβάλλει στη στήριξη και θρέψη τους.
(β) Έλικες και αύλακες αυξάνουν σημαντικά την επιφάνεια του φλοιού, άρα χωρούν περισσότεροι νευρώνες στον ίδιο χώρο.
(γ) Δυσκολία ή αδυναμία εκούσιων κινήσεων των σκελετικών μυών του τμήματος του σώματος που ελέγχεται από την περιοχή που υπέστη βλάβη.
Το 1861 ο Γάλλος νευρολόγος Pierre Paul Broca μελέτησε έναν ασθενή που καταλάβαινε τη γλώσσα αλλά δεν μπορούσε να μιλήσει. Μετά τον θάνατό του βρήκε αλλοίωση στην πρόσθια περιοχή του αριστερού μετωπιαίου λοβού (κέντρο Broca). Ήταν η πρώτη απόδειξη ότι μια νοητική ικανότητα, ο λόγος, συνδέεται με συγκεκριμένη περιοχή του φλοιού.
Ο φλοιός ενός ανθρώπου έχει επιφάνεια περίπου . Αν τον «ξεδίπλωνες» σε τετράγωνο, πόσο θα ήταν περίπου η πλευρά του; Γιατί η φύση «διάλεξε» να τον διπλώσει σε έλικες και αύλακες;
Δοκίμασε πρώτα μόνος σου — μετά δες τη λύση
Πλευρά — ένα τετράγωνο σχεδόν ενάμισι μέτρο επί ενάμισι!
Μια τόσο μεγάλη επιφάνεια δεν χωρά απλωμένη στην κρανιακή κοιλότητα. Με τις έλικες και τις αύλακες η επιφάνεια του φλοιού (και άρα ο αριθμός των νευρώνων και των συνδέσεων) αυξάνεται πολύ, χωρίς να μεγαλώσει ο όγκος του κρανίου.
Ποια δομή χωρίζει το αριστερό από το δεξί εγκεφαλικό ημισφαίριο;
- Φαιά–λευκή ανάποδα. Στο νωτιαίο μυελό η φαιά είναι μέσα· στα ημισφαίρια η φαιά (φλοιός) είναι έξω.
- Όραση στον μετωπιαίο. Η όραση είναι στον ινιακό (πίσω).
- Μεσολόβιο = σχισμή. Η επιμήκης σχισμή χωρίζει, το μεσολόβιο ενώνει.
- Το εγκεφαλονωτιαίο υγρό είναι αίμα. Είναι ξεχωριστό υγρό που παράγεται στις κοιλίες του εγκεφάλου.
- ΚΝΣ: εγκέφαλος και νωτιαίος μυελός· μήνιγγες και εγκεφαλονωτιαίο υγρό τα προστατεύουν.
- Νωτιαίος μυελός: φαιά (σώματα, μέσα, «πεταλούδα») και λευκή ουσία (νευράξονες)· αντανακλαστικά και σύνδεση εγκεφάλου–νεύρων.
- Εγκέφαλος: ημισφαίρια, στέλεχος, παρεγκεφαλίδα. Ημισφαίρια: έλικες, αύλακες, επιμήκης σχισμή, μεσολόβιο, 4 λοβοί.
- Φλοιός: μόνη περιοχή συνειδητών λειτουργιών· κινητικές, αισθητικές, συνειρμικές (>50%) περιοχές.
- Μετωπιαίος: κινήσεις· βρεγματικός: σωματικές αισθήσεις, γεύση· κροταφικός: ακοή, όσφρηση· ινιακός: όραση.