الدرس 3أقسام الجهاز العصبي المركزي

أقسام الجهاز العصبي المركزي — Parts of the Central Nervous System(ص 38)

قد يساعدك تناول الطعام قبل إجراء الاختبار مباشرة في الحصول على نتيجة أفضل إذ اكتشف الأطباء أنّ أداء الطلّاب الذين تناولوا الطعام حديثًا، أفضل في اختبارات التعلّم اللفظي والذاكرة. ويعتقد العلماء أنّ الزيادة المؤقّتة للسكّر في الدم بعد تناول الطعام تساعد الدماغ على العمل بصورة أفضل وأسرع قليلًا (شكل 21).(ص 38)

1. الجهاز العصبي المركزي — The Central Nervous System(ص 38)

كما درست سابقًا يتكوّن الجهاز العصبي لدى الإنسان من جهاز عصبي مركزي، وجهاز عصبي طرفي. يتألّف الجهاز العصبي المركزي من الدماغ Brain والحبل الشوكي Spinal Cord ولكلّ منهما وظائفه المختلفة. وكلاهما محميان بعظام، إذ تحمي عظام الجمجمة Skull الدماغ، ويحمي العمود الفقري Vertebral Column الحبل الشوكي. كما تحيط بكلّ من الدماغ والحبل الشوكي السحايا Meninges.(ص 38)

1.1 تركيب السحايا — The Meninges Structure(ص 39)

السحايا Meninges هي ثلاثة أغشية تحيط بالجهاز العصبي المركزي (الدماغ والحبل الشوكي)، وهي بحسب ترتيبها من الخارج إلى الداخل: الأمّ الجافية، الأمّ العنكبوتية والأمّ الحنون (شكل 22).(ص 39)

2.1 الحبل الشوكي — Spinal Cord(ص 40)

الحبل الشوكي Spinal Cord عضو أنبوبي الشكل موجود داخل العمود الفقري الذي يحميه، ومغلّف بالسحايا. يتكوّن الحبل الشوكي من خلايا عصبية وخلايا الغراء العصبي وأوعية دموية. يوضّح الشكل (23) مقطعًا عرضيًّا لجزء من الحبل الشوكي، تظهر فيه منطقتان واضحتان هما منطقة محيطية بيضاء اللون تُسمّى المادّة البيضاء White Matter، يخترقها شقّ خلفي عميق وضيّق وشقّ أمامي أكثر اتّساعًا وأقلّ عمقًا، ومنطقة داخلية رمادية اللون تُسمّى المادّة الرمادية Gray Matter وتتميّز بشكلها إذ أنّه عبارة عن أربعة قرون مجتمعة تنقسم إلى قرنين خلفيين Dorsal Horns وقرنين أماميين Ventral Horns. تتوسّط المادّة الرمادية قناة مركزية Central Canal يمرّ خلالها السائل الدماغي الشوكي.(ص 40)

تحتوي المادّة البيضاء على زوائد شجيرية (استطالات سيتوبلازمية) ومحاور الخلايا العصبية مغلّف بغلاف ميليني، ما يجعلها تبدو بيضاء اللون. أمّا المادّة الرمادية فتحتوي على أجسام خلايا عصبية، خلايا الغراء العصبي، زوائد شجيرية، ومحاور غير مغلّفة بغلاف ميليني، لذا تبدو رمادية اللون.(ص 40)

ينقل الحبل الشوكي السيالات العصبية من الدماغ وإليه. فهي تنتقل من المستقبلات الحسّية عن طريق الخلايا العصبية الحسّية إلى الحبل الشوكي، ثمّ تنتقل عن طريق الحبل الشوكي إلى الدماغ. يرسل الدماغ من بعدها سيالات عصبية إلى الحبل الشوكي، في الأسفل، ثمّ إلى الأعصاب الحركية في الجهاز العصبي الطرفي. وتشمل وظائف الحبل الشوكي أيضًا الأفعال الانعكاسية الشوكية مثل القوس الانعكاسي الذي ستتعرّفه في الدرس التالي.(ص 40)

فقرة إثرائية — علم الأحياء في حياتنا اليومية — الأكبر ليس الأذكى(ص 40)

قد يزن دماغ الشخص البالغ من العمر 20 عامًا حوالي 1400 g، وقد يقلّ وزنه ما بين 115 g و120 g في الشيخوخة. مع ذلك فإنّ قدرته على التفكير لا تضعف، أو قد تضعف بصورة طفيفة للغاية، باستثناء الحالات المرضية.(ص 40)

3.1 الدماغ — The Brain(ص 41)

يُعدّ الدماغ البشري عضوًا معقّد التركيب، يحتوي على حوالي 100 مليار خلية عصبية و900 مليار خلية غراء عصبي (خلية دقيقة). ويزن الدماغ المتوسّط الحجم حوالي 1400g. يتكوّن الدماغ من ثلاث تراكيب هي جذع أو ساق الدماغ، المخّ والمخيخ (شكل 24 –أ).(ص 41)

يوضّح الشكل (24 – ب) مقطعًا طوليًّا من الدماغ يُظهر تكوّنه من منطقتين واضحتين، إحداهما بيضاء والأخرى رمادية، على غرار الحبل الشوكي. غير أنّ المنطقة المحيطية في الدماغ رمادية اللون والمنطقة الداخلية بيضاء اللون على عكس النخاع الشوكي.(ص 41)

جذع الدماغ (ساق الدماغ) Brain Stem: يوصل جذع الدماغ الحبل الشوكي بباقي الدماغ، وينسّق العديد من الوظائف الحيوية من مثل ضغط الدم، التنفّس، ومعدّل ضربات القلب. يتكوّن جذع الدماغ من ثلاثة أجزاء هي الدماغ المتوسّط Midbrain، الجسر أو القنطرة Pons والنخاع المستطيل Medulla Oblongata.(ص 41)

يوجد أعلى جذع الدماغ مباشرة تركيبان مهمّان هما المهاد Thalamus، وتحت المهاد Hypothalamus. يعمل المهاد كمركز توزيع، فهو يوجّه الرسائل القادمة من الحبل الشوكي إلى الأجزاء المناسبة في المخّ. يهتمّ تحت المهاد بالمحافظة على اتّزان الجسم الداخلي مثل المحتوى المائي، ودرجة حرارة الجسم ويعدّ مركز التحكّم بإدراك الجوع، العطش، والعاطفة بالإضافة إلى كونه، حلقة الوصل بين جهاز الغدد الصمّاء والجهاز العصبي.(ص 42)

المخيخ Cerebellum: يقع في أسفل الدماغ، خلف النخاع المستطيل. ويحتوي على المراكز العصبية التي تضبط تناسق حركات العضلات وتوازن الجسم خلال الحركة، الجلوس، والوقوف. تتلقّى المراكز العصبية في المخيخ الرسائل العصبية من جميع المراكز الموجودة في المخّ والنخاع المستطيل والحبل الشوكي، وتعالجها من أجل تنظيم دقّة الحركة على المستويين الزماني والمكاني، لتنسيق حركة العضلات الإرادية واللاإرادية لتبقي الجسم في حالة من التوازن.(ص 42)

المخّ Cerebrum: يشكّل المخّ نحو 85% من الدماغ البشري، وهو مسؤول عن الأنشطة الإرادية جميعها وعن التعلّم، التخيّل، التفكير والتذكّر. يقسم شقّ عميق طولي المخّ إلى نصفي كرة مخّية Cerebral Hemisphere وتربط بينهما حزمة من الألياف العصبية تُسمّى الجسم الجاسئ Corpus Callosum. يقوم كلّ نصف منهما بضبط الأنشطة الخاصة بالجانب المقابل له من الجسم والتحكّم بها. يتألّف المخّ من طبقة داخلية من المادّة البيضاء، وطبقة خارجية من المادّة الرمادية تُسمّى القشرة المخّية Cerebral Cortex. تظهر على سطح هذه القشرة شقوق عميقة تُعرف بالتلم Sulci، من أشهرها شقّ رولاندو وشقّ سلفيوس والشقّ الخلفي. تقسم هذه الشقوق المخّ إلى أربعة فصوص هي الجبهي Frontal Lobe، الصدغي Temporal Lobe، الجداري Parietal Lobe والقفوي Occipital Lobe. يوجد بين الشقوق وضمن الفصوص طيّات بارزة تُدعى التلافيف Gyri، تساهم في زيادة مساحات المراكز العصبية في المخّ (شكل 25).(ص 42)

فقرة إثرائية — اكتشافات حديثة في علم الأحياء — تصوير نشاط المخّ(ص 43)

تمكّن العلماء من ملاحظة العمليات التي يقوم بها المخّ. فباستخدام تقنية خاصة تُسمّى التصوير المقطعي بانبعاث البوزيترونات (PET Scan)، تمكّنوا من تحديد أيّ أجزاء في المخّ تؤدّي وظائفه المختلفة. تعتمد هذه التقنية على تشعيع أحد مكوّنات الدم من مثل السكر أو الأكسجين بعنصر نشط إشعاعيًّا، تنبعث منه جسيمات دقيقة تُسمّى البوزيترونات. عندما تصطدم بوزيترونات مكوّن الدم المشعّ بالإلكترونات في جزيئات الجسم، تنطلق أشعّة جاما التي يمكن كشف وجودها بواسطة مجسّ. ثمّ تتمّ تغذية جهاز كمبيوتر بالمعلومات التي جمعها المجسّ كي تتحوّل إلى صورة على الشاشة.(ص 43)

يزداد معدّل انسياب الدم إلى منطقة معيّنة في المخّ بدرجة كبيرة عندما تعمل هذه المنطقة. وبالتالي، تطلق المنطقة العاملة، أثناء التصوير المقطعي بانبعاث البوزيترونات، كميّة وافرة من أشعّة جاما. في إطار الدراسة، يعطي الباحثون التعليمات للمريض كي يؤدّي أنشطة مثل التحدّث، أو القراءة أو إمعان التفكير، ثمّ يلاحظون المناطق النشطة في المخّ التي تضيء على شاشة الكمبيوتر. يمكنك في الشكل (26)، أن ترى نتائج التصوير المقطعي بانبعاث البوزيترونات المستخدمة لإعداد خريطة لمناطق الدماغ النشطة في أثناء النوم.(ص 43)

منذ إدخال تقنية التصوير المقطعي بانبعاث البوزيترونات عام 1988، تعمّقت المعلومات حول وظائف الدماغ الطبيعية. ويمكن استخدام هذه التقنية لتشخيص اختلالات وظائف الدماغ مثل مرض ألزهايمر، السكتة الدماغية ومرض السرطان ولمعالجتها. أضف إلى ذلك، إمكانية استخدامها لمراقبة أجزاء أخرى من الجسم وتشخيصها، بما فيها القلب.(ص 43)