Układ nerwowy lub układ nerwowy to zwierzęcy układ biologiczny odpowiedzialny za koordynację działań ze środowiskiem zewnętrznym i szybką komunikację między różnymi częściami ciała. Te żywe istoty mają układ nerwowy są wyznaczone eumétazoaires .
Sprawuje kontrolę nad całym ciałem, czego efektem są dobrowolne lub mimowolne działania oraz doznania, które są świadome lub nieświadome.
We wszystkich strunowcach wyróżniamy ośrodkowy układ nerwowy ( mózg i rdzeń kręgowy ) od obwodowego układu nerwowego ( nerwy i zwoje nerwowe ). Na poziomie komórkowym układ nerwowy jest zdefiniowany przez obecność wysoce wyspecjalizowanych komórek zwanych neuronami , które mają bardzo specyficzną zdolność do przekazywania sygnału elektrochemicznego. Ponadto układ nerwowy zawiera komórki podporowe zwane komórkami glejowymi , które zapewniają strukturalne i funkcjonalne wsparcie neuronom.
Układ nerwowy zarządza informacjami sensorycznymi , koordynuje ruchy mięśni i reguluje pracę innych narządów . U zwierząt z mózgiem limbicznym reguluje również emocje, a u zwierząt z mózgiem poznawczym jest siedzibą intelektu.
Układ nerwowy może zawieść w wielu stanach: anomalie genetyczne , urazy fizyczne , zatrucia , infekcje lub po prostu na skutek starzenia się . Zmiana układu nerwowego najczęściej powoduje ciężkie objawy ze względu na znaczenie tego układu w funkcjonowaniu organizmu. Neurologia i psychiatria są dziedziny medycyny starają się traktować chorób układu nerwowego. Neuroscience oznacza studiów naukowych układu nerwowego, z punktu widzenia jego struktury, jak i działania, ponieważ w skali molekularnej na poziomie narządu.
Układ nerwowy jest obecny u większości zwierząt, ale różni się znacznie pod względem złożoności. Jedynymi zwierzętami, które nie mają układu nerwowego, są gąbki , placozoa i mezozoa, które wykazują prostą organizację ciała. W radialne przedstawiają rozproszone prymitywne sieć nerwowego. Z wyjątkiem kilku prostych robaków , inne zwierzęta mają centralny układ nerwowy na poziomie głowy, który rozciąga się przewodem nerwowym w środku ciała, z którego nerwy promieniują do reszty ciała. Rozmiar układu nerwowego waha się od kilkuset neuronów u prymitywnego robaka do około 257 miliardów u słonia afrykańskiego .
Układ nerwowy składa się z dwóch części, centralnej i obwodowej.
Centralny układ nerwowy lub oś mózgowo-rdzeniową jest częścią układu nerwowego, składającym się z mózgu , grupowanie mózgu , z pnia mózgu i móżdżku ; z drugiej strony z rdzenia kręgowego . Pełni rolę odbioru, przetwarzania, integracji i przekazywania nerwowych wiadomości. Składa się zatem z:
Cały centralny układ nerwowy jest chroniony kostną otoczką, składającą się z czaszki dla mózgu i kręgosłupa dla rdzenia kręgowego. Inne otoczki tkanki ochronnej znajdują się między kością a nerwem, są to opony mózgowe . Płyn mózgowo-rdzeniowy jest płyn biologiczny otaczający centralny układ nerwowy. Jego objętość wynosi około 150 ml u dorosłych ludzi. Szybko się odnawia i posiada funkcje ochrony mechanicznej, przeciwzakaźnej i odżywczej.
Obwodowy układ nerwowy składa się z wszystkiego poza oś mózgowo-rdzeniową. Tworzą ją głównie nerwy czuciowe i ruchowe, które wywodzą się zasadniczo z rdzenia kręgowego i pnia mózgu i kończą się na poziomie jednego lub więcej narządów (skóra, mięśnie, wnętrzności itp.). Obejmuje również podwójny łańcuch zwojowy, który graniczy z kręgosłupem, a także splotem jelitowym.
Układ nerwowy składa się z dwóch typów komórek: neuronów i komórek glejowych . Neurony stanowią aktywną część układu nerwowego (przekazywanie i przetwarzanie sygnałów), a komórki glejowe pełnią funkcję wspierającą (ochrona, metabolizm, recykling). Oprócz mikrogliocytów komórki te są generowane ze wspólnego przodka, nerwowej komórki macierzystej .
Neuron jest główną komórką w funkcjonowaniu układu nerwowego. Ta pobudliwa komórka jest w stanie przekazywać sygnał elektrochemiczny z jednego punktu do drugiego w ciele. Sygnał ten powstaje w wyniku propagacji depolaryzacji błony komórkowej połączonej z uwalnianiem cząsteczek chemicznych w punktach połączenia z innymi komórkami. Ten mechanizm neurotransmisji jest wspólny dla wszystkich neuronów, ale informacje przekazywane przez ten sygnał zależą od neuronu. Zatem neurony nerwu wzrokowego przekazują informacje związane ze wzrokiem, podczas gdy te przeznaczone dla skóry przekazują informacje o dotyku. Ważną funkcją neuronów jest przetwarzanie tych różnych form informacji w kilku sieciach w celu wykonywania zadań tak złożonych i różnorodnych, jak zapamiętywanie, zdolności motoryczne czy homeostaza organizmu. Ogromna różnorodność neuronów obecnych w układzie nerwowym odzwierciedla różnorodność zadań wykonywanych przez te komórki.
Neuron wchodzi w kontakt z komórkami unerwionych narządów lub z innymi neuronami dzięki obecności dwóch typów rozszerzeń: dendrytów i aksonu .
DendrytDendrytów jest rozszerzeniem się na ciała (komórka ciała komórki ). Często dla tego samego neuronu jest ich kilka, które pojawiają się w postaci drobnych i krótkich drzewek, kończących się bardzo licznymi odgałęzieniami. Liczba i kształt dendrytów różni się w zależności od typu neuronów i umożliwia częściową identyfikację tych ostatnich.
Dendryty są przewodnikami impulsów nerwowych, ale zasadniczo mogą przewodzić ten impuls tylko w jednym kierunku, od końca arboryzacji dendrytu do ciała komórki (tzw. kierunek „cellulipet”). Kierunek przewodzenia impulsów odróżnia dendryty od aksonu.
Do przetwarzania sygnału przekazywanego przez neuron, dendryty stanowią wejście (wejście informacji) neuronu, a akson jest wtedy wyjściem (wyjściem informacji).
AksonAksonów w postaci wydłużonego pręta o gładkiej powierzchni, w niezmiennym poziomie. Na komórkę nerwową przypada tylko jeden akson, podczas gdy dendrytów może być kilka. Akson jest czasami bardzo krótki, ale jego długość jest czasami znaczna: na przykład dla nerwów obwodowych neuron ruchowy znajduje się na poziomie rdzenia kręgowego, a koniec aksonu znajduje się na poziomie płytki motorycznej mięśnia. że unerwia się, co oznacza długą podróż, czasami kilku decymetrów. Podobnie jak dendryty, akson kończy się silnie rozgałęzionymi drzewami, które mogą kontaktować się z kilkoma komórkami jednocześnie.
Akson przewodzi impulsy nerwowe tylko w jednym kierunku, na ogół od ciała komórki nerwowej do końcowych arboryzacji aksonu (tzw. kierunek „celulifuge”), ale może przewodzić je w obu kierunkach. Tak dzieje się z neuronami czuciowymi w skórze, które nie mają dendrytów, ale akson o dwóch odgałęzieniach: jednej biegnącej do peryferii i receptorów czuciowych, a drugiej do ośrodkowego układu nerwowego. Potencjał czynnościowy propaguje w związku z receptorów wzdłuż pierwszej części aksonu w kierunku cellulipete, a następnie przechodzi do drugiego ramienia, tym razem w kierunku cellulifuge się do ośrodkowego układu nerwowego. W tym przypadku neuron nie ma aksonu i dendrytu, ale akson rozgałęziony na dwie gałęzie. Końcowa część tego aksonu może uwalniać neuroprzekaźniki w tak zwanych synapsach przejściowych, aby wykonywać bardzo szybkie działania po stymulacji sensorycznej bez oczekiwania na odpowiedź ze strony ośrodkowego układu nerwowego, na który reakcja trwa znacznie dłużej. To właśnie ta obecność synaps pozwala zidentyfikować to rozszerzenie jako akson, a nie dendryt.
SynapsaW synapsie neuron przekazuje sygnał do innej komórki, uwalniając:
Układ nerwowy posiada komórki podporowe zwane komórkami glejowymi. Komórki te kiedyś uważano za komórki podtrzymujące ( klej mózgu), ale ostatnie odkrycia w neuronauce pokazują, że pełnią one szereg funkcji niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania układu nerwowego.
Najlepiej zbadaną funkcją jest tworzenie osłonki mielinowej wokół aksonów. Ta osłona izolacyjna umożliwia przewodzenie sygnału elektrycznego znacznie szybciej i wydajniej niż na aksonie bez mielin. Funkcję tę pełnią dwa rodzaje komórek: oligodendrocyty i komórki Schwanna .
W astrocyty są komórkami, które zapewniają homeostazę i ochrony środowiska neuronów. Uczestniczą one w szczególności w barierze krew-mózg, która izoluje mózg kręgowców od reszty ciała. Mogą również uczestniczyć w tworzeniu i funkcjonowaniu synaps między neuronami.
W microgliocytes to komórki odpornościowe układu nerwowego.
Układ nerwowy można podzielić na funkcje somatyczne i autonomiczne, w zależności od tego, czy czynność obejmuje świadomość, czy nie. Podział ten pomaga zrozumieć ogólne funkcjonowanie interakcji układu nerwowego z resztą ciała.
Somatyczny układ nerwowy składa się z neuronów zaangażowanych w dobrowolnych ruchów i świadomych doznań.
Autonomiczny układ nerwowy składa się z neuronów, które zarządzają automatycznych funkcji regulacyjnych (w przeciwieństwie do funkcji „świadomych”). Dzieli się na współczulny układ nerwowy i przywspółczulny układ nerwowy . Rdzenia nadnerczy, który jest sterowany bezpośrednio przez autonomiczny układ nerwowy, są czasem uznawane za należące do współczulnego układu nerwowego, ale ich rola jest hormonalnej sekrecji od katecholamin .
Skóra, największy organ w ludzkim ciele, jest unerwiona przez dośrodkowy lub dośrodkowy układ neurologiczny. Każda z 240 gałęzi skóry wykrywa bodźce dotykowe. Są one zorganizowane na obszarze dystrybucji skórnej. Obszary wspólne dla wszystkich przedmiotów są kwalifikowane jako autonomiczne. Inne większe, a zatem nakładające się, są określane jako maksymalny obszar dystrybucji skórnej.
Autonomiczny układ nerwowy lub autonomiczny układ nerwowy kieruje i koordynuje funkcje organizmu automatycznie i mimowolnie. Autonomiczny układ nerwowy składa się z dwóch części zwanych układami orto i przywspółczulnym. Są one na ogół antagonistyczne poprzez reakcje na narządy docelowe. Nerwy orto- i przywspółczulne przenoszą wrażenia trzewne przez neurony doprowadzające i kontrolują funkcje trzewno-motoryczne i wydzielnicze przez neurony odprowadzające. Fizjologia układu wegetatywnego polega na zapewnieniu w sposób dostosowany do środowiska funkcji życiowych: oddychania, ciśnienia krwi, termoregulacji, trawienia, wydalania i odporności na stres. Ogólnie rzecz biorąc, oba systemy przeciwstawiają się sobie poprzez swoje działania; w ten sposób serce jest stale moderowane przez układ przywspółczulny i przyspieszane przez układ ortosympatyczny.
Piramidalnej (lub korowo-rdzeniowy) bundle steruje „dobrowolne” zdolności motorycznych z kręgowców i odgrywa ważną rolę w ruchach grzywny (z przewodnikiem wizualnie ruchów, na przykład: Wykonywanie obiektu). Specyficzne uszkodzenie tych włókien nerwowych (na poziomie rdzenia kręgowego ) wywołuje pewne deficyty motoryczne, takie jak:
Jednak ścieżki piramidalne nie są niezbędne do wykonywania automatycznych programów motorycznych, takich jak lokomocja .
Z punktu widzenia anatomiczne , piramidalne oddechowych składa się aksonów odprowadzające z kory ruchowej . Włókna te przechodzą przez torebkę wewnętrzną (gdzie tworzą małe wypukłości o przekroju trójkątnym, stąd określenie piramidalne ) i docierają do rdzenia kręgowego i wystają na neurony ruchowe (ostatni wspólny szlak), który aktywuje mięśnie .
Rozróżnienie między układem nerwowym a układem hormonalnym jest czasami zamazane, w szczególności z powodu neurohormonów : są to cząsteczki wytwarzane przez neurony pod kontrolą impulsów nerwowych, ale uwalniane do krwi. Wiele neurohormonów jest wytwarzanych w podwzgórzu i uwalnianych do krwi w przysadce mózgowej (przykłady: oksytocyna , wazopresyna ...).
Ta część układu nerwowego, przeznaczony do działania mięśni tworzy, razem ze szkieletem i układu mięśniowego , z układu mięśniowo-szkieletowego .
Rośliny dostrzegają zmiany w swoim otoczeniu i wywołują odpowiednie reakcje, aby się do nich dostosować. Dostrzegają również ataki i rozwijają obronę. Mają pamięć z przechowywaniem / przywoływaniem, a także pamięć uczenia się. Stefano Mancuso i Frantisek Baluska, założyciele Międzynarodowego Laboratorium Neurobiologii Roślin w Sesto Fiorentino koło Florencji, wywnioskowali, że rośliny mają rodzaj rozproszonego mózgu. Bruno Moulia, dyrektor ds. badań w INRA zauważa, że w roślinach te same tkanki pełnią wiele funkcji, ale kwestia połączenia elektrycznego i transmisji sygnału pozostaje do wyjaśnienia.
Nawet jeśli układ nerwowy nie znajduje się na liście narządów w ludzkim ciele, niektóre choroby mogą go często atakować, takie jak stwardnienie rozsiane , dość powszechna patologia po kwarantannie u ludzi. Niektóre choroby, znacznie rzadsze, takie jak stwardnienie zanikowe boczne , poprzeczne zapalenie rdzenia kręgowego czy nawet zespół Guillain-Barré również mogą go uszkodzić, prowadząc do znacznie poważniejszych konsekwencji, w tym paraliżu wszystkich mięśni ciała. Na szczęście od niedawna dostępne są metody leczenia tego typu choroby.