ในช่วงพัฒนาการทางร่างกายของมนุษย์ ระบบประสาท (Nervous System) เป็นระบบแรกที่พัฒนาขึ้นมาหลังกระบวนการปฏิสนธิของสเปิร์มและไข่ ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอวัยวะต่างๆภายในร่างกาย รวมถึงการรับรู้และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก ระบบประสาทของมนุษย์แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System: CNS) และระบบประสาทส่วนปลาย (Peripheral Nervous System: PNS)
1. ระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System) คือระบบศูนย์กลางการควบคุมการทำงานของร่างกาย ทั้งด้านกลไกการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อโครงร่างและกระดูก รวมถึงการตอบสนองทางปฏิกิริยาเคมีภายใต้อำนาจของจิตใจ ประกอบด้วยเส้นประสาทจำนวนหลายล้านเส้น ทำหน้าที่จัดส่งข้อมูลในรูปของกระแสประสาทจากศูนย์กลางการควบคุม ซึ่งประกอบด้วยอวัยวะสำคัญ 2 ส่วน คือ สมองและไขสันหลังที่ทำงานร่วมกันผ่านเซลล์ประสาท มีหน้าที่ประสานงานการรับและส่งข้อมูล หรือกระแสประสาท จากทุกส่วนของร่างกาย
1.1 สมอง (Brain) สมอง เป็นอวัยวะที่สำคัญและมีขนาดใหญ่กว่าส่วนอื่น ๆ ของระบบประสาท บรรจุอยู่ภายในกะโหลกศีรษะมีน้ำหนักโดยเฉลี่ยประมาณ 1.4 กิโลกรัม หรือ 3 ปอนด์ สมองแบ่งออกเป็น 2 ชั้น คือ ชั้นนอกมีสีเทา เรียกว่า เกรย์แมตเตอร์ ซึ่งเป็นที่รวมของเซลล์ประสาท และแอกซอนชนิดที่ไม่มีเยื่อหุ้ม ส่วนชั้นในมีสีขาว เรียกว่า ไวท์ แมตเตอร์เป็นส่วนของใยประสาทที่ออกจากเซลล์ประสาท และเป็นศูนย์กลางการควบคุมและการสั่งการของระบบภายในร่างกายทั้งหมด ทั้งควบคุมการเคลื่อนไหว การแสดงออกด้านพฤติกรรม รวมไปถึงการรักษาสมดุลภายในร่างกาย อีกทั้งสมองยังเป็นแหล่งที่มาของความสามารถทางด้านสติปัญญา ความคิด ความรู้สึก และการแสดงออกทางด้านอารมณ์ของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นการรับรู้ การจดจำ การใช้เหตุผล และการตัดสินใจ การเจริญเติบโตและพัฒนาการของสมองมนุษย์เริ่มขึ้นตั้งแต่ระยะตัวอ่อนภายในครรภ์มารดา และเจริญอย่างรวดเร็วในช่วงระหว่างอายุ 1 ถึง 9 ปี โดยเซลล์สมองเจริญเติบโตเต็มที่เมื่อมีอายุระหว่าง 18 ถึง 20 ปี สมองของมนุษย์จำแนกออกเป็น 3 ส่วนหลัก ได้แก่ สมองส่วนหน้า (Forebrain) สมองส่วนกลาง (Midbrain) และสมองส่วนท้าย (Hindbrain) ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมระบบภายในร่างกายที่แตกต่างกันออกไป
สมองส่วนหน้า (forebrain) ประกอบด้วย
- ซีรีบรัม (cerebrum) เป็นสมองส่วนหน้าสุดที่มีขนาดใหญ่ที่สุด ทำหน้าที่เกี่ยวกับความจำ ความนึกคิด ไหวพริบและความรู้สึกผิดชอบ นอกจากนี้ยังเป็นศูนย์กลางควบคุมการทำงานของส่วนต่างๆ ของร่างกายที่อยู่ใต้อำนาจจิตใจ เช่น ศูนย์ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ การรับสัมผัส การพูด การมองเห็น เป็นต้น
- ทาลามัส (thalamus)เป็นส่วนที่อยู่ด้านหน้าของสมองส่วนกลางหรืออยู่ข้าง ๆ โพรงสมอง ทำหน้าที่เป็นสถานีถ่อยทอดกระแสประสาทที่รับความรู้สึก ก่อนที่จะส่งไปยังสมองที่เกี่ยวข้องกับกระแสประสาทนั้น
-ไฮโพทาลามัส (hypothalamus)สมองส่วนนี้อยู่ใต้ส่วนทาลามัส ซึ่งอยู่ด้านล่างสุดของสมองส่วนหน้า ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย การเต้นของหัวใจ การนอนหลับ ความดันเลือด ความหิว ฯลฯ นอกจากนี้ยังเป็นศูนย์ควบคุมอารมณ์และความรู้สึกต่าง ๆ เช่น อารมณ์เศร้าโศกเสียใจ เป็นต้น
สมองส่วนกลาง (Midbrain) เป็นส่วนที่ต่อจากสมองส่วนหน้า ทำหน้าที่เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของลูกตาและม่านตา เช่น ทำให้ลูกตากลอกไปมาได้ ปิดเปิดม่านตาขณะที่มีแสงเข้ามามากหรือน้อย
สมองส่วนท้าย (hindbrain) ประกอบด้วย
-ซีรีเบลลัม (cerebellum) อยู่ใต้ส่วนล่างของซีรีบรัม ทำหน้าที่ในการดูแลการทำงานของส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย และระบบกล้ามเนื้อต่าง ๆ ให้ประสานสัมพันธ์กันอย่างเหมาะสมและราบรื่น อีกทั้งยังเป็นตัวรับกระแสประสาทจากอวัยวะควบคุมการทรงตัว ซึ่งอยู่ในหูชั้นใน และจากข้อต่อและกล้ามเนื้อต่าง ๆ ซีรีเบลลัมจึงเป็นส่วนสำคัญในการควบคุมการทรงตัวของร่างกาย
-พอนส์ (pons) เป็นส่วนของก้านสมองที่อยู่ด้านหน้าของซีรีเบลลัมติดกับสมองส่วนกลาง ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานบางอย่าง เช่น การเคี้ยวอาหาร การหลั่งน้ำลาย การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อบริเวณใบหน้า ควบคุมการหายใจ การฟัง
-เมดัลลาออบลองกาตา เป็นสมองส่วนท้ายสุด ซึ่งตอนปลายของสมองส่วนนี้ต่อกับไขสันหลัง จึงเป็นทางผ่านของกระแสประสาทระหว่างสมองกับไขสันหลัง นอกจากนี้เมดัลลา ออบลองกาตายังทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมกิจกรรมของระบบประสาทอัตโนมัติ เช่น การเต้นของหัวใจ การหายใจ การหมุนเวียนเลือด การกลืน การไอ การจาม เป็นต้นสมองส่วนกลาง พอนส์ และ เมดัลลา ออบลองกาตา สมองทั้ง 3 ส่วนนี้รวมเรียกว่า ก้านสมอง (brain stem)
1.2 ไขสันหลัง เป็นส่วนที่ต่อจากสมองลงไปตามแนวช่องกระดูกสันหลัง โดยเริ่มจากกระดูกสันหลังข้อแรกไปจนถึงกระดูกบั้นเอวข้อที่ 2 ซึ่งมีความยาวประมาณ 2 ใน 3 ของความยาวของกระดูกสันหลัง และมีแขนงเส้นประสาทแตกออกจากข้อสันหลังมากมาย ไขสันหลังจะมีเยื่อหุ้ม 3 ชั้น และมีของเหลวบรรจุอยู่ในเยื่อหุ้มสมอง ดังนั้นเมื่อมีการเจาะน้ำเลี้ยงสมองและไขสันหลังหรือการฉีดเข้าเส้นสันหลัง แพทย์จะฉีดต่ำกว่ากระดูกบั้นเอวข้อที่ 2 ลงไปเพราะบริเวณที่ต่อลงไปจะเป็นมัดของเส้นประสาทไขสันหลัง จะไม่มีไขสันหลังปรากฏอยู่โอกาสที่จะเกิดอันตรายกับไขสันหลังมีน้อยกว่าการฉีดเข้าไปบริเวณอื่น นอกจากนี้ หากมีเชื้อแบคทีเรียหรือเชื้อไวรัสหลุดเข้าไปในเยื่อหุ้มไขสันหลัง เชื่อโรคจะกระจายได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการอักเสบของไขสันหลังอย่างรุนแรงได้
2. ระบบประสาทส่วนปลาย (Peripheral Nervous System : PNS ) ประกอบด้วย
2.1 เส้นประสาทสมอง (cranial nerve) มี 12 คู่
- สมองทุกส่วนจะมีเส้นประสาทสมองแยกออกมาเป็นคู่ๆ เพื่อรับสัญญาณ ความรู้สึก และออกคำสั่งควบคุมหน่วยปฏิบัติงานให้ตอบสนองต่อสิ่งเร้า
2.2เส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerve) มี 31 คู่
- เพื่อทำหน้าที่รับ ความรู้สึกและสั่งการไปยังหน่วย ปฏิบัติงาน (effectors) เช่น กล้ามเนื้อหรือ ต่อมต่างๆ
ระบบประสาทอัตโนมัติ
เคยเห็นคนยกตุ่มน้ำเวลาไฟไหม้ไหม พวกเขาทำได้อย่างไรทั้งที่เวลาปกติยังยกตุ่มเปล่าไม่ขึ้นด้วยซ้ำ สิ่งนี้เกิดจากการทำงานของระบบประสาทที่เรียกว่า ระบบประสาทซิมพาเทติก (Sympathetic Nervous System)
ภาพระบบประสาทซิมพาเทติกควบคุม การทำงานส่วนต่างๆ ดังนี้
ระบบประสาทซิมพาเทติก (Sympathetic Nervous System-SNS) เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทอัตโนมัติหรืออัตโนวัติ (Autonomic Nervous System-ANS) มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของอวัยวะบางอย่าง ซึ่งทำงานอยู่นอกเหนืออำนาจจิตใจ มีศูนย์กลางอยู่ที่ไขสันหลังระดับอกและเอว โดยเซลล์ประสาทในระบบนี้จะมีขนาดสั้น เรามักรู้จักระบบประสาทซิมพาเทติกในแง่ของการทำงานเมื่อมีเหตุฉุกเฉิน เช่น ไฟไหม้ หรือกำลังจะมีอันตรายเกิดขึ้น ระบบจะสั่งให้สู้หรือหนี โดยเมื่อระบบถูกกระตุ้น มันจะสั่งให้ต่อมหมวกไตชั้นใน (Adrenal Medulla) หลั่งฮอร์โมนออกมาเพื่อไปกระตุ้นกล้ามเนื้อหรือต่อมเป้าหมายให้ทำงานตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น โดยทั่วไประบบประสาทซิมพาเทติกจะทำงานควบคู่ไปกับระบบประสาทพาราซิมพาเทติก เมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว หากระบบประสาทซิมพาเทติกทำงานในเชิงของการต่อสู้หรือความตื่นตัว ระบบประสาทพาราซิมพาเทติกจะทำงานในเชิงของความผ่อนคลาย
ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (Parasympathetic Nervous System-PNS) เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทอัตโนมัติหรืออัตโนวัติ (Autonomic Nervous System-ANS) มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของอวัยวะบางอย่าง ซึ่งทำงานอยู่นอกเหนืออำนาจจิตใจเช่นเดียวกับระบบประสาทซิมพาเทติก ระบบประสาทพาราซิมพาเทติกมีศูนย์กลางอยู่ที่เส้นประสาทสมองคู่ที่ 3, 7, 9, 10 (บริเวณเมดัลลา ออบลองกาตา) และไขสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ (ก้นกบ) โดยจะทำงานควบคู่กับระบบประสาทซิมพาเทติก เพื่อให้ร่างกายกลับสู่ภาวะปกติหรือภาวะผ่อนคลาย (Rest and Digest)
ภาพระบบประสาทพาราซิมพาเทติกควบคุม การทำงานส่วนต่างๆ ดังนี้
ตารางเปรียบเทียบการทำงานของระบบประสาทซิมพาเทติกกับพาราซิมพาเทติก
รีเฟล็กซ์แอกชัน (reflex action)
การตอบสนองโดยการกระตุกขา เมื่อถูกเคาะที่หัวเข่าเกิดขึ้นเองโดย อัตโนมัติเรียกว่า รีเฟล็กซ์ (reflex) เนื่องจากกระแสประสาท จากหน่วยรับความรู้สึกที่เข่าจะผ่านเซลล์ประสาท ไปสู่ไขสันหลัง แล้วผ่านไปยังเซลล์ประสาทสั่งการโดยตรง ทำให้ขากระตุกทันทีโดยสมอง ยังไม่ได้สั่งงาน กริยาหรืออาการที่แสดงออกจะเกิดขึ้นในระยะเวลาสั้นๆเรียกว่า รีเฟล็กซ์แอกชัน (reflex action) แต่บางรีเฟล็กซ์แอกชัน มีความซับซ้อนมมากขึ้นเช่น การตอบสนองที่เกิดจาก การเหยียบไฟที่ก้นบุหรี่ เหยียบแก้ว หรือสัมผัสกับหนามแหลมของกระบอง เพชร เมื่อหน่วยรับความรู้สึกสัมผัสกับสิ่งเร้า จะส่งผ่านกระแสความรู้สึกเข้าสู่ไขสันหลัง ผ่านเซลล์ประสานงานที่ไขสันหลัง แล้วจึงผ่านไปยังเซลล์ประสาทสั่งการ ทำให้กระตุกขาหนี ในขณะเดียวกันกระแสประสาทก็จะถูกส่งไปยังสมองด้วย ทำให้เกิดความรู้สึกได้ว่า เจ็บหรือร้อน สมองก็จะสั่งการลงมาทำให้เกิดพฤติกรรมร่วมอื่นๆตามมาในภายหลัง
