درباره مغز و سیستم عصبی بدن خود چه می‌دانید؟
وظیفه مغز چیست؟
مغز افکار، احساسات، نحوه یادگیری، به یاد آوردن، نحوه حرکت و صحبت کردن ما را کنترل می‌کند. مغز همچنین موارد دیگری را نیز تحت کنترل دارد که کم‌تر از آن‌ها آگاهی داریم، مانند ضربان قلب و هضم غذا. در واقع مغز مانند یک کامپیوتر مرکزی عمل می‌کند که تمام عملکردهای بدن تحت اراده آن هستند. سیستم عصبی نیز مانند شبکه‌ای است که پیام‌های مغز را از طریق نخاع به قسمت‌های مختلف بدن منتقل می‌کند. نخاع از مغز تا کمر کشیده شده است که شامل عصب‌هایی شبیه به رشته نخ (threadlike nerves) می‌باشد که به همه ارگان‌ها و اعضای بدن منشعب شده‌اند.
وقتی که پیامی از بدن وارد مغز می‌شود، مغز به بدن می‌گوید که چطور واکنش نشان دهد. برای مثال، اگر یک اجاق گاز داغ را لمس کنید، اعصاب موجود در پوست شما پیام درد را به مغز شما ارسال می‌کنند. سپس مغز پیامی را ارسال می‌کند که به ماهیچه‌های دست شما فرمان عقب‌گرد می‌دهد. البته این واکنش‌ها در لحظه اتفاق می‌افتند. به همین دلیل است وقتی به یک شیء داغ دست می‌زنید به طور ناخودآگاه سریع دست خود را عقب می‌کشید.
سیستم عصبی شامل چه بخش‌هایی است؟
سیستم عصبی از سیستم عصبی مرکزی (central nervous system) یا CNS و سیستم عصبی محیطی (peripheral nervous system) یا PNS تشکیل شده است:
- مغز و نخاع سیستم عصبی مرکزی را شامل می‌شوند.
- اعصابی که از تمام بدن می‌گذرند، سیستم عصبی محیطی را تشکیل می‌دهند.
مغز انسان تنها ۳ پوند (کم‌تر از ۱.۵ کیلوگرم) وزن دارد و دارای چین‌ها و شیارهای بسیاری است که مساحت لازم جهت ذخیره اطلاعات مهم بدن را به آن می‌دهند. نخاع یک دسته طولانی از بافت‌های عصبی به طول حدود ۱۸ اینچ و ضخامت حدود ۱.۲ اینچ است که از قسمت تحتانی مغز شروع می‌شود و از ستون فقرات عبور می‌کند. این عصب‌ها در طول راه به کل بدن منشعب می‌شوند.
مغز و نخاع هر دو توسط استخوان محافظت می‌شوند. مغز توسط استخوان جمجمه و نخاع توسط مجموعه‌ای از استخوان‌های حلقه‌ای به نام مهره‌ها. هر دو آن‌ها توسط غشاهایی به نام مننژ (meninges) و یک مایع خاص به نام مایع مغزی نخاعی (cerebrospinal) پوشیده شده‌اند. این مایع به محافظت و سالم نگه داشتن بافت عصبی و از بین بردن مواد زايد کمک می‌کند.
مغز شامل چه بخش‌هایی است؟
مغز از سه بخش اصلی تشکیل شده است: مغز جلویی ، مغز میانی و مغز عقبی.
مغز جلویی: این قسمت بزرگ‌ترین و پیچیده‌ترین قسمت مغز است که شامل مخ (cerebrum) می‌باشد. این ناحیه دارای چین‌ها و شیارهایی است که معمولا در تصاویری از مغز دیده می‌شود و همچنین برخی ساختارهای دیگر مغز نیز در زیر آن قرار دارند.
مخ حاوی اطلاعاتی است که اساسا باعث می‌شوند تا بدانیم چه کسی هستیم. هوش، حافظه، شخصیت، احساسات، یادگیری گفتار و توانایی حس کردن و حرکت کردن ما به این بخش از مغز مربوط می‌شوند. نواحی خاصی از مخ وظیفه پردازش انواع مختلف این اطلاعات را برعهده دارند. این نواحی لوب (lobes) نام دارند و چهار نوع هستند:
- لوب پیشانی یا قدامی (frontal)
- لوب آهیانه (parietal)
- لوب گیج‌گاهی (temporal)
- لوب پس سری (occipital)
مخ به طور کلی به دو بخش تقسیم می‌شود که نیم‌کره راست و نیم‌کره چپ نام دارند. این دو توسط گروهی از الیاف عصبی به نام جسم پینه (corpus callosum) به هم متصل می‌شوند که امکان تعامل و برقراری ارتباط را برای آن‌ها فراهم می‌کند. هر نیم‌کره کنترل بخش مخالف خود در بدن را برعهده دارد. نیم‌کره راست، سمت چپ بدن و نیم‌کره چپ، سمت راست بدن را کنترل می‌کند. بسیاری از دانشمندان معتقدند که هر نیم‌کره عملکردهای متفاوتی دارند:
- نیم‌کره چپ مربوط به عملکردهای منطقی، تحلیلی و عینی است.
- نیم‌کره راست مربوط به عملکردهای شهودی، ذهنی و خلاقیت است.
بنابراین شما وقتی در حال بررسی دفترچه برنامه‌های خود هستید، از نیم‌کره چپ مغز خود استفاده می‌کنید. اما هنگام گوش دادن به موسیقی، نیم‌کره راست مغز خود را به کار می‌گیرید. اعتقاد بر این است که برخی افراد، راست مغز (right-brained) و برخی دیگر چپ مغز (left-brained) هستند. اما برخی افراد از هر دو نیم‌کره مغز خود به یک اندازه استفاده می‌کنند که تحت عنوان کامل مغز (whole-brained) شناخته می‌شوند.
به لایه بیرونی مغز، قشر یا کورتکس مغزی (cortex) می‌گویند که با عنوان ماده خاکستری (gray matter) نیز شناخته می‌شود. اطلاعات جمع‌آوری شده توسط حواس پنج‌گانه به درون قشر مغز وارد می‌شوند. سپس این اطلاعات به قسمت‌های دیگر سیستم عصبی جهت پردازش بیشتر هدایت می‌شوند. به عنوان مثال، هنگامی که اجاق گاز داغ را لمس می‌کنید، علاوه بر پیامی که برای عقب کشیدن دستتان ارسال می‌شود پیام دیگری نیز به قسمت دیگری از مغزتان می‌رود تا به شما کمک کند که به یاد داشته باشید دیگر این کار را انجام ندهید.
در قسمت داخلی مغز جلویی، غده‌های تالاموس (thalamus)، هیپوتالاموس (hypothalamus) و هیپوفیز (pituitary gland) قرار دارند.
- غده تالاموس حامل پیام‌هایی از اعضای حسی مانند چشم، گوش، بینی و انگشت‌ها به سمت قشر مغزی است.
- غده هیپوتالاموس نبض، تشنگی، اشتها، الگوهای خواب و سایر فرآیندهای بدن ما را که به طور خودکار رخ می‌دهند را کنترل می‌کند.
- هیپوتالاموس همچنین فعالیت غده هیپوفیز و سایر غده‌های بدن را که باعث تولید هورمون‌های کنترل‌کننده رشد، متابولیسم، تعادل آب و مواد معدنی، بلوغ جنسی و پاسخ به استرس را کنترل می‌کند.
مغز میانی: این ناحیه در پایین وسط مغز قرار دارد و به عنوان یک هماهنگ‌کننده برای تمام پیام‌هایی که از مغز به نخاع وارد و از آن خارج می‌شوند، عمل می‌کند.
مغز عقبی: این قسمت در زیر و پشت انتهای مخ قرار دارد و شامل مخچه (cerebellum)، پونز (pons) و مدولا (medulla) است. مخچه را مغز کوچک نیز می‌نامند که مسئولیت تعادل، حرکت و هماهنگی را برعهده دارد.
پونز و مدولا به همراه مغز میانی، اغلب با عنوان ساقه مغز خوانده می‌شوند. ساقه مغز پیام‌های مغز را دریافت، ارسال و هماهنگ می‌کند. همچنین بسیاری از عملکردهای خودکار بدن مانند تنفس، ضربان قلب، فشارخون، بلع، هضم و چشمک زدن را نیز کنترل می‌کند.
سیستم عصبی چگونه کار می‌کند؟
عملکرد اساسی سیستم عصبی به سلول‌های عصبی ریزی به نام نورون‌ها (neurons) وابسته است. مغز میلیاردها سلول عصبی دارد که وظایف تخصصی بسیاری دارند. به عنوان مثال نورون‌های حسی اطلاعاتی از چشم، گوش، بینی، زبان و پوست به مغز می‌فرستند. نورون‌های حرکتی نیز پیام‌ها را از مغز به سایر قسمت‌های بدن منتقل می‌کنند.
تمام نورون‌ها از طریق یک فرآیند پیچیده الکتروشیمیایی، اطلاعات را به یکدیگر منتقل می‌کنند و اتصالی ایجاد می‌کنند که بر نحوه تفکر، یادگیری، حرکت و رفتار ما تأثیر می‌گذارد.
هوش، یادگیری و حافظه
همچنان که رشد می‌کنیم و یاد می‌گیریم، پیام‌ها بیش از هر زمان دیگری از یک نورون به نورون دیگر منتقل می‌شوند و باعث ایجاد اتصالات یا مسیرهایی در مغز می‌شوند. برای مثال کسی که در حال یادگیری رانندگی است، در ابتدا نیاز دارد تا تمرکز زیادی برای انجام بکند. اما پس از یادگیری دیگر به تمرکز چندانی نیاز ندارد زیرا مسیر آن در مغز ثبت شده است.
مغز کودکان خردسال بسیار سازگار است. در حقیقت وقتی‌که یک قسمت از مغز کودک خردسال آسیب می‌بیند، اغلب قسمت‌های دیگر می‌توانند برخی از عملکردهای از دست رفته را به دست بگیرند. اما با افزایش سن، مغز مجبور است برای ایجاد مسیرهای عصبی جدید، سخت‌تر کار کند و این امر تسلط بر کارهای جدید یا تغییر الگوهای رفتاری ثبت‌شده را سخت‌تر می‌کند. به همین دلیل است که بسیاری از دانشمندان توصیه می‌کنند با یادگیری چیزهای جدید و همچنین ایجاد اتصالات جدید، مغز را دچار چالش کنید. این کار به فعال نگه داشتن مغز در طی عمر کمک می‌کند.
حافظه یکی دیگر از فعالیت‌های پیچیده مغز است. کارهایی که انجام داده‌ایم، آموخته‌‌ها و صحنه‌هایی که دیده‌ایم اولین بار در قشر مغز پردازش می‌شوند. سپس اگر احساس کنیم که این اطلاعات به اندازه کافی برای یادآوری مهم هستند، برای ذخیره و بازیابی طولانی مدت به داخل مناطق دیگر مغز مانند هیپوکامپ (hippocampus) و آمیگدال (amygdala) منتقل می‌شوند. همچنان که این پیام‌ها از میان مغز عبور می‌کنند، مسیرهایی نیز ایجاد می‌کنند که اساس حافظه هستند.
حرکت
مخ قسمت‌های مختلفی دارد که مسئول حرکت در بخش‌های مختلف بدن هستند. نیم‌کره چپ مغز حرکات سمت راست بدن و نیم‌کره راست مغز حرکات سمت چپ بدن را کنترل می‌کند. به عنوان مثال، هنگامی‌که پدال گاز اتومبیل را با پای راست خود فشار می‌دهید، این نیم‌کره چپ مغز شما است که با ارسال پیامی امکان این کار را برای شما فراهم می‌کند.
عملکردهای اساسی بدن
بخشی از سیستم عصبی محیطی، سیستم عصبی خودمختار یا اتونومیک (autonomic) نام دارد. این بخش بسیاری از فرآیندهای بدن را که تقریبا نیازی به فکر کردن به آن‌ها نداریم مانند تنفس، هضم، تعریق و از سرما لرزیدن را کنترل می‌کند. سیستم عصبی خودمختار دو بخش دارد:
- سیستم عصبی سمپاتیک (sympathetic)
- سیستم عصبی پاراسمپاتیک (parasympathetic)
سیستم عصبی سمپاتیک: این سیستم عصبی بدن را برای استرس ناگهانی آماده می‌کند. مانند زمانی که شاهد یک سرقت هستید یا هنگامی که اتفاق ترسناکی رخ می‌دهد، سیستم عصبی سمپاتیک باعث سریع‌تر شدن ضربان قلب می‌شود. بنابراین خون به سرعت به بخش‌هایی از بدن که ممکن است به آن نیاز داشته باشند ارسال می‌شود. همچنین باعث می‌شود تا غدد فوق کلیوی در بالای کلیه‌ها آدرنالین (adrenaline) آزاد کنند. هورمونی که قدرت مضاعف به ماهیچه‌ها می‌بخشد تا سریع‌تر حرکت کنند. این فرآیند با عنوان پاسخ جنگ یا گریز بدن شناخته می‌شود.
سیستم عصبی پاراسمپاتیک: این سیستم دقیقا برعکس سیستم سمپاتیک عمل می‌کند و بدن را برای استراحت آماده می‌کند. همچنین به دستگاه گوارش کمک می‌کند فعال باشد تا بدن ما بتواند از مواد غذایی که می‌خوریم به طور مؤثر تغذیه شود.
حواس پنج‌گانه
۱) بینایی: حس بینایی احتمالا بیش از هر حس دیگری در مورد جهان پیرامونمان به ما می‌گوید. نور وارد شده به چشم تصویری وارونه بر روی شبکیه ایجاد می‌کند. شبکه چشم نیز نور را به سیگنال‌های عصبی برای مغز تبدیل می‌کند. سپس مغز تصویر را در جهت درست می‌چرخاند و آن‌چه که ما می‌بینیم را به ما نشان می‌دهد.
۲) شنوایی: هر صدایی که ما می‌شنویم نتیجه امواج صوتی است که وارد گوش‌های ما شده و باعث لرزش پرده گوش می‌شوند. سپس این ارتعاشات در امتداد استخوان‌های ریز گوش میانی حرکت می‌کنند و به سیگنال عصبی تبدیل می‌شوند. قشر این سیگنال‌ها را کرده و آن‌چه ما می‌شنویم را ایجاد می‌کند.
۳) چشایی: زبان دارای گروه‌های کوچکی از سلول‌های حسی به نام جوانه یا پرزهای چشایی (taste buds) است که به مواد شیمیایی موجود در مواد غذایی واکنش نشان می‌دهند. این جوانه‌ها نسبت به طعم شیرین، ترش، شور، تلخ و حتی طعم مطبوع یا نامطبوع واکنش نشان می‌دهند. جوانه‌های چشایی پیام‌هایی را به نواحی در قشر که مسئول پردازش طعم است ارسال می‌کنند.
۴) بویایی: سلول‌های بویایی در غشاهای مخاطی که سوراخ‌های بینی را پوشانده‌اند، به مواد شیمیایی که ما تنفس می‌کنیم واکنش نشان می‌دهند و پیام‌هایی را به واسطه عصب‌های خاصی به مغز می‌فرستند.
۵) لامسه: پوست دارای میلیون‌ها گیرنده حسی است که اطلاعات مربوط به لمس، فشار، دما و درد را جمع کرده و آن‌ها را برای پردازش و واکنش به مغز می‌فرستند.
توصیه نهایی
مغز و سیستم عصبی از پیچیده‌ترین بخش‌های بدن انسان هستند که با وجود قرن‌ها مطالعه هنوز موارد کشف نشده‌ای در مورد آن‌ها وجود دارد. در این مقاله سعی شد تا عملکرد مغز و سیستم عصبی بدن انسان با زبانی ساده و قابل فهم برای کاربران غیر متخصص شرح داده شود. اما در صورت تمایل به مطالعات گسترده‌تر لازم است تا به منابع تخصصی در این زمینه مراجعه نمایید.