การทำงานของระบบประสาท

การทำงานของระบบประสาท

ระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลังถ้าใช้โครงสร้างเป็นเกณฑ์ก็แบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ

1) ระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System) ได้แก่ สมองและไขสันหลัง

2) ระบบประสาทรอบนอก (Peripheral Nervous System) ได้แก่ เส้นประสาทสมองและเส้นประสาทไขสันหลัง 31 คู่

ระบบประสาททั้ง 2 ระดับนี้ ถ้าพิจารณาตามลักษณะการทำงานแล้วจะแบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ

(1) ระบบประสาทโซมาติก (Somatic Nervous System หรือ SNS) เป็นระบบประสาทที่ทำงานภายใต้อำนาจจิตใจ ได้แก่ การทำงานของสมอง ไขสันหลัง เส้นประสาทสมอง เส้นประสาทไขสันหลังที่นำคำสั่งไปยังหน่วยปฏิบัติงานที่เป็นกล้ามเนื้อลายหรือกล้ามเนื้อโครงร่าง (Skeleton Muscle) ซึ่งสามารถควบคุมการทำงานได้

ลำดับการทำงานของระบบประสาทในอำนาจจิตใจ เริ่มต้นจากกระแสประสาทที่ส่งผ่านเซลล์ประสาทรับความรู้สึกเข้าไปยังไขสันหลัง และถูกส่งขึ้นไปที่ศูนย์กลางออกคำสั่งที่สมองส่วนเซรีบรัมแล้วส่งกลับผ่านไขสันหลังไปตามเซลล์ประสาทนำคำสั่งซึ่งจะนำกระแสประสาทดังกล่าวไปแสดงผลที่หน่วยปฏิบัติงาน ซึ่งถ้าแยกองค์ประกอบของระบบประสาทเป็นหน่วยต่าง ๆ ที่ทำงานประสานกันแล้วจะมีลำดับการทำงานดังแผนภาพ

ภาพ 7.4 แผนภาพแสดงการทำงานของระบบประสาท

จากแผนภาพการทำงานของระบบประสาท จะเห็นได้ว่ามีหน่วยที่เกี่ยวข้องกับการทำงานอยู่ 5 หน่วย แต่ในบางกรณีกระแสประสาทที่ส่งผ่านเซลล์ประสาทรับความรู้สึกเข้ามายังไขสันหลัง สามารถส่งกระแสประสาทไปกระตุ้นเซลล์ประสาทนำคำสั่งให้เกิดกระแสประสาท แล้วส่งไปยังหน่วยปฏิบัติงานโดยตรงโดยไม่จำเป็นต้องมีหน่วยประสานงานในสมองและไขสันหลังแต่ก็สามารถทำให้เกิดการตอบสนองได้เรียกว่า การตอบสนองแบบรีเฟลกซ์ (Reflex Action) ซึ่งมีไขสันหลังเป็นศูนย์กลางของการตอบสนอง ในการตอบสนองนี้ต้องอาศัยการทำงานแบบเป็นวงจรของระบบประสาทที่เรียกว่า รีเฟลกซ์อาร์ก (Reflex Arc) ซึ่งมีอยู่ 2 แบบ คือ

1. รีเฟลกซ์อาร์กอย่างง่าย (Monosynaptic Reflex Arc) ประกอบด้วยเซลล์ประสาทเพียง 2 เซลล์ คือ เซลล์ประสาทรับความรู้สึกและเซลล์ประสาทนำคำสั่ง ซึ่งมีไซแนปส์ติดต่อกันโดยตรงที่ไขสันหลัง

2. รีเฟลกซ์อาร์กอย่างซับซ้อน (Polysynaptic Reflex Arc) เป็นวงจรของระบบประสาทที่ประกอบขึ้นด้วยเซลล์ประสาท 3 เซลล์ คือ เซลล์ประสาทรับความรู้สึก เซลล์ประสาทประสานงาน และเซลล์ประสาทนำคำสั่ง มีไซแนปส์เกิดขึ้น 2 แห่ง คือ ระหว่างเซลล์ประสาทรับความรู้สึกกับเซลล์ประสาทประสานงาน และระหว่างเซลล์ประสาทประสานงานกับเซลล์ประสาทนำคำสั่ง

การตอบสนองแบบรีเฟลกซ์ เป็นการตอบสนองของร่างกายต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องผ่านส่วนของสมองที่เกี่ยวกับความคิด เช่น เมื่อมือไปจับวัตถุที่ร้อนจะกระตุกมือหนีจากวัตถุนั้นทันที การเกิดปฏิกิริยารีเฟลกซ์มีประโยชน์ในการควบคุมการทำงานของร่างกาย ช่วยทำให้การทำหน้าที่ของส่วนต่าง ๆ ของร่างกายมีความสัมพันธ์กันและสามารถทำให้ปรับตัวให้เข้ากับสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงทั้งภายในและภายนอกร่างกาย หน่วยปฏิบัติงานของปฏิกิริยารีเฟลกซ์อาจเป็นกล้ามเนื้อเรียบก็ได้ หรือต่อมที่อยู่ภายในร่างกายก็ได้ เช่น เมื่อมีอาหารประเภทโปรตีนตกถึงกระเพาะอาหารจะมีผลกระตุ้นแบบรีเฟลกซ์ให้มีการหลั่งน้ำย่อยออกมาจากผนังกระเพาะอาหาร การกระพริบตา การไอ การจาม การดูดนมของทารกมีผลกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนออกซิโทซิน (Oxytocin) ในแม่ซึ่งจะมีผลกระตุ้นให้มีการหลั่งน้ำนมที

(2) ระบบประสาทอัตโนมัติ (Autonomic Nervous System หรือ ANS) เป็นระบบประสาทที่ทำงานอยู่ภายนอกอำนาจจิตใจ ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอวัยวะภายใน (Visceral Nervous System) ที่อยู่นอกอำนาจจิตใจ (Involuntary) เช่น กระตุ้นการทำงานของกล้ามเนื้อเรียบ (Smooth Muscle) กล้ามเนื้อหัวใจ (Cardiac Muscle) และเนื้อเยื่อที่ประกอบกันเป็นต่อม (Grandula Tissue) ในร่างกาย เป็นระบบประสาทที่มีศูนย์ควบคุมอยู่ที่สมองเมดัลลา ออบลองกาตา และไขสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ การทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ แบ่งย่อยออกเป็น 2 ระบบ คือ

1. ระบบซิมพาเทติก (Sympathetic Nervous System) ประกอบด้วยเส้นประสาทที่มีศูนย์ควบคุมอยู่ที่ไขสันหลัง ส่วนคอ อก เอว และส่วนที่อยู่เหนือกระเบนเหน็บขึ้นมา (Thoraco-lumber Sympathetic) มีแขนงประสาทก่อนถึงปมประสาท (Preganglionic Fiber) เป็นเส้นสั้น ๆ ที่ปลายแอกซอนของเซลล์ประสาทนี้จะหลั่งสารเคมีซึ่งเป็นสารสื่อประสาทพวกแอซีทิลโคลีน (Acetycholine) ส่วนแขนงของเซลล์ประสาทหลังปม (Postganglionic Fiber) เป็นเส้นยาว และที่ปลายแอกซอนจะหลั่งสารสื่อประสาทพวกอะดรีนาลีน (Adrenaline) แต่อาจมีบางแขนงที่สามารถหลั่งแอซีทิลโคลีนได้

2. ระบบพาราซิมพาเทติก (Parasympathetic Nervous System) ประกอบด้วยเส้นประสาทสมองคู่ที่ 3, 7, 9 และ 10 ที่แตกออกมาจากสมองส่วนกลาง ส่วนเมดัลลา ออบลองกาตา และเส้นประสาทที่มาจากกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ เส้นประสาทในระบบนี้มีแขนงของเส้นประสาทก่อนถึงปมประสาทเป็นเส้นยาว ที่ปลายเซลล์จะหลั่งสารสื่อประสาทพวกแอซีทิลโคลีน ส่วนแขนงประสาทหลังปมเป็นเส้นสั้น ๆ และที่ปลายเซลล์จะหลั่งสารสื่อประสาทพวกแอซีทิลโคลีนเช่นกัน