ระบบประสาท

การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมที่ทำให้สิ่งมีชีวิตได้รับผลกระทบนั้นเรียกว่า สิ่งเร้าหรือตัวกระตุ้น (Stimulus) การรับรู้ต่อสิ่งเร้าหรือสิ่งกระตุ้นเรียกว่า การตอบสนอง (Response) การตอบสนองต่อสิ่งเร้าพบได้ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด แต่ความสามารถในการตอบสนอง (Irritability) ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดแตกต่างกันออกไปตามลักษณะโครงสร้างของร่างกายและวิธีการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ ในสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำ จะมีกลไกการตอบสนองต่อสิ่งเร้าเป็นแบบง่าย ๆ ไม่ซับซ้อน เพราะยังไม่มีระบบประสาท แต่ในสิ่งมีชีวิตชั้นสูงขึ้นไปจะมีความสามารถในกาตอบสนองต่อสิ่งเร้าด้วยกลไกที่ซับซ้อนขึ้น เพราะมีการพัฒนาของระบบประสาท (Nervous System) และระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine gland) มาทำงานร่วมกันเป็นระบบประสานงาน (Co-ordinating System) คอยควบคุมให้การทำงานของอวัยวะภายในและส่วนต่าง ๆ ของร่างกายให้ทำงานได้ตามปรกติ

การรับรู้และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของโพรโทซัวและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด

โพรโทซัวซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำแม้ว่ายังไม่มีระบบประสาทแต่ก็สามารถตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มากระตุ้นได้ เช่น พารามีเซียมสามารถตอบสนองต่อแสงสว่าง อุณหภูมิ สารเคมีรวมทั้งวัตถุที่มาสัมผัสได้โดยการเคลื่อนที่เข้าหาหรือหนีจากสิ่งเร้านั้นได้ ทั้งนี้เพราะมีโครงสร้างที่ทำหน้าที่คล้ายกับระบบประสาทของสัตว์ที่เรียกว่า เส้นใยประสานงาน (Co-ordinating Fiber หรือ Neuromotor Fiber) โครงสร้างนี้มีลักษณะเป็นเส้นใยเล็ก ๆ สานกันเป็นร่างแหอยู่ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ ร่างแหเหล่านี้จะทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของซิเลียให้ปะสานกันอย่างมีระเบียบในขณะเคลื่อนที่

การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิด

สัตว์หลายชนิดในกลุ่มไนดาเรีย ได้แก่ พวกไฮดรา แมงกะพรุน จัดเป็นสัตว์พวกแรกที่มีระบบประสาท โดยมีเซลล์ประสาทที่มีส่วนของไซโทพลาซึมของแต่ละเซลล์มีแขนงหลายแขนงยื่นออกไปประสานกันทั้งร่างกายเรียกว่า ร่างแหประสาท (Nerve nets) ถ้ามีสิ่งเร้ามากระตุ้นที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของลำตัวจะทำให้มีกระแสประสาทเกิดขึ้นและส่งไปตามร่างแหประสาทได้ทั่วลำตัว หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งก็คือสามารถนำความรู้สึกไปได้ทุกทิศทาง ลักษณะเช่นนี้จะนำกระแสประสาทได้ช้าและมีทิศทางไม่แน่นอน

ในพวกหนอตัวแบน (Phylum Platy helminthes) เช่น พลานาเรีย เริ่มมีการรวมตัวกันของเซลล์ประสาทเป็นกลุ่มที่เรียกว่า ปมประสาท (Ganglion)

ในพวกหนอตัวกลม (Phylum Nematode) มีระบบประสาทที่พัฒนามากขึ้นกว่าหนอนตัวแบน หนอนตัวกลมมีวงแหวนประสานรอบคอหอย และมีเส้นประสาทแยกไปทางท้ายตัว 6 เส้น คือ เส้นประสาทด้านหลัง (Dorsal Nerve Cord) 1 เส้น เส้นประสาทด้านท้อง (Ventral Nerve Cord) 1 เส้น ที่เหลืออีก 4 เส้นอยู่ทางด้านข้าง

ในพวกไส้เดือนดิน (Phylum Annelid) ระบบประสาทพัฒนามากขึ้นกว่าหนอนตัวกลม ไส้เดือนดินมีปมประสาทอยู่ที่ด้านหลังตรงรอยต่ออุ้งปากกับคอหอยประมาณปล้องที่ 3 เส้นประสาทสมองจะปกคลุมอยู่สองข้างของคอหอย

ระบบประสาทของแมลง ประกอบด้วยปมประสาทที่บริเวณหัว และมีเส้นประสาทขนาดใหญ่อยู่ทางด้านท้องยาวตลอดลำตัว 1 คู่ สมองของแมลงอยู่เหนือหลอดอาหาร แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

1) Protocerebrum เป็นสมองส่วนแรก ทำหน้าที่ควบคุมเกี่ยวกับการทำงานของตาประกอบและตาเดี่ยว

2) Deutocerebrum เป็นส่วนของสมองที่อยู่ต่อจากส่วนแรก ทำหน้าที่ควบคุมเกี่ยวกับการทำงานของหนวด

3) Tritocerebrum เป็นสมองส่วนสุดท้ายที่ทำหน้าที่ควบคุมเกี่ยวกับการทำงานของทางเดินอาหาร

สำหรับเส้นประสาทด้านท้องของแมลงนั้น แต่ละปล้องจะมีปมประสาทอยู่ 1 ปม และจากปมประสาทในแต่ละปล้องจะมีใยประสาทเล็ก ๆ (Nerve Fiber) ส่งไปควบคุมการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ของแมลง เช่น กล้ามเนื้อที่ท้อง และการทำงานของรยางค์ที่ส่วนท้อง

การรับรู้และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสัตว์มีกระดูกสันหลัง

สำหรับคนและสัตว์มีกระดูกสันหลังมีสมอง (Brain) และไขสันหลัง (Spinal Cord) เป็นโครงสร้างที่สำคัญของระบบประสาท โครงสร้างดังกล่าวนี้มีหน่วยย่อยที่สำคัญคือเซลล์ประสาท (Nerve Cord หรือ Neuron) สิ่งมีชีวิตที่มีปมประสาทและเซลล์ประสาทจำนวนมากถือว่าเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีระบบประสาทพัฒนาไปมาก