وظائف الجهاز العصبي المركزي

وظائف الجهاز العصبي المركزي

وظائف الدماغ

1- وظائف المخ
أمكن تقسيم القشرة المخية إلى ثلاث مناطق وظيفية أو باحات هي: الباحات الحسية – الباحات المحركة – الباحات الترابطية.

أولاً: الباحات الحسية ودور المخ في الحس الشعوري:
كل باحة تقسم إلى باحتين أولية وثانوية وهذه الباحات هي:

1- الباحة الحسية الجسمية
أ- الأولية: وتقع في القص الجداري خلف شق رولاندو ويؤدي استئصال جزء منها إلى الخدر وفي الجهة المعاكسة لجهة الاستئصال.

- يرتسم نصف الجسم بأكمله عند الإنسان على الباحة الحسية وفق الترتيب الآتي من الأسفل إلى الأعلى:
اللسان، الرأس، الطرف العلوي، الجذع، الطرف السفلي وإن امتداد الباحة القشرية الحسية الموافقة لقطاع جسمي معين لايعتمد على امتداد هذه القطاع وإنما على درجة حساسيته.

ب- الثانوية: وتمتد خلف الباحة الحسية الجسمية الأولية، يتم فيها الإدراك الحسي، فالمريض المصاب بأذية في هذه الباحة لا يبدي أمارات الخدر، ولكنه يصاب بما يسمى العمه اللمسي، أي يصبح عاجزاً عن معرفة ما يلمس.

2- الباحة البصرية
أ- الأولية: وتقع في القص القفوي، تصل إليها السيالات العصبية من العين.
ب- الثانوية: تمتد أمام الباحة البصرية الأولية يتم فيها إدراك الحس البصري ويؤدي التخريب الجزئي لها إلى العمه البصري، فالشخص المصاب يرى الأشياء ولكنه لا يتعرف إليها.

3- الباحة السمعية
أ- الأولية: وتقع في القص الصدغي، تصل إليها السيالات العصبية من الأذن.
ب- الثانوية: وتقع بجوار الباحة السمعية الأولية، يتم فيها التعرف على الأصوات (إدراك حسي سمعي)، ويتجلى العمه السمعي بالصم الكلامي، فالمريض يسمع محدثه بشكل جيد، ولكنه لا يفهمه وكأنه يستعمل لغة يجهلها.
---------------------------------------------


ثانياً: الباحات المحركة ودور المخ في الحركة الإرادية
أ- الأولية: وتتوضع في القسم الخلفي من الفص الجبهي أمام شق رولاندو مباشرة، وتمتاز بخلايا هرمية ضخمة، ويؤدي استئصال منطقة محددة من هذه الباحة عند الحيوان إلى شلل مجموعة من العضلات وفي الجهة المعاكسة، ويحدث ذلك عند الإنسان إثر إصابات مرضية.

- ترتسم الجملة العضلية بأكملها على التلفيف الجبهي الصاعد أمام شق رولاندو
ولا يعتمد امتداد كل مركز محرك على كتلة العضلات التي يتحكم بها، وإنما على دقة الحركات التي تنفذها هذه العضلات.

- إن الباحتين الحسية والحركية متناظرتين بالنسبة لشق رولاندو إذ يتوضع المركز المحرك والمركز الحسي لمنطقة من الجسم على نفس الارتفاع تقريباً.

ب- الثانوية: وتتوضع أمام الباحة المحركة الأولية، يتم فيها تنسيق التقلصات العضلية وتوجيهها نحو حركة هادفة (الاتساق)، وتؤدي إصابتها بأذية إلى العمه الحركي (عدم الاتساق) أي لا يعاني المريض من أعرض الشلل بل تمتاز حركاته بعدم الدقة والمهارة، وينسى الحركات المعقدة التي اكتسبها خلال خبراته السابقة وخاصة حركات الوجه واليدين.
---------------------------------------------

ثالثاً: الباحات الترابطية
وهي:
1- الباحة الترابطية الجدارية القفوية الصدغية
وتعمل على إدراك معاني السيالات القادمة من كل من الباحات الحسية المحيطة بها، وتتوضع فيها باحة الإدارك اللغوي والذكاء والتي تدعى باحة فيرنكا، والتي تهتم بالوظائف الفكرية عالية المستوى.

2- الباحة الترابطية أمام الجبهية
وتعمل مع القشرة المحركة الأولية لإنجاز أنماط معقدة ومتتالية من الحركات، كما أنها ضرورية لاستحداث الأفكار، وتوجد فيها باحة بروكا التي تؤمن الدارة العصبية لتشكيل الكلمة وتعمل بترابط وثيق مع باحة فيرنكا.

3- باحة الترابط الحافية
لها علاقة بالسلوك والانفعالات والدوافع على عملية التعلم.
----------------------------------
مفهوم نصف الكرة المخية السائد

إن نصف الكرة المخية المسيطر يكون سائداً في الوظائف الفكرية المرتبطة باللغة أو بالرمزية اللفظية بشكل أساسي، بينما يكون النصف الآخر سائداً في فهم وترجمة المعلومات الموسيقية والبصرية غير اللفظية، واستيعاب الأشكال وأماكنها والتعرف إلى الوجوه، ويكون النصف الأيسر هو السائد عند 95% من الناس.
ملاحظة: إذا كنت تستخدم يدك اليمنى فالنصف الأيسر هو السائد عندك.
------------------------------
الحس الشعوري والفعل الإرادي

1- الحس الشعوري: هو حادثة تتولد في القشر المخية بعد وصول السيالة العصبية الناتجة عن تنبيه المستقبل المحيطي إليها، وإن الألياف الحسية التي تنقل هذه السيالة من المحيط إلى المخ تتصالب تصالباً تاماً كالألياف اللمسية، أو جزئياً كألياف العصبين البصريين، ومثال ذلك مسلك حس اللمس:

يتألف هذا المسلك من ثلاثة أنواع متتالية من العصبونات هي:
النوع الأول توجد أجسامها في العقدة الشوكية، تستقبل السيالة الحسية من الاستطالات الهيولية، وتنقلها عبر المحاوير إلى النخاع الشوكي ومنه إلى البصلة حيث توجد أجسام النوع الثاني من العصبونات التي تسير محاويرها متصالبة إلى الجهة المعاكسة من البصلة (تصالب حسي) ثم تتابع مسارها نحو الأعلى ناقلة السيالة إلى المهاد، حيث توجد أجسام النوع الثالث من العصبونات التي تنتهي محاويرها في الباحة الحسية الأولية خلف شق رولاندو لنصف الكرة المخية المعاكس لجهة التنبيه.

2- الفعل الإرادي: القشرة المخية مصدر الفعل الإرادي، حيث تصدر عن العصبونات الهرمية في الباحة المحركة محاوير تسلك مسلكين حركيين هما:
المسلك الأول: وفي تتصالب المحاوير بالبصلة.
المسلك الثاني: وفيه تتصالب المحاوير بالنخاع الشوكي.
وتنتهي المحاوير في المسلكين إلى القرن الأمامي للنخاع الشوكي، وتشكل مشابك عصبية مع العصبونات المحركة (في هذه القرون) التي تصل محاويرها إلى العضلات الهيكلية.

ما مراحل الحس الشعوري والفعل الإرداي؟
يمر الحس الشعوري والفعل الإرادي في خمس مراحل هي:
1- مرحلة التنبيه: تلتقط النهايات العصبية الحسية التنبيه، وتحوله إلى سيالة عصبية حسية.
2- مرحلة النقل الحسي: تنتقل هذه السيالة إلى القشرة المخية.
3- مرحلة اتصال المسالك الحسية بالمسالك الحركية: ويتم ذلك عن طريق عدد من العصبونات الموصلة في الباحات الترابطية.
4- مرحلة النقل الحركي: تمر السيالة المحركة من المخ إلى القرنين الأماميين للنخاع الشوكي، فالجذر الأمامي للعصب الشوكي، فالعضلات المناسبة ويحدث التصالب الحركي في البصلة أو النخاع.
5- مرحلة التنفيذ: تتقلص العضلات بالشكل المناسب بعد وصول السيالة المحركة إليها.
---------------------------------------------
التعلم والذاكرة

التعلم والذاكرة وظيفتان أساسيتان للخبرة الإنسانية وعمليتان متصلتان بشكل دائم.

ما المقصود بالذاكرة؟ وما شكلا الذاكرة الرئيسيان؟
الذاكرة: هي القدرة على خزن المعلومات واسترجاعها بشكلها الصحيح، ونميز فيها:
1- ذاكرة قصير الأمد: يتم فيها الاحتفاظ بالمعلومات لمدة مؤقتة، إلى أن تصبح منسية، أو تتحول إلى مخزون أكثر استقراراً وأطول أمداً.
2- ذاكرة طويلة الأمد: يمكن استحضارها حالما تخزن بعد عدة سنين أو مدة الحياة.

- تنشأ كل من الذاكرتين عند المشابك، فعندما يكون تنبيه المشبك كافياً لتقويته أو تحسسه لإشارات لاحقة تنبثق ذاكرة ما قصيرة الأمد، أما في حال الذاكرة طويلة الأمد فتصبح تقوية المشبك مستديمة، وهذا يتطلب بروتينات مقوية يتم صنعها في الخلية بعد المشبك وذلك بإشراف مورثات موجودة في نواة العصبون، تنتشر هذه البروتينات في الخلية وتؤثر في المشبك المحتفظ بالذاكرة قصيرة الأمد، والذي تقوى مؤقتاً محدثةً فيه تغيرات بنيوية طويلة الأمد، فتنقلب الذاكرة قصيرة الأمد إلى ذاكرة طويلة الأمد

كما أن تكرار المعلومات نفسها يسرع ويعزز تحويل الذاكرة قصيرة الأمد إلى طويلة الأمد وهذا ما يفسر استطاعة المرء تذكر كميات قليلة من المعلومات درسها بعمق بشكل أفضل بكثير من كميات كبيرة درسها بشكل سطحي.

ما دور الحصين في عملية الذاكرة؟
يعلم الحصين على تخزين الذكريات الجديدة في الدماغ، وإن استئصال الحصين عند بعض المرضى لا يؤثر بشكل مهم على ذاكرتهم فيما يخص المعلومات المختزنة في الدماغ قبل الاستئصال، ولكنهم يصبحون عاجزين عن تثبيت ذكريات حديثة طويلة الأمد.
---------------------------------------------
2- وظائف الدماغ البيني
أ - المهاد: يعد المهاد محطة تحويل رئيسة تقع تحت القشرة المخية، وتعمل على نقل السيالات العصبية الحسية من مختلف المستقبلات عدا الشمية إلى الباحات الحسية في القشرة المخية.

ب - الوطاء: يحوي الوطاء مراكز التحكم بتنظيم حرارة الجسم، وكذلك كتلة الماء في الجسم، وتنظيم الضغط الشرياني، والتحكم بالنخامة الأمامية، وتنظيم تقلص الرحم، وإفراغ الحليب من الثديين.
- للوطاء دور في تنظيم كتلة الماء في الجسم لأنه يعمل على:
1- توليد الإحساس بالعطش لشرب الماء.
2- التحكم بكمية الماء التي تطرح عن طريق البول.

3- وظائف المخيخ
تتلقى خلايا بور كنج في المخيخ دفعات عصبية لا علاقة بالحركات العضلية من المستقبلات الحسية في أعضاء التوازن في الأذن ومستقبلات الحس في المفاصل والأوتار والعضلات، ومن الباحات الحركية في القشرة المخية، فيعمل المخيخ على تكامل هذه المعلومات ويحدث فعالية عضلية متناسقة في كل العضلات اللازمة لحركة معينة تمن توازن الجسم في أثناء الحركة والسكون.

وللمخيخ دور هام في ضبط الفعاليات العضلية السريعة، كالركض والضرب على الآلة الكاتبة، بل حتى التحدث وكل فعاليات المخيخ غير إرادية تتطلب التعلم في مراحلها المبكرة بإشراف القشرة المخية، فعندما تكتسب المهارة في الكلام أو السباحة أو ركوب الدراجة، فإن التنظيم الانعكاسي للمخيخ يتولى الأمر بعد ذلك.

4- وظائف جذع الدماغ
أ? - الحدبات التوأمية الأربعة: تضم الحدبات التوأمية مجموعة من العصبونات، التي لها دور أساسي في تنظيم المنعكسات البصرية والسمعية، مثل دورات كرتي العينين باتجاه المنبه الضوئي، أو دوران الرأس باتجاه المنبه الصوتي.

ب ?- الحدبة الحلقية: طريق نقل للسيالات العصبية بمادتها البيضاء، وتحتوي في مادتها الرمادية مراكز عصبية تتعاون مع مراكز في البصلة السيسائية للسيطرة على معدل التنفس وعمقه.

جـ - الجسمان المخططان: يعد الجسمان المخططان مرحلة لمرور الحزم المحركة النازلة من القشرة المخية إلى المراكز العصبية في الدماغ المتوسط، وهي ذات شأن في التحريك، وتحدث آفاتها اضطراباً في المشي والوقوف والتصويت والبلع.

د ?- البصلة السيسائية: تعد البصلة السيسائية بمادتها البيضاء طريقاً للسيالة العصبية الحسية والمحركة ومكاناً لتصالب معظم أليافها العصبية، وتشكل بمادتها الرمادية مركزاً عصبياً لأفعال انعكاسية هامة تشرف على أجهزة التغذية وأهم هذه المراكز:
- مركز التنفس في قاع البطين الرابع.
- مركز وقف حركات القلب.
- مركز الإفراز وتنظيم وظيفة الكبد السكرية.
- مراكز حركات المضغ والبلع والسعال.
---------------------------------------------

وظائف النخاع الشوكي
للنخاع الشوكي وظيفتان رئيسيتان هما:
الأولى: نقل السيالات الحسية والمحركة عن طريق الحزم الصاعدة والنازلة في مادته البيضاء
والثانية: كمركز انعكاسي لعدد كبير من المنعكسات الشوكية بمادته الرمادية كالمشي اللاشعوري، ومركز إفراز العرق والمنعكس الداغصي.

الفعل المنعكس، والقوس الانعكاسية
يعد الفعل المنعكس من أبسط أشكال الاستثارة ذات العلاقة بالجهاز العصبي، وهو استجابة للتنبيه، يتمتع بالنمطية (الرتابة) والتلقائية والسرعة، وغير خاضع للسيطرة الواعية للدماغ لذا يوصف بأنه فعل لا إرادي، وتشكل العصبونات المكونة لمسار السيالة العصبية فيه ما يسمى قوس الانعكاس، الذي يتألف من عصبونين على الأقل هما:
عصبون جابذ حسي: يحمل السيالة العصبية من المستقبلات باتجاه المركز العصبي.
عصبون نابذ حركي أو مفرز: يحمل السيالة العصبية بعيداً عن المركز العصبي باتجاه المنفذات.

نميز في المنعكسات
1- المنعكس وحيد المشبك: ويمثل أبسط قوس انعكاسي لدى الفقاريات، إذ تتشابك العصبونات الحسية مباشرةً مع جسم العصبون الحركي، ولا يتدخل في هذا القوس سوى مشبك واحد، مثال: المنعكس الداغصي (قرع الركبة).

2- المنعكس عديد المشابك: وفيه يتضمن القوس الانعكاسي مشبكين على الأقل يقعان ضمن المركز العصبي لوجود عصبون ثالث يدعى العصبون الموصل (البيني) وتوجد هذه المشابك بين العصبون الحسي والعصبون البيني، وبين العصبون البيني والعصبون الحركي، مثال: المنعكس الشوكي الذي يحدث بعد وخز الإصبع بدبوس.

- تسمح أقواس الانعكاس السابقة للجسم بإجراء عمليات ضبط استتبابية لاإرادية ذاتية في الوسط الخارج كمنعكس الحدقة والتوازن أثناء المشي، وفي الوسط الداخلي كمعدل التنفس والضغط الدموي كما تسمح بمنع الأذى عن الجسم كما في حالات الحروق والجروح.
- قد تترافق المنعكسات أحياناً بإحساسات شعورية، لأن قسماً من المعلومات الحسية التي تسير في العصبون الحسي الوراد تتجه نحو القشرة المخية حيث توجد الباحات الحسية.
---------------------------------------------
منعكسات الحس الخارجي وقوانين بفلوجر للمنعكسات الشوكية

تنجم هذه المنعكسات عن تنبيه المستقبلات الخارجية كتنبيه الجلد مثلاً، فلو استخدمنا الضفدع الشوكي (هو الذي خرب دماغه وبقي نخاعه الشوكي سليماً) ونبهنا جلط طرفه الخلفي بمحلول حمض الخل الممد بحيث نرفع شدة التنبيه بزيادة تركيز الحمض تدريجياً نتوصل إلى القوانين التالية:

1- قانون التمركز: عندما يصل تركيز محلول حمض الخل إلى مستوي الاستجابة الانعكاسية تحدث استجابة طفيفة تتجلى بانثناء في الأصابع أي تتركز الاستجابة في عدد محدود جداً من العضلات ويكون مسار السيالة العصبية فيه بسيطاً يشتمل على ثلاثة عصبونات هي:

عصبون مستقبل (وارد) حسي – عصبون موصل – عصبون محرك.

2- قانون أحادية الجانب: بالرفع التدريجي لتركيز المحلول الحمض تمتد التقلصات العضلية إلى عدد أكبر من العضلات الموجودة في جعة التنبيه نفسها، فنلاحظ انثناء الطرف الخلفي المنبه بأكملة دون أن يقوم الطرف المناظر بأية حركة

ويفسر ذلك بأن محوار العصبون المستقبل يتفرع إلى فرع صاعد آخر هابط موزعاً السيالة الوارد إلى المراكز في مستويات نخاعية أعلى وأدنى قليلاً وفي الجهة ذاتها.

3- قانون التناظر: بزيادة تركيز المحلول نلاحظ بعد التنبيه انثناء الطرفين الخلفيين معاً، المنبه ونظيره، ويفسر ذلك بأن عصبونات موصلة التقائية أفقية تقوم بنقل السيالة العصبية إلى العصبونات المحركة في المستوى ذاته من النخاع ولكن من الجهة المقابلة.

4- قانون التشعع: بزيادة التركيز نصل إلى مرحلة يمتد فيها رد الفعل إلى الطرفين الأماميين أيضاً اللذين يأخذان بالحركة، ويفسر ذلك بتدخل عصبونات ارتباط حبلية (موصلة شاقولية) تقوم بربط مستويات مختلفة من النخاع ببعضها.

5- قانون التعميم أو الشمول: باستخدام محلول عالي التركيز في التنبيه يشمل رد الفعل الحيوان بأكمله ويفسر ذلك بمزيد من عصبونات الارتباط الحبلية.

6- قانون التناسق: يكون للتقلصات العضلية الناتجة عن المنعكسات الشوكية مظهر قصدي (موجه) إذ أنها تكون متناسقة من أجل تنفيذ فعل معين لصالح الكائن الحي.

كيف تتم تسمية المنعكسات؟ لا توجد قاعدة واحد لتسمية المنعكسات، فقد يسمى المنعكس تبعاً لطبيعة المنبه (كيميائي، ضوئي....) أو وفقاً لمكان المركز الانعكاسي (شوكي، بصلي، جسري...) أو حسب نمط الاستجابة (محرك، مفرز...) أو حسب مكان ظهور أثر المنعكس (معدي،مصرّي...) أو حسب الهدف من المنعكس (توازني) أو حسب كون المنبه خارجياً أو داخلياً أو ذاتياً أو حشوياً.
---------------------------------------------
الفعل المنعكس الشرطي
عندما تضع قطعة من الطعام في فمك فإن لعابك يتدفق، كما يتدفق لعابك أو عصارة معدتك عندما ترى الطعام أو تشم رائحته وخاصةً عند الجوع، ما الفرق بين الحالتين؟

- الاستجابة في الحالة الأولى منعكس غريزي بسيط مفرز، المنبه فيه طبيعي (أولي) وهو الطعام، يتألف قوسة من العناصر التالية:
نهايات حسية في اللسان --> عصبون حسي وارد --> مركز الإفراز في البصلة السيسائية --> عصبون نابذ مفرز --> غدة لعابية وإفراز اللعاب.

- الاستجابة في الحالة الثانية منعكس شرطي، ارتبط حدوثه بمنبه ثانوي، وهو رائحة الطعام أو منظره.

المنعكس الشرطي: هو تقديم منبه أولي (طبيعي) مقترناً بمنبه ثانوي صناعي محايد عدة مرات، يصبح عندها المنبه الثانوي وحده قادراً على إثارة السلوك أو الاستجابة التي يثيرها عادةً المنبه الأولي وهو نوع من السلوك المتعلم، وأول من أبرزه بافلوف في تجاربه على الغدد اللعابية واستجابتها عند الكلب.

المرحلة الأولى: قدم للكلب كمية من مسحوق اللحم المجفف (منبه أولي طبيعي) فسال لعابه بكمية معينة حددها المجرب... سيلان اللعاب هنا فعل منعكس غريزي مفرز

المرحلة الثانية: قدم بافلوف الطعام (المنبه الأولي) مقترناً بقرع جرس (منبه ثانوي شرطي مدته من 10-30 ثانية) وبين المنبهين فاصل زمني قصير (0.5 ثانية) بحيث يسبق الجرس تقديم الطعام وكرر ذلك عدة مرات خلال عدة أيام، ثم قام بقرع الجرس وحده دون تقديم الطعام فلاحظ أن اللعاب يفرز..

إن إفراز اللعاب هنا هو فعل منعكس شرطي، لأن حصوله مرتبط بالمنبه الثانوي (الشرطي) وهو صوت الجرس، وقد فسر بافلوف ذلك بأن المخ كون رابطة بين المنبه الشرطي والاستجابة، ويمكن تخطيط قوس الانعكاس الشرطي كما يأتي:

الأذن --> القشرة المخية --> البصلة السيسائية --> الغدد اللعابية

ملاحظة: تتطور المنعكسات الشرطية وتترسخ باستمرار اقتران المنبه الأولى بالمنبه الثانوي وتضعف إذا بقي المنبه الثانوي وحيداً.

ملاحظة: خرج بافلوف بقوانين فسرت جوانب كثيرة من عملية التعلم وتكون العادات من دراسة خصائص الاستجابة والعوامل المؤثرة فيها