中樞神經系統
身體的總指揮官

中樞神經系統 (Central Nervous System, CNS)

中樞神經系統就像是我們人體的總指揮官,它分成腦和脊髓兩個部份去執行它的工作,掌管了幾乎所有我們每天生活中會用到的功能。
腦部的運作與我們的身體功能有著非常大的關聯性,如同一台人體電腦般,負責了對外在環境的刺激接收、任何動作執行、感覺與想法的解釋、說話和記憶等。
大腦往身體肢幹的方向延伸下去會碰到腦幹,腦幹會接收來自脊髓傳遞的訊息,而脊髓則如人體高速公路般,用最快的速度將離大腦很遠的身體部位發生的事情回傳給大腦知道,是一個非常重要的訊息渠道。
相信看完上面對中樞神經系統的介紹,各位朋友已經瞭解到這個系統是多麼不可或缺的存在,所以應該也更能理解與中樞神經相關的疾病,是人們面臨的嚴重疾病之一。接著我們會更詳細的解說在中樞系統中各司其職的重要部位,以及可能發生的重大疾病。

腦 (Brain)

人腦是我們人體最複雜的器官,其中含納了更多非常細微的部位功能區,並且可以簡單地分成外層的灰質及內層白質,兩區都各自有不同的大腦構造和神經細胞,負責整個腦部的溝通運作。
  • 大腦皮層 (Cerebral Cortex)
    位於人腦最外層的大腦皮層包含了150-330億個神經元。
  • 神經元 (Neuron)
    神經元是神經系統中最基本的單元構造,又稱為神經細胞。不同種類神經元會負責不同的事物,像是會依據功能劃分、使用不同的神經傳導物質、進行不同的代謝、以及彼此之間也會相互連結運作等。
神經元的構造:
  • 細胞本體
    細胞本體內含細胞核及細胞質,向著軸突的方向逐漸縮小,成為錐狀體。
  • 樹突
    為神經元的接收器,將接收到的神經衝動傳向細胞本體。
  • 軸突
    神經元的傳導器,與樹突相反,會將神經衝動從細胞本體傳遞到另外一個神經元。
  • 軸突終端(突觸小球)
    為軸突分支的末端,形狀像是膨脹的球體,內有許多囊泡,充滿了神經傳導物質。
    神經衝動就跟我們平常使用的電一樣,是一種電位形式的訊號,就像是電線中的電流一樣,訊號會從神經元傳到下一個神經元,直到抵達終點器官
我們人類的腦部大約佔平常身體總消耗能量的20%左右,其所負責的項目從身體活動、荷爾蒙分泌、創造記憶到情緒等一概包含,幾乎是我們日常生活中會用到的所有功能。此外,如果要進行更複雜和高難度的工作,像是要對事物進行解釋、解決問題、創造力等等,就必須仰賴腦部不同區域相互配合,才有辦法執行。

大腦 (Cerebrum)

整個大腦半球共分成四葉,每一葉都有自己專屬的名稱和主要負責的工作。
ĒSEN大腦解析
  • 顳葉 (Temporal Lobe)
    針對所有知覺的接收進行情緒處理和解釋的區塊,此外也包含儲存長期記憶和對語言感知的建立。
  • 額葉 (Frontal Lobe)
    位於大腦的最前端,多數多巴胺感覺神經元聚集於此,主要工作有注意力、短期記憶、短期記憶、說話、動機和計畫執行能力等,以及一些行為、心情上的輸出。
額顳葉型退化症 (Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD):類似於阿茲海默症的失智症,會發生行為改變或出現語言、記憶障礙問題。
  • 頂葉 (Parietal Lobe)
    位於額葉後面,統整所有的感官知覺,包括觸覺、溫度、味覺、肢體空間感和方向感等。
阿茲海默症 (Alzheimer Disease):年長者的失智症中最常見的神經退化性疾病,會逐漸出現認知、記憶障礙及情緒和行為的改變。
  • 枕葉 (Occipital Lobe)
    位置在腦部的最後面,負責所有視覺管理的區塊。

大腦中的區域劃分

  • 基底核 (Basal Ganglia)
    此區域包含自主神經傳遞控制、學習功能和各神經活動的決定權。
帕金森氏症 (Parkinson’s Disease):神經退化疾病,會有顫抖、僵硬、運動緩慢等動作障礙。
亨丁頓舞蹈症 (Huntington’s Disease):身體各處不由自主地顫動、肢體扭動等。
  • 布洛卡區 (Broca’s Area)
    多數位在大腦的左側(左撇子的人可能會位在右側),這是一個很小的區塊但對於語言的建立非常重要,若是受到傷害,不太會影響到理解語言的能力,但可能會喪失組織語言並說出來的能力,結巴的人也有可能跟這個大腦區域有所關聯。
失語症 (Aphasia)
  • 胼胝體 (Corpus Callosum)
    胼胝體是大腦內連接兩個半球的構造,它會負責讓左右腦互相進行溝通,讓整個身體的運作會更協調。具有學習障礙的孩子通常胼胝體會比較小;而在左撇子或雙手並用的人、音樂家中都有發現胼胝體會比一般正常人還要大。
失讀症 (Alexia)
  • 杏仁核 (Amygdala)
    深埋在顳葉裡面,負責做決定、記憶和情緒反應(通常是負面的情緒)。
情緒障礙 (Mood disorder)

大腦中其他的運作細胞:神經膠質細胞

大腦中除了神經元(神經細胞)外,另外一種支持整個腦部運作的則是神經膠質細胞,數量比神經元多10倍,約有一千億個。
  • 星細胞(Astrocytes)
    分成纖維性和原漿性兩種,這些細胞具有許多投射物,會將神經元投射到指定的血液供應,控制血流變化;此外還會通過對鉀離子的調節及代謝神經傳遞物質來調節,讓腦部運作可以更加順暢。
  • 寡樹突膠質細胞(Oligodendrocytes)
    寡樹突膠質細胞主要分布在神經元附近,胞體較星細胞來得小,但含有較多的微管和胞器;主要負責形成髓鞘——覆蓋在神經細胞的薄薄一層物質,為一種絕緣體,防止神經元傳遞訊號時互相干擾。
  • 室管膜細胞(Ependymal Cells)
    放射狀膠細胞會在神經細胞新生的過程中不斷進行細胞分裂,充當新生細胞的支架,也可以說是神經細胞新生的前驅物質。
  • 放射狀膠細胞(Radial Glia)
    放射狀膠細胞會在神經細胞新生的過程中不斷進行細胞分裂,充當新生細胞的支架,也可以說是神經細胞新生的前驅物質。

間腦 (Diencephalon)

位在兩邊大腦半球的中間,下方與中腦相連接,含有下視丘和視丘,負責執行許多重要的功能,多與自主神經系統的調節及內臟活動有關。
  • 下視丘 (Hypothalamus)
    下丘腦會分泌神經荷爾蒙,控制著身體的體溫、口渴或是飢餓的感覺。
腦部腫瘤
  • 視丘 (Thalamus)
    位在間腦的正中間,接收從大腦皮層的神經元傳入的感覺和動作指令,並傳遞到其他的神經元;對於意識、睡眠、覺察和警醒作用具有主導權。
運動失調症(Ataxia)

小腦 (Cerebellum)

負責讓人能夠做出精準的動作,也跟專注和語言學習有關。
若此區受到傷害,會影響到動作控制,稱作運動失調症(Ataxia)

腦幹 (Brainstem)

腦幹是一個將大腦和脊髓連接起來的構造,它包括了延髓、中腦和橋腦。
腦幹像是人體的行政院一樣,會接收從脊髓傳入的神經訊息,同時也跟腦部神經元具有連結,參與眼球運動、呼吸和心跳等維生反射動作,因此若腦幹受到損傷的話會影響到許多的身體功能,像是癱瘓、無法自主呼吸、眼球異動等。
  • 延髓 (Medulla Oblongata)
    負責非自主神經的活動,像是嘔吐、呼吸、打噴嚏、維持血壓等。
  • 腦橋 (Pons)
    位在延髓上方,負責調節我們的睡眠機制。
  • 中腦 (Midbrain)
    具有視覺、聽覺、睡眠、警覺性和溫度控制等功能。
腦死 (Brain death)

脊髓 (Spinal Cord)

脊髓就像我們人體內一個又一個連結在一起的基地台,從腦部開始往下幾乎延深了我們整個背部,會接收來自腦部和身體四面八方的神經訊號,做出即時反射動作、回傳身體訊息給大腦判斷以及執行大腦下達的命令;從頭部往腰部方向,脊髓共分成4+1個部分:
  • 頸椎 (Cervical Segments)
    此處共有8對脊神經。從頭部、頸部、肩膀和上肢接收訊號或發送動作執行指令。
  • 胸椎 (Thoracic Segments)
    此處共有12對脊神經。從部分上肢區域、前後胸及腹部接收訊號或發送動作執行指令。
  • 腰椎 (Lumbar Segments)
    此處共有5對脊神經。從下肢和骨盆接收訊號或發送動作執行指令。
  • 骶椎 (Sacral Segments)
    此處共有5對脊神經。從下背部、臀部、骨盆、生殖器和一部分下肢處,接收訊號或發送動作執行指令。
  • 尾骨 (Coccygeal Remnant)
    尾骨位在脊髓的最末端,具有一對脊神經,與上述四個區域的脊神經合計共31對脊神經。
脊髓可以自行執行一些較複雜的身體活動,像是走路就不需要經過大腦下達命令就可以進行;另外上述31對脊神經也會控制肌肉,讓肌肉能夠相互配合做出相對應的動作,例如:我們將東西舉起來時,脊髓所控制的便是讓我們大臂上方的二頭肌收縮,下方的三頭肌舒張,以此達到肘關節彎曲的目的,而大腦這時的指令只會是讓動作開始或停止,這樣的設計除了可以減輕大腦運作的負擔外,許多日常生活中的活動都可以由脊髓去做安排。
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