CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ THẦN KINH
1 Sự tiến hóa của hệ thần kinh
Hệ thần kinh chưa xuất hiện ở động vật đơn bào, sự điều hòa bằng thể dịch
và do nguyên sinh chất thực hiện. Quá trình này chủ yếu nhằm thực hiện một
số động tác đơn giản như di chuyển, bắt mồi. Trên động vật đa bào hệ thần
kinh được hình thành và phát triển theo hướng tiến hóa sau: phân tán (hệ
thần kinh mạng lưới), tập trung( hệ thần kinh hạch hay chuỗi hạch) đến phân
hóa chức năng (hệ thần kinh ống).
Hệ thần kinh đơn giản nhất bao gồm các nơron được nối với nhau một
cách ngẫu nhiên tạo nên một cấu trúc gọi là mạng lưới thần kinh. Các mạng
lưới này thường thấy ở loài Cnidaria hay ruột khoang, nhóm động vật không
xương sống bao gồm Hydra, Obelia, loài hoa xuân biển và loài sứa. khi bề
mặt cơ thể của các sinh vật này tiếp xúc với một nơi nào đó thì các xung
thần kinh được truyển đi các hướng làm co các tế bào biểu mô ở thành cơ
thể , do đó động vật sẽ tránh xa các kích thích. Ở một vài loài ruột khoang có
xuất hiện thêm “ các đường dẫn truyền qua”. Chúng rất cần cho các hoạt
động phức tạp ví dụ như tác động bơi của loài sứa.
Bước cơ bản tiếp theo trong quá trình tiến hóa từ mạng lưới thần kinh đơn
giản là việc thân các tế bào thần kinh tập trung lại thành một cấu trúc gọi là
hạch thần kinh (ganglion). Dạng này có ở những động vật như giun, côn
trùng. Điều này làm rút ngắn khoảng cách liên lạc của các nơron với nhau,
và cho phép hình thành nhiều mối liên hệ qua lại giữa các nơron với nhau
hơn. Hơn nữa nó tạo cơ sơ cho hai hướng tiến hóa vô cùng quan trọng của
hệ thần kinh:
- Hình thành các trung khu thần kinh. Đó là quá trình tập trung toàn bộ các
hạch thần kinh lại để tạo hệ thần kinh trung ương chứa hầu như toàn bộ thân
của tế bào thần kinh. Hệ thần kinh trung ương liên lạc với cơ quan cảm giác
và phần còn lại của cơ thể thông qua cấu trúc của hệ thần kinh ngoại biên, đó
là các bó sợi thần kinh hay còn gọi là dây thần kinh. Trong các sợi thần kinh
có sợi mang thông tin đến trung ương thần kinh (các sợi hướng tâm), trong
khi đó lại có sợi mang thông tin vận động tới cơ và hạch (các sợi ly tâm).

não với tủy sống ở phía trước và nối tiểu não ở phía sau.
2.2 Cấu trúc và chức năng của tủy sống
2.2.1 Cấu trúc của tủy sống
Ở người lớn tủy sống là một ống chất trắng, bóng và dài 45cm và có đường
kính là 2cm. Nó nằm trong ống tủy sống, đi qua từng lỗ tủy của mỗi đốt
sống và được bao bọc gần như hết chiều dài của nó .Các dây thần kinh tủy
sống mang xung động đến tủy sống và ra khỏi nó qua các lỗ nhỏ tạo nên bởi
đốt sống xếp cạnh nhau. Kiểu cấu trúc này vẫn mang dấu tích của hệ thần
kinh phân đốt. Điều này thể hiện rất rõ trong quá trình phát triển phôi, nhưng
ngày càng mờ nhạt khi hệ thần kinh càng phát triển.
Mỗi dây thần kinh tủy sống đều phát triển bằng hai rễ thần kinh tách biệt
nhau gọi là rễ trước và rễ sau, nhưng sau đó nhập lại với nhau. Các dây thần
kinh tủy sống là các dây pha, nghĩa là các dây đều chứa các sợi thần kinh
xuất phát từ các nơron cảm giác và vận động . Các sợi cảm giác chỉ có thể đi
vào tủy sống qua rễ sau bởi các sợi cảm giác trong giai đoạn phát triển mọc
ra rất nhanh từ các nguyên liệu mào thần kinh. Ở người lớn, thân các tế bào
cảm giác nằm thành nhóm tách biệt với hệ thần kinh trung ương tạo thành
một chỗ lồi lên ở sừng sau của mỗi đốt sống gọi là hạch sừng sau.
Tất cả các sợi vận động rời tủy sống qua rễ trước. Rễ này không có chỗ lồi
lên bởi vì các nơron vận động phát triển từ tế bào nằm ở ống thần kinh của
phôi. Tuy nhiên ở tủy của người lớn, thân các nơron vận động nằm tập trung
vào một trung tâm hình con bướm gọi là chất xám.
Trong chất xám, các nơron vận động khu trú ở khu vực sừng trước và sừng
bên, trong khi đó nhiều những nơron trung gian có mặt ở các nơi trung gian
và sừng sau. Các sợi cảm giác đi vào sừng sau. Các sợi gai (dendrit) và thân
tế bào của tất cả các nơron đều không có vỏ bọc myelin, chúng lộ ra để có
thể tạo thành xinap. Do đó tất cả sự tiếp xúc xinap ở tủy sống đều hình
thành trong chất xám. Quanh chất xám là khu vực chất trắng chứa rất nhiều
sợi thần kinh dài. Rất nhiều sợi trong số này được cách điện bởi vỏ bọc
myelin và chính các vỏ bọc đó đã làm cho khu vực này có màu trắng. Các

trọng trong điều hòa hoạt động của cơ thể duy trì trương lực cơ.
- Dạng thứ hai của phản xạ tủy sống là phản xạ gấp. Ví dụ như khi người ta
dẫm phải một cái đinh. Cung phản xạ này thường có liên quan với một hay
nhiều nơron trung gian, do đó có thể có một số xynap ở tủy sống tham gia.
Các phản xạ gấp được gọi là các phản xạ đa xynap. Nhìn chung, khi bất cứ
khu vực nào của chân hay tay bị kích thích đau thì toàn bộ chân tay đều co
lại một cách nhanh chóng. Các phản xạ loại này rõ ràng là có chức năng bảo
vệ.
Mặc dù cung phản xạ có thể là một chuỗi các tế bào riêng lẻ, nhưng không
nên cho rằng phản xạ là một con đường quá đơn giản. Ví dụ như xung thần
kinh từ một thoi cơ đến một xynap, hiếm khi tác động đến một nơron vận
động riêng lẻ và nơron này lại có tới 6000 xynap từ các nguồn khác nhau.
Tương tự như vậy, mỗi nơron vận động lại nối với một số sợi cơ. Do đó nếu
chỉ có một nơron hoạt động thì cùng làm cho rất nhiều sợi cơ co.
Phản xạ có thể diễn ra bởi vì có rất nhiều nơron của các cung phản xạ song
song và các cung phản xạ kết hợp. Như vậy là duỗi một gân sẽ kích thích
nhiều thoi cơ và sản sinh ra nhưng xung động tại nhiều các nơron cảm giác.
Hàng trăm nơron vận động đã hoạt động để tạo ra hiện tượng co cơ.
Các phản xạ này bao gồm ho, chớp mắt và nuốt. Các phản xạ này rất giống
với các phản xạ của tủy sống, nhưng cung phản xạ của chúng có liên quan
nhiều với các dây thần kinh sọ não và não hơn là các dây thần kinh tủy sống
và tủy sống.
2.3 Cấu trúc và chức năng của não
2.3.1 Cấu trúc của não
Não cũng như tủy sống là một cấu trúc rỗng. Trong quá trình phát triển
phôi, phần trước của ống thần kinh phình to để tạo nên bọng não nguyên
thủy. Cẩu trúc này sau đó phát triển thành ba vùng riêng biệt là não trước,
não giữa, não sau. Các xoang rộng nằm trong vùng này được gọi là não thất.
Chúng chứa dịch não tủy và thông với ống trung tâm của tủy sống.
Các động vật có xươg sống bậc thấp ví dụ như cá, ba vùng não nói trên rất

bề mặt não. Kích thích điện ở bất kỳ điểm nào cùng gây nên vận động của
phần cơ thể tương ứng. Vì lý do nào đó cho đến nay người ta chưa biết các
bó thần kinh vận động từ vỏ não thường đi đến phía bên kia của cơ thể qua
tủy sống. Có nghĩa là phía bên trái của não điều khiển của vận động tùy ý
phía bên phải cơ thể và ngược lại.
Ngay phía sau rãnh trung tâm là vỏ não cảm giác sơ cấp nơi các xung động
cảm giác hướng tâm từ phía đối bên truyền đến và nó cũng tạo thành “bản
đồ” tương tự như trên. Kích thích điện các vùng này sẽ tạo cảm giác đau ở
các vùng cơ thể tương ứng. Các khu vực nằm riêng rẻ của vỏ não nhận
những tín hiệu có liên quan với thị giác (vỏ não thị giác sơ cấp) và thính giác
(vỏ não thính giác sơ cấp).
Phần còn lại của vỏ não được gọi là vỏ não liên hợp, chúng không có mối
liên quan rõ ràng với chức năng khác nhau của cơ thể, mặc dù vẫn có sự
định khu về mặt đại thể. Ví dụ như kích thích điện ở bất kỳ điểm nào của
vùng ngôn ngữ ở não người đều không tạo được những âm rõ ràng, nhưng
tiếng nói sẽ mất đi nếu những khu vực này bị tổn thương hay bị lấy đi bằng
phẫu thuật. Những tín hiệu này có liên quan với hoạt động trí tuệ bao gồm
sự suy nghĩ, học hành và trí nhớ.
Hai bán cầu đại não về cơ bản có chức năng giống nhau, nhưng thực ra
vẫn có những sai khác đáng chú ý. Ở những người thuận tay phải, bán cầu
trái chứa tất cả các vùng ngôn ngữ quan trọng và người ta nói nó có ưu thế
về ngôn ngữ. Bán cầu này cũng làm cho người có ưu thế tay phải. Bán cầu
phải có ưu thế về các chức năng khác, ví dụ như khả năng nhận ra đồ vật
bằng cảm thị giác phức tạp hơn. Tuy nhiên hai bán cầu đại não luôn có xu
hướng bổ sung cho nhau về các chức năng chung của toàn cơ thể ( người
thuận tay trái các chức năng ngôn ngữ không được bán cầu đại não trái chịu
trách nhiệm mà bán cầu phải sẽ ưu thế về chức năng ngôn ngữ).
2.3.2.2 Đồi não
Đồi não là phần sau của não trước ở loài động vật có xương sống cấp cao,
nó xử lý các tín hiệu nhận được từ các cơ quan cảm giác và truyển những

từ các phần khác của não. Những cử động tùy ý xuất phát từ bán cầu đại não,
nhưng tiểu não tham gia tạo ra một chương trình hoạt động chi tiết cho việc
thực hiện của cử động này. Nó đồng thời cũng điều hòa hoạt động của các
nhóm cơ khác, do đó cơ thể luôn giữa trạng thái thăng bằng. Các đường dẫn
truyền từ tiểu não đi đến các nơron vận động qua các bó đi xuống tủy sống .
2.3.2.6 Hành não
Hành não tạo thành khu vực chuyển tiếp giữa não và tủy sống. Nó chứa
những trung khu thần kinh chính điều hòa hoạt động thở và huyết áp.
2.4 Hệ thần kinh thực vật
Hệ thần kinh thực vật điều hòa rất nhều hoạt động không ý thức của cơ thể
, ví dụ như tiêu hóa và tiết mồ hôi. Nó bao gồm gần như toàn bộ những
nơron ly tâm, tức là những nơron mang xung động ra khỏi hệ thần kinh
trung ương. Cũng theo như tên gọi của nó thì hệ thần kinh thực vật điều hòa
hoạt động của chính bản thân nó và chịu sự kiểm soát một phần của hệ thần
kinh trung ương. Nó có tác động đối với hệ cơ trơn và các tuyến.
Hệ thần kinh thực vật được chia thành hai hệ riêng biệt là hệ giao cảm và hệ
phó giao cảm. Hai hệ này có tác dụng trái ngược nhau ở các cơ quan mà
chúng chi phối. Nhìn chung hệ thần kinh giao cảm chuẩn bị cho cơ thể tham
gia vào các hoạt động, trong khi hệ phó giao cảm thì có tác dụng làm cho cơ
thể bớt căng thẳng.
Các hạch chính của hệ thần kinh giao cảm nối với nhau thành những
chuỗi dài gọi là chuỗi hạch thần kinh giao cảm, chúng chạy song song với
tủy sống ở cả hai phía. Các sợi trước hạch đi ra từ hệ thần kinh trung ương
tới các hạch giao cảm rất ngắn, trong khi đó các sợi sau hạch đi tới các cơ
quan trong cơ thể thường dài. Hạch bụng thường nhận những sợi từ các hạch
giao cảm ở hai bên tủy sống , nhưng bản thân nó lại là cấu trúc đơn.
Axetylcolin là chất trung gian hóa học của hệ thần kinh giao cảm, nhưng
noradrenalin lại là chất trung gian hóa học của các xynap tận cùng nơi tiếp
xúc với tác bào. Do đó hoạt động của hệ thần kinh giao cảm được tăng
cường bởi các hoocmon adrenalin và noradrenlin tuần hoàn trong máu.

chế sự di chuyển các chất không có liên quan đến quá trình chuyển hóa của
não bao gồm cả protein,lipit, ure, và kháng sinh. Mặt khác các chất như
glucozo, oxy, ion Na
+
, ion K
+
rất cần cho não nên chúng được vận chuyển
qua hàng rào máu não rất nhanh.