7.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

ภาพ 7.1 แสดงตำแหน่งของสมอง ไขสันหลัง และเส้นประสาทของคน

7.1 เซลล์ประสาท

เซลล์ประสาท (Neuron หรือ Nerve Cell) ในระบบประสาทของคนประกอบด้วยเซลล์ประสาทประมาณ 10,000 ล้านถึง 100,000 ล้านเซลล์ โดยเซลล์ประสาทส่วนใหญ่จะอยู่ในสมอง จากการศึกษาพบว่าในช่วงที่อยู่ในครรภ์ เซลล์ประสาจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมาก คือ ประมาณ 250,000 เซลล์ต่อนาที เซลล์ประสาทของคนมีขนาดและรูปร่างแตกต่างกันออกไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับหน้าที่และตำแหน่งที่อยู่ของเซลล์ประสาทนั้น

1) ส่วนประกอบของเซลล์ประสาท

ส่วนประกอบของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์จะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ

1. ตัวเซลล์ (Cell Body หรือ Perikatyon) มีรูปร่างแตกต่างตามชนิดของเซลล์ประสาท ภายในมีนิวเคลียสและไซโทพลาซึมหรือนิวโรพลาซึม ซึ่งมีออร์แกแนลล์ชนิดต่าง ๆ เช่นเดียวกับเซลล์ทั่วไป ภายในไซโทพลาซึมของเซลล์ประสาทมีออร์กอแนลล์ที่สำคัญ คือ

1) นิสส์ บอดี (Nissl Body) เป็นออร์แกแนลล์ที่พบได้ในตัวเซลล์ประสาทที่เดนไดรต์ แต่จะไม่พบในแอกซอน ทำหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีนสำหรับนำไปสร้างเป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการนำกระแสประสาท

2) ไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) ออร์แกแนลล์นี้พบได้ทั้งในตัวเซลล์ เดนไดรต์และแอกซอน พบมากบริเวณปลายประสาทโดยเฉพาะปลายประสาทนำคำสั่งไมโทคอนเดรียทำหน้าที่สร้างพลังงานให้แก่เซลล์

3) กอลจิ บอดี (Golgi Body) มีลักษณะเป็นเส้นบาง ๆ เรียงขนานกันเป็นชั้น ๆ มีหนาที่เก็บสารโปรตีนที่นิสส์ บอดี สร้างขึ้นและเปลี่ยนแปลงโปรตีนบางส่วนเป็นไลโซโซม

ภาพ 7.2 แสดงลักษณะของเซลล์ประสาท

2. ใยประสาท (Nerve Fiber) เป็นส่วนที่แยกออกมาจากตัวเซลล์ มีลักษณะเป็นแขนงเล็ก ๆ จำนวนแขนงและความยาวของแขนงแตกต่างกันไปตามหน้าที่และตำแหน่งที่อยู่ ใยประสาทจำแนกออกเป็น 2 ประเภท คือ

1) เดนไดรต์ (Dendrite) เป็นส่วนของเซลล์ที่ยื่นออกไปเป็นแขนงสั้น ๆ แล้วแตกกิ่งก้านออกไปมากมาย เดนไดรต์ทำหน้าที่รับกระแสประสาทจากหน่วยรับความรู้สึก (Receptor) และรับกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทเซลล์อื่นเข้าสู่ตัวเซลล์

2) แอกซอน (Axon) เป็นส่วนของไซโทพลาซึมของเซลล์ประสาทที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ ส่วนปลายของแอกซอนจะแตกเป็นแขนงเรียกว่า Telodendron สำหรับใยประสาทที่มีความยาวมาก ๆ ทั้งเดนไดรต์และแอกซอนจะมีปลอก (Sheath) หุ้ม ดังนั้นถ้าพิจารณาลักษณะเซลล์ประสาทจากการมีหรือไม่มีปลอกหุ้มจะสามารถแบ่งชนิดของเซลล์ประสาทออกเป็น 2 พวก คือ

- ใยประสาทชนิดที่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม (Myelinated Nerve Fiber) เยื่อไมอีลินเกิดจากเซลล์ชวานน์ (Schwann Cell) ลักษณะของใยประสาทที่มีเยื่อไมอิลินหุ้มจะพบมีรอยคอดเป็นระยะ ตรงรอยคอดไม่มีเยื่อไมอิลินหุ้มเรียกว่า โนด ออฟ แรนเวียร์ (Node of Ranyier) ใยประสาทที่มีเยื่อไมอีลินหุ้มจะนำกระแสประสาทได้เร็วกว่า มาก คือ สามารถส่งกระแสประสาทได้ในอัตราเร็วถึง 120 เมตร/วินาที ในขณะที่ใยประสาทที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้มจะส่งกระแสประสาทได้ในอัตราเร็วเพียง 12 เมตร/วินาที เท่านั้น

- ใยประสามที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม (Monopolar Neuron) เป็นใยประสาทที่มีเซลล์ชวานน์หุ้มเพียงรอบเดียว ไม่มีการม้วนตัวหลาย ๆ รอย จึงไม่เกิดเป็นเยื่อไมอีลินหุ้มแอกซอนเหมือนแบบแรก เรียกใยประสาทที่มีลักษณะดังกล่าวว่าใยประสาทที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม

2) ชนิดของเซลล์ประสาท

1. จำแนกตามรูปร่าง สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

1) เซลล์ประสาทชั้นเดียว (Monopolar Neuron หรือ Unipolar Neuron) หมายถึง เซลล์ประสาทที่มีใยประสาทออกจากตัวเซลล์เพียงแขนงเดียว แล้วแตกเป็นแขนงย่อยอีก 2 แขนง คือเดนไดรต์กับแอกซอน เซลล์ประสาทชนิดนี้ส่วนใหญ่จะเป็นเซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่มีตัวเซลล์อยู่ในปมประสาท เช่น ที่ปมประสาทรากบนของไขสันหลัง (Dorsal Root Ganglion)

2) เซลล์ประสาทสองขั้ว หมายถึง เซลล์ประสาทที่มีแขนแตกออกจากตัวเซลล์ 2 แขนง โดยแขนงหนึ่งทำหน้าที่เป็นเดนไดรต์ ส่วนอีกแขนงหนึ่งทำหน้าที่เป็นแอกซอน ทั้งเดนไดรต์และแอกซอนจะมีความยาวใกล้เคียงกัน เซลล์ประสาทประเภทนี้ส่วนใหญ่ทำหน้าที่รับความรู้สึก เช่น เซลล์ประสาทรับความรู้สึกที่พบที่เรตินาของนัยน์ตา เซลล์ประสาทรับกลิ่นที่จมูก และเซลล์ประสาทที่รับความรู้สึกเกี่ยวกับความสั่นสะเทือนภายในหู เป็นต้น

3) เซลล์ประสาทหลายชั้น (Multipolar Neuron) เป็นเซลล์ประสาทที่มีแขนงยื่นออกจากตัวเซลล์หลายแขนงโดยมีเดนไดรต์หลาย ๆ แขนง แต่มีแอกซอนเพียงแขนงเดียว เซลล์ประสาทชนิดนี้จะมีเดนไดรต์สั้น แอกซอนยาว ในเซลล์ประสาทของคนจะพบเซลล์ประสาทนี้มากที่สุด เซลล์ประสาทหลายขั้วทำหน้าที่เป็นเซลล์ประสาทประสานงานและเซลล์ประสาทนำคำสั่ง พบมากที่สมองและไขสันหลัง

2. จำแนกหน้าที่การทำงาน สามารถจำแนกออกได้เป็น 3 ชนิด คือ

1) เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (Sensory Neuron หรือ Afferent Neuron) เป็นเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่รับความรู้สึกจากส่วนต่าง ๆ ของร่างกายแล้วนำกระแสประสาทไปยังระบบประสาทส่วนกลาง เซลล์ประสาทรับความรู้สึกอาจเป็นเซลล์ประสาทขั้วเดียว เช่น ที่พบในปมรากบนของไขสันหลัง หรืออาจเป็นเซลล์ประสาทชนิด 2 ขั้วก็ได้ เช่น เซลล์ประสาทรับกลิ่นที่จมูก เซลล์ประสาทรับเสียงที่หู และเซลล์ประสาทที่พบในเรตินาของนัยน์ตา เป็นต้น

2) เซลล์ประสาทนำคำสั่ง (Motor Neuron หรือ Efferent Neuron) เป็นเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่นำกระแสประสาทจากสมองหรือไขสันหลังไปยังหน่วยปฏิบัติงานซึ่งอาจเป็นกล้ามเนื้อหรือต่อมต่าง ๆ ในร่างกาย โดยทั่วไปเซลล์ประสาทนำคำสั่งจะเป็นเซลล์ประสาทประเภทหลายขั้ว

3) เซลล์ประสาทประสานงาน (Associative Neuron ) เป็นเซลล์ประสาทที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางส่งกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทเซลล์หนึ่งไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่งืพบในระบบประสาทส่วนกลางและเซลล์ประสาทประเภทหลายขั้ว

3) การทำงานของเซลล์ประสาท

1. การเคลื่อนที่ของกระแสประสาทในเซลล์ประสาท

การทำงานของเซลล์ประสาทเป็นผลมาจากการกระตุ้นให้มีกระแสประสาทเกิดขึ้นแล้วเคลื่อนที่หรือส่งไปตามเซลล์ประสาทที่อยู่ติดกันเป็นวงจร กระแสประสาทคุณสมบัติเหมือนกะแสไฟฟ้าที่สามารถวัดแรงเคลื่อนออกมาได้เป็นหน่วยมิลลิโวลท์ (mV) ซึ่งการกระตุ้นให้เกิดกระแสประสาทและการเคลื่อนที่ของกระแสประสาทนั้น เป็นผลมาจากปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงทางเคมี (Electrochemical Reaction) ของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ ซึ่งแบ่งออกไดเป็น 3 ชั้น

1) ก่อนกระตุ้น เซลล์ประสาทก่อนกระตุ้นอยู่ในสภาพปรกติ คือ ยังไม่มีกระแสไหลผ่าน หรือเรียกว่าเป็นการเห็นระยะพัก (Resting Stage)

2) เมื่อถูกกระตุ้น เซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้นด้วยความแรงของสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดกระแสประสาทได้เรียกว่า Threshold Stimulation และเมื่อเกิดกระแสประสาทขึ้นแล้วจะเกิดโดยตลอดตลอดในอัตราที่สม่ำเสมอ จนถึงปลายแอกซอนถึงแม้จะมีแรงกระตุ้นมากขึ้นก็ตามเยื่อหุ้มประสาทบริเวณที่ถูกระตุ้นจะเปลี่ยนแปลงสมบัติชั่วคราว โดยภายในเซลล์ประสาทจะเกิดการเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าเป็นบวก และผิวภายนอกเซลล์จะเปลี่ยนเป็นประจุลบ เรียกว่าการเกิด ดีโพราไรเซชัน การเปลี่ยนแปลงประจุไฟฟ้าที่ผิวเซลล์นี้จะกินเวลาทั้งหมดเพียง 2/100 วินาทีเท่านั้น และบริเวณนี้จะกลายเป็นจะกลายเป็นจุดเริ่มต้นที่กระตุ้นให้ใยประสาทบริเวณถัดไปเกิดดีโพราไรเซชันต่อไป ซึ่งจะดำเนินการต่อเนื่องกันไปตลอดเซลล์

3) การกลับสู่สภาพปรกติ เมื่อมีการนำกระแสประสาทผ่านบริเวณใดไปแล้ว ไฟฟ้าที่ผิวนอกเซลล์และผิวด้านในเซลล์กลับสู่สภาพปรกติเรียกว่า เกิดรีโพราไรเซชัน (Repolarization)

2. การถ่ายทอดกระแสประสาทจากเซลล์ประสาทหนึ่งไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง

การนำกระแสประสาทจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งของร่างกาย โดยการผ่านกระแสประสาทออกทางแอกซอนของเซลล์ประสาทไปยังเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทหนึ่งอีกเซลล์หนึ่งผ่านช่องแคบ ๆ ที่เรียกว่า ไซแบปส์ (Synapse) การถ่ายทอดกระแสประสาทผ่านไซแนปส์แบ่งออกได้ 2 แบบ คือ

1) ไซแนปส์ไฟฟ้า (Electrical Synapse) เป็นการถ่ายทอดกระแสประสาทในรูปของกระแสไฟฟ้าโดยตรงจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้เลย เพราะช่วงไซแนปส์แคบ พบในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำ

2) ไซแนปส์เคมี (Chemical Synapse) เป็นการถ่ายทอดกระแสประสาทในรูปของสารเคมี เกิดขึ้นกับเซลล์ประสาทที่มีช่วงไซแนปส์กว้าง (ประมาณ 200-500 อังสตรอม) สารเคมีทำหน้าที่นำกระแสประสาทเรียกว่า สารสื่อประสาท (Neurotransmitter) ซึ่งถูกสร้างขึ้นที่ถุงเล็ก ๆ ในไซโทพลาซึมตรงบริเวณปลายแอกซอน เราเรียกถุงที่บรรจุสารสื่อประสาทนี้ว่า Synaptic Vesicle

7.2 ศูนย์ควบคุมระบบประสาท

1) ระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System หรือ CNS)

ศูนย์ควบคุมของระบบประสาทซึ่งประกอบด้วยสมองไขสันหลังรวมเรียกว่า ระบบประสาทส่วนกลาง

สมองและไขสันหลังเป็นอวัยวะที่มีความสำคัญมาก ฉะนั้นจึงมีสิ่งห่อหุ้มเพื่อป้องกันอันตรายที่จะเกิดขึ้นกับอวัยวะเหล่านี้ ส่วนที่ห่อหุ้มอยู่นอกสุดคือ กะโหลกศีรษะและกระดูกสันหลัง ถัดเข้าไปคือเยื่อหุ้มสมองและเยื่อหุ้มไขสันหลังมีชื่อเรียกว่า Meninges เป็นแผ่นเยื่อแผ่นเดียวกันที่หุ้มอยู่โดยรอบสมองและไขสันหลังช่วยป้องกันอันตรายร่วมกับกะโหลกศีรษะ เยื่อหุ้มนี้มี 3 ชั้น คือ

(1) Dura Mater เป็นเยื่อหุ้มชั้นนอกสุดมีลักษณะเหนียวและหนา

(2) Arachnoid Membrane เป็นเยื่อหุ้มชั้นกลางมีลักษณะคล้ายใยแมงมุม ระหว่างเยื่อชั้นนอกกับเยื่อชั้นในมีช่องว่างเรียกว่า Subdura Space

(3) Pia Mater เป็นเยื่อหุ้มชั้นในสุด มีลักษณะเป็นเยื่อบาง ๆ หุ้มติดกับเนื้อสมองและไขสันหลังระหว่างเยื่อชั้นกลางกับเยื่อชั้นในมีช่องว่างเรียกว่า Subarachniod เป็นที่อยู่ของน้ำเลี้ยงสมองและไขสันหลัง

น้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลัง (Cerebro-Spinal Fluid) ในคนปรกติจะมีอยู่ประมาณ100-200 ลูกบาศก์เซนติเมตร จะอยู่ตามช่องต่าง ๆ ของสมองและไขสันหลัง และมีการไหลเวียนตลอดเวลาทั่วระบบประสาทส่วนกลาง

ภาพ 7.3 แสดงเยื่อหุ้มสมอง

หน้าที่ของน้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลัง มีดังนี้

1. ป้องกันการกระทบกระเทือนให้แก่ระบบประสาทส่วนกลางโดยเฉพาะสมองที่หนักประมาณ 1.4 กิโลกรัม หรือ 3 ปอนด์

2. นำอาหารและออกซิเจนมาเลี้ยงสมอง ในขณะเดียวกันก็นำของเสียต่าง ๆ ออกไปจากระบบประสาทส่วนกลางด้วย จากการศึกษาพบว่า ถ้าสมองขาดออกซิเจนเพียง 3-5 นาที จะทำให้เซลล์ประสาทของสมองตายได้

3. ช่วยกระจายฮอร์โมนจากต่อมใต้สมอง

4. ช่วยทำลายสิ่งแปลกปลอมทีมาทำอันตรายต่อระบบประสาทส่วนกลาง

5. ช่วยควบคุมสมองส่วนเมดัลลา ออบลองกาตา ให้ทำงานเป็นปรกติ

สมอง (Brain) เป็นส่วนที่ใหญ่และเจริญที่สุดของระบบประสาทส่วนกลาง เป็นส่วนของท่อประสาทเดิมที่ขยายพองออกจนโตเต็มกะโหลกศีรษะ ผนังของท่อมีเซลล์ประสาทและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน (Neuroglea) อยู่มากมาย เนื้อสมองแบ่งออกเป็น 2 ชั้น คือ

1) Gray Matter เป็นเนื้อสมองชั้นนอก เป็นที่รวมของเซลล์ประสาทที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม มองเห็นโพรโทพลาซึมได้ชัดเป็นสีเทา

2) White Matter เป็นเนื้อสมองชั้นใน เป็นที่รวมของใยประสาทจำนวนมากโดยมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันเชื่อมโยงยึดไว้อย่างแน่นหนาไม่ให้เคลื่อนที่ ใยประสาทเหล่านี้มีเยื่อไมอีลินหุ้มทำให้มองเห็นเป็นสีขาว เนื้อสมองชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นทางผ่านของกระแสประสาท

สมองของสัตว์ชั้นสูง เป็นศูนย์รวมของเส้นประสาทเพื่อทำงานเกี่ยวกับความคิด ความจำ ความฉลาด เชาว์ปัญญา รวมทั้งทำหน้าที่เป็นสถานีกลางเกี่ยวกับระบบประสาททั้งหมดอีกด้วย ในสัตว์ที่มีวิวัฒนาการของระบบประสาทสูงขึ้นจะมีสมองที่มีรูปร่างสลับซับซ้อนและมีคลื่นหยัก (Convulution) เพิ่มมากขึ้นด้วย คลื่นหยักเหล่านี้จะช่วยเพิ่มพื้นที่ของสมอง สัตว์ที่ฉลาดมากจะมีเคลื่อนหยักของสมองมากด้วย สัตว์ที่มีสมองใหญ่เมื่อเปรียบเทียบระหว่างน้ำหนักตัวและน้ำหนักสมอง สัตว์นั้นจะมีความฉลาดมากกว่าสัตว์ที่มีสมองเล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบอย่างเดียวกันดังตาราง

ตาราง แสดงการเปรียบเทียบน้ำหนักสมองและน้ำหนักตัวของสัตว์บางชนิด

ชนิดของสัตว์

น้ำหนักตัว

(กิโลกรัม)

น้ำหนักสมอง

(กิโลกรัม)

อัตราส่วน

น้ำหนักสมอง/น้ำหนักตัว

ช้าง

5,000

5

1/1,000

วาฬ

60,000

6

1/10,000

คน

75

1.5

1/50

จากตารางจะเห็นว่า แม้วาฬจะมีน้ำหนักตัวถึง 60,000 กิโลกรัม แต่มีน้ำหนักสมองเพียง 6 กิโลกรัม ในขณะที่คนมีน้ำหนักเพียง 75 กิโลกรัม แต่มีน้ำหนักสมองถึง 1.5 กิโลกรัม ดังนั้น เมื่อเปรียบเทียบอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักสมองต่อน้ำหนักตัวของคน วาฬ และช้าง จะได้ 1/50, 1/1,000 และ 1/10,000 ตามลำดับ

สมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังแบ่งออกเป็นสมองส่วนหน้า (Forebrain) สมองส่วนกลาง (Midbrain) และสมองส่วนท้าย (Hindbrain)

ปลาจะมีสมองส่วนกลางขนาดใหญ่ ส่วนสัตว์อื่น ๆ ตั้งแต่สัตว์เลื้อยคลานเป็นต้นไปจะมีสมองส่วนหน้าเจริญดี และจะขยายใหญ่ขึ้นตามลำดับ แต่สมองส่วนกลางกลับลดขนาดลง

ส่วนต่าง ๆ ของสมองคน เราอาจแบ่งสมองคนออกเป็น 3 ส่วน ดังนี้

1. สมองส่วนหน้า (Forebrain หรือ Prosencephalon) ในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำหน้าที่ของสมองส่วนนี้คือ แปลความรู้สึกในการดมกลิ่น แต่ในคนสมองส่วนนี้ได้พัฒนาขึ้นมากสำหรับทำหน้าที่ต่าง ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแปลความรู้สึกที่มาจากอวัยวะต่าง ๆ ทั่วร่างกาย เก็บข้อมูลในการจดจำนึกคิดและสติปัญญา การสั่งการควบคุมการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ภายใต้อำนาจจิตโดยมีการแบ่งการทำหน้าที่ออกเป็นส่วนต่าง ๆ ดังนี้

1.1 ออลแฟกตอรีบัลบ์ (Olfactory Bulb) เป็นส่วนที่อยู่หน้าสุดของสมอง ทำหน้าที่เกี่ยวกับการดมกลิ่น ในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำ เช่น ปลา สมองส่วนนี้จะเจริญดีมาก เพราะการดมกลิ่นเป็นสิ่งจำเป็นในการหาอาหาร แต่ในคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมชั้นสูง สมองส่วนนี้จะมีขนาดเล็กมาก ทำให้การรับรู้กลิ่นมีประสิทธิภาพต่ำกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำ

1.2 เซรีบรัม (Cerebrum) เป็นสมองส่วนที่มีขนาดใหญ่มากขึ้นตามการวิวัฒนาการจากสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำมาเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นสูง สมองส่วนนี้ของคนมีขนาดใหญ่มาก ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่เกิดจากการเรียนรู้ เช่น ความจำ (Memory) ความเฉลียวฉลาด (Intelligence) การตัดสินใจ (Judgment)  การคิดแก้ไขปัญหา (Conscious Thought) และการใช้มโนภาพ (Imagination) นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางควบคุมการทำงานของส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย เช่น การทำงานของกล้ามเนื้อ การมองเห็น การได้ยิน การดมกลิ่น การรับสัมผัส การพูดจาและการรับรู้ภาษาได้ด้วย สมองส่วนเซรีบรัมของคนมีคลื่นหยักของสมองจำนวนมาก ซึ่งสิ่งมีชีวิตที่มีคลื่นหยักของสมองมากจะฉลาดมาก

1.3 ทาลามัส (Thalamus) เป็นสมองส่วนที่อยู่ถัดจากเซรีบรัม มีลักษณะเป็นรูปกลมรี 2 ลูก วางอยู่เหนือสมองส่วนกลาง ทำหน้าที่เป็นสถานีถ่ายทอด (Relay Station) ของกระแสรับความรู้สึกที่ส่งเข้ามาแล้วแยกกระแสประสาทรับความรู้สึกนี้ส่งออกไปสังสมองส่วนที่เกี่ยวข้องกับกระแสประสาทนั้น ๆ และสามารถบอกความรู้สึกได้อย่างหยาบ ๆ โดยเฉพาะความรู้สึกเจ็บปวด แต่ไม่สามารถบอกตำแหน่งของความเจ็บปวดนั้นได้

1.4 ไฮโปทาลามัส (Hypothalamus) เป็นสมองส่วนหน้าที่อยู่ใต้ทาลามัส ภายในเนื้อสมองมีกลุ่มของตัวเซลล์ประสาทน้อย ทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการสำคัญต่าง ๆ ในการดำรงชีวิต เช่น ควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ถ้าต้องการระบายความร้อนออกจากร่างกายก็จะไปกระตุ้นหลอดเลือดที่ผิวหนังให้ขยายตัวพร้อมกับเพิ่มการทำงานของต่อมเหงื่อ ถ้าต้องการเก็บรักษาความร้อนของร่างกายก็จะไปกระตุ้นให้หลอดเลือดที่ผิวหนังหดตัวพร้อมกับเพิ่มอัตราเมตาบอลิซึม นอกจากนี้ยังควบคุมเกี่ยวกับสมดุลน้ำในร่างกาย การหลั่งฮอร์โมนจากต่อมใต้สมอง การเต้นของหัวใจ ความดันโลหิต การตื่นการหลับ ความรู้สึกอยากรับประทานอาหาร เซลล์ประสาทในไฮโปทาลามัสส่วนมากเป็น Neurosecretory Cell ซึ่งทำหน้าที่สร้างฮอร์โมนมาควบคุมการทำงานของต่อมใต้สมอง เช่น ฮอร์โมน Prolectin และ Releasing Homone

2. สมองส่วนกลาง (Midbrain หรือ Mesencephalon) เป็นส่วนที่อยู่ถัดจากสมองส่วนหน้า พวกสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำ เช่น ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก สัตว์เลื้อยคลานจะมีสมองส่วนกลางขนาดใหญ่และมีลักษณะเป็นพูกลม ๆ ยื่นออกมาเรียกว่า ออปติกโลป (Optic Lope) ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางถ่ายทอดความรู้สึกเกี่ยวกับการมองเห็นและการได้ยิน สำหรับในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นสูง สมองส่วนนี้จะลดขนาดลงและถูกสมองส่วนอื่นปิดทับเอาไว้ เช่น ในคนและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมอื่น ๆ จะมีออปติกโลปอยู่ 4 พูเล็ก ๆ เรียกว่า Corpora Quadrigemina

3. สมองส่วนท้าย (Hindbrain) เป็นส่วนท้ายสุดของสมองถัดจากสมองส่วนกลางและเป็นส่วนที่ติดต่อกับไขสันหลัง สมองส่วนท้ายของคนแบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

3.1 เซรีเบลลัม (Cerebellum) อยู่หลังเซรีบรัมโดยมีร่องตามขวาง (Transverse Fissure) กั้นอยู่ระหว่างเซรีบรัมกับเซรีเบลลัม พื้นผิวด้านนอกของเซรีเบลลัมมีลักษณะเป็นคลื่นหยักเช่นกันแต่น้อยกว่าเซรีบรัม ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ โดยทำงานประสานกับสมองส่วนเซรีบรัม ควบคุมท่าทาง ควบคุมการทรงตัว สัตว์ที่เคลื่อนไหวได้ 3 มิติ เช่น ปลา นก ซึ่งจะมีสมองส่วนนี้เจริญดีมาก ทำให้สัตว์ดังกล่าวมีความคล่องตัวมากในการเคลื่อนไหวในระดับต่าง ๆ สำหรับในคนถ้าสมองส่วนนี้พิการจะทำให้เสียการทรงตัว มือสั่น (Tremores) ระบบการทำงานของกล้ามเนื้อลายไม่ประสานกัน

3.2 พอนส์ (Pons) อยู่ด้านหลังเซรีเบลลัม เป็นที่อยู่ของเส้นประสาทสมองคู่ที่ 5, 6, 7 และ 8 เซลล์ประสาทของพอนส์จะทำหน้าที่ถ่ายทอดความรู้สึกจากเซรีบรัมไปยังเซรีเบลลัม เพื่อควบคุมอวัยวะบางอย่างที่อยู่บริเวณศีรษะ เช่น การหลับตา การยิ้ม การยักคิ้ว การหลั่งน้ำลาย การเคี้ยวอาหาร นอกจากนี้ ยังเป็นที่อยู่ของเซลล์ประสาทประสานงานเกี่ยวกับการได้ยิน การรับรู้ และการทรงตัวจากหูอีกด้วย

3.3 เมดัลลา ออบลองกาตา (Medulla Oblongata) เป็นส่วนท้ายสุดของสมองอยู่ติดกับไขสันหลัง และมีรูปร่างคล้ายกับไขสันหลังมาก เป็นที่อยู่ของเส้นประสาทสมองคู่ที่ 9, 10, 11 และ 12 ทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมการทำงานของอวัยวะสำคัญหลายอย่าง เช่น การทำงานของหัวใจ การหายใจ การไหลเวียนของเลือด และทำหน้าที่รับกระแสประสาทจากไขสันหลังไปยังสมองส่วนซีรีบรัม สมองส่วนนี้นับว่ามีความสำคัญมากที่สุด ถ้าเกิดอันตรายกับสมองส่วนนี้ทำให้ถึงแก่ความตายทันที

ไขสันหลัง (Spinal Cord) เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทส่วนกลาง อยู่ต่อจากสมองส่วนเมดัลลา ออบลองกาตา

ไขสันหลังมีลักษณะเป็นรูปแท่งทรงกระบอกและมีเยื่อหุ้มไขสันหลังปกคลุมอยู่ ไขสันหลังอยู่ในกระดูกสันหลังตั้งแต่กระดูกสันหลังข้อแรกมาสิ้นสุดที่กระดูกบั้นเอวข้อที่ 1 หรือ ขอบบนของกระดูกบั้นเอวข้อที่ 2 แต่เยื่อหุ้มไขสันหลังจะหุ้มลงไปจนถึงกระดูกสันหลังข้อสุดท้าย ดังนั้น จากกระดูกบั้นเอวข้อที่ 1 ลงมาจะไม่มีเนื้อไขสันหลังอยู่เลยแต่มีเส้นประสาทที่ออกมาจากไขสันหลัง ในการเจาะเอาน้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลังสามตรวจ หรือฉีดยาชาสำหรับการผ่าตัด แพทย์จะฉีดเข้าไปในบริเวณต่ำกว่ากระดูกบั้นเอวข้อที่ 2 ลงไป ส่วนใหญ่จะแทงเข็มลงไประหว่างกระดูกบั้นเอวข้อที่ 4 ต่อกับข้อที่ 5 เพราะเป็นตำแหน่งที่ไม่เป็นอันตรายต่อไขสันหลัง

2) ระบบประสาทรอบนอก

ระบบประสาทรอบนอกทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อลาย ที่ยึดติดกับกระดูกให้เคลื่อนไหวหรือทรงตัวได้ตามต้องการ ประกอบด้วยเส้นประสาทสมองและเส้นประสาทไขสันหลัง

เส้นประสาทสมอง (Cranial Nerve หรือ CN) เป็นเส้นประสาทที่ออกมาจากสองโดยแยกออกเป็นคู่ ๆ ในสัตว์พวกปลาและสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกมีเส้นประสาทสมองอยู่ 10 คู่ ส่วนสัตว์เลื้อยคลาน สัตว์ปีก และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมจะมีเส้นประสาทสมอง 12 คู่ เส้นประสาทสมองของคน มีทั้งเส้นประสาทรับความรู้สึก (Sensory Nerve) เส้นประสาทนำคำสั่ง (Motor Nerve) และเส้นประสาทผสม (Mixed Nerve)

เส้นประสาทไขสันหลัง (Spinal Nerve หรือ SN) เป็นเส้นประสาทแบบผสมทั้งหมด แยกออกจากไขสันหลังเป็นคู่ ๆ มีทั้งหมด 31 คู่ โดยมีส่วนโคนตอนที่ติดกับไขสันหลังแยกออกเป็น 2 ราก คือ รากบน (Dorsal Root) มีเซลล์ประสาทแบบขั้วเดียวซึ่งมีใยประสามแยกออกจากตัวเซลล์ 2 แขนง โดยแขนงหนึ่งไปติดต่อกับอวัยวะรับความรู้สึก อีกแขนงหนึ่งจะเข้าสู่เนื้อสีเทาของไขสันหลัง ส่วนรากล่าง (Ventral Root) เป็นที่อยู่ของเซลล์ประสาทนำคำสั่งเพื่อนำกระแสประสาทไปยังหน่วยปฏิบัติงาน

7.3 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

ตาราง แสดงการเปรียบเทียบการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ

อวัยวะ

ระบบพาเทติก

ระบบพาราซิมพาเทติก

กล้ามเนื้อม้านตา

กล้ามเนื้อม้านตาตามแนวรัศมีหดตัวทำให้ม้านตาเปิดกว้าง

กล้ามเนื้อม้านตาตามแนวรอบวงหดตัวทำให้ม้านตาแคบลง

หลอดเลือดอาร์เทอรี

บีบตัวความดันเลือดสูง

คลายตัวความดันเลือดต่ำ

ต่อมน้ำตา

กระตุ้นให้หลั่งน้ำตาออกมากมากกว่าปรกติ

ควบคุมให้การหลั่งน้ำตาตามปรกติ

หัวใจ

เต้นแรงและเร็วขึ้นทำให้หลอดเลือดที่ไปเลี้ยงหัวใจขยายตัว

เต้นช้าและเบาลง

กล้ามเนื้อบังคับเลนส์ตา

บีบตัวเมื่อมองใกล้

คลายตัวเมื่อมองภาพไกล ๆ

ต่อมน้ำลาย

กระตุ้นการสร้างเมือกทำให้น้ำลายเหนียวและลดการหลั่งน้ำลาย

ลดการสร้างเมือกทำให้น้ำลายใสและเพิ่มการหลั่งน้ำลาย

กระเพาะและลำไส้

ห้ามการเคลื่อนไหวแบบเพอ ริสทัลซิส (Peristasis) ยับยั้งการหลั่งน้ำลาย

กระตุ้นการเคลื่อนไหวแบบเพอริสทัลซิส

ต่อมหมวกไตชั้นใน

กระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนอะดรีนาลีนและนอร์อะดรีนาลีน

-

ตับ

กระตุ้นการขยายตัวของไกลโคเจนยับยั้งการหลั่งน้ำดี

กระตุ้นการหลั่งน้ำดี

ตับอ่อน

ยับยั้งการหลั่งน้ำย่อยและฮอร์โมนจากตับอ่อน

กระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนอินซูลินและน้ำย่อย

ม้าม

กระตุ้นให้มีการบีบตัว นำเลือดเข้าสู่ระบบหมุนเวียนเลือดได้มากขึ้น

-

กระเพาะปัสสาวะ

ทำให้กระเพาะปัสสาวะคลายตัว ห้ามไม่ให้ปัสสาวะ

กระตุ้นให้กระเพาะปัสสาวะบีบตัวและขับปัสสาวะ

ปอด

กระตุ้นให้กล้ามเนื้อปอดขยายออกทำให้หายใจได้คล่องขึ้น

กระตุ้นให้กล้ามเนื้อปอดบีบตัว

ต่อมเหงื่อ

กระตุ้นการขับเหงื่อ

-

ถุงน้ำดี

คลายตัวห้ามการหลั่งน้ำดี

บีบตัวให้มีการหลั่งน้ำดี

กล้ามเนื้อโคนขน

กระตุ้นให้ขนลุกตั้งชัน

-

ตาราง แสดงการเปรียบเทียบโครงสร้างและหน้าที่ของระบบประสาทในอำนาจจิตใจและระบบประสาทอัตโนมัติ (นอกอำนาจจิตใจ)

โครงสร้างและหน้าที่

ระบบประสาทในอำนาจจิตใจ

ระบบประสาทอัตโนมัต

1. รูปร่าง

 

 

1) หน่วยปฏิบัติงาน

กล้ามเนื้อลาย

กล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจ และต่อมต่าง ๆ

2) ปมประสามนอกระบบประสาท

ไม่มี

มี

3) จำนวนเซลล์ประสาท

หนึ่งเซลล์

สองเซลล์

4) ใยประสาท

มีเยื่อไมอีลีนหุ้ม

ใยประสาทก่อนไซแนปส์ (Peganglionic) มีเยื่อไมอีลินหุ้มแต่ใยประสาทหลังไซแนปส์ (Poastganglionic) เป็นชนิดไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม

5) ขนาดและความเร็วในการนำกระแสประสาท

เซลล์ประสาทมีขนาดใหญ่และสามารถนำกระแสประสาทได้เร็ว

เซลล์ประสาทมีขนาดเล็กและนำกระแสประสาทได้ช้า

2. หน้าที่

 

 

1) การออกฤทธิ์ต่อหน่วยปฏิบัติงาน

กระตุ้น

อาจกระตุ้นหรือยับยั้งการทำงานก็ได้

2) ผลต่ออวัยวะที่ไปหล่อเลี้ยงถ้าตัดประสารออก

อัมพาตและฝ่อไป

ยังสามารถทำงานได้

3) บทบาทการทำงาน

ในอำนาจจิตใจเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมนอกร่างกาย

นอกอำนาจจิตใจ ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมนอกร่างกาย

4) สารสื่อประสาท

แอซีทิลโคลีน

แอซีทิลโคลินและอะดรีนาลีน