中枢神经系统是调节某一特定生理功能的神经元群。如呼吸中枢、体温调节中枢、语言中枢等等。
通常,一些简单的反射中枢范围较窄,如膝跳反射的中枢在腰部脊髓,角膜反射中枢在脑桥。
但调节某一复杂生命活动的中枢,其范围却很广,如调节呼吸运动的中枢分散在延髓、脑桥、下丘脑以及大脑皮层等部位,而延髓呼吸中枢是基本的,其余各级中枢通过影响延髓呼吸中枢来调节呼吸运动。
可见反射中枢并非仅是中枢神经系统内某一局限的孤立区域。即使同一水平的某一神经中枢内部各个神经元之间,也还有错综复杂的联系,它们相互影响,决定着这个中枢的机能活动状态。
神经中枢的活动,可以通过神经纤维直接作用于效应器,也可通过体液途径间接作用于效应器,这个体液途径就是指内分泌调节。
由于各种反射的神经中枢有确定的位置,故检查某一反射的表现或直接观察某些效应器官的活动,可以推测中枢的机能变化,用以诊断疾病或判断病情。
如角膜反射的中枢在脑桥,用棉絮轻触角膜边缘,正常反应为闭眼,如角膜反射迟钝或消失,则表示脑桥损伤或昏迷;
跟腱反射的中枢位于骶髓1~2节,叩打跟腱,正常应出现足向跖面屈曲,如跟腱反射减弱或消失,则提示相应中枢损伤。
中枢神经系统像是一部容器巨大的信息加工器,加工的结果可以出现反射活动、产生感觉或记忆。
例如动物遇到伤害性的东西,会逃避躲开,这是一种反射动作。
在这个反射动作中,伤害性刺激所引起的信息,传入中枢,经过中枢的加工,再经运动神经传出,引起了肌肉的活动。
中枢神经系统接受传入信息后,可以传到脑的特定部位,产生感觉,这一点在人类是可以根据主观的经验明确地报告出来的,在动物或许也有同样或类似的“感受”。
有些感觉信息传入中枢后,经过学习的过程,还可在中枢神经系统内留下痕迹,成为新的记忆。
中枢神经系统在完成上述功能活动时,有一个非常重要的特征,即协调与整合。协调指整体作用中的各个作用结合成为和谐运动的过程。
整合是指把单独的、部分的活动变成为一个完整的活动过程。在这里,输出不再与输入呈一对一的关系,可以是多个输入,转化成单个输出,或者相反。
例如,当左腿屈曲时,右腿为了支持体重一般都是伸直的,而左腿屈肌是收缩的,伸肌却是松弛的。这些活动都体现了中枢神经系统的协调与整合作用。
网状神经系统起源于神经外胚层,由神经管和神经嵴分化而成。
神经管:人胚第3周初,脊索诱导其背侧中线的外胚层,神经外胚层形成神经管,神经管前段膨大,衍化为脑,后段较细,衍化为脊髓。
神经嵴:在神经管形成过程中,神经褶边缘的一些神经外胚层细胞随神经管的形成而下陷,在神经管外侧形成左右两条细胞索,称神经嵴,神经嵴分化为周围神经系统的神经节、神经胶质细胞和肾上腺髓质嗜铬细胞等。
神经管上皮发育:早期的神经板为单层柱状上皮,称神经上皮。当神经管形成后,管壁变为假复层柱状上皮。
早期结构:内界膜:神经管腔内面的一层膜;神经上皮细胞:假复层柱状上皮细胞;外界膜:为上皮的基膜。
结构发育:内界膜原来的神经上皮细胞停止分化,变成一层立方形或矮柱状细胞,称室管膜层。
套层:神经上皮细胞不断分裂增殖,部分细胞迁至神经上皮细胞的外周,成为成神经细胞。
之后,神经上皮细胞又分化出成神经胶质细胞,也迁至神经上皮细胞的外周。
于是,在原神经上皮细胞的外周由成神经细胞和成胶质细胞构成一层新细胞层,称套层。
边缘层:套层的成神经细胞起初为圆球形,很快长出突起,突起逐渐增长并伸至套层外周,形成一层新的结构,称边缘层。
随着成神经细胞的分化,套层中的成胶质细胞也分化为星形胶质细胞和少突胶质细胞,并有部分细胞进入边缘层。
神经细胞发育成神经细胞属分裂后细胞,一般不再分裂增殖。
起初为圆形,称无极成神经细胞,以后发生两个突起,成为双极成神经细胞,双极成神经细胞朝向神经管腔一侧的突起退化消失,成为单极成神经细胞。
伸向边缘层的一个突起迅速增长,形成原始轴突,单极成神经细胞内侧端又形成若干短突起,成为原始树突。
于是成为多极成神经细胞,各极成神经细胞进一步生长分化为各极神经细胞。
胶质细胞发育胶质细胞的发生晚于神经细胞,成胶质细胞首先分化为各类胶质细胞的前体细胞,即成星形胶质细胞和成少突胶质细胞;
成星形胶质细胞分化为原浆性和纤维性星形胶质细胞;成少突胶质细胞分化为少突胶质细胞;神经胶质细胞始终保持分裂增殖能力。
组织发生:神经管的下段分化为脊髓脊髓基本保持了上述五层结构:内界膜、室管膜层成为室管膜、套层分化为脊髓灰质、边缘层分化为白质、外界膜,其管腔演化为脊髓中央管。
套层演化形成腹侧左右两个基板背侧,左右两个翼板顶壁和底壁为顶板和底板界沟,前正中裂,后正中隔。
神经管的两侧壁由于套层中成神经细胞和成胶质细胞的增生,而迅速增厚腹侧部形成左右两个基板基板形成。
脊髓灰质前角背侧部形成左右两个翼板,翼板形成脊髓灰质后角若干成神经细胞聚集于基板和翼板之间,形成脊髓灰质侧角。
神经管顶壁和底壁都薄而窄,分别形成顶板和底板。
由于基板和翼板的增厚,在神经管的内表面出现了左右两条纵沟,称界沟。