Sistemul nervos central: anatomie, functii si rolul sau vital

Sistemul nervos central (SNC-ul) reprezinta nucleul functional si structural al intregului sistem nervos uman, cu rol in integrarea, coordonarea si reglarea tuturor functiilor organismului. Intr-un sens restrans, sistemul nervos central este alcatuit din encefal (creier) si maduva spinarii, care controleaza activitatea musculara, secretia glandulara, perceptiile senzoriale (indiferent de care ar fi natura acestora), rationamentul, memoria, emotiile, comportamentul si constiinta. De fapt, SNC-ul nu doar ca asigura viata, dar defineste si unicitatea identitara a fiecarui individ. De-a lungul istoriei, intelegerea sistemului nervos central a evoluat considerabil.

In Antichitate, Hipocrate a inuit rolul creierul ca „organ al mintii”, dar abia in secolul al XVII-lea, cu Descartes si Vesalius, s-au pus bazele neuroanatomiei moderne. In secolele XIX si XX s-au facut descoperire majore privind localizarea functiilor cerebrale (ariile Broca, Wernicke), impulsul nervos (Caja, Sherrington) si neuroplasticitatea. Astazi, progresul neurostiintelor si al imagisticii functionale (fRMN, PET) continua sa ne ofere informatii pretioase privitoare la cum functioneaza si este organizat sistemul nervos central in intregul ansamblu biologic uman. Intr-un fel, sistemul nervos este un „supercomputer biologic” care functioneaza in permanenta.

Ce este sistemul nervos central?

Sistemul nervos central este una dintre cele doua mari componente ale sistemului nervos, cealalta fiind sistemul nervos periferic. SNC este alcatuit din creier (encefal) si maduva spinarii. Rolul sau este de a procesa informatiile primite de la receptorii senzoriali si de a genera comenzi motorii si raspunsuri autonome sau voluntare catre efectori. De asemenea, acesta este implicat in sustinerea unor functii cerebrale superioare – gandirea, perceptia constienta, emotia, planificarea si memoria (desi acestea pot fi observate si la alte specii, nu doar la om).

Creierul, aflat in cutia craniana, este „centrul functional suprem”, iar maduva spinarii, protejata de coloana vertebrala, asigura conexiunea intre creier si restul organismului. Desi pare bine delimitat, sistemul nervos central functioneaza in stransa colaborare cu sistemul nervos periferic (SNP) si cel autonom (SNA), formand un ansamblu complex de retele neuronale aflate in permanenta activitate si in permanenta conexiune.

Sistemul nervos central – descriere anatomica

Structural si anatomic, sistemul nervos central este format din encefal (creierul propriu-zis) si maduva spinarii. Encefalul este alcatuit, la randul sau, din mai multe structuri principale:

Creierul mare (telencefalul)

Este partea cea mai voluminoasa a encefalului, formata din cele doua emisfere cerebrale. Include cortexul cerebral, responsabil de functiile cognitive superioare, si structurile subcorticale precum ganglionii bazali (implicati in controlul miscarilor), sistemul limbic (emotii, memorie) si capsulele interne (tracturi de fibre).

Diencefalul

Este situat sub emisferele cerebrali si include talamusul (centru de retransmisie senzoriala) si hipotalamusul (controlul homeostaziei si sistemului endocrin), precum si epitalamusul si subtalamusul.

Trunchiul cerebral

Cuprinde mezencefalul, puntea lui Varolio (pons Varolii) si bulbul rahidian. Este responsabil pentru reflexele vitale (respiratie, ritm cardiac), tonusul postural si integrarea motosenzoriala. De aici pornesc si majoritatea nervilor cranieni.

Cerebelul

Situat in fosa posterioara a craniului, controleaza coordonarea motrica, echilibrul si precizia miscarilor.

Maduva spinarii, cealalta componenta principala din sistemul nervos central, se intinde de la nivelul gaurii occipitale (foramen magnum) pana la nivelul L1-L2, in canalul vertebral. Este organizata segmentar si contine centrii reflexi spinali. Este sediul traseului fibrelor nervoase ascendente (senzitive) si descendente (motorii), functionand ca punte intre periferie si encefal.

Contine substanta cenusie centrala (cu corni anteriori si posteriori) si substanta alba periferica (cu fascicule ascendente si descendente). Structurile din sistemul nervos central sunt acoperite de meninge (dura mater, arahnoida, pia mater) si sunt sustinute metabolic de lichidul cefalorahidian, care circula in spatiile ventriculare si subarahnoidiene.

Sistemul nervos central – roluri si functii

Functiile sistemului nervos central sunt distribuite in mod ierarhic si in functie de structuri, fiecare componenta avand un rol specific, dar interconectat cu celelalte. Aceste functii sunt impartite in:

Functii senzoriale

Receptionarea si interpretarea stimulilor proveniti din mediu (exteroceptie) sau din interiorul corpului (interoceptie). Cortexul somatosenzitiv, aria vizuala occipitala, aria auditiva temporala si cortexul olfactiv din sistemul nervos central sunt specializate in acest sens.

Functii motorii

Initierea, coordonarea si reglarea miscarilor voluntare si involuntare. Cortexul motor primar, cerebelul si nucleii bazali colaboreaza pentru precizia si adaptarea miscarilor. Trunchiul cerebral si maduva spinarii mediaza reflexele.

Functii vegetative

Reglarea automata a functiilor vitale precum respiratia, circulatia, digestia si termoreglarea. Hipotalamusul este centrul de comanda al sistemului nervos autonom, integrand semnale endocrine si neuronale.

Functii cognitive superioare

Gandirea abstracta, rationamentul, planificarea, luarea deciziilor si constiinta de sine sunt mediate de cortexul prefrontal. Aria Broca (vorbirea) si aria Wernicke (intelegerea limbajului) din sistemul nervos central sunt esentiale pentru comunicare.

Functii mnestice

Procesul de invatare si memorare implica hipocampul, cortexul temporal medial si structuri limbice. Consolidarea memoriei de scurta durata in memorie de lunga durata este un proces critic pentru invatare, asigurat de structuri din sistemul nervos central.

Functii afective si sociale

Emotiile, atasamentul, empatia si reglarea afectului sunt coordonate prin sistemul limbic, parte din sistemul nervos central, cu influente corticale si subcorticale.

Functii endocrine

Structuri din sistemul nervos central, in special hipotalamusul, regleaza secretia hormonala prin controlul glandei pituitare (hipofiza).

De ce este absolut vital sistemul nervos central?

Sistemul nervos central este vital deoarece orchestreaza intreaga activitate a organismului, de la nivel celular pana la comportamente complexe. Fara sistemul nervos central, organismul ar fi incapabil sa raspunda la stimuli, sa mentina homeostazia interna sau sa asigure functionarea normala a organismului. Intreruperea functiei SNC-ului – fie prin trauma, accident vascular cerebral, infectie sau boala neurodegenerativa – duce la dizabilitati severe, coma sau deces.

Spre deosebire de alte organe, regenerarea neuronala in sistemul nervos central este limitata. Leziunile sunt adesea ireversibile, ceea ce face ca preventia, diagnosticul precoce si interventia terapeutica sa fie prioritare. Din acest motiv, neurostiintele, neuroprotectia si neuroregenerarea constituie domenii-cheie ale medicinei moderne.

Curiozitati despre sistemul nervos central

1. Creierul uman contine aproximativ 86 de miliarde de neuroni, fiecare avand pana la 10.000 de conexiuni sinaptice, formand un total estimat de peste 100 de trilioane de conexiuni;
2. Desi reprezinta doar aproximativ 2% din masa corporala, creierul consuma 20% din oxigenul si glucoza totale utilizate de organism in repaus (metabolismul bazal);
3. Mielina, invelisul fosfolipidic al axonilor, permite propagarea rapida a impulsului nervos –  viteza acestuia poate atinge 120 m/s;
4. Neuroplasticitatea permite reorganizarea circuitelor neuronale chiar si la varste inaintate, proces esential pentru reabilitarea post-AVC sau invatarea de noi abilitati;
5. Un creier adult poate stoca echivalentul a aproximativ 2,5 petabytes (peste 1 milion de gigabytes) de informatie – mai mult decat majoritatea serverelor moderne;
6. In timpul somnului REM, activitatea electrica a creierului este similara cu cea din starea de veghe, reflectand intensitatea proceselor de consolidare a memoriei pe care structurile din sistemul nervos central le asigura;
7. Cortexul cerebral, structura importanta din sistemul nervos central, are o suprafata de aproximativ 2.5 m² cand este complet desfasurat, fiind strans pliat in girusuri si santuri pentru a incapea in cutia craniana.

Surse:

https://www.msdmanuals.com/home/quick-facts-brain-spinal-cord-and-nerve-disorders/biology-of-the-nervous-system/overview-of-the-nervous-system

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK542179/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK442010/