Het zenuwstelsel is het meest complexe en sterk georganiseerde systeem van het lichaam. Het ontvangt informatie van zintuigelijke organen via zenuwen, geeft de informatie door via het ruggenmerg en verwerkt ze in de hersenen. Het zenuwstelsel stuurt de reacties van ons lichaam op de wereld en regelt ook de meeste van onze inwendige functies, van spierbewegingen en verwijding van de bloedvaten tot het leren van anatomische en fysiologische gegevens. Hoe regelt het dit alles? Door extreem snelle elektrische en chemische signalen tussen cellen te versturen.
De hersenen en het ruggenmerg vormen het centrale zenuwstelsel. Het perifere zenuwstelsel bestaat uit zenuwen en zintuigelijke organen.
Het centrale zenuwstelsel (CZS) en het perifere zenuwstelsel (PZS) zenden en verwerken samen zintuiglijke informatie en coördineren lichaamsfuncties. De hersenen en het ruggenmerg (het CZS) fungeren als het controlecentrum. Zij ontvangen gegevens en informatie van zintuigelijke organen en zenuwen in het hele lichaam, verwerken de informatie en zenden als reactie daarop commando’s uit. De zenuwbanen van het PNS dragen signalen in en uit. Twaalf paar hersenzenuwen verbinden de hersenen met de ogen, de oren en andere zintuigen en met de spieren van hoofd en nek. De 31 paren ruggenmergzenuwen vertakken zich vanuit het ruggenmerg naar de weefsels van de borstkas, de buik en de ledematen. Elke zenuw is verantwoordelijk voor het doorgeven van zintuiglijke informatie, het verzenden van motorische commando’s, of beide.
Neuronen in het zenuwweefsel zenden uiterst snelle signalen uit
Al het zenuwweefsel, van de hersenen tot het ruggenmerg tot de verste zenuwtak, is opgebouwd uit cellen die neuronen worden genoemd. Neuronen zijn “geladen” cellen: zij geleiden elektrische signalen om informatie door het hele lichaam door te geven. Een typisch neuron bestaat uit een cellichaam, dendrieten en een axon met een axonterminaal. De dendrieten ontvangen signalen van lichaamsweefsels of andere neuronen en geven deze door aan het cellichaam. Als een uitgaand signaal wordt geproduceerd, reist het snel langs het axon naar het axonuiteinde en verder naar het volgende neuron of de volgende doelcel. Deze geleidingscapaciteit stuurt informatie in alle richtingen langs zenuwbanen en door het centrale zenuwstelsel met een ongelooflijke snelheid. Ongeveer 100 miljard neuronen geven de hersenen hun verbazingwekkende verwerkingscapaciteit.
Neurotransmitters zijn de activatoren van het zenuwstelsel
Boodschappen van het zenuwstelsel reizen door neuronen als elektrische signalen. Wanneer deze signalen het uiteinde van een neuron bereiken, stimuleren zij het vrijkomen van chemische stoffen die neurotransmitters worden genoemd. Neurotransmitters verplaatsen zich over synapsen, ruimten tussen neuronen of tussen neuronen en andere weefsels en cellen in het lichaam. Neurotransmitters kunnen in twee soorten worden ingedeeld: excitatoire en inhibitoire. Prikkelende neurotransmitters stimuleren elektrische signalen in andere neuronen en bevorderen reacties van cellen in het lichaam. Inhibitoire transmitters remmen cellulaire signalen en reacties af. Via deze chemische stoffen regelt het zenuwstelsel de activiteit van spieren, klieren en de eigen zenuwbanen.
Het ruggenmerg zendt signalen van en naar de hersenen en regelt de reflexen
Het ruggenmerg is een langgerekte cilinder van neuronale cellichamen, axonbundels en andere cellen, beschermd door bindweefsel en bot. Hij staat in verbinding met de hersenen ter hoogte van de oblongata medulla en daalt af via de wervelkolom, de holle tunnel die wordt gevormd door de wervels van de wervelkolom. Het ruggenmerg maakt deel uit van het centrale zenuwstelsel en fungeert als een soort snelweg. Zintuiglijke informatie en motorische commando’s gaan op en neer, van en naar de hersenen. Deze signalen gaan met hoge snelheid het ruggenmerg in en uit via de spinale zenuwen, die “inputs en outputs” zijn en zich vertakken om de ledematen, de romp en het bekken te innerveren. Sommige inkomende signalen vereisen een eenvoudige en onmiddellijke reactie. Het ruggenmerg kan een reflexcommando in werking stellen zonder de hersenen erbij te betrekken.
De hersenen verbinden waarnemingen met complexe gedachten, geheugen en emoties
Het zenuwstelsel doet meer dan informatie toespitsen en commando’s verwerken.Waarom brengen bepaalde geuren onmiddellijk bepaalde herinneringen terug? Het antwoord lijkt te liggen in het limbisch systeem. Het limbisch systeem vormt twee gepaarde ringen in de hersenen, bestaande uit de hippocampus, de amygdala, de cingulate gyrus en de dentate gyrus, samen met andere structuren en traktaten. Net als andere segmenten van de hersenen is het limbisch systeem betrokken bij meerdere functies en niveaus van activiteit van het zenuwstelsel. Het helpt bij het verwerken van herinneringen en reuk – ons reukzintuig – en het verwerkt een verscheidenheid aan emoties. Het aroma dat uit een pan op het fornuis komt, kan je handen naar een lepel doen grijpen. Het kan ook een vroeg diner zijn en je blij, bedroefd of nostalgisch laten voelen.