Jaki jest związek między mózgiem a układem nerwowym?

U wyższych zwierząt, w tym ludzi, mózg i układ nerwowy są fizycznie połączone. Oba składają się ze specjalistycznych komórek zwanych komórkami nerwowymi lub neuronami. Technicznie mózg jest częścią układu nerwowego, wraz z rdzeniem kręgowym i pojedynczymi komórkami nerwowymi rozmieszczonymi w całym ciele. Jednak w medycynie i biologii mózg i układ nerwowy są często uważane za oddzielne narządy i oba stanowią specjalizowane dziedziny badań. Narządy te są odpowiedzialne za myśli, odczucia i reakcje na bodźce zewnętrzne.

Mózg i układ nerwowy są zbudowane w całości z neuronów. W przeciwieństwie do innych komórek, które są mikroskopijnie małe, pojedyncze neurony mogą mieć u ludzi nawet 3 stopy (1 metr). U większych zwierząt mogą być jeszcze dłuższe; na przykład w żyrafach pojedynczy neuron może osiągnąć 15 stóp (5 metrów). W ciele neurony rozciągają się do wszystkich kończyn, zapewniając uczucie, ból i dotyk. W mózgu miliardy neuronów są ściśle zgrupowane w złożoną sieć zdolną do wysoce zaawansowanych procesów.

Neurony wykorzystują sygnały chemiczne i elektryczne do komunikowania się ze sobą oraz z innymi komórkami. Sygnały te są przekazywane z bardzo dużą prędkością przez mózg i układ nerwowy. Jeśli na przykład ktoś uderzy się w palec u nogi, komórki nerwowe w stopie automatycznie rejestrują ból, a także inne odczucia, takie jak nagłe zatrzymanie ruchu i ogólny kształt uderzonego obiektu. Wszystkie te odczucia przenoszone są przez neurony w nogach do rdzenia kręgowego, a następnie do mózgu, zwykle w mniej niż jedną sekundę. Mózg z kolei kieruje instynktownymi reakcjami, takimi jak wycofanie stopy z raniącego obiektu, a także reakcjami dobrowolnymi, jak krzyk bólu.

Zarówno mózg, jak i układ nerwowy składają się z neuronów, ale w mózgu komórki te mają niewiarygodnie złożoną organizację i wyspecjalizowaną funkcję. Aksony, komunikujące się ciała neuronów, tworzą rozległą sieć w rdzeniu mózgu, zwaną czasem istotą białą. Komunikowanie się poprzez połączenia zwane synapsami, aksonami i neuronami kontroluje myśl, emocje i wszystkie inne funkcje mózgu, dobrowolne lub inne. W ludzkim mózgu te synapsy liczą się w trylionach i są w stanie przetwarzać miliony funkcji w każdej sekundzie.

Mózg i rdzeń kręgowy są razem nazywane ośrodkowym układem nerwowym, ponieważ odpowiadają one za przetwarzanie większości funkcji nerwowych. Rdzeń kręgowy i połączone komórki nerwowe w całym ciele nazywane są układem nerwowym, co może obejmować mózg lub nie, zależnie od ogniska danego badania. Pod tym względem związek między mózgiem a układem nerwowym polega na stałej, wzajemnie powiązanej aktywności. Ta aktywność jest odpowiedzialna za wszystkie czynności organizmu i rzeczywiście za funkcje, które składają się na życie.