Nerveceller
Nerveceller har – i likhet med andre celler – cellekropp med kjerne og organeller. Men de skiller seg fra andre kroppsceller ved at de kommuniserer gjennom lange utløpere (aksoner) med synapser.
En synapse er kontaktpunktet mellom to nerveceller eller mellom en nervecelle og en muskelcelle eller kjertelcelle. Hvert akson kan ha flere tusen synapser og inngår i et nettverk.
Gliaceller er små hjelpeceller med myelin. De isolerer og danner et hylster (en myelinskjede) som beskytter aksonet. Mellom hver gliacelle er det en ranviersk innsnevring der nervetråden ikke er isolert.
I aksoner som er isolert med myelin, øker hastigheten på nerveimpulsen betraktelig. Det skyldes blant annet at nerveimpulsene kan hoppe mellom de ranvierske innsnevringene.
Membranpotensial og nerveimpuls
Ulik fordeling mellom positive og negative ioner på inn- og utsiden av celler skaper en liten ladningsforskjell. Denne kalles membranpotensial og er viktig for transport av stoffer gjennom cellemembranen.
Hvilepotensialet er på –70 mV. I en nervecelle som er i aktivitet, kalles membranpotensialet for aksjonspotensial (ca. 20 mV).
Ved passiv transport diffunderer ioner gjennom membranen i ionekanaler. Ved aktiv transport motvirker ionepumper utligning av ladningen ved å pumpe ioner mot konsentrasjonsgradienten.
Natrium-kalium-pumpa drives av ATP. For hvert ATP-molekyl pumper den tre natriumioner ut av cellen og to kaliumioner inn i cellen.
En nerveimpuls er en kortvarig endring i membranpotensialet som skyldes at noen proteinkanaler åpner seg for passiv transport av ioner. Da blir innsiden mer positiv enn utsiden i noen millisekunder.
Hvilepotensialet blir straks gjenopprettet av natrium-kalium-pumpa og av ionekanaler som styrer hvilke ioner som kan passere.
Sentralnervesystemet = hjernen + ryggmargen
Den viktigste oppgaven til sentralnervesystemet er å styre aktiviteten i organene til organismen. Det er informasjon fra sanseorganene kombinert med erfaringer som bestemmer organismens atferd.
Hjernen er det mest komplekse organet i kroppen. Den kontrollerer resten av nervesystemet. Hjernen mottar og behandler informasjon fra sansene og de indre organene. De enkelte delene av hjernen har forskjellige funksjoner. Grovt sett deler vi hjernen inn i storhjernen, mellomhjernen, lillehjernen og hjernestammen.
Storhjernen utgjør størstedelen av hjernen og er delt i høyre og venstre hjernehalvdel. Det er i storhjernen vi foretar vurderinger, trekker slutninger, tenker logisk, planlegger, leser, beregner og løser problemer. Den sterkt foldede hjernebarken ligger ytterst. Den har fire dominerende områder med hver sine hovedoppgaver.
Ryggmargen er forbindelsen mellom hjernen og det perifere nervesystemet. Den er 40–50 cm lang og ligger beskyttet i virvelsøylen, der alle virvler har et hulrom som til sammen utgjør ryggmargskanalen.
Fra hver enkelt ryggvirvel forgreiner nervebunter seg til ulike deler av kroppen med både innkommende og utgående signaler. Ryggmargen styrer også en del av de livsviktige refleksreaksjonene i kroppen.
Det perifere nervesystemet
Det perifere nervesystemet er koblet til sentralnervesystemet i ryggmargen og når ut til alle deler av kroppen. Impulser fra sanser, organer og muskler gir informasjon til sentralnervesystemet via sensoriske nerveceller. Signalene tolkes, og impulser sendes den andre veien via motoriske nerveceller. Det gjør at vi kan reagere hensiktsmessig på stimuli.
De motoriske nervene er delt i en viljestyrt (somatisk) og en ikke-viljestyrt (autonom) del.
Det viljestyrte (somatiske) systemet sender signaler til skjelettmusklene. Dette er bevegelser som vi utfører når vi har bestemt oss for det.
Det ikke-viljestyrte (autonome) systemet sender signaler til hjerte, lunger, blodårer og forskjellige kjertler i kroppen. Det autonome nervesystemet er uavhengig av bevisstheten vår.
Det ikke-viljestyrte systemet deles videre inn i det parasympatiske nervesystemet, som er aktivt når du hviler og føler deg avslappet, og det sympatiske nervesystemet, som aktiveres ved stress og i kampsituasjoner.
Sensoriske nerver sender informasjon fra kroppens sanseceller via ryggmargen og til hjernebarken, som tolker signalene. Signalene kan komme fra berøring av huden, smerte, lysstimuli, lyder, smak, lukt eller andre stimuli som trigger sansene.
Synapser
En synapse er kontaktpunktet mellom en nervecelle og en annen nervecelle, en muskelcelle eller en kjertelcelle. En synapse består av en aksonende, en mottakercelle og spalten mellom disse. Her kan signalstoffer som kalles transmittere, overføre impulsen. Transmittere kan virke hemmende eller stimulerende på nerveimpulsen.
Når nerveimpulsen når aksonenden, vil ladningsforskjellen få Ca+ til å strømme inn og små blærer med transmitterstoffer til å tømme seg i synapsespalten.
Transmitterne binder seg til reseptorer på mottakercellen, slik at ionekanaler åpner seg. Det fører til at ioner strømmer inn, og at membranpotensialet i mottakercellen endrer seg.
Livsstil, rus og skader i nervesystemet
Nervesystemet, konsentrasjonsevnen og hukommelsen påvirkes av både søvn, kosthold, døgnrytme, fysisk aktivitet, stress og rusmidler. Hjernen bidrar til å opprettholde et stabilt indre miljø, såkalt homeostase. Når du sover, foregår det mange viktige prosesser i hjernen, for eksempel rydding, lagring, reparering og klargjøring av kroppen din til neste dag. Dette påvirker blant annet læring, konsentrasjonsevne og fysisk yteevne.
Rusmidler
Det finnes både dempende, stimulerende og hallusinogene rusmidler. Felles for dem er at de svekker hukommelsen og konsentrasjonsevnen, og at de påvirker belønningssystemet i hjernen. Denne følelsen av velvære kan skape et ønske om å gjenta rusopplevelsen. Man blir mer impulsiv, tenker kortsiktig og får redusert evne til å gjøre kritiske vurderinger.
Det varierer hvor sterke, farlige og avhengighetsskapende rusmidler er, men for de fleste er skadepotensialet avhengig av hvor intensivt de brukes.
Noen rusmidler og medisiner kan bli oppfattet som signalstoffer av hjernen. Eventuelt kan de påvirke signalstoffer som igjen påvirker nervesystemet ganske direkte.
Nervesystem i flercellede dyr
Hos alle dyr er det å kunne motta signaler fra omgivelsene og respondere hensiktsmessig en viktig livsprosess, både for å få tilgang på næring og for å unngå fiender.
Vi kan skille mellom fire typer av nervesystem med stadig større kompleksitet: diffust, strengformet, gangliøst og rørformet.
Diffust nervesystem finnes hos de enkleste flercellede dyrene – bortsett fra svamper, som har verken nervesystem eller annet vev. Diffust nervesystem finnes hos rekken nesledyr (polyppdyr og huldyr), som omfatter sjøanemoner, koraller, maneter og hydroider.
Alle lever i vann, er radiærsymmetriske og er formet som en hul sekk med en munn omgitt av tentakler. Hele kroppen er gjennomvevd av stjerneformede nerveceller. Nervesignalet spres sakte over hele nervenettet i alle retninger uten overordnet kontroll.
Strengformet nervesystem finnes hos dyr med sanseorganer der nervecellene er ordnet i rekker. Eksempler på slike dyr er stormaneter og pigghuder. Nervecellene forbinder sanseorganene med muskulaturen og resten av kroppen. Nervesignalet følger ikke bestemte baner og kan gå begge veier. Det skjer heller ingen sentralstyring og behandling av informasjon.
Gangliøst nervesystem finner vi hos leddormer, bløtdyr og leddyr. De har nerveceller samlet i flere koblingssentraler som kalles ganglier og er forbundet med hverandre. De har også ett par hjerneganglier over svelget i hoderegionen og en nervering omkring svelget. Leddormer har en bukgangliekjede med ganglier på hvert ledd. Bløtdyr har nervefibrene samlet i nerver.
Rørformet nervesystem finnes hos alle dyr i rekken ryggstrengdyr, som omfatter kappedyr (sjøpunger), lansettfisker og virveldyr. Over ryggstrengen ligger et rørformet anlegg til sentralnervesystem som dannes tidlig i fosterlivet. Hos virveldyr utvider den fremste delen av kanalen seg sterkt der hjernen dannes. Hjernen og ryggmargen utgjør til sammen sentralnervesystemet hos virveldyr. Hos virveldyr vil bein og brusk omdanne ryggstrengen til ryggrad.