Merkezi sinir sistemi (CNS), beyin ve omurilikten oluşur. Beyin, kafatası tarafından korunur ve omurilik; beyinden, belin en alt kısmı olan lumbar bölgeye kadar uzanır. Beyin ve omurilik; meninges adı verilen üç katlı koruyucu bir zar tarafından çevrelenir.
Günümüze kadar merkezi sinir sisteminin anatomi ve fizyoloji uzmanları tarafından ayrıntılı şekilde incelenmesine rağmen, hala keşfedemediğimiz sırları vardır. Bu sistem; düşüncelerimizi, duygularımızı, hareketlerimizi ve arzularımızı kontrol eder. Ayrıca; nefes almamızı, kalp atışımızı, vücut ısımızı ve çok daha fazlasını da yönetir.
Retina, optik sinir, koku duyusu sinirleri ve koku duyusu epiteli de; beyin ve omuriliğe ek olarak bazı durumlarda CNS’nin bir parçası olarak kabul edilir. Bu şekilde kabul edilmesinin nedeni; bahsedilen kısımların da beyne, ara sinirler olmadan doğrudan bağlanabilmesidir.
Beyin
Beyin vücuttaki en karmaşık organdır. Beynin en dışındaki katman olan serebral korteks (aynı zamanda hacim açısından en büyük kısımdır), yaklaşık olarak 13-33 milyar nöron içerir. Buradaki nöronların her biri de , diğer nöronlarla binlerce bağlantı yapar.
Toplamda, yaklaşık 100 milyar nöron ve 1 trilyon glia hücresi (destek hücreleri) insan beynini oluşturur. Beynimiz; vücudun toplam enerjisinin yaklaşık %20’sini kullanır.
Beyin; vücudun merkezi yönetim kısmıdır ve aktiviteleri koordine eder. Bu aktivitelere fiziksel hareketler dışında; hormonların salınımı, hafızanın oluşturulması ve duyguların hissedilmesi de dahildir. Bu işlevleri gerçekleştirebilmek için beynin bazı bölgeleri, belirli işlevleri üstlenir. Ancak; neden-sonuç ilişkisi kurma, problem-çözme, yaratıcılık gibi kompleks işlevler, beyindeki farklı bölgelerin beraber çalışmasını gerektirir.
Beyin kabaca dört loba ayrılır. Bunlar:
1. Temporal lob: Duyu verisinin işlenmesi ve bu verinin duygusal anlamını değerlendirmek için önemlidir. Ayrıca uzun süreli hafızanın oluşturulması ve dil algısının bazı yönleri ile de ilgilidir.
2. Oksipital lob: Görsel korteksi barındıran, beynin görüntüyü işleyen kısmıdır.
3. Parietal lob: Dokunma, mekansal algı ve navigasyon dahil algı bilgilerini işleyen lobdur.
4. Frontal lob: Beynin ön kısmında konumlanmıştır. Çoğunlukla dopamine duyarlı nöronları içerir ve dikkat, ödül, kısa süreli hafıza, motivasyon ve planlama ile ilgilidir.
Beynin Bölgeleri
1. Basal ganglia: Gönüllü motor hareketlerin, öğrenmenin ve hangi motor aktivitenin gerçekleştirileceği ile ilgili kararın kontrolü ile ilişkilidir. Parkinson ve Huntington hastalıklarında bu bölge etkilenir.
2. Serebellum: daha çok motor kontrol ile ilişkili olsa da; dil ve dikkat üzerine de etkisi vardır. Serebellum hasara uğradığında ilk belirti; ataksi olarak da bilinen bozulan motor kontroldür.
3. Broca bölgesi: Beynin sol yarımküresinde küçük bir bölge olan bu kısım, dilin işlenmesi için önemlidir. Hasara uğradığında kişi, konuşmakta zorluk yaşasa da konuşulanları anlayabilir. Kekemelik de bazen, aktivitesi azalmış Broca bölgesi ile ilgilidir.
4. Corpus callosum: Sol ve sağ yarım küreleri birbirine bağlayan sinir lifleridir. Beyindeki en büyük beyaz madde yapısıdır ve iki yarım küren iletişim kurmasını sağlar. Disleksik çocuklar daha küçük corpus callosuma sahiptir. Sol elini kullanan kişilerde, iki elini aynı şekilde kullanılabilen kişilerde ve müzisyenlerde bu yapı daha büyüktür.
5. Medulla oblongata: Kafatasının altında uzanır ve kusma, hapşırma, nefes alma ve uygun kan basıncının sürdürülmesi gibi istemsiz hareketlerden sorumludur.
6. Hipotalamus: Beyin sapının hemen üzerinde bulunur ve kabaca bir badem büyüklüğündedir. Çok sayıda nörohormon salgılar ve vücudun sıcaklık kontrolüne, susuzluğa ve açlığa etki eder.
7. Talamus: Beynin merkezinde bulunur. Duyusal ve motor verileri alır ve serebral korteksin diğer kısımlarına iletir. Bilinç halinin, uykunun, uyanıklığın ve alarm durumunun düzenlenmesiyle ilişkilidir.
8. Amigdala: Temporal lobun içerisinde iki adet badem şekilli yapıdır. Karar verme, hafıza ve duygusal cevaplar (özellikle negatif duygular) ile bağlantılıdır.
Omurilik
Omuriliğin; beyin ve vücut arasında bilgi taşımasının yanı sıra ek görevleri de vardır. Beyin sapından (omuriliğin beyinle birleştiği yer), 31 sinir omuriliğe girer. Uzunluğu sayesinde, deri, kas ve eklemlerle bağlantıda çevresel sinir sistemiyle de iletişim kurar.
Beyindeki motor komutlar, omurga boyunca kaslara ulaşır. Deri gibi duyusal dokulardan duyu bilgisi de, omurilik boyunca geçerek beyne ulaşır. Omurilik; refleks cevaplarını (örneğin; parmağımız sıcak bir cisme dokunduğunda istemsiz olarak kolumuzu geri çekmemiz gibi) kontrol eden ağlar da içerir.
Omurilikteki ağlar, yürüme gibi daha kompleks hareketler de oluşturabilir. Beyinden gelen bir veri olmadan bile omurilik sinirleri, yürümek için gerekli olan bütün kasları koordine edebilir. Örneğin; bir kedinin beyin ve omurilik bağlantısı koparıldığında; kedi bir çark üzerinde spontane olarak yürümeye devam etmiştir. Beyin bu durumda sadece süreci başlatmak, durdurmak ve tempoda değişiklik yapmak için gereklidir.
Beyaz ve Gri Madde
Beyin kabaca, beyaz ve gri madde olarak ikiye ayrılır. Genel bir kuralara göre; beynin dış korteksi gri maddeden, iç bölgesi ise beyaz maddeden oluşur. İki doku tipi de; nöronları koruyan ve destekleyen glia hücrelerini içerir. Beyaz madde çoğunlukla aksonlardan ve oligodendrositlerden (bir tür glia hücresi) oluşur. Gri maddede de ise ağırlıklı olarak nöronlar bulunur.
Merkezi Glia Hücreleri
Nöroglia olarak da adlandırılan glia hücreleri, nöronları destekler. Beyinde nöron sayısının 10 katı kadar glia hücresi vardır. Glia hücreleri olmadan gelişen nöronlar, yollarını kaybeder ve sinaps oluşturmakta zorlanır.
Glia hücreleri; hem merkezi hem de çevresel sinir sisteminde bulunur ama her bir sistem farklı türde glia hücreleri içerir. CNS’deki glia hücresi türleri;
1. Astrositler: Salgıladıkları prostaglandinler (PGE), nitrik oksit (NO) ve araşidonik asit (AA) kimyasalları aracılığıyla CNS’deki kan damarlarının genişliğini değiştirerek, kan akışını düzenler. Ayrıca beyin gelişimi sırasında nöronların göç etmesinde ve sinaps oluşturmasında rolü vardır.
2. Oligodendrositler: Miyelin kılıfın (nöronlarda aksonu çevreleyen ve sinyallerin daha hızlı iletilmesini sağlayan kılıf) yapılmasından sorumludur.
3. Ependimal hücreler: Omurilikte bulunur ve omurilik sıvısını salgılar. Hücrelerin yüzeyinde silia adlı uzantılar vardır ve kamçılamaya benzer hareketlerle omurilik sıvısının sürekli akışkan halde olmasını sağlar.
4. Radial glia: Embriyonun sinir sistemi gelişirken, yeni nöronların çevresini kafes gibi sarar.
Kafatası Sinirleri
Kafatası sinirleri; doğrudan beyinden çıkan 12 çift sinirdir ve omurilikten bağımsız olarak kafatasındaki deliklerden çıkarlar. Bu sinirler; beyin ve vücudun diğer parçaları (çoğunlukla boyun ve baş) arasında bilgi toplar ve gönderir. Bu 12 sinir arasındaki olfaktör ve optik sinirler ön beyinden kökenlenir ve merkezi sinir sisteminin bir parçası olarak kabul edilir.
1. Olfaktör sinirler (kafatası siniri 1): Burun boşluğunda algılanan kokuyla ilgili bilgiyi,
beyindeki kokuyla ilişkili olfaktör bulb bölgesine transfer eder.
2. Optik sinirler (kafatası siniri 2): Retianadan alınan görsel bilgiyi, beyindeki ilgili bölgeye taşır. Her bir optik sinir, yaklaşık 1,7 milyar sinir lifi içerir.
Merkezi Sinir Sistemi Hastalıkları
1. Travma: Hasarın meydana geldiği bölgeye bağlı olarak belirtiler; felç ve duygu durum bozuklukları arasında çeşitlilik gösterir.
2. Enfeksiyonlar: Bazı mikroorganizmalar ve virüsler merkezi sinir sistemini işgal edebilir. Bunlar; bakteriler, virüsler ve cryptococcal meningitis adlı bir mantar türü olabilir.
3. Dejenerasyon: Bazı durumlarda; omurilik ve beyin dejenere olabilir. Örneğin Parkinson hastalığında; basal gangliadaki dopamin üreten hücreler aşamalı olarak dejenere olur.
4. Yapısal bozukluklar: En yaygın örnekleri, anensefali gibi doğumsal kusurlardır. Anensefalide; bebek, kafatasının, beyninin ya da saç derisinin bir kısmı eksik olarak doğar.
5. Tümörler: Hem kansere yol açan hem de kansere yol açmayan tümörler beyni etkiler. İki tür tümör de hasara ve geliştiği yere bağlı olarak bir dizi belirtiye yol açar.
6. Otoimmün hastalıklar: Bazı durumlarda kişinin bağışıklık sistemi, vücuttaki sağlıklı hücrelere saldırabilir. Örneğin; acute disseminated encephalomyelitis hastalığında, vücudun bağışıklık sistemi beyne ve omuriliğe saldırır. Miyelin kılıfa da saldırarak beyaz maddeyi yok etmeye başlar.
7. Felç: Beyne kan akışının kesintiye uğramasıdır. Bunun sonucunda ortaya çıkan oksijen eksikliği, etkilenen bölgedeki dokunun ölmesine yol açar.
CNS ve Çevresel Sinir Sistemi Arasındaki Fark
Çevresel sinir sistemi (PNS), beyin ve omurilik dışındaki sinir sistemi parçalarını ifade eder. Her iki sistem de bağlantılı olmasına rağmen, CNS PNS’den ayrılır.
CNS ve PNS arasında çok sayıda farklılık vardır. Farklılıklardan biri, hücrelerin boyutudur. CNS’deki nöronların aksonları çok daha kısadır. CNS’deki akson uzunluğu birkaç milimetreyi 
nadiren geçerken, PNS’deki aksonlar ise 1 metre uzunluğa kadar çıkabilir (örneğin, ayak başparmağını aktive eden sinir).
CNS ve PNS arasındaki bir diğer büyük farklılık ise, rejenerasyon (yenilenme) ile ilgilidir. PNS’nin büyük bir kısmı rejenerasyon kapasitesine sahiptir. Eğer parmaktaki bir sinir hasar görürse, tekrar gelişebilir. Fakat CNS, bu potansiyele sahip değildir.
Kaynakça:
https://www.medicalnewstoday.com/articles/307076.php
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2799634/
Yazar: Ayça Olcay