מערכת העצבים

מערכת העצבים (TA: Systema nervosum) היא רשת תקשורת עצבית מפותחת שבאמצעותה פועל הגוף כיחידה מבוקרת ומתואמת. מערכת עצבים קיימת כמעט בכל בעלי החיים, למעט ספוגים.
מערכת העצבים מקבלת ממערכות החישה מידע על גירויים בסביבה החיצונית והפנימית, ומשתמשת במידע זה על מנת לפקח על תהליכי ההתנהגות, המודעת והלא מודעת. כל מה שאנחנו יכולים לעשות מתאפשר הודות לפעילות האינטגרטיבית של התאים במערכת העצבים.
בכלל זאת, מערכת העצבים אחראית על מערכת השרירים ובכך שולטת על יכולות התנועה של הגוף. במסגרת עיבוד המידע במערכת העצבים, מתרחשים בה תהליכים של זיכרון ולמידה. כמו כן, היא אחראית לחוויה של רגשות.

אנטומיה - מבנה מערכת העצבים

מערכת העצבים של האדם היא בעלת מבנה מורכב, שבו אזורים שונים משתתפים בפעולות שונות.
היא מורכבת ממיליארדי תאי עצב, אשר מתמחים בתפקודים שונים ומרכיבים את המוח ואת סיבי העצבים הנמצאים בכל חלקי הגוף. 
הארגון של מערכת העצבים קשור בקשר הדוק להבדלים בתפקודים להם אחראים אזורים שונים במוח.

היסטולוגיה - תאי מערכת העצבים

המרכיבים העיקריים של מערכת העצבים הם תאי עצב, המכונים גם נוירונים.
תאי העצב אחראיים על עיבוד והעברה של מידע. דרך תאי העצב עוברים האותות במערכת העצבים. 
תאי העצב באים במגוון של סוגים וצורות, המתאימים אותם לתפקידים שונים בתוך מערכת העצבים.
התאים במערכת העצבים שאינם תאי עצב נקראים בשם הכולל תאי גלייה או "נוירוגליה". תאי הגלייה משמשים כתאי תמיכה לתאי העצב וממלאים פונקציות רבות. התפקידים הראשיים של תאי גלייה הם לעטוף את תאי העצב ולהחזיק אותם במקומם, לספק להם חומרי מזון וחמצן, לבודד את תאי העצב אחד מהשני, וגם להשמיד פתוגנים ולהסיר תאים מתים. תאי הגלייה ממלאים תפקיד פעיל גם בתהליכי התקשורת העצבית, אם כי המנגנונים שדרכם הם עושים זאת ברובם אינם ידועים.
תאי העצב והתמיכה של מערכת העצבים אינם מפוזרים באורח אקראי. הם מקושרים בצורה מדויקת ביותר, אשר יוצרת שלמות תפקודית בפעולת המוח.

פיזיולוגיה ותפקוד

תהליך עיבוד המידע של מערכת העצבים מושפע מתהליכים מסוג מלמטה-למעלה ומלמעלה-למטה, כאשר הכיוון "למעלה" מתייחס למוח, שנמצא במערכת העצבים המרכזית, בעוד שהכיוון "למטה" מתייחס למערכת החישה, אשר מחוברת למוח באמצעות מערכת העצבים ההיקפית.
האיזון בין שני תהליכים אלו מאפשר לאדם לתפוס את העולם ולחוות אותו, בדרך שמאפשרת לו להתאים את עצמו בצורה מיטבית לסביבה הפיזית והחברתית שבה הוא חי.

תקשורת במערכת העצבים

הפעולה של מערכת העצבים מתאפשרת הודות לתקשורת שבין תאי העצב המרכיבים אותה, אשר מתבצעת דרך נקודות מפגש הנקראות סינפסות. מבנה הסינפסות והקישוריות בין תאי העצב הוא הבסיס לתהליכי העיבוד והולכת המידע במערכת העצבים. כל תא עצב יכול ליצור סינפסות עם עשרות עד אלפי תאי עצב אחרים, בהתאם למורכבות מערכת העצבים של בעל החיים. תאי העצב יכולים ליצור קשרים גם עם תאים מסוגים אחרים, וכך מועברים מסרים בין מערכת העצבים ליתר מערכות הגוף.

תקשורת עם המערכת הסנסו-מוטורית

כאמור, תאי העצב יכולים ליצור סינפסות גם עם תאים מסוגים אחרים, דבר המאפשר קבלה ושליחה של אותות בין מערכת העצבים למערכות אחרות בגוף.
מערכת העצבים מקבלת מידע על הסביבה החיצונית באמצעות מערכת החושים. המידע על גירויים מגיע למערכת העצבים מקולטני חישה של החושים השונים, לאחר שהוא עובר תהליך של התמרה חושית. תאי העצב החישתיים מגיבים לגירויים שמופיעים בשדה הקלט שלהם.
לאחר עיבוד המידע בתוך מערכת העצבים, היא שולחת מסרים יוצאים לעבר תאי מטרה באיבר מסוים. מסרים אלה שולטים על ההתנהגות, למשל על ידי הפעלת המערכת המוטורית ותנועת השרירים. המוליך העצבי שחוצה את הסינפסה גורם לשינוי בתפקודם הביולוגי של התאים, ובכך משפיע על פעילות איבר המטרה.

השפעת הרעש על מערכת העצבים

בדרך כלל הרעש נחשב למטרד במערכות דינמיות. משום שהוא יכול ליצור אפקט ממסך שעלול להפריע ליכולת העיבוד של מידע רלוונטי אודות האות.
עם זאת, ישנם מקרים שבהם לרעש יכולה להיות גם השפעה חיובית על התפקוד של מערכת העצבים.
היחס בין התפקוד הקוגניטיבי לרמת הרעש הוא בצורת U הפוכה, כך שהביצוע המיטבי מתרחש ברמות רעש מתונות.
כתוצאה מכך הוספת כמות קטנה של רעש למעגל עצבי יכולה להגביר את הסנכרון בין רכיביו. לעומת זאת הוספה של כמות גדולה עלולה לשבש פעילות סינכרונית.
בנוסף, במערכות לא ליניאריות מסוימות כמו מעגלים חשמליים ומערכות חישה ביולוגיות הנוכחות של רעש יכולה להעצים את היכולת לאתר אותות חלשים. תופעה זו מכונה תהודה אקראית.
כתוצאה מכך, לאפנון העצבי של יחס אות לרעש בתהליך עיבוד המידע יש השלכות על הקיבולת והתנודתיות של המערכת הנוירו-קוגניטיבית.
במערכת העצבים הרעש יכול להיווצר ממקורות חיצוניים או פנימיים. סביבה רועשת יכולה להגביר את רמת הרעש במערכת העצבים, אך היא יכולה לעלות גם בסביבה שקטה. זאת משום שתאי עצב יכולים ליצור כמות משמעותית של רעש פנימי. הרעש הפנימי של מערכת העצבים מקושר לרמות הרקע (tone) של המוליך העצבי דופמין. בהתאם לכך, להשפעה של הדופמין על יחס האות-רעש בתהליכי עיבוד מידע עצביים יש השלכות על רמת התנודתיות והקיבולת של המערכת הנוירו-קוגניטיבית.

פתולוגיה של מערכת העצבים

ישנם מספר גורמים העלולים לגרום לפתולוגיה של מערכת העצבים. 
למשל: טראומה גופנית עלולה לפגוע במערכת העצבים.
כמו כן, מחלות גופניות ונפשיות יכולות גם הן לגרום נזק למערכת זו.

אובדן פונקציות תפקודיות

שבץ הוא תהליך מהיר בו יש אובדן פונקציות תפקודיות במוח כתוצאה מהפרעה באספקת הדם למוח. שבץ יכול להיגרם כתוצאה מחוסר אספקת דם ("שבץ איסכמי") הנובע מחסימה בזרימת הדם כתוצאה מקריש דם או מתסחיף, או כתוצאה מדימום ("שבץ המורגי").
שיטיון (דמנציה או בשם החדש: "קהיון") הוא ירידה משמעותית בתפקוד הקוגניטיבי של האדם, המאפיינת קבוצת מחלות המתרחשות לרוב במהלך תקופת הזקנה. מחלות אלו מתאפיינות בירידה בתפקוד של קליפת המוח ובהידרדרות מנטלית וקוגניטיבית, הגורמת לסובל ממנה לליקויים משמעותיים בתחום החברתי והתעסוקתי. השכיחה בהן היא מחלת אלצהיימר.

מחלות

דלקת קרום המוח (וכן דלקת עוצבה בלועזית: מנינגיטיס, Meningitis) היא מחלה דלקתית של הקרומים הרכים של המוח, הנגרמת עקב זיהום חיידקי, זיהום נגיפי או פיטרייתי.
אנצפליטיס (Encephalitis; בעברית: דלקת המוח) היא דלקת חריפה של המוח. אנצפליטיס המשולב עם מנינגיטיס קרוי מנינגו-אנצפליטיס.
תסמונת גיאן-בארה (Guillain-Barré syndrome) או בשמה המקוצר (gbs), בעברית תסמונת דלקת רב-עצבית עולה חריפה, היא מחלה אוטואימונית הפוגעת במעטפת העצב, מיאלין, ומתפתחת בדרך כלל עקב זיהום המוביל לתגובה של מערכת החיסון כנגד אנטיגן זר שחודר לרקמות העצב דרך מנגנון של חיקוי מולקולרי. מחלה זו פוגעת במערכת העצבים ההיקפית.
המחלה יכולה להופיע בכל גיל ומופיעה בדרך-כלל אחרי מחלה עם תסמיני חום או שילשולים כתגובה לנגיף או חיידק. כחמישה אחוזים מן החולים במחלה מתים ממנה
טרשת נפוצה (באנגלית: Multiple Sclerosis או MS) הנה מחלה כרונית של מערכת העצבים, הפוגעת בתפקודם התקין של תאי העצב במערכת העצבים המרכזית על ידי פגיעה והפחתה במיאלין, חומר שומני המבודד את סיבי העצבים (אקסונים).