Sinir sistemimiz vücudumuzda özel görevleri olan birçok organımızın ve bunların oluşturduğu sistemlerin birbirine bağlı bir şekilde koordine halde ve düzen içerisinde çalışmasını sağlar. Aynı zamanda dış ve iç etkilere karşı tepki ve davranışlarımızı düzenlemede görevlidir. Sinir sistemi yalnızca insanlarda değil çok hücreli ve gelişmiş yapıdaki diğer omurgalı ve omurgasız canlılarda da bulunur. Sinir sistemi canlının vücudunu etkileyen iç ve dış uyarıların algılanıp hızlı ve uygun bir şekilde etkili bir yanıt oluşturulmasından sorumludur.
Çevresel sinir sisteminin ana işlevi, merkezi sinir sistemi (MSS) ile organ ve uzuvlar arasındaki iletişimi (bağlantıyı) sağlamaktır. Dinlediğimiz şarkının ritmi, gün ışığı, mutfaktan gelen kekin kokusu, sıcak suya elimizi değince yanmanın verdiği acı ve bir kaşık vanilyalı dondurmanın tadı dış dünyayı tanımamızı sağlayan duyu organlarımızla algıladığımız deneyimlerden sadece birkaçıdır. Kulaklarımız ses ve titreşimleri duyumlarken denge ve yön tespiti görevleriyle de çevremizi algılamamıza katkı sağlar. Başınızı sola veya sağa yatırırsanız gözleriniz hala bu sayfadaki cümlelere odaklanabilir ve oradaki kelimeleri okuyabilir. Beynin görme sinyalleri ile kulağın bu denge sistemi uyuşmadığında bulantı hissederiz ve duyular arası çatışma gerçekleşir. Gözlerimiz renkleri, az-çok ışığı ve karanlıkta da belirli nesneleri görebilmemizi sağlarken cildimiz ağrı, ısı, kaşıntı ve basıncı hissetmemizi sağlar. Burnumuz sevdiğimiz birini onun parfümüyle eşleştirmemiz için gerekli olan kimyasal kokuları ayırma görevine sahiptir. Dilimiz de farklı tatları ayırt etmemizde ve lezzetli yemeklerle hayattan keyif almamızda rol oynar.
Altıncı hissimiz olan beden farkındalığı (propriosepsiyon) da sahip olduğumuz önemli bir duyumuzdur. Diğer ismiyle özduyum bedenin farklı parçalarının birbirine ve ortama kıyasla nerede konumlandığını ve nasıl hareket ettiğini bilmesini sağlar. Gözlerinizi kapatıp işaret parmağınızı dudağınıza götürün. Iskaladınız mı? Sanırım ıskalayan yoktur. Yine gözleriniz kapalıyken iki işaret parmağınızı ortada buluşturun. Tabii ki buluştular. İşte buna beden farkındalığı denir. Tüm bu duyuları hissedebilmemiz vücudumuzda bulunan milyonlarca reseptör (alıcı) sayesindedir. Bu süreçlerin tamamı çevresel sinir sisteminin sorumluluğundadır.
Duyu organlarımızda, ısı değişimlerini algılamamızda rol alan termoreseptörler; ışığı algılamamız için gerekli olan fotoreseptörler; kimyasal molekülleri algılamada önemli olan kemoreseptörler; mekanik etkileri algılamamızı sağlayan mekanoreseptörler ve ağrı-acıyı algılama fonksiyonu olan nosiseptörler bulunur. Bu alıcıların her biri, sorumlu oldukları uyartı türünün enerjisindeki veya yapısındaki farklılıklar sayesinde uyarılır. Bunun sonucunda alıcılar bulundukları hücrelerde kimyasal ve elektriksel değişiklikler oluşturur.
Alıcıların çevremizdeki uyarılardan gelen sinyalleri aktardığı sinirler duyu sinirleridir. Duyu sinirleri somatik sinir sistemi yani istemli hareketleri kontrol eden sinir sistemimizin sadece bir parçasını oluşturur. Somatik sinir sisteminin diğer kısmını da motor sinirleri oluşturur. Duyu almaçlarından gelen uyartı ve emirler duyu sinirleriyle merkezi sinir sistemimize yani beyin ya da omuriliğe götürülür. Merkezi sinir sisteminde oluşan yanıtlar da tepkinin oluşacağı kas ya da beze motor sinirleri tarafından iletilir. Böylelikle somatik sinir sistemimiz istemli olarak yaptığımız ve kaslarla bağlantılı olan tepkileri kontrol eder. Örneğin, bir çocuk elini sobaya değdiğinde sobanın sıcaklığını termoreseptörlerle alır, duyu sinirleri sobanın sıcaklığından kaynaklanan ısı ve acıyı beyne ya da omuriliğe ileterek bu uyarıların algılanmasını sağlar. Sonrasında çocuğun elini sobadan çekmesi gerektiği bilgisi motor sinirlerle kaslara ulaşır ve çocuk elini çeker.
İstemli verdiğimiz bu tepkilerin yanında vücudumuzda istemsiz olarak oluşan tepkiler de vardır. İstemsiz tepkileri ileten sinir sistemimize otonom (kendi kendine otomatik olarak çalışan) sinir sistemi denir. Kalbin atması ve sindirim sisteminin yavaşlaması gibi bireyin bilinçli çaba sarf etmesini gerektirmeyen olayları otonom sinir sistemi düzenler. Deride, kan damarlarında ve iç organlarda bulunan kaslar, gözdeki iris ve kalp kası otonom sinir sistemi tarafından bilincimiz dışında çalışırlar.
Diğer adı özerk sistemi olan otonom sinir sistemimiz bütün iç organlarımızla etkileşim halindedir. Bu organlar karşı karşıya kaldığımız bir dış uyarıya ya da vücudun iç dengesindeki bir değişime yanıt olarak daha hızlı ya da daha yavaş çalışabilir. Birbirine zıt olan bu değişimler sempatik ya da parasempatik sistem sayesinde düzenlenir. Otonom sinir sistemini oluşturan sempatik ve parasempatik sistem birbirini dengeleyecek şekilde çalışır.
Sempatik (parçalar arası bağlantıyı sağlayan) sinir sistemi bir tehlike anında bize “Savaş ya da Kaç!” uyarısı verir. İç organlarımızı, savaşmak ya da kaçmak için gerekli olan kalp atışında ve soluk almada hızlanma gibi tepkilerin oluşması için bu iki duruma hazırlar. Bu organlar arasında bağlantı sağlanır ve verilmesi gereken tepki koordineli bir şekilde sergilenir. Tehlike anında iskelet kasları aktif çalışacağı için bu organlardaki damarlar genişleyerek daha çok oksijen taşır. Bu esnada deri ve sindirim sisteminde bulunan damarlarımız da daralır. Doku ve organlardaki bu değişimler organizmaya enerji sarf ettirir. Dolayısıyla sempatik sistem enerji harcanmasına sebep olan bir sinir sistemimizdir.
Bu enerji harcamasını dengeleme görevi ise parasempatik sinir sistemine düşer. Tehlike anında verilen ani savaşma ya da kaçma tepkisinden sonra “Dinlen ve Sindir!” uyarısı veren parasempatik sinir sistemimizde, sempatik sinir sisteminde gerçekleşen değişimlerin tam zıttı gerçekleştirir. Kalp ve solunum hareketlerini yavaşlatırken sindirim sistemini hızlandırır. Yani sempatik sistem tehlike anında bizi harekete geçirir ve aktif tepki oluştururuz. Sonrasında parasempatik sinir sistemi her şeyi eski haline getirecek emirleri ileterek iç dengemizi hassas bir şekilde ayarlar.
Alıcıların çevredeki uyarıcılardan aldığı duyular ya da vücudumuzun içindeki değişimlerden kaynaklı sinir bilgilerine cevap oluşturabilmemiz için beyin ya da omuriliğe ihtiyaç duyarız. Bu organlarımız sinir sisteminin yönetim ve değerlendirme görevlerine sahiptir ve merkezi sinir sistemini oluşturur. Vücudumuzun idare merkezi olan ve sistemlerin çalışma düzenini sağlayan merkezi sinir sistemimizdeki sinirsel organlar olan beyin ve omurilik, kafatası ve omurga kemikleri arasında korunur.
Beynimizdeki milyonlarca sinir hücresinin oluşturduğu örümcek ağı benzeri yapı, bilinçli yapılan yaşamsal olayların beyin tarafından yönetilmesi için önemlidir. Beynimiz simetrik bir yapı olup sağ ve sol iki yarım küreye sahiptir. Bu yarım kürelerin yüzeylerinde fazla sayıda bulunan girinti ve çıkıntılar beynin yüzeyini genişletir ve daha fazla bilginin ağsı yapıyı oluşturan daha fazla sinir hücresinde daha iyi işlenebilmesini sağlar. Bu hassas örümcek ağını ve beynin süngersi yapıdaki loblarını korumak için beynimiz kafatasıyla çevrelenmiştir. Böylece beynimiz çarpma, vurma, darbe veya mikroplar gibi dış etkilerden korunur.
Kafatasının arka tarafında beyincik bulunur. Beyincik de beyin gibi sağ ve sol iki yarım küreden oluşur. Yüzeyinde çıkıntılara sahiptir. Bu benzerliklerden dolayı beyincik olarak isimlendirilmiştir. Beyincik vücudumuzun denge organıdır ve kas hareketlerinin düzeninde rol alır. Kulaktaki, ayak tabanındaki ve gözdeki duyu hücrelerinden gelen uyartıları değerlendirir ve beyinle etkileşerek iskelet kaslarının çalışma temposunu düzenler. Yürüyüşe çıktığımızda belirli bir tempoda yürüyebilmemiz, kuşların havada ahenkle uçması ve balıkların suda düzenli yüzmesi beyinciğin emirleri altında gerçekleşir.
Merkezi sinir sisteminde beyinden omuriliğe doğru ilerlerken karşımızda çıkan bir sonraki organ omurilik soğanıdır. Bu organımız omuriliğin devamı şeklindedir. İç organların yönetimi ile çiğneme, yutma, nefes alma ve hapşurma gibi vücut içi reflekslerimizi düzenler.
Merkezi sinir sisteminin vücuda doğru uzanan organı omuriliktir. Omurgamız içinde korunan omuriliğimiz, omurilik soğanından başlayıp kuyruk sokumuna kadar uzanan bir sinir kordonudur. Vücudumuzdaki ağaç kökü gibi olan omurilik tüm vücuda yayılan sinirsel dallara sahiptir. Görevi vücudumuzun farklı bölgelerindeki organ ve sinirlerle etkileşerek beyne gitmesi gereken sinirsel iletimi sağlamaktır. Vücudumuzun sağ kısmını beynin sol bölümüne ve sol kısmını beynin sağ bölümüne bağlar. Temel görevi ani ve güçlü uyarılara karşı gerçekleşen istemsiz tepkilerin gösterilmesini, reflekslerin sergilenmesini kontrol etmektir.
Beyin, beyincik, omurilik soğanı ve omuriliğin oluşturduğu bu idare merkezi lifsi yapıdaki sinir tellerinden oluşur. Bu organlar fonksiyonlarını sinir tellerindeki sinir hücrelerinin etkileşimiyle yerine getirirler.
Sinir hücreleri ya da diğer isimleriyle nöronlar sinir sistemimizin en küçük birimidir. Sinir sistemimizde milyonlarca nöron bulunur. Nöronlar birbiriyle etkileşim içerisinde oldukları bir ağ yapısı sergilerler. Her bir nöronun hem hücresel yönetiminin sağlandığı bir hücre gövdesi hem de uyarı iletme görevini yapan uzantıları vardır. Nöronların boyutları ve şekilleri sinir sistemi boyunca büyük bir çeşitlilik gösterir. Örneğin piramidal hücreler piramidi andıran bir şekle ve sepet hücreleri de sepete benzer bir şekle sahiptirler.
Bir dokudaki nöronlar ilk defa 19. yüzyılda Doktor Bartolomeo Camillo Emilio Golgi’nin bulduğu “siyah reaksiyon” ya da bugünkü adıyla Golgi metodu sayesinde dokuya zarar vermeden tüm nöronlar net ve bütün bir şekilde görüntülendi. Golgi elde ettiği görüntülere dayanarak sinir sisteminin bütün bir sürekli ağ olduğunu iddia etti. Ardından Doktor Ramón y Cajal siyah reaksiyon yöntemini ilerletmiş ve kuşların beyinlerinde incelemeler yapmıştır. Çalışmaları sonucunda sinir sisteminin birbirine temas etmekte olan tekil hücrelerden oluştuğunu keşfetmiştir. Daha sonra yapılan hücre işaretleme metotlarıyla sinir sisteminin ayrı ayrı hücrelerden oluştuğu kanıtlanmıştır.
Nöronun kendisinden önceki nörondan bilgi almasını sağlayan ağaçsı yapıdaki uzantılarına dendrit denir. Bilgi dendrit tarafından alınır ve daha sonra hücre boyunca akson isimli uzantı üzerinden taşınır. Bazı sinir hücrelerinde aksonu mumsu yapıdaki miyelin kılıflar çevreler. Miyelin kılıfın oluşturduğu yağsı tabaka, günlük hayatta kullandığımız kabloların metal tellerinin plastik malzemeyle kaplanması gibi sinir hücresinin uzantısını kaplar ve elektriksel yalıtımı sağlar. Sinir hücresinin yalıtımı uyartının daha hızlı iletilmesini sağlar. Akson boyunca taşınan bilgi, uzantının en sonuna ulaştığında, aksonun uçları bir sonraki nöron ile temas halindedir. İki nöronun etkileştiği bağlantı noktaları sinapslardır. Sinapslarda kalsiyum, sodyum, potasyum ve klor iyonları ile nörotransmmiter adı verilen kimyasal moleküller bulunur.
Sinir sisteminde nöronlardan başka hücreler de bulunur. Glia hücreler olarak adlandırılan hücreler, nöronlara yapısal destek sağlamalarının yanı sıra ihtiyaç duydukları bazı besinlerin takviyesini yaparlar. Nöronları tıpkı bir uydunun gezegeni çevrelediği gibi çevreleyen glia hücrelerinin diğer bir adı uydu (Satellit) hücrelerdir. Nöronların ve glia hücrelerinin çeşitleri ve sayıları oluşturdukları organa göre değişiklik gösterir. Merkezi sinir sistemini oluşturan glia hücresi türleri ile çevresel sinir sistemini oluşturan glia hücreleri benzer görevlere sahip olsalar da yapısal olarak farklıdırlar.
Glia hücreleri, nöronların fonksiyonlarını doğru bir şekilde gerçekleştirebilmeleri için çok önemlidir. Nöron hücrelerinin iyon ve kimyasalların miktarına göre konumlarının belirlenmesi, miyelin kılıflarla çevrelenmesi, nöronlar arası iletişimin sağlanması ve sinirsel aktivitelerin yerine getirilmesi gibi sinir sisteminin çalışmasında temel görevlere sahiptirler. İnsan beyninde her bir nöron hücresine karşılık on adet glia hücresi bulunması bu yüzden şaşırtıcı değildir.
