Az idegrendszer részeinek evolúciója

Ha végigsétálunk a törzsfán és megnézzük az állatok anatómiáját azt láthatjuk, hogy a testtömegnek egyre nagyobb százaléka alkotja az idegrendszert, és ezen belül a központi idegrendszer súlya (mindkét értelemben) is megnő, hiszen mint a Homeosztázisról szóló írásban láttuk, az agynak egyre komolyabb szerepe van a túlélés biztosításában. Ha ide kattintasz  a jobboldali ábra betöltődik nagy méretben.

A méret növekedéséhez az vezetett, hogy az érzéksejtek és a mozgató sejtek közé egyre több köztes idegsejt: interneuron épül be. De míg az érzékelő sejtek (receptorok) és izmokat beidegző mozgató idegsejtek száma viszonylag szerény mértékben nő, addig a köztes idegsejtek száma elszabadul. Egy örvényféreg szemében 25 fényérzékeny sejt van, az emberében közel százmillió. Ezzel szemben az örvényféreg ötezer idegsejtjével szemben az emberi agy közel százmilliárd idegsejtből áll.
Ez persze nem egy egyszerű mennyiségi növekedés. A beépülő köztes idegsejtek egymást beidegző, eltérő feladatokat megoldó magvakba szerveződnek, többszintű, egymásba ágyazódó hálózatokat alkotva, hogy egyre összetetteb feladatokat legyenek képesek megoldani.
A csalánozókban (hidrák, medúzák, korallok) még csak egy egyszerű, egész testet egyenletesen behálózó, központosítatlan idegrendszer található. A különböző férgekben a testen végig futó dúcláncokba tömörülnek az idegsejtek. A gyöngysorszerűen felfűzött, az egyes területeket irányító magvacskák (nucleus-ok) az állat hossztengelyében információt szállító kapcsolatokkal vannak összekötve. Mivel az állatok feji végén található a szájnyílás és erre halad legtöbbjük, itt tömörülnek a mozgás irányát meghatározó ízlelő, szagló, tapintó és látó érzékszervek. Ezek kiszolgálására a feji végben levő magvak mérete és bonyolultsága elkezdett megnőni. Mire a halakhoz érünk, már határozott, a testen végig futó gerincvelőre és a test elején található agyra válik szét a központi idegrendszer.

De miért mondjuk, hogy központi idegrendszer? Van másik is? Igen van, a környéki (vagy perifériás) idegrendszer, mely összeköttetésben áll a központi idegrendszerrel, de nem annak védett tokjában a gerinccsatornában és a koponyában található, hanem szétszórva a szervezetben, körülvéve, beidegezve és szabályozva az egyes szerveket. Mindenki ismeri az egyik legnagyobb ilyen központot, aki levegő után kapkodva görnyedt össze miután rekeszizma magasságában levő solar plexus-át megütötte vagy megütötték. A bélnek saját idegrendszere van például, ami a bélmozgásokat irányítja. Az agykutatás mellett kicsit elhanyagoltak ezek a rendszerek, pedig hihetetlenül fontos szerepet játszanak testünk egészséges működésében. Két alrendszere a szimpatikus és paraszimpatikus idegrendszer egymással- a mérleg két tányérjához hasonlóan ellentétesen befolyásolja, hogy testünk éppen a flight-or-fight, azaz a menekül-vagy-támad készenléti állapotában van-e, vagy pedig a pihenés-testépítés-gyógyulás állapotában. Nem véletlen, hogy mivel korunk zaklatott, rohanó világában szervezetünk gyakorlatilag egész nap egy feszült állapotban van (a szimpatikus rendszer aktiválódik) és a vér az izmokba, valamint az agyba áramlik, sokunknak komoly stresszbetegségei alakulnak ki. A reflux, magas vérnyomás és keringési betegségek mind annak következményei, hogy a készenléti állapotban nem jut elég vér zsigereinkbe, hogy azok megfelelően végezzék munkájukat és regenerálódjunk.

De térjünk vissza a központi idegrendszerhez, hiszen ezzel van dolgunk.
A gerincesekben az agy három, egymás után elhelyezkedő agyhólyagjából fejlődik az embrió kialakulása során a gerincvelő feji végén az utóagy, középagy és előagy. Ezek relatív mérete eltérően fejlődik ahogy a törzsfán egyre feljebb haladunk. Az előagy egyre nagyobb lesz és kialakítja agyunk legfeltűnőbb és a tudatosságban meghatározó szerepet játszó struktúráját a két agyféltekét. Ezek felszínének jelentős részét az agykéreg borítja, alapjuknál pedig az agykéreg számára vagy az agykéreg felől érkező információt szállító és vele szoros kapcsolatban álló talamusz és striátum található. A kéreg agyunk legkésőbb kialakult (mind a törzsfejlődés mint az egyedfejlődés során) legösszetetteb része. Utazásunk során róla lesz a legtöbb szó. A szintén az előagyhoz tartozó talamusz és a striátum az agykéreg működése szempontjából fontos, visszacsatolt kapcsolatrendszerben áll az azzal, ezért gondolatmenetünk szempontjából (de szerkezetüket tekintve nem) tiszteletbeli agykérgi területnek számítanak. A talamusz és a striátum szerveződéséről majd a harmadik részben beszélünk részletesebben.
Az utó és középagyat, valamint az előagy azon részét mely nem az agykérget alkotja kicsit pongyolán, de funkcionális szempontból elfogadhatóan „kéreg alatti területek” névvel illetjük a továbbiakban.

Szerző: Gulyás Attila