Om drie redenen is het centrale zenuwstelsel een bijzonder moeilijk onderwerp voor studie en onderwijs.
Vooreerst is het een orgaan dat door zijn bijzondere functie zeer samengesteld van structuur moet zijn. Het is om een vrij doeltreffende vergelijking te gebruiken, de telefooncentrale van het lichaam, d.w.z. van een zeer groot deel van de ongeveer 8 billioen cellen waaruit het lichaam bestaat. Daartoe beschikt het zelf over ongeveer 20 milliard cellen, die door talloze draden onderling en met het lichaam verbonden zijn. Elk van deze cellen heeft in principe een eigen functie. Wanneer de twee milliard mensen die op aarde wonen, ieder een eigen telefoonaansluiting hadden, terwijl een enkele centrale al deze aansluitingen automatisch zou bedienen, dan zou deze reusachtige telefooncentrale nog niet in de verste verte de samengesteldheid benaderen van het centrale zenuwstelsel van één enkel mens. Het is ons geluk dat cellen met een overeenkomstige functie meestal in groepen bijeen liggen, dat er dus een zekere ordening te onderkennen valt, die het ons mogelijk maakt, de bijzondere taak van vele celgroepen vast te stellen.
Maar dit is slechts ten dele mogelijk. Bovendien kennen wij het zenuwstelsel maar ten dele.
Alcmaeon van Croton en Plato uitten reeds het vermoeden dat de hersenen het orgaan van de zielsverrichtingen zouden zijn, doch de dwalingen hieromtrent bleven nog een 2000 jaar bestaan. Men denke aan Descartes, die de zetel van de ziel zocht in het enige enkelvoudige hersenorgaan dat hij kende: de pijnappelklier .De laatste misvatting in deze, nl. van Soemmerring (1755-1830), die in het hersenkamervocht de ziel meende te moeten zoeken, werd verworpen door Kant; wellicht niet ten onrechte was deze er van overtuigd, dat het vraagstuk niet voor oplossing vatbaar was.
Flourens (1794-1867) was de eerste die proefondervindelijk bewees, dat bij wegnemen van de hersenschors ook de psychische verschijnselen verdwijnen. Het verband tussen ziekten (b.v. bloedingen bij beroerte) van de schors en psychische afwijkingen, aangetoond o.a. door Desmoulins en Broca, bleek volkomen in overeenstemming met de resultaten van dit experiment. Sedertdien is er enig licht gekomen in deze duistere zaak, ofschoon tal van onopgeloste vraagstukken de studie en het onderwijs van het zenuwstelsel blijven bemoeilijken.
Met behulp van enkele platen en schema’s kunnen wij slechts een summiere, onvolledige uiteenzetting geven, die van de lezer een sterk voorstellingsvermogen eist.
De verschillende delen van hersenen en ruggemerg liggen op een bepaalde wijze gerangschikt, maar een groot deel van deze rangschikking draagt niet in het minste bij tot een inzicht. En wij zullen ons bepalen tot die feitelijkheden die het inzicht ten goede komen. Deze gedragslijn willen wij ook handhaven ten aanzien van de namen.
In de eerste weken van de embryonale ontwikkeling worden in aansluiting aan de gastrulatie de ectodermcellen (cellen van het buitenste kiemblad) aan de rugzijde hoger, waardoor de mergplaat ontstaat . In het midden zinkt deze mergplaat van hoofd tot staarteinde in en ontstaat de merggroeve. De cellen aan weerszijden van deze merggroeve groeien over de groeve heen naar elkaar toe, zodat een buis ontstaat, de mergbuis. Deze mergbuis, aan de rugzijde van het embryo gelegen, is de primitieve aanleg van het centrale zenuwstelsel. Deze buis heeft, als alle buizen, wanden en een holte (lumen). Het lumen heet het centrale kanaal. Het hoofdeinde hiervan verwijdt zich op verschillende achter elkaar gelegen plaatsen, zodat daar blaasjes ontstaan, z.g. kamers. Het centrale zenuwstelsel ontwikkelt zich nu verder door een ongelijkmatige verdikking van de wanden. Waar de wand dun blijft, ontstaan vaatgevlechten, waar de wand zich sterk verdikt, legt hij zich in plooien, waardoor aan het oppervlak windingen ontstaan met daartussen gelegen groeven. Het voorste blaasje groeit naar links en rechts uit tot het bij de mens machtig ontwikkelde telencefalon {voorhersenen). In volwassen toestand spreken wij in de regel van cerebrum of grote hersenen, die dan uit een linker en rechter helft bestaan, de beide hemisferen (halve bollen).
Het lumen van het telencefalon wordt gevormd door de beide zijdelingse kamers. Het volgende blaasje, diëncefalon {tussenhersenen), krijgt voornamelijk dikke zijwanden, het dak blijft dun, terwijl de bodem iets dikker wordt. Het lumen heet derde hersenkamer, en hangt door de beide openingen van Monroï met de zijdelingse kamers samen. Het daarop volgende blaasje krijgt wel dikkere wanden, evenals het diëncefalon, maar het lumen blijft kanaalvormig. Dit deel heet mesencefalon, middenhersenen, terwijl het kanaal dat met de derde kamer samenhangt de naam waterleiding van Sylvius heeft gekregen.
Het volgende blaasje, metencefalon {achterherseneri), krijgt een zeer dik dak, dat zich in dwarse plooien legt en zijdelings wat meer uitgroeit dan in het midden. In volwassen toestand heet dit dak cerebellum, kleine hersenen, waarvan de zijdelingse delen weer hemisferen genoemd worden, terwijl het middengedeelte vermis (worm) heet. De bodem van het metencefalon is ook vrij dik en krijgt de naam brug van Varol. Direct caudaal (staartwaarts) van de kleine hersenen blijft het dak echter zeer dun. Het lumen heet vierde hersenkamer en hangt samen met de waterleiding van Sylvius. Op het metencefalon volgt de rest van het centrale zenuwstelsel, dat een vrij gelijkmatige verdikking van de wanden vertoont, terwijl het lumen kanaalvormig blijft. Dit deel heet myelencefalon {merghersenen); het lumen draagt de naam centraal kanaal.
Voordat wij nu enkele belangrijke details van deze delen aan geven, moeten wij iets mededelen omtrent de algemene microscopische structuur van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel bestaat uit twee soorten cellen, de zenuwcellen of neuronen en de steuncellen of gliacellen. Deze gliacellen hebben geen andere functie dan het verstevigen van het zenuwstelsel en worden hier niet verder besproken. De neuronen zijn cellen die in de regel verschillende draadvormige uitlopers hebben, die zorgen voor de onderlinge verbinding en de verbinding met de zintuig-, spier- en kliercellen. De uitlopers die de prikkel naar de cel geleiden, heten dendrieten, die welke de prikkel naar spier- of kliercellen voeren, neurieten. In de regel is er één enkele neuriet en een aantal dendrieten. Beide kunnen b.v. in de zenuwen van armen en benen een lengte van ongeveer een halve meter bereiken.
Nu is het zenuwstelsel zo opgebouwd, dat de cellichamen in groepen bijeen liggen, terwijl ook de uitlopers in machtige bundels tezamen lopen. De celgroepen maken een grijze indruk en kunnen in dunne lagen aan de oppervlakte liggen: cortex, schors, of liggen te midden van mergbundels en merglagen: centra, kernen (nuclei), knopen (gangliën) geheten. De bundels maken een wittere indruk en heten merg (medulla). Van de hersenmassa is 33% schors, 6% kernen en 61% merg.
Vervolgens moeten wij voor een goed begrip iets mededelen omtrent de omgeving van het zenuwstelsel. Het ligt in de schedelholte en het wervelkanaal, die door het achterhoofdsgat samenhangen. Het zenuwstelsel vult deze ruimte echter niet geheel op, daar tussen haar oppervlak en de binnenwand van schedelholte en wervelkanaal een ruimte overblijft. Deze ruimte is niet overal even wijd, daar de hersenen diepe spleten en minder diepe groeven vertonen, doordat de wand zich geplooid heeft. Het zenuwstelsel wordt omgeven door drie z.g. hersenvliezen en ruggemergsvliezen:
1. de pia mater (lett. vrome moeder), het zachte vlies dat het oppervlak van het zenuwstelsel nauwkeurig volgt en waarin de vaten liggen die de hersenen verzorgen. Deze vaten vertakken zich in de pia mater zo ver mogelijk, zodat in het hersenweefsel zelf slechts kleine vaatjes aangetroffen worden. Waar nu de pia mater tegen een dun gebleven gedeelte van de kamerwanden ligt, ontwikkelt zich een vaatgevlecht, d.w.z. een woekering van vaten die, door de dunne wand, in het lumen uitpuilt;
2. de arachnoïdea (zie hieronder);
3. de dura mater (lett.: harde moeder), het harde vlies
dat het binnenste oppervlak van schedelholte en wervelkanaal nauwkeurig volgt. De dura mater is een stevig vlies, dat met tussenschotten tussen de hemisferen van de grote en kleine hersenen en tussen deze laatste zelve indringt en daardoor de weke hersenen op hun plaats houdt. In de schedelholte is de buitenste laag van de dura tegelijk het beenvlies van de schedelbeenderen. In het wervelkanaal zijn dura en beenvlies door een smalle ruimte gescheiden. Deze ruimte is met vetweefsel gevuld. In de dura van de hersenen liggen wijde kanalen (de z.g. sinus), die het bloed uit de hersennaar de halsaderen afvoeren.
De arachnoïdea of het spinnewebvlies bestaat uit een zeer dun laagje op de pia en een iets dikker laagje op de dura. Beide laagjes zijn verbonden door ragfijne vezeltjes. Tussen die vezeltjes blijft een met vocht gevulde ruimte over, de arachnoïdale ruimte. Waar dura en pia verder van elkaar liggen is de arachnoïdale ruimte wijd en spreekt men van cisternen (lett. regenbakken). Het is van bijzonder practisch belang dat het ruggemerg (en de pia) in het wervelkanaal niet verder reiken dan tot aan de tweede lendenwervel, terwijl de dura zich uitstrekt tot de derde heiligbeen wervel. In dit gebied ligt dus in het wervelkanaal de arachnoïdale ruimte, zonder ruggemerg (wel zenuwen).
Toegerust met deze kennis beschouwen wij nu nogmaals de verschillende delen van het zenuwstelsel.
1. Het telencefalon (de hemisferen van het cerebrum).
a. Schors. Deze vertoont talrijke windingen, die door groeven van elkaar worden gescheiden. Door deze windingen wordt het oppervlak van de stelsel schors vergroot tot ongeveer 1 /4 m , waarvan 2/3 verborgen ligt in de groeven. De dikte van de schors bedraagt ca 2 ½ mm. Het aantal neuronen is ca 14 milliard. Het verloop van groeven en windingen is in grote trekken bij alle mensen gelijk. In details verschillen niet alleen de mensen onderling, maar zijn zelfs rechter en linker helft niet symmetrisch.
b. Merg. Dit ligt in een grote compacte massa direct onder de schors (centrum semi-ovale) en ligt voorts in enkele dunne lagen om de hierna te noemen kernen. Een brede, vrij dikke mergplaat (de balk) en enkele dunnere, rolronde mergbundels verbinden de beide hemisferen.
c. Kernen. De beide kernen liggen paarsgewijs in het merg tegen diëncefalon en ventrikel aan en worden door dunne mergbundeltjes doorregen. Tezamen heten zij derhalve corpus striatum (gestreept lichaam). De nucleus lentiformis (lenskern) is zo groot als een gulden, lensvormig en bestaat uit een mediaal bleker gedeelte (globus pallidus, bleke bol) en een donkerder lateraal gedeelte (putamen, schil). Voor, boven en achter de lenskern ligt de nucleus caudatus (staartkern), die gelijkt op een komeet waarvan de kop naar voren ligt en waarvan de staart om de lenskern heenbuigt. Nucleus caudatus en putamen zijn fylogenetisch jonger dan de globus pallidus, als neostriatum van de laatste als palaeostriatum onderscheiden.
d. Kamers. De beide zijdelingse kamers zijn enigszins gecompliceerd van vorm en bestaan uit een centraal gedeelte met drie uitlopers, de voor-, achter- en onderhoorn. De mediale onderwand is dun gebleven en vormt met de pia mater een vaatgevlecht.
2. Het diëncefalon (de tussenhersenen).
De derde hersenkamer is zijdelings platgedrukt. De laterale wanden worden gevormd door de thalami optici, dat zijn complexen van kernen, gescheiden door dunne lagen merg. Van de lenskern wordt de thalamus opticus gescheiden door een dikkere laag merg. Het achterste gedeelte van de thalamus, hetpulvinar thalami (kussen van de thalamus) staat in anatomisch en functioneel verband met de gezichtszenuw. Het dak van de derde kamer blijft dun en vormt met de pia mater een vaatgevlecht. Door de openingen van Monroï hangt dit vaatgevlecht samen met dat van de zijdelingse kamers.
De achterwand bevat merg met enkele kleine kernen en heeft een klierachtig uitgroeisel naar boven, de pijnappelklier of epifyse, een klier met inwendige afscheiding. De voorwand bestaat uiteen dunne mergplaat, terwijl de onderwand gecompliceerder is en functioneel zeer belangrijk. Deze onderwand noemen wij ook wel hypothalamus. In het merg liggen een aantal kleine kernen, waarvan enkele het oppervlak doen welven, deze vormen de z.g. hypofyse, een klier alweer met inwendige afscheiding.
3. Het mesencefalon.
Dit heeft als lumen de buisjesvormige waterleiding van Sylvius. Daar boven ligt een mergplaat met talrijke kleinere kernen, o.a. kernen die met de oogspierzenuwen samenhangen. Eronder liggen links en rechts twee machtige mergbundels, de pedunculi cerebri (hersenvoeteri), die naar de brug van Varol convergeren en de verbindingen bevatten tussen tel- en diëncefalon enerzijds, mes- en myelencefalon anderzijds. In de pedunculi cerebri liggen de vrij grote torpedovormige rode kernen en de platte zwarte kernen.
4. Het metencefalon.
A. Cerebellum, gelegen boven de vierde hersenkamer.
a. Schors. Deze is geplooid in dwarse richting. De groeven zijn i.h.a. minder diep dan bij het cerebrum en lopen min of meer parallel. Het bovenvlak is vrij plat en ligt tegenover de onderkant van het achterste deel van de grote hersenen. Het durale tussenschot dat beide scheidt, heet zeer passend: tent van de kleine hersenen. Aan de bovenkant is het middengedeelte (worm) niet ingezonken. De onderkant is meer convex, de worm ligt in de diepte tussen de beide hemisferen.
b. Merg. De vrije compacte mergmassa is naar voren met de pedunculi cerebri, naar opzij met de brug en naar achter met het ruggemerg door dikke mergbundels verbonden. Snijdt men de kleine hersenen in twee helften, dan geeft het merg op het sneevlak een soort boomvormige vertakking te zien, waarvan de takken tussen de groeven naar de windingen doordringen. Men noemt dit beeld van het merg wel de levensboom (arbor vitae). c. Kernen. Naar mediaal liggen in het merg, links en rechts, een aantal kernen.
B. Brug van Varol. Deze vormt de bodem van de vierde kamer en bestaat uit talrijke mergbundels met daar tussen vele kleinere kernen, waardoor het aspect op doorsnee zeer gecompliceerd wordt.
C. De vierde hersenkamer ligt dus boven de brug en onder de kleine hersenen. Het achterste deel van de wand blijft dun en vormt met de pia mater een vaatgevlecht. Dit vaatgevlecht vormt eveneens de achterwand van de beide uitstulpingen die de kamer ter weerszijden van de achterwand van de brug heeft. Van groot belang is, dat de vierde kamer in het midden achter het vaatgevlecht en links en rechts aan het einde van de uitstulpingen door kleine openingen communiceert met de arachnoïdale ruimte (opening van Magendie en openingen van Luschka).
5. Het myelencefalon.
Het bovenste gedeelte hiervan is vrij sterk verdikt en heet verlengde merg (medulla oblongata) of ook wel bulbus (knol). Het bevat dezelfde banen als het ruggemerg, maar bovendien nog een aantal kleine, maar zeer belangrijke kernen. De rest, het ruggemerg, is 40-45 cm lang en heeft een doorsnede van 10-14 mm. Bij de vrouw is het iets korter dan bij de man. Het gewicht bedraagt 34-38 gram, het volume 33 cc. Het is een ongeveer ronde zuil, die naar onder kegelvormig toeloopt en reikt tot de tweede lendenwervel.
In het hals- en lendengebied is het iets dikker, ter plaatse waar de talrijke zenuwen voor arm en been uiten intreden. De neuronen liggen gegroepeerd om het centrale kanaal heen in een op doorsnede vlindervormige figuur, waaraan men achterhoornen, een middengedeelte en voorhoornen onderscheidt. Daaromheen liggen groepsgewijs de bundels van het merg. Het centrale kanaal is dun en aan het ondereind een weinig verwijd (eindkamer).
Wij hebben nu een beeld gegeven dat toereikend is om er een inzicht op te bouwen in het ingewikkelde bedrijf van de gigantische telefooncentrale die het centrale zenuwstelsel is. Wij beginnen met de voorzieningen die in het belang van een goede functie getroffen zijn.
Het centrale zenuwstelsel beschikt over een bijzonder bloedvaatstelsel, dat het bloed met voedingsstoffen en zuurstof aanvoert en het na afgifte van afbraakproducten en koolzuur weer afvoert.
De vraag duikt steeds weer op of deze bloedvoorziening bij intellectuele prestaties en bij emoties toeneemt. Het antwoord luidt dat dit in ieder geval slechts in geringe mate het geval is. En dat valt ook niet te verwonderen. Want het centrale zenuwstelsel functionneert altijd. Tijdens rust en arbeid, tijdens waken en slapen, voortdurend, stromen langs millioenen wegen prikkels langs de zenuwdraden binnen en worden in het centrale apparaat ‘verwerkt’. Men hoort en ruikt en proeft en voelt tijdens de slaap evenzeer als gedurende het waken.
Het enige verschil tussen waken en slapen is dat de prikkels niet meer bewust worden. Maar het is een open vraag of dat aan de werkzaamheid van het zenuwstelsel minder of meer eisen stelt. Wanneer men de slagaderen die het centrale zenuwstelsel verzorgen, bestudeert, dan krijgt men eerder de indruk dat er voor gezorgd is, dat het zenuwstelsel zonder wisseling en onderbreking van bloed wordt voorzien. En wij weten uit ervaring hoe belangrijk dit is; want bij de geringste vermindering of onderbreking gaat het bewustzijn verloren (flauwvallen).
De hersenen b.v. worden gevoed door een viertal slagaders, die alle onderling verbonden zijn tot een cirkelvormige buis, waaraan de overige slagaderen ontspruiten. Onderbreking in één van de aanvoerende slagaders heeft dan ook geen invloed op de bloedvoorziening. De aderen monden grotendeels uit in wijde kanalen, die in de dura mater zijn gelegen en dus steeds open zijn. De afvoer is dus bijzonder gemakkelijk, want ook bloedaandrang (congestie) naar het hoofd kan tot onaangename verschijnselen leiden (duizeligheid, bewusteloosheid).
Van bijzonder belang voor de bescherming van het weke en tere zenuwstelsel is het stelsel van met vocht gevulde ruimten in het inwendige en aan het oppervlak. De hersenen hebben een watergehalte van 79%. Het s.g. bedraagt 1,035-1,043 en wel voor de grijze stof 1,029-1,039 en voor het witte merg 1,039-1,043. Ook het ruggemerg heeft een s:g. van 1,034. Het zenuwstelsel is dus weinig zwaarder dan water.
In het inwendige van het zenuwstelsel troffen wij kamers en kanalen aan, die alle onderling samenhangen en die ter plaatse van de vierde kamer een verbinding hebben met de arachnoïdale ruimten. Het vocht in deze ruimten heet liquor cerebro-spinalis (hersen-ruggemergvocht). De hoeveelheid bedraagt 146 cc, waarvan 36 cc in het inwendige.
Door de vaatgevlechten in de laterale, derde en vierde kamers wordt dit vocht voortdurend gevormd, zodat binnen vier etmalen 146 cc nieuw vocht in de kamers stroomt. Door de openingen van Magendie en Luschka komt dit vocht in de arachnoïdale ruimte en wordt van daar uit door speciale klierachtige uitstulpingen van de arachnoïdea in de sinus naar het adersysteem afgevoerd. Belemmering in de liquorcirculatie tijdens de ontwikkeling heeft een waterhoofd ten gevolge (hydrocefalus).
Bij een inwendig waterhoofd zijn b.v. door belemmeringen in de openingen van Magendie of Luschka de kamers verwijd; bij een uitwendig waterhoofd zijn door belemmeringen in de afvoer naar de sinus de arachnoïdale ruimten verwijd. In beide gevallen worden de hersenen samengedrukt, waaronder de functie lijdt. Plotselinge stagnatie dooreen gezwel heeft meestal de dood ten gevolge.
De hersenen drijven dus in het vocht dat ze omringt en worden door de liquorcirculatie onder een bepaalde druk gehouden. Bij verschillende ziekten van het zenuwstelsel stijgt in de liquor het normaal geringe eiwit- en cellengehalte. Voor de diagnose kan dit van zeer grote betekenis zijn. Ook kan de druk bij ontstekingen en gezwellen stijgen en een ondraaglijke hoofdpijn veroorzaken. In al deze gevallen is het voor de arts van groot nut dat hij de liquor kan aftappen door in een van de ruimten een holle naald in te brengen.
Zoals vermeld bestaat het centrale zenuwstelsel uit grijze en witte stof. De grijze stof is verdeeld in platte lagen (o.a. schors van grote en kleine herc , senen) en kernen. Dit zijn dus celgroeperingen. Deze celgroepen hebben ieder hun eigen functies, maar staan onderling toch weer met elkaar in verbinding. De ordening van deze celgroepen nu is hiërarchisch. Er zijn boven- en ondergeschikte celgroepen.
De hoogste instantie wordt gevonden in de schors van de linker helft van de grote hersenen. De rechter schors is aan de linker ondergeschikt. Beide beheersen weer het striatum en daarop volgen naar het ruggemerg toe steeds lager gerangschikte hersen- en kerngroepen. De laagste kernen liggen in het ruggemerg.
Men moet nu niet menen, dat de verhoudingen zo eenvoudig zijn als het hier staat. Het schema representeert slechts de hoofdgedachte. Ook is het niet zo, dat beheersen wil zeggen, dat de hogere kernen de functie van de lagere volkomen bepalen. Elke kerngroep, ja elke cel heeft een autonome functie. Maar deze wordt door de hogere kernen zo beïnvloed, dat zij past in het geheel.
Men verdeelt dan ook wel de kernen in twee groepen. De laagste groep (ruggemerg, hersenstam) vormt een elementair apparaat, dat vnl. de z.g. reflexen verzorgt d.w.z. de onmiddellijke antwoorden op binnenkomende prikkels. Deze verlopen buiten het bewustzijn om. De hoogste groep (hersenstam, grote hersenen) vormt een integratie-apparaat, d.w.z. een apparaat dat de werkingen van de lagere kernen coördineert.
Wanneer wij een vergelijking maken met de organisatie van een leger, dan wordt de lagere groep vertegenwoordigd door de onderofficieren en de manschappen. Elke soldaat heeft een zelfstandige functie. De hogere groep is dan het kader, dat de actie van de manschappen leidt en bestuurt en er één geheel van maakt. De werkzaamheid van de verschillende onderdelen rekent men tot de fysiologie, de werkzaamheid van de generalissimus tot de psychologie. De grens tussen beide is niet duidelijk, men kan beter spreken van een grensgebied.
Dat de schors van de grote hersenen een bijzondere betekenis heeft voor de psychische verschijnselen is duidelijk, maar dit rechtvaardigt niet de uitspraak dat de ziel in de schors zetelt. Strikt wetenschappelijk genomen vertoont ook het atoom psychische verschijnselen, het ageert immers als een geheel, terwijl de grond daarvan voor ons even onbekend is als de grond van ons eigen streven. Temeer geldt dit voor het eencellige organisme, b.v. de amoebe. En ons lichaam bestaat uit cellen die ondanks de samenwerking toch veelal een duidelijke autonomie (zelfstandigheid) hebben behouden en als organisme toch ook weer als geheel ageren. Met de toeneming van de samengesteldheid van de materiële structuur zien wij een toeneming van de eenheid en samenhang van de psychische verschijnselen. Maar deze gaan voor de onderdelen niet verloren, hoewel de samenhang tussen psychische verschijnselen en het zenuwstelsel duidelijker is dan die tussen deze verschijnselen en b.v. de nieren. Wij zouden dus de toestand het best zo kunnen uitdrukken, dat de psychische verschijnselen gebonden zijn aan het gehele lichaam, maar dat dit lichaam voor de uitdrukking van deze verschijnselen van een speciaal apparaat, het zenuwstelsel, gebruik maakt.
De hiërarchische verhouding tussen de kerngroepen wordt ook uitgedrukt in de benaming van de verbindende banen. Banen die kernen van ongelijk niveau verbinden, heten projectiebanen en worden verdeeld in opstijgende en afdalende banen. Worden kernen van gelijk niveau verbonden, dan spreekt men van associatiebanen, terwijl de mergbundels die van de rechter naar de linker helft verlopen, commissuren worden genoemd.
Men moet er wel aan denken dat merggedeelten volkomen celvrij kunnen zijn, maar dat celgroepen steeds draden moeten bevatten. In de schors en in de kernen kunnen deze draden solitair verlopen, maar eveneens bundelgewijs (denkt aan het corpus striatum).
Een goed inzicht in de functionele hiërarchie van het zenuwstelsel verkrijgen wij nog, wanneer wij de vraag bestuderen, wat het verschil is tussen de hersenen van de mens met zijn hoog ontwikkelde psychische functies en de hersenen van de dieren, die psychisch zoveel lager staan. De afmetingen en het gewicht van de hersenen zijn bij de mens inderdaad groot. De lengte van de hersenen bedraagt 17 cm, de breedte 14 cm en de hoogte \2\ cm, het gemiddelde gewicht bij de man 1360 gram, bij de vrouw 1230 gram (ca 10% minder). De kleinste waarde die men ooit gevonden heeft, bedraagt bij de man 960 gram, bij de vrouw 800 gram. De hoogste waarden overtreffen de 2000 gram. De hersenen behoren met de zintuigen en de endocrine klieren tot de organen die bij de geboorte het lichaam als geheel in ontwikkeling vooruit zijn.
Is het hersengewicht bij de volwassenen ongeveer 2% van het lichaamsgewicht, bij de pasgeborenen bedraagt dit percentage meer dan 10%, het hersengewicht bij de pasgeborene is 400 gram, bij een kind van 1 jaar 800 gram. Mensen met een rond hoofd hebben gemiddeld een hoger hersengewicht dan mensen met langwerpig hoofd (dolichocefalen). Ook een hoger lichaamsgewicht en een grotere lichaamslengte gaan samen met een hoger hersengewicht. Doch al heeft de mens een hoog hersengewicht, hij wordt daarin overtroffen door de olifant (4000-6000 gram) en de walvis (2000-3000 gram). Daarin zit het dus niet. Olifant en walvis hebben evenwel een kolossaal lichaamsgewicht en het is te verwachten dat lichaams- en hersengewicht met elkaar samenhangen.
Het relatieve hersengewicht verkrijgt men door hetabsolute te delen door het lichaamsgewicht; het is dus het hersengewicht per kg lichaam. Is het hersengewicht van de mens ca 2 tot 3% van het lichaamsgewicht, bij de olifant is het slechts 0,2%, bij de walvis 0,007%. Het relatieve hersengewicht is bij de vrouw (1/45) groter dan bij de man (1/46). Echter, in het relatieve hersengewicht zit het ook niet, want daarin wordt de mens overtroffen door zangvogels, muizen en kleine apen.
Men heeft ook aan de rijkdom van de windingen gedacht. Maar ook daarin vertoont de mens geen maximum en wordt hij b.v. door de dolfijn overtroffen. Overigens houdt de rijkdom aan windingen meer verband met de lichaamsgrootte van het dier. Kleine dieren vertonen gladder hersenoppervlak dan grote. Het juiste inzicht verwerft men wanneer men het hersengewicht vergelijkt met het gewicht van het ruggemerg. Bij de mens wegen de hersenen het 50-voudige van het ruggemerg. Bij de gorilla het 20-voudige, bij de overige zoogdieren nog minder, zelfs slechts het 2-voudige.
Van de hersenen zijn het vooral de beide hemisferen die bij de mens groot zijn. Ze maken bij de mens 78% uit van de hersenen, bij de vos 68%, bij de haas 56%, bij het konijn 53%, bij de wezel 52%. Kenmerkend voor de mens is dan ook de ontwikkeling van het telencefalon.
Wij moeten dus het psychologische verschil tussen mens en dier zover mogelijk trachten te verklaren door de functie van het telencefalon tegenover de rest van het zenuwstelsel te plaatsen. Het telencefalon is voor de mens de nieuwe aanwinst. Ook de hogere dieren hebben een telencefalon, maar het is relatief veel kleiner en heeft veel minder invloed dan de rest van het zenuwstelsel. Het wordt dan ook wel als neo-encefalon gesteld tegenover deze rest, het palae-encefalon. Het is een kenmerk van het zenuwstelsel dat de nieuwste gedeelten het laatst in gebruik genomen worden en bij ongunstige omstandigheden het eerst uitvallen.
Ongunstige omstandigheden treffen het eerst de functie van het telencefalon. Bij narcose verdwijnt het eerst het bewustzijn, bij alcoholvergiftiging verminderen het eerst de functies van de schors van de grote hersenen; de zedelijke gevoelens vergroven, het oordeel en de zelfcritiek worden zwakker, de beheersing der bewegingen vermindert. Ook psychologisch zien wij, dat, wanneer wij iemand haasten of op andere wijze in moeilijkheden brengen, het eerst de laatst geleerde vermogens te kort schieten en de persoon terugvalt op een vroeger ervaringsniveau.
De neuronen van het ruggemerg verzorgen plaatselijke functies de zintuigelementen van een huidgedeelte, een deel van het bewegingsapparaat, maar ook de inwendige organen onafhankelijk van elkaar; hart, vaten, luchtpijptakken, maag, darmen, galwegen, urineblaas en geslachtsorganen enz. worden elk afzonderlijk in hun werkzaamheid aangezet of geremd.
In het verlengde merg zijn het orgaanfuncties die voor het gehele organisme van grote betekenis zijn, die in verband met de toestand van dit geheel worden bestuurd. Daar vinden wij de centra voor braken, slikken, speekselvloed, zuigen en voor ademhaling, hoesten, niezen en voor de mimiek, de lidslagreflex en het traanapparaat. Deze centra werken echter nog reflexmatig, onbewust. Wij spreken hierbij van hogere reflexen, d.w.z. reflexen die grotere gebieden van het organisme omvatten.
De kleine hersenen beheersen de spieren, niet de reflexen en niet de bewuste handelingen, maar de nauwkeurige dosering van de spiersamentrekking, het minutieuze samen werken van de verschillende spiergroepen.
Het mesencefalon beheerst de functies die met afweer en vlucht in verband staan. Optische en huidprikkels (pijn, temperatuur) worden hier reflectorisch naar de motorische gebieden overgeschakeld, maar niet in die zin dat een enkele spier of spiergroep in actie komt, doch het gehele apparaat wordt geactiveerd. Ook de slaap en het gapen en rekken worden uit dit gebied geregeld.
In het diëncefalon liggen kernen die op de stofwisseling van het gehele lichaam invloed uitoefenen. De waterhuishouding en de koolhydraatstofwisseling worden van hieruit geregeld, evenals de functie van de geslachtsorganen, terwijl voor de epicritische en gnostische huidgewaarwordingen in de ruimste zin dit gebied eveneens van grote betekenis is. Het is duidelijk dat de functies die van dit gebied uit geleid worden, van grote algemene betekenis zijn. Bovendien hangen deze functies veelal met elkaar samen. Stofwisseling, bloedsomloop, warmteregulatie en zweten zijn alle algemene processen die als raderen van een machine in elkaar grijpen. De invloed op de geslachtsorganen van dit gebied uit geeft ons gelegenheid, de hiërarchische functieverdeling nogmaals toe te lichten.
Wanneer men de huid van bepaalde delen van het lichaam (de z.g. erogene zones) prikkelt, dan reageren hierop de geslachtsorganen reflectorisch (verhoogde afscheiding van verschillende klieren, Verhoogde bloedaandrang enz.). D.w.z. dit kan gebeuren, maar het hoeft niet te gebeuren. Eerste voorwaarde is een aanwezige of te wekken geslachtsdrift. Deze werkt nu in van het diëncefalon uit. Bij ziekte, hoge ouderdom en direct na de paring ontbreekt de geslachtsdrift en zijn de reflexen ook niet op te wekken.
Een tweede voorwaarde is verbonden aan de schors van de grote hersenen, is dus van bewuste aard. Daardoor komt het, dat prikkeling van de erogene zones bij aanwezigheid van geslachtsdrift nog lang niet altijd tot de genoemde reflexen leidt. De reflexen worden dan door de schors onderdrukt. Het hangt van de persoon en de omstandigheden af, of de reflexen tot stand komen. Heeft men weerzin tegen de persoon of is men in een kwaad humeur, dan blijven de reflexen weg. Wie hier, met de kennis van zaken die elke volwassene wel heeft, goed over nadenkt, herkent de hiërarchische ordening in de zenuwfuncties.
Niet alleen de geslachtsdrift, maar alle gevoelens, driften, affecten, instincten werken van het diëncefalon uit. Zij worden door de hogere centra geremd. Ontbreken deze remmen, kan het diëncefalon zich dus uitleven, dan ontstaan woede-uitbarstingen, vraatzucht, nymfomanie (sexuele hyperaesthesie bij de vrouw), ideeënvlucht en al dergelijke uitbarstingen van instinctieve begeerten. De diëncefalonfuncties blijven niet geheel onder de drempel van het bewustzijn, vage onbestemde gevoelens van geluk angst, pijn, maar ook toestanden van brooddronkenheid, extase, buiten zichzelf zijn, komen uit het diëncefalon. Van belang is, dat wisseling van dag en nacht zich sterk in de diëncefalonfuncties doet gevoelen en dat men de regeling van slapen en waken in of nabij het diëncefalon zoekt.
Het telencefalon bestaat uit striatum en cortex (schors). Het striatum beheerst onze houding en beweging, voorzover deze buiten het bewustzijn omgaan.
Zodra een beweging automatisch geworden is (en dus veelal ook rhythmisch) komt zij onder leiding van het striatum. De cortex is het orgaan van de bewuste beheersing. Vrijwel alles wat de mens onderscheidt van het dier, het bewuste handelen, het spreken, denken, dankt hij aan de functie van zijn cortex. De verschillende functies zijn niet gelijkelijk over de cortex verspreid. Er zijn voor elke afzonderlijke functie bepaalde groepen van cellen (centra) die daar speciaal mee te maken hebben. Deze centra liggen bij alle mensen op overeenkomstige plaatsen.
Het eerst werd het motorische spraakcentrum door Broca ontdekt. Is dit verwoest (door bloeding of gezwel), dan kan een mens niet spreken, hoewel zijn strottenhoofd volkomen intact is.
Later volgde de ontdekking van de centra voor het zien van voorwerpen, het herkennen van kleuren, het lezen, het rekenen, het herkennen van de plaats, van namen, horen, bewegingen, handelen enz. enz. Het achterste deel van de grote hersenen staat speciaal met het gezicht in verband, het onderste deel met de reuk, zijdelings onder met het gehoor, zijdelings boven met het gevoel, meer naar voren zijn de bewegingen, terwijl het voorste deel meer de centra van het abstracte denken schijnt te bevatten.
Verschillende van deze centra komen alleen links voor, bij de andere beheerst het linker centrum het rechter. In die zin is de linker cortex het hoogste deel van ons centrale zenuwstelsel.
Een laatste vraag: er is tussen de mensen onderling een groot psychologisch verschil, b.v. de ene mens staat intellectueel ver boven de ander. Is dit aan de hersenen te zien? Het antwoord luidt tot heden ontkennend. Wel is waar, dat tal van z.g. geniale mannen een hoog hersengewicht hadden: de anatoom Cuvier 1861 g; de mathematicus Gauss 1492 g; de dichters Dan te, Byron en Schiller resp. 1420, 1807 en 1580 g; de filosoof Kant 1606 g. Maar bij vele geniale mensen is het hersengewicht niet buiten of zelfs onder de norm. En tal van intellectueel zeer matige figuren beschikken over een machtig cerebrum. Resumerend zouden wij kunnen zeggen, dat de mens met zijn zenuwstelsel nog veel meer doen kan dan hij doet.
Alvorens over te gaan tot de bespreking van het perifere zenuwstelsel, moeten wij ons nog een ogenblik bezig houden met wat men noemt het autonome ze. nuwstelsel. Dit bestaat uit een centraal deel en een perifeer deel. Het centrale deel hebben wij hierboven reeds behandeld, toen wij spraken over centra voor de ingewandsfuncties. Deze centra zijn gelegen in het mesencefalon, de medulla en het ruggemerg. Het perifere deel en de functie maakt evenwel een verdeling van het autonome zenuwstelsel in twee systemen noodzakelijk:
1. de orthosympathicus. Het centrale deel is gelegen in het ruggemerg van het halstot het lendengedeelte en wel in het middengedeelte van de grijze stof. Van hieruit gaan banen naar zenuwknopen die paarsgewijze voor de wervelkolom liggen en die onderling verbonden zijn tot een langs de wervelkolom lopende rozenkransvormige streng: de sympathische grensstreng. Van de zenuwknopen, die uit groepen van neuronen bestaan, gaan verbindingen naar de organen;
2. de parasympathicus. Het centrale deel is drievoudig: een mesencefaal deel, een deel in het verlengde merg en een in het onderste stuk van het ruggemerg. Het mesencefale deel is door zenuwen, die met een der oogspierzenuwen meelopen, verbonden met het oog. Het médullaire deel is vnl. door de zwervende zenuw (nervus vagus) verbonden met de ingewanden van hals, borst en buik.
Het deel in het ruggemerg is door de bekkenzenuw verbonden met de bekkenorganen: endeldarm, geslachtsorganen en blaas. I.h.a. zijn sympathische en parasympathische perifere zenuwen vervlochten en lopen dan, veelal door zenuwknopen onderbroken, naar de organen.
