خلاصه درس فصل ۱ زیست یازدهم؛ درسنامه و نکات مهم

یاخته‌ها و مسیر پیام

وقتی دستت به جسم داغی برخورد می‌کند، پیام چگونه به دستگاه عصبی می‌رسد و فرمان حرکت برمی‌گردد؟ برای دنبال‌کردن این مسیر، اول با «پیام‌رسان‌ها» آشنا شو.

نورون‌ها پیام عصبی را تولید می‌کنند، در طول خود هدایت می‌کنند و به یاختهٔ دیگر انتقال می‌دهند. دارینه یا دندریت پیام را دریافت و به جسم یاخته‌ای هدایت می‌کند. جسم یاخته‌ای جای هسته است و خودش هم می‌تواند پیام دریافت کند. آسه یا آکسون پیام را از جسم یاخته‌ای به سوی پایانه‌های خود می‌برد؛ انتقال به یاختهٔ بعدی از این پایانه‌ها انجام می‌شود. آسه و دارینهٔ بلند را رشتهٔ عصبی می‌نامند.

در مثال تماس با جسم داغ، نورون حسی پیام را به سوی مغز و نخاع می‌آورد؛ نورون رابط در مغز و نخاع، میان نورون‌ها ارتباط برقرار می‌کند؛ نورون حرکتی پیام را از این مراکز به اندامی مانند ماهیچه می‌برد.

اما بافت عصبی فقط نورون نیست! یاخته‌های پشتیبان به استقرار و دفاع از نورون‌ها و حفظ شرایط مایع اطرافشان کمک می‌کنند. برخی نیز با پیچیدن دور رشتهٔ عصبی، غلاف عایق میلین می‌سازند. حسی، رابط یا حرکتی بودن به‌تنهایی نشان نمی‌دهد نورون میلین دارد یا نه؛ هر سه نوع می‌توانند میلین‌دار یا بدون میلین باشند.

نورون در حالت آرامش

وقتی نورون تحریک نشده، بیکار نیست! در این حالت، پتانسیل درون آن نسبت به بیرون حدود $-70\,\mathrm{mV}$ است؛ یعنی درون یاخته نسبت به بیرون منفی‌تر است، نه اینکه درون آن هیچ یون مثبتی نباشد.

دو سوی غشا ترکیب یکسانی ندارند: سدیم در بیرون بیشتر است و پتاسیم در درون. برای فهم نقش پروتئین‌های غشا، یک ساختمان با دو مسیر رفت‌وآمد را تصور کن:

• کانال‌های نشتی مثل گذرگاه‌اند؛ یون‌ها بدون مصرف مستقیم انرژی و با انتشار تسهیل‌شده عبور می‌کنند. پتاسیم خارج و سدیم وارد می‌شود؛ اما چون نفوذپذیری غشا به پتاسیم بیشتر است، تعداد پتاسیم‌های خروجی از سدیم‌های ورودی بیشتر است. این خروج خالص بار مثبت، در منفی‌تر بودن درون نقش دارد.
• پمپ سدیم ـ پتاسیم مثل دستگاه جابه‌جاییِ انرژی‌خواه است؛ با مصرف انرژی $\mathrm{ATP}$، در هر چرخه سه یون سدیم را بیرون می‌برد و دو یون پتاسیم را وارد می‌کند. فعالیت آن به حفظ توزیع نابرابر این یون‌ها کمک می‌کند.

پس «آرامش» به معنی توقف رفت‌وآمد یون‌ها نیست؛ این رفت‌وآمدها ادامه دارند.

از تحریک تا پتانسیل عمل

وقتی دستت به جسم داغی برخورد می‌کند، تحریک نورون‌های حسی می‌تواند آغازگر یک پیام عصبی باشد. اما در غشای نورون چه تغییری رخ می‌دهد؟

پتانسیل عمل یعنی تغییر سریع و گذرای اختلاف پتانسیل دو سوی غشا. ترتیب رویدادها را دنبال کن:

• ابتدا ورود سدیم: در محل تحریک، کانال‌های دریچه‌دار سدیمی باز می‌شوند. یون‌های سدیم فراوانی وارد یاخته می‌شوند و درون آن نسبت به بیرون مثبت‌تر می‌شود.
• سپس خروج پتاسیم: پس از مدت کوتاهی، کانال‌های سدیمی بسته و کانال‌های دریچه‌دار پتاسیمی باز می‌شوند. خروج پتاسیم باعث می‌شود پتانسیل غشا دوباره به مقدار آرامش، حدود $-70\,\mathrm{mV}$، برگردد. کانال‌های پتاسیمی هم پس از مدت کوتاهی بسته می‌شوند.

بازگشت پتانسیل با بازگشت غلظت یون‌ها یکی نیست. فعالیت بیشتر پمپ سدیم ـ پتاسیم، غلظت یون‌ها را در دو سوی غشا به وضعیت آرامش بازمی‌گرداند؛ پمپ را با کانال‌های سازندهٔ پتانسیل عمل اشتباه نگیر!

این تغییر الکتریکی فقط در محل تحریک باقی نمی‌ماند؛ پتانسیل عمل نقطه‌به‌نقطه در طول نورون پیش می‌رود و پیام عصبی هدایت می‌شود.

میان‌بُرهای رانویه

چطور یک عایق می‌تواند پیام‌رسانی را سریع‌تر کند؟ میلین بخش‌هایی از رشتهٔ عصبی را می‌پوشاند و مانع عبور یون‌ها از غشای آن بخش‌ها می‌شود؛ اما این پوشش یکسره نیست. فاصله‌های بدون میلین، گره‌های رانویه هستند.

در گره‌ها، کانال‌های دریچه‌دار فراوانی وجود دارد و عبور یون‌ها می‌تواند پتانسیل عمل ایجاد کند. بنابراین لازم نیست در تمام بخش‌های پوشیده از میلین، پتانسیل عمل ساخته شود؛ پیام درون رشته تا گرهٔ بعدی هدایت می‌شود و در آنجا پتانسیل عمل ایجاد می‌شود. به این شیوه هدایت جهشی می‌گوییم؛ نه اینکه پیام از رشته بیرون بپرد!

برای تصورش، دو مسیر با طول یکسان را در نظر بگیر: یکی با توقفگاه‌های بسیار نزدیک و دیگری با توقفگاه‌های فاصله‌دار. این فقط یک تشبیه است، اما کمک می‌کند بفهمی چرا هدایت در رشتهٔ میلین‌دار از رشتهٔ بدون میلینِ هم‌قطر سریع‌تر است. این سرعت برای رساندن فرمان به ماهیچه‌های اسکلتی اهمیت دارد؛ مثلاً وقتی باید سریع دستت را برای گرفتن توپ حرکت بدهی.

پیام از یک یاخته به دیگری

پیام به پایانهٔ آسه رسیده است؛ حالا چگونه به یاختهٔ بعدی می‌رسد؟ بین دو یاخته در محل همایه (سیناپس) فاصله‌ای به نام فضای همایه‌ای وجود دارد؛ پس پیام مستقیماً از غشای یکی به دیگری نمی‌رود.

با رسیدن پیام، ریزکیسه‌های پایانهٔ آسه با برون‌رانی، ناقل عصبی را در این فضا آزاد می‌کنند. یاختهٔ فرستنده «پیش‌همایه‌ای» و یاختهٔ گیرنده «پس‌همایه‌ای» نام دارد؛ گیرندهٔ پیام ممکن است نورون، یاختهٔ ماهیچه‌ای یا غده‌ای باشد.

ناقل به گیرنده‌ای پروتئینی روی غشای یاختهٔ پس‌همایه‌ای متصل می‌شود. این گیرنده، کانال هم هست و با اتصال ناقل باز می‌شود؛ بنابراین عبور یون‌ها و پتانسیل الکتریکی غشا تغییر می‌کند. نکتهٔ مهم این است که دریافت ناقل همیشه به معنی تحریک نیست: بسته به ناقل، فعالیت یاخته ممکن است تحریک یا مهار شود.

در پایان، ناقل‌های باقی‌مانده با بازجذب به یاختهٔ پیش‌همایه‌ای یا تجزیهٔ آنزیمی پاک می‌شوند. مثل رهاکردن دکمهٔ زنگ، این پاک‌سازی جلوی ادامهٔ بی‌مورد پیام را می‌گیرد و فرصت پیام بعدی را فراهم می‌کند.

مرکز فرماندهی و لایه‌های محافظ

اگر بدن را یک شهر در نظر بگیری، مغز و نخاع مرکز نظارت آن‌اند؛ این دو با هم دستگاه عصبی مرکزی را می‌سازند و اطلاعات محیط و درون بدن را بررسی می‌کنند و پاسخ می‌دهند.

مغز و نخاع دو نوع ماده دارند:

• مادۀ خاکستری: محل اجتماع جسم یاخته‌های عصبی و رشته‌های عصبی بدون میلین.
• مادۀ سفید: محل اجتماع رشته‌های عصبی میلین‌دار؛ پس تفاوت این دو فقط رنگشان نیست!

این مرکز حساس، چند لایۀ حفاظتی دارد. استخوان‌های جمجمه و ستون مهره‌ها محافظ بیرونی‌اند. سه پردۀ مننژ از جنس بافت پیوندی نیز مغز و نخاع را می‌پوشانند. مایع مغزی ـ نخاعی در فضای بین پرده‌ها، مانند ضربه‌گیرِ بسته‌بندی یک وسیلۀ ظریف، اثر ضربه را کاهش می‌دهد.

محافظت فقط در برابر ضربه نیست: یاخته‌های پوششی مویرگ‌های مغز و نخاع چنان به هم چسبیده‌اند که میانشان منفذی نیست. این ویژگی، پایۀ سد خونی ـ مغزی و سد خونی ـ نخاعی است و ورود بسیاری از مواد و میکروب‌ها را محدود می‌کند. البته این سدها دیوار کاملاً بسته نیستند؛ موادی مانند اکسیژن و گلوکز می‌توانند از آنها عبور کنند.

مخ؛ از دریافت پیام تا تصمیم

چشم سالم پیام بینایی را می‌فرستد؛ اما اگر بخش مربوط به پردازش بینایی در مغز آسیب ببیند، ممکن است فرد نتواند ببیند. پس دریافت پیام به‌تنهایی کافی نیست؛ مغز باید آن را پردازش کند.

مخ بیشترین حجم مغز را دارد. دو نیمکرۀ آن با رشته‌های عصبی، از جمله رابط پینه‌ای و رابط سه‌گوش، به هم متصل‌اند. هر دو نیمکره هم‌زمان اطلاعات سراسر بدن را دریافت و پردازش می‌کنند؛ البته کارهای اختصاصی هم دارند.

لایۀ بیرونی نیمکره‌ها، قشر مخ، از مادۀ خاکستری ساخته شده و چین‌خورده است. شیارهای عمیق، هر نیمکره را به چهار لوب پیشانی، آهیانه، گیجگاهی و پس‌سری تقسیم می‌کنند.

قشر مخ سه نوع بخش دارد:

• حسی: دریافت پیام‌های حسی؛
• حرکتی: فرستادن پیام به ماهیچه‌ها و غده‌ها؛
• ارتباطی: برقراری ارتباط میان بخش‌های حسی و حرکتی.

مثلاً وقتی توپ را می‌بینی و برای گرفتنش دستت را حرکت می‌دهی، دریافت پیام بینایی، ارتباط میان بخش‌ها و فرستادن فرمان حرکت با هم همکاری می‌کنند. پردازش نهایی اطلاعات در قشر مخ زمینه‌ساز یادگیری، فکرکردن و رفتار هوشمندانه است.

ساقۀ مغز و مخچه

وقتی راه می‌روی، لازم نیست برای هر نفس یا هر حرکتِ حفظ تعادل تصمیم بگیری. بخش‌هایی از مغز این فعالیت‌ها را تنظیم می‌کنند.

ساقۀ مغز از سه بخش تشکیل شده است:

• مغز میانی: بالای پل مغزی قرار دارد و در شنوایی، بینایی و حرکت نقش دارد؛ برجستگی‌های چهارگانه بخشی از آن‌اند.
• پل مغزی: در تنظیم تنفس و ترشح بزاق و اشک نقش دارد.
• بصل‌النخاع: بالای نخاع است؛ فشار خون و ضربان قلب را تنظیم می‌کند و مرکز اصلی تنظیم تنفس و مرکز انعکاس‌هایی مانند عطسه، بلع و سرفه است.

پس تنظیم تنفس را نباید فقط به پل مغزی نسبت بدهیم؛ بصل‌النخاع مرکز اصلی آن است.

مخچه پشت ساقۀ مغز قرار دارد و دو نیمکره دارد که میانشان بخشی به نام کرمینه است. مخچه پیوسته پیام‌های بخش‌های دیگر مغز، نخاع و اندام‌های حسی، مانند گوش‌ها، را بررسی می‌کند و با کمک مغز و نخاع، حرکت ماهیچه‌ها و تعادل را هماهنگ می‌کند.

مثلاً هنگام راه‌رفتن، اطلاعات بینایی هم به حفظ تعادل کمک می‌کند. با بستن چشم‌ها، این اطلاعات حذف می‌شود و هماهنگ‌کردن حرکت دشوارتر می‌شود؛ هرچند پیام‌های حسی دیگر همچنان می‌رسند.

ایستگاه حس، تنظیم بدن و حافظه

فرض کن در مسیر خانه، دوستی تازه را می‌بینی؛ چهره‌اش را تشخیص می‌دهی، از دیدنش خوشحال می‌شوی و نامش را یاد می‌گیری. چند ساختار مغز در این تجربه نقش دارند:

• تالاموس‌ها مثل ایستگاه آماده‌سازی پیام‌اند: اغلب پیام‌های حسی در آنها پردازش اولیه و تقویت می‌شوند و سپس برای پردازش نهایی به بخش مربوط در قشر مخ می‌روند. پس تالاموس جای پردازش نهایی نیست.
• هیپوتالاموس زیر تالاموس‌ها قرار دارد؛ دمای بدن، تشنگی، گرسنگی و خواب را تنظیم می‌کند و در تنظیم ضربان قلب و فشار خون هم نقش دارد. احساس تشنگی پس از پیاده‌روی به کار این بخش مربوط است.
• سامانۀ کناره‌ای با قشر مخ، تالاموس و هیپوتالاموس ارتباط دارد و در حافظه و احساساتی مانند ترس، خشم و لذت نقش دارد.
• اسبک مغز یا هیپوکامپ جزئی از سامانۀ کناره‌ای است و در یادگیری، ایجاد حافظۀ کوتاه‌مدت و تبدیل آن به بلندمدت نقش دارد. آسیب آن می‌تواند به‌خاطرسپردن نام دوست جدید را مختل کند، در حالی که یادآوری خاطرات پیش از آسیب چندان مشکل نباشد.

برای مرتب‌کردن نقش‌ها در ذهن: تالاموس؛ آماده‌سازی پیام حسی، هیپوتالاموس؛ تنظیم نیازهای بدن، اسبک؛ تشکیل حافظه.

وقتی مواد، کار مغز را مختل می‌کنند

چرا کنارگذاشتن یک مادۀ اعتیادآور فقط به «تصمیم گرفتن» وابسته نیست؟ مصرف مکرر می‌تواند کار مغز را تغییر دهد؛ پس اعتیاد را نباید صرفاً ضعف اراده دانست.

مواد اعتیادآور بر سامانۀ کناره‌ای اثر می‌گذارند و باعث آزادشدن ناقل‌هایی مانند دوپامین می‌شوند. احساس لذت حاصل، میل به مصرف دوباره را تقویت می‌کند. با ادامۀ مصرف، دوپامین کمتری آزاد می‌شود؛ فرد ممکن است برای رسیدن به احساس قبلی، مقدار بیشتری مصرف کند.

هم‌زمان، تأثیر این مواد بر قشر مخ، توانایی قضاوت، تصمیم‌گیری و مهار رفتار را کاهش می‌دهد؛ یعنی همان توانایی‌هایی که برای مقابله با میل به مصرف لازم‌اند، آسیب می‌بینند. این اثرها در نوجوانی شدیدترند، چون مغز هنوز در حال رشد است.

الکل نیز فعالیت مغز را کند می‌کند و می‌تواند گفتار و هماهنگی حرکت را مختل کند. مثلاً هنگام رانندگی، دیدن مانع کافی نیست؛ باید به‌موقع واکنش نشان داد. مصرف الکل زمان بین دیدن مانع و واکنش را بیشتر می‌کند، نه کمتر. حتی پس از ترک مواد نیز خطر مصرف دوباره باقی می‌ماند و بهبود فعالیت مغز زمان می‌خواهد.

راه ارتباط با اندام‌ها

مغز و نخاع را مثل مرکز هماهنگی بدن در نظر بگیر. این مرکز برای دریافت خبر از اندام‌ها و فرستادن دستور به آن‌ها، به راه ارتباطی نیاز دارد؛ دستگاه عصبی محیطی این ارتباط را برقرار می‌کند.

عصب‌های مغزی و نخاعی بخشی از همین دستگاه‌اند. هر عصب مجموعه‌ای از رشته‌های عصبی است که درون بافت پیوندی قرار گرفته‌اند؛ پس عصب را با یک یاختهٔ عصبی یکی ندان!

دستگاه عصبی محیطی دو بخش حسی و حرکتی دارد. برای تشخیص آن‌ها، به جهت حرکت پیام توجه کن:

• بخش حسی پیام را از اندام‌های حس به دستگاه عصبی مرکزی می‌رساند.
• بخش حرکتی پیام را از دستگاه عصبی مرکزی به اندام‌های اجراکننده، مانند ماهیچه‌ها، می‌رساند.

مثلاً وقتی مدادت را برمی‌داری، رسیدن دستور حرکت به ماهیچه‌های دست، کار بخش حرکتی است. در ادامه، یکی از شاخه‌های همین بخش را می‌شناسی.

پیکری، نه فقط ارادی

وقتی تصمیم می‌گیری کتابت را از روی میز برداری، باید پیام حرکت به ماهیچه‌های اسکلتی دستت برسد. بخش پیکری، از بخش حرکتی دستگاه عصبی محیطی، این پیام را به ماهیچه‌های اسکلتی می‌رساند. در این مثال، حرکت ارادی است؛ یعنی خودت تصمیم به انجام آن گرفته‌ای.

اما آیا هر کاری که ماهیچهٔ اسکلتی انجام می‌دهد، ارادی است؟ نه! وقتی دستت در تماس با جسم داغ به‌سرعت عقب کشیده می‌شود، باز هم ماهیچه‌های اسکلتی حرکت می‌کنند، ولی این پاسخ به تصمیم آگاهانهٔ تو نیاز ندارد؛ این یک حرکت انعکاسی و غیرارادی است.

پس برای شناخت بخش پیکری، به نوع ماهیچهٔ دریافت‌کنندهٔ پیام توجه کن، نه فقط ارادی‌بودن حرکت. بخش پیکری به ماهیچه‌های اسکلتی پیام می‌رساند؛ فعالیت این ماهیچه‌ها می‌تواند هم ارادی و هم غیرارادی باشد.

مسیر پاسخ سریع

دستت به بدنهٔ داغ کتری برخورد می‌کند و ناگهان آن را عقب می‌کشی. این پاسخ سریع چگونه شکل می‌گیرد؟

مسیر پیام را مرحله‌به‌مرحله دنبال کن:

• دریافت محرک: گیرندهٔ حسی در پوست تحریک می‌شود و در یاختهٔ عصبی حسی پیام ایجاد می‌شود.
• رسیدن به نخاع: پیام حسی از راه ریشهٔ پشتی عصب نخاعی وارد نخاع می‌شود.
• ارتباط در نخاع: یاختهٔ عصبی حسی با یاخته‌های عصبی رابط در مادهٔ خاکستری ارتباط برقرار می‌کند. این مسیرها بر یاخته‌های عصبی حرکتی اثر می‌گذارند.
• رسیدن فرمان به ماهیچه: پیام از راه یاختهٔ عصبی حرکتی و ریشهٔ شکمی از نخاع خارج می‌شود و به ماهیچهٔ اسکلتی می‌رسد تا دست عقب کشیده شود.

پس مرکز تنظیم این انعکاس، نخاع است؛ برای آغاز عقب‌کشیدن دست، لازم نیست منتظر تصمیم آگاهانهٔ مغز بمانی. البته این به معنی بی‌خبرماندن مغز نیست؛ پیام‌های حسی به مغز هم می‌رسند و از داغی و درد آگاه می‌شوی.

هماهنگی دو ماهیچه

برای عقب‌کشیدن دست از جسم داغ، فقط منقبض‌شدن یک ماهیچه کافی نیست؛ ماهیچه‌ای که حرکت مخالف را انجام می‌دهد هم باید استراحت کند. مثل این است که برای بازکردن یک در، نباید هم‌زمان کسی آن را در جهت مخالف فشار دهد!

در این انعکاس، ماهیچهٔ دوسر منقبض می‌شود و ساعد را خم می‌کند؛ هم‌زمان ماهیچهٔ سه‌سر در حالت استراحت قرار می‌گیرد تا مانع حرکت نشود.

این هماهنگی در نخاع شکل می‌گیرد. پیام یاختهٔ عصبی حسی به مسیرهای دارای یاخته‌های عصبی رابط وارد می‌شود:

• در مسیر دوسر، همایهٔ یاختهٔ رابط با یاختهٔ عصبی حرکتی تحریک‌کننده است؛ در نتیجه، پیام حرکتی باعث انقباض دوسر می‌شود.
• در مسیر سه‌سر، همایهٔ یاختهٔ رابط با یاختهٔ عصبی حرکتی مهارکننده است؛ در نتیجه، فعالیت این یاختهٔ حرکتی مهار می‌شود و سه‌سر استراحت می‌کند.

پس مهار هم به‌اندازهٔ تحریک اهمیت دارد: حرکت هماهنگ، به فعال‌شدن یک مسیر و مهار مسیر مخالف نیاز دارد.

هیدر؛ شبکه‌ای بدون مغز

هیدر مغز ندارد؛ اما این به معنی نداشتن ارتباط عصبی نیست! در دیوارهٔ بدنش، یاخته‌های عصبی پراکنده‌ای وجود دارند که به هم متصل‌اند و شبکهٔ عصبی را می‌سازند. این شبکه ساده‌ترین ساختار عصبی است.

برای تصورش، گروهی از افراد را در نظر بگیر که در جاهای مختلف یک محوطه ایستاده‌اند و هر نفر می‌تواند خبر را به افراد مرتبط با خودش برساند؛ برای پخش شدن خبر، وجود یک مرکز فرماندهی لازم نیست.

در هیدر هم وقتی نقطه‌ای از بدن تحریک می‌شود، تحریک از راه ارتباط میان یاخته‌های عصبی در سراسر سطح بدن منتشر می‌شود. شبکهٔ عصبی، یاخته‌های ماهیچه‌ای بدن را تحریک می‌کند و به این ترتیب بر حرکت بدن اثر می‌گذارد.

پس نکتهٔ اصلی این است: نبود مغز به معنی نبود دستگاه عصبی نیست؛ هیدر ارتباط عصبی را با یک شبکه برقرار می‌کند.

پلاناریا؛ ساختار نردبانی

یک نردبان را تصور کن: دو بخش طولی دارد که پله‌ها آن‌ها را به هم وصل می‌کنند. آرایش بخش مرکزی دستگاه عصبی پلاناریا هم به همین شکل است.

در سر پلاناریا، دو گره عصبی کنار هم مغز را تشکیل می‌دهند. هر گره، مجموعه‌ای از جسم یاخته‌های عصبی است. از مغز، دو طناب عصبی در طول بدن کشیده شده‌اند؛ این دو طناب با رشته‌هایی به هم متصل‌اند و نمایی نردبان‌مانند می‌سازند.

حالا مرز دو بخش دستگاه عصبی را مشخص کنیم: مغز، دو طناب عصبی و رشته‌های رابط بین آن‌ها، بخش مرکزی هستند. رشته‌های جانبیِ متصل به این مجموعه، بخش محیطی را می‌سازند.

برای به‌خاطر سپردن این تفاوت، هنگام کشیدن شکل، اول مغز و نردبان را بکش؛ سپس رشته‌هایی را که از کنار آن بیرون می‌آیند، با رنگ دیگری مشخص کن. حواست باشد رشته‌های «بین دو طناب» را با رشته‌های «جانبی» یکی نگیری!

حشرات؛ گره‌های هر بند

بدن ملخ را تصور کن که از بندهای پیاپی تشکیل شده است. دستگاه عصبی آن هم در طول این بندها امتداد دارد؛ اما تنظیم فعالیت ماهیچه‌ها فقط به مغز وابسته نیست.

مغز حشرات از چند گره عصبیِ به‌هم‌جوش‌خورده تشکیل شده است. یادت باشد گره عصبی، مجموعه‌ای از جسم یاخته‌های عصبی است. از مغز، یک طناب عصبی شکمی در طول بدن کشیده شده است؛ «شکمی» یعنی در سمت شکم جانور قرار دارد.

این طناب در هر بند، یک گره عصبی دارد و هر گره فعالیت ماهیچه‌های همان بند را تنظیم می‌کند. برای به‌خاطر سپردن این آرایش، ساختمانی را تصور کن که در هر طبقه یک مسئول برای تنظیم کارهای همان طبقه دارد. در حشره نیز گره‌های بندها نقش تنظیمیِ محلی دارند؛ پس نباید مغز را تنها بخش تنظیم‌کنندهٔ فعالیت ماهیچه‌ها بدانیم.

مهره‌داران؛ ساختار پشتی و محافظت‌شده

اگر بخواهی یک سیم حساس را از میان قطعاتی سخت عبور بدهی، قرار گرفتن آن در سوراخ این قطعات می‌تواند از آن محافظت کند. در مهره‌داران هم طناب عصبی در سمت پشتی بدن قرار دارد و از درون سوراخ مهره‌ها می‌گذرد؛ نه در سمت شکمی، مانند حشرات.

بخش جلویی طناب عصبی برجسته شده و مغز را تشکیل می‌دهد. مغز درون جمجمه جای دارد؛ جنس جمجمه می‌تواند غضروفی یا استخوانی باشد. پس مغز و طناب عصبی هر دو در جایگاه‌هایی محافظت‌شده قرار گرفته‌اند. دستگاه عصبی مهره‌داران، مانند انسان، دو بخش مرکزی و محیطی دارد.

برای مقایسۀ مغز جانوران، فقط بزرگی ظاهری آن کافی نیست؛ باید اندازۀ مغز را نسبت به وزن بدن در نظر بگیریم. در میان مهره‌داران، این اندازۀ نسبی در پستانداران و پرندگان بیشتر از گروه‌های دیگر است. بنابراین، «مغز بزرگ‌تر» لزوماً به معنی «مغز بزرگ‌تر نسبت به وزن بدن» نیست.