ระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลังมี 2 ส่วน คือ ระบบประสาทส่วนกลาง ซึ่งประกอบด้วย สมอง และไขสันหลัง อีกส่วนคือ ระบบประสาทรอบนอก ซึ่งจําแนกตามการทํางานของเส้นประสาท มี 2 ส่วนคือ ส่วนที่รับความรู้สึก (sensory division) ทําหน้าที่รับความรู้สึกจากภายนอกและภายในร่างกาย และส่วนที่สั่งการ (motor division)

ระบบประสาทรอบนอกส่วนที่สั่งการจําแนกออกเป็น 2 ส่วน คือ ระบบประสาทโซมาติก (somatic nervous system; SNS) มีการทํางานอยู่ภายใต้อํานาจจิตใจ กล่าวคือ การสั่งการเกิดขึ้นกับหน่วยปฏิบัติงานที่สามารถบังคับได้ ส่วนระบบประสาทอัตโนวัติ (autonomic nervous system; ANS) เป็นการทํางานที่อยู่นอกเหนืออํานาจจิตใจ การสั่งการเกิดขึ้นกับหน่วยปฏิบัติงานที่ไม่สามารถบังคับได้ จําแนกออกเป็น 2 ระบบย่อย คือ ระบบประสาทซิมพาเทติก (sympathetic nervous system) และระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (parasympathetic nervous system)

ระบบประสาทโซมาติก (somatic nervous system; SNS)

เป็นระบบประสาทที่ควบคุมการทํางานของกล้ามเนื้อยึดกระดูก หรือกล้ามเนื้อลาย เมื่อหน่วยรับความรู้สึกได้รับการกระตุ้นจากสิ่งเร้าภายนอก หรือภายในร่างกาย หน่วยรับความรู้สึกจะส่งกระแสประสาทไปยังเซลล์รับความรู้สึก เข้าสู่เส้นประสาทไขสันหลัง และเส้นประสาทสมองเข้าสู่ไขสันหลังหรือสมอง จากนั้น สมองจะส่งกระแสประสาทนําคําสั่งผ่านเส้นประสาทสมอง หรือเส้นประสาทไขสันหลัง ไปยังกล้ามเนื้อยึดกระดูก หรือกล้ามเนื้อลายซึ่งเป็นหน่วยปฏิบัติงาน

การทํางานของระบบประสาทในลักษณะเช่นนี้ เป็นการสั่งการที่สามารถบังคับหน่วยปฏิบัติงานได้ จึงจัดเป็นระบบประสาทที่ทํางานอยู่ภายใต้อํานาจจิตใจ (voluntary nervous system) โดยมีสมองส่วนเซรีบรัมเป็นศูนย์กลางควบคุมการทํางาน ตัวอย่างการตอบสนองของร่างกายที่เกิดจากการทํางานของระบบประสาทโซมาติก เช่น การเคลื่อนไหวของร่างกาย การนั่ง การยืน การเดิน การทรงตัว

รีแฟลกซ์ (reflex) เป็นการตอบสนองอย่างอัตโนมัติของหน่วยปฏิบัติงานที่มีต่อสิ่งเร้า จัดเป็นการทํางานของระบบประสาทโซมาติกที่ไม่ได้อาศัยคําสั่งจากสมอง แต่เป็นการสั่งการของไขสันหลัง มีผลให้กิริยาที่แสดงออกเกิดขึ้นในระยะเวลาอันสั้น เนื่องจากหน่วยปฏิบัติงานตอบสนองอย่างรวดเร็ว มิได้มีการคิดล่วงหน้าไว้ก่อน กิริยาที่เกิดขึ้นเช่นนี้เรียกว่า รีเฟล็กซ์แอกชัน (reflex action) ตัวอย่างของรีเฟล็กซ์แอกชัน เช่น การกระตุกขาเมื่อถูกเคาะที่หัวเข่าเบาๆ การชักมือออกจากสิ่งของที่ร้อน การชักเท้าออกเมื่อเหยียบก้นบุหรี่ การกระพริบตา การไอหรือการจาม 

วงจรการทํางานของระบบประสาท ประกอบด้วยหน่วยรับความรู้สึกคือ อวัยวะรับสัมผัสต่างๆ ได้รับการกระตุ้นจากสิ่งเร้า แล้วเปลี่ยนเป็นกระแสประสาทเพื่อส่งไปยังเซลล์ประสาทรับความรู้สึก ที่มีตัวเซลล์อยู่ในปมประสาทรากบน (dorsal root ganglion) ผ่านเซลล์ประสาทประสานงานในไขสันหลังหรือสมอง

สําหรับศูนย์กลางของรีเฟล็กซ์นั้น อยู่ที่เนื้อสีเทาบริเวณที่แอกซอนของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกไซแนปส์ กับเดนไดร์ทของเซลล์ประสาทสั่งการ จากนั้น เซลล์ประสาทสั่งการจะนําคําสั่งออกจากไขสันหลังทางรากล่าง (ventral root) ไปยังหน่วยปฏิบัติงานเพื่อตอบสนองของสิ่งเร้า วงจรการทํางานดังกล่าวนี้ เรียกว่า รีเฟล็กซ์ อาร์ก (reflex arc)

จากแผนภาพจะเห็นได้ว่า รีเฟล็กซ์ อาร์ก เกิดจากการทํางานร่วมกันของเซลล์ประสาท 3 ชนิด คือ เซลล์ประสาทรับความรู้สึก เซลล์ประสาทประสานงาน เซลล์ประสาทสั่งการ แต่ในบางครั้งรีเฟล็กซ์ อาร์ก อาจเกิดจากการทํางานของเซลล์ประสาทเพียง 2 ชนิด คือ เซลล์ประสาทรับความรู้สึก และเซลล์ประสาทสั่งการ เช่น รีเฟล็กซ์ แอกชัน ของการกระตุกขาเมื่อเคาะหัวเข่าเบาๆ

ระบบประสาทอัตโนวัติ (autonomic nervous system; ANS)

เป็นระบบประสาทที่ควบคุมการทํางานของอวัยวะที่อยู่นอกอํานาจจิตใจ (involuntary nervous system) ประกอบด้วย กล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจ และต่อมต่างๆ โดยมีศูนย์ควบคุมอยู่ที่สมองส่วนเมดัลลาออบลองกาตา และไขสันหลัง

บริเวณดังกล่าวเป็นที่อยู่ของเซลล์ประสาทสั่งการในระบบประสาทอัตโนวัติ รวมทั้งเซลล์ประสาทสั่งการที่ปมประสาทอัตโนวัติด้วย นอกจากนี้ ยังมีสมองส่วนไฮโพทาลามัส ทําหน้าที่ในการประสานการทํางานของเซลล์ประสาทสั่งการในระบบประสาทนี้ด้วย เซลล์ประสาทที่ทํางานในระบบประสาทอัตโนวัติ ประกอบด้วย

1. เซลล์ประสาทรับความรู้สึก ทําหน้าที่รับกระแสประสาทจากหน่วยรับความรู้สึกที่อยู่ในอวัยวะภายในหรือผิวหนัง เพื่อส่งกระแสประสาทไปยังศูนย์ควบคุมระบบประสาทอัตโนวัติ

2. เซลล์ประสาทสั่งการ ระบบประสาทอัตโนวัติมีเซลล์ประสาทสั่งการ 2 ชนิด คือ เซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์ (presynaptic neuron) เป็นเซลล์ประสาทสั่งการที่อยู่ในสมองหรือไขสันหลัง โดยระบบประสาทซิมพาเทติกมีเซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์อยู่ที่ไขสันหลังส่วนอก และเอว

ส่วนระบบประสาทพาราซิมพาเทติกจะอยู่ในสมอง และไขสันหลังส่วนสะโพก หน้าที่ของเซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์ คือ การนํากระแสประสาทสั่งการไปยังเซลล์ประสาทหลังไซแนปส์ (postsynaptic neuron) ซึ่งเป็นเซลล์ประสาทสั่งการที่ออกมาจากปมประสาทอัตโนวัติ (autonomic ganglion) ทําหน้าที่นํากระแสประสาทสั่งการไปยังหน่วยปฏิบัติงาน คือ กล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจ และต่อมต่างๆ 

ระบบประสาทซิมพาเทติก (sympathetic nervous system)

เป็นระบบประสาทอัตโนวัติ ที่มีเส้นประสาทออกจากไขสันหลังบริเวณอกและเอว เหนือกระดูกกระเบนเหน็บ โดยเส้นประสาทที่ออกจากไขสันหลังจะรวมอยู่กับรากล่าง แล้วแยกออกมาเป็นปมประสาทและเส้นประสาท เซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์มีตัวเซลล์อยู่ในไขสันหลัง ส่วนเซลล์ประสาทหลังไซแนปส์มีตัวเซลล์อยู่ที่ปมประสาท

การทํางานของระบบประสาทซิมพาเทติก เป็นไปในลักษณะที่ทําให้ร่างกายเกิดการตื่นตัว เช่น เป็นการเพิ่มการใช้พลังงานการกระตุ้นการเต้นของหัวใจ การกระตุ้นการปล่อยกลูโคสจากตับ การขยายของรูม่านตา เป็นต้น

ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (parasympathetic nervous system)

มีเส้นประสาทมาจาก 2 ส่วน คือ ส่วนที่มาจากสมอง และส่วนที่มาจากไขสันหลัง กล่าวคือ ส่วนที่มาจากสมองนั้นเป็นเส้นประสาทที่มาจากสมองส่วนกลาง และเมดัลลาออบลองกาตา ดังนั้น ตัวเซลล์ก่อนไซแนปส์จึงอยู่ในสมอง สําหรับเส้นประสาทที่มาจากไขสันหลังนั้นมาจากไขสันหลังบริเวณสะโพก โดยตัวเซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์จะอยู่ในไขสันหลัง ส่วนตัวเซลล์ประสาทหลังไซแนปส์จะอยู่ใกล้อวัยวะ หรืออยู่ในอวัยวะที่ถูกควบคุม

สารสื่อประสาทในระบบประสาทอัตโนมัติ 

ระบบประสาทซิมพาเทติกมีสารแอซิติลโคลีน เป็นสารสื่อประสาทระหว่างเซลล์ประสาทก่อนไซแนปส์ และเซลล์ประสาทหลังไซแนปส์ ส่วนสารสื่อประสาทที่หลั่งออกมาเพื่อส่งกระแสประสาทไปควบคุมหน่วยปฏิบัติงาน คือ นอร์เอพิเนฟริน สําหรับระบบประสาทพาราซิมพาเทติก มีสารแอซิทิลโคลีนเป็นสารสื่อประสาท ที่ใช้ระหว่างเซลล์สารทก่อนไซแนปส์ และเซลล์ประสาทหลังไซแนปส์ รวมทั้งใช้ในการควบคุมการทํางานของหน่วยปฏิบัติงานด้วย 

พัดชา วิจิตรวงศ์