No sistema nervoso central, a espinal medula é a parte do eixo cerebroespinal com aspeto de cordão branco, subcilíndrico, que apresenta dois sulcos profundos, um anterior e um posterior, e alguns sulcos laterais. Encontra-se alojada no canal raquidiano da coluna vertebral. O encéfalo é composto por cérebro, cerebelo e tronco cerebral (ou bolbo raquidiano).
A inteligência, a capacidade de aprender e de julgar, residem nas duas metades - hemisférios - que constituem o cérebro. Este ocupa inteiramente a parte superior do crânio.
O cerebelo tem 1/8 do volume do cérebro e as suas funções principais são a manutenção do equilíbrio e a coordenação da atividade muscular.
O tronco cerebral inclui o tálamo e o hipotálamo, que regulam as sensações de fome sede, sono e comportamento sexual; o mesencéfalo é a ponte, que transferem impulsos de um local para outro do encéfalo; é a medula, que comanda a respiração, a pressão sanguínea, os batimentos do coração, entre outras atividades vitais. Para um bom funcionamento, o encéfalo requer um ambiente controlado e imutável. Se as quantidades de substâncias químicas de que necessita não forem constantes, ou se for exposto a substâncias estranhas, o encéfalo começa a funcionar anormalmente, com consequências imprevisíveis. Como a corrente sanguínea transporta um certo número de substâncias potencialmente nocivas ao encéfalo, o contacto com estas de certeza provocaria estragos. No entanto, este órgão é diferente de todos os outros, pois está dotado de um sistema de proteção especial, denominado barreira hemato-encefálica. Esta proteção impede as substâncias químicas, formadas por grandes moléculas, de passarem do sangue para o encéfalo. Tal deve-se ao facto de os vasos sanguíneos de menor diâmetro, que no resto do corpo são porosos, não o serem no encéfalo, pois as células destes estão fortemente ligadas entre si. No entanto, as substâncias formadas por moléculas de pequenas dimensões, como o oxigénio, o álcool etílico, a maioria dos anestésicos, transpõem facilmente a barreira. É deste modo que o encéfalo recebe oxigénio e é também esta a razão pela qual uma pessoa se embriaga ou é anestesiada.
Cerca de 10% das células do sistema nervoso são neurónios, os quais, por ação de estímulos, dão origem a impulsos elétricos transmitidos, de neurónio em neurónio, através das sinapses. Quando uma parte do encéfalo envia uma mensagem, utiliza dois tipos de energia - a elétrica e a química. A eletricidade transporta a mensagem dentro das células nervosas. Estas passam a mensagem de uma célula para outra, não por contacto, já que entre as células existe um intervalo ou sinapse, mas através de uma substância química designada neurotransmissor, que surge na extremidade da célula assim que a mensagem se aproxima da sinapse. A energia elétrica, que até aí fizera mover a mensagem, é cortada e esta é transportada pelo neurotransmissor através do canal, até à próxima célula do percurso. Aí, a eletricidade surge de novo, repetindo-se o processo, até a mensagem atingir o destino. Uma mensagem, ou melhor, um impulso nervoso, leva de um a três milésimos de segundo a fazer a travessia química. Este transporte é mais lento que a transmissão elétrica, mas é acelerado se tomarmos uma chávena de café, uma vez que a cafeína ativa o processo.
Há cerca de 30 neurotransmissores diferentes, produzidos por diferentes partes do encéfalo.As células nervosas que possuímos já estão presentes no nosso corpo quando nascemos, pelo que, se uma morre não é substituída. No entanto, as células nervosas estão em número tão elevado que cada pessoa possui o suficiente para uma vida inteira. Embora o corpo da célula não possa ser substituído, algumas ramificações podem regenerar-se. Existem curto-circuitos, na espinal medula, que processam sinais sem esperar instruções do cérebro. O movimento súbito e brusco da perna aquando da martelada no joelho é um desses reflexos. A percussão no tendão do joelho origina um sinal que é enviado ao cérebro. Este, quando chega à espinal medula, é intercetado. É então enviado um sinal, ao músculo da perna, sinal esse que origina a contração do músculo e consequente movimento da perna. Este é um teste que se realiza para testar a ligação correta à medula. A este curto-circuito dá-se o nome de arco-reflexo.
Cada metade do cérebro é especialmente dotada para determinadas funções. O hemisfério direito comanda o lado esquerdo do corpo e vice-versa. Além disso, o hemisfério esquerdo é especializado na linguagem, matemática e pensamento, enquanto o hemisfério direito é especializado na perceção do espaço, na apreciação da música, das artes, no pensamento intuitivo e na criatividade. De um modo geral, cada hemisfério tem um estilo próprio - o esquerdo tende a ser racional, lógico e analítico e o direito tende a ser emocional, intuitivo e generalizado.
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