Centrala nervsystemet (CNS) består av hjärnan och ryggmärgen. Det perifera nervsystemet (PNS) omfattar de sensoriska och motoriska nerver som utgår från ryggmärgen och förbinder kroppen med CNS.
Ryggmärgen börjar vid foramen magnum vid skallbasen och sträcker sig nedåt till ungefär mellan nivåerna L1 och L2. Den är uppdelad i segment som motsvarar ryggradens indelning: cervikala (C), thorakala (T), lumbala (L), sacrala (S) och coccygeala delen.
Från ryggmärgen går ryggmärgsnerver ut mellan ryggkotorna i par. Det finns totalt 31 par:
| Region av ryggrad | Antal par av nerver |
|---|---|
| Cervikal (C1–C8) | 8 par |
| Thorakal (T1–T12) | 12 par |
| Lumbal (L1–L5) | 5 par |
| Sakral (S1–S5) | 5 par |
| Coccygeal (Co1) | 1 par |
Conus medullaris är den avsmalnande, nedre delen av ryggmärgen. Nedanför denna finns cauda equina, en bunt nervrötter som sträcker sig vidare nedåt inom ryggradskanalen.
Två förstoringar finns i ryggmärgen: den cervikala förstoring som förser armarna med motorisk och sensorisk innervation, och den lumbala förstoring som gör detsamma för benen. Dessa områden innehåller mer grå massa på grund av ökad nervcellsaktivitet.
Ryggmärgen består av vit och grå substans. Den vita substansen innehåller myeliniserade axoner som leder elektriska impulser snabbt. Den grå substansen innehåller omyeliniserade nervceller och är platsen för synapser och signalbearbetning inom ryggmärgen.
Ryggmärgens struktur förändras längs dess längd. Nedåt längs märgen minskar mängden vit substans medan mängden grå substans ökar. Detta beror på hur nervbanor ansluter eller lämnar längs vägen.
Nervbanor som går uppåt längs ryggraden transporterar sensorisk information till hjärnan. Ju längre nedifrån de kommer, desto mer medialt i den vita substansen är de placerade. Nervbanor från högre delar ligger mer lateralt. Därför är den vita substansen mest omfattande i övre delar av ryggmärgen.
På liknande sätt går nedåtgående motoriska nervbanor från hjärnan i den vita substansen. Ju högre nivå de avgrenar sig från, desto mer medialt löper de, medan de som når längre ner ligger mer lateralt. Detta gör att i de lägre nivåerna av ryggmärgen dominerar grå substans över vit substans.
Grå materia ligger centralt i ryggmärgen och är omgiven av vit substans. På ryggmärgens baksida finns posteriöra mediala sulcus, avgränsad av det posteriöra grå hornet som består av grå substans. På framsidan finns anteriora mediana klyftan och det anteriora grå hornet. Mellan dessa ligger en mellan-zon, och i thorakala segmenten (T1 till L2) finns även ett lateralt grå horn. Där finns preganglioniska motorneuron för det sympatiska nervsystemet.
De två sidorna av ryggmärgen, var och en med sina grå horn, binds samman av grå commissure.
Den vita substansen runtom delas funktionellt in i tre områden: dorsal funiculus (bak), lateral funiculus (sida), och ventral funiculus (fram).
En ryggmärgsnerv bildas genom att en dorsal rot och en ventral rot går samman. Denna ryggmärgsnerv kan sedan dela upp sig i två grenar: en dorsal rami och en ventral rami. Dessa grenar kan även vara kopplade till olika ganglier längs nervbanorna.
Nervsignaler från kroppen färdas in via någon av rami och in genom dorsalroten till den grå substansen i ryggmärgen. Där sker en synaps mellan sensoriska neuron och motoriska neuron. Motoriska signaler skickas sedan ut genom ventralroten, vidare genom någon av rami, ut till skelettmuskler eller andra målorgan.
| nucleus | lamina | vilka kotor | vilka nervbanor | funktioner |
|---|---|---|---|---|
| Posterior marginal nucleus | I | hela | Laterala/anterolaterala spinothalamiska banan | Förmedlar snabb smärta och temperatur (Aδ-fibrer) |
| Substantia gelatinosa (Rolando) | II | hela | Laterala/anterolaterala spinothalamiska banan | Förmedlar och modulerar långsam smärta (C-fibrer), koppling till spinala trigeminala kärnor |
| Nucleus proprius | III–IV | hela | Spinothalamiska banan, dorsal column–medial lemniscus | Sensorisk integration: beröring, tryck, vibration, proprioception |
| Lamina V | V | hela | Spinothalamiska banan | Visceral smärta och sensorisk integration från organ |
| Lamina VI | VI | L2–Co1 | Ventrospinocerebellära banan | Proprioception, viss motorisk integration |
| Clarke’s columna (nucleus thoracicus) | VII | C8–L2 | Dorsospinocerebellära banan | Proprioception från nedre extremiteter, vidare till cerebellum |
| Intermediolaterala nucleus (IML) | VII | T1–L2 | Sympatiska efferenter | Preganglionära neuron för sympatiska nervsystemet |
| Intermediomediala nucleus (IMM) | VII | S2–S4 | Parasympatiska efferenter | Preganglionära neuron för parasympatiska nervsystemet |
| Phrenic nucleus | IX | C3–C5 | Corticospinala banan | Motorisk kontroll av diafragma |
| Accessory spinal nucleus | IX | C1–C5 | Corticospinala banan | Motorik i nackmuskulatur (m. trapezius, m. sternocleidomastoideus) |
| Onuf’s nucleus | IX | S2–S4 | Pudendalnerven | Kontroll av yttre sfinktrar (urinrör, anus), erektion och ejakulation |
| Lamina VIII | VIII | hela | Rubrospinala, vestibulospinala, retikulospinala, tectospinala | Interneuron relästation för motoriska banor |
| Lamina X (grå kommissuren) | X | hela | — | Förbinder vänster och höger sida av ryggmärgens grå materia |
Grå materia i ryggmärgen ansvarar för bearbetning och integration av nervsignaler. Den delas in i laminae, från I till X, utifrån cytoarkitektur. De olika laminae lokaliseras till specifika delar av den grå massan: laminae I–VI i det posteriöra hornet, VII i mellanzonen, VIII–IX i det ventrala hornet och X i commissuren runt centralkanalen.
Laminae motsvarar även olika kärnor med särskilda funktioner:
Lamina VIII innehåller interneuron som fungerar som relästation för nedåtgående motoriska banor som rubrospinala, vestibulospinala, retikulospinala och tectospinala banor. Lamina IX innehåller motorneuron som styr skelettmuskler och delas upp i tre grupper: lateral, central och medial.
Exempel på viktiga kärnor i lamina IX:
I den anteriora delen av grå massan sker en somatotopisk organisering där:
Corticospinala banor synapsar med motorneuron i dessa områden för att möjliggöra viljestyrd rörelse.
| funiculus | nervbana | vilka kotor | målorgan | funktion |
|---|---|---|---|---|
| lateral funiculus | lateral corticospinal bana | hela | främre hornets motorneuron | viljemässig finmotorik, distala extremiteter |
| rubrospinal bana | cervikal | främre hornets motorneuron | flexormuskler i armar, koordination av rörelse | |
| ventral funiculus | lateral reticulospinal bana | hela | främre hornets interneuron och motorneuron | reglerar autonom motorik och rörelsemönster |
| medial reticulospinal bana | hela | främre hornets interneuron och motorneuron | muskeltonus och postural kontroll | |
| vestibulospinal bana | hela | extensor-motorneuron | balans och kroppshållning via extensormuskler | |
| tectospinal bana | cervikal | halsens motorneuron | koordination av huvud och ögon mot visuella stimuli | |
| anterior corticospinal bana | cervikal, övre thorakal | axiala muskler | postural kontroll och grovmotorik |
| funiculus | nervbana | vilka kotor | målorgan | funktion |
|---|---|---|---|---|
| dorsal funiculus | fasciculus gracilis | T6 och nedåt | mediala lemniscus till VPL | proprioception, vibration och fin beröring från nedre kroppshalvan |
| fasciculus cuneatus | T5 och uppåt | mediala lemniscus till VPL | proprioception, vibration och fin beröring från övre kroppshalvan | |
| lateral funiculus | dorsal spinocerebellär bana | C8–L2 | ipsilaterala cerebellum | omedveten proprioception från nedre extremitet |
| ventral spinocerebellär bana | L2–Co1 | kontralaterala cerebellum | feedback från interneuron om pågående rörelse | |
| lateral spinothalamisk bana | hela | VPL och VPM | smärta och temperatur | |
| spino-olivariska banan | hela | oliva inferior → cerebellum | sensorisk integration och motorisk inlärning | |
| anteriör spinothalamisk bana | ventral funiculus | hela | VPL och VPM | tryck, grov beröring |
Vit materia i ryggmärgen består främst av myeliniserade axoner som bär information uppåt till hjärnan (sensorisk) eller nedåt till kroppen (motorisk). Den omger den gråa substansen och är indelad i tre stora funiculi (strängar):
I främre delen av ryggmärgen finns en viktig struktur kallad den anteriöra vita commissuren. Här korsar många sensoriska axoner, särskilt smärt- och temperaturbanor, från ena sidan av ryggmärgen till den andra innan de fortsätter uppåt.
En speciell struktur i ryggmärgen är Lissauers bana, där inkommande smärt- och temperaturfibrer (Aδ och C) kan färdas upp eller ned några segment (till exempel från T3 till T1) innan de synapsar i grå materia och förs vidare i spinalothalamiska banan. Detta bidrar till att smärta ofta känns mer diffus och utbredd.
De nervbanor som löper i vit massa är organiserade somatotopiskt. I lateral funiculus är informationen arrangerad medialt till lateralt i ordningen: cervikal, thorakal, lumbal, sakral. I dorsal funiculus är detta omvänt, med sakrala signaler mest medialt och cervikala mest lateralt. Denna struktur gör att hjärnan kan särskilja exakt varifrån signalerna kommer.
| Term | Definition | Funktionell betydelse | Exempel |
|---|---|---|---|
| Projection fibre | Axoner som kopplar samman cortex med lägre delar av CNS såsom hjärnstammen eller ryggmärgen. | Möjliggör överföring av motoriska kommandon från cortex till kroppen och sensorisk information tillbaka upp. | Capsula interna, corticospinala banan |
| Commissural fibre | Axoner som förbinder motsvarande områden i vänster och höger hjärnhalva. | Möjliggör kommunikation mellan hjärnhalvorna, vilket är avgörande för koordination och integration. | Corpus callosum, anterior commissure |
| Association fibre | Axoner som förbinder olika delar inom samma hjärnhalva. | Möjliggör integrering av information inom en hemisfär, såsom koppling mellan sensorik och motorik eller språkförståelse. | Arcuate fasciculus, cingulum |