ચેતાતંત્ર (માનવ)
શરીરની દરેક પ્રકારની પ્રક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરતું તંત્ર. શરીરની આંતરિક પરિસ્થિતિનું નિયંત્રણ બે તંત્રો કરે છે – (1) ચેતાતંત્ર (જ્ઞાનતંત્ર) અને (2) અંત:સ્રાવી (endocrine) ગ્રંથિતંત્ર. અંત:સ્રાવી ગ્રંથિતંત્ર વિવિધ પ્રકારનાં રસાયણો (અંત:સ્રાવો, hormones) ઉત્પન્ન કરીને તથા તેમને સીધા લોહીમાં વહાવીને શરીરની ક્રિયાઓનું રાસાયણિક પદ્ધતિથી નિયમન કરે છે. ચેતાતંત્રની પ્રક્રિયાઓ વિદ્યુતભાર(electrical charge)ના ફેરફાર અને રસાયણોના ઉત્પાદન વડે થાય છે. શરીરના વિવિધ ભાગોમાં ઉદભવતી પરિસ્થિતિઓ તથા શરીર બહારના વાતાવરણમાં થતા ફેરફારોમાંથી ઉત્તેજના (stimuli) મેળવીને ચેતાતંતુઓ (જ્ઞાનતંતુઓ, nerve fibres) તેમને ચેતાકેન્દ્રો(nerve centres)માં આવેગ(impulse)ના રૂપે લાવે છે. તેનું અર્થઘટન સંવેદના (sensation) રૂપે થાય છે; દા. ત., ચામડી વડે સ્પર્શની સંવેદના, આંખ વડે જોવાની સંવેદના, કાન વડે સાંભળવાની સંવેદના તથા જીભ અને નાક વડે સ્વાદ અને ગંધ રૂપે રાસાયણિક સંવેદના મળે છે. તેવી જ રીતે હાથ, પગ, માથું, આંખ કેવી સ્થિતિમાં ગોઠવાયેલાં છે તથા વ્યક્તિ ઊભી છે કે બેઠી છે તેની અંગવિન્યાસ (posture) સંબંધિત સંવેદનાઓ, પેટમાં રોગને કારણે આંતરડાંમાં વારેઘડીએ આકુંચનો થાય તો ચૂંકની સંવેદના, હૃદયના ધબકારા વધે-ઘટે કે અનિયમિત થાય તો તે વખતે છાતીમાં ધબકારા થાય છે તેની સંવેદના (palpitation) વગેરે વિવિધ પ્રકારની શરીરની અંદરની પરિસ્થિતિ અંગેની જાણકારી પણ ચોક્કસ ચેતાકેન્દ્રોમાં ચેતાઓ (nerves) દ્વારા પહોંચાડવામાં આવે છે. ચેતાકેન્દ્રોમાં ચેતાકોષો (neurons) આવેલા છે. ચેતાકેન્દ્રોની વિવિધ કક્ષાઓ અને પ્રકારો હોય છે. તે પ્રમાણે તે અર્થઘટન, સ્મરણ અને પ્રતિભાવ (response) સર્જવાનું કાર્ય કરે છે. સંવેદનાઓ મેળવ્યા પછી તેની સામે નક્કી થયેલો કે પરાવર્તી ક્રિયા (reflex action) રૂપે અપાયેલો પ્રતિભાવ ચાલક કે પ્રેરક ચેતાઓ (motor nerves) દ્વારા સ્નાયુઓ અને ગ્રંથિઓ પર પહોંચે છે અને ત્યાં તેના આદેશ મુજબ સંકોચન/શિથિલનની અથવા રસ કે પ્રવાહી છોડવાની પ્રક્રિયા થાય છે.
ચેતાતંત્રમાં મુખ્યત્વે બે ભાગ કાર્ય કરે છે : એક સંદેશાને ગ્રહણ કરીને તેનું વહન કરનારું તંત્ર જેને બહિર્વિસ્તારી અથવા પરિવૃત્તીય ચેતાતંત્ર (peripheral nervous system) કહે છે અને બીજો ભાગ સંવેદનાઓનું અર્થઘટન, સ્મરણ અને પ્રતિભાવ સર્જવાનું કાર્ય કરે છે. તે કેન્દ્રસ્થાને હોવાથી તેને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર (centralnervous system) કહે છે.
ચેતાતંત્રનાં કાર્યોને મુખ્યત્વે 3 ભાગમાં વહેંચી શકાય : (1) શરીરમાં ઉદભવતી અને બહારથી આવતી ઉત્તેજનાઓને મેળવીને યોગ્ય નિયંત્રક કેન્દ્રો સુધી પહોંચાડવી, (2) તેમનું અર્થઘટન કરીને યોગ્ય નિર્ણય લેવો તથા (3) તે નિર્ણયને શરીરના સ્નાયુઓ કે રસ ઉત્પન્ન કરતી ગ્રંથિઓ(glands)ને પહોંચાડીને યોગ્ય પ્રતિભાવ આપવો. પ્રથમ અને ત્રીજું કાર્ય આમ સંચારવ્યવસ્થા અથવા સંદેશાવ્યવહારના તંત્ર(communication system)નું કાર્ય કરે છે. શરીરની આંતરિક સમતુલા (internal homeostasis) જાળવવા માટેની આ એકદમ ઝડપી વ્યવસ્થા છે.

આકૃતિ 1 : મેરુદંડી (vertebrate) પ્રાણીઓમાં મગજના વિસ્તારનો ક્રમિક વિકાસ. વિવિધ પ્રાણીઓનું ચેતાતંત્ર ; (અ) લેમ્પ્રે, (આ) ટ્રાઉટ, (ઇ) સેલેમેન્ટર, (ઈ) કાચબો, (ઉ) કબૂતર, (ઊ) હેજહૉગ, (ઋ) ગેલેલો, (એ) માણસ. નોંધ : ગાઢા રંગે દર્શાવેલો ભાગ મોટા મગજનો વિસ્તાર છે.
ચેતાતંત્રનું બંધારણ : ઉત્ક્રાંતિની સીડી પર માનવનું શ્રેષ્ઠ સ્થાન છે. તેનું કારણ તેનું ખૂબ જ વિકસિત ચેતાતંત્ર છે (આકૃતિ 1). માનવના ચેતાતંત્રમાં વિકસેલા કેટલાય ભાગો અન્ય પ્રાણીઓમાં જોવા મળતા નથી. માનવના ચેતાતંત્રને મુખ્ય બે ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે – કેન્દ્રીય (central) ચેતાતંત્ર અને બહિર્વિસ્તારી (peripheral) ચેતાતંત્ર (આકૃતિ 2). મગજ (brain) અને કરોડરજ્જુ (spinal cord) કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના ભાગ છે, જેમાં બહારથી આવતી બધી જ સંવેદનાઓ પ્રવેશે છે અને તેમાં રહેલાં ચેતાકેન્દ્રો (nerve centres) તેનું અર્થઘટન કરીને યોગ્ય પ્રતિભાવનું સર્જન કરે છે.

આકૃતિ 2 : કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના ભાગો : (1) મોટું મગજ, (2) નાનું મગજ, (3) મધ્યમસ્તિષ્ક, (4) મજ્જાસેતુ, (5) લંબમજ્જા, (6) મસ્તિષ્કપ્રકાંડ, (7) કરોડરજ્જુ, (8) ચેતક, (9) અધશ્ચેતક, (10) પિનિયલ કાય, (11) ખોપરીનાં હાડકાં, (12) પીયૂષિકા (pituitary) ગ્રંથિ
કરોડરજ્જુને મેરુરજ્જુ પણ કહે છે. તેમાંથી સંદેશા રૂપે ઉદભવતા આવેગો (impulses) વિવિધ પ્રકારની ચેતાઓ દ્વારા શરીરમાં બધે પ્રસરે છે. આમ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રથી બહાર વિસ્તાર પામતા ચેતાતંત્રના ભાગને બહિર્વિસ્તારી ચેતાતંત્ર કહે છે. બહિર્વિસ્તારી ચેતાતંત્રના બે વિભાગો છે – અભિસારી (afferent) તંત્ર અને અપસારી (efferent) તંત્ર. નાક, કાન, આંખ, જીભ, ચામડી વગેરે ઇન્દ્રિયો દ્વારા મળતી સંવેદનાઓને મગજ કે કરોડરજ્જુ તરફ લઈ જતી ચેતાઓ અભિસારી ચેતાતંત્ર બનાવે છે જ્યારે મગજ કે કરોડરજ્જુમાંથી સંદેશા બહાર લઈ જતી ચેતાઓ અપસારી ચેતાતંત્ર બનાવે છે. અભિસારી ચેતાતંત્ર સંવેદનાઓનું વહન કરે છે માટે તેને સંવેદનાલક્ષી અથવા સંવેદનાવાહી (sensory) તંત્ર કહે છે, જ્યારે મગજમાંથી ઉદભવતા સંદેશાઓ વડે સ્નાયુનું હલનચલન કરવાના કે ગ્રંથિઓને રસનું ઉત્પાદન કરવાનું પ્રેરણ કરતા અપસારી ચેતાતંત્રને ચાલક અથવા પ્રેરક (motor) ચેતાતંત્ર કહે છે. તે જ પ્રમાણે તેમના ચેતાકોષો અને ચેતાઓને પણ અનુક્રમે સંવેદનાલક્ષી અથવા અભિસારી તથા ચાલક (પ્રેરક) અથવા અપસારી ચેતાકોષો અને ચેતાઓ કહે છે. બહિર્વિસ્તારી ચેતાતંત્રને બીજી રીતે પણ બે ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે : તેનો જે ભાગ આંખ, કાન, નાક, જીભ તથા ચામડીમાંથી ઉદભવતી સંવેદનાઓને લાવે અને હાડકાંને હલાવતા સ્નાયુઓને સંદેશા મોકલે તે ભાગને કાયિક અથવા દૈહિક (somatic) ચેતાતંત્ર કહે છે. તે વ્યક્તિની ઇચ્છાને અધીન હોવાથી તેને ઇચ્છાવર્તી અથવા ઐચ્છિક (voluntary) ચેતાતંત્ર પણ કહે છે. હૃદય, અન્નનળી, જઠર, આંતરડાં, પેશાબ અને પિત્તની પોલી નળીઓ, નસો તથા પ્રજનનમાર્ગના અરૈખિક સ્નાયુઓ તથા રસ ઉત્પન્ન કરતી ગ્રંથિઓનું નિયમન કરતા તંત્રને અનૈચ્છિક (involuntary) અથવા સ્વાયત્ત (autonomous) ચેતાતંત્ર કહેવાય છે. તે વ્યક્તિની ઇચ્છા અનુસાર કાર્ય કરતું હોતું નથી. અનૈચ્છિક ચેતાતંત્રમાં પણ બે ભાગ છે – અનુકંપી (sympathetic) અને પરાનુકંપી (parasympathetic) ચેતાતંત્ર (આકૃતિ 3).
ચેતાતંત્રની સૂક્ષ્મ રચના : ચેતાતંત્રમાં મુખ્યત્વે 2 પ્રકારના કોષો આવેલા છે. તેમને ચેતાકોષ (neuron; nerve cell) અને ચેતાસ્નિગ્ધકોષો (neuroglial cells) કહે છે. ચેતાસ્નિગ્ધકોષોને સ્નિગ્ધકોષો (glial cells) પણ કહે છે અને તેની પેશીને સ્નિગ્ધપેશી (glial tissue) અથવા ચેતાસ્નિગ્ધપેશી (neuroglia) કહે છે. ચેતાતંત્રના મુખ્ય કોષો ચેતાકોષો છે. તે શરીરમાં સૌથી લાંબા કોષો છે. તે ચેતાતંત્રનો બંધારણીય અને કાર્યક્ષમ એકમ બનાવે છે. આવેગવહનથી માંડીને આવેગસર્જન, વિચારસર્જન, અર્થઘટન, નિર્ણયકાર્ય, સ્નાયુઓ અને ગ્રંથિઓનું નિયંત્રણ એમ વિવિધ પ્રકારનાં વિશિષ્ટ કાર્યો ચેતાકોષો કરે છે. ચેતાસ્નિગ્ધપેશી તેમને આધાર અને રક્ષણ આપે છે. મગજના 50 % કોષો સ્નિગ્ધપેશીના હોય છે. તેઓ ચેતાકોષોની આજુબાજુ તથા મગજના વિવિધ ભાગોની આસપાસ ગોઠવાયેલા હોય છે. સ્નિગ્ધકોષો ચેતાકોષોને લોહીની નસો સાથે ચોંટાડે છે. ચેતાતંતુઓની આસપાસનું સફેદ મેદવાળું આવરણ (મેદાવરણ, myelin) બનાવનાર કોષો પણ સ્નિગ્ધકોષોનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર જ છે. કેટલાક સ્નિગ્ધકોષો ભક્ષીકોષો (phagocytes) હોય છે અને તે ચેપ કરતા જીવાણુઓ અને કોષનાશથી ઉદભવેલો કચરો ખાઈ જઈને પચાવી નાખે છે. મગજનાં મોટા ભાગનાં કૅન્સર સ્નિગ્ધકોષોમાં ઉદભવે છે.

આકૃતિ 3
ચેતાસ્નિગ્ધકોષો મુખ્યત્વે 4 પ્રકારના છે (આકૃતિ 4) : (1) તારક-કોષ (astrocyte), (2) અલ્પશિખાતંતુકોષ (oligodendro-cyte), (3) સૂક્ષ્મ સ્નિગ્ધકોષ (microglial cell) અને (4) નિલયકલાકોષ (ependyma cell). તારકકોષનો આકાર તારા જેવો હોય છે અને તેમનામાંથી અનેક તંતુઓ બહાર નીકળે છે. તેના બે ઉપપ્રકારો છે : (1-અ) જીવરસીય (protoplasmic) અને (1-આ) તંતુમય (fibrous). કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના ભૂખરા ભાગમાં જીવરસીય તારકકોષો હોય છે જ્યારે સફેદ ભાગમાં તંતુમય તારકકોષો હોય છે. તેઓ ચેતાકોષની આજુબાજુ વીંટળાય છે અને તેમને લોહીની નસો સાથે ચોંટાડે છે. (2) અલ્પશિખાતંતુ કોષ (oligodendrocyte) તારકકોષો જેવા હોય છે પરંતુ તેમના તંતુઓની સંખ્યા ઓછી હોય છે. તે મગજ અને કરોડરજ્જુમાંના ચેતાકોષોને થોડો કડક (rigid) આધાર આપે છે. તે કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના ચેતાકોષના અક્ષતંતુને ગોળફરતા માયેલિનનું મેદ-આવરણ (myelin sheath) બનાવે છે. (3) સૂક્ષ્મ સ્નિગ્ધકોષ (microglial cells) નાના કોષો છે અને એમને થોડા તંતુઓ હોય છે. તે એકકેન્દ્રીકોષો(monocytes)માંથી ઊતરી આવે છે અને ચેતાતંત્રમાં જ્યાં ઈજા થઈ હોય ત્યાં એકઠા થાય છે. તે મગજના મહાભક્ષીકોષો (macrophages) પણ કહેવાય છે. તે સૂક્ષ્મજીવો અને કોષકચરો (cell debris) ગળી જઈને દૂર કરે છે. (4) નિલયકલા(ependyma)ના કોષો એક જ સ્તરમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. તેમના બે પ્રકાર છે : (ક) લાદીસમ (squamous) અથવા ચપટા કોષો અને (ખ) સ્તંભાકાર (columnar) કોષો. તેમની સપાટી પર કશા (cilia) અથવા તાંતણા હોય છે. તેઓ મગજ અને કરોડરજ્જુની અંદરનાં પોલાણોની દીવાલ બનાવે છે.

આકૃતિ 4 : વિવિધ પ્રકારના ચેતાસ્નિગ્ધકોષો (neuroglial cells) (અ-1) તારકકોષો (astrocytes), (આ-5) અલ્પશિખાતંતુકોષ (oligodendrocyte), (ઈ-7) સૂક્ષ્મ સ્નિગ્ધકોષ (microglia), (ઈ-10) નિલયકલાકોષ (ependyma cell). નોંધ : (2) તારકકોષોના તંતુઓ, (3) ચેતાતંતુ, (4) લોહીની નસ, (6) ચેતાકોષ, (8) કોષભક્ષી રસધાની (phagocytic vacoule), (9) સૂક્ષ્મજીવ, (11) કશા (cilia).
ચેતાકોષ (neuron) : ચેતાતંત્રનો બંધારણીય અને ક્રિયાશીલ એકમ ચેતાકોષ છે. તેના મુખ્ય 3 ભાગ છે –કોષકાય (cell body), આયાતી તંતુઓ અથવા શિખાતંતુઓ (dendrite) અને અક્ષતંતુ (axon) (આકૃતિ 5). ચેતાકોષનું કેન્દ્ર તેની કોષકાય(body)માં હોય છે અને તેથી કોષકાયને પરિકેન્દ્રન (perikaryon) પણ કહે છે. કોષકેન્દ્રમાં એક કોષકેન્દ્રિકા (nucleolus) હોય છે. તેનો કોષરસ કણિકામય (granular) હોય છે અને તેમાં લાયસોઝોમ, કણાભસૂત્રો (mitochondria) અને ગૉલ્ગીસંકુલ જેવી અંગિકાઓ (organelles) હોય છે. આ ઉપરાંત તેમાં લાયપોફસિન નામનું પીળા રંગનું દ્રવ્ય હોય છે જેનું પ્રમાણ મોટી ઉંમરે વધે છે. તેમાં નિસ્લ પિંડિકાઓ (Nissl bodies) અને ચેતાતન્ત્વિકાઓ (neurofibrils) પણ હોય છે. નિસ્લ પિંડિકાઓ અને ચેતાતન્ત્વિકાઓ ફક્ત ચેતાકોષોમાં જોવા મળે છે. ચેતાકોષની કાયમાં પ્રોટીન બને છે જે અક્ષતંતુમાં 1 મિમી./દિવસના દરે પ્રસરે છે. ચેતાતન્ત્વિકાઓ પોલી નળીઓ છે અને તેના દ્વારા પોષક દ્રવ્યોનું વહન થાય છે. પુખ્ત ચેતાકોષોમાં કોષ-સમદ્વિભાજનનું ઉપકરણ (mitotic apparatus) હોતું નથી અને તેમનું દ્વિભાજન થતું નથી. પુખ્તવયે તેને કારણે ચેતાકોષોની સંખ્યાવૃદ્ધિ થતી નથી.

આકૃતિ 5 : ચેતાકોષ(neuron)ની રચના અને પ્રકારો : (અ) સામાન્ય ચેતાકોષ, (આ થી ઉ) અક્ષતંતુ પર મેદાવરણ (myelin sheath) વીંટળાવાની ક્રમિક ક્રિયા, (ઊ થી ઋ) વિવિધ પ્રકારના ચેતાકોષો, (ઊ) સંવેદનાલક્ષી એકધ્રુવીય, (ઋ, એ) દ્વિધ્રુવીય, (ઐ, ઓ) બહુધ્રુવીય. (1) ચેતાકાય અથવા પરિકેન્દ્રન, (2) શિખાતંતુ (dendrite), (3) અક્ષતંતુ (axon), (4) કોષરસ, (5) ચેતાતંત્વિકાઓ (neuro fibrils), (6) નિસ્લ પિંડિકાઓ (Nissl’s bodies), (7) કોષકેન્દ્ર, (8) કોષકેન્દ્રિકાઓ, (9) કણાભસૂત્રો (mitochondria), (10) અક્ષતંતુ ગિરિકા (axon hillock), (11) અક્ષતંતુની પાર્શ્વશાખા (axon collateral), (12) અક્ષતંતુની ધરી, (13) શ્વાનના કોષમાં મેદાવરણ, (14) શ્વાનના કોષની ચેતાકલા (neurilemma), (15) શ્વાનના કોષનું કોષકેન્દ્ર, (16) રેન્વેની ખાંચ (node), (17) દૂરસ્થ તંતુઓ (telodendria), (18) પાદાંત (end feet), (19) અક્ષકલા (axolemma), (20) શ્વાનનો કોષ, (21) સંવેદના-સ્વીકારકો (receptors). નોંધ : તીરની દિશા આવેગવહનનો માર્ગ તથા દિશા સૂચવે છે.
ચેતાકોષ-કાયમાંથી બે પ્રકારના તંતુઓ નીકળે છે – આવેગ લાવતા તંતુઓને આયાતી તંતુઓ અથવા શિખાતંતુઓ (dendrites) કહે છે. તેમની સંખ્યા વધુ હોય છે. બીજા પ્રકારનો તંતુ છે અક્ષતંતુ. તે એક અને લાંબો હોય છે. જાડા અને અનેક શાખા(branches)-વાળા શિખાતંતુઓ બહારથી આવતા આવેગો(impulses)ને કોષકાય તરફ લાવે છે. તેમને અભિસારી તંતુઓ પણ કહે છે. તેમાં નિસ્લ પિંડિકાઓ, કણાભસૂત્રો અને અન્ય કોષ-અંગિકાઓ હોય છે. અક્ષતંતુ (axon) લાંબો, પાતળો અને વિશિષ્ટ પ્રકારનો હોય છે, તે આવેગોને કોષકાયથી દૂર લઈ જાય છે. તેને અપસારી તંતુ પણ કહે છે. તેનું ઉદગમસ્થાન સહેજ ઊપસેલું હોય છે. તેને અક્ષતંતુ ગિરિકા (axon hillock) કહે છે. તેમાં પણ ચેતાતન્ત્વિકાઓ અને અન્ય અંગિકાઓ હોય છે; પરંતુ નિસ્લની પિંડિકાઓ હોતી નથી. તેના કોષરસને અક્ષરસ (axoplasm) કહે છે. આવરણને અક્ષકલા (axolemma) કહે છે. તે થોડા મિમી.થી માંડીને એક મીટર કે તેથી વધુ લાંબો હોય છે. તેમાંથી આડશાખાઓ અથવા પાર્શ્વશાખાઓ (collaterals) પણ ઉદભવે છે. તેમના છેડે તે નાના નાના અનેક દૂરસ્થ તંતુઓ(telodendria)માં વિભાજિત થાય છે. દૂરસ્થ તંતુઓના છેડા પર ગોળા જેવી ઊપસેલી નાની સંરચનાઓ હોય છે. તે બીજા ચેતાકોષના શિખાતંતુઓ, ચેતાકોષકાય, સ્નાયુકોષ કે ગ્રંથિકોષની સપાટી પર જોડાણ કરે છે તેથી તેમને ગ્રથનગોલ (synaptic knob) અથવા પાદાંત (end feet) કહે છે. પાદાંતમાં ચેતાઆવેગોનું વહન કરતાં રસાયણોની નાની પોટલીઓ અથવા પુટિકાઓ (vesicles) હોય છે. કોષકાયમાં વિવિધ પદાર્થોનું ઉત્પાદન થાય છે જેને ચેતાકોષના જુદા જુદા ભાગોમાં અક્ષરસ વહેણ (axoplasmic flow) તથા અક્ષીય વહન (axonal transport) દ્વારા પહોંચાડવામાં આવે છે. કોષના જુદા જુદા ઉત્પન્ન થયેલા કચરાને અક્ષીય વહન દ્વારા કોષકાયમાં લાવવામાં આવે છે, ત્યાં તેનો ફરીથી ઉપયોગ કરાય છે અથવા નાશ કરાય છે. હર્પિસ અને હડકવાના વિષાણુઓ અક્ષીય વહન દ્વારા કોષકાય સુધી પહોંચે છે અને ત્યાં તેમની સંખ્યાવૃદ્ધિ કરે છે. તે જ માર્ગે ધનુર્વા(tetanus)નું વિષ પણ ચેતાતંત્રમાં પ્રસરે છે.
અક્ષતંતુ અને તેના આવરણને ચેતાતંતુ (nerve fibre) કહે છે. તે બે પ્રકારના હોય છે – મેદ-આવરણવાળા (myelinated) અને મેદ-આવરણ વગરના (unmyelinated). અક્ષતંતુની આસપાસ શ્વાન(Schwann)ના કોષ વીંટળાય છે અને તે સફેદ રંગનું, અનેક પડવાળું, ટુકડાઓમાં વહેંચાયેલું ફૉસ્ફોલિપિડ પ્રકારની ચરબી(મેદ)નું બનેલું મેદ-આવરણ (myelin sheath) બનાવે છે. મેદ-આવરણને કારણે મગજ અને કરોડરજ્જુના અમુક ભાગો તથા બહિર્વિસ્તારી ચેતાઓ સફેદ રંગની લાગે છે. મેદ-આવરણ વીજ-અવાહક છે અને તેને કારણે ચેતાતંતુઓમાં આવેગનું વહન ઝડપી બને છે. શ્વાનનો કોષ અક્ષતંતુને અનેક પડ બનાવીને વીંટળાય છે. તેના સૌથી બહારના પડને ચેતાકલા (neurilemma) અથવા શ્વાનનું આવરણ (sheath of Schwann) કહે છે. બહિર્વિસ્તારી ચેતાઓમાં જ ચેતાકલા જોવા મળે છે અને તેમની મદદથી ઈજા પામેલા અક્ષતંતુઓનું સમારકામ થઈ શકે છે. મેદ-આવરણના બે ભાગ વચ્ચે રેન્વેની ખાંચ આવેલી હોય છે. મેદ-આવરણ વગરના ચેતાતંતુઓની આસપાસ શ્વાનકોષ અનેક પડ બનાવીને વીંટળાતો નથી. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં પણ અક્ષતંતુઓની આજુબાજુ મેદ-આવરણ હોય છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં અલ્પ શિખાતંતુકોષો (oligodendrocytes) મેદ-આવરણ ઉત્પન્ન કરે છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં રેન્વેની ખાંચ ઓછી સંખ્યામાં હોય છે. ગર્ભસ્થ શિશુના વિકાસના છેલ્લા સમયગાળા અને જન્મ પછીના પહેલા વર્ષમાં મેદ-આવરણ બને છે અને તેનો જથ્થો પુખ્તતા મળે ત્યાં સુધી વધતો રહે છે. તેને કારણે શિશુઓ(infants)ના પ્રતિભાવો મોટા બાળક કે પુખ્ત વ્યક્તિ કરતાં ધીમા અને ઓછા પ્રમાણમાં સમાનુબંધિત (co-ordinated) હોય છે.
ચેતાકોષોના પ્રકારો : રચના અને કાર્યોને આધારે ચેતાકોષોના વિવિધ પ્રકારો છે. જેમ કે, મગજ અને કરોડરજ્જુના મોટા ભાગના ચેતાકોષોમાં (1) અક્ષતંતુ (axon) અને અનેક શિખાતંતુઓ (dendrites) હોય છે. તેમને બહુધ્રુવીય (multipolar) ચેતાકોષો કહે છે. (2) આંખના ર્દષ્ટિપટલમાં, કાનના અંદરના ભાગમાં તથા ગંધ પારખતા વિસ્તારમાં એક અક્ષતંતુ અને એક શિખાતંતુવાળા દ્વિધ્રુવીય (bipolar) ચેતાકોષો હોય છે. (3) દ્વિધ્રુવીય ચેતાકોષો પ્રાગર્ભ અથવા ભ્રૂણ(embryo)માં એકધ્રુવીય (unipolar) ચેતાકોષ તરીકે ઉદભવે છે અને તેમાંથી નીકળતો એક તંતુ બે ભાગમાં વહેંચાઈને અક્ષતંતુ અને શિખાતંતુનું કાર્ય કરે છે. કરોડરજ્જુના સંવેદનાલક્ષી અને પશ્ચ (posterior) મૂળ (root) પર આવેલા ચેતાકંદુક(ganglion)માં એકધ્રુવીય ચેતાકોષો હોય છે. આ ઉપરાંત અભિસારી (સંવેદનાલક્ષી) અને અપસારી (ચાલક) – એમ ચેતાકોષોના બીજા પણ બે પ્રકારો આગળ દર્શાવેલા છે. કેટલાક ચેતાકોષો સંવેદનાલક્ષી અને પ્રેરક ચેતાકોષોની વચ્ચે આવેલા હોય છે તેમને સંયોજક (association, connecting) કે આંતરસંદેશાવાહી (internuncial) ચેતાકોષો કહે છે.
ચેતાકોષો અને ચેતાતંતુઓનું કાર્ય : તેમનાં બે મુખ્ય કાર્યો છે : (અ) વીજભારિત સંદેશાઓનું ઉત્પાદન અને વહન તથા (આ) ચેતાતંતુનું પુનર્ગઠન (regeneration).
સંદેશાનું ઉત્પાદન અને વહન : ચેતાતંતુના આવરણની બહારની સપાટી પરના વીજભાર અને અંદરના વીજભાર વચ્ચે તફાવત હોય છે. વીજભાર વચ્ચેના તફાવતને વિભવ (potential) કહે છે. ચેતાતંતુની સ્થિરસ્થિતિ વખતે જોવા મળતા વીજભારના તફાવતને સ્થિરવિભવ (resting potential) કહે છે. સપાટી પરના વીજભારના તફાવતનું મુખ્ય કારણ આવરણની ચયનકારી પારગમ્યતા (selective permeability) છે. તેને કારણે ચેતાતંતુની બહાર અને અંદર રહેલાં આયનો(ions)નું પ્રમાણ જુદું જુદું હોય છે. તેથી કોષમાંનાં પોટૅશિયમનાં આયનોનું પ્રમાણ બહાર કરતાં 28થી 30ગણું વધુ હોય છે અને તેવી જ રીતે સોડિયમનું પ્રમાણ 14મા ભાગનું હોય છે. આ ઉપરાંત કોષની અંદર અનેક ઋણભારિત પ્રોટીનના અણુઓ હોય છે. બહાર અને અંદર આયનોનું આવું અસમ (non-equal) અથવા જુદું જુદું પ્રમાણ જળવાઈ રહે માટે એટીપીની મદદથી ચાલતો સોડિયમ-પોટૅશિયમ પંપ તંતુના આવરણમાં હોય છે. આ ઉપરાંત આવરણમાં સોડિયમ અને પોટૅશિયમનાં આયનોના પ્રસરણ માટે માર્ગો (channels) પણ હોય છે. ઉપર જણાવેલાં કારણોસર કોષની બહારની સપાટી ધનભારિત અને અંદરનો ભાગ ઋણભારિત હોય છે. સપાટીની બહારના અને અંદરના વીજભારનો તફાવત 70 મિલી. વોલ્ટ (70 mv) હોય છે. તંતુની અંદરનો વીજભાર ઋણ હોવાથી તે –70 મિવો. ગણાય. તંતુના આવરણ પરના સ્થિરસ્થિતિના વીજભારના તફાવતને સ્થિરવિભવ કહે છે અને તેની તે સ્થિતિને વીજભારિત (polarized) સ્થિતિ કહે છે. જ્યારે કોઈ ઉત્તેજના ચેતાતંતુને ઉત્તેજિત કરે ત્યારે તેના આવરણની પારગમ્યતા બદલાય છે. તેથી સોડિયમનાં આયનો માટેનો માર્ગ ખૂલે છે અને ચેતાતંતુની અંદર સોડિયમનાં આયનો પ્રવેશે છે. તેના કારણે અંદરનો વીજભાર ઝડપથી બદલાઈને ધન બને છે. આ પ્રક્રિયાને દુર્વીજભારણ (depolarization) કહે છે. ચેતાતંતુની સપાટી પરના અડોઅડના સ્થળે ધીમે ધીમે આ જ રીતે વીજભાર બદલાય છે અને આમ આવેગનો તરંગ ઉદભવે છે અને તે ચેતાતંતુમાં વહે છે. મેદ-આવરણવાળા ચેતાતંતુઓમાં અડોઅડનાં બિંદુઓ પર આ પ્રમાણે આવેગનું વહન થતું હોતું નથી; કેમ કે મેદાવરણ અવાહક હોય છે, પરંતુ મેદાવરણના બે ભાગ વચ્ચે આવેલી રેન્વેની એક ખાંચથી બીજી ખાંચ પર કૂદતો તરંગ (saltatory conduction) વહે છે. આવેગ બીજા બિંદુ પર ખસે ત્યારે મૂળ સ્થળે પોટૅશિયમનાં અને કૅલ્શિયમનાં આયનોના માર્ગો ખૂલે છે અને ફરીથી ચેતાતંતુની સપાટી પર ધન-ભાર અને ચેતાતંતુની અંદર ઋણભાર ઉદભવે છે. આ પ્રક્રિયાને પુન: વીજભારણ (repolarization) કહે છે. પુન:વીજભારિત ચેતાતંતુના ભાગનો સ્થિરવિભવ સામાન્ય હોવા છતાં તેમાં આયનોનું પ્રમાણ વિષમ (abnormal) હોય છે અને તેથી તેને સોડિયમ-પોટૅશિયમ પંપ વડે સરખું કરવામાં આવે છે. વીજભારણ બદલવાની આ સમગ્ર પ્રક્રિયાને ક્રિયાવિભવ (action potential) કહે છે અને આવેગને ચેતાતંતુમાં એક સ્થળેથી બીજે લઈ જવાની ક્રિયાને આવેગવહન (impulse conduction) કહે છે. ચેતા-આવેગવહનનો વેગ (nerve-conduction velocity) જાણવાની ક્રિયા નિદાનલક્ષી કસોટી તરીકે વપરાય છે. (ચેતા-આવેગ અને તેના વહનના વિવિધ ગુણધર્મો ‘ચેતા-આવેગ’ અંતર્ગત દર્શાવ્યા છે.) કોઈ ઉત્તેજના(stimulus)ની હાજરીમાં ચેતાતંતુમાં આવેગ ઉત્પન્ન કરી શકવાની ક્ષમતાને ઉત્તેજનક્ષમતા (excitability) કહે છે. કોઈ નિશ્ચિત ક્ષમતાવાળી ઉત્તેજના જ આવેગ જન્માવે છે. માટે તે નિશ્ચિત ક્ષમતાને ઉંબરકક્ષા (threshold level) કહે છે. ઉંબરકક્ષાથી ઓછી ક્ષમતાવાળી ઉત્તેજના નિષ્ફળ જાય છે. પરંતુ તેથી વધુ ક્ષમતા વધુ સબળ આવેગ ઉત્પન્ન કરી શકતી નથી. આમ કોઈ એક ઉત્તેજના આવેગ ઉત્પન્ન કરી શકે છે અથવા નથી કરી શકતી. તેના આ ગુણધર્મને સર્વ-અથવા-શૂન્યનો સિદ્ધાંત (all-or-none law) કહેવામાં આવે છે. દુર્વીજભારિત ચેતાતંતુ કોઈ પણ પ્રકાર કે તીવ્રતાવાળી ઉત્તેજનાથી ઉત્તેજિત થતો નથી. પરંતુ પુનર્વીજભારિત સ્થિતિમાં તીવ્ર ઉત્તેજના આવેગ સર્જી શકે છે. આ બંને સ્થિતિઓને અનુક્રમે સંપૂર્ણ અને સાપેક્ષ બિન-ઉત્તેજનશીલતા (refractoriness) કહે છે તેમજ તેમના સમયગાળાને બિન-ઉત્તેજનશીલ અવધિ(refractory period) કહે છે (જુઓ : ક્રિયાવિભવ, ગુ. વિ. કો., ખંડ 4 તથા ચેતાઆવેગવહન, ગુ. વિ. કો., ખંડ 7).
ચેતાગ્રથન (synapse) (આકૃતિ 6) : બહારથી આવતી સંવેદનાઓ મગજ સુધી પહોંચે છે ત્યારે તે જુદા જુદા 3 ચેતાકોષોમાંથી પસાર થાય છે. વળી મગજમાંથી સ્નાયુ કે ગ્રંથિ પર આવતા સંદેશાઓ પણ ઓછામાં ઓછા જુદા જુદા 2 ચેતાકોષોમાંથી પસાર થાય છે. ચેતાકેન્દ્રોમાં એકથી વધુ ચેતાકોષોમાં જોડાણો હોય છે તેને કારણે સંવેદનાનું અર્થઘટન, સ્મૃતિ અને પ્રતિભાવ સર્જાય છે. વળી ચાલક ચેતા દ્વારા આવેલો સંદેશો સ્નાયુ કે ગ્રંથિના કોષ પર પહોંચે છે. આમ અનેક જગ્યાએ જુદા જુદા કોષો વચ્ચે સંદેશાની આપલે થાય છે. ચેતાકોષો જે જગ્યાએ જોડાઈને સંદેશા(આવેગ)ની આપલે કરે છે તેને ચેતાગ્રથન અથવા અંતર્ગ્રથન કહે છે. (જુઓ : અંતર્ગ્રથન, ગુ. વિ. કો., ખંડ 1, પૃ. 718). ચેતાગ્રથન કે ચેતા સ્નાયુ-જોડાણમાં જે બે કોષો વચ્ચે જોડાણ થાય છે તેમની વચ્ચે સહેજ ખાલી જગ્યા અથવા ફાડ (cleft) હોય છે. આવેગ લાવતા ચેતાતંતુને પૂર્વગ્રથન (presynaptic) ચેતાતંતુ કહે છે અને ફાડ પછી આવેલા ચેતાકોષ, સ્નાયુકોષ કે ગ્રંથિકોષને અનુગ્રથન(postsynaptic)-કોષ કહે છે. ચેતાગ્રથન બે પ્રકારનાં હોય છે : (અ) બે ચેતાકોષના તંતુઓ વચ્ચે જોડાણ અને (આ) ચેતાકોષ અને સ્નાયુકોષ કે ગ્રંથિના કોષો વચ્ચેનું જોડાણ. બંને પ્રકારનાં જોડાણોમાં પૂર્વગ્રથન ચેતાતંતુ-(presynaptic nerve fibre)માં આવતો આવેગ ચેતાતંતુના છેડે આવેલા પાદાંત(end foot)માં વિરમે છે. પાદાંતને ગ્રથનગોલ (synaptic knob) પણ કહે છે. પાદાંતમાં ચેતાઆવેગનું વહન કરતાં રસાયણોની નાની નાની પુટિકાઓ (vesicles) હોય છે. આવાં રસાયણોને ચેતાઆવેગપ્રેષકો અથવા ચેતાવેગવાહકો (neurotransmitters) કહે છે. ચેતાતંતુમાંથી આવતો આવેગ એસિટાઇલકોલીન (ACh) કે અન્ય ચેતાઆવેગવાહકને પુટિકામાંથી મુક્ત કરે છે જે પૂર્વગ્રથન ચેતાતંતુ અને અનુગ્રથન(postsynaptic)-ચેતાકોષ, સ્નાયુકોષ કે ગ્રંથિકોષ વચ્ચે આવેલી ફાટ(cleft)માં વહે છે અને અનુગ્રથન કોષની સપાટી પર આવેલા સ્વીકારક (receptor) સાથે જોડાય છે. અનુગ્રથન-ચેતાકોષમાં તે ફરીથી આવેગનું સર્જન કરે છે, જે તેમાં આગળ વધે છે અને અનુગ્રથન-સ્નાયુકોષ કે ગ્રંથિકોષમાં સપાટી પરના વીજભારમાં ફેરફાર આણે છે તેથી સ્નાયુમાં સંકોચન અને ગ્રંથિમાંથી રસ ઝરવાની ક્રિયા (સ્રાવ, secretion) શરૂ થાય છે. બે ચેતાકોષો વચ્ચે 3 પ્રકારનાં ચેતાગ્રથનો થાય છે : (1) અક્ષ-શિખાતંત્વી (axodendritic), (2) અક્ષ-કાયિક (axosomatic) અને (3) અક્ષ-અક્ષીય (axoaxonic). જ્યારે અક્ષતંતુને છેડે આવેલા પાદાંતો બીજા ચેતાકોષના શિખાતંતુ સાથે જોડાય ત્યારે તેને અક્ષ-શિખાતંત્વી ચેતાગ્રથન કહે છે. તેવી જ રીતે અક્ષતંતુ અને ચેતાકોષ વચ્ચેના જોડાણને અક્ષ-કાયિક ચેતાગ્રથન અને અક્ષતંતુ અને અક્ષતંતુ વચ્ચેના જોડાણને અક્ષ-અક્ષીય ચેતાગ્રથન કહે છે. ચેતાતંતુ અને સ્નાયુકોષ તથા ગ્રંથિઓ વચ્ચેનાં જોડાણોને અનુક્રમે ચેતાસ્નાયુસંગમ અથવા સ્નાયુચેતાસંગમ (neuromuscular or myoneural junction) તથા ચેતાગ્રંથિસંગમ (neuroglandular junction) કહે છે. તે બંનેને સંયુક્ત રીતે ચેતાકૃતક (neuro-effector) સંગમ કહે છે. જો એક પૂર્વગ્રથન-ચેતાકોષના પાદાંતો એકથી વધુ કોષો સાથે જોડાણ કરે તો તેને આવેગનું વિસ્તરણ (divergence) કહે છે અને જો અનેક ચેતાકોષોના પાદાંતો એક કોષ સાથે જોડાણ કરે તો તેને આવેગોનું એકત્રીકરણ (convergence) કહે છે. અનેક પૂર્વગ્રથન-ચેતાતંતુઓ સાથે જોડાણ કરતો અનુગ્રથન ચેતાકોષ તેને મળતી ઉત્તેજનશીલ

આકૃતિ 6 : વિવિધ પ્રકારનાં ચેતાગ્રથન તથા ચેતાગ્રથનમાં આવેગવાહક (neurotransmitter) દ્વારા આવેગનું વહન. (1) ચેતાકોષની કોષકાય (cellbody), (2) શિખાતંતુ, (3) અક્ષતંતુ, (4) અક્ષતંતુ ગિરિકા (axon hillock), (5) અક્ષકાયિક (axosomatic) ચેતાગ્રથન, (6) અક્ષશિખાતંત્વી (axodendritic) ચેતાગ્રથન, (7) અક્ષઅક્ષીય (axoaxonic) ચેતાગ્રથન, (8) અક્ષતંતુનો પૂર્વગ્રથનીય દૂરસ્થ તંતુ (telodendrion), (9) ચેતાગ્રથન-પુટિકા (vesicle), (10) પાદાંત, (11) આવેગવાહક, (12) ગ્રથનખાંચ (synaptic cleft), (13) આવેગવાહક સ્વીકારક, (14) અનુગ્રથનીય શિખાતંતુ, (15) પુનર્વીજભારિત ચેતાતંતુ, (16) દુર્વીજભારિત ચેતાગ્રથન, (17) વીજભારિત ચેતાતંતુ.
તથા અવદાબક ઉત્તેજનાઓનું સંકલન (integration) કરે છે અને તેના આધારે પોતાનો પ્રતિભાવ આપે છે. વિવિધ પ્રકારના ચેતાગ્રથનોવાળા વિવિધ ચેતાઆવેગપથો પણ હોય છે. ચેતાગ્રથનમાં રસાયણો એકમાર્ગી રીતે આવેગનું વહન કરે છે માટે ચેતાતંતુઓમાં પણ આવેગ એક દિશામાં આગળ વધે છે. પૂર્વગ્રથન-ચેતાતંતુના ફક્ત એક પાદાંતમાંથી ઝરતું ચેતાઆવેગવાહક નામનું રસાયણ અનુગ્રથન-ચેતાકોષની સપાટી પરના વીજભારમાં ફેરફાર આણી શકે છે, પરંતુ તેને ઉત્તેજિત કરી શકતું નથી. જોકે આ પ્રકારનો વીજભારમાંનો ફેરફાર તેની બીજી વધુ શક્તિશાળી ઉત્તેજનાથી ઉત્તેજિત કરવા માટે તૈયાર કરે છે અને તેની ઉત્તેજનશીલતા (facilitation) વધારે છે. આ પ્રકારના ફક્ત એક પાદાંતમાંથી ઉદભવતી ઉત્તેજનાને ઉત્તેજનશીલ અનુગ્રથનીય વિભવ (વીજભારમાં તફાવત) અથવા excitatory postsynaptic potential (EPSP) કહે છે. EPSP થોડીક મિલીસેકન્ડ રહે છે. તે સમયે આવતા કોઈ આવેગ સાથે જોડાઈને તે ક્રિયાવિભવની શરૂઆત કરે તો તેને આવેગોનું ઉમેરણ (summation) કહે છે. આવી રીતે બે અપૂરતા આવેગો ઉમેરાઈને જો પૂરતી ક્ષમતાવાળો આવેગ સર્જે અને તે ઉંબરકક્ષાથી વધુ હોય તો અનુગ્રથન ચેતાકોષ ઉત્તેજિત થાય છે. જો બે જુદા જુદા પાદાંતોમાંથી આવતા આવેગોનું ઉમેરણ થાય તો તેને સ્થાનલક્ષી (spatial) ઉમેરણ કહે છે. અને જો એક જ પાદાંતમાંથી ઉપરાઉપરી આવેગો આવે અને તેમનું ઉમેરણ થાય તો તેને કાળલક્ષી (temporal) ઉમેરણ કહે છે. ચેતાગ્રથનના બે ચેતાકોષોની જોડમાંથી આવેગ પસાર થાય તે સમયગાળાને ગ્રથનવિલંબ (synaptic delay) કહે છે. સામાન્ય રીતે 0.5 મિ.સેકન્ડ હોય છે. પાદાંતના છેડે આવેગ પહોંચે ત્યારે એડિનાયલ સાઇક્લોઝ નામના ઉત્સેચક દ્વારા ચક્રીય (cyclic) એટીપીનું ઉત્પાદન થાય છે જેની અસર હેઠળ ચેતાઆવેગવાહકનો સ્રાવ થાય છે. ચેતાઆવેગવાહક જ્યારે અનુગ્રથન ચેતાકોષના સ્વીકારક સાથે જોડાય અને આવેગનું સર્જન કરે તે પછી તરત તેને નિષ્ક્રિય કરવામાં આવે છે. ઉત્તેજનશીલ ચેતાતંતુમાંથી આવતો આવેગ જેવી રીતે ચેતાગ્રથન પછીના ચેતાકોષને ઉત્તેજિત કરે છે તેવી જ રીતે અવદાબનશીલ (inhibitory) ચેતાતંતુમાંથી આવતો આવેગ ચેતાગ્રથન પછીના ચેતાકોષને અતિવીજભારિત (hyperpolarized) કરીને તેની ઉત્તેજનશીલતાને દાબે છે. તેને તેનું અવદાબન કહે છે. આવા આવેગને અવદાબનશીલ અનુગ્રથનીય વિભવ (inhibitory postsynaptic potential, IPSP) કહે છે.
ચેતાઆવેગવાહકો (neurotransmitters) : વિવિધ પ્રકારનાં રસાયણો ચેતાગ્રથન કે ચેતાસ્નાયુસંગમમાં ચેતાઆવેગોનું વહન કરે છે. તે બે પ્રકારનાં હોય છે : ઉત્તેજક અને અવદાબક : ACh, નૉરએપિનેફ્રિન (NE), સિરોટોનિન (5-હાઇડ્રૉક્સિટ્રિપ્ટોફેન, 5-HT), ડોપામિન, હિસ્ટામીન, ગ્લુટામિક ઍસિડ, એસ્પાર્ટિક ઍસિડ વગેરે ઉત્તેજક ચેતાઆવેગવાહકો છે. ગેમા-એમાઇનોબ્યુટરિક ઍસિડ (GABA) કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં અવદાબક ચેતાઆવેગવાહક તરીકે કામ કરે છે. કરોડરજ્જુમાં ગ્લાયસિન અવદાબક તરીકે કામ કરે છે. એસિટાઇલકોલીન(ACh)નો નાશ કરવા એસિટાઇલકોલીનઇસ્ટરેઝ (AChE) અથવા કોલીનઇસ્ટરેઝ નામનો ઉત્સેચક કાર્યરત હોય છે. જ્યારે NEનો નાશ કરવા કેટેકોલ-ઓ-મિથાઇલટ્રાન્સફરેઝ (COMT) અને મૉનોએમાઇન ઑક્સિડેઝ (MAO) નામના ઉત્સેચકો હોય છે. NEને પાછું શોષી લઈને ફરીથી તેનો ઉપયોગ પણ કરાય છે.
ચેતાતંતુનું પુનર્ગઠન (regeneration of nerve) (આકૃતિ 7) : જન્મસમયે ચેતાકોષમાં સમદ્વિભાજન માટેની અંગિકાઓનો નાશ થયેલો હોય છે અને તેથી ઈજાગ્રસ્ત કે નાશ પામેલા ચેતાકોષને સ્થાને નવો ચેતાકોષ ઉદભવી શકતો નથી. જો ચેતાકોષની કાય (body) અકબંધ હોય તો કેટલાક માયેલિનવાળા ઈજાગ્રસ્ત ચેતાતંતુમાં પુનર્ગઠનની પ્રક્રિયા દ્વારા તેનું સમારકામ થાય છે. સૌપ્રથમ શ્વાનકોષની સંખ્યાવૃદ્ધિ થાય છે અને તે તેમની બનાવેલી ચેતાકલા (neurilemma) વડે એક પોલી લઘુનલિકા બનાવે છે. તેમાં ચેતાતંતુ પુનર્ગઠિત થાય છે. આ પ્રકારનું પુનર્ગઠન હાથપગની બહિર્વિસ્તારી (peripheral) ચેતામાં શક્ય છે; પરંતુ મગજ અને કરોડરજ્જુમાં આવેલા અલ્પશિખાતંતુકોષો આ પ્રકારની લઘુનલિકા બનાવતા નથી. મગજ અને કરોડરજ્જુના તારકકોષો (astrocytes) તંતુઓ બનાવતી સતંતુરૂઝપેશી (scar) બનાવે છે. તેથી ત્યાં ચેતાતંતુઓનું પુનર્ગઠન શક્ય બનતું નથી.

આકૃતિ 7 : ચેતાતંતુમાં ઈજા અને તેનું પુનર્ગઠન : (અ) સામાન્ય ચેતાકોષ, (આ) ઈજાગ્રસ્ત અક્ષતંતુવાળો ચેતાકોષ, (ઇ) ઈજાગ્રસ્ત અક્ષતંતુના દૂરના છેડામાં દુરપજનન (degeneration), (ઉ) શ્વાનકોષોથી બનેલી ચેતાકલાની નળીમાં અક્ષતંતુનું પુનર્જનન (1) કોષકાય, (2) સ્થાનનો કોષ, (3) અક્ષતંતુ, (4) મેદાવરણ, (5) નિસ્લની પિંડિકાઓ, (6) ઈજાનું સ્થાન.
ચેતાતંત્રના વિવિધ ભાગો : ચેતાતંત્રના મુખ્ય બે ભાગ છે : (1) કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર અને (2) બહિર્વિસ્તારી (peripheral) ચેતાતંત્ર. આ ઉપરાંત તેને ઐચ્છિક અથવા ઇચ્છાવર્તી (voluntary) અને અનૈચ્છિક અથવા સ્વાયત્ત (autonomic) ચેતાતંત્ર – એમ બે ભાગમાં પણ વહેંચવામાં આવે છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં મુખ્ય ભાગો મગજ (brain) અને કરોડરજ્જુ છે. મગજ ખોપરીમાં આવેલો અવયવ છે. તેમાં વિવિધ ઉપભાગો આવેલા છે : મોટું મગજ અથવા મસ્તિષ્ક (cerebrum), નાનું મગજ અથવા અનુમસ્તિષ્ક (cerebellum), મધ્યમસ્તિષ્ક (midbrain), મજ્જાસેતુ (pons) તથા લંબમજ્જા (medula oblongata). મધ્યમસ્તિષ્ક, મજ્જાસેતુ અને લંબમજ્જાને સંયુક્ત રીતે મસ્તિષ્કપ્રકાંડ (brain stem) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. મોટા મગજની અંદર પણ વિવિધ ઉપભાગો રહેલા છે. તેમાં આવેલું અધશ્ચેતક (hypothalamus) સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રનું મહત્વનું કેન્દ્ર છે. તે મસ્તિષ્ક્ના નિયંત્રણ હેઠળ કાર્ય કરે છે. મોટા મગજમાં ચેતક (thalamus) નામનો સંવેદનાલક્ષી ભાગ આવેલો છે. ચેતક અને અધશ્ચેતકને સંયુક્ત રૂપે પારમસ્તિષ્ક (diencephalon) કહે છે. તે ઉપરાંત મોટા મગજમાં તલગંડિકાઓ (basal ganglia) પણ આવેલી છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં બે પ્રકારના રંગવાળા ભાગ હોય છે : સફેદ અને ભૂખરા. સફેદ ભાગને શ્વેત દ્રવ્ય (white matter) અને ભૂખરા ભાગને ભૂખરું દ્રવ્ય (gray matter) કહે છે. શ્વેત દ્રવ્યમાં ચેતાતંતુઓ હોય છે અને તેમની ભારી(bundle)ને ચેતાપથ (tract) કહે છે. તે ઉપર ચડતા અથવા નીચે ઊતરતા હોય છે. ભૂખરા દ્રવ્યમાં ચેતાકેન્દ્રો (nuclei) હોય છે જેમાં ચેતાકોષો આવેલા હોય છે. મગજનો બહિ:સ્તર (cortex) ભૂખરા દ્રવ્યનો બનેલો છે તેથી તેની સપાટી ભૂખરા રંગની હોય છે. કરોડરજ્જુમાં ભૂખરું દ્રવ્ય વચ્ચેના ભાગમાં હોય છે અને તેના આગળના ભાગને અગ્રશૃંગ (anterior horns), પાછલા ભાગને પશ્ચશૃંગ (posterior horns) અને બાજુ પરના ભાગને પાર્શ્વશૃંગ (lateral horns) કહે છે. તેના મધ્યમાં મધ્યનલિકા (central canal) હોય છે. ભૂખરા દ્રવ્યની આસપાસ શ્વેત દ્રવ્ય હોય છે જેમાં ચેતાપથ આવેલા છે. તેથી કરોડરજ્જુ બહારથી સફેદ હોય છે. મોટા અને નાના મગજ સિવાયના કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના બીજા બધા ભાગોની સપાટી સફેદ હોય છે.
બહિર્વિસ્તારી ચેતાતંત્રના મુખ્ય વિભાગો છે – ચેતાઓ (nerves), ચેતામૂળ (nerve roots), ચેતાકંદુકો (ganglia), ચેતાજાળ (plexuses), ચેતાશૃંખલાઓ (chains) વગેરે. મગજમાંથી નીકળતી ચેતાઓની 12 જોડ છે અને તે ખોપરી(કર્પરીcranium)માંથી નીકળતી હોવાને કારણે તેમને કર્પરી (cranial) ચેતાઓ કહે છે. કરોડરજ્જુના ખંડોમાંથી બંને બાજુએ આગળ અને પાછળ એક એક – એમ ચાર ચેતામૂળ નીકળે છે. એક બાજુનાં આગળ-પાછળનાં ચેતામૂળ ભેગાં થઈને કરોડરજ્જુચેતા બનાવે છે. આગળના ચેતામૂળને અગ્રચેતામૂળ (anterior root) અને પાછલા ચેતામૂળને પશ્ચચેતામૂળ (posterior root) કહે છે. પશ્ચચેતામૂળ પર એક ઊપસેલા ભાગ જેવો ચેતાકંદુક હોય છે. તેમાં સંવેદનાલક્ષી ચેતાકોષો આવેલા હોય છે. અગ્રચેતામૂળ સ્નાયુના હલનચલનના સંદેશા લઈ જાય છે માટે તેમને ચાલક અથવા પ્રેરક (motor) ચેતામૂળ કહે છે; જ્યારે પશ્ચચેતામૂળ બહારથી સંવેદનાઓ (sensations) લાવે છે માટે તેને સંવેદનાલક્ષી (sensory) ચેતામૂળ કહે છે. વિવિધ ચેતાઓનું વિવિધ શાખાઓમાં વિભાજન થાય છે તેમજ ચેતાઓની વિવિધ શાખાઓ ભેગી મળીને ચેતાજાળ (nerve plexus) પણ બનાવે છે. સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રની ચેતાઓ અને ચેતાકંદુકો કરોડરજ્જુની બંને બાજુ એક એક ચેતાશૃંખલા (chain) બનાવે છે.
કરોડરજ્જુ (આકૃતિ 8) : તે આગળ-પાછળથી ચપટો એવો નળાકાર અથવા દોરડા જેવો અવયવ છે. તે લંબમજ્જાના નીચલા છેડે આવેલા ખોપરીના પશ્ચકપાલી (occipital) અસ્થિના મહાછિદ્ર(foramen magnum)માંથી શરૂ થઈને કટિપ્રદેશના બીજા મણકા સુધી લંબાય છે. પુખ્તવયે તેની લંબાઈ 42થી 45 સેમી. હોય છે. તેનો વ્યાસ જુદા જુદા ભાગમાં જુદો જુદો હોય છે. ડોક અને કેડના ભાગમાં પહોળો હોય છે. તેને અનુક્રમે ગ્રીવાવર્તી (cervical) અને કટિવર્તી (lumbar) વિસ્તરણ (enlargement) કહે છે.

આકૃતિ 8 : કરોડરજ્જુ, તેના વિવિધ ભાગો તથા તેનાં આવરણો અને કેટલીક મુખ્ય ચેતાઓ. (અ) કરોડરજ્જુ, તેના ભાગો ચેતાજાળ (nerve plexuses) અને મુખ્ય ચેતાઓ, (આ) કરોડરજ્જુનાં આવરણો, (ઇ) કરોડરજ્જુનો આડછેદ. (1) કરોડરજ્જુ, (2) પહેલો મણકો (શેષનાગી મણકો, atlas; C1), (3) ડોકની ગ્રીવાલક્ષી (cervical) 8 જોડ ચેતાઓ, (4) વક્ષનો પહેલો મણકો (T1), (5) પીઠની વક્ષીય (thoracic) 12 જોડ ચેતાઓ, (6) કટિપ્રદેશીય (lumbar) પ્રથમ મણકો (L1), (7) કટિપ્રદેશીય 5 જોડ ચેતાઓ, (8) ત્રિકાસ્થિ (sacrum S1-5), (9) ત્રિકાસ્થીય (sacral) 5 જોડ ચેતાઓ, (10) અનુત્રિકાસ્થીય (coccygeal) ચેતાની જોડ (એક), (11) કરોડરજ્જુનું ગ્રીવાકીય વિસ્તરણ (cervical enlargement), (12) કરોડરજ્જુનું કટિપ્રદેશીય વિસ્તરણ, (13) મજ્જાશંકુ (conus medullaris), (14) અશ્વપુચ્છ (cauda equina), (15) અંતતંતુલિકા (filum terminale), (16, 17, 19, 20) ચેતાજાળો (plexuses), (16) ગ્રીવાકીય ચેતાજાળ, (17) બાહુલક્ષી (brachial) ચેતાજાળ, (18) આંતરપર્શુકા (intercostal) ચેતાઓ, (19) કટિપ્રદેશીય ચેતાજાળ, (20) ત્રિકાસ્થીય ચેતાજાળ (21-25) હાથની ચેતાઓ, (21) ભુજાકક્ષીય (axillary) ચેતા, (22) ત્રૈજ્યિક (radial) ચેતા, (23) સ્નાયુત્વકીય (musculo-cutaneus) ચેતા, (24) ભુજામધ્ય (median) ચેતા, (25) અનુત્રૈજ્યિક (ulnar) ચેતા, (26) જાંઘલક્ષી (femoral) ચેતા, (27) પાદચેતા (sciatic nerve), (28) ખોપરીનું પશ્ચકપાલી અસ્થિ (occipital bone), (29) શ્વેત દ્રવ્ય, (30) ભૂખરું દ્રવ્ય, (31) અગ્રમૂળ (anterior root), (32) પશ્ચ મૂળ (posterior root), (33) કરોડરજ્જુલક્ષી (spinal) ચેતા, (34) દંતૂશલીય રજ્જુબંધ (denticulate ligament), (35) મૃદુતાનિકા (pia mater), (36) જાલતાનિકા (arachnoid mater), (37) ર્દઢતાનિકા (dura mater), (38) કરોડરજ્જુનાં આવરણોતાનિકાઓ (meninges), (39) અવજાળતાનિકા (subachnoid) અવકાશ, (40) અવર્દઢતાનિકા (subdural) અવકાશ, (41) કરોડરજ્જુની પશ્ચમધ્ય લઘુફાડ (posterior median sulcus), (42) કરોડરજ્જુની અગ્ર મધ્યફાડ (anterior median fissure), (43) મધ્યનલિકા (central canal), (44થી 55) ચેતાપથો (tracts), (44 અને 45) પિરામિડી (pyramidal) ચેતાપથો અથવા બહિ:સ્તર-મેરુરજ્જુ (corticospinal) ચેતાપથો, (44) અગ્ર (anterior), બહિ:સ્તર મેરુરજ્જુ ચેતાપથ, (45) પાર્શ્વ (lateral) બહિ:સ્તર કરોડરજ્જુ ચેતાપથ, (46થી 48) અપિરામિડી (extrapyramidal) ચેતાપથો, (46) અટ્ટાલિકા મેરુરજ્જુ (tectospinal) ચેતાપથ, (47) રક્તકેન્દ્ર મેરુરજ્જુ (rubrospinal) ચેતાપથ, (48) સંતુલનકેન્દ્ર મેરુરજ્જુ (vestibulospinal) ચેતાપથ, (49થી) સંવેદનલક્ષી ઉપર ચડતી ચેતાપથો, (49) તનુકાય ચેતાપુંજ (fasciculus gracilis), (50) ફાચરરૂપી ચેતાપુંજ (fasciculus cuneatus), (51) પાર્શ્વ મેરુરજ્જુ ચેતક (spinothalamic) ચેતાપથ, (52) અગ્ર મેરુરજ્જુ ચેતક ચેતાપથ, (53) અગ્ર મેરુરજ્જુ અનુમસ્તિષ્કી (spinocerebellar) ચેતાપથ, (54) પશ્ચ (posterior) મેરુરજ્જુ અનુમસ્તિષ્કી ચેતાપથ. નોંધ : C1-C8, T1-T12, L1-L5, S1-S5 અને C01 કરોડસ્તંભના મણકા દર્શાવે છે.
કરોડરજ્જુના ચાર ભાગ પાડવામાં આવેલા છે. લંબમજ્જાની નીચે શરૂ થયેલો પહોળો ભાગ ડોકના 8 મણકા સુધી પોતાની ચેતાઓ બહાર કાઢે છે. તેને ગ્રીવાવર્તી આઠ ખંડો (cervical 8 segments) કહે છે અને તેમાંથી આઠ જોડ ચેતાઓ નીકળે છે. પીઠના ભાગમાં કરોડના 12 મણકા આવેલા છે અને તેમની વચ્ચેથી નીકળતી વક્ષીય ચેતાઓ(thoracic nerves)ની 12 જોડવાળી કરોડરજ્જુને વક્ષીય કરોડરજ્જુ કહે છે. તેમાં 12 ખંડો હોય છે. તેની નીચે કરોડરજ્જુનું કટિવર્તી વિસ્તરણ હોય છે અને તે સૌથી નીચે મજ્જાશંકુ (conus medullaris) રૂપે કટિપ્રદેશના બીજા મણકાની આગળ સમાપ્ત થાય છે. કટિવર્તી વિસ્તરણ અને મજ્જાશંકુમાંથી ચેતાઓની કટિપ્રદેશીય 5 જોડ અને ત્રિકાસ્થીય (sacral) પ્રદેશની 5 જોડ એમ કુલ 10 જોડ નીકળે છે, જે સૌપ્રથમ નીચેના કરોડના મણકાના પોલાણમાંથી પસાર થઈને કરોડના મણકાઓની વચ્ચેથી બહાર આવે છે. કરોડના મણકાઓ નળી આકારનું પોલાણ બનાવે છે તેમાં કરોડરજ્જુ તથા તેની ચેતાઓનો શરૂઆતનો ભાગ રહે છે. તેને કરોડરજ્જુનલિકા (spinal canal) કહે છે. કરોડરજ્જુનલિકાના નીચલા છેડે કટિપ્રદેશીય અને ત્રિકાસ્થીય ચેતાઓનો જથ્થો ઘોડાના પુચ્છ જેવો અશ્વપુચ્છ (cauda equina) નામનો ચેતાનો ભારો બનાવે છે. કરોડરજ્જુનો નીચલો છેડો શંકુ આકારનો છે. તેને મજ્જાશંકુ કહે છે. કરોડરજ્જુના મજ્જાશંકુની ટોચ પર ચેતાતંતુઓ વગરની અને સાદા તંતુઓની બનેલી અંતતંતુલિકા (filum terminate) નામનો દોરી જેવો ભાગ બને છે, જે કરોડરજ્જુનલિકાના નીચલા છેડે અનુત્રિકાસ્થિ (coccyxbone) નામના હાડકા જોડે જોડાય છે. અશ્વપુચ્છમાં કટિપ્રદેશીય, ત્રિકાસ્થીય અને અનુત્રિકાસ્થીય ચેતાઓના સમૂહ સાથે અંતતંતુલિકા પણ હોય છે. કરોડરજ્જુમાંથી 31 જોડ ચેતાઓ નીકળે છે અને તેમને સંબંધિત તેમના 31 ખંડો હોય છે : 8 ગ્રીવાકીય (cervical, C1-8), 12 વક્ષીય (thoracic, T1-12), 5 કટિપ્રદેશીય (lumbar, L1-5), 5 ત્રિકાસ્થીય (sacral, S1-5) અને 1 અનુત્રિકાસ્થીય (coccygeal, C01).
કરોડરજ્જુની આસપાસ ત્રણ આવરણો હોય છે અને તે ત્રણેય આવરણો મગજની આસપાસનાં ત્રણેય આવરણો સાથે સીધાં જોડાયેલાં હોય છે. તેમને તાનિકાઓ કહે છે. સહુથી બહારના આવરણને ર્દઢતાનિકા, વચલાને જાલતાનિકા અને છેક અંદરના કરોડરજ્જુ પર લોહીની નસોવાળા પારદર્શક તંતુમય આવરણને મૃદુતાનિકા કહે છે. ર્દઢતાનિકા મજબૂત આવરણ છે અને તે બીજા ત્રિકાસ્થિના મણકાની પાસે અંતતંતુલિકા જોડે જોડાઈ જાય છે. તેની અને કરોડના મણકા વચ્ચેની જગ્યામાં ચરબી, સંધાનપેશી અને લોહીની નસો હોય છે અને તેને અધિઢતાનિકા અવકાશ (epidural space) કહે છે. તેમાં ઇંજેક્શન વડે નિશ્ચેતક ઔષધિ આપવાથી પ્રસૂતિની પીડા આદિ ઘટાડી શકાય છે. તે કરોડરજ્જુની આસપાસ આધારપડ (padding) બનાવે છે. તેની અને જાલતાનિકા વચ્ચે અવર્દઢતાનિકા અવકાશ હોય છે અને તેમાં રસતરલ (serous fluid) પ્રકારનું પ્રવાહી હોય છે. જાલતાનિકાની નીચે આવેલી જગ્યાને અવજાલતાનિકા અવકાશ કહે છે. તેમાં મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુ તરલ (cerebrospinal fluid, CSF) નામનું પ્રવાહી હોય છે. ર્દઢતાનિકાની બનાવેલી નળીમાં કરોડરજ્જુ સ્થિર રહે તે માટે તેની બંને બાજુ મૃદુતાનિકાના રજ્જુબંધો આવેલા છે. આ રજ્જુબંધો (ligaments) દંતૂશળ અથવા દાંત આકારના હોય છે તેથી તેમને દંતૂશલીય (denticulate) રજ્જુબંધો કહે છે. તેઓ અગ્ર અને પશ્ચચેતામૂળની વચ્ચે આવેલા હોય છે. તાનિકાઓમાં જીવાણુ કે વિષાણુજન્ય ચેપ લાગે તો તાનિકાશોથ (meningitis) નામનો રોગ થાય છે. જાલતાનિકાના ચેપને જાલતાનિકાશોથ (arachnoiditis) કહે છે. મગજ, કરોડરજ્જુ તથા તેમની તાનિકાના રોગોની તપાસ માટે કેડમાંથી પ્રવાહી કાઢીને તપાસ કરાય છે. તેને કટિછિદ્રણ (lumbar puncture) કહે છે અને તે દ્વારા મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુ તરલ (પ્રવાહી) કઢાય છે અથવા તેમાં ઔષધિનું સિંચન થાય છે.
કરોડરજ્જુમાં શ્વેત દ્રવ્ય અને ભૂખરું દ્રવ્ય – એમ બે પ્રકારના ભાગ પડે છે. તેના આડછેદના વચલા ભાગમાં H આકારનું ભૂખરું દ્રવ્ય હોય છે. જેમાં ચેતાકોષો અને માયેલિનના આવરણ વગરના ચેતાતંતુઓ આવેલા છે. જ્યારે તેની આસપાસ ચારે બાજુ સફેદ દ્રવ્ય હોય છે જેમાં માયેલિનના આવરણવાળા ચેતાતંતુઓ હોય છે. ચેતાતંતુઓ જુદા જુદા જૂથમાં આવેલા હોય છે જેને ચેતાપથ (nerve tract) કહે છે. માયેલિનવાળા ચેતાતંતુઓ બે પ્રકારના હોય છે : (1) સ્નાયુઓના સંકોચન અને અંગોનાં હલનચલનનું નિયંત્રણ કરતા પ્રેરક અથવા ચાલક (motor) ચેતાતંતુઓ ઉપરથી નીચે તરફ જતા હોય છે અને તેમના ભારા અથવા જૂથ(bundle)ને અવરોહી અથવા ઊતરતા (descending) ચેતાપથ કહે છે. તે મગજના બહિ:સ્તર(cortex)માંથી કરોડરજ્જુ(મેરુરજ્જુ)માં આવતા હોવાથી તેમને બહિ:સ્તર-મેરુરજ્જુ ચેતાપથ (corticospinal tract) કહે છે. તે લંબમજ્જાના પિરામિડ નામના ભાગમાંથી પસાર થાય છે માટે તેમને પિરામિડીય ચેતાપથ (pyramidal tract) પણ કહે છે. સામાન્ય રીતે તે મોટા મગજના બીજી બાજુના ભાગમાંથી આવતા હોય છે અને લંબમજ્જાના પિરામિડ ભાગમાં પોતાની બાજુ બદલીને બીજી બાજુ જાય છે અને તે કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યની બાજુવાળા ભાગમાંથી નીચે ઊતરે છે. કેટલાક તંતુઓ પોતાની બાજુ બદલતા નથી અને તે કરોડરજ્જુમાં તે જ બાજુએ આગળના ભાગમાં નીચે ઊતરે છે. અપિરામિડીય (extra-pyramidal) પ્રકારના પ્રેરક ચેતાતંતુઓના ચેતાપથ પણ ઉપરથી નીચે તરફ જાય છે. (2) સંવેદનાવાહી (sensory) ચેતાતંતુઓ કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યના આગલા, પાછલા તથા બાજુ પરના સ્તંભો(ભાગ)માં થઈને ઉપર જાય છે. તેમને આરોહી (ascending) ચેતાપથ કહે છે. કરોડરજ્જુનું શ્વેત દ્રવ્ય ભૂખરા દ્રવ્યની આસપાસ હોય છે અને તેના ડાબી અને જમણી એમ બંને બાજુએ ત્રણ ભાગ પડે છે. આગળના ભાગને અગ્ર સ્તંભ (anterior column), પાછળના ભાગને પશ્ચ (posterior) સ્તંભ અને બાજુ પરના ભાગને પાર્શ્વ (lateral) સ્તંભ કહે છે. અગ્ર સ્તંભમાં મુખ્યત્વે ત્રણ નીચે ઊતરતા અને બે ઉપર ચડતા ચેતાપથો આવેલા છે (આકૃતિ 9). કરોડરજ્જુના અગ્ર સ્તંભમાંથી ચેતક (thalamus) અને નાના મગજ (અનુમસ્તિષ્ક, cerebellum)માં સંવેદનાઓ લઈ જતા ચેતાપથોને અનુક્રમે અગ્રસ્થ મેરુરજ્જુ-ચેતકીય ચેતાપથ (anterior spinothalamic tract) અને અગ્રસ્થ મેરુરજ્જુ-અનુમસ્તિષ્કીય ચેતાપથ (spinocerebellar tract) કહે છે. કરોડરજ્જુના અગ્રસ્તંભમાં અગ્રસ્થ બહિ:સ્તર-મેરુરજ્જુ ચેતાપથ (anterior corticospinal tract) આવેલો છે. તે મગજના બહિ:સ્તર(cortex)માંથી નીચે સંદેશાઓ લાવે છે. તે ઉપરાંત બે અપિરામિડીય ચેતાપથો પણ કરોડરજ્જુના અગ્ર સ્તંભમાં હોય છે. મધ્યમસ્તિષ્ક(midbrain)માંથી આવતા ચેતાપથને અટ્ટાલિકા-મેરુરજ્જુ (tectospinal) ચેતાપથ અને લંબમજ્જામાંથી આવતા ચેતાપથને સંતુલનકેન્દ્ર-મેરુરજ્જુ (vestibulospinal) ચેતાપથ કહે છે. કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યના પાર્શ્વ સ્તંભમાં પાર્શ્વ બહિ:સ્તર-મેરુરજ્જુ ચેતાપથ (lateral corticospinal tract) આવેલો છે. અને મધ્યમસ્તિષ્ક્ના રક્તચેતાકેન્દ્ર(red nucleus)માંથી નીચે ઊતરતા ચેતાતંતુઓનો બનેલો રક્તકેન્દ્ર-મેરુરજ્જુ ચેતાપથ (rubrospinal tract) પણ આવેલો છે. આ બંને નીચે ઊતરતા ચેતાપથો છે. પાર્શ્વ સ્તંભમાં મહત્વનો ઉપર ચડતો ચેતાપથ પાર્શ્વ મેરુરજ્જુ-ચેતકીય (lateral spinothalamic) ચેતાપથ છે. કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યના પાછલા ભાગમાં ફકત સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓ હોય છે અને તે બે ચેતાપથો બનાવે છે. તેમના આકાર પ્રમાણે તેમને બે નામ આપેલાં છે. પાતળા ચેતાપથને તનુકાય ચેતાપુંજ તથા ફાચર આકારના ચેતાપથને ફાચરરૂપી ચેતાપુંજ કહે છે. આમ તનુકાય ચેતાપુંજ (fasciculus gracilis) અને ફાચરરૂપી ચેતાપુંજ (fasciculus cuneatus) નામના ચેતાપથો પશ્ચ સ્તંભમાં આવેલા છે.
કરોડરજ્જુનું ભૂખરું દ્રવ્ય કરોડરજ્જુના આડછેદમાં વચ્ચેના ભાગમાં જોવા મળે છે. તેને ડાબી અને જમણી બંને બાજુએ આગળ,

આકૃતિ 9 : કરોડરજ્જુની રચના
પાછળ અને બાજુમાં અનુક્રમે અગ્રશૃંગ (anterior horn), પશ્ચશૃંગ (posterior horn) અને પાર્શ્વશૃંગ (lateral horn) આવેલાં છે. શરીરમાંથી આવતી સંવેદનાઓ પશ્ચમૂળ (posterior root) દ્વારા કરોડરજ્જુમાં પ્રવેશે છે અને પશ્ચશૃંગમાં આવેલા ચેતાકોષો સાથે સંપર્કમાં આવે છે. પશ્ચશૃંગના ચેતાકોષો સંવેદનાલક્ષી હોય છે. તેઓ શરીરના જુદા જુદા ભાગમાંથી મેળવેલી સંવેદનાને બે જુદા જુદા માર્ગે આગળ મોકલે છે. તેમના કેટલાક ચેતાતંતુઓ કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગમાં આવેલા પ્રેરક ચેતાકોષો (motor neurons) સાથે સંપર્કમાં આવે છે. અગ્રશૃંગના પ્રેરક ચેતાકોષોને અગ્રશૃંગી કોષો (anterior horn cells) પણ કહે છે. તેમના અક્ષતંતુઓ પ્રેરકચેતા બનાવે છે અને સ્નાયુકોષોનું સંકોચન કરાવે છે. આમ શરીરમાં આવતી સંવેદનાઓ સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓ દ્વારા ચેતાના પશ્ચમૂળમાં પ્રવેશે છે અને તે કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગી કોષોને ઉત્તેજિત કરે છે. તેથી પ્રતિભાવરૂપે સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે. આ ક્રિયાને પરાવર્તી ક્રિયા (reflexaction) કહે છે અને તેમાં ભાગ લેતા ચેતાતંતુઓ અને ચેતાકોષો પરાવર્તી ચાપ (reflex arc) બનાવે છે. કરોડરજ્જુના પશ્ચમૂળમાંથી પ્રવેશતા ચેતાતંતુઓમાંના કેટલાકની સંવેદનાઓ ઉપર ચડતા ચેતાપથો દ્વારા ચેતક, અનુમસ્તિષ્ક અને છેલ્લે મોટા મગજના બહિ:સ્તર સુધી પહોંચે છે. તેના દ્વારા બહારથી આવતી સંવેદનાઓનું ભાન થાય છે. મગજના બહિ:સ્તરમાંથી ઉદભવતા સંદેશાઓ અગ્ર અને પાર્શ્વ બહિ:સ્તર-કરોડરજ્જુ ચેતાપથો દ્વારા નીચે ઊતરે છે અને બીજી બાજુના અગ્રશૃંગમાં આવેલા કોષોનું ઉત્તેજન અથવા અવદાબન (inhibition) કરે છે. આ ચેતાતંતુઓ લંબમજ્જાના પિરામિડ નામના ભાગમાંથી પસાર થાય છે માટે તેમને પિરામિડીય ચેતાતંતુઓ પણ કહે છે. આ ઉપરાંત કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના અન્ય ભાગો પણ સ્નાયુના સંકોચન તથા શરીરના હલનચલન અને સમતુલાને અસર કરે છે. આવાં કેન્દ્રોમાં નાનું મગજ, તલગંડિકાઓ (basal ganglia) અને રક્ત ચેતાકેન્દ્ર (red nucleus) મુખ્ય છે. તેમાંથી નીચે ઊતરતા ચેતાતંતુઓ પિરામિડમાંથી પસાર થતા નથી અને તેથી તેમને અપિરામિડીય ચેતાતંતુઓ કહે છે. તેઓ પણ અગ્રશૃંગી કોષોનું નિયમન કરે છે. જુદા જુદા જૂથના અપિરામિડીય ચેતાતંતુઓ કરોડરજ્જુમાં જુદા જુદા ચેતાપથ બનાવીને નીચે ઊતરે છે. દા. ત., અનુમસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુ ચેતાપથ, રક્તકેન્દ્ર-મેરુરજ્જુ ચેતાપથ વગેરે.
મગજ (આકૃતિ 10) : ખોપરીમાં આવેલા કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના અવયવને મગજ (brain, encephalon) કહે છે. તેમાં વિવિધ ભાગ આવેલા છે; જેમ કે, મોટું મગજ (મસ્તિષ્ક, cerebrum) અને તેના બે અર્ધગોળાઓ (hemi-spheres), નાનું મગજ (અનુમસ્તિષ્ક, cerebellum), મધ્યમસ્તિષ્ક (midbrain), મજ્જાસેતુ (pons), લંબમજ્જા (medulla oblongata) વગેરે. મોટા મગજમાં પણ વિવિધ વિસ્તારો અને ચેતાકેન્દ્રો (nuclei) આવેલાં છે.

આકૃતિ 10 : મોટું મગજ. (અ) બાજુ પરથી બહારનો દેખાવ, (આ) નીચલી સપાટીનો દેખાવ, (ઇ) મોટા મગજમાં આવેલાં ચેતાકેન્દ્રોનું સ્થાન બહારની સપાટીના સંદર્ભમાં, (ઈ) મોટા મગજનો દ્વિપાર્શ્વ અથવા મુકુટીય ઊભો છેદ (coronal section), (ઉ) સંવેદનાલક્ષી બહિ:સ્તર તથા (ઊ) ચાલક બહિ:સ્તરમાં શરીરનાં વિવિધ અંગો સંબંધિત વિસ્તારોનો ચિત્રાત્મક દેખાવ, (ઋ) મગજના વિવિધ વિસ્તારોને જોડતા ચેતાતંતુઓના માર્ગો, (એ) ભાષાવિસ્તાર, (ઐ) મગજનો જાગતું રાખનાર તંતુમય સંરચના(reticular formation)નું સ્થાન, (ક) મગજનો અગ્ર ખંડ (frontal lobe), (ક-1) પૂર્વ અગ્રખંડ, (ક-2) પ્રાથમિક ચાલક વિસ્તાર, (ક-3) પૂર્વચાલક (premotor) વિસ્તાર, (ક-4) અગ્ર ખંડનો નેત્રચાલક વિસ્તાર, (ક-5) બ્રૉકાનો વાણીવિસ્તારવાણીકેન્દ્ર, (ક-6) મધ્ય લઘુફાડ (central sulcus), (ખ) પાર્શ્વ (parietal) ખંડ, (ખ-1) સામાન્ય સંવેદનાલક્ષી વિસ્તાર, (ખ-2) સંવેદના સંબંધક (association) વિસ્તાર, (ખ-3) પ્રાથમિક સ્વાદ સંવેદના વિસ્તાર, (ખ-4) ભાષા-કેન્દ્ર, (ગ) પશ્ચસ્થ ખંડ (occipital lobe), (ગ-1) પ્રાથમિક ર્દષ્ટિ વિસ્તાર, (ગ-2) ર્દષ્ટિ સંબંધક વિસ્તાર, (ઘ) અધ:પાર્શ્વખંડ (temporal lobe), (ઘ-1) પ્રાથમિક શ્રવણ (સાંભળવાની ક્રિયા) વિસ્તાર, (ઘ-2) શ્રવણ સંબંધક વિસ્તાર, (ચ) દ્વીપખંડ (insula), (છ) કર્પરી ચેતાઓ (cranial nerves), (છ-1) ઘ્રાણ-ગોલક (olfactory bulb), (છ-2) ઘ્રાણપથ, (છ-3) ર્દષ્ટિચેતા, (છ-4) ર્દષ્ટિપથ, (છ-5) ત્રીજી કર્પરી ચેતા (નેત્રચાલક ચેતા), (છ-6) ચોથી કર્પરી ચેતા, (છ-7) પાંચમી કર્પરી ચેતા (ત્રિશાખી ચેતા), (છ-8) છઠ્ઠી કર્પરી ચેતા, (છ-9) સાતમી કર્પરી ચેતા (ચહેરાની ચેતા), (છ-10) આઠમી કર્પરી ચેતા (શ્રવણ સંતુલન ચેતા), (છ-11) નવમી કર્પરી ચેતા (જીભ-ગળાની ચેતા), (છ-12) દસમી કર્પરી ચેતા, (છ-13) અગિયારમી કર્પરી ચેતા, (છ-14) બારમી કર્પરી ચેતા, (જ) પીયૂષિકા-ગ્રંથિ, (જ-1) પીયૂષિકા-ગ્રંથિદંડ, (ઝ) મધ્યમસ્તિષ્ક (midbrain), (ટ) મજ્જાસેતુ (pons), (ઠ) નાનું મગજ, (ડ) લંબમજ્જા (medulla oblongata), (ડ-1) પિરામિડ, (ણ) કરોડરજ્જુ, (ત-1) કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતા, (થ) મગજનાં નિલયો (ventricles), (થ-1) પાર્શ્વ (lateral) નિલય, (થ-2) ત્રીજું નિલય, (દ) મોટા મગજની અંદરની સંરચનાઓ, (દ-1) ક્કાચ-રૂપ (lentiform) ચેતાકેન્દ્ર, (દ-2) પુચ્છધારી (caudate) ચેતાકેન્દ્રનું શીર્ષ, (દ-3) પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્રનું પુચ્છ, (દ-4) ચેતક (thalamus), (દ-5) બદામરૂપી (amygdaloid) ચેતાકેન્દ્ર, (દ-6) કઠણ કાય (corpus callosum), (દ-7) પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્રની કાય, (દ-8) કવચકેન્દ્ર (putamen), (દ-9) અલ્પરંજિત ગોલ (globus pallidus), (દ-10) તલગંડિકાઓ (basal ganglia), (દ-11) અંત:સંપુટ (internal capsule), (દ-12) દ્વીપખંડીય પટલ (claustrum), (દ-13) અધશ્ચેતક (hypothalamus), (દ-14) મોટા મગજનો બહિ:સ્તર, (દ-15) સંબંધ વિસ્તારોનો સંબંધક વિસ્તાર, (ન) મોટા મગજના સંવેદનાલક્ષી અને ચાલક બહિ:સ્તરમાં શરીરના જુદા જુદા ભાગો/અંગોનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા વિસ્તારો, (ન-1) જીભ, ગળું અને પેટના વિસ્તાર, (ન-2) દાંત, અવાળું અને જડબાં, (ન-3) ચહેરો, (ન-4) આંગળીઓ, અંગૂઠો અને હાથ, (ન-5) કોણી, (ન-6) ભુજા, (ન-7) છાતી, (ન-8) પેટ, (ન-9), જાંઘ, (ન-10) ઢીંચણ, (ન-11) પગ અને પાદ, (ન-12) જનનાંગો, (પ) કાન, (ફ) આંખ, (બ) સક્રિયકારી તંતુજાલ તંત્ર (reticular activating system). નોંધ : મગજ પર દર્શાવેલાં નાનાં વર્તુળોમાંના આંકડા મગજના બહિ:સ્તરના ક્રમાંક દર્શાવે છે.
પુખ્ત વ્યક્તિનું મગજ એક મોટો અવયવ છે અને તેનું વજન 1.3 કિ.ગ્રા. જેટલું હોય છે. તે અખરોટમાંના દળના જેવા આકારનું હોય છે. મગજના વજનનો 7/8 ભાગ મોટા મગજને કારણે હોય છે અને તે ખોપરીના પોલાણનો મોટો ભાગ ભરે છે. તેની નીચે અને પાછળની બાજુ નાનું મગજ આવેલું છે. મગજની નીચલી સપાટીના વચ્ચેના ભાગમાંથી મસ્તિષ્કપ્રકાંડ (brainstem) નીકળે છે અને તે ખોપરીના પોલાણમાં નીચે આવેલા મહાછિદ્ર(foramen magnum)થી નીચે કરોડરજ્જુ રૂપે કરોડના મણકાના પોલાણમાં ઊતરે છે. મસ્તિષ્કપ્રકાંડના 3 મુખ્ય ભાગ છે. મધ્યમસ્તિષ્ક, મજ્જાસેતુ (pons Varolii) અને લંબમજ્જા (medulla oblongata). ખોપરીની ઘુંમટ આકારના હાડકાની રચના વડે તથા મગજનાં આવરણો અને તેમાં ભરાયેલા મસ્તિષ્ક મેરુરજ્જુ પ્રવાહી વડે તેનું રક્ષણ કરવામાં આવે છે (આકૃતિ 11). મગજને 3 આવરણો છે અને તે કરોડરજ્જુનાં ત્રણેય આવરણો સાથે સળંગ જોડાયેલાં છે (ર્દઢતાનિકા, જાલતાનિકા અને મૃદુતાનિકા). તેથી તેમની વચ્ચે કરોડરજ્જુની આસપાસના ત્રણેય પ્રકારના અવકાશો (ખાલી જગ્યાઓ) બને છે : અધિર્દઢતાનિકા-અવકાશ, અવર્દઢતાનિકા-અવકાશ અને અવજાલતાનિકા-અવકાશ. ખોપરીમાંની ર્દઢતાનિકાને બે પડ હોય છે : તેનું બહારનું જાડું પડ (પરિઅસ્થિસ્તર, periosteal layer) હાડકાં સાથે જોડાયેલું હોય છે અને અંદરનું પાતળું પડ (તાનિકાસ્તર, meningeal layer) કરોડરજ્જુની આસપાસની ર્દઢતાનિકા સાથે સળંગ જોડાય છે. જાલતાનિકાની નીચે આવેલી અવજાલતાનિકા-અવકાશ (subarachnoid) નામની જગ્યામાં પ્રવાહી ભરાયેલું હોય છે. મગજ અને કરોડરજ્જુની આસપાસ આવેલા અવજાલતાનિકા-અવકાશમાં તથા મગજની અંદર આવેલા નિલયો (પોલાણો, ventricles) અને કરોડરજ્જુની કેન્દ્રીય નલિકામાં ભરાયેલા આ પ્રવાહીને મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુ તરલ (cerebrospinal fluid) કહે છે.
લંબમજ્જા : કરોડરજ્જુ ખોપરીમાં પ્રવેશે તે સ્થાનેથી લંબમજ્જા શરૂ થાય છે. તે 3 સેમી. લાંબો છે. તેમાં મગજ અને કરોડરજ્જુ વચ્ચે જોડાણ કરતા ચેતાપથો આવેલા છે. આ ચેતાપથો તેનું શ્વેત દ્રવ્ય બનાવે છે. તેના આગળના ભાગમાં બે ત્રિકોણાકાર રચનાઓ આવેલી છે. તેને પિરામિડ કહે છે. પિરામિડમાં મગજના બહિ:સ્તરમાંથી આવતા અને કરોડરજ્જુના અગ્રસ્તંભના ચેતાકોષોનું નિયંત્રણ કરતા પ્રેરક ચેતાતંતુઓ આવેલા છે. તેઓ પિરામિડીય ચેતાપથ બનાવે છે. અહીં તેઓ જમણી-ડાબી એમ બાજુઓ બદલે છે અને તેથી મગજનો જમણો અર્ધગોળાકાર ડાબી બાજુના અગ્રસ્તંભકોષોનું નિયંત્રણ કરે છે. તેવી જ રીતે મગજનો ડાબો અર્ધગોળાકાર જમણા અગ્રસ્તંભકોષોનું નિયંત્રણ કરે છે. ચેતાતંતુઓની બાજુ બદલવાની પ્રક્રિયાને પાર્શ્વાંતર (decussation) કહે છે. પાર્શ્વાંતરિત ચેતાતંતુઓ પાર્શ્વબહિ:સ્તર-કરોડરજ્જુ ચેતાપથ (lateral corticospinal tract) દ્વારા કરોડરજ્જુમાં નીચે ઊતરે છે. આ પ્રકારની બાજુની ફેરબદલી અથવા પાર્શ્વાંતરને કારણે મગજના એક બાજુના અર્ધગોળાકારના રોગને કારણે શરીરમાં બીજી બાજુ લકવો થાય છે. લંબમજ્જાના પાછળના અથવા પૃષ્ઠ (dorsal) ભાગ બાજુએ બે ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે. તે છે કરોડરજ્જુના તનુકાય ચેતાપુંજ (fasciculusgracilis) અને ફાચરરૂપી ચેતાપુંજ(fasciculus cuneatus)ના તંતુઓ દ્વારા લાવેલી સંવેદના ઝીલતા ચેતાકોષોના સમૂહો : અનુક્રમે તનુકાય ચેતાકેન્દ્ર (nucleus gracilis) અને ફાચરરૂપી ચેતાકેન્દ્ર (nucleus cuneatus). બંને પ્રકારનાં ચેતાકેન્દ્રોની એક-એક જોડ ડાબી અને જમણી બાજુએ આવેલી છે. આ ચેતાકેન્દ્રો શરીરની બીજી બાજુ પરની સંવેદનાઓ મેળવે છે અને તે ચેતક (thalamus) દ્વારા મગજના બહિ:સ્તરને પહોંચાડે છે. લંબમજ્જામાં અને તેવી જ રીતે કરોડરજ્જુ, મજ્જાસેતુ, મધ્યમસ્તિષ્ક, ચેતક અને અધશ્ચેતકના વિસ્તારોમાં, ભૂખરા દ્રવ્ય અને શ્વેત દ્રવ્યનો મિશ્રિત વિસ્તાર આવેલો છે. તેને તંતુજાળ અધિરચના (reticular formation) કહે છે. તેનું મુખ્ય કાર્ય મગજને સતેજ (arouse) અને ભાન(consciousness)માં રાખવાનું હોય છે. લંબમજ્જામાં અનેક સ્વાયત્ત ક્રિયાઓ(autonomic activities)નાં ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે; જેમ કે, હૃદયના ધબકારા અને સંકોચનના બળનું નિયમન કરતું હૃદય-ચેતાકેન્દ્ર (cardiac centre), શ્વસનક્રિયાનું નિયમન કરતો મજ્જાકીય તાલનિયમન વિસ્તાર (medullaryrhythmicity area), લોહીની નસોના વ્યાસનું નિયંત્રણ કરતું વાહિનીપ્રેરક (vasomotor) અથવા વાહિનીસંકોચક (vasoconstriction) ચેતાકેન્દ્ર, કોળિયો ગળવાની ક્રિયાનું નિયમન કરતું ગલન-ચેતાકેન્દ્ર, ઊલટીની ક્રિયાનું નિયમન કરતું વમન-ચેતાકેન્દ્ર તથા ખાંસી, છીંક અને હેડકીની ક્રિયાઓનું નિયમન કરતાં ચેતાકેન્દ્રો, ખોપરીમાંથી નીકળતી આઠમી, નવમી, દસમી, અગિયારમી અને બારમી એમ કુલ 5 કર્પરી ચેતાઓ(cranial nerves)નાં ચેતાકેન્દ્રો પણ લંબમજ્જામાં આવેલાં છે. સાંભળવાની ક્રિયાનું નિયંત્રણ કરતા શ્રવણકેન્દ્ર અને શરીરની સમતુલા જાળવતા સંતુલનકેન્દ્રના ચેતાતંતુઓ આઠમી કર્પરી ચેતા બનાવે છે. સંતુલન માટેનું એક બીજું ચેતાકેન્દ્ર મજ્જાસેતુમાં પણ છે. તે ઉપરાંત ગળું, જીભ, છાતી અને પેટના અવયવો, માથું અને ખભાના સ્નાયુઓ વગેરેના હલનચલનનું નિયમન કરતા ચેતાતંતુઓ નવમીથી બારમી કર્પરી ચેતાઓમાં હોય છે. આ ઉપરાંત નાના મગજ સાથે જોડતા અપિરામિડીય ચેતાતંતુઓ દ્વારા પુન:પ્રસારિત (relay) થતા આવેગો માટેના ચેતાકોષોનો એક કેન્દ્રવાળો ગોળપ્રવર્ધ (olive) નામનો પ્રદેશ પણ લંબમજ્જામાં છે. તેમાં અધ:ગોલ ચેતાકેન્દ્ર (inferior olivary nucleus) આવેલું છે. સંતુલન ચેતાકેન્દ્રોનું સંકુલ (vestibular nucleus complex) નામના વિસ્તારમાં મધ્યવર્તી (medial), પાર્શ્વવર્તી (lateral) તથા અધ:સંતુલન – એમ ત્રણ ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે. આમ, લંબમજ્જામાં શ્વસન, હૃદયના ધબકારા, ગલન, સંતુલન વગેરે વિવિધ મહત્વની ક્રિયાઓનું નિયમન કરતાં કેન્દ્રો આવેલાં છે. ખોપરીના તળિયાના ભાગમાં ઈજા થાય તો લંબમજ્જા અસરગ્રસ્ત થાય છે અને તેથી આવી ઈજા જીવન માટે જોખમી પણ નીવડે છે.
મજ્જાસેતુ : કોસ્ટેન્ઝો વેરોલિઓ નામના ઇટાલિયન સર્જન ઍનેટૉમિસ્ટ(1543-75)ના નામ પરથી મજ્જાસેતુને અંગ્રેજીમાં pons Varolii કહે છે. તે એક બાજુ મગજ તથા મધ્યમસ્તિષ્ક અને બીજી બાજુ કરોડરજ્જુ અને લંબમજ્જા વચ્ચે આવેલો અને નાના મગજના બંને અર્ધગોળાઓની આગળ તેમને અન્ય ભાગો સાથે જોડતો સેતુ (pons, bridge) બનાવતો ભાગ છે. તેની લંબાઈ 2.5 સેમી. હોય છે. લંબમજ્જાની માફક તેમાં શ્વેત દ્રવ્ય બનાવતા ચેતાતંતુઓ અને વચ્ચે છૂટાં છૂટાં ચેતાકેન્દ્રોનું ભૂખરું દ્રવ્ય હોય છે. તેના ચેતાતંતુઓ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના જુદા જુદા ભાગોને જોડે છે અને તેથી તે મુખ્યત્વે બે દિશામાં ગોઠવાયેલા હોય છે – આડા અથવા અનુપ્રસ્થ (transverse) ચેતાતંતુઓ અને ઊભા અથવા લંબમાર્ગીય (longitudinal) ચેતાતંતુઓ. આડા ચેતાતંતુઓ નાના મગજના મધ્ય અનુમસ્તિષ્કી પ્રદંડ (middle cerebellar peduncle) સાથે જોડાય છે, જ્યારે લંબમાર્ગીય ચેતાતંતુઓ ઉપર ચડતા અને નીચે ઊતરતા ચેતાપથો બનાવે છે અને તે કરોડરજ્જુ અને લંબમજ્જાને મગજ સાથે જોડતા ચેતાપથો હોય છે. મજ્જાસેતુના ભૂખરા દ્રવ્યમાં કર્પરી ચેતાની પાંચમી, છઠ્ઠી અને સાતમી જોડનાં ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે. આ ચેતાઓ ચહેરા પરની સંવેદનાઓનું વહન કરે છે તથા ચહેરાના સ્નાયુઓનું અને આંખને બહારની તરફ (પાર્શ્વવર્તી, lateral) ઘુમાવવાના સ્નાયુનું નિયંત્રણ કરે છે. વળી, સંતુલન જાળવતી કર્પરી ચેતાની આઠમી જોડનાં કેટલાંક કેન્દ્રો મજ્જાસેતુમાં આવેલાં છે. મજ્જાસેતુની તંતુજાળ અધિરચનામાં શ્વસનકાર્યની તાલબદ્ધતાનું નિયમન કરતાં બે કેન્દ્રો આવેલાં છે.
મધ્યમસ્તિષ્ક : તેને અંગ્રેજીમાં midbrain અથવા mesencephalon કહે છે. તે 2.5 સેમી. લાંબું હોય છે. મગજના ત્રીજા અને ચોથા નિલયો(ventricles)ને જોડતી મસ્તિષ્કી જલનલી (cerebral aqueduct) તેના મધ્યભાગમાંથી પસાર થાય છે. તેના આગળના ભાગમાં બે મસ્તિષ્કી પ્રદંડો (cerebral peduncles) નામના શ્વેત દ્રવ્યની એક જોડ આવેલી છે જેમાં મગજમાંથી આવતા અને તે તરફ જતા ચેતાતંતુઓના સમૂહો હોય છે. તેના પાછલા ભાગને અટ્ટાલિકા (roof, tactum) કહે છે અને તેમાં ચાર ગોલકાયિકાઓ (corpora quadrigemina) નામના ગોળ ઊપસેલા ભાગ આવેલા છે. તેમાંની ઊર્ધ્વ ગોલકાયિકાઓ (superior colliculi)માં ર્દષ્ટિ-સંવેદનાઓને કારણે થતી આંખ અને માથાના હલનચલનની પરાવર્તી ક્રિયાઓનાં ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે. અધોગોલકાયિકાઓમાં આવેલાં ચેતાકેન્દ્રો સાંભળવાની સંવેદનાઓને કારણે થતી માથું અને ધડના હલનચલનની પરાવર્તી ક્રિયાઓનું નિયમન કરે છે. મસ્તિષ્કી પ્રદંડો પાસે કૃષ્ણદ્રવ્ય કેન્દ્ર (substantia nigra) નામના શ્યામ રંગનાં ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે. મધ્યમસ્તિષ્ક્ની તંતુજાળ-અધિરચનામાં રક્તચેતાકેન્દ્ર (red nucleus) નામનું ભૂખરા દ્રવ્યવાળું ચેતાકેન્દ્ર આવેલું છે. તે નાના મગજ અને મોટા મગજમાંથી આવતા સંદેશાઓને ઝીલે છે અને તેમને રક્તકેન્દ્ર-કરોડરજ્જુ-ચેતાપથ દ્વારા કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગી કોષો પર પુન:પ્રસારિત કરે છે. આ ઉપરાંત આંખના ડોળાના હલનચલનનું નિયમન કરતાં ત્રીજી અને ચોથી કર્પરી ચેતાઓની જોડનાં કેન્દ્રો પણ મધ્યમસ્તિષ્કમાં આવેલાં છે. લંબમજ્જા, મજ્જાસેતુ અને મધ્યમસ્તિષ્કમાં મધ્યવર્તી ચેતાપટ (medial leminiscus) આવેલો છે, જે મૃદુસ્પર્શ (finetouch), વિન્યાસસ્થિતિ (proprioception) તથા કંપન(vibration)ની સંવેદનાઓનું વહન કરે છે.
ચેતક (thalamus) : મધ્યમસ્તિષ્ક્ની ઉપર 3 સેમી. લંબાઈવાળો ભૂખરા દ્રવ્યના સમૂહ જેવો વિસ્તાર હોય છે. ચેતક અને અધશ્ચેતક નામના બે ભૂખરા દ્રવ્યના પિંડોને સામૂહિક રીતે પારમસ્તિષ્ક (diencephalon) કહે છે. પારમસ્તિષ્ક્નો 80 % ભાગ ચેતક બનાવે છે. તે મગજના ત્રીજા નિલય(પોલાણ)ની બહારની બાજુની દીવાલ બનાવે છે. બંને બાજુના ચેતક વચ્ચે ગોળાર્ધ સેતુ (intermediate mass) નામનો ભૂખરા રંગનો એક સેતુ આવેલો છે. ચેતક અને અધશ્ચેતક મોટા મગજના દળમાં ઊંડે આવેલા છે અને તેમની બહારની દીવાલ અંત:સંપુટ (internal capsule) નામનું શ્વેત દ્રવ્ય બનાવે છે. ચેતક મુખ્યત્વે ભૂખરા દ્રવ્યનો બનેલો છે પરંતુ તેની પૃષ્ઠસપાટી પર, બહારની સપાટી પર તથા તેના દળની અંદર શ્વેત દ્રવ્ય આવેલું છે. તે તેના અગ્ર ભાગ, મધ્યવર્તી ભાગ તથા પાર્શ્વવર્તી ભાગ – એમ 3 ભાગ પાડે છે. આ ત્રણેય ભાગમાં જુદાં જુદાં ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે જે શ્રવણ, ર્દષ્ટિ, સ્વાદ, ગંધ તથા સ્પર્શ અને વિન્યાસસ્થિતિ અંગેની વિવિધ સંવેદનાઓ મેળવે છે અને તેમને મોટા મગજમાં પહોંચાડે છે. તે દુખાવો, તાપમાન, અસૂક્ષ્મ (crude) સ્પર્શ અને દબાણની સંવેદનાઓનું અર્થઘટન પણ કરે છે. તેનું એક ચેતાકેન્દ્ર ચેતાતંત્રીય ક્રિયાઓનું ઉત્તેજન કરે છે તથા બીજું એક કેન્દ્ર કેટલીક લાગણીઓ અને સ્મૃતિને લગતી ક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે.
અધશ્ચેતક (hypothalamus) : ત્રીજા નિલયના તળિયા અને બહારની દીવાલમાં તે આવેલો છે. શરીરની અંદરની મહત્વની ક્રિયાઓનું નિયમન કરતો તે નાનો પણ મહત્વનો ભાગ છે. તેમાં જુદાં જુદાં ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે અને દરેક ચેતાકેન્દ્રમાં પણ જુદા જુદા પ્રકારના કોષો આવેલા છે. જોકે તેમનાં કાર્યો જુદાં જુદાં ચેતાકેન્દ્રોને બદલે જુદા જુદા વિસ્તારો પ્રમાણે વિભાજિત થયેલાં છે. તે વિવિધ કાર્યો કરે છે : (1) તે સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રનાં કાર્યોનું નિયંત્રણ, જોડાણ અને વ્યવસ્થાપન (સંકલન, integration) કરે છે. (2) તે અરૈખિક સ્નાયુઓનું ઉત્તેજન અને હૃદયના ધબકારાની ગતિનું નિયંત્રણ કરે છે. (3) તે વિવિધ ગ્રંથિઓના સ્રાવ(secretion)નું નિયમન કરે છે. (4) તે શરીરની અંદરના અવયવોનાં કાર્યનું મુખ્ય નિયંત્રણ કરનારું કેન્દ્ર છે. (5) તે અન્નમાર્ગમાં ખોરાકની ગતિ નક્કી કરે છે. (6) તે મૂત્રાશયના સંકોચન અને મૂત્રત્યાગની ક્રિયાનું નિયમન કરે છે. (7) તે શરીરના અંદરના અવયવોમાંથી આવતી સંવેદનાઓ સ્વીકારે છે. (8) પીયૂષિકા (pituitary) ગ્રંથિ દ્વારા તે ચેતાતંત્ર અને અંત:સ્રાવી ગ્રંથિતંત્ર (endocrine system) વચ્ચે અસરકારક સંબંધ સ્થાપે છે. (9) તે ઑક્સિટોસિન અને ઍન્ટિડાઇયુરેટિક હૉર્મોન નામના બે અંત:સ્રાવોનું ઉત્પાદન કરે છે. (10) જ્યારે અતિશય તીવ્ર લાગણીઓ ઉદભવે ત્યારે અધશ્ચેતક દ્વારા અંત:સ્રાવી પ્રક્રિયા થાય છે અને તેવી જ રીતે ઘણા માનસિક વિકારોની શારીરિક અસરો પણ તેના દ્વારા ઉદભવે છે. (11) ક્રોધ અને હુમલાની લાગણીઓ તેના દ્વારા પ્રદર્શિત થાય છે. (12) તે શરીરનું તાપમાન જાળવે છે. (13) ભૂખ લાગવાની સંવેદના તથા ખોરાક લીધા પછીની સંતોષ કે તૃપ્તિની સંવેદનાનાં 2 કેન્દ્રો દ્વારા તે ખોરાક લેવાની ક્રિયાનું તથા તરસ માટેના ચેતાકેન્દ્ર દ્વારા પાણી લેવાની ક્રિયાનું નિયમન કરે છે. (14) તેનાં ચેતાકેન્દ્રો દ્વારા તે જાગ્રત અને ઊંઘની અવસ્થાનું નિયમન કરે છે. (15) તે અનેક શારીરિક ક્રિયાઓની જૈવિક તાલબદ્ધતા (biorhythm) નક્કી કરે છે.
નાનું મગજ : તેનું શાસ્ત્રીય નામ અનુમસ્તિષ્ક (cerebellum) છે. તે મગજનો 1/8 ભાગ બનાવે છે. તે કદમાં બીજા ક્રમે આવે છે અને મોટા મગજની નીચે તથા ખોપરીના પોલાણના પાછલા ભાગમાં આવેલું છે. તેની અને મોટા મગજ વચ્ચે આવેલી જગ્યાને આડફાડ (transverse fissure) કહે છે અને તેમાં ર્દઢતાનિકાનો બનેલો તાનિકાતંબૂ (tentorium) નામનો પડદો આવેલો છે. આ તાનિકાતંબૂને અનુમસ્તિષ્કી તાનિકાતંબૂ (tentorium cerebelli) પણ કહે છે. નાના મગજનો આકાર પતંગિયા જેવો છે. તેના વચલા ભાગને જંતુલ (vermis) કહે છે. તે જંતુ(worm)ના જેવું દેખાય છે તે પરથી તેનું તેવું નામ પડેલું છે. અને તેની આજુબાજુ જંતુની બે પાંખો જેવા તેના બે ભાગ અથવા અર્ધગોળાઓ (hemisphere) આવેલા છે. નાના મગજના બંને અર્ધગોળાઓ વચ્ચે અનુમસ્તિષ્કી દાત્રપટલ (falx cerebelli) નામનો ર્દઢતાનિકાનો નાનો પડદો આવેલો છે. દરેક અર્ધગોળામાં વિવિધ ખંડો (lobes) આવેલા છે. ખંડોની વચ્ચે ઊંડી અને સ્પષ્ટ દેખાઈ આવતી ફાડ હોય છે. તેના આગળના ભાગમાં આવેલો અગ્રસ્થ (anterior) ખંડ અને પાછળના ભાગમાં આવેલો પશ્ચસ્થ (posterior) ખંડ હાથપગ વગેરેનાં હાડકાંનું હલનચલન કરાવતા સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે. આ પ્રકારનું નિયંત્રણ વ્યક્તિની જાણમાં હોતું નથી. તેનો પૂર્ણિલ ગંડ (flocculonodular) નામનો ખંડ શરીરનું સંતુલન જાળવે છે. નાના મગજની બહારની સપાટી પર ભૂખરા દ્રવ્યનો બનેલો બહિ:સ્તર (cortex) આવેલો છે. તેમાં પાતળી ગડીઓ (folia) હોય છે. તેની નીચે શ્વેત દ્રવ્ય આવેલું છે જેમાં વિવિધ ચેતાપથો આવેલા છે. શ્વેત દ્રવ્યમાં ચેતાપથોની રચના ઝાડની ડાળીઓ જેવી હોય છે અને તેથી તેને વૃક્ષીય રચના (arbor vitae) કહે છે. શ્વેત દ્રવ્યમાં ભૂખરા દ્રવ્યના નાના નાના વિસ્તારો આવેલા છે. તે નાના મગજનાં ચેતાકેન્દ્રો છે. તેમને અનુમસ્તિષ્કી ચેતાકેન્દ્રો (cerebellar nuclei) કહે છે. નાનું મગજ મસ્તિષ્કપ્રકાંડ સાથે પ્રદંડો(peduncles)ની 3 જોડથી જોડાયેલું છે. ઉપલી જોડને ઊર્ધ્વ (superior) પ્રદંડ કહે છે અને તે મધ્યમસ્તિષ્ક સાથે, વચલી જોડને મધ્ય પ્રદંડ કહે છે અને તે મજ્જાસેતુ સાથે તથા નીચલી જોડને અધ:પ્રદંડ કહે છે અને તે લંબમજ્જા અને કરોડરજ્જુ સાથે જોડાણ કરે છે. તેમાં વિવિધ ચેતાપથના ચેતાતંતુઓ હોય છે. નાનું મગજ હાડકાંનું હલનચલન કરાવતા અને શરીરનું સંતુલન જાળવી રાખતા સ્નાયુઓનું અવચેતીય (subconscious) નિયંત્રણ કરે છે. તે માટે તે અંગવિન્યાસ (posture), સંતુલન તથા હલનચલન માટેના વિવિધ સ્નાયુઓને એકબીજાના સંદર્ભમાં સંકોચે છે અથવા શિથિલ કરે છે. આ ક્રિયાને સ્નાયુઓનો સમાનુબંધ (coordination) કહે છે. મોટું મગજ હાથપગના સાંધાઓ અને સ્નાયુઓમાંથી આવતી સંવેદનાઓ મેળવીને જરૂરી હલનચલન માટે વિવિધ જૂથના સ્નાયુઓને સંકોચન કે શિથિલન(relaxation)ના આદેશો આપે છે તથા તેમની ક્રિયાનો ક્રમ ગોઠવે છે. આ જ સમયે નાના મગજમાં પણ તે જ સંદેશાઓ જાય છે. નાના મગજને કરોડરજ્જુ દ્વારા પણ સંદેશાઓ મળે છે. આ બધા જ પ્રકારના સંદેશાઓનું સંકલન કરીને તે સ્નાયુઓની સંકોચન-શિથિલનની ક્રિયાને સુરેખ અને સરળ બનાવે છે જેથી હાથપગના હલનચલનમાં આંચકા ન આવે. આ સમગ્ર ક્રિયા અંગે વ્યક્તિ પોતે સભાન હોતી નથી માટે તેને અવચેતીય ક્રિયાઓ કહે છે. નાનું મગજ સ્નાયુઓની સજ્જતા (tone) જાળવી રાખે છે. નાના મગજનો લાગણીઓના વિકાસ અને પ્રદર્શનમાં કોઈ ફાળો છે કે નહિ તેનું સંશોધન ચાલે છે. નાના મગજમાં આવતા ચેતાપથો બે વખત બાજુ બદલે છે માટે નાના મગજના અર્ધગોળા શરીરમાં પોતાની બાજુના સ્નાયુઓનું જ નિયંત્રણ કરે છે. નાના મગજના રોગમાં વ્યક્તિ સંતુલન જાળવી શકતી નથી. તે સૂક્ષ્મ હલનચલનમાં ચોક્કસતા જાળવી શકતી નથી તેને કારણે વ્યક્તિ ચાલતી વખતે નાના મગજના જે ભાગમાં રોગ હોય તે બાજુ ઢળે છે અને ક્યારેક પડે છે. સંતુલન ન જાળવી શકવાના વિકારને અસંતુલનતા (ataxia) કહે છે.
મોટું મગજ : તેને મસ્તિષ્ક (cerebrum) કહે છે. મગજનો તે સૌથી મોટો ભાગ છે અને માણસોમાં વિકસેલો હોય છે. તેની સપાટી ભૂખરા રંગની ગડીઓવાળી છે અને તે 2થી 4 મિમી. જાડી હોય છે. તેના ઊપસેલા ભાગને ગડી (gyrus) કહે છે અને બે ગડી વચ્ચેની ફાડ જેવા ભાગને લઘુફાડ (sulcus) કહે છે. મોટા મગજના ડાબો અને જમણો એમ બે ભાગ છે અને તેમને અર્ધગોળાઓ (hemispheres) કહે છે. બંને અર્ધગોળાઓ વચ્ચે લંબરૈખિક ફાડ (longitudinal fissure) આવેલી છે. ફાડના નીચલા છેડે કઠણકાય (corpus callosum) નામના સફેદ દ્રવ્યનો ભાગ આવેલો છે જેમાંના ચેતાતંતુઓ બંને અર્ધગોળાઓ વચ્ચે સંબંધ સ્થાપે છે. લંબરૈખિક ફાડમાં ર્દઢતાનિકાનો બનેલો મસ્તિષ્કીય દાત્રપટલ (falx cerebri) નામનો પડદો આવેલો છે. મગજમાં આવેલી જુદી જુદી ઊંડી ફાડ (fissures) વડે બંને અર્ધગોળાના 5 ભાગ પડે છે. તેમને ખંડ (lobe) કહે છે. મગજના અર્ધગોળાની મધ્યમાં ઉપરથી નીચે તરફ જતી ફાડને મધ્યફાડ (central sulcus) કહે છે. મધ્યફાડની આગળના ભાગને અગ્રખંડ (frontal lobe) અને પાછલા ભાગને પાર્શ્વ (parietal) ખંડ કહે છે. મધ્યફાડની આગળની મોટી ગડીને પૂર્વમધ્યગડી (precentral gyrus) કહે છે અને તે શરીરના હલનચલન માટેનું સૌથી ઉપરનું કેન્દ્ર છે. મધ્યફાડની પાછળની મોટી ગડીને અનુમધ્યગડી (post-central gyrus) કહે છે અને તે શરીરમાંથી આવતી સ્પર્શ અને અંગવિન્યાસને લગતી બધી જ સંવેદનાઓનું સૌથી ઉપલું કેન્દ્ર છે. મગજના અર્ધગોળાની બાજુમાં આવેલી આડી પાર્શ્વફાડ (lateral fissure) મગજના અગ્રખંડ અને પાર્શ્વ (parietal) ખંડને તથા અધ:પાર્શ્વ (temporal) ખંડને જુદા પાડે છે. અધ:પાર્શ્વખંડ પાર્શ્વફાડની નીચે આવેલો છે. મગજના અર્ધગોળાનો સૌથી પાછલો ભાગ પાર્શ્વખંડથી પાર્શ્વ-પશ્ચ (parieto-occipital) ફાડ વડે અલગ પડે છે અને તેને પશ્ચસ્થ (occipital) ખંડ કહે છે. પાર્શ્વફાડના આગલા છેડે આવેલા ઊંડાણમાં ટાપુ(દ્વીપ)ના જેવો દ્વીપખંડ (insula) નામનો પાંચમો ખંડ આવેલો છે અને તેને અગ્રખંડ, પાર્શ્વખંડ અને અધ:પાર્શ્વ ખંડ ઢાંકે છે. આમ મગજમાં અગ્ર, પાર્શ્વ, અધ:પાર્શ્વ, પશ્ચસ્થ અને દ્વીપ એમ પાંચ ખંડો આવેલા છે. મોટા મગજની અંદરના ભાગમાં આવેલાં ભૂખરા દ્રવ્યવાળાં ચેતાકેન્દ્રોને તલગંડિકાઓ (basal ganglia) કહે છે. ભૂખરા બહિ:સ્તરની નીચે શ્વેત દ્રવ્ય આવેલું છે. તેમાં ચેતાતંતુઓ ગોઠવાયેલા છે. આ ચેતાતંતુઓ જાણે મુકુટ પહેરેલો હોય એમ તલગંડિકાઓ પર ગોઠવાયેલા છે તેથી તેને મુકુટ-વિસ્તરણ (corona radiata) કહે છે. તલગંડિકા અને ચેતકની વચ્ચે આવેલા શ્વેત દ્રવ્યને અંત:સંપુટ (internal capsule) કહે છે. તે પણ ચેતાતંતુઓનું બનેલું છે. મોટા મગજનું શ્વેત દ્રવ્ય બનાવતા ચેતાતંતુઓને 3 જૂથમાં વહેંચવામાં આવે છે. (1) શરીરમાંથી આવતી સંવેદનાઓ અને શરીરના જુદા જુદા ભાગોને પહોંચાડવામાં આવતા સંદેશાઓને લાવવા-લઈ જવા માટેના તંતુઓને પ્રવર્ધીય તંતુઓ (projection fibres) કહે છે. (2) મગજના એક જ અર્ધગોળાના જુદા જુદા વિસ્તારો વચ્ચે સંદેશાની આપલે કરતા તંતુઓને સંબંધક તંતુઓ (association fibres) કહે છે, જ્યારે (3) બે અર્ધગોળાઓના સરખા ભાગોને જોડતા ચેતાતંતુઓને સમાનયુગ્મક (commissural) તંતુઓ કહે છે. સમાન યુગ્મક ચેતાતંતુઓ 3 જૂથમાં હોય છે : (1) વચ્ચે આવેલ કઠણકાય (corpus callosum), (2) આગળના ભાગમાં આવેલ અગ્રસ્થ સમાનયુગ્મક (anterior commissure) અને (3) પાછળના ભાગમાં આવેલ પશ્ચસ્થ સમાનયુગ્મક (posterior commissure). શ્વેત દ્રવ્યના તંતુઓ મોટા મગજના એક અર્ધગોળાના કોઈ પણ ભાગને તે જ અર્ધગોળાના બીજા ભાગો સાથે; બીજા અર્ધગોળાના તે જ ભાગ સાથે તથા શરીરના જુદા જુદા ભાગો સાથે જોડે છે.
મોટા મગજના અર્ધગોળાની અંદર આવેલાં ભૂખરા દ્રવ્યનાં બનેલાં ચેતાકેન્દ્રોને તલગંડિકાઓ (basal ganglia) અથવા મસ્તિષ્કીય ચેતાકેન્દ્રો (crebral nuclei) કહે છે. તેના મોટા જૂથને પટ્ટાધારીકાય (corpus straitum) કહે છે. તેમાં બે મુખ્ય ચેતાકેન્દ્રો આવેલાં છે : પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્ર (caudate nucleus) અને નેત્રમણિરૂપ અથવા ર્દક્કાચરૂપ ચેતાકેન્દ્ર (lentiform nucleus). નેત્રમણિરૂપ ચેતાકેન્દ્રના બહારના ભાગને કવચકેન્દ્ર (putamen) અને અંદરના ભાગને અલ્પરંજિત ગોલ (globus pallidus) કહે છે. પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્ર અને નેત્રમણિરૂપ ચેતાકેન્દ્ર વચ્ચે તથા ચેતક અને નેત્રમણિરૂપ ચેતાકેન્દ્ર વચ્ચે શ્વેત દ્રવ્યનું બનેલું અંત:સંપુટ (internal capsule) આવેલું છે. અંત:સંપુટમાંના ચેતાતંતુઓ મોટા મગજને નાના મગજ, મસ્તિષ્કપ્રકાંડ અને કરોડરજ્જુ સાથે જોડે છે અને તેથી તે પ્રવર્ધીય ચેતાતંતુઓનું બનેલું છે. પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્રમાં 3 ભાગ છે. આગળના ભાગને શીર્ષ, મધ્યભાગને કાય અને પાછલા ભાગને પુચ્છ કહે છે. આ ઉપરાંત બીજાં બે ચેતાકેન્દ્રો છે : (અ) પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્રના પુચ્છ (પૂંછડી) પાસે બદામરૂપી ચેતાકેન્દ્ર (amygdaloid nucleum) અને (આ) અંત:સંપુટ પાસે અવચેતકીય ચેતાકેન્દ્ર (subthalamic nucleus). તે ઉપરાંત દ્વીપખંડના શ્વેત દ્રવ્ય અને બહિ:સંપુટ (external capsule) વચ્ચે આવેલા ભૂખરા દ્રવ્યને દ્વીપખંડીય પટલ (claustrum) કહે છે. કેટલાક નિષ્ણાતો પુચ્છધારી તથા નેત્રમણિરૂપ ચેતાકેન્દ્રો ઉપરાંત મોટા મગજના બદામરૂપી અને અવચેતકીય ચેતાકેન્દ્રો તથા દ્વીપખંડીય પટલ તેમજ મધ્યમસ્તિષ્ક્ના રક્તકેન્દ્ર તથા કૃષ્ણદ્રવ્યકેન્દ્ર(substantia nigra)નો પણ તલગંડિકામાં સમાવેશ કરે છે. તલગંડિકાઓ મોટા તથા નાના મગજ, ચેતક, અધશ્ચેતક અને કરોડરજ્જુ સાથે જોડાણો ધરાવે છે અને તે સ્નાયુઓની સજ્જતા તથા ચાલતા હોઈએ ત્યારે હાથનું હલનચલન જેવું અનેક પ્રકારનું અનૈચ્છિક પણ જરૂરી હલનચલનનું નિયંત્રણ કરે છે. તેથી તેમના રોગોમાં ધ્રુજારી, અને શરીરનાં અંગોનું અનૈચ્છિક અને નિયંત્રિત હલનચલન થવાના વિકારો થાય છે.
પરિસર તંત્ર અથવા પરિપ્રકાંડ (limbic system) : મસ્તિષ્ક પ્રકાંડની આસપાસ ફરતા મોટા મગજના ભાગને પરિસર અથવા પરિપ્રકાંડ-તંત્ર કહે છે. તે લાગણીઓ અને સ્મરણક્ષમતાનું કામ કરે છે. તેમાં મુખ્યત્વે પાંચ વિસ્તારો આવેલા છે : (ક) પરિપટ ગડી (cingulate gyrus) અને સાગરાશ્વ ગડી(hippocampus gyrus)નો બનેલો પરિસર-ખંડ (limbic lobe), (ખ) સાગરાશ્વ ગડીનો સાગરાશ્વ (hippocampus) નામનો ભાગ, (ગ) બદામરૂપી ચેતાકેન્દ્ર, (ઘ) સાગરાશ્વની ડીંટડીઓ (mammary bodies) તથા (ઙ) ચેતકનું અગ્રસ્થ ચેતાકેન્દ્ર. દુ:ખ, પીડા, ક્રોધ, ભય, જાતીયતા, પ્રેમ અને આનંદની સંવેદના અનુભવવાનાં આ મુખ્ય કેન્દ્રો છે.
મોટા મગજના વિસ્તારો : મોટા મગજના બહિ:સ્તરમાં વિવિધ વિસ્તારોને તેમના કાર્ય પ્રમાણે જુદા પાડવામાં આવેલા છે અને તેમને ક્રમાંક આપવામાં આવેલા છે. મધ્યફાડની પાછળ આવેલી ગડીઓમાં 1, 2 અને 3 ક્રમાંકવાળા વિસ્તારો છે જે શરીરની વિવિધ સ્પર્શ તથા સ્થિતિને લગતી સંવેદનાઓ મેળવીને તેનું પૃથક્કરણ કરે છે. તેને સામાન્ય સંવેદના વિસ્તાર અથવા દૈહિક પ્રત્યક્ષીકરણ (perception) વિસ્તાર (somesthetic area) કહે છે. આ વિસ્તારનું દરેક ચોક્કસ બિંદુ શરીરના કોઈ ચોક્કસ ભાગમાંની સંવેદનાઓ મેળવે છે. શરીરના જે તે ભાગના મહત્વ પ્રમાણે તેમને નાનો કે મોટો પ્રત્યક્ષાનુભવ વિસ્તાર મળે છે; જેમ કે, હોઠની સંવેદનાઓ માટેનો વિસ્તાર પૂરેપૂરી છાતી(વક્ષ)ની સંવેદનાના વિસ્તાર કરતાં મોટો હોય છે. આ વિસ્તારોની પાછળ 5 અને 7 ક્રમાંકવાળા વિસ્તારો છે. આ વિસ્તારો શરીરમાંથી આવેલી વિવિધ સંવેદનાઓનું સંકલન અને અર્થઘટન કરે છે. તેને દૈહિક સંવેદના સંબંધક વિસ્તાર (association area) કહે છે. તે અગાઉની સંવેદનાઓને યાદ પણ રાખે છે. આ ઉપરાંત આંખમાંથી આવતી સંવેદનાઓ ર્દષ્ટિસંવેદના વિસ્તાર(ક્રમાંક 17)માં આવે છે અને તેનું સંકલન, પૃથક્કરણ અને અર્થઘટન તેના ર્દષ્ટિસંવેદના સંબંધક વિસ્તાર(ક્રમાંક 18 અને 19)માં થાય છે. તે પશ્ચસ્થ ખંડમાં આવેલા વિસ્તારો છે. અધ:પાર્શ્વ ખંડમાં આવેલા 41 અને 42 ક્રમાંકવાળા વિસ્તારોને શ્રવણસંવેદના વિસ્તાર અને તેની પાસે આવેલા 22 ક્રમાંકવાળા વિસ્તારને શ્રવણસંવેદના સંબંધક વિસ્તાર કહે છે. આ વિસ્તારો સાંભળવાની ક્રિયા તથા તેના અર્થઘટન સાથે સંકળાયેલા છે. 43 ક્રમાંકનો વિસ્તાર સ્વાદ પારખવાની ક્રિયા સાથે સંકળાયેલો છે. સૂંઘવાની પ્રક્રિયા માટેનો વિસ્તાર મગજના અર્ધગોળાની અંદરની સપાટી પર આવેલ છે. ક્રમાંક 39 અને 40વાળા વિસ્તારો બધા પ્રકારની સંવેદનાને લગતા વિસ્તારોની વચ્ચે આવેલા છે અને તે બધી જ સંવેદનાઓનું સંકલન કરે છે. આ કાર્યમાં 5 અને 7મા વિસ્તારો પણ ભાગ લે છે. તેથી ક્રમાંક 5, 7, 39 અને 40 ક્રમાંકવાળા વિસ્તારોને સામૂહિક રીતે જ્ઞાનગ્રાહી વિસ્તાર (gnostic area) કહે છે. જમોડી વ્યક્તિના મગજના ડાબા અર્ધગોળામાંનો આ વિસ્તાર જે તે સંવેદનાને માટે શબ્દની સંજ્ઞા (નામ) નક્કી કરી આપે છે અને તેથી તેને ભાષાલક્ષી ચેતાકેન્દ્ર (ભાષાકેન્દ્ર) પણ કહે છે. જે કોઈ પણ વસ્તુ સાંભળી હોય, જોઈ હોય, ચાખી હોય, સૂંઘી હોય કે સ્પર્શ વડે જાણી હોય તેના નામ માટેનો શબ્દ આ વિસ્તારમાં નિશ્ચિત કરાય છે.
મધ્યફાડની આગળ આવેલા વિસ્તારનો ક્રમાંક 4 છે. તે શરીરની બધી જ હલનચલનની ક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરે છે. તેથી તેને પ્રાથમિક પ્રેરક (ચાલક, motor) વિસ્તાર કહે છે. તેમાં પણ સામાન્ય સંવેદના-વિસ્તાર માફક અગત્યના ભાગો માટે મોટો વિસ્તાર ફાળવવામાં આવે છે. સામાન્ય સંવેદના વિસ્તાર તથા પ્રાથમિક પ્રેરક વિસ્તારમાં શરીરના ભાગોના વિસ્તારો ઊલટી રીતે ગોઠવાયેલા છે. તેથી સૌથી નીચે માથાનો ભાગ છે અને સૌથી ઉપર પગનો ભાગ આવેલો છે. પ્રાથમિક પ્રેરક વિસ્તારની આગળ પૂર્વપ્રેરક વિસ્તાર (ક્રમાંક 8) આવેલો છે. તે હલનચલનની ક્રિયાનો ક્રિયાક્રમ (programme) નક્કી કરે છે. તેની આગળ 8 ક્રમાંકનો વિસ્તાર વાંચતી વખતે થતા આંખના હલનચલનનું નિયંત્રણ કરે છે. જમોડી વ્યક્તિના ડાબા અર્ધગોળાના પૂર્વપ્રેરક વિસ્તારના સૌથી નીચલા છેડે 44 ક્રમાંકનો બ્રોકાનો વિસ્તાર આવેલો છે. તે બોલવાની ક્રિયાનું નિયંત્રણ કરતું વાણીકેન્દ્ર (speech area) છે. તે મોઢું, ગળું, સ્વરપેટી વગેરેના સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે. ભાષાકેન્દ્ર અને વાણીકેન્દ્ર તથા તેમને જોડતા સંબંધક ચેતાતંતુઓ વડે મગજનો ભાષા વિસ્તાર બને છે. મગજના પ્રભાવી (dominant) અર્ધગોળામાં ભાષાવિસ્તાર આવેલો હોય છે. તેથી તે જમોડી વ્યક્તિમાં ડાબી અને ડાબોડી વ્યક્તિમાં જમણી બાજુ આવેલો હોય છે.
ભાષાને લગતા વિસ્તારોમાં ઈજા કે રોગ થાય તો વ્યક્તિને બોલવાની તકલીફ પડે છે. તેને અવાક્તા(aphasia)નો વિકાર કહે છે. જો તેના લખવાની ક્રિયાને લગતા વિસ્તારનો રોગ હોય તો અલેખિતા(agraphia)નો વિકાર થાય છે. સંભળાયેલા શબ્દોને ન સમજી શકવાના વિકારને શબ્દબધિરતા (word deafness) અને વંચાયેલા શબ્દને ન સમજી શકવાના વિકારને શબ્દ-અંધતા (word-blindness) કહે છે.
મગજના સંવેદનાલક્ષી અને પ્રેરક વિસ્તારો તથા તેમના સંબંધક વિસ્તારો ઉપરાંત બીજા અનેક સંબંધક વિસ્તારો આવેલા છે જેમાં સંવેદનાલક્ષી અને પ્રેરક વિસ્તારો વચ્ચે જોડાણ કરતા ચેતાતંતુઓ આવેલા છે. મગજના બહિ:સ્તરમાં આવેલા વિવિધ સંબંધક વિસ્તારો સ્મૃતિ, લાગણીઓ, વિચારશીલતા (reasoning), ઇચ્છા (will), નિર્ણયક્ષમતા (judgement), વ્યક્તિત્વલક્ષી લાક્ષણિકતાઓ (personality traits) અને બુદ્ધિ(intelligence)નાં કાર્યો કરે છે. મગજના કોષો વીજ-આવેગો સર્જે છે અને તેમના દ્વારા સંદેશાની આપ-લે તથા અન્ય કાર્યો કરે છે. મગજના લાખો કોષોમાં એકસામટા અનેક વીજ-આવેગો ઉદભવે છે જેમનો સંયુક્ત આલેખ મેળવી શકાય છે. તેને મસ્તિષ્કી વીજાલેખ (electroencephalogram, EEG) કહે છે. (આકૃતિ 11). તેમાં સામાન્ય વ્યક્તિમાં 4 પ્રકારના તરંગો જોવા મળે છે. આલ્ફા, બીટા, થીટા અને ડેલ્ટા. આલ્ફા તરંગો ફકત જાગ્રત અવસ્થામાં હોય છે અને ઊંઘમાં તે હોતા નથી. બીટા તરંગો સંવેદનાઓ મેળવવાના માનસિક કાર્ય વખતે જોવા મળે છે. થીટા તરંગો લાગણી અનુભવતી વખતે અને બાળકોમાં જોવા મળે છે. ડેલ્ટા તરંગો ઊંઘમાં જોવા મળે છે અને તે નવજાત શિશુમાં જાગ્રત અવસ્થામાં પણ હોય છે. પુખ્તવયની જાગ્રત વ્યક્તિમાં કોઈ રોગ હોય તો જ તે જોવા મળે છે. EEGની મદદથી આંચકી અથવા ખેંચ (convulsion) આવવાનો વિકાર (અપસ્માર, epilepsy), મગજનો ચેપ, મગજમાં ગાંઠ કે ઈજા થઈ હોય તો તેનું નિદાન થઈ શકે છે. મગજના બંને અર્ધગોળા અથવા ગોળાર્ધો તેમની સામેના ભાગના શરીરમાંથી આવતી સંવેદનાઓનું અર્થઘટન કરે છે અને તે સામેની બાજુના સ્નાયુઓના હલનચલનનું નિયંત્રણ કરે છે. બેમાંથી એક ગોળાર્ધ પ્રભાવી (dominant) હોય છે અને તેથી તેની સામેની બાજુના સ્નાયુઓ વડે વ્યક્તિ મોટા ભાગનું કાર્ય કરે છે. પ્રભાવી ગોળાર્ધમાં ભાષાને લગતા વિસ્તારો આવેલા હોય છે. તેથી જમણા હાથે કામ કરતો માણસ જમોડી કહેવાય અને તેના મગજનો ડાબો ગોળાર્ધ પ્રભાવી ગણાય. ભાષાવિસ્તારની માફક વિવિધ વિશિષ્ટ કાર્યો માટે મગજનો એક અથવા બીજો ગોળાર્ધ મુખ્ય કામ કરતો હોય છે. તેથી મગજના જુદા જુદા ભાગ વિવિધ રીતે વિકસિત થાય છે અને મગજના બંને ગોળાર્ધો એકસરખા હોતા નથી. તેમનામાં થોડોક ફેરફાર હોય છે જે ઝીણવટથી જોવાથી જાણી શકાય છે. જમોડી માણસનો જમણો અગ્રસ્થ ખંડ મોટો હોય છે અને ડાબા પશ્ચસ્થ ખંડ અને પાર્શ્વ (parietal) ખંડ મોટા હોય છે. તેને કારણે ખોપરીની અંદર તે ભાગમાં પણ તફાવત જોવા મળે છે. જમોડી વ્યક્તિના ડાબા ગોળાર્ધમાં ભાષા, ગણિત અને વિજ્ઞાનને લગતી આવડતો વધુ વિકસે છે, જ્યારે જમણા ગોળાર્ધમાં ડાબા હાથનું નિયંત્રણ, સંગીતકલાની જાણકારી અને સમજવાની ક્ષમતા, સ્થળ અને નકશાની જાણકારી અને સમજવાની ક્ષમતા, સ્થળ અને નકશાની જાણકારી, અંત:સૂઝ (insight), કલ્પના (imagination) તથા ર્દશ્ય, અવાજ, સ્પર્શ, સ્વાદ અને ગંધના માનસિક અનુભવોનું સર્જન કરવાની ક્ષમતા વધે છે. ડાબા (પ્રભાવી) ગોળાર્ધના વિકારમાં કશુંક ગુમાવ્યાની ભાવના અને હતાશા થતી જોવા મળે છે જ્યારે જમણા ગોળાર્ધના વિકારમાં વ્યક્તિને તેવી ભાવના થતી નથી. માનવ-સમાજમાં ફક્ત 9 % લોકો જ ડાબોડી હોય છે. તેનું કારણ સમજવામાં આવેલું નથી.

આકૃતિ 11 : મગજના વીજાલેખમાં નોંધવામાં આવતા વિવિધ તરંગો
મસ્તિષ્ક–મેરુરજ્જુ તરલ (cerebrospinal fluid, CSF) (આકૃતિ 12) : મગજની આસપાસ આવેલાં આવરણોમાં જાલતાનિકા(arachnoid)ની નીચે આવેલી જગ્યા અથવા અવકાશમાં પ્રવાહી ભરેલું છે તેને CSF કહે છે. મગજની અંદર પણ પોલાણો છે. તેને નિલયો (ventricles) કહે છે. તેમાં પણ CSF હોય છે. લોહીમાંથી CSF ઉત્પન્ન થઈને નિલયોમાં ઝરે છે અને તે વહીને મગજની બહાર આવરણોની નીચે આવેલી જગ્યામાં પણ વહે છે. કરોડરજ્જુમાં પણ મધ્યનલિકા નામનું પોલાણ છે. તેમાં તથા કરોડરજ્જુની આસપાસનાં આવરણોમાં જાલતાનિકાની નીચેની જગ્યામાં પણ CSF હોય છે. મગજના ચોથા નિલયનું મધ્યનલિકા સાથે તથા મગજ અને કરોડરજ્જુની આસપાસની જાલતાનિકાની એની જગ્યા સાથે છિદ્રોથી જોડાણ છે તેમાં થઈને CSF વહે છે. જાલતાનિકાની નીચેની જગ્યામાંથી તે પાછું ખોપરીમાં આવેલાં શિરાવિવરો(venous sinuses)માંના લોહીમાં પ્રવેશે છે. આમ CSFનું સતત ઉત્પાદન, વહન અને લોહીમાં તેનો પુન:પ્રવેશ થતાં રહે છે.
મોટા મગજના બંને ગોળાર્ધોમાં એક એક એમ બે પાર્શ્વ નિલયો (lateral ventricles) આવેલાં છે. તેમાં લોહીની નસોનું કેશવાહિનીજાળ (choroid plexus) નામનું જાળું આવેલું છે. તેમાંથી CSF ઝરે છે. બંને પાર્શ્વ નિલયોમાં આવેલા એક-એક આંતરનિલયી છિદ્ર (interventricular foramen) દ્વારા CSF ત્રીજા નિલયમાં પ્રવેશે છે. ત્રીજું નિલય મધ્યરેખા પર ડાબા અને જમણા ચેતકોની વચ્ચે આવેલું છે. તેની નીચેની સપાટી પરથી મધ્ય મસ્તિષ્કમાંથી પસાર થતી મસ્તિષ્કી જલનલિકા (cerebral aqueduct) નીકળે છે જે ત્રીજા નિલયમાંથી CSFને ચોથા નિલયમાં લાવે છે. ચોથા નિલયનું તળિયું મસ્તિષ્કપ્રકાંડ બનાવે છે અને તેની છત નાનું મગજ બનાવે છે. ચોથું નિલય તેના નીચેના છેડે કરોડરજ્જુની મધ્યનલિકા સાથે જોડાય છે તથા તેમાં 3 (એક મધ્યસ્થ અને બે પાર્શ્વ) છિદ્રો પણ આવેલાં છે જેના દ્વારા તે CSFને મગજની બહારનાં આવરણો નીચેની જગ્યામાં જવા માટે માર્ગ આપે છે. સામાન્ય વ્યક્તિના શરીરમાં 125 મિલિ. જેટલું CSF હોય છે. તે ચોખ્ખું, રંગ વગરનું અને પાણી જેવું હોય છે. તેમાં પ્રોટીન, ગ્લુકોઝ, યૂરિયા અને ક્ષાર હોય છે. તેમાં લોહીના શ્વેત કોષો હોય છે. તે મગજને પોષણ અને બહારના આઘાત ઝીલીને રક્ષણ આપે છે. કેશવાહિનીજાળમાં સામાન્ય ગાળણ તથા પ્રસ્રવણ(secretion)ની પ્રક્રિયા દ્વારા CSF બને છે. મગજની આસપાસ આવેલી ર્દઢતાનિકામાં પોલાણો હોય છે. તેમાં મગજમાંથી પાછું આવેલું લોહી એકઠું થાય છે અને તે શિરાઓ દ્વારા હૃદય તરફ જાય છે. તેમને શિરાવિવર (venous sinuses) કહે છે. જાલતાનિકાનો થોડો ભાગ શિરાવિવરમાં જાલતાનિકી અંકુર(arachnoid villi)ના રૂપે ઊપસી આવે છે. જાલતાનિકી અંકુર દ્વારા CSF પાછું લોહીમાં ભળે છે. CSFનું પ્રમાણ વધે તો તેને અતિજળશીર્ષતા (hydrocephalus) કહે છે. કમરમાંથી પાણી કાઢીને તપાસવાની કસોટીમાં મૂળભૂત રૂપે CSFની તપાસ કરવામાં આવે છે.

આકૃતિ 12 : મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુ પ્રવાહી(CSF)નું ઉત્પાદન, વહન અને અવશોષણ. (1) મોટું મગજ, (2) નાનું મગજ, (3) મધ્યમસ્તિષ્ક, (4) મજ્જાસેતુ, (5) લંબમજ્જા, (6) કરોડરજ્જુ, (7) અંતતંતુલિકા, (8) પીયૂષિકા ગ્રંથિ, (9) કઠણકાય, (10) ગોળાર્ધસેતુ (intermediate mass), (11) પાર્શ્વનિલય (lateral ventricle), (12) પાર્શ્વ નિલયની કેશવાહિની જાળ (choroid plexus), (13) આંતરનિલયી છિદ્ર, (14) ત્રીજું નિલય, (15) ત્રીજા નિલયની કેશવાહિની જાળ, (16) મસ્તિષ્કી જળનલિકા, (17) ચોથું નિલય, (18) ચોથા નિલયની કોશવાહિની જાળ, (19) કરોડરજ્જુની મધ્યનલિકા, (20) મધ્યસ્થ છિદ્ર, (21) પાર્શ્વ છિદ્ર, (22) મૃદુતાનિકા, (23) જાલતાનિકા, (24) ર્દઢતાનિકા, (25) મગજનાં આવરણો (તાનિકાઓ), (26) કરોડરજ્જુનાં આવરણો, (27) મગજનો અવજાલતાનિકા અવકાશ (subarachnoid space), (28) કરોડરજ્જુનો અવજાલતાનિકા અવકાશ, (29) ઊર્ધ્વ મધ્યસ્થ શિરાવિવર (superior sagital sinus), (30) સીધું શિરાવિવર, (31) જાલતાનિકીય અંકુર, (32) ઊર્ધ્વ મસ્તિષ્કી શિરા, (33) મહામસ્તિષ્કી શિરા (great cerebral vein). નોંધ : તીર CSFના વહનની દિશા દર્શાવે છે.
મગજનું રુધિરાભિસરણ : મહાધમની(aorta)માંથી સીધેસીધી અથવા તેની શાખામાંથી બે શીર્ષલક્ષી ધમનીઓ (carotid arteries) અને બે કરોડસ્તંભીય ધમનીઓ (vertebralarteries) વડે મગજમાં લોહી પહોંચે છે. બંને કરોડસ્તંભીય ધમનીઓ ભેગી મળીને તલીય ધમની (basilar artery) બનાવે છે જે મજ્જાસેતુ આગળ આવેલી છે. કરોડસ્તંભીય અને તલીય ધમનીઓની શાખાઓ મસ્તિષ્કપ્રકાંડ અને નાના મગજને પોષણ આપે છે. મોટા મગજની નીચલી સપાટી પાસે તલીય ધમની બે પશ્ચમસ્તિષ્કી ધમનીઓ (posterior cerebral arteries) બનાવે છે. બંને શીર્ષલક્ષી ધમનીઓની ગળામાં બે શાખાઓ પડે છે. બાહ્ય શીર્ષસ્થ (external carotid) ધમનીઓ ચહેરાને લોહી પહોંચાડે છે, જ્યારે અંત:શીર્ષસ્થ (internal carotid) ધમનીઓ ખોપરીના પોલાણમાં પ્રવેશીને અગ્રમસ્તિષ્કી (anterior cerebral) અને મધ્યમસ્તિષ્કી (middle cerebral) ધમનીઓ બનાવે છે. આમ બે અગ્ર, બે મધ્ય અને બે પશ્ચ મસ્તિષ્કી ધમનીઓ મળીને છ મસ્તિષ્કી ધમનીઓ બને છે. છયે મસ્તિષ્કી ધમનીઓ અને તેમની શાખાઓ એકબીજી સાથે જોડાઈને વિલિસનું ચક્ર (circle of Willis) બનાવે છે. તેથી મગજને ચારેય મોટી ધમનીઓ (બે શીર્ષલક્ષી અને બે કરોડસ્તંભીય ધમનીઓ) દ્વારા લોહી મળી રહે છે. તેથી કોઈ એક મોટી ધમનીના રોગમાં મગજનો પુરવઠો ઘટતો નથી. ધમનીઓની શાખાઓ મગજની સપાટી પર અને તેના દ્રવ્યની અંદર પ્રવેશે છે તથા દરેક ભાગને લોહી આપે છે. મગજના જુદા જુદા ભાગમાં લોહી પહોંચાડતી આ નાની નસોમાં રોગો કે અવરોધ થાય ત્યારે મગજના જે તે ભાગને લોહી પહોંચતું નથી અને લકવો કે અન્ય વિકાર થઈ આવે છે. મગજના નિલયમાં આવેલ કેશવાહિનીજાળમાંથી CSF ઉત્પન્ન થાય છે. મગજમાંથી પાછું ફરતું લોહી શિરાઓ દ્વારા શિરાવિવરોમાં ઠલવાય છે. તેમાં CSF પણ ઉમેરાય છે. શિરાવિવરોમાંથી લોહી ફરીથી હૃદયમાં જાય છે.
મગજના ચેતાઆવેગવાહકો : બહારના ચેતાકોષો અને તેમના ચેતાતંતુઓની માફક મગજના ચેતાકોષોમાં ઉદભવતા આવેગો ચેતાતંતુઓ દ્વારા વહે છે. બે ચેતાકોષો વચ્ચે કે તેમના તંતુઓ વચ્ચે જ્યાં જોડાણ થાય છે ત્યાં ચેતાગ્રથન (synapse) સર્જાય છે. તેમાં આવેગ લાવતા ચેતાતંતુમાંથી આવેગવાહક રસાયણ ઝરે છે જે તેના પછીના ચેતાકોષ કે તેના તંતુ પર અસર કરીને તેમાં આવેગ સર્જે છે. મગજમાં લગભગ 40 પ્રકારના આવેગવાહકો છે. મગજમાં નોર-એપિનેફ્રિન, ડોપામિન, સિરોટોનિન (5-હાઇડ્રૉક્સિટ્રિપ્ટોફેન, 5-HT) વગેરે ઉત્તેજક આવેગવાહકો છે. ડોપામિનવાળા ચેતાતંતુઓના વિકારમાં પાર્કિન્સનનો રોગ અથવા કંપવા થાય છે. ગ્લુટામિક ઍસિડ અને એસ્પાર્ટિક ઍસિડ પણ ઉત્તેજક આવેગવાહકો છે. એન્કિફેલિન નામનાં પેપ્ટાઇડ દ્રવ્યો મગજમાં હોય છે જેમને કુદરતી પીડાનાશકો પણ કહે છે. મૉર્ફિન જેવી રાસાયણિક રચનાવાળા એન્ડૉર્ફિન નામના આવેગવાહકો પણ પીડાનાશકો છે. ડાયનૉર્ફિન નામનો આવેગવાહક પણ કદાચ પીડા ઘટાડે છે.
બહિર્વિસ્તારી ચેતાતંત્ર : કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર(મગજ અને કરોડરજ્જુ)માંથી નીકળીને આખા શરીરમાં ફેલાતી ચેતાઓ (nerves) તેના ચેતાકંદુકો (ganglia), તેમની શૃંખલાઓ અને જાળાંઓ (plexuses) બહિર્વિસ્તારી ચેતાતંત્ર બનાવે છે. ચેતા પર આવેલા ગોળ કે લંબગોળ ઊપસેલા ભાગને ચેતાકંદુક કહે છે. ચેતાઓ મુખ્યત્વે બે પ્રકારની છે – કરોડરજ્જુલક્ષી અથવા મેરુલક્ષી (spinal) ચેતાઓ અને મગજમાંથી (ખોપરીમાંથી) નીકળતી ચેતાઓ (કર્પરી ચેતાઓ, cranial nerves). કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતાઓની 31 જોડ છે, જ્યારે કર્પરી ચેતાઓની 12 જોડ છે. કરોડરજ્જુના 31 ભાગ પડે છે. 8 ડોકમાં (C1–C8), 12 છાતી અથવા પીઠમાં (T1–T12), 5 કમર અથવા કટિમાં (L1–L5), 5 ત્રિકાસ્થિ(sacrum)માં (S1–S5) અને એક અનુત્રિકાસ્થિ(coccyx)માં. દરેકમાંથી એક એમ 31 જોડ ચેતાઓ બહાર નીકળે છે. કરોડરજ્જુના ભૂખરા દ્રવ્યના અગ્રશૃંગ અને પશ્ચશૃંગમાંથી અગ્રમૂળ અને પશ્ચમૂળ નીકળે છે જે આંતરમણકાછિદ્ર (intervertebral foramen) નામના બે મણકા વચ્ચેના કાણામાં જોડાઈને ચેતા બનાવે છે. ડાબી અને જમણી બાજુ અનુક્રમે એક-એક એમ બે ચેતાઓ થઈને ચેતાની એક જોડ બનાવે છે. ચેતાઓ તથા તેમની શાખાઓ એકબીજી જોડે જોડાઈને ચેતાજાળ (plexus) બનાવે છે. ચેતાતંતુઓની આસપાસ અંત:ચેતાવરણ (endoneurium), ચેતાતંતુઓના જૂથની આસપાસ પરિચેતાવરણ (perineurium) અને ચેતાતંતુઓનાં જૂથોને ભેગાં રાખીને ચેતા બનાવતું અધિચેતાવરણ (epineurium) એમ 3 પ્રકારનાં આવરણો હોય છે. કરોડરજ્જુની ચેતાઓની બે મુખ્ય શાખાઓ પડે છે : પૃષ્ઠશાખા (dorsal ramus) અને અગ્રશાખા (ventral ramus). પૃષ્ઠશાખા શરીરના પાછળના ભાગના સ્નાયુઓ અને ચામડીમાં જાય છે, જ્યારે અગ્રશાખાઓ શરીરના અન્ય ભાગોમાં જાય છે. કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતાની એક શાખાને તાનિકાશાખા (mengial branch) કહે છે જે કરોડરજ્જુનાં આવરણો અને કરોડના મણકામાં જાય છે. તેમની ચોથી શાખાને સંદેશવાહી શાખા (ramus communicans) કહે છે, જે અનુકંપી ચેતાશૃંખલા (sympathetic chain) જોડે જોડાય છે. એક કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતાની જોડ વડે જે ચામડીના પટ્ટામાંથી સંવેદનાઓ એકઠી કરાતી હોય તેને ચર્મપટ્ટો (dermatome) કહે છે. T2થી T11 ક્રમની પીઠમાંથી નીકળતી ચેતાઓની અગ્રશાખાઓ પાંસળી વચ્ચેની જગ્યામાં હોય છે અને તે છાતીના સ્નાયુ અને ચામડીમાં જાય છે. તે પાંસળીઓ વચ્ચે હોવાથી તેમને આંતરપર્શુકા (intercostal) ચેતાઓ કહેવાય છે. (T7થી T11) ચેતાઓના આગળના છેડાઓ પેટની આગળની દીવાલમાં જાય છે. T2થી T11 સિવાયની બધી જ કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતાઓની અગ્રશાખાઓ એકબીજી સાથે જોડાઈને ચાર ચેતાજાળ (plexuses) બનાવે છે. આ પ્રમાણે ગ્રીવાકીય (cervical), બાહુલક્ષી (bracheal), કટિપ્રદેશીય (lumbar) અને ત્રિકાસ્થિક (sacral) ચેતાજાળની ચાર જોડો બને છે. ડોકના ઉપલા ભાગમાં આવેલી ગ્રીવાકીય ચેતાજાળ માથાનો પાછલો ભાગ, ડોક અને ખભાને ચેતાઓ પૂરી પાડે છે અને તે કેટલીક કર્પરી ચેતાઓ સાથે પણ જોડાય છે. ડોકના નીચલા ભાગમાં આવેલી બાહુલક્ષી ચેતાજાળ ડોક, ખભો અને હાથમાં ચેતાઓ આપે છે. કમરમાં આવેલી કટિપ્રદેશીય ચેતાજાળમાંથી નીકળતી ચેતાઓ પેટની આગળ અને બાજુ પરની દીવાલ, જનન-મૂત્રમાર્ગના બાહ્ય અવયવો અને પગના કેટલાક ભાગમાં જાય છે. કમરના નીચલા ભાગમાં આવેલી ત્રિકાસ્થિક ચેતાજાળની ચેતાઓ બેઠકપ્રદેશ (buttocks), પગનો કેટલોક ભાગ અને ગુદા અને શુક્રપિંડની કોથળીવાળો ભાગ વગેરેમાં જાય છે.
ખોપરીમાંથી નીકળતી કર્પરી ચેતાઓની 12 જોડમાં કેટલીક સંવેદનાવાહી, કેટલીક ચાલક પ્રકારની અને કેટલીક મિશ્ર પ્રકારની હોય છે (આકૃતિ 13). પ્રથમ જોડને ઘ્રાણચેતા (olfactory nerve) કહે છે. તે નાકના પોલાણની છતમાં આવેલી છિદ્રાળુ અસ્થિપટ્ટી(cribriform plate)માંથી પસાર થતા ચેતાતંતુઓની બનેલી હોય છે. નાકની અંદરની દીવાલ(શ્લેષ્મકલા)માં આવેલા સંવેદનાગ્રાહી દ્વિધ્રુવીય ચેતાકોષો(bipolar cells)માંથી સંવેદનાઓ લઈને તે મોટા મગજની નીચલી સપાટી પાસે આવેલા ઘ્રાણ ગોલક(olfactory bulb)માં જાય છે. ઘ્રાણલક્ષી ચેતાકોષો ઘ્રાણગોલકમાં હોય છે અને તેમના અક્ષતંતુઓ ઘ્રાણપથ (olfactory tract) દ્વારા મગજમાં પ્રવેશે છે. કર્પરી ચેતાઓની બીજી જોડને ર્દષ્ટિચેતા કહે છે જે આંખના ર્દષ્ટિપટલ(retina)માંના દ્વિધ્રુવીય ચેતાકોષોમાંથી સંવેદનાઓ મેળવીને ર્દષ્ટિચતુષ્ક(optic chiasma)માં લાવે છે. ર્દષ્ટિચતુષ્કમાં કેટલાક ચેતાતંતુઓ બાજુ બદલે છે. ર્દષ્ટિચતુષ્ક્ના પાછલા છેડે આવેલા ર્દષ્ટિપથ દ્વારા ચેતાતંતુઓ મગજમાં પહોંચે છે. પ્રથમ બંને જોડ ફક્ત સંવેદનાલક્ષી ચેતાતંતુઓ ધરાવે છે.
કર્પરી ચેતાઓની ત્રીજી, ચોથી અને છઠ્ઠી જોડ આંખના સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે. ત્રીજી ચેતાને નેત્રચાલક (occulomotor), ચોથી ચેતાને ચક્રીય (trochlear) અને છઠ્ઠી ચેતાને નેત્રાપસારી (abducens) ચેતા કહે છે. આ ત્રણેય મુખ્યત્વે ચાલક (પ્રેરક) ચેતાઓ છે અને તેમના સંવેદનાલક્ષી ચેતાતંતુઓ આંખના સ્નાયુઓ અંગેની સંવેદનાઓ લઈ આવે છે. આંખના ગોળાને ઉપર, નીચે, આજુબાજુ કે ગોળ ગોળ ફેરવવા માટે 6 સ્નાયુઓ છે – 4 સીધા અથવા સુરેખ અને 2 ત્રાંસા અથવા તિર્યક. આંખની ઉપર, નીચે અને બંને બાજુ આવેલા સુરેખ સ્નાયુઓને અનુક્રમે ઊર્ધ્વ, અધ: મધ્યવર્તી અને પાર્શ્વવર્તી સુરેખ સ્નાયુઓ કહે છે. ઊર્ધ્વ અને અધ: એમ બે તિર્યક સ્નાયુઓ છે. ત્રીજી અને ચોથી કર્પરી ચેતાઓનાં ચેતાકેન્દ્રો મધ્યમસ્તિષ્કમાં અને છઠ્ઠી કર્પરી ચેતાનું ચેતાકેન્દ્ર મજ્જાસેતુમાં આવેલું છે. ત્રીજી કર્પરી ચેતા આંખના ગોખલા(orbit)માં પ્રવેશતાં પહેલાં ઊર્ધ્વગામી (superior) અને અધોગામી (inferior) શાખાઓમાં વિભાજિત થાય છે. ઊર્ધ્વગામી શાખા આંખના ગોળાના ઊર્ધ્વ સુરેખ સ્નાયુ (superior rectus muscle) તથા ઉપલા પોપચાને ઉપર તરફ ઊંચકનાર સ્નાયુમાં જાય છે. અધોગામી શાખા આંખના મધ્યવર્તી સુરેખ (medial rectus) સ્નાયુ, અધ:સુરેખ (inferior rectus) સ્નાયુ, અધસ્તિર્યક (inferior obilque) સ્નાયુમાં જાય છે. આ સ્નાયુઓ આંખને ઉપર તરફ અને અંદર (મધ્યરેખા) તરફ ફેરવે છે તથા ઉપલા પોપચાને ઉઘાડે છે. ત્રીજી કર્પરી ચેતામાંના સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના ચેતાતંતુઓ પરિનેત્રમણિ (ciliary) કંદુકમાં જાય છે અને આંખની અંદરના સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરીને નેત્રમણિને જાડો કે પાતળો કરવાનું તથા કનીનિકા(pupil)ને સાંકડી કરવાનું કાર્ય કરે છે. ચોથી કર્પરી ચેતા એકમાત્ર એવી ચેતા છે જે મસ્તિષ્કપ્રકાંડની પૃષ્ઠસપાટી પરથી નીકળે છે. તે ફક્ત ઊર્ધ્વતિર્યક (superior oblique) સ્નાયુનું અને છઠ્ઠી કર્પરી ચેતા ફક્ત પાર્શ્વવર્તી સુરેખ (lateral rectus) સ્નાયુનું નિયંત્રણ કરે છે અને તેના વડે આંખને બહારની તરફ ફેરવે છે.

આકૃતિ 13 : વિશિષ્ટ જ્ઞાનેન્દ્રિયો અને કર્પરી ચેતાઓ દ્વારા તેમની સંવેદનાનું વહન, (અ) ઘ્રાણેન્દ્રિય, (આ) ર્દષ્ટિ, (ઇ) શ્રવણેન્દ્રિય, (ઈ) સ્વાદેન્દ્રિય. (1) નાક, (2) સુગંધિત વાયુ, (3) ઘ્રાણેન્દ્રિયના સ્વીકારક, (4) ઘ્રાણેન્દ્રિયનું અધિચ્છદ (epithelium), (5) ઘ્રાણકોષ (olfactory cell), (6) ઘ્રાણતંતુઓ, (7) આધારદાયી કોષો, (8) ઘ્રાણચેતાના તંતુઓ, (9) છિદ્રાળુ અસ્થિપટ્ટી, (10) ઘ્રાણગોલક, (11) ઘ્રાણ-ચેતાપથ, (12) મગજનો બહિ:સ્તર (13) આંખ, (14) ર્દષ્ટિચેતા, (15) ર્દષ્ટિચતુષ્ક, (16) બાજુ ન બદલતા ચેતાતંતુઓ, (17) બાજુ બદલતા ચેતાતંતુઓ, (18) ર્દષ્ટિ-ચેતાપથ, (19) વંકિતકાય (geniculate bodies), (20) બહારનો કાન, (21) કાનની બહારની નળી, (22) કાનનો પડદો, (23) મધ્યકર્ણ, (24) કાનની અંદરની નળી, (25) સંતુલન-યંત્ર, (26) શંખિકા, (27) સંતુલનચેતા, (28) શ્રવણચેતા, (29) જીભ, (30) સ્વાદાંકુર (taste bud), (31) સ્વાદછિદ્ર, (32) સ્વાદકેશ, (33) સ્વાદકોષ (gustatory cell), (34) સ્તરીકૃત અધિચ્છદ, (35) સંધાનપેશી, (36) સ્વાદ-ચેતાતંતુઓ.
પાંચમી કર્પરી ચેતા મિશ્ર ચેતા છે અને તેમાં સંવેદનાલક્ષી અને ચાલક (પ્રેરક) ચેતાતંતુઓ છે. પાંચમી ચેતાને 3 શાખાઓ છે અને તેથી તેને ત્રિશાખી (trigeminal) ચેતા કહે છે. તેની ત્રણ શાખાઓનાં નામ તે જે વિસ્તારની ચામડીમાંની સંવેદનાઓ લાવે છે તેના આધારે પડ્યાં છે. તેની ઉપલી શાખાને નેત્રક્ષેત્રી (ophthalmic) શાખા કહે છે અને તે આંખ, આંખનો ગોખલો, કપાળ અને માથાના આગલા ભાગમાંની સંવેદનાઓ લાવે છે. મધ્ય શાખા ઉપલા જડબા અને નાકની તથા નીચલી શાખા નીચલા જડબાના ભાગના ચહેરાની સંવેદનાઓ લાવે છે. તેમને અનુક્રમે ઊર્ધ્વહનુક્ષેત્રી (maxillary) અને અધોહનુક્ષેત્રી (mandibular) શાખાઓ કહે છે. ત્રિશાખી ચેતાના ચાલક ચેતાતંતુઓ ચાવવાના સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે. સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓ સ્પર્શ, દુખાવો, તાપમાન તથા સ્નાયુઓની સ્થિતિ અંગેનું ભાન કરાવે છે. સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓના ચેતાકોષો ત્રિશાખી ચેતા પર આવેલા અર્ધચંદ્રાકાર (semilunar) કંદુકમાં હોય છે. તેમનું ચેતાકેન્દ્ર મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં તથા કરોડરજ્જુના ઉપલા ભાગમાં લંબાયેલું હોય છે.
સાતમી કર્પરી ચેતાને ચહેરાની ચેતા અથવા આનનચેતા (facial nerve) કહે છે. તે મિશ્ર પ્રકારની છે. તેના ચાલક તંતુઓ મજ્જાસેતુમાં આવેલા તેના ચેતાકેન્દ્રમાંથી શરૂ થાય છે અને તે ચહેરો, શીર્ષત્વચા (scalp) અને ગળાની ચામડીમાંના સ્નાયુઓનું તથા નાકની ગ્રંથિઓ, કેટલીક લાળગ્રંથિઓ તથા અશ્રુગ્રંથિઓનું નિયંત્રણ કરે છે. જીભના પાછલા 1⁄3 ભાગમાં સ્વાદકલિકાઓ (taste buds) આવેલી છે. તેમાં ઉદભવતી સંવેદનાઓ સાતમી કર્પરી ચેતા દ્વારા વંકિત (geniculate) કંદુકમાં થઈને મજ્જાસેતુમાં આવેલા સ્વાદકેન્દ્રમાં જાય છે. ત્યાંથી સંવેદનાઓ ચેતકમાં થઈને મોટા મગજમાં પહોંચે છે. ચહેરાના સ્નાયુઓની સંવેદનાઓ પણ ચહેરાની ચેતા દ્વારા જ આવે છે.
આઠમી કર્પરી ચેતા ફક્ત સંવેદનાલક્ષી ચેતા છે અને તે કાનના અંદરના ભાગમાંથી સાંભળવાની ક્રિયા અને શરીરના સમતોલનને લગતી સંવેદનાઓ લાવે છે. તેથી તેને શ્રવણ-સંતુલન ચેતા (vestibulocochlear nerve) કહે છે. તેની બે શાખાઓ છે : અંત:કર્ણના શંખિકા (cochlea) નામના ભાગમાં સાંભળવાની ઇન્દ્રિય આવેલી છે. તેમાંથી ઉદભવતી શંખિકાકીય (cochlear) શાખા પર સર્પિલ (spiral) કંદુક આવેલો છે. અંત:કર્ણના નિવેશ (vestibule) ભાગમાં અને અર્ધવર્તુળાકાર નલિકાઓમાં સંતુલન અંગેની સંવેદનાઓ ઉદભવે છે. તેમાંથી નીકળતા ભાગને નિવેશીય (vestibular) શાખા કહે છે. તેના પર આવેલા ચેતાકંદુકને નિવેશીય ચેતાકંદુક કહે છે. શંખિકાકીય અને નિવેશીય શાખાઓ એકઠી થઈને આઠમી કર્પરી ચેતા બનાવે છે. સાંભળવાની સંવેદના લાવતા ચેતાતંતુઓ લંબમજ્જાના મધ્યવર્તી વંકિત (geniculate) ચેતાકેન્દ્રમાં જાય છે અને ત્યાંથી તે સંવેદનાઓ ચેતકમાં થઈને મોટા મગજમાં જાય છે. સંતુલન અંગેની સંવેદનાઓ મજ્જાસેતુ અને લંબમજ્જામાં પ્રવેશે છે અને ત્યાંથી તે ચેતક, નાનું મગજ, તલગંડિકાઓ તથા મોટા મગજમાં જાય છે.
નવમી, દસમી, અગિયારમી અને બારમી મિશ્ર ચેતાઓ છે. તેમનાં ચેતાકેન્દ્રો લંબમજ્જામાં આવેલાં છે. નવમી કર્પરી ચેતાને જિહવા-ગ્રસની (glossopharyngeal) અથવા જીભ-ગળાની ચેતા કહે છે. તેના ચાલક તંતુઓ જીભ અને ગળાની કોળિયો ગળવાની ક્રિયા તથા ગાલમાં આવેલી કપોલીય લાળગ્રંથિ(parotid gland)નું નિયંત્રણ કરે છે. તેના સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓ જીભ અને ગળામાંથી સાદી તથા સ્વાદ અંગેની સંવેદનાઓ લાવે છે. ગળામાં શીર્ષલક્ષી વિવર (carotid sinus) હોય છે. તેમાં લોહીના દબાણ અંગેની સંવેદનાઓ ગ્રહણ કરવાની યોજના છે. આ સંવેદનાઓ પણ નવમી ચેતા દ્વારા મગજમાં પહોંચે છે. દશમી ચેતાને બહુવિસ્તારી (vagus) ચેતા કહે છે. તે માથું, ડોક, છાતી તથા પેટમાં આવેલા અવયવો – ગળું, સ્વરપેટી, શ્વસનમાર્ગ, ફેફસાં, હૃદય, અન્નનળી, જઠર, નાનું આંતરડું, મોટા ભાગનું મોટું આંતરડું, પિત્તાશય વગેરે વિવિધ અવયવોના અરૈખિક સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે. આ અવયવો ઉપરાંત કાનમાંથી ઉદભવતી સામાન્ય સંવેદનાઓનું તે વહન કરે છે. અગિયારમી ચેતાને અગાઉ કરોડરજ્જુલક્ષી પૂરક ચેતા (spinal accessory nerve) કહેવામાં આવતી હતી. હાલ તેને વધારાની અથવા પૂરક (accessory) ચેતા કહે છે. તે લંબમજ્જા તથા કરોડરજ્જુ એમ બંનેમાંથી ઉદભવે છે. તેનો લંબમજ્જાકીય ભાગ ગળું, સ્વરપેટી અને મૃદુ તાળવાના સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરીને ગળવાની પ્રક્રિયાનું નિયમન કરે છે. તેનો કરોડરજ્જુલક્ષી ભાગ ગળાના ભાગના કરોડરજ્જુના પ્રથમ પાંચ ખંડોના અગ્રશૃંગી કોષોમાંથી નીકળીને ડોકમાં આવેલા સ્ટર્નોક્લીડોમેસ્ટોઇડ અને ટ્રેપેઝિયસ સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે. તેના દ્વારા તે માથાના હલનચલનનું નિયમન કરે છે. આ બધા જ સ્નાયુઓમાંની સંવેદનાઓ અગિયારમી ચેતા દ્વારા લંબમજ્જા અને કરોડરજ્જુમાં જાય છે. બારમી કર્પરી ચેતા જીભના સ્નાયુઓનું નિયંત્રણ કરે છે અને તેમની સંવેદનાઓનું વહન કરે છે. તેને અધોજિહવા ચેતા અથવા જિહવાચેતા (hypoglossal nerve) કહે છે.
ચેતાતંત્રના કાર્યની પ્રવિધિ : ચેતાતંત્રનાં મુખ્ય કાર્યોને 3 ભાગમાં વહેંચી શકાય ; (1) જાણકારી મેળવવી, (2) પ્રતિભાવ આપવો અને (3) માહિતી અને પ્રતિભાવોનું સંકલન કરવું જેના પરિણામ રૂપે સ્મૃતિ, ઊંઘ, લાગણી વગેરે અનેક ક્રિયાઓ કરવી.
જાણકારી મેળવવાની પ્રક્રિયાને સંવેદના મેળવવી એમ કહે છે. સંવેદના શરીર બહારના વાતાવરણ અંગેની હોય છે તથા શરીરની અંદરની સ્થિતિની પણ હોય છે. ચામડી, આંખ, કાન, નાક, જીભ, સ્નાયુઓ તથા અવયવોમાં આવેલા ચેતાતંતુઓ જે તે અવયવ દ્વારા મેળવાયેલી કે તેમાં ઉદભવેલી પરિસ્થિતિની જાણકારી સંવેદના રૂપે સૌપ્રથમ સંવેદનાલક્ષી ચેતાઓ દ્વારા કરોડરજ્જુ કે મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં આવેલાં 12 કર્પરી ચેતાઓનાં ચેતાકેન્દ્રોને પહોંચાડે છે. ત્યાંથી ચામડી અને શરીરમાંના અવયવો અને સ્નાયુઓની સંવેદનાઓ મુખ્યત્વે ચેતક(thalamus)માં જાય છે; પરંતુ તાત્કાલિક પ્રતિભાવ આપવાનો હોય તો પરાવર્તી ક્રિયા (reflex action) દ્વારા સંબંધિત ચાલક (પ્રેરક) ચેતાકોષોને સંકલનકારી (integrative) ચેતાતંતુઓ દ્વારા માહિતી પહોંચાડાય છે. ચેતકમાં સ્પર્શ, તાપમાન, દુખાવો, સ્નાયુઓ અને શરીરના વિવિધ ભાગોની સ્થિતિ અંગેની જાણકારીનું પ્રાથમિક અર્થઘટન થાય છે અને જરૂરી માહિતી મોટા મગજને પહોંચાડાય છે. આંખ, નાક, કાન અને જીભમાંથી આવતી વિશિષ્ટ ઇન્દ્રિયોની જાણકારીઓ તેમનાં કેન્દ્રોમાં થઈને સીધેસીધી મગજમાં પહોંચે છે. કરોડરજ્જુ તથા ચેતકમાં આવતી સંવેદનાઓ મસ્તિષ્કપ્રકાંડ, નાનું મગજ તથા તલગંડિકાઓમાં પણ જાય છે.

આકૃતિ 14 : ચામડીમાં આવેલા સ્પર્શ સંવેદનાના વિવિધ સ્વીકારકો. (1-9) ચામડીના વિવિધ વિસ્તારો. (1) અધિત્વચા (epidermus), (2) ત્વચા (dermis), (3) અંકુરિત (papillary) વિસ્તાર, (4) જાળમય (reticular) વિસ્તાર, (5) કેશ, (6) કેશમૂળ, (7) ચામડીનું આવેલું અવત્વકીય ચરબીનું પડ (મેદસ્તર), (8) ત્વક્તેલ ગ્રંથિ (sebaceous gland), (9) ત્વકીય અંકુર (dermal papilla), (10-16) વિવિધ પ્રકારના સંવેદનાગ્રાહી સ્વીકારકો. (10) મર્કેલની ચકતી, (11) પીડા સ્વીકારકો (ખુલ્લા તંતુઓ), (12) મિઝનરના સંવેદનાકણ (corpuscle), (13) ચેતાકોષનો શિખાતંતુ (dendrite), (14) સંધાનપેશી, (15) શેફિનીની અંતઅવયવિકા (endorgan), (16) પેસિનિયન સંવેદનાકણ, (17) કેશમૂળ જાળ.
સંવેદનાઓ વ્યક્તિનો બહારના વાતાવરણ સાથે સંબંધ સ્થાપે છે તથા તેને જાણકારી આપીને રક્ષણ આપે છે. તેથી રોજિંદી ક્રિયાઓમાં વાગી જતું નથી, દાઝી જવાતું નથી અને પેટમાંની ચાંદી ફાટી જાય ત્યાર પહેલાં દુખાવાને કારણે તે શોધી શકાય છે. બહાર અને અંદરના વાતાવરણની જાણકારીને સંવેદના (sensation) કહે છે અને તેની સભાન નોંધણી અથવા અનુભવને પ્રત્યક્ષીકરણ (perception) કહે છે. સૌપ્રથમ બાહ્ય કે આંતરિક વાતાવરણમાં રહેલી કે બદલાતી પરિસ્થિતિ ઉત્તેજના(stimulus)નું કાર્ય કરે છે જે ચેતાતંત્ર સાથે જોડાયેલા સંવેદના-અવયવ (sense-organ) અથવા સ્વીકારક(receptor)ને ઉત્તેજિત કરે છે; જેમ કે, જીભ પર મીઠું મૂકવાથી સ્વાદકલિકાઓ ઉત્તેજિત થાય અથવા પ્રકાશનું કિરણ પડવાથી ર્દષ્ટિપટલ(retina)ના કોષો ઉત્તેજિત થાય. ઉત્તેજિત થયેલો સ્વીકારક સંબંધિત ચેતાતંતુઓને ઉત્તેજિત કરે છે જેમાં વીજ-આવેગ ઉદભવે છે. ચેતાતંતુ વીજ-આવેગ(impulse)નું વહન કરે છે અને તેને કરોડરજ્જુ કે મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાંના ચેતાકેન્દ્રમાં પહોંચાડે છે. ચેતાતંતુઓમાં આવેગને લઈ જવાની ક્રિયાને આવેગ-વહન (conduction of impulse) કહે છે. કરોડરજ્જુ કે મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાંથી વિવિધ ચેતાપથો દ્વારા તે સંવેદના ચેતક તથા અન્ય ભાગોમાં પહોંચે છે. ચેતકમાંથી છેલ્લે મોટા મગજમાં સંવેદના પહોંચે છે જ્યાં તેનું અર્થઘટન થાય છે. મોટા ભાગની સંવેદનાઓ અંગેની સભાનતા મોટા મગજના બહિ:સ્તરમાં થાય છે. મગજમાં જે સંવેદનાનું સભાન અર્થઘટન અથવા પ્રત્યક્ષીકરણ થયું હોય તેને મગજ શરીરના જે તે ભાગ પર સંવેદના થઈ છે એવો અનુભવ કરે છે. જે તે ભાગ પર થતી સંવેદનાની સભાનતાને સંવેદનાનું પ્રવર્ધન (projection of sensation) કહે છે. જો સંવેદનાનું ઉદભવસ્થાન શરીરની અંદરનો અવયવ હોય તો સંવેદનાને શરીરની તેને સંબંધિત સપાટી પરની જગ્યાએ અનુભવવામાં આવે છે. તેને સંવેદના-સંદર્ભ કહે છે અને આવી સંવેદના પીડાકારક હોય તો તેને સંદર્ભપીડા (referred pain) કહે છે; જેમ કે, હૃદયમાં ઉદભવતો દુખાવો છાતીના ડાબા ભાગ અને ડાબા હાથમાં, યકૃત અને તેની પાસેના ઉરોદરપટલનો દુખાવો જમણા ખભા પર, સ્વાદુપિંડનો દુખાવો કટિ પ્રદેશમાં પાછળ તથા આંતરડાનો દુખાવો દૂંટી પાસે અનુભવાય છે. એકસરખી સતત આવતી સંવેદનાઓને મગજ અવગણે છે અને તેથી વ્યક્તિ તેને સહન કરી શકે છે. તેને અનુકૂલન (adaptation) કહે છે. તેનાથી વિપરીત, ક્યારેક ઉત્તેજના શમી જાય પછી પણ તેની સંવેદનાની સભાનતા રહી જાય છે; દા. ત., વિપુલ પ્રકાશ જોયા પછી પણ આંખ આગળ તે રહી જાય છે. તેને ઉત્તરદર્શન (after images) કહે છે.

આકૃતિ 15 : અવયવોમાં ઉદભવતો દુખાવો. શરીરની સપાટી પર જે સ્થળે તેની સંદર્ભ-પીડા (referred pain) થતી હોય તે દર્શાવતી જગ્યાઓ : (અ) આગળનો દેખાવ, (આ) પાછળનો દેખાવ. (1) યકૃત અને પિત્તાશય, (2) ફેફસાં અને ઉરોદરપટલ, (3) હૃદય, (4) સ્વાદુપિંડ, (5) જઠર, (6) મૂત્રપિંડ, (7) નાનું આંતરડું, (8) અંડપિંડ, (9) મોટું આંતરડું, (10) આંત્રપુચ્છ (ઍપેન્ડિક્સ), (11) મૂત્રપિંડનળી, (12) મૂત્રાશય.
બહારથી આવતી સંવેદનાઓ અંગે 3 પ્રકારના સ્વીકારકો (receptors) દ્વારા જાણકારી મળે છે : (1) પર્યાવરણલક્ષી સ્વીકારકો (extero-receptors), જે બહારના વાતાવરણ અંગેની માહિતી મેળવે છે; (2) અવયવલક્ષી સ્વીકારકો (visceroceptors), જે અવયવો અંગેની માહિતી મેળવે છે અને (3) સ્થિતિલક્ષી સ્વીકારકો (proprioceptors), જે સ્નાયુઓ, સ્નાયુબંધ, સાંધા અને કાનના અંદરના ભાગમાંથી શરીરના જુદા જુદા ભાગોની અચલ કે ચલ સ્થિતિની જાણકારી મેળવે છે. તેઓ પાંચ પ્રકારની ઉત્તેજનાઓ મેળવે છે. તેના આધારે પાંચ પ્રકારના સ્વીકારકો ગણાય છે : (1) સ્પર્શ, દબાણ અને ધ્રુજારી, સ્થિતિલક્ષી માહિતી, સાંભળવા અંગેની માહિતી, સંતુલન અંગેની માહિતી માટેના સ્વીકારકોને યાંત્રિક સ્વીકારકો (mechanoreceptors) કહે છે. (2) તાપમાનની જાણકારી માટે ઉષ્માસ્વીકારકો (thermoreceptors) હોય છે. (3) શરીરની અંદર ભૌતિક કે રાસાયણિક ઈજાથી ઉત્તેજાતા ઈજાસંવેદકો (nociceptors) ગણાય છે. (4) પ્રકાશની જાણકારી માટે આંખમાં વીજચુંબકીય (પ્રકાશલક્ષી) સ્વીકારકો (electromagnetic-photoreceptors) અને (5) સ્વાદ, ગંધ અને શરીરના પ્રવાહીઓમાં ઑક્સિજન, કાર્બન-ડાયૉક્સાઇડ, પાણી, ગ્લુકોઝ વગેરેની જાણકારી મેળવતા રાસાયણિક સ્વીકારકો (chemoreceptors) હોય છે. ચામડી તથા સ્નાયુઓ, સ્નાયુબંધો અને સાંધાઓમાં સાદા સ્વીકારકો હોય છે જ્યારે વિશિષ્ટ જ્ઞાનેન્દ્રિયોમાં સંકુલ સ્વીકારકો હોય છે.

આકૃતિ 16 : વિવિધ સ્પર્શસંવેદનાઓનો કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં માર્ગ. (અ) પીડા અને તાપમાનની સંવેદના, (આ) સ્થૂળ (crude) સ્પર્શની સંવેદના, (ઇ) સૂક્ષ્મ સ્પર્શ, અંગસ્થિતિલક્ષી (proprioceptive) અને ધ્રુજારીની સંવેદનાનું વહન કરતા ચેતાતંતુઓ અને ચેતાપથ. (1) ગરમીની સંવેદના લાવતા ચેતાતંતુઓ, (2) ઠંડકની સંવેદના લાવતા ચેતાતંતુઓ, (3) પીડા(દુખાવો)ની સંવેદના લાવતા ચેતાતંતુઓ, (4) સ્થૂળ સ્પર્શ તથા દબાણની સંવેદના લાવતા ચેતાતંતુઓ, (5) સૂક્ષ્મ સ્પર્શ, અંગસ્થિતિ સંવેદના તથા ધ્રુજારીની સંવેદના લાવતા ચેતાતંતુઓ, (6) કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતા (spinal nerve), (7) સંવેદનાલક્ષી ચેતાકંદુક (sensory ganglion) તથા તેમાં આવેલા ચેતાકોષો, (8) પશ્ચમૂળ, (9) પ્રથમ સ્તરના ચેતાતંતુ, (10) ભૂખરા દ્રવ્યનું પશ્ચશૃંગ (posterior horn), (11) મધ્યનલિકા, (12) શ્વેત દ્રવ્યનો પાર્શ્વસ્તંભ (lateral column), (13) પાર્શ્વ કરોડરજ્જુ-ચેતક ચેતાપથ (lateral spinothalamic tract), (14) કરોડરજ્જુનો આડછેદ, (15) લંબમજ્જાનો આડછેદ, (16) દ્વિતીય સ્તરના ચેતાતંતુ, (17) મધ્યમસ્તિષ્ક્નો આડછેદ, (18-ક) ચેતક(thalamus)નું પશ્ચપાર્શ્વ ચેતાકેન્દ્ર, (18-ખ) ચેતકનું પશ્ચચેતાકેન્દ્ર, (19) અંત:સંપુટ (internal capsule), (20) ત્રીજા સ્તરના ચેતાતંતુઓ, (21) મુકુટીય વિસ્તરણ (corona radiata), (22) મોટા મગજનો દૈહિક સંવેદનાલક્ષી બહિ:સ્તરનો વિસ્તાર, (23) અગ્ર કરોડરજ્જુ ચેતક ચેતાપથ, (24) કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યનો અગ્રસ્તંભ, (25) કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યનો પશ્ચસ્તંભ, (26, 27) તનુકાય અને ફાચરરૂપી ચેતાપુંજો, (28, 29) તનુકાય અને ફાચરરૂપી ચેતાપુંજોનાં ચેતાકેન્દ્રો, (30) મધ્યવર્તી ચેતાપટ (medial lemniscus), (31) મગજનો પાર્શ્વખંડ(posterior lobe), (32) કઠણકાય, (33) પુચ્છધારી ચેતાકેન્દ્ર, (34) અધ:પાર્શ્વ (temporal) ખંડ, (35) ર્દક્કાચરૂપી (lentiform) ચેતાકેન્દ્ર, (26) બહિ:સંપુટ (external capsule), (37) દ્વીપખંડીય પટલ (claustrum), (38) દ્વીપ ખંડ (insuta).
ચામડીમાં ઉદભવતી સંવેદનાને ત્વકીય સંવેદના (cutaneous sensation) કહે છે (આકૃતિ 16). તેના મુખ્ય 3 ભાગ છે – સ્પર્શ-સંવેદના (tactile sensation), ઉષ્માસંવેદના અથવા તાપમાન-સંવેદના અને પીડા. સ્પર્શસંવેદના બે પ્રકારની હોય છે : સૂક્ષ્મ (light) અને સ્થૂળ (crude). દબાણ અને ધ્રુજારીની સંવેદનાઓ પણ ચામડી અને તેની નીચેની પેશીઓમાં ઉદભવે છે. સ્નાયુઓ, સાંધાઓ અને સ્નાયુબંધોમાં ઉદભવતી સંવેદનાઓ તથા ત્વકીય સંવેદનાઓ સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓ દ્વારા કરોડરજ્જુ કે મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં પહોંચે છે. કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતાઓના પશ્ચમૂળ પર ચેતાકંદુક (ganglion) આવેલો છે. તેમાં આ ચેતાતંતુઓના ચેતાકોષની કાય આવેલી છે. કર્પરી ચેતાના સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુઓના કોષોની કાય (body of nerve cell) જે તે ચેતા પર આવેલા ચેતાકંદુકમાં હોય છે. કરોડરજ્જુની ચેતાના પશ્ચમૂળમાંથી ચેતાતંતુઓ પ્રવેશે છે અને કરોડરજ્જુના ભૂખરા દ્રવ્યના પશ્ચશૃંગ(posterior horn)માં આવેલા ચેતાકોષો સાથે જોડાય છે. આ સ્થળે વિવિધ પ્રકારની સંવેદનાઓ જો એકસાથે આવે તો તેમનામાં સ્પર્ધા થાય છે અને તેમના પ્રવેશનું નિયમન થાય છે. સૂક્ષ્મસ્પર્શ તથા સ્થિતિસંવેદનાના ચેતાતંતુઓ તે જ બાજુના પશ્ચસ્તંભ દ્વારા મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં આવેલા ચેતાકેન્દ્રમાં જાય છે. ત્યાંથી ઉદભવતા આવેગો ચેતકમાં જાય છે. બાકી બધી સંવેદનાના ચેતાતંતુઓ કરોડરજ્જુની મધ્યરેખા ઓળંગી બીજી બાજુ પહોંચે છે અને 2 જુદા જુદા ચેતાપથો દ્વારા ચેતકમાં જાય છે. પીડા (દુખાવો) અને તાપમાનની સંવેદના કરોડરજ્જુના અગ્રસ્તંભમાંથી અને સ્થૂળ (crude) સ્પર્શની સંવેદના પાર્શ્વ સ્તંભમાંથી ચેતકમાં જાય છે. આ ઉપરાંત અલગ જ ચેતાપથો દ્વારા આ સંવેદનાઓ નાના મગજમાં જાય છે. કર્પરી ચેતાઓ દ્વારા આવેલી સંવેદનાઓ મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાંનાં ચેતાકેન્દ્રોમાં જાય છે અને ત્યાંથી તે ચેતકમાં જાય છે. આમ, શરીરના બધા જ ભાગ પરની સામાન્ય સંવેદનાઓ ચેતકમાં જાય છે. ચેતકમાંથી છેલ્લે તે માહિતી મોટા મગજના બહિ:સ્તરમાં પહોંચે છે. સંવેદનામાર્ગમાં ચેતાકોષો કે તંતુઓના 3 સ્તર હોય છે. પ્રથમ સ્તર સ્વીકારકથી કરોડરજ્જુ કે મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં માહિતી લાવે છે. બીજા સ્તરના ચેતાકોષોતંતુઓ તે માહિતીને ચેતકમાં પહોંચાડે છે. ત્રીજા સ્તરના ચેતાકોષો ચેતકમાં આવેલા છે અને તેના તંતુઓ મોટા મગજના બહિ:સ્તરમાં જાય છે.

આકૃતિ 17 : કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં ચાલક ચેતાતંતુઓના પિરામિડીય અને અપિરામિડીય ચેતાપથો. (1) મોટા મગજના બહિ:સ્તર(cortex)નો ચાલક (motor) વિસ્તાર, (1a) પૂર્વચાલક વિસ્તાર, (2) મુકુટીય વિસ્તરણ (corona radiata), (3) અંત:સંપુટ (internal capsule), (4) ઊર્ધ્વ ચાલક ચેતાકોષ(upper motor neuron)ના ચેતાતંતુ, (5) મધ્યમસ્તિષ્ક, (6) મસ્તિષ્કી પ્રદંડ (cerebral peduncle), (7) મજ્જાસેતુ, (8) લંબમજ્જાનો પિરામિડ-વિસ્તાર જેમાં પિરામિડીય ચેતાતંતુઓ બાજુ બદલે છે, (9) કરોડરજ્જુ, (10) પાર્શ્વ (lateral) બહિ:સ્તર કરોડરજ્જુ (cortico, spinal) ચેતાપથ, (11) કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યનો પાર્શ્વસ્તંભ, (12) કરોડરજ્જુના શ્વેત દ્રવ્યનો અગ્રસ્તંભ, (13) અગ્ર બહિ:સ્તર કરોડરજ્જુ ચેતાપથ, (14) કરોડરજ્જુના ભૂખરા દ્રવ્યનો અગ્રશૃંગ, (15) અગ્રશૃંગના અગ્રશૃંગીકોષો અથવા અધશ્ચાલક ચેતાકોષો(lomer motor neurons)ના ચેતાતંતુઓ, (16) અગ્રમૂળ, (17) કરોડરજ્જુની ચેતા, (18) સ્નાયુઓ તરફ જતા ચેતાતંતુઓ, (19) નાનું મગજ, (19a) નાના મગજનાં ચેતાકેન્દ્રો, (20) પુચ્છધારી (caudate nucleus), (21) કવચકેન્દ્ર (putamen), (22) અલ્પરંજિત ગોલ (globus pallidus), (23) ચેતક (thalamus), (23a) ચેતકનું અગ્ર પાર્શ્વ (ventrolateral) ચેતાકેન્દ્ર, (24) અવચેતકીય (subthalamic) ચેતાકેન્દ્ર, (25) રક્તકેન્દ્ર, (26) કૃષ્ણદ્રવ્યકેન્દ્ર (substantia nigra).
નોંધ : (1થી 4, 8, 10, 13) પિરામિડીય ચેતાપથ, (19-26) અપિરામિડીય (extrapyramidal) ચેતાતંત્રનાં ચેતાકેન્દ્રો. તીરની દિશા આવેગવહનની દિશા સૂચવે છે.
ચાલક (પ્રેરક) ચેતાતંતુઓના માર્ગમાં બે સ્તર આવેલા છે. પ્રથમ સ્તરના ચેતાકોષો મોટા મગજના બહિ:સ્તરમાં છે. ત્યાંથી નીકળતા ચેતાતંતુઓ મોટા મગજના મુકુટીય વિસ્તરણ (corona radiata), અંત:સંપુટ (internal capsule), મધ્યમસ્તિષ્ક્ના મસ્તિષ્કી પ્રદંડ (cerebral peduncle) તથા મજ્જાસેતુમાં થઈને લંબમજ્જાના આગળના ભાગમાં આવેલા પિરામિડ નામના પ્રદેશમાં આવે છે જ્યાં મોટા ભાગના ચેતાતંતુઓ મધ્યરેખા ઓળંગી બીજી બાજુ જાય છે. જે ચેતાતંતુઓ બાજુ બદલે છે તે કરોડરજ્જુના પાર્શ્વસ્તંભમાં નીચે ઊતરે છે અને જે થોડા ચેતાતંતુઓ બાજુ બદલતા નથી તે કરોડરજ્જુના અગ્રસ્તંભમાં નીચે ઊતરે છે. આ ચેતાતંતુઓને પિરામિડીય તંતુઓ કહે છે. બંને ચેતાપથોના ચેતાતંતુઓ અગ્રશૃંગના ચેતાકોષોને આદેશો પહોંચાડે છે. મગજના બહિ:સ્તરમાંથી નીકળીને આવતા તંતુઓ જુદી જુદી કર્પરી ચેતાનાં ચાલક-ચેતાકેન્દ્રો પર જાય છે. આ પ્રથમ સ્તરના ચાલક ચેતાતંતુઓના કોષોને ઊર્ધ્વ ચાલક ચેતાકોષો (upper motor neuron) કહે છે. કર્પરી ચેતાનાં ચેતાકેન્દ્રો અને કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગમાંથી બીજા સ્તરના અથવા અધશ્ર્ચાલક ચેતાકોષો(lower motorneuron)ના ચેતાતંતુઓ નીકળે છે અને તે સ્નાયુઓને આદેશ આપે છે.
સંવેદનાઓ જેમ મોટા મગજ ઉપરાંત નાના મગજમાં જાય છે તેવી રીતે નાનું મગજ અને તલગંડિકાઓ પણ મોટું મગજ, ચેતક તથા એકબીજા સાથે ચાલક-આવેગોની આપ-લે કરે છે અને અગ્રશૃંગી કોષોનું ચેતાતંતુઓ દ્વારા નિયંત્રણ કરે છે. આ પ્રકારના ચેતાતંતુઓને અપિરામિડીય (extra-pyramidal) ચેતાતંતુઓ કહે છે.
કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રનું ત્રીજું અગત્યનું કાર્ય સંકલનનું છે. વિવિધ સંવેદનાઓ, સ્મૃતિ તથા લાગણીઓનું સંકલન કરીને તેનું અર્થઘટન કરવાનું કાર્ય મોટા મગજનો બહિ:સ્તર કરે છે. તેના દ્વારા તે ભાષા અને વિચારનું સર્જન કરે છે. ભૂતકાળના અનુભવો, વિચારો અને લાગણીઓની ફરીથી જાણ થવાની ક્રિયાને સ્મૃતિ કહે છે. તે બે પ્રકારની છે : સક્રિય અને દીર્ઘકાલીન. મગજના અગ્રસ્થખંડ, પાર્શ્વ (parietal) ખંડ, પશ્ચસ્થ ખંડ, અધ:પાર્શ્વ (temporal) ખંડ તથા પરિસરતંત્રના કેટલાક ભાગો(દા. ત., સાગરાશ્વ)માં સ્મૃતિનું કાર્ય થાય છે. મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં સક્રિયક તંતુજાળ સંરચના (reticular activating formation) આવેલી છે. તેમાં વિવિધ સંવેદનાઓ પ્રવેશે છે. તેમાં ઉદભવતા આવેગો મોટા મગજના બહિ:સ્તરમાં જાય છે અને તેને જાગ્રત રાખે છે. મગજની સભાન-અવસ્થા (ચેતના, consciousness) અને જાગ્રત અવસ્થા માટે જરૂરી આવેગોનું સર્જન સક્રિયક તંતુજાળ સંરચનામાં થાય છે.
ઊંઘ બે પ્રકારની છે. આંખની ઝડપી ગતિ(rapid eye movement, REM)વાળી અને આંખની ધીમી ગતિ(non-rapid eye movement, NREM)વાળી. NREM ઊંઘના 4 તબક્કા છે અને તેમને મસ્તિષ્કી વીજાલેખ (EEG) વડે અલગ પાડી શકાય છે. વ્યક્તિ આંખ બંધ કરીને આરામ કરતી હોય ત્યારે ઊંઘનો પ્રથમ તબક્કો હોય છે. તેમાં નાડીના ધબકારા અને શ્વાસોચ્છવાસ નિયમિત હોય છે અને વ્યક્તિને વિવિધ વિચારો આવતા હોય છે. ઘણી વખતે તેમાંથી જગાડતાં માણસ પોતે ઊંઘતો નથી એમ કહે છે. તે સમયે EEGમાં આલ્ફાતરંગો હોય છે. બીજા તબક્કામાં માણસને જગાડવો સહેજ મુશ્કેલ છે; ત્યારે સ્વપ્નના થોડાક ભાગો તે જુએ છે. તેની આંખ ધીમે ધીમે આજુબાજુ ખસે છે. EEGમાં આલ્ફાતરંગના નિદ્રાકંટકો (sleep spindles) જોવા મળે છે. સૂતા પછી 20 મિનિટમાં વ્યક્તિ ઊંઘના ત્રીજા તબક્કામાં પ્રવેશે છે ત્યારે તે હળવાશ પામે છે (relaxed). તેનું તાપમાન અને લોહીનું દબાણ ઘટે છે. EEGમાં નિદ્રાકંટકો અને ડેલ્ટાતરંગો જોવા મળે છે, ઊંઘનો ચોથો તબક્કો ગાઢ નિદ્રાનો છે. માણસ ત્યારે સંપૂર્ણ હળવો થાય છે અને જગાડ્યા પછી તે ધીમેથી પ્રતિભાવ આપે છે. ઊંઘમાં પેશાબ થઈ જવાની કે ચાલવાની ટેવ હોય તો તે આ સમયે થાય છે. EEGમાં મુખ્યત્વે ડેલ્ટાતરંગો હોય છે. 7થી 8 કલાકની સામાન્ય ઊંઘમાં વ્યક્તિ ક્રમશ: 1થી 4 તબક્કામાં જાય છે અને પછી ત્રીજા અને બીજા તબક્કામાં પાછો આવે છે. ત્યારબાદ 50થી 90 મિનિટમાં તે REM તબક્કામાં આવે છે. સમગ્ર ઊંઘ દરમિયાન વ્યક્તિ REM અને NREM તબક્કાઓમાં વારાફરતી જાય છે. REM અને NREMના પ્રથમ તબક્કામાં EEGમાં એકસરખા તરંગો હોય છે; પરંતુ REM તબક્કામાં નાડી અને શ્વાસોચ્છવાસ ઝડપી અને અનિયમિત હોય છે. લોહીના દ્બાણમાં પણ વધઘટ થાય છે. REM તબક્કામાં મુખ્યત્વે સ્વપ્નાં આવે છે. REM તબક્કા પછી વ્યક્તિ NREMના ત્રીજા અને ચોથા તબક્કામાં સરકે છે. સામાન્ય રીતે એક રાતની ઊંઘમાં 3થી 5 વખત REMNREMનાં ચક્રો પૂરાં થાય છે. શરૂઆતમાં REM તબક્કો 5થી 10 મિનિટનો હોય છે જે વધીને 50 મિનિટ જેટલો થાય છે. સામાન્ય રાત્રિનિદ્રામાં કુલ 90થી 120 મિનિટની REM તબક્કાની ઊંઘ હોય છે. શિશુઓમાં આ ગાળો કુલ ઊંઘનો 50 % જેટલો હોય છે. જ્યારે પુખ્ત વયે તે 20 % જેટલો થાય છે. ઊંઘ લાવતી દવાઓ REM તબક્કો ઘટાડે છે. ઊંઘતી વ્યક્તિના અભ્યાસ માટે મસ્તિષ્કી વીજાલેખ (electroencephalogram EEG), નેત્રીય વીજાલેખ (electroocculogram, EOG), તથા સ્નાયુલક્ષી વીજાલેખ (electromyogram, EMG) સહિતનાં વિવિધ પરિવર્તનશીલ મૂલ્યોની નોંધણી કરતાં સાધનોવાળા યંત્રને બહુવીજાલેખક (polysomagraph) કહે છે.
સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર (autonomic nervous system) : શરીરના અવયવોમાં આવેલા અરૈખિક સ્નાયુઓ, હૃદયના સ્નાયુ તથા ગ્રંથિઓના કાર્યનું નિયંત્રણ કરતા ચેતાતંત્રના ભાગને સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર કહે છે અને તેનું કાર્ય વ્યક્તિની ઇચ્છા પર નિર્ભર હોતું નથી. તે મહદ્અંશે કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રથી નિયંત્રિત હોતું નથી. તેના બહિર્વિસ્તારી ભાગમાં ચેતાઓ, ચેતાકંદુકો અને ચેતાજાળ આવેલાં હોય છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં તેના કાર્યને અસર કરતા અને અમુક અંશે નિયમન કરતા વિસ્તારો હોય છે : મોટા મગજનો બહિ:સ્તર, અધશ્ચેતક (hypothalamus) અને લંબમજ્જા. આમ આ તંત્ર સંપૂર્ણપણે સ્વાયત્ત ન હોવા છતાં તેનો અલગ અભ્યાસ જરૂરી હોવાથી જૂનું પારિભાષિક નામ જાળવી રખાયેલું છે. સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રને સ્થાને અનૈચ્છિક ચેતાતંત્ર વધુ યોગ્ય નામ કહેવાય કેમ કે હાથપગને હલાવતાં સ્નાયુઓનું કાર્ય વ્યક્તિની જાણમાં અને ઇચ્છાનુસાર થાય છે. જ્યારે હૃદયના ધબકારા, જઠર-આંતરડાંની ગતિ, આંખની કનીનિકા અને લોહીની નસોનું સંકોચન-વિકોચન વ્યક્તિની જાણમાં અને ઇચ્છાનુસાર થતાં નથી.

આકૃતિ 18 : સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર. (અ) સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના વિભાગો, (આ) સ્વાયત્ત ચેતાતંતુઓ, (ઇ) કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર અને સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર વચ્ચે સંબંધ. (1) મધ્યમસ્તિષ્ક, (2) મજ્જાસેતુ, (3) લંબમજ્જા, (4) કરોડરજ્જુ, (5) આંખ, (6) નાકની અંદરની દીવાલ, (7) અશ્રુગ્રંથિઓ, (8) ગળું, (9) તાળવું, (10) નીચલા જડબા અને જીભની નીચેની લાળગ્રંથિઓ, (11) ગાલની લાળગ્રંથિ, (12) શ્વાસનળી, (13) શ્વસનનલિકાઓ, (14) ફેફસાં, (15) હૃદય, (16) યકૃત (liver), (17) બરોળ, (18) જઠર, (19) નાનું આંતરડું, (20) સ્વાદુપિંડ (pancreas), (21) મોટા આંતરડાનો નજીકનો ભાગ, (22) મોટા આંતરડાનો દૂરનો ભાગ, (23) મળાશય, (24) અધિવૃક્ક (adrenal) ગ્રંથિ, (25) મૂત્રપિંડ, (26) મૂત્રપિંડનળી અને મૂત્રાશય, (27) જનનાંગો, (28)થી (31) ખોપરીમાંથી નીકળતી અનુક્રમે ત્રીજી, સાતમી, નવમી અને દસમી કર્પરી ચેતાઓ, (32) પરિનેત્રમણિ સ્નાયુલક્ષી (ciliary) ચેતાકંદુક (ganglion), (33) ટેરિગોપેલેટાઇન ચેતાકંદુક (34) અધોહનુ (submandibular) ચેતાકંદુક, (35) કર્ણલક્ષી (otic) ચેતાકંદુક, (36થી 38) ગળામાં આવેલા અનુક્રમે ઊર્ધ્વ, મધ્ય અને અધ:ગ્રીવાલક્ષી (cervical) ચેતાકંદુકો, (39) ચેતાકંદુકો અને ચેતાતંતુઓથી બનેલી અનુકંપી ચેતાશૃંખલા, (40) મહાઅવયવી (greater splanchnic) ચેતા, (41) સિલાયક ચેતાકંદુક, (42) લઘુ અવયવી ચેતા, (43) ઊર્ધ્વ આંત્રપટીય (mesenteric) ચેતાકંદુક, (44) કટિપ્રદેશીય અવયવી ચેતા, (45) અધ:-આંત્રપટીય ચેતાકંદુક, (46) અધ:-ઉદરીય (hypogastric) ચેતાજાળ, (47) કેન્દ્રીય ચેતાતંત્ર (મગજ/કરોડરજ્જુ), (48) પૂર્વગ્રથનીય (preganglionic) ચેતાકોષ (49) મેદાવરણીય (myelinated) પૂર્વગ્રથનીય ચેતાતંતુ, (50) સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રનો ચેતાકંદુક, (51) અનુગ્રથનીય (postganglionic) ચેતાકોષ, (52) ચેતાગ્રથન (synapse), (53) અમેદાવરણીય (un-myelinated) અનુગ્રથનીય ચેતાતંતુ, (54) અવયવમાંનો સ્નાયુ, (55) અવયવની દીવાલમાંની ગ્રંથિ, (56) 54 અને 55 કૃતકો (effectors), (57થી 59) કરોડરજ્જુના ભૂખરા દ્રવ્યના અનુક્રમે પશ્ચ, પાર્શ્વ અને અગ્ર શૃંગો, (60) પાર્શ્વમૂળ, (61) અગ્રમૂળ, (62) કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતા, (63) અનુકંપી શૃંખલાનો ચેતાકંદુક, (64) શ્વેત સંદેશવાહી શાખા, (65) ભૂખરી સંદેશવાહી શાખા, (66) અવયવી ચેતા, (67) પરાનુકંપી ચેતાકંદુક. નોંધ : ડાબી બાજુ પરાનુકંપી અને જમણી બાજુ અનુકંપી ચેતાતંત્ર દર્શાવ્યું છે. કરોડરજ્જુમાં દર્શાવેલા ક્રમાંક તેમના ખંડ સૂચવે છે.
સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર સંપૂર્ણપણે ચાલક અથવા પ્રેરક પ્રકારનું છે. કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં આવતા ચાલક ચેતાતંતુઓ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રની ચેતાઓ દ્વારા વિવિધ અવયવોમાં જાય છે અને ત્યાંના સ્નાયુઓ અને ગ્રંથિઓ(glands)ને ઉત્તેજિત કરે છે અથવા તેમનું અવદાબન (inhibition) કરે છે. અવયવોમાંથી ઉદભવતી સંવેદનાઓ આ જ ચેતાઓ દ્વારા કરોડરજ્જુના પશ્ચમૂળમાં થઈને કરોડરજ્જુમાં પ્રવેશે છે. અવયવોમાંથી ઉદભવતી સંવેદનાઓ ચેતક, અધશ્ચેતક અને મોટા મગજમાં થાય છે.
સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના બે મુખ્ય ભાગો છે : અનુકંપી (sympathetic) ચેતાતંત્ર અને પરાનુકંપી (parasympathetic) ચેતાતંત્ર. મોટા ભાગના અવયવોમાં બંને પ્રકારના ચેતાતંતુ હોય છે. બેમાંનો એક પ્રકાર અવયવનું કાર્ય શરૂ કરાવે છે અથવા વધારે છે અને બીજો પ્રકાર તેને ઘટાડે છે અથવા બંધ કરે છે. બંને પ્રકારની ચેતાતંતુઓ હોવાની સ્થિતિને દ્વિરીતિ ચેતાકરણ (dual innervation) કહે છે. હાથપગના સ્નાયુઓમાં દૈહિક ચેતાતંત્રના ફક્ત એક જ પ્રકારના ચાલક ચેતાતંતુઓ હોય છે. તેથી તે ચેતાતંતુઓની ઉત્તેજનાથી સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે અને જ્યારે તે ઉત્તેજિત ન હોય ત્યારે સ્નાયુઓ સંકોચાતા નથી.
સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રની રચના : કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાંથી આવતા ચેતાતંતુઓ સૌપ્રથમ કર્પરી ચેતાઓ દ્વારા અથવા કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતાઓના અગ્રમૂળ દ્વારા બહાર આવે છે અને તે સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના ચેતાકંદુકો(ganglia)માં જાય છે. ચેતાકંદુકોમાં આવેલા ચેતાકોષોના ચેતાતંતુઓમાં તે કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના આદેશોનું પુન:પ્રસારણ (relay) કરે છે, જે વિવિધ અવયવોમાં પ્રવેશે છે. ચેતાકંદુકમાં કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના આદેશો લાવતા ચેતાતંતુઓને પૂર્વકંદુકીય (preganglionic) ચેતાતંતુઓ કહે છે અને ચેતાકંદુકમાંથી નીકળીને અવયવમાં જતા ચેતાતંતુઓને અનુકંદુકીય (postganglionic) ચેતાતંતુઓ કહે છે. ત્રીજી, સાતમી, નવમી અને દસમી કર્પરી ચેતામાંના પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ મસ્તિષ્કપ્રકાંડમાં ઉદભવે છે અને તે કર્પરી ચેતાઓને રસ્તામાં વચ્ચેથી છોડીને તેમના ચેતાકંદુકમાં જાય છે. તેમના અનુકંદુકીય ચેતાતંતુઓ આંખ, અશ્રુગ્રંથિઓ, લાળગ્રંથિઓ, શ્વસનમાર્ગ, અન્નમાર્ગ તથા હૃદયમાં જાય છે. આવી જ રીતે કરોડરજ્જુના બીજા, ત્રીજા અને ચોથા ત્રિકાસ્થિક (sacral) ખંડોમાંથી શરૂ થતા પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ શ્રોણીય અવયવી ચેતાઓ (pelvic splanchnic nerves) દ્વારા નીકળીને અધોઉદરીય (hypogastric) ચેતાજાળ બનાવે છે અને તેમાંથી નીકળીને તેમના ચેતાકંદુકોમાં પહોંચે છે. આ ચેતાકંદુકો મોટા આંતરડાનો પાછલો ભાગ, મળાશય, મૂત્રાશય, મૂત્રમાર્ગની નળીઓ, ગર્ભાશય, ગર્ભમાર્ગ વગેરે પાસે આવેલા છે. તેમના અનુકંદુકીય ચેતાતંતુઓ આ અવયવોના સ્નાયુઓ અને ગ્રંથિઓનું નિયમન કરે છે. કર્પરી ચેતાઓ તથા ત્રિકાસ્થિક ચેતાઓ દ્વારા નીકળતા સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના ચેતાતંતુઓ પરાનુકંપી ચેતાતંત્ર બનાવે છે. તેમાં આવેલા ચેતાતંતુઓને કર્પરી-ત્રિકાસ્થિક બહિર્વિસ્તરણ (craniosacral outflow) કહે છે. તેમના ચેતાકંદુકો અવયવોની પાસે આવેલા હોય છે. મધ્ય મસ્તિષ્કમાંથી નીકળતી ત્રીજી કર્પરી ચેતાના પરાનુકંપી ચેતાતંતુઓ નેત્રમણિસ્નાયુલક્ષી ચેતાકંદુક(ciliary ganglion)માં જાય છે. જ્યાંથી નીકળતા અનુકંદુકીય ચેતાતંતુઓ નેત્રમણિસ્નાયુમાં જાય છે. તે દૂર કે નજીકનું જોવા માટે નેત્રમણિને જાડો કે પાતળો કરે છે. મજ્જાસેતુમાંથી નીકળતી સાતમી (ચહેરાલક્ષી) ચેતાના પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ તાળવા પાસે તથા નીચલા જડબા પાસે આવેલા પંખાકૃતિ-તાલવ્ય (pterygopalatine) અને અનુહનુસમીપી (submandibulor) નામના બે ચેતાકંદુકોમાં જાય છે અને ત્યાંથી અશ્રુગ્રંથિ અને તાળવા તથા નીચલા જડબા પાસેની લાળગ્રંથિઓમાં જાય છે. તે આંસુ અને લાળને વહેવડાવવાનું કામ કરે છે. નવમી કર્પરી ચેતાના પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ કાન પાસે આવેલા કર્ણસમીપી (otic) ચેતાકંદુકમાં જાય છે અને ત્યાંથી તે ગાલમાં આવેલી મોટી લાળગ્રંથિમાં જાય છે. તેના દ્વારા લાળનું પ્રસ્રવણ (secretion) થાય છે. દસમી કર્પરી ચેતાને બહુવિસ્તારી (vagus) ચેતા કહે છે અને તે શ્વાસનળીઓ, ફેફસાં, હૃદય, યકૃત, જઠર, સ્વાદુપિંડ, નાનું આંતરડું, મોટા આંતરડાની શરૂઆતના ભાગથી મૂત્રપિંડ પાસે આવેલા વિવિધ ચેતાકંદુકોને ચેતાતંતુઓ આપે છે. તેમના અનુચેતાકંદુકીય ચેતાતંતુઓ જે-તે અવયવના સ્નાયુઓ અને ગ્રંથિઓના કામનું નિયમન કરે છે.
કરોડરજ્જુના 12 વર્ષીય ખંડો અને કટિપ્રદેશીય પ્રથમ બે ખંડોમાંથી બહાર નીકળતા પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ વક્ષ-કટિપ્રદેશીય બહિર્વિસ્તરણ (thoraco-lumbar outflow) બનાવે છે અને તે કરોડરજ્જુની બંને બાજુ આવેલી ચેતાશૃંખલાઓ(nerve chains)માં પ્રવેશે છે. સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના આ ભાગને અનુકંપી (sympathetic) ચેતાતંત્ર કહે છે. તેની ચેતાશૃંખલાને અનુકંપી ચેતાશૃંખલા (sympathetic chain) કહે છે. ચેતાશૃંખલા ખરેખર તો માળાના મણકા જેવા 24 ચેતાકંદુકોની સેર છે. ચેતાકંદુકો ચેતાતંતુઓથી એકબીજા સાથે તથા કરોડરજ્જુના જુદા જુદા ખંડો જોડે જોડાયેલા હોય છે. કરોડરજ્જુમાંથી નીકળતા અગ્રમૂળ સાથે નીકળીને આ ચેતાતંતુઓ શ્વેત સંદેશાવાહી શાખા (white ramus communicans) નામની ચેતાઓ દ્વારા અનુકંપી ચેતાકંદુક સાથે જોડાય છે. ચેતાકંદુકમાં આવેલા ચેતાકોષમાંથી અનુકંદુકીય ચેતાતંતુ નીકળે છે અને ભૂખરી સંદેશવાહી શાખા દ્વારા કરોડરજ્જુની ચેતા સાથે જોડાય છે. ત્યારબાદ તે વિવિધ અવયવોમાં જાય છે. પેટના કેટલાક અવયવોના પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ જે તે અવયવ પાસે આવેલા ચેતાકંદુકોમાં જાય છે અને ત્યાં તેમના અનુકંદુકીય ચેતાતંતુઓ શરૂ થાય છે. બંને ચેતાશૃંખલાના ડોકમાંના ભાગમાં ઊર્ધ્વ, મધ્ય અને અધ: એમ ત્રણ ત્રણ ગ્રીવાકીય (cervical) કંદુકો આવેલા છે. ડોકમાંના સૌથી ઉપલા કંદુકમાંથી ચેતાતંતુઓ આંખ, નાક અને લાળગ્રંથિઓમાં જાય છે. ડોકના ત્રણેય ચેતાકંદુકો તથા પીઠના પ્રથમ 4 કંદુકોમાંથી નીકળતી ચેતાઓ હૃદય અને મોટી નસોમાં જાય છે. પીઠના (વક્ષીય, thoracic) પ્રથમ ચાર કંદુકોમાંથી ચેતાતંતુઓ શ્વસનનળીઓ અને ફેફસાંમાં જાય છે. પીઠના 5થી 9 ચેતાકંદુકોમાં થઈને પસાર થતા ચેતાતંતુઓ મહાઅવયવી ચેતા (greater splanchnic nerve) દ્વારા પેટના પોલાણમાં આવેલા ગુહાકીય (coeliac) ચેતાકંદુકમાં જાય છે અને તેમાંથી નીકળતા અનુકંદુકીય ચેતાતંતુઓ યકૃત, પિત્તમાર્ગ, બરોળ, જઠર, નાનું આંતરડું તથા મૂત્રપિંડમાં જાય છે. કરોડરજ્જુના આ ભાગના પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ એક અલગ ચેતા દ્વારા અધિવૃક્કગ્રંથિના અંત:સ્તર અથવા મજ્જાસ્તર(medulla)માં જાય છે. પીઠના 10, 11 અને 12 ચેતાકંદુકોમાંથી પસાર થતા અનુકંપી ચેતાતંત્રના પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ લઘુઅવયવી (lesser splanchnic) ચેતા દ્વારા ઊર્ધ્વ આંત્રપટીય (superior mesenteric) ચેતાકંદુકમાં જાય છે. તેમાંથી નીકળતા અનુકંદુકીય ચેતાતંતુઓ મોટા આંતરડાની શરૂઆતના ભાગમાં જાય છે. કટિપ્રદેશના પ્રથમ બે ચેતાકંદુકોમાંથી નીકળતી કટિપ્રદેશીય અવયવી (lumbar splanchnic) ચેતા દ્વારા પૂર્વકંદુકીય ચેતાતંતુઓ અધ:આંત્રપટીય (inferior mesenteric) ચેતાકંદુકમાં જાય છે અને ત્યાંથી તે મોટા આંતરડાનો પાછલો ભાગ, મળાશય, મૂત્રમાર્ગની નળીઓ અને મૂત્રાશય તથા પ્રજનનમાર્ગ અને ગર્ભાશયમાં જાય છે.
કરોડરજ્જુની બંને બાજુ આવેલી ચેતાશૃંખલાના ચેતાકંદુકોને પાર્શ્વ (lateral) ચેતાકંદુકો અથવા પરાકરોડસ્તંભીય (paravertebral) ચેતાકંદુકો પણ કહે છે જ્યારે ગુહાકીય ચેતાકંદુક, આંત્રપટીય ચેતાકંદુકો વગેરે જેવા અવયવોની પાસે તથા કરોડસ્તંભની આગળના ભાગમાં આવેલા ચેતાકંદુકોને પૂર્વકરોડસ્તંભીય (prevertebral) અથવા સહશાખાકીય (collateral) ચેતાકંદુકો પણ કહે છે. પરાનુકંપી ચેતાતંત્રના ચેતાકંદુકો અવયવોની ખૂબ જ નજીક હોય તો તેમને અંતસ્થાનીય (terminal) અને જો તે અવયવની દીવાલમાં હોય તો તેને અંત:દીવાલીય (intramural) ચેતાકંદુકો કહે છે.
સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રનું કાર્ય : ઐચ્છિક ચેતાતંત્રના ચેતાતંતુઓનાં જોડાણોમાં જેમ ચેતાઆવેગવાહક (neurotransmitters) રૂપે વિવિધ રસાયણો હોય છે તેમ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રમાં પણ ચેતાઆવેગવાહકો હોય છે. ચેતાતંતુ અને સ્નાયુ વચ્ચેના જોડાણને ચેતા-સ્નાયુ જોડાણ તથા ચેતાતંતુ અને ગ્રંથિ વચ્ચેના જોડાણને ચેતા-ગ્રંથિ જોડાણ કહે છે. આ બધાં જોડાણોમાં જો એસિટાઇલકોલીન (ACh) આવેગવાહક હોય તો તેને કોલીનવત્ (cholinergic) અને જો નોર્-એડ્રિનલિન (નોર્-એપિનેફ્રિન) આવેગવાહક હોય તો તેને એડ્રિનલિનવત્ (adrenergic) જોડાણો કહેવામાં આવે છે. આવાં રસાયણોનાં ઉત્પાદન, પ્રસ્રવણ (secretion), નિકાલ તથા કાર્ય અગાઉ ચર્ચેલાં છે.
મોટા ભાગના અવયવોમાં અનુકંપી અને પરાનુકંપી ચેતાતંતુઓ હોય છે. બંનેની અસર એકબીજાથી ઊંધી હોય છે. તેથી બંનેનાં કાર્યો વચ્ચેના સંતુલન પ્રમાણે જે તે અવયવ કાર્ય કરે છે. પરાનુકંપી ચેતાતંત્ર શારીરિક શક્તિનો બચાવ કરે છે અને તે ‘આરામ-શાંતિ’ના તંત્ર (restrepose system) તરીકે કામ કરે છે. તેથી તેનું મહત્વનું કાર્ય પાચકતંત્રમાં છે જ્યાં ખોરાકનું પચન અને અવશોષણ થાય છે. અનુકંપી ચેતાતંત્ર શક્તિનો વપરાશ કરાવે છે. તે તણાવ કે તંગ સ્થિતિમાં જીવન ટકાવે છે. તેથી તેને ‘ભય–ભાગદોડ-કે–સામના’નું તંત્ર (fright-flight-or-fightsystem) કહે છે. તેથી તેનું કાર્ય વધે ત્યારે આંખની કનીનિકા (pupil) પહોળી થાય છે, હૃદયના ધબકારા વધે છે, ચામડી અને અવયવોની નસો સંકોચાય છે, અન્ય નસો પહોળી થાય છે, શ્વસનનલિકાઓ પહોળી થાય છે અને શ્વાસોચ્છવાસનો દર વધે છે. લોહીમાં શર્કરાનું પ્રમાણ વધે છે, અધિવૃક્ક (adrenal) ગ્રંથિમાંથી એડ્રિનલિન અને નોર્એડ્રિનલિનનું ઉત્પાદન અને પ્રસ્રવણ વધે છે તથા પાચનતંત્રનું કાર્ય મંદ પડે છે કે બંધ થાય છે. જુદા જુદા અવયવો પરની સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રની અસર સારણી 1માં દર્શાવી છે :
સારણી 1 : સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર દ્વારા અવયવોનું નિયંત્રણ
અવયવો | ચેતાતંત્રનું ઉત્તેજન | ||
અનુકંપી | પરાનુકંપી | ||
1. | આંખ
(અ) કનીનિકા (pupil) (આ) નેત્રમણિ સ્નાયુ (ciliary muscle) |
પહોળી થાય – |
સંકોચાય નજીકનું જોવા માટે સંકોચન |
2. | ગ્રંથિઓ (glands)
(અ) પ્રસ્વેદગ્રંથિઓ (આ) અશ્રુગ્રંથિઓ (ઇ) લાળગ્રંથિઓ (ઈ) જઠર-આંતરડાંની ગ્રંથિઓ (ઉ) અધિવૃક્ક ગ્રંથિ (adrenal gland) – અંત:સ્તર (medulla) – બહિ:સ્તર (cortex) |
પરસેવો થાય આંસુ નહિ લાળ ઘટે પાચકરસ ઘટે અંત:સ્રાવ ઝરે અંતસ્રાવ ઝરે |
– આંસુ વહે લાળ ઝરે પાચકરસ ઝરે – – |
3. | શ્વસનનલિકાઓ | પહોળી થાય | સંકોચાય |
4. | હૃદય અને નસો
– હૃદયના ધબકારાનો દર અને જોર – હૃદયની નસો – ચામડીની નસો – સ્નાયુઓની નસો – હૃદય / ફેફસાં સિવાયના અવયવોની નસો |
વધે પહોળી થાય સંકોચાય પહોળી થાય સંકોચાય |
ઘટે સંકોચાય – – – |
5. | અવયવો –
યકૃતમાં ચયાપચય – યકૃતમાંથી પિત્તનો સ્રાવ – પિત્તાશય – જઠરનું હલનચલન – આંતરડાંનું હલનચલન – જઠર-આંતરડાંના દ્વારરક્ષકો – મૂત્રપિંડમાં મૂત્ર-ઉત્પાદન – સ્વાદુપિંડનો સ્રાવ |
ગ્લુકોઝનું ઉત્પાદન ઘટે પહોળું થાય ઘટે ઘટે બંધ થાય ઘટે ઘટે |
ગ્લુકોઝનું ઉત્પાદન વધે સંકોચાય વધે વધે ખૂલે – વધે |
– બરોળ
– મૂત્રાશય દ્વારા મૂત્રત્યાગ – ચામડીના વાળ – ગર્ભાશય (સગર્ભાવસ્થા) – પુરુષોનાં જનનઅંગો
– સ્ત્રીઓનાં જનનઅંગો |
સંકોચાય અટકે ઊભા થાય સંકોચન વીર્યનો બહિ:ક્ષેપ અવળી લહરગતિ |
– થાય – – શિશ્નવર્ધન (erection) સ્રાવ ઝરે |
ઐચ્છિક ચેતાતંત્રની માફક સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રમાં પણ અવયવી અથવા સ્વાયત્ત પરાવર્તી ક્રિયાઓ (visceral અથવા autonomic reflexes) હોય છે. બંનેની રચના સમાન હોય છે. બંનેમાં ફકત એક જ તફાવત છે, દૈહિક (ઐચ્છિક) ચેતાતંત્રમાં ચાલક (પ્રેરક) ચેતાતંતુઓ એક જ હોય છે જ્યારે સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રમાં બે ચેતાતંતુઓ હોય છે : એક અનુકંપી અને બીજો પરાનુકંપી ચેતાતંતુ. ભૂખ લાગવી, ઊબકા આવવા, પેશાબ કે મળત્યાગની હાજત વગેરે વિવિધ ક્રિયાઓમાં સ્વાયત્ત પરાવર્તી ક્રિયાઓ થાય છે. અનુકંપી અને પરાનુકંપી ચેતાતંત્રો અધશ્ચેતક સાથે જોડાયેલાં હોય છે. તેના પર મોટા મગજના બહિ:સ્તરનું નિયંત્રણ હોય છે. આમ સમગ્ર ચેતાતંત્ર મોટા મગજના નિયંત્રણ હેઠળ હોય છે. મોટા મગજના કાર્ય દ્વારા લાગણી ઉદભવે, લાગણીઓ પ્રદર્શિત થાય અથવા લાગણીથી તંગ સ્થિતિ ઉદભવે ત્યારે અધશ્ચેતક દ્વારા સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રના બંને વિભાગોમાં પણ સ્થિતિ પ્રમાણે આવેગો સર્જાય છે અને તેથી હૃદયના ધબકારા અને લોહીનું દબાણ વધે છે. જૈવિક-પ્રતિપોષી (biofeed back) યંત્રો અને ધ્યાનયોગની પ્રક્રિયાઓ સ્વાયત્ત ચેતાતંત્ર પર આંશિક નિયંત્રણ મેળવવામાં ઉપયોગી ગણાય છે.
ચેતાતંત્રની વિકૃતિઓ, વિકારો અને રોગોનું નિદાન તથા સારવાર : ચેતાતંત્રના વિવિધ વિકારો જુદી જુદી રીતે થાય છે. તેમનાં લક્ષણો અને ચિહનોમાં ઘણી વખતે સમાનતા હોય છે; દા. ત., લોહી ગંઠાવાથી, ઈજા થવાથી કે ગાંઠ થવાથી જો ચાલક ચેતાપથમાં ઈજા થાય તો લકવો થાય છે. વિકારો કાં તો ધીમે ધીમે અને લગભગ અજાણપણે (insidiously) વિકસે અથવા તો અચાનક ઉગ્ર (acute) સ્વરૂપે દેખા દે. તેથી તેમનો ઘટનાક્રમ (chronological order) જાણવો જરૂરી ગણાય છે. ચેતાતંત્રના વિસ્તારોના વિકારો કે રોગોની અહીં ચર્ચા કરવામાં આવી છે. મગજના કાર્યમાં વિક્ષેપ થવાથી એક બીજા જ જૂથના વિકારો થાય છે. તેને માનસિક વિકારો (psychiatric disorders) કહે છે.
સ્નાયુઓના સંકોચન-શિથિલન દ્વારા શરીરનાં અંગો-ઉપાંગોનું હલનચલન થાય છે. તે માટે બે સ્તરના ચેતાકોષો-તંતુઓ કાર્ય કરે છે. મોટા મગજના બહિ:સ્તર(cortex)માંના ચેતાકોષો વિવિધ ‘હલનચલન’ની ક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરે છે અને તેના ચેતાતંતુઓ લંબમજ્જાના પિરામિડ નામના ભાગમાંથી નીચે કરોડરજ્જુમાં ઊતરી આવે છે. તેને ઊર્ધ્વચાલક ચેતાકોષ (upper motor neuron) કહે છે. લંબમજ્જાથી ઉપરના ભાગમાં જો તેનો વિકાર થાય તો શરીરની બીજી બાજુ લકવો થાય છે તથા લકવાગ્રસ્ત સ્નાયુઓમાં સતત-આકુંચનતા (spasticity) થતી હોવાથી તે અક્કડ હોય છે. કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગમાં અધશ્ચાલક ચેતાકોષ (lower motor neuron) આવેલો હોય છે અને તેના ચેતાતંતુઓ વિવિધ ચેતાઓ દ્વારા સ્નાયુઓ પર પહોંચે છે. તેના વિકારમાં તે જ બાજુ લકવો થાય છે અને લકવાગ્રસ્ત સ્નાયુઓ ઢીલા હોય છે; દા. ત., પોલિયોમાયેલાયટિસ (બાળલકવો). ઊર્ધ્વચાલક સ્નાયુરોગમાં સ્નાયુઓનો સતત-આકુંચનવાળો લકવો, સ્નાયુબંધ(tendon)ને લગતી પરાવર્તી ક્રિયાઓમાં વધારો, પેટની દીવાલની પરાવર્તી ક્રિયાઓમાં ઘટાડો થાય છે તથા પગના તળિયાને સંબંધિત પાદતલ પરાવર્તી ક્રિયા(plantar reflex)માં પગનો અંગૂઠો ઉપરની તરફ વળે છે, જ્યારે નીચલા ચાલક ચેતાકોષ કે ચેતાતંતુનો વિકાર હોય ત્યારે લકવાગ્રસ્ત સ્નાયુ ઢીલા હોય છે, બધા જ પ્રકારની પરાવર્તી ક્રિયાઓ બંધ થાય છે, સમય જતાં સ્નાયુઓનું પોષણ ઘટે છે અને તે પાતળા થાય છે, ક્યારેક સ્નાયુતંતુઓનાં નાનાં જૂથમાં સંકોચનો (contractions) થાય છે અને તેને સ્નાયુતંતુજૂથ-સંકોચનો (fasciculations) કહે છે. તેને કારણે ચામડી નીચે ફફડાટ જોવા મળે છે.
નાનું મગજ અને તલગંડિકાઓ(basal ganglia)ના વિકારોને અપિરામિડી તંત્ર(extrapyramidal system)ના વિકારો કહે છે. અને તેમાં સ્નાયુઓની સજ્જતા (tone) ઘટે છે અને તે ઢીલા પડે છે. અંગોનાં અનૈચ્છિક હલનચલનો થાય છે, શરીરની સમતુલા ઘટે છે અને તેથી ચાલતી વખતે પડી જવાનો ભય ઉદભવે છે. વ્યક્તિની ચાલ (gait) બદલાય છે. અંગોનાં હલનચલન વખતે જુદા જુદા સ્નાયુઓ વચ્ચેનો સમાનુબંધ (co-ordination) ઘટે છે, હલનચલનની પ્રક્રિયા તૂટક થાય છે તથા તેમાં અંતરનું માપ તથા જરૂરી બળનો ક્યાસ ખોટો પડે છે. ક્યારેક ક્રિયાને અંતે ધ્રુજારી જોવા મળે છે, બોલતી વખતે ખચકાટ થાય છે અને અવાજ ઉત્પન્ન થવાની ક્રિયા વિષમ થાય છે. આંખનું હલનચલન વિષમ થવાથી નેત્રલોલન (nystagmus) થાય છે. તેના કારણે આંખ સ્થિર રહેવાને બદલે આજુબાજુ ડોલ્યા કરે છે.
ચામડીની સપાટી પરથી ઉદભવતી સંવેદનાઓ 4 પ્રકારની છે – સ્પર્શ, પીડા, ગરમી, ઠંડક, ચામડીની નીચેથી ઉદભવતી સંવેદનાઓ છે – અંત:પીડા (deep pain), દબાણ અને અંગ-સ્થિતિસંવેદનાઓ (proprioception), સપાટી પરની તથા અંદર બાજુથી ઉત્પન્ન થતી તાલબદ્ધ સ્પર્શસંવેદના ધ્રુજારી રૂપે અનુભવાય છે. આ સર્વે સંવેદનાઓ સંવેદનાલક્ષી ચેતાઓ દ્વારા કરોડરજ્જુના પાછલા ભાગમાં આવેલા પશ્ચમૂળ દ્વારા પશ્ચશૃંગમાં પ્રવેશે છે. તેમના પ્રવેશ-સમયે એકથી વધુ પ્રકારની સંવેદનાઓ હોય તો તેમની વચ્ચે સ્પર્ધા થાય છે અને પ્રવેશનિયંત્રણ(gate-control)ની પ્રક્રિયા દ્વારા કોઈ એક ચોક્કસ સંવેદનાને પ્રવેશ મળે છે. સ્પર્શ, ધ્રુજારી અને અંગસ્થિતિસંવેદનાઓ કરોડરજ્જુના તે જ બાજુના પાછલા ભાગમાં આવેલા પશ્ચસ્તંભ દ્વારા ઉપર ચડે છે. સ્પર્શ, પીડા અને તાપમાનની સંવેદનાઓ કરોડરજ્જુના સામેના ભાગમાંના સ્તંભોમાં થઈને ઉપર જાય છે. સંવેદનાલક્ષી ચેતાઓ, પશ્ચમૂળ તથા કરોડરજ્જુના વિકારોમાં જે તે ભાગની સંવેદનાઓ જતી રહે છે અને તે ભાગ ‘બહેરો’ થઈ જાય છે. કરોડરજ્જુના પશ્ચસ્તંભના વિકારમાં ધ્રુજારી અને અંગ-સ્થિતિસંવેદના તથા આગળના ભાગના વિકારમાં દુખાવો અને તાપમાન અંગેની સંવેદનાઓ ઘટે છે. કરોડરજ્જુમાંથી સંવેદનાઓ ચેતકમાં જાય છે. ત્યાં તેનું પ્રાથમિક સંકલન થાય છે. ચેતકના વિકારોમાં પીડા સિવાયની અન્ય સંવેદનાઓ ઘટે છે. પીડાની સંવેદનાઓ ઉંબરસ્તર (threshold) વધે છે અને ક્યારેક આપોઆપ દુખાવાની સંવેદના થઈ આવે છે. ચેતકના રોગ કે વિકારમાં તેનાથી ઉપરના વિસ્તારો–મગજનું શ્વેત દ્રવ્ય તથા બહિ:સ્તર–માં સંવેદનાઓ જતી નથી. જે સંવેદનાની તીવ્રતા વધુ હોય તે મોટા મગજમાં જઈ શકે છે. તેને સંવેદનાનો ઉંબરસ્તર ઊંચો ગયો છે એમ કહેવાય છે. મોટા મગજના બહિ:સ્તરના વિકારમાં બે સ્પર્શબિંદુ વચ્ચેનું અંતર નિશ્ચિત કરવાની ક્ષમતા (two point discrimination) ઘટે છે અને તેવી જ તે રીતે શરીરના અંગ પરના કયા ચોક્કસ સ્થાને સ્પર્શ થયો છે તે નિશ્ચિત કરી શકાતું નથી. તેને સૂક્ષ્મસ્પર્શ(fine touch)ની સંવેદનાનો વિકાર કહે છે. તે જ રીતે વસ્તુના આકાર અને તેની કઠણતાની જાણકારી પણ અધૂરી થાય છે. તેથી વ્યક્તિ સ્પર્શ થયાની સંવેદના અંગે સભાન હોય છે પરંતુ શેનો સ્પર્શ થયો છે તે જણાવી શકતી નથી. સ્થાન અને અંતરનું ભાન મોટા મગજના પાર્શ્વખંડ(parietal lobe)માં થાય છે. જમોડી વ્યક્તિના મગજના જમણા અને ડાબોડી વ્યક્તિના મગજના ડાબા ગોળાર્ધના વિકારમાં પોતાના શરીરની આકૃતિ તથા તેનું વાતાવરણમાં સ્થાન એ વિશેની જાણકારીમાં ક્ષતિ ઉત્પન્ન થાય છે. તેના કારણે શરીરની બંને બાજુના સમાન વિસ્તારો પર ટાંકણી વડે અડવામાં આવે તો તે અસરગ્રસ્ત ભાગની સ્પર્શસંવેદનાને અવગણે છે અને તે ફક્ત સામાન્ય ભાગ પર ટાંકણી અડી છે એમ દર્શાવે છે. તેને પ્રત્યક્ષીકરણ-સ્પર્ધા (perceptual rivalry) કહે છે.
તાત્કાલિક પ્રતિભાવ આપવાનાં કાર્યોમાં પરાવર્તી ક્રિયા (reflex, reflex action) ઉપયોગી પ્રક્રિયા છે. દૈહિક અથવા ઐચ્છિક ચેતાતંત્રમાં તે મુખ્યત્વે સંરક્ષણાત્મક ક્રિયા છે; દા. ત., ઊંઘમાં મચ્છર ચટકે તો તેને મારવા કે ઉડાડવા માટે હાથ કે પગનું હલનચલન થાય. તે ઉપરાંત તે ચાલતાં, ઊઠતાં કે બેસતાં પડી જવાનું અટકાવવામાં પણ ઉપયોગી છે. અનૈચ્છિક કે સ્વાયત્ત ચેતાતંત્રમાં પરાવર્તી ક્રિયા દ્વારા આપોઆપ થનારી ક્રિયાઓનો ઘટનાક્રમ નિશ્ચિત કરાય છે અથવા તે સંરક્ષણાત્મક હોય છે; દા. ત., ગળામાં ગયેલો કોળિયો અન્નનળીમાં લહેરગતિ સર્જાવે છે અને જો કોઈ દાણો શ્વાસનળીમાં જાય તો તરત અંતરસ જવાથી તે બહાર ફેંકાય છે. પ્રથમ ક્રિયા ઘટનાક્રમ નિશ્ચિત કરે છે અને બીજી ક્રિયા સંરક્ષણાત્મક છે. સંવેદનાગ્રાહી સ્વીકારક(receptor)ને જ્યારે કોઈ બાહ્ય કે આંતરિક ઉત્તેજના મળે ત્યારે તેમાંથી ઉદભવતો સંદેશ સંવેદનાલક્ષી ચેતા દ્વારા કરોડરજ્જુ કે મસ્તિષ્ક-પ્રકાંડમાં જાય છે. ત્યાંના ચેતાકોષો ત્યાંથી સંબંધક ચેતાતંતુઓ દ્વારા જે તે જરૂરી ચાલક ચેતાકોષોને સંદેશો મોકલે છે. આ ચાલક ચેતાકોષનો આદેશ કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતા દ્વારા અથવા કર્પરી ચેતાઓ દ્વારા યોગ્ય સ્નાયુઓ કે ગ્રંથિને પહોંચે છે અને યોગ્ય સંરક્ષણાત્મક ક્રિયા થાય છે. હાનિકારક સ્થિતિનો સંદેશો જાણે પરાવર્તન પામીને સંરક્ષણાત્મક આદેશના રૂપમાં પાછો આવે છે માટે તેને પરાવર્તી ક્રિયા કહે છે : (1) સંવેદના-સ્વીકારક, (2) સંવેદનાવાહી (sensory) ચેતાતંતુ અને ચેતાકોષ, (3) સંબંધક ચેતાકોષ, (4) ચાલક (motor) ચેતાકોષ અને ચેતાતંતુ, (5) આદેશ મુજબ કાર્ય કરતું ઉપાંગ (સ્નાયુ કે પેશી) – આ પાંચેય સંરચનાઓ પરાવર્તી ક્રિયાનો માર્ગ બનાવે છે અને તેને પરાવર્તી ચાપ (reflex arc) કહે છે. દૈહિક પરાવર્તી ક્રિયાઓ મુખ્યત્વે બે ભાગમાં વહેંચાય છે : (1) સપાટીલક્ષી (superficial) અને (2) સ્નાયુ-ખેંચ કે તણાવ(stretch)લક્ષી અથવા સ્નાયુબંધ(tendon)લક્ષી પરાવર્તી ક્રિયાઓ. સપાટીલક્ષી પરાવર્તી ક્રિયાઓ ચામડી કે આંખની કીકી (સ્વચ્છા) પર સ્પર્શ કે પીડાકારક સંવેદનાથી શરૂ થાય છે. તેમાં અનેક ચેતાકોષો ભાગ લે છે. તેને કારણે પ્રતિભાવ રૂપે અનુક્રમે હાથ કે પગનું હાલવું તથા આંખનું પોપચું બંધ થવું જેવી પરાવર્તી ક્રિયા થાય છે. પગના તળિયે સ્પર્શ કરવાથી સામાન્ય પુખ્ત વ્યક્તિમાં પગનાં આંગળાં અને અંગૂઠો તળિયા તરફ વળે છે અને એકબીજાની નજીક આવે છે. તેને વક્રતાકારી (flexor) પ્રતિભાવ કહે છે. તે સામાન્ય પરાવર્તી પ્રતિભાવ છે; પરંતુ નાનાં શિશુઓમાં અને પિરામિડીય ચેતાતંતુઓના વિકારમાં પગનો અંગૂઠો ઉપર તરફ (તળિયાની વિરુદ્ધ દિશામાં) વળે છે અને આંગળાં એકબીજાંથી છૂટાં પડે છે. તેને સુરેખકારી (extensor) પ્રતિભાવ કહે છે અને તે પિરામિડીય ચેતાપથનો વિકાર સૂચવે છે. સુરેખકારી પ્રતિભાવવાળી પગના તળિયાની અથવા પાદતલ (plantar) પરાવર્તી ક્રિયાને બૅબિન્સ્કીનું ચિહન કહે છે. તેવી જ રીતે પેટની દીવાલની ચામડી પર ટાંકણી ફેરવવાથી પેટની દીવાલનો જે તે ભાગ સંકોચાય છે. આ અંદરના અવયવોને રક્ષણ આપવા માટેની પરાવર્તી ક્રિયા છે. તેવી જ રીતે જાંઘના ઉપલા ભાગ કે ઊરુપ્રદેશ(inguinal region)માં સ્પર્શ કરવાથી પુરુષોનો શુક્રપિંડ ઉપર તરફ ખેંચાય છે. પિરામિડીય ચેતાપથના વિકારોમાં આ બંને પરાવર્તી ક્રિયાઓ જોવા મળતી નથી. આંખની કીકીમાં સ્વચ્છાને રૂ વડે અડવાથી આંખ મીંચાય છે અને આંખનો ડોળો ઉપર તરફ ફરે છે. તેને સ્વચ્છાલક્ષી પરાવર્તી ક્રિયા (corneal reflex) કહે છે. તે પાંચમી કે સાતમી કર્પરી ચેતાના વિકારમાં જોવા મળતી નથી. શરીરને વાતાવરણમાં સ્થિર રાખવા માટે અંગવિન્યાસી (postural) પરાવર્તી ક્રિયાઓ થાય છે. સ્નાયુઓનું સંકોચન થાય ત્યારે તેમને હાડકાં સાથે જોડતા તંતુઓની દોરી કે પટ્ટા જેવા બનેલા સ્નાયુબંધો(tendons)માં તણાવ ઉત્પન્ન થાય છે. આ તણાવની સંવેદના દ્વારા સ્નાયુના સંકોચનનું બળ, ગતિ અને દિશા નક્કી કરવા માટે પરાવર્તી ક્રિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તેને તણાવલક્ષી (stretch) અથવા સ્નાયુબંધ(tendon)લક્ષી પરાવર્તી ક્રિયાઓ કહે છે. કોણીની આગળપાછળ આવેલા, કાંડા પાસે આવેલા, ઢીંચણની આગળ અને ઘૂંટીની પાછળ આવેલા સ્નાયુબંધોને રબરની હથોડીથી ઠપકારતાં તે સ્નાયુઓમાં તણાવ (ખેંચાણ) ઉદભવે છે. સામાન્ય સંજોગોમાં તે પરાવર્તી ક્રિયા રૂપે સ્નાયુનું સંકોચન કરાવે છે. જો પરાવર્તી ચાપમાં કોઈ વિકાર હોય તો આ પ્રકારનું સંકોચન થતું નથી. સ્નાયુઓના સંકોચન માટેના કરોડરજ્જુમાં આવેલા અગ્રશૃંગી કોષો પર મગજના પિરામિડીય ચેતાતંતુઓનું નિયંત્રણ હોય છે. જો તેનો વિકાર થયો હોય તો અગ્રશૃંગી કોષો પરનું નિયંત્રણ જતું રહે છે અને તેથી સ્નાયુબંધને રબરની હથોડી વડે ઠપકારવામાં આવે તો ખૂબ જોરથી સ્નાયુનું સંકોચન થાય છે. આમ સ્નાયુબંધલક્ષી પરાવર્તી ક્રિયાઓના અભ્યાસથી ચેતાતંત્રના વિકારનું સ્થાન જાણવાનું સુગમ થાય છે.

આકૃતિ 19 : પરાવર્તી (reflex) ક્રિયા : (અ) રક્ષણાત્મક, (આ) સ્નાયુખેંચાણની અંગવિન્યાસી પરાવર્તી ક્રિયા. (1) કરોડરજ્જુનો આડછેદ, (2) ચામડી પરનો સ્વીકારક, (2a) સ્નાયુની અંદર આવેલો સ્વીકારક, (3) કરોડરજ્જુલક્ષી ચેતા, (4) સંવેદનાવાહી ચેતાતંતુ, (5) સંવેદનાલક્ષી પશ્ચમૂળનો ચેતાકંદુક, (6) પશ્ચમૂળ, (7) પશ્ચશૃંગ, (8) પશ્ચશૃંગનો ચેતાકોષ, (9) સંબંધક ચેતાકોષ, (10) અગ્રશૃંગ, (11) અગ્રશૃંગનો ચાલક ચેતાકોષ, (12) અગ્રમૂળ, (13) ચાલક ચેતાતંતુ, (14) સંકોચન પામતો સ્નાયુકોષ, (14a) ચેતા સ્નાયુ સંગમ. નોંધ : તીર આવેગવહનની દિશા સૂચવે છે.
ચેતાતંત્રના વિવિધ ભાગોમાં વિકારો થાય તો મૂત્રત્યાગ અને મળત્યાગની ક્રિયામાં વિક્ષેપ ઊભો થાય છે (જુઓ, ચેતાઘાતી મૂત્રાશય), વિચારો, માહિતી અને લાગણીઓને ઉચ્ચારણો દ્વારા વ્યક્ત કરવાની ક્રિયાને વાણી (speech) કહે છે. વાણીના વિકારો બે પ્રકારના છે. (1) અવાકતા (aphasia), જેમાં સંભળાયેલા કે વંચાયેલા શબ્દોને ન સમજી શકાય, યોગ્ય શબ્દ દ્વારા વર્ણન ન કરી શકાય અથવા તે લખી કે બોલી ન શકાય અથવા તો આવા બધા જ વિકારો એકસાથે હોય. (2) દુરુચ્ચારણ (dysarthria), જેમાં મોં-ગળાના સ્નાયુઓના વિકારો કે અપિરામિડીય ચેતાતંત્રના વિકારોને લીધે મગજમાં શબ્દો ઉત્પન્ન થયા હોય તેમ છતાં તે બોલવામાં તકલીફ પડે. જ્યારે સ્વરપેટી કે અન્ય અવાજ (ધ્વનિ) ઉત્પન્ન કરવાનાં અંગોનો વિકાર હોય અને અવાજ ઉત્પન્ન કરવામાં તકલીફ હોય ત્યારે તેને દુર્ધ્વનીકરણ (dysphonia) કહે છે. અવાકતા મોટા મગજના વિકારોમાં થાય છે જ્યારે દુરુચ્ચારણ અને દુર્ધ્વનીકરણ મોં-ગળું-સ્વેરપેટીના સ્નાયુઓ, સંરચના કે તેની ચેતાઓના વિકારોમાં જોવા મળે છે.
મગજની આગળના ભાગમાં આવેલા ભાગને અગ્રસ્થ (frontal) ખંડ કહે છે. તેમાં શરીરનાં અંગોનું હલનચલન, વાણી સર્જવા માટેનું મોં-ગળાનું હલનચલન, વાંચતી વખતે આંખોને શબ્દો પર ફેરવવા માટેનું આંખનું હલનચલન વગેરે વિવિધ હલનચલનની ક્રિયાઓનું નિયંત્રણ કરતા તથા તેમનો ક્રિયાક્રમ નક્કી કરતા સંબંધક વિસ્તારો આવેલા છે. તેમના વિકારમાં શરીરની બીજી બાજુએ લકવો થાય છે અને જો તે પ્રભાવી ગોળાર્ધનો વિકાર હોય તો બોલવામાં તકલીફ પડે છે. આ વિસ્તારોથી પણ આગળના ભાગમાં આવેલા વિસ્તારને પૂર્વઅગ્રસ્થ (prefrontal) કહે છે. તેના વિકારોમાં વિવિધ માનસિક ક્રિયાઓ જેવી કે બુદ્ધિજન્ય અર્થઘટન, ભવિષ્યમાં થનારી સંભાવનાઓનું સર્જન તથા વિચારો અને લાગણીઓનો એકમેક સાથે સંબંધ વગેરે વિષમ થાય છે. વ્યક્તિની સામાજિક રીતભાત બગડે છે. આવો દર્દી તેના હાથમાં જે કંઈ પણ વસ્તુ આવે તેને જોરથી પકડી રાખે છે (grasp reflex). મોટા મગજનો પાર્શ્વખંડ (parietal lobe) સંવેદનાઓના અર્થઘટનનું મુખ્ય કેન્દ્ર છે. તેના રોગમાં બે બિંદુઓ વચ્ચેનું અંતર ન જાણી શકવું, ચોક્કસ હલનચલન કરવાનો ઇરાદો હોવા છતાં તે ન કરી શકવું, વસ્તુને અડ્યા છતાં તે કઈ વસ્તુ છે તે ન જાણી શકવું (agnosis), સ્પર્શની જાણ થવા છતાં તેની સભાન નોંધ ન લઈ શકાવી, વાંચેલા કે સાંભળેલા શબ્દો ન સમજી શકવાથી બોલવાની તકલીફ થવી તથા આંખના ર્દષ્ટિક્ષેત્રના કોઈ ચોક્કસ ભાગમાં અંધાપો થવો (hemianopia) વગેરે અનેક વિકારો થાય છે. મોટા મગજના સૌથી પાછલા ભાગમાં પશ્ચસ્થ ખંડ (occipital lobe) આવેલો છે. તેના રોગમાં વિચિત્ર ર્દશ્યોની ભ્રમણા તથા ર્દષ્ટિક્ષેત્રમાંથી કોઈ ચોક્કસ ભાગ માટે અંધાપો થાય છે. મોટા મગજના બહારના અને નીચલા ભાગમાં અધ:પાર્શ્વ ખંડ (temporal lobe) આવેલો છે. તે માથાના લમણા(કુંભ)વાળા ભાગ તથા કાનની અંદર આવેલો છે. તે સાંભળવાની ક્રિયાનું મુખ્ય કેન્દ્ર છે. વળી તેમાંથી જોવાની ક્રિયા માટેના ચેતાતંતુઓ પણ પસાર થાય છે. તેથી તેના રોગમાં સાંભળવા કે જોવાની ભ્રમણા થાય છે, ર્દષ્ટિક્ષેત્રમાં ચોક્કસ ભાગનો અંધાપો આવે છે અને સંભળાયેલ શબ્દોનું અર્થઘટન વિષમ બને છે.
કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના રોગોના નિદાનમાં ખોપરીનું એક્સ-રે-ચિત્રણ સીએટી-સ્કૅન, એમ.આર.આઈ.નું ચિત્રણ, ધમનીચિત્રણ (arteriography), મસ્તિષ્કી વાયવીચિત્રણ (pnemoencephalo-gram), મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુજળ(CSF)નું પરીક્ષણ, મસ્તિષ્કી વીજાલેખ (EEG), કરોડરજ્જુ-ચિત્રણ (myelography), સ્નાયુલક્ષી વીજાલેખ (electromyography, EMG), નેત્રલોલનલક્ષી વીજાલેખ (electronystagmography, ENG) વગેરે વિવિધ તપાસણીઓનો ઉપયોગ કરાય છે.
પ્રથમ કર્પરી ચેતાના રોગો(મુખ્યત્વે ઈજા)માં ગંધ પારખવાની ક્ષમતા ઘટે છે, બીજી કર્પરી ચેતા ર્દષ્ટિચેતા છે. ર્દષ્ટિચેતા કે ચેતાપથમાં રોગ કે વિકાર હોય તો ર્દષ્ટિક્ષેત્રના કોઈ ચોક્કસ ભાગમાં અંધાપો આવે છે (hemianopia). ર્દષ્ટિક્ષેત્રમાં આવતો આ પ્રકારનો અંધાપો તેના વિકારના સ્થાન પર આધારિત હોય છે. ત્રીજી, ચોથી અને છઠ્ઠી કર્પરી ચેતાઓ આંખોના ડોળાને હલાવે છે અને ઉપલા પોપચાને ખોલે છે. તેના વિકારોમાં નેત્રતિર્યક્તા (squint) અથવા ત્રાંસી આંખ થવાનો વિકાર, નેત્રલોલન (nystagmus) અથવા આંખના સ્નાયુઓનો લકવો થાય છે. પાંચમી કર્પરી ચેતાના વિકારમાં ચેતાના જુદા જુદા ભાગની ચામડી બહેરી થાય છે. ક્યારેક તેમાં સખત દુખાવો ઊપડે છે. તેને ત્રિશાખી ચેતાપીડ (trigeminal neuralgia) કહે છે (જુઓ : ચેતાપીડ, ત્રિશાખી.). સાતમી કર્પરી ચેતાના વિકારમાં ચહેરાના સ્નાયુઓનો લકવો થાય છે. તથા ‘પ, ફ, બ, ભ, મ’ – ઓષ્ઠ્ય અક્ષરોનું ઉચ્ચારણ વિષમ થાય છે. સાતમી કર્પરી ચેતાના રોગથી થતા ચહેરાના લકવાને બેલનો લકવો કહે છે. તેની સારવારમાં કૉર્ટિકોસ્ટીરોઇડ્ઝ અને વ્યાયામાદિ પદ્ધતિ(physiotherapy)એ સારવાર અપાય છે. ઘણી વખત વિકાર સંપૂર્ણપણે મટે છે. આઠમી કર્પરી ચેતામાં બે ભાગ છે. તેના સાંભળવાની સંવેદનાવાળા ચેતાતંતુઓના રોગમાં ચેતાકીય બહેરાશ (nerve-deafness) ઉદભવે છે. કાનના અન્ય રોગથી થતી બહેરાશથી તે અલગ પડે છે. આઠમી કર્પરી ચેતાના સંતુલનલક્ષી ભાગના વિકારમાં સંતુલનની ખામી ઉદભવે છે. તેથી ચક્કર આવવા તથા પડી જવાનો વિકાર થાય છે. કાનની અંદરના ભાગમાં થતા મિનિએરના વિકારમાં ચેતાકીય બહેરાશ અને ચક્કર એમ બંને પ્રકારની તકલીફ થાય છે (જુઓ : કાન.). એક બાજુની નવમી, દસમી અને અગિયારમી કર્પરી ચેતાઓના વિકારમાં અવયવોના કાર્યમાં ખાસ ફેરફાર થતો નથી; પરંતુ મસ્તિષ્ક પ્રકાંડ કે મગજના તળિયા પરના રોગો(ગાંઠ, ચેપ વગેરે)માં બંને બાજુની ચેતાઓ અસરગ્રસ્ત થાય તો ગળવાની તકલીફ પડે છે. બારમી કર્પરી ચેતાના વિકારમાં જીભનો લકવો થાય છે. અગિયારમી કર્પરી ચેતાના વિકારમાં ખભાને ઊંચો કરવામાં તકલીફ પડે છે.
મોટા મગજમાં સંદેશાઓની આપ-લે તથા અન્ય કાર્યોમાં વીજ-આવેગો ઉત્પન્ન થાય છે. તેમનું ઉત્પાદન કે પ્રસરણ વિષમ થાય તો આંચકી અથવા ખેંચ (convulsions) થાય છે. આંચકી અથવા ખેંચ મગજના ચેપ, ગાંઠ, ઈજા કે રૂઝપેશી(scar)માંથી ઉદભવે છે. ક્યારેક તેનું કોઈ ચોક્કસ કારણ હોતું નથી. જો કોઈ ચોક્કસ કારણ ન હોય છતાં આંચકી આવતી હોય તો તેને અપસ્માર(epilepsy)નો રોગ કહે છે. સતત અને અનિયંત્રિત રીતે ઊંઘવાના વિકારને અતિનિદ્રાવસ્થા (narcolepsy) કહે છે. મગજમાં વિવિધ પ્રકારની ગાંઠો થાય છે (જુઓ : અંત:કર્પરી અર્બુદો તથા કૅન્સર, મગજની ગાંઠોનું). મગજની આસપાસનાં આવરણો અને તેની અંદરનાં પોલાણો(નિલયો)માં મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુજળ (CSF) ભરાયેલું હોય છે. તેનું પ્રમાણ વધે અથવા તેના વહનમાં અવરોધ થાય તો અતિજલશીર્ષ (hydrocephalus) નામનો રોગ થાય છે (જુઓ : અતિજલશીર્ષતા.). મગજનાં આવરણોના ચેપજન્ય રોગને તાનિકાશોથ (meningitis) કહે છે. મગજના ચેપજન્ય રોગને મસ્તિષ્કશોથ (encephalitis) કહે છે.
માથું દુખવાનાં વિવિધ કારણો હોય છે, જેમાંનાં મોટા ભાગનાં કારણોમાં ચેતાતંત્રનો કોઈ રોગ હોતો નથી. ખોપરીનાં હાડકાં, ખોપરીની બહાર આવેલા સ્નાયુઓ, નસો તથા અન્ય પેશીમાં દુખાવાની સંવેદના ઉદભવે છે. મગજની પેશી, મૃદુતાનિકા (pia mater) અને જાલતાનિકા (arachnoid mater) નામનાં મગજનાં આવરણો, મગજનાં પોલાણો(નિલયો)ની દીવાલ તથા તેમાં આવેલાં નસોનાં જાળાં(choroid plexus)માં પીડાની સંવેદના થતી નથી. મગજની સૌથી બહારનું ર્દઢતાનિકા (dura mater) નામનું આવરણ, તેમાં આવેલા શિરાવિવર નામનાં લોહી ભરેલાં પોલાણો અને ધમનીમાં પીડાની સંવેદના થાય છે. ચહેરા અને ખોપરીના આગલા ભાગની પીડાની સંવેદના પાંચમી, નવમી અને દસમી કર્પરી ચેતા દ્વારા તથા ખોપરીના પાછલા ભાગ અને ડોકમાંથી પીડાની સંવેદના ગળાના ઉપલા ભાગના કરોડરજ્જુની ચેતાઓ દ્વારા મગજમાં પહોંચે છે (વિવિધ પ્રકારનો માથાનો દુખાવો ‘આધાશીશી’ (migrain) અને ‘ચેતાપીડ, ત્રિશાખી’ અંતર્ગત ચર્ચ્યો છે.).
મગજના મહત્વના રોગોમાં મગજની નસોના રોગો, મગજના આવરણનો ચેપ (તાનિકાશોથ, meningitis), મગજનો ઉપદંશ (syphilis), મગજના વિષાણુજન્ય રોગો, ચેતાતંત્રના મેદાવરણનાશક (demyelinating) રોગો કે જેમાં ચેતાતંતુઓનું માયેલિનનું અથવા મેદનું આવરણ નાશ પામે છે, અપિરામિડીય ચેતાતંત્રના રોગો (દા. ત., કંપવા અથવા પાર્કિન્સનિઝમ) તથા અપોષણથી થતા રોગોનો સમાવેશ થાય છે.
મગજની નસોના રોગોને મસ્તિષ્કી વાહિનીજન્ય રોગો (cerebro-vasculardiseases) કહે છે. તે પશ્ચિમી દેશોમાં મૃત્યુનું ત્રીજું મહત્વનું કારણ છે. ભારતમાં પણ પ્રથમ ચાર મહત્વના મૃત્યુકારક રોગોમાં તેનું સ્થાન છે. તે જ્યારે ઉગ્ર(acute)પણે લકવો કરે ત્યારે તેને અંગ્રેજીમાં stroke કહે છે. મગજની પેશીને લોહી પૂરું પાડતી અંતિમ ધમનીઓ(end-arteries)માં લોહીનો ગઠ્ઠો જામે ત્યારે મગજની તે ભાગની પેશીમાં લોહીની ઊણપ સર્જાય છે. તેને અરુધિરતા (ischaemia) કહે છે. ક્યારેક મગજમાં લોહી જામે છે. તેને રુધિરસ્રાવી રોગવિસ્તાર (haemorrhagic lesion) કહે છે. હૃદયમાંથી બહાર ધકેલાતા લોહીના પાંચમા ભાગનું લોહી મગજમાં જાય છે. મોટી ધમનીઓના રોગમાં અરુધિરતાનો વિકાર જલદીથી થતો નથી કેમ કે મગજને લોહી પહોંચાડતી ચારે ધમનીઓ વિલિસનું ધમની ચક્ર બનાવે છે અને તેના દ્વારા એકબીજી સાથે જોડાયેલી હોય છે. લોહીનું દબાણ ઘટે અથવા મગજની નસો સતત-આકુંચન(spasm)ને કારણે સંકોચાયેલી રહે તો મગજને મળતા લોહીના પુરવઠામાં ઘટાડો થાય છે. વૃદ્ધાવસ્થા, ધૂમ્રપાન, જનીનીય પરિબળો, મધુપ્રમેહ, લોહીનું ઊંચું દબાણ તથા ખોરાકમાં પ્રાણિજ ચરબીનું વધુ પ્રમાણ શરીરની ધમનીઓની દીવાલને જાડી કરે છે અને તેના ઉપર મેદસર્જિત ચકતીઓ કરે છે. તેને મેદચકતી-કાઠિન્ય (atherosclerosis) કહે છે. તે અને નસનું સંકોચન ક્યારેક લોહીનું પરિભ્રમણ અટકાવે છે. ક્યારેક તેના પરથી ફાઇબ્રિન, પ્લેટલેટ તથા મેદના ગઠ્ઠા લોહીમાં છૂટા પડે છે અને સાંકડી ધમનીમાં કે ધમનીની શાખાઓ પડતી હોય ત્યાં જામી જઈને લોહીનો માર્ગ બંધ કરે છે. તેથી પણ મગજની પેશીને લોહી મળતું ઘટે છે અને અરુધિરતાની સ્થિતિ સર્જાય છે. ક્યારેક લોહીનો પુરવઠો સંપૂર્ણપણે બંધ થાય ત્યારે તેટલી પેશી મરી જાય છે અને તેને અરુધિરીનાશ (infarction) કહે છે. આ મોટી ઉંમર(50 વર્ષ કે તેથી વધુ)નો રોગ છે. તે 40 વર્ષની ઉંમર પહેલાં ક્યારેક જ થાય છે. તે ક્યારેક ઉગ્ર રીતે અચાનક કે ધીમે ધીમે પણ ટૂંકા સમયમાં લકવો કરે છે અથવા તેનાથી થતો લકવો ઝડપથી સુધરી જાય છે કે ધીમે ધીમે સતત વધતો જાય છે. ક્યારેક નસો પર સોજા આવવાથી ધમનીશોથ(arteritis)નો રોગ થાય છે. તેમાં પણ અરુધિરી લકવો થાય છે. લોહીનું ઊંચું દબાણ, ઈજા, લોહી વહેવાનો રોગ અથવા લોહીની નસોની રચનામાં ખામી હોય અને તે કોઈક સ્થળે ફૂલી ગઈ હોય (aneurism) તો તે ફૂલેલો ભાગ ફાટી જવાથી મગજની પેશીમાં કે તેનાં આવરણોની નીચે લોહી વહેવાનો રોગ થાય છે. તેનાથી મગજમાં સોજો થઈ આવે છે અને મગજનો કેટલોક ભાગ દબાવે છે. તે બેભાન અવસ્થા, ખેંચ (આંચકી) તથા લકવાની સ્થિતિ સર્જે છે. મગજની નસોના રોગો કે વિકારોમાં સીએટી-સ્કૅન, એમ.આર.આઈ.-ચિત્રણ, ક્યારેક ધમનીચિત્રણ (arteirography) ઉપયોગી છે. ક્યારેક મગજમાં ઉદભવતા વીજતરંગોનો આલેખ-મસ્તિષ્કી વીજલેખ (EEG) પણ નિદાનમાં ઉપયોગી રહે છે. સહાયક સારવાર, લોહીને ગંઠાતું રોકવા એસ્પિરિન, નિમોડિપિન, પેન્ટૉક્સિફાલિન, વ્યાયામાદિ સારવાર વગેરે વિવિધ પદ્ધતિઓથી ઉપચાર કરવામાં આવે છે. ખોપરીની અંદરની શિરાઓ અને શિરાવિવરો(venous sinuses)માં દાંત, કાન કે ચહેરાનો ચેપ ફેલાય તો જોખમી રોગ ઉદભવે છે. તેનું સમયસરનું નિદાન અને સારવાર મૃત્યુનું જોખમ ટાળે છે.
મગજ, કરોડરજ્જુ અને તેનાં આવરણોમાં ચેપ લાગવાથી અનુક્રમે મસ્તિષ્કશોથ (encephalitis), કરોડરજ્જુશોથ (myelitis) અને તાનિકાશોથ (meningitis) થાય છે. તે જીવાણુ, વિષાણુ કે અન્ય સજીવોથી ઉદભવે છે. કમરમાંથી છિદ્ર પાડીને મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુજળ (CSF) કાઢીને તેની તપાસ કરવાથી નિદાન થાય છે. ઍન્ટિબાયૉટિક્સ અને સહાયક સારવારથી ઉપચાર કરાય છે. ક્ષયને કારણે થતો તાનિકાશોથ ઘણી વખતે એટલો ધીમો હોય છે કે તેનું નિદાન ક્યારેક ઘણું મુશ્કેલ બને છે. મગજનો ઉપદંશ (syphilis) ત્રીજા તબક્કાનો રોગ ગણાય છે. પેનિસિલીનની શોધ પછી તેનું પ્રમાણ ઘણું ઘટેલું છે. કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગના કોષોમાં પોલિયોના વિષાણુઓ રોગ કરીને બાળલકવાનો રોગ કરે છે. હાલ તેને અટકાવવા સક્ષમ રસી મળે છે. અછબડા-ઝોસ્ટરના વિષાણુ કરોડરજ્જુના પશ્ચમૂળ પર આવેલા ચેતાકંદુકના કોષોમાં રહે છે. તે સક્રિય થાય ત્યારે પશ્ચમૂળના ચેતાતંતુઓના છેડા ચામડીના જે ભાગ પર આવેલા હોય ત્યાં ફોલ્લા કરે છે. તેને હર્પિસ ઝોસ્ટરનો રોગ અથવા ‘બરો મૂતરવા’નો રોગ (shingles) કહે છે. તે ખૂબ પીડાકારક હોય છે. એઇડ્ઝ કે અન્ય પ્રતિરક્ષાઊણપવાળી સ્થિતિમાં તે એક ચર્મપટ્ટામાં સીમિત રહેવાને બદલે શરીરમાં વ્યાપકપણે ફેલાય છે. તે જોખમી વિકાર ગણાય છે. એસાઇક્લોવિર નામની અસરકારક દવાના ઉપયોગથી વ્યાપક ફેલાવાની શક્યતાવાળો રોગ મટે છે.
કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રના શ્વેત દ્રવ્યમાં આવેલા ચેતાતંતુઓ પર ચરબીનું સફેદ મેદાવરણ (myelin sheath) આવેલું હોય છે. કેટલાક રોગોમાં તેનો નાશ થાય છે. તેને મેદાવરણનાશક રોગો (demyelinating diseases) કહે છે. શરૂઆતમાં શોથજન્ય (inflammatory) વિસ્તારો ઉદભવે છે અને પછીથી ત્યાંનું મેદાવરણ નાશ પામે છે. બહુવ્યાપી તંતુકાઠિન્ય (multiple sclerosis), ઉગ્ર મેદાવરણનાશક મસ્તિષ્ક-મેરુરજ્જુશોથ (acute demyelinating encephal myelitis), ર્દષ્ટિચેતા કરોડરજ્જુ ચેતાશોથ (neuro-myelitis optica) વગેરે વિવિધ વિકારોમાં બહુવ્યાપી તંતુકાઠિન્ય સૌથી વધુ જોવા મળે છે. વિવિધ જનીનીય (genetic) અને સ્વકોષઘ્ની પ્રવિધિઓ(autoimmune mechanisms)ને તેના કારણરૂપ માનવામાં આવે છે. આ રોગ વારંવાર ઊથલો મારે છે. જે વિસ્તારમાં મેદાવરણ નાશ પામ્યું હોય તેને અનુરૂપ ચિહનો અને લક્ષણો થાય છે. સહાયક સારવાર અને કૉર્ટિકોસ્ટીરોઇડ વડે ઉપચાર કરાય છે.
અપિરામિડીય ચેતાતંત્ર (extrapyramidal system) અંગોને હલાવતા સ્નાયુઓનું કાર્ય એકબીજાને અનુરૂપ કરે છે. તેને કારણે હલનચલનમાં આંચકા આવતા નથી. તેના વિકારોમાં કંપવા (પાર્કિન્સનનો રોગ), ધ્રુજારી, વિલ્સનનો રોગ, અસંતુલન, કોરિયા જેવા અનેક અનૈચ્છિક હલનચલનના રોગો થાય છે. કેટલાક જન્મજાત અને દુરપજનનીય (degenerative) રોગો પણ કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રને અસરગ્રસ્ત કરે છે; દા. ત., ચાલક ચેતાકોષ રોગ (motor neuron disease). તેમાં મોટા મગજના બહિ:સ્તરના ચાલક વિસ્તાર (motor area) કે મસ્તિષ્કપ્રકાંડ(brain stem)ના ચેતાકોષો અને કરોડરજ્જુના અગ્રશૃંગી કોષો તથા તેમને જોડતા ચેતાપથો નાશ પામે છે. તેની કોઈ ચોક્કસ સારવારપદ્ધતિ હજુ વિકસી નથી. પેરોનિયલ મસ્ક્યુલર ડિસ્ટ્રફી, વારસાગત અસંતુલનના વિકારો (hereditary ataxia), સજલ મેરુરજ્જુપટિકા (syringomyelia) કે જેમાં કરોડરજ્જુમાં પ્રવાહી ભરેલું પોલાણ વિકસે છે, સતંતુ-ચેતાર્બુદતા (neuro-fibromatosis) કે જેમાં ચેતાઓ પર ગાંઠો ઉદભવે છે, વગેરે વિકારો જન્મજાત હોય છે. તેમની સારવાર હજુ સંતોષકારક રીતે વિકસી નથી.
અપોષણ, વિટામિન B12ની ઊણપ, પેલાગ્રા, મદ્યપાન, વિટામિન B1ની ઊણપ, લેથિરિઝમ વગેરેથી મગજ, કરોડરજ્જુ અને બહિર્વિસ્તારી ચેતાઓના રોગો થાય છે. કરોડના મણકાના, બે મણકા વચ્ચેની ચકતી(ગાદી)ના, કરોડરજ્જુના તથા કરોડરજ્જુના આવરણના રોગોથી ક્યારેક કરોડરજ્જુનો કોઈક ભાગ કે તેનાં ચેતામૂળ દબાય છે ત્યારે સખત દુખાવો ઊપડે છે, જે તે ભાગની સંવેદનાઓનો વિકાર થાય છે તથા લકવો થાય છે. ક્યારેક મૂત્રત્યાગ અને મળત્યાગની ક્રિયાઓ વિષમ થાય છે. મગજના રોગોમાં મોટે ભાગે લકવો (ઘાત, paralysis, palsy) શરીરના એક ભાગમાં થાય છે. તેને પક્ષઘાત (hemiplegia) કહે છે. કરોડરજ્જુના રોગોમાં બંને પગનો લકવો મુખ્યત્વે જોવા મળે છે. તેને દ્વિપાદઘાત અથવા પાદઘાત (paraplegia) કહે છે. જો બે અંગો (બે હાથ, બે પગ કે એક હાથ અને એક પગ) અસરગ્રસ્ત હોય તો તેને દ્વિઅંગીઘાત (diplegia) કહે છે. ચારે અંગો(બંને હાથ અને બંને પગ)માં લકવો હોય તો તેને ચતુર્થાંગી ઘાત (quadruplegia) કહે છે. જો કોઈ એક હાથ કે પગનો લકવો હોય તો તેને એકાંગીઘાત (monoplegia) કહે છે. કરોડના મણકાનો ક્ષય, ચેપ કે ઈજા, બે મણકા વચ્ચેની ગાદીનું ખસવું, ગળાના મણકામાં દુરપજનનીય વિકારો થવા (spondylosis), કરોડરજ્જુના જાળ-આવરણમાં ચેપ લાગવો (arachnoditis) તથા કરોડરજ્જુમાં ગાંઠ થવી કે ચેપ લાગવો વગેરે વિવિધ વિકારો કરોડરજ્જુના કાર્યમાં વિક્ષેપ લાવીને રોગો કરે છે. કરોડસ્તંભના રોગોમાં ક્યારેક ચેતામૂળ (nerve root) દબાય છે. આ પ્રકારનું દબાણ જો કેડ(કટિપ્રદેશ)માં હોય તો તે કટિપીડા અથવા ટચકિયું (lumbago) કરે છે અને જો તે પાદચેતા (sciaticanerve) નામની ચેતાના વિસ્તારના ચેતાતંતુઓને દબાવે તો પગમાં રાંઝણ(sciatica)નો વિકાર થાય છે. તેમની સારવાર માટે પીડાનાશક અને શોથનાશક (anti-inflammatory) દવાઓ, આરામ અને કરોડસ્તંભનું ખેંચાણ (traction) વગેરેનો ઉપયોગ છે.
શરીરમાં ફેલાયેલી ચેતાઓમાંથી એક અથવા જુદી જુદી કે સમૂહમાં એકસામટી ચેતાઓમાં વિકાર થાય તો તેને અનુક્રમે એકચેતારોગ (mononeuropathy), એકાનેક ચેતારોગ (mononeuropathy multiplex) અને બહુચેતારોગ (polyneuropathy) કહે છે. તે વિટામિનની ઊણપ, મધુપ્રમેહ, બાહ્ય દબાણ, મદ્યપાન, વિષાણુજન્યરોગ, સ્વકોષઘ્ની વિકાર (autoimmune disorder), ભારે ધાતુનું વિષ વગેરેથી થાય છે.
ચેતા-સ્નાયુ સંગમ(myoneural junction)ના વિકારમાં મુખ્ય રોગ મહત્તમ સ્નાયુશિથિલતા (myasthemia gravis) છે. તેમાં વ્યક્તિ સતત એક કામ કરે ત્યારે સતત તે જ કામ કરતો સ્નાયુ થાકી જઈને લકવાગ્રસ્ત થાય છે. તેને કારણે આંખનાં પોપચાં ઢળી પડે છે અને ક્યારેક શ્વાસોચ્છવાસની તકલીફ થાય છે. તેની સારવારમાં પાયરિડોસ્ટિગ્મિન અને નિયૉસ્ટિગ્મિન ઉપયોગી છે. ક્યારેક વક્ષગ્રંથિ-અર્બુદ (thymoma) કે વિવિધ કૅન્સરમાં પણ આ પ્રકારનો રોગ થાય છે. સ્નાયુઓના પ્રાથમિક વિકારોને સ્નાયુરુગ્ણતા (myopathy) કહે છે. તેમાંની કેટલીક જન્મજાત, જનીનીય (genetic), ચયાપચયી તથા ઔષધજન્ય સ્નાયુરુગ્ણતાઓ છે. ડ્યુશેનની સ્નાયુરુગ્ણતા, અંગ-શૃંખલા (limb girdle) પ્રકારની સ્નાયુરુગ્ણતા, ચહેરો-ખભા-બાહુ પ્રદેશની સ્નાયુરુગ્ણતા વગેરે એમ વિવિધ પ્રકારની સ્નાયુઓની દુ:પોષીક્ષીણતાઓ (dystrophies) જોવા મળે છે. થૉમ્સનના રોગને જન્મજાત અતિસજ્જતા (myotonia congenita) કહે છે. આ રોગનો રોગી હાથમાં પકડેલી વસ્તુને સહેલાઈથી છોડી શકતો નથી. સ્નાયુના જન્મજાત અને દુ:પોષીક્ષીણતાજન્ય રોગોની સારવારનું પરિણામ પૂરતું સારું આવતું નથી. ગલગ્રંથિ(thyroid gland)નું કાર્ય વધે અથવા કૉર્ટિકોસ્ટીરોઇડનો ઉપયોગ વધુ થયો હોય તો ચયાપચયી સ્નાયુરુગ્ણતા થાય છે. મૂળ રોગની સારવારથી તે મટે છે. લિથિયમ, બીટા-બ્લૉકર્સ અને દારૂ સ્નાયુ પર ઝેરી અસર કરે છે.
વિવિધ પ્રકારનાં કૅન્સર ચેતાતંત્રમાં ફેલાઈને તેને અસરગ્રસ્ત કરે છે. ક્યારેક તેમની ઝેરી અસરથી પણ મોટું મગજ, નાનું મગજ, મસ્તિષ્કપ્રકાંડ, કરોડરજ્જુ કે ચેતાઓ અસરગ્રસ્ત થાય છે. મૂળ કૅન્સરની સફળ સારવાર જ તેનો એકમાત્ર ઉપાય છે.
શિલીન નં. શુક્લ