18.1 การรับรู้และการตอบสนองของสัตว์

     กิจกรรมต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตเกิดจากการประสานการทำงานของระบบอวัยวะต่าง ๆ เพื่อรักษาให้ร่างกาย อยู่ในสภาพสมดุล การทำงานของระบบต่าง ๆ เกิดขึ้นเพื่อสนองตอบการรับรู้ จากสิ่งเร้า (Stimulus) ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมภายในหรือจากภายนอก ของร่างกาย การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของมนุษย์ จะอาศัยการทำงานของระบบ 2 ระบบ คือ ระบบประสาท (Nervous System) และ ระบบต่อมไร้ท่อ (Endocrine System)
     โดยระบบประสาท จะควบคุมการตอบสนองที่เกิดขึ้นและสิ้นสุดลงอย่างรวดเร็ว เช่น การหดตัวของกล้ามเนื้อที่ทาให้เกิด การเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ระบบต่อมไร้ท่อจะควบคุมการตอบสนองที่เกิดขึ้นช้าแต่มีผลต่อเนื่องในระยะเวลาที่ยาวนาน เช่น การเจริญของเซลล์ไขในรังไข อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่าทั้งสองระบบจะทำงานแตกต่างกัน แต่ก็ทำงานสัมพันธ์กัน เรียกว่า ระบบประสานงาน

รูปแบบการเกิดการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตจะมีลักษณะคล้าย ๆ กัน คือ

สิ่งเร้า > หน่วยรับความรู้สึก > เซลล์ประสาทรับความรู้สึก > หน่วยแปลความรู้สึก > เซลล์ประสาทสั่งการ > หน่วยปฏิบัติงาน > การตอบสนอง

     สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีรูปแบบการทำงาน เพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าแตกต่างกัน สัตว์ที่มีวิวัฒนาการมากกว่า จะมีระบบประสาทที่ซับซ้อนมากยิ่งขึ้น ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวบางชนิด การตอบสนองต่อสิ่งเร้าไม่ได้อาศัยเซลล์ประสาท แต่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ระบบประสาทถูกพัฒนาขึ้นอย่างซับซ้อน มีการทำงานของเซลล์ ประสาทหลายล้านเซลล์ช่วยกันทำงาน 

Image

การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว 

อะมีบา (Amoeba) มีเซลล์ประสาทตอบสนองต่อสิ่งเร้าประเภทอาหารและแสง 

screen-shot-2564-05-18-at-09.55.28.png

อะมีบา

screen-shot-2564-05-18-at-09.55.33.png

โครงสร้างของอะมีบา

พารามีเซียม (Paramecium) โปรติสต์ที่ไม่มีเซลล์ประสาท ซีเลียมีเส้นใยประสานงาน (co-ordinating fiber) ที่สามารถรับรู้และตอบสนองต่อสิ่งเร้าได้ เคลื่อนที่เข้าหาหรือหนีแสงสว่าง อุณหภูมิหรือสารเคมีได้ 

screen-shot-2564-05-18-at-10.02.07.png

ยูกลีนา (Euglena) โปรติสต์ไม่มีเซลล์ประสาท ตัวมี Eyespot ไว้รับแสง ซึ่งเป็นเซลล์ที่ไวต่อความเข้มและทิศทางของแสง แต่ยังรับภาพไม่ได้ 

screen-shot-2564-05-18-at-10.02.11.png

การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง)

ฟองน้ำ (Spongy) ไม่มีระบบประสาท ไม่มี Nerve cell หรือ Sensory cell การรับรู้ของฟองน้ำจะขึ้นอยู่กับการทำงานของแต่ละเซลล์ แต่ไม่มีการทำงานระหว่างเซลล์ โดยมันจะตอบสนองต่อแรงกดและแรงสัมผัส

screen-shot-2564-05-18-at-10.04.32.png

ไฮดรา (Hydra) มีเซลล์ประสาทแทรก กระจายอยู่ระหว่างเยื่อสองชั้นโดยสานกัน เป็นร่างแห เรียกว่า ร่างแหประสาท (Nerve net) สามารถนำกระแสประสาทได้ทุกทิศทาง และเคลื่อนที่ได้ค่อนข้างช้ากว่าการเคลื่อนที่ของเซลล์ประสาทชั้นสูง และกระแสประสาทที่กระจายออกไปมีทิศทางไม่แน่นอน

screen-shot-2564-05-18-at-10.04.36.png

พลานาเรีย (Planaria) มีพัฒนาการของ ระบบประสาทมากขึ้น ตัวเซลล์ประสาท มีการรวมกลุ่มอยู่ทางด้านหัว เรียกว่า ปมประสาท (cerebral ganglia) ทำหน้าที่เป็นสมองและมีเส้นประสาทด้านท้อง (ventral nerve cord) สองเส้นยาวขนานไป กับลำตัว ตั้งแต่ส่วนของกลุ่มเซลล์ประสาท ไปจนสุดตัว โดยระหว่างเส้นประสาท ทั้งสองนี้จะมีเส้นประสาทตามขวาง (transverse nerve) เชื่อมต่ออยู่ ทำให้ระบบประสาทส่วนกลางของพลานาเรีย มีลักษณะคล้ายขั้นบันได (ladder type) 

screen-shot-2564-05-18-at-10.05.43.png

ไส้เดือนดิน (Earth worm) ระบบประสาทประกอบด้วยปมประสาทที่มีขนาดใหญ่ ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบประสาท รวมทั้งมีปมประสาทอยูในแต่ละปล้องของลำตัว และมีเส้นประสาททางด้านท้อง (ventral nerve cord) 2 เส้น เชื่อมติดกันทอดยาว ตลอดลำตัว นอกจากนี้ยังมีแขนงประสาทแยกออกไปตามผนังลำตัว 

screen-shot-2564-05-18-at-10.05.47.png

หมึก ระบบประสาทเจริญดีมาก มีปมประสาทที่ส่วนหัวเป็นสมอง โอบรอบหลอดอาหาร มีปมประสาทและเส้นประสาท ออกไปตามจุดต่าง ๆ ของร่างกาย 

screen-shot-2564-05-18-at-10.06.44.png

ดาวทะเล ไม่มีสมองและปมประสาท แต่มีระบบประสาทวงแหวน (nerve Ring) ล้อมรอบปากและมีเส้นประสาทรัศมี (radial Nerve) แยกออกไปตามแฉก 

screen-shot-2564-05-18-at-10.06.47.png

การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ (สัตว์มีกระดูกสันหลัง)

q1233.png
     คนและสัตว์มีกระดูกสันหลัง ระบบประสาทพัฒนามาก เซลล์ประสาทเกือบทั้งหมดรวมกัน ที่ส่วนหัว ขนาดใหญ่ เจริญมาก เรียกว่า สมอง (Brian) เซลล์ประสาทยังรวมตัวกันยื่นออกจากสมอง เป็นแนวยาวของลำตัวด้านหลัง เรียกว่า ไขสันหลัง (Spinal Cord) 
     สมองและไขสันหลังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบประสาททั้งหมด รวมเรียกว่าระบบประสาทส่วนกลาง (Central Nervous System ; CNS) มีหน้าที่หลัก 3 อย่าง ได้แก่ รับสัญญาณ จากหน่วยความรู้สึก ประมวลผลข้อมูล และส่งสัญญาณต่อไปยังหน่วยตอบสนอง โดยสมองและไขสันหลังจะมีเส้นประสาท แยกออกมาจำนวนมากเพื่อทำหน้าที่ ควบคุมและประสานงานในระบบประสาท ต่างๆ ของร่างกาย