प्राण्यांच्या ऐच्छिक आणि अनैच्छिक कृतींमध्ये समन्वय साधणारी आणि शरीराच्या वेगवेगळ्या भागांना संदेश वाहून नेणारी एक संस्था. बहुतेक बहुपेशीय प्राण्यांमध्ये चेतासंस्था आढळून येते आणि ती कमी-अधिक प्रगत असते. अनेक प्राण्यांमध्ये चेतासंस्थेचे दोन भाग पडतात: (१) मध्यवर्ती चेतासंस्था आणि (२) परिघीय चेतासंस्था. मध्यवर्ती चेतासंस्थेत मेंदू आणि मेरुरज्जू यांचा समावेश होतो. परिघीय चेतासंस्थेत प्रामुख्याने चेता म्हणजे लांब चेतातंतू असतात, जे शरीराच्या इतर भागांना मध्यवर्ती चेतासंस्थेशी जोडतात. एकपेशीय सजीव आणि स्पंज, प्लॅकोझोआ, मेसोझोआ या बहुपेशीय सजीवांमध्ये स्वतंत्र चेतासंस्था नसते. पृष्ठवंशी प्राण्यांत, विशेषेकरून सस्तन प्राण्यांमध्ये नरवानर गणात, चेतासंस्था अधिक प्रगत असते. प्राणिसृष्टीत शारीरिक नियंत्रणासाठी चेतासंस्थेखेरीज अंत:स्रावी ग्रंथी (ज्या संप्रेरके स्रवतात) महत्त्वाचे कार्य करतात.
मूलभूत पातळीवर चेतासंस्थेचे मुख्य कार्य एका पेशीपासून दुसऱ्या पेशीकडे किंवा शरीराच्या एका भागापासून दुसऱ्या भागाकडे संदेश वाहून नेणे, हे असते. एका पेशीपासून दुसऱ्या पेशीकडे संदेश पाठविण्याचे वेगवेगळे मार्ग असतात. यातील एका प्रकारात शरीरात संप्रेरके स्रवली जातात आणि ती शरीराच्या कानाकोपऱ्यात विसरित होतात. याउलट संदेश प्रसारण प्रकारात संदेशाची देवाणघेवाण शरीराचा विशिष्ट भाग आणि मेंदू यांच्यात थेट घडून येते ; चेतापेशी विशेष लक्ष्य भागाकडे अक्षतंतू प्रक्षेपित करते आणि लक्ष्य पेशी आणि चेतापेशी यांच्यात संपर्क घडून येतो. त्यामुळे चेतापेशींमार्फत होणारे संदेशवहन हे संप्रेरकांमार्फत होणाऱ्या संदेशवहनापेक्षा अधिक उच्चस्तरीय असते.
चेतासंस्था ही चेतापेशी आणि सहयोगी पेशी अशा दोन प्रकारच्या पेशींनी बनलेली असते. चेतापेशी ही चेतासंस्थेचे रचनात्मक आणि कार्यात्मक एकक आहे. प्रत्येक चेतापेशी ही पेशीकाय, वृक्षिका आणि अक्षदंड यांनी बनलेली असते. पेशीकायमध्ये पेशीद्रव्य, केंद्रक आणि निस्सल कण असतात. वृक्षिका आणि अक्षदंड हे पेशीकायेपासून निघणारे प्रवर्ध आहेत. वृक्षिका कमी लांबीच्या असून एकापेक्षा जास्त असतात. त्यांना शाखा आणि उपशाखा असतात. अक्षदंड अधिक लांबीचा आणि एकच असतो. अक्षदंडाच्या टोकावर अनेक शाखा असून त्यावर गुंड्या अथवा गुठळ्या असतात. अक्षदंडावर मायलिनाचे खंडित स्वरूपाचे आवरण असते. ते एकानंतर एक असलेल्या श्वान पेशींचे बनलेले असते. श्वान पेशी या सहयोगी पेशी असतात. श्वान पेशींचे पटल अक्षदंडाभोवती अनेक वेढे घेऊन त्यावर मायलिनाचे आवरण तयार करीत असते. त्यामुळे एका अक्षदंडातून वाहत असलेल्या आवेगाला शेजारच्या अक्षदंडात जायला प्रतिरोध होतो. दोन श्वान पेशींमधील संकुचित मायलिनाच्या भागाला रांव्हे संकोच म्हणतात. सहयोगी पेशी चेतापेशींना आधार देतात, त्यांचे पोषण करतात, परजीवींचा नाश करतात आणि मृत चेतापेशी नष्ट करतात. अक्षदंड आणि श्वान पेशींनी बनलेले मायलिनाचे आवरण यांपासून अक्षतंतू तयार होतो. अनेक अक्षतंतू एकत्र येऊन चेतातंतू तयार होतो. अनेक चेतातंतू एकत्र येऊन चेता तयार होते. चेता संवेदी, प्रेरक आणि मिश्र अशा तीन प्रकारच्या असतात. संवेदी चेतांना ‘अभिवाही चेता’ असेही नाव असून त्या ज्ञानेंद्रियांकडून मेंदूकडे आवेग वाहून आणतात. प्रेरक चेतांना ‘अपवाही चेता’ असेही नाव असून त्या मेंदूकडून स्नायू अथवा ग्रंथींकडे आवेग वाहून नेतात. मिश्र चेता अपवाही आणि अभिवाही दोन्ही प्रकारचे आवेग वाहून नेतात (एका चेतापेशीकडून दुसऱ्या चेतापेशीकडे आवेग वाहून नेला जातो). दोन चेतापेशी जेथे एकमेकांच्या संपर्कात येतात त्या जागेला संपर्कस्थान म्हणतात. संपर्कस्थानी एका चेतापेशीचा अक्षदंड दुसऱ्या चेतापेशीच्या वृक्षिकेच्या संपर्कात असतो. संपर्कस्थाने तीन प्रकारची आहेत: (१) अक्षदंड-पेशीकाय, (२) अक्षदंड-वृक्षिका आणि (३) अक्षदंड-अक्षदंड.
मध्यवर्ती चेतासंस्था : मध्यवर्ती चेतासंस्थेत मेंदू आणि मेरुरज्जू यांचा समावेश होतो. मेंदू आणि मेरुरज्जू यांमध्ये चेतापेशींचे प्रमाण खूपच अधिक असते. त्यामुळे संयोजी ऊतींच्या आधारावर त्यांचा गोळा बनलेला असतो. ज्या भागात चेतापेशींच्या पेशीकायचे प्रमाण अधिक असते, त्याला करडा भाग आणि ज्या भागात चेतातंतूंचे प्रमाण अधिक असते त्याला श्वेत भाग (पांढरा भाग) म्हणतात. मेंदूला कवटीचे संरक्षण मिळते, तर मेरुरज्जूला पाठीच्या कण्याचे संरक्षण मिळते. मेंदू आणि मेरुरज्जू यांवर एकावर एक अशी तीन मस्तिष्कावरणे असतात. बाहेरून आत या क्रमाने त्यांना दृढतानिका, जालतानिका आणि मृदूतानिका अशी नावे आहेत. ही आवरणे कवटीच्या हाडांचे पोषण करतात. या तीन आवरणांमध्ये दोन पोकळ्या असतात. या पोकळ्यांना अनुक्रमे अवदृढतानिका अवकाश आणि अवजालतानिका अवकाश असे म्हणतात. मेंदू आणि मेरुरज्जू पूर्णपणे भरीव नसून त्यांच्यात पोकळ्या असतात. मेंदूच्या विविध भागातील पोकळ्यांना मस्तिष्कनिलये, तर मेरुरज्जूमधील लांबट पोकळीला मेरुनाल म्हणतात. मस्तिष्कावरणे, मस्तिष्कनिलये व मेरुनाल यांच्यातील पोकळ्यांमध्ये मस्तिष्क-मेरू द्रव असतो. मस्तिष्कावरणे मेंदू आणि मेरुरज्जूचे संरक्षण करतात. मस्तिष्क-मेरू द्रव पोषक द्रव्ये पुरवितो आणि आघात शोषून संरक्षण करतो.
मेंदू : मानवी मेंदू मऊ असून पांढऱ्या अथवा करड्या रंगाचा असतो. त्याचे वजन १,३०० ते १,४०० ग्रॅ. असून घनफळ १,३०० ते १,५०० मिली. असते. मेंदूमध्ये सु.३० अब्ज (३०१०९) चेतापेशी असतात. मेंदूत दर मिनिटाला ७५० – १,००० मिली. रक्ताचे अभिसरण होते. मेंदूचे अग्रमस्तिष्क, मध्यमस्तिष्क आणि पश्चमस्तिष्क असे तीन भाग आहेत. अग्रमस्तिष्कामध्ये गंधपाली, प्रमस्तिष्क (प्रस्तिष्क गोलार्ध) आणि पारमस्तिष्क या तीन भागांचा समावेश होतो. प्रमस्तिष्काला मोठा मेंदू असेही म्हणतात. मध्यमस्तिष्कात दृकपालीची चार पिंडे व प्रमस्तिष्क पाद असे दोन भाग असतात. पश्चमस्तिष्कात अनुमस्तिष्क, अनुमस्तिष्क सेतू व मस्तिष्कपुच्छ (लंबमज्जा) असे तीन भाग असतात. मस्तिष्क गोलार्धाच्या बाह्य पृष्ठभागावर अनेक वळ्या असतात. दोन वळ्यांमधील खाचांना सीता आणि प्रत्येक वळीला संवेलक म्हणतात. दोन प्रस्तिष्क गोलार्ध एकमेकांना एका तंतुपट्टाने जोडलेले असतात.
मेंदू शरीरातील निरनिराळ्या कार्यांवर चेतापेशींद्वारे नियंत्रण ठेवून समन्वय साधतो. त्यामुळे सजीवांची वाढ व विकास होतो. गंधपालीद्वारे गंधज्ञान होते. प्रमस्तिष्कात स्मृती, विचार, कृती व प्रेरणा यांची उत्पत्ती होते. सर्व ऐच्छिक क्रियांचे नियंत्रण प्रमस्तिष्काद्वारे होते. पारमस्तिष्क हृदयगती व रक्तदाबावर नियंत्रण ठेवतो. दृकपाली डोके आणि डोळे यांच्या हालचाली नियंत्रित करतात. अनुमस्तिष्क शरीराचा तोल नियंत्रित करतो. तसेच चालणे, पळणे व बोलणे या क्रियांत सुसंगती ठेवतो. हृदयक्रिया, श्वसन, खोकणे, शिंकणे, गिळणे, अन्ननलिकेचे पुरस्सरण, उलटी करणे, आळस देणे, ग्रंथिस्राव इत्यादी अनैच्छिक क्रियांवर लंबमज्जा नियंत्रण ठेवते. लंबमज्जेला झालेली इजा प्राणघातक ठरते. प्रमस्तिष्कावर वाचा क्षेत्र, विचारप्रक्रिया क्षेत्र, हालचाल नियंत्रण क्षेत्र, स्पर्श क्षेत्र, श्रवण क्षेत्र, दृष्टी क्षेत्र इत्यादी संवेदनांची निरनिराळी क्षेत्रे असतात. मेंदूची डावी बाजू शरीराच्या उजव्या बाजूवर नियंत्रण ठेवते, तर उजवी बाजू शरीराच्या डाव्या बाजूवर नियंत्रण ठेवते.
मेरुरज्जू : मेंदूमधील लंबमज्जेचे रूपांतर मेरुरज्जूत होते. मानवी मेरुरज्जू ४२—४५ सेंमी. लांब आणि २ सेंमी. रुंद असतो. मेरुरज्जू मऊ, पांढरा, वरच्या बाजूने किंचित चपटा व नलिकेसारखा असतो. मेरुरज्जूच्या वक्राकार पृष्ठभागावर मध्यभागी दोन लांबट खाचा असून अधर बाजूची खाच अधिक खोल असते. मेरुरज्जू पाठीच्या कण्यातील मेरुनालीच्या (मणका नालीच्या) पोकळीत संरक्षित असतो. मेरुरज्जूपासून अग्रपादांना आणि पश्चपादांना चेता पाठविल्या जातात. मेरुरज्जू हा मेंदू आणि शरीराचे निरनिराळे भाग यांच्यामधील संपर्कमार्ग म्हणून काम करतो. मेरुरज्जू प्रतिक्षिप्त क्रियांवर नियंत्रण करून मेंदूवरील ताण कमी करतो.
परिघीय चेतासंस्था : ही संस्था मेंदूपासून निघालेल्या किंवा मेंदूपर्यंत येणाऱ्या चेता आणि मज्जारज्जूपासून निघालेल्या चेता यांनी बनलेली असते. या चेतांपैकी काही मायलिनसहित असतात, तर काही मायलिनविरहित असतात. या चेतासंस्थेत कर्पर चेता (मस्तिष्क चेता) आणि मेरुरज्जू चेता अशा दोन प्रकारच्या चेता असतात. कर्पर चेतांच्या १२ जोड्या व मेरुरज्जू चेतांच्या ३१ जोड्या असतात. कर्पर चेतांना I ते XII असे रोमन अंक दिलेले आहेत. कर्पर चेता संवेदी, प्रेरक आणि मिश्र अशा तीन प्रकारच्या असतात. मेरुरज्जू चेता या केवळ मिश्र प्रकारच्या असतात. परिघीय चेता शरीराच्या आपापल्या भागातील स्नायू व त्वचा यांना चेतापुरवठा करीत असतात.
स्वायत्त चेतासंस्था : हा परिघीय चेतासंस्थेचा विशेष भाग आहे. या चेतासंस्थेत चेतागंडिका आणि चेता यांचा समावेश होतो. चेतापेशीमधील अनेक पेशीकाय एकत्र येऊन चेतागंडिका तयार होतात. या संस्थेतील सर्व चेता प्रेरक असतात. चेतागंडिकांच्या स्थानांनुसार या संस्थेचे अनुकंपी चेतासंस्था आणि परानुकंपी चेतासंस्था असे प्रकार करतात. अनुकंपी चेतासंस्थेत चेतागंडिकाच्या दोन साखळ्या असतात. या साखळ्या पाठीच्या कण्याच्या (मेरुदंडाच्या) दोन्ही बाजूंना असतात. प्रत्येक साखळीत २१ चेतागंडिका असतात. या गंडिका मज्जारज्जू चेतांशी जोडलेल्या असतात. प्रत्येक गंडिकेपासून प्रेरक चेता निघतात. या चेता त्या भागातील अंतस्त्यांकडे जसे, हृदय, फूफ्फुसे, जठर, स्वादुपिंड, आतडी, वृक्क, वृषण, अंडाशय इत्यादींकडे जातात. परानुकंपी चेतासंस्थेत चेतागंडिका, काही मस्तिष्क चेतातंतू आणि काही मज्जारज्जू चेतातंतू यांचा समावेश असतो. यातील चेतागंडिका अंतस्त्यांच्या बाजूसच असतात.
हृदय, फुफ्फुसे अशा अंतस्त्यांवर अनुकंपी चेता आणि परानुकंपी चेता अशा दोन्ही चेतांचे नियंत्रण असते. शरीरातील अनैच्छिक क्रियांवर दुहेरी नियंत्रण असते. अनुकंपी चेता एखाद्या अंतस्त्यावर गतिवर्धनाचे कार्य करते तर परानुकंपी चेता गतिरोधनाचे कार्य करते. अशा दुहेरी नियमामुळे अंतस्त्यांचे कार्य घडून येते.
सर्व शरीरक्रिया या प्रतिक्षिप्त क्रिया असतात. या क्रिया जन्मजात आणि अवलंबी अशा दोन पद्धतीच्या असतात. प्रतिक्षिप्त क्रियेसाठी प्रतिक्षिप्त क्रिया मार्ग किंवा प्रतिक्षिप्त चाप असतो. हा मार्ग ज्ञानेंद्रिय, संवेदी चेता, सहयोगी चेता, प्रेरक चेता आणि परिणामकारक स्नायू अथवा ग्रंथी यांनी बनलेला असतो.
चेतापेशी आणि आवेगनिर्मिती : आवेगनिर्मिती आणि आवेगाचे वहन ही चेतापेशींची मुख्य कार्ये आहेत. ध्रुवता, वहनीयता आणि उत्तेजित होणे ही चेतापेशींची प्रमुख लक्षणे आहेत. चेतापेशी उत्तेजित झाली की आवेगनिर्मिती होते. जोपर्यंत चेतापेशीच्या अक्षतंतूमध्ये कोणताही आवेग निर्माण होत नाही, तोपर्यंत म्हणजे विश्राम स्थितीमध्ये अक्षतंतूच्या बाहेर धन आयनांची संख्या अधिक आणि आतमध्ये ऋण आयनांची संख्या अधिक असते. अशा वेळी अक्षतंतूंचे पटल विश्राम विभव (विद्युत दाब) -१७ मिलिव्होल्ट असते. पेशीपटलामध्ये असलेल्या सोडियम आणि पोटॅशियम या दोन प्रकारच्या आयनद्वारांमधून सोडियम आयन सतत बाहेर येत असतात आणि बाहेरील पोटॅशियम आयन सतत आत शिरत असतात.
वेदना, दाब, उष्णता, थंडी, रासायनिक किंवा अन्य कारणाने चेतापेशी उद्दीपित होतात. चेतापेशी उद्दीपित होते तेव्हा अक्षतंतूच्या बाहेरील सोडियम आयन आयनद्वारांमधून आत शिरतात आणि पोटॅशियम आयन बाहेर पडतात. सोडियम आणि पोटॅशियम आयनांच्या आतबाहेर होण्यामुळे विश्राम विभव +३५ मिलिव्होल्ट होते. या विभवाला क्रिया विभव म्हणतात. क्रिया विभवानंतर अक्षतंतुपटलातून आवेग पेशीकायापासून दूर वाहून नेला जातो. चेतापेशी ध्रुवित असल्याने क्रिया विभवाच्या दिशेनुसार चेतापेशींचे अभिवाही आणि अपवाही असे दोन प्रकार झाले आहेत. क्रिया विभव ३५ मिलिव्होल्टपेक्षा कमी असल्यास चेतापेशी उद्दीपित होत नाही.
संपर्कस्थानाच्या एका प्रकारात एका चेतापेशीचा अक्षतंतू आणि दुसऱ्या चेतापेशीची एक वृक्षिका एकमेकांच्या संपर्कात असतात. या चेतापेशींना अनुक्रमे संपर्कस्थानपूर्व चेतापेशी व संपर्कस्थानपश्चात चेतापेशी म्हणतात. संपर्कस्थानी या दोन चेतापेशींच्या पेशीपटलांमध्ये २-२० नॅनोमीटर (२ ते २० अब्जांश मीटर) अंतर असते. संपर्कस्थानाचे संपर्कस्थानपूर्व चेतापेशीचा अक्षतंतू व अक्षीय गुंडी आणि संपर्कस्थानपश्चात चेतापेशीची वृक्षिका असे तीन भाग असतात. आवेगनिर्मितीनंतर अक्षीय गुंडीत असलेल्या सूक्ष्म पुटिकां
तील रसायने पारेषित होतात. या रसायनांमध्ये प्रामुख्याने असिटिल कोलीन व अड्रेनॅलीन ही रसायने असतात. या रसायनांमार्फत संपर्कस्थानपूर्व चेतापेशीमधील आवेग संपर्कस्थानपश्चात चेतापेशी पटलावर जातो. ही पेशी उद्दीपित होते आणि अशा प्रकारे आवेगाचे वहन घडून येते.
शरीरावर नियंत्रण ठेवणे हे चेतासंस्थेचे मुख्य कार्य आहे. संवेदी इंद्रियांद्वारे पर्यावरणातील माहिती गोळा करणे, ही माहिती सांकेतिक स्वरूपात चेतासंस्थेकडे पाठविणे, माहितीवर प्रक्रिया करून त्यानुसार कोणता प्रतिसाद द्यावा, हे निश्चित करणे आणि स्नायूंना व ग्रंथींना या प्रतिसादानुसार कृतिशील होण्यासाठी संदेश पाठविणे अशा प्रकारे चेतासंस्थेचे कार्य घडते. अशी ही जटिल चेतासंस्था उत्क्रांत झाल्यामुळे प्राण्यांच्या विविध जातींना दृष्टी, गुंतागुंतीच्या सामाजिक आंतरक्रिया, इंद्रियांमध्ये वेगाने घडून येणारे समन्वय आणि एकाच क्षणाला अनेक संदेशांमध्ये साधावयाचा ताळमेळ इत्यादी बाबी शक्य झाल्या आहेत. मानवामध्ये चेतासंस्था प्रगत झाल्यामुळे मानवी समाजात भाषा, संकल्पनांचे अमूर्त प्रकटीकरण, संस्कृतींची देवाणघेवाण आणि इतर अनेक बाबी शक्य झाल्या आहेत.
