กายวิภาคคร่าว ๆ

สมองของผู้ใหญ่หนักโดยเฉลี่ย 1.2-1.4 กก. นับเป็นเพียงแค่ 2% ของน้ำหนักร่างกาย[11][12]มีปริมาตรราว ๆ 1,260 ซม3 ในชาย และ 1,130 ซม3 ในหญิงแต่ก็จะต่างกันมากในบุคคลต่าง ๆ[13]ความแตกต่างทางประสาทระหว่างเพศไม่พบว่าสัมพันธ์อย่างชัดเจนกับระดับเชาวน์ปัญญาหรือค่าวัดประสิทธิภาพทางประชานอื่น ๆ[14]

สมองใหญ่ประกอบด้วยซีกสมองสองข้าง เป็นส่วนใหญ่สุดของสมองและอยู่ทับโครงสร้างสมองอื่น ๆ[15]ส่วนนอกของซีกสมองคือ เปลือกสมอง เป็นเนื้อเทาซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่วางเป็นชั้น ๆ สมองแต่ละซีกจะแบ่งออกเป็น 4 กลีบ คือ กลีบหน้า กลีบข้าง กลีบขมับ และกลีบท้ายทอย[16]นักวิชาการบางพวกจัดว่ามีกลีบสมองอีก 3 กลีบคือ กลีบกลาง (central lobe) กลีบลิมบิก (limbic lobe) และกลีบอินซูลา (insular lobe)[17]สมองกลีบกลางประกอบด้วย precentral gyrus และ postcentral gyrus และจัดว่าเป็นกลีบสมองก็เพราะมีหน้าที่ต่างหาก[17][18]

ก้านสมอง ซึ่งเหมือนกับก้านไม้ ต่อออกจากสมองใหญ่ทางข้างใต้โดยเริ่มต้นเป็นสมองส่วนกลางก้านสมองรวมสมองส่วนกลาง พอนส์ และก้านสมองส่วนท้ายหลังก้านสมองเป็นสมองน้อย[15]สมองใหญ่ ก้านสมอง สมองน้อย และไขสันหลังจะปกคลุมด้วยเยื่อหุ้ม 3 ชั้นที่เรียกว่า เยื่อหุ้มสมอง (meninges)ชั้นบนสุดเป็นเยื่อดูราที่แข็งสุดชั้นกลางเป็นเยื่ออะแร็กนอยด์ และชั้นบางสุดและในสุดเป็นเยื่อเพียระหว่างเยื่ออะแร็กนอยด์กับเยื่อเพียมีช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space)[upper-alpha 7]และ subarachnoid cistern[upper-alpha 8]ซึ่งมีน้ำหล่อสมองไขสันหลัง[20]เยื่อชั้นนอกสุดของเปลือกสมองเป็นเยื่อฐาน (basement membrane) ของเยื่อเพีย ซึ่งเรียกว่า glia limitans เป็นส่วนสำคัญของตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง[21]สมองที่ยังเป็นอยู่นิ่มมาก มีลักษณะคล้ายวุ้นคล้ายกับเต้าหู้อ่อน[22]ชั้นเซลล์ประสาทต่าง ๆ ที่เปลือกสมองรวมกันเป็นเนื้อเทาของสมองใหญ่โดยมาก แม้จะเรียกว่าเนื้อเทา แต่ที่ยังเป็นอยู่ก็มีสีชมพูจนถึงสีเนื้อโดยหลอดเลือดฝอยและตัวเซลล์ประสาทเป็นเหตุ[23]ส่วนเขตใต้เปลือกสมองซึ่งลึกกว่าเป็นแอกซอนหุ้มปลอกไมอีลินรวมกันเป็นเนื้อขาว[15]เนื้อขาวมีปริมาตรประมาณครึ่งหนึ่งของสมอง[24]

สมองใหญ่

รอยนูน (gyrus) และร่อง (sulcus) หลัก ๆ ที่ผิวด้านข้าง (lateral) ของเปลือกสมองสมองกลีบต่าง ๆ

สมองใหญ่เป็นส่วนใหญ่สุดในสมอง แบ่งออกเป็นซีกซ้ายขวาโดยเกือบสมมาตรกัน แบ่งด้วยร่องลึกที่เรียกว่าร่องตามยาว (longitudinal fissure)[25]ความไม่สมมาตรระหว่างซีกสมองเรียกว่า petalia[upper-alpha 9][27]ซีกสมองซ้ายขวาเชื่อมกันด้วยเส้นเชื่อมประสาท (commissure) ต่าง ๆ ที่ข้ามร่องตามยาวโดยมีคอร์ปัสคาโลซัมเป็นเส้นใหญ่สุด[15]สมองแต่ละซีกนิยมแบ่งออกเป็น 4 กลีบ คือกลีบหน้า กลีบข้าง กลีบขมับ และกลีบท้ายทอย โดยตั้งชื่อตามกระดูกกะโหลกศีรษะที่ปิดปกป้องสมองกลีบนั้น ๆ[16]สมองแต่ละกลีบจะสัมพันธ์กับหน้าที่โดยเฉพาะ 1-2 อย่างแต่ก็มีหน้าที่ซึ่งคาบเกี่ยวกันด้วย[28]ผิวสมองจะพับไปมาทำให้เกิดรอยนูน (gyrus) และร่อง (sulcus) ซึ่งบางส่วนอาจตั้งชื่อตามตำแหน่ง เช่น frontal gyrus ที่สมองกลีบหน้า และร่องกลางซึ่งแบ่งกลางซีกสมองแต่ละข้าง[29]

ส่วนนอกสุดของสมองใหญ่เป็นเปลือกสมอง เป็นเนื้อเทาที่จัดเป็นชั้น ๆหนา 2-4 มม. พับเข้าไปลึกทำให้เห็นเป็นหยัก ๆ[30]ใต้เปลือกสมองเป็นเนื้อเทาของสมองใหญ่เปลือกสมองส่วนใหญ่สุดก็คือคอร์เทกซ์ใหม่ (neocortex) ซึ่งมีเซลล์จัดเป็น 6 ชั้นเปลือกสมองส่วนที่เหลือเป็นอัลโลคอร์เทกซ์ (allocortex) ซึ่งมีชั้นเซลล์ประสาท 3-4 ชั้น[15]

เปลือกสมองได้แบ่งตามการทำงานออกเป็นราว ๆ 50 ส่วนที่เรียกว่า บริเวณบรอดมันน์ (Brodmann's areas)ซึ่งเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์[31]เปลือกสมองสามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก ๆ ตามหน้าที่ได้ คือ คอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) และคอร์เทกซ์รับความรู้สึก (sensory cortex)[32]คอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ (primary motor cortex) ซึ่งส่งแอกซอนลงไปยังเซลล์ประสาทสั่งการในก้านสมองและไขสันหลัง อยู่ด้านหลังของสมองกลีบหน้า อยู่ด้านหน้าก่อนบริเวณรับรู้ความรู้สึกทางกาย (somatosensory area)

บริเวณรับรู้ความรู้สึกปฐมภูมิต่าง ๆ (primary sensory areas) รับข้อมูลจากประสาทรับความรู้สึก (sensory nerve) และลำเส้นใยประสาทอื่น ๆ โดยผ่านนิวเคลียสประสาทรีเลย์ภายในทาลามัสบริเวณรับรู้ความรู้สึกปฐมภูมิรวมคอร์เทกซ์ส่วนการเห็น (visual cortex) ในสมองกลีบท้ายทอย, คอร์เทกซ์ส่วนการได้ยิน (auditory cortex) ในส่วนต่าง ๆ ของสมองกลีบขมับและคอร์เทกซ์อินซูลา และคอร์เทกซ์รับรู้ความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex) ในสมองกลีบข้าง

เปลือกสมองที่เหลือจาก 2 ส่วนหลักนั้นเรียกว่าบริเวณประสาทสัมพันธ์ (association areas)ซึ่งได้รับกระแสประสาทจากศูนย์ประสาทรับความรู้สึกและสมองส่วนล่าง มีหน้าที่แปลผลทางประชานที่ซับซ้อนเพื่อให้เกิดการรับรู้ ความคิด และการตัดสินใจ[33]

หน้าที่หลักของสมองกลีบหน้าจะเกี่ยวกับการใส่ใจ การเฟ้นหานัยทางนามธรรม[upper-alpha 3] พฤติกรรม การแก้ปัญหา การตอบสนองทางกาย และบุคลิกภาพ[34][35]สมองกลีบท้ายทอยเป็นกลีบเล็กสุดมีหน้าที่แปลผลเพื่อการรับรู้ทางตา แปรรูปในนานามิติ[upper-alpha 4] แปลผลการเคลื่อนไหว และการรู้จำสี[34][35]มีกลีบย่อยที่ยิ่งเล็กกว่าในกลีบท้ายทอยที่เรียกว่า cuneusส่วนสมองกลีบขมับมีหน้าที่เกี่ยวกับความจำทางหูและทางตา ภาษา บางส่วนของการได้ยินและการพูด[34]

รอยพับของเปลือกสมองและเนื้อขาวในศีรษะที่แบ่งครึ่งในแนวราบ

สมองใหญ่มีโพรงสมองต่าง ๆ ที่ผลิตน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) ที่ไหลเวียนใต้คอร์ปัสคาโลซัมเป็น septum pellucidum คือเยื่อบาง ๆ รูปสามเหลี่ยมแนวตั้งที่แยกโพรงสมองข้างซีกซ้ายจากขวาใต้โพรงสมองข้างเป็นทาลามัส และด้านหน้าข้างใต้ของมันก็เป็นไฮโปทาลามัสใต้ไฮโปทาลามัสเป็นต่อมใต้สมองหลังทาลามัสเป็นก้านสมอง[36]

basal ganglia หรือเรียกด้วยว่า basal nuclei เป็นชุดโครงสร้างที่อยู่ลึกในสมอง มีหน้าที่ควบคุมพฤติกรรมและการเคลื่อนไหว[37]โดยองค์ประกอบใหญ่สุดก็คือ striatum องค์ประกอบอื่น ๆ รวมทั้ง globus pallidus, substantia nigra และ subthalamic nucleus[37]ด้านบน (dorsal) ส่วนหนึ่งของ striatum เป็น putamen และ globus pallidus ที่แยกต่างหากกับโพรงสมองข้างและทาลามัสด้วย internal capsule ส่วน caudate nucleus จะยืดตัวไปรอบ ๆ แล้วต่อชิดกับโพรงสมองข้างทางด้านนอก[38]ส่วนลึกสุดของร่องข้าง (lateral sulcus) ระหว่างคอร์เทกซ์อินซูลากับ striatum เป็นแผ่นเซลล์ประสาทบาง ๆ ที่เรียกว่า claustrum[39]

ใต้ striatum ด้านหน้าเป็นโครงสร้างของ basal forebrain จำนวนหนึ่งรวมทั้ง nucleus accumbens, nucleus basalis, diagonal band of Broca, substantia innominata และ medial septal nucleusเป็นโครงสร้างสำคัญที่ผลิตสารสื่อประสาทคือ acetylcholine (ACh) ซึ่งแพร่กระจายไปอย่างกว้างขวางในสมองดังนั้น basal forebrain โดยเฉพาะ nucleus basalis จึงจัดว่า เป็นโครงสร้างสื่อประสาทแบบ cholinergic (คือสื่อด้วย ACh) หลักของระบบประสาทกลางซึ่งส่งไปยัง striatum และคอร์เทกซ์ใหม่[40]

สมองน้อย

สมองมนุษย์มองจากด้านล่าง แสดงสมองน้อยและก้านสมอง

สมองน้อยแบ่งออกเป็นกลีบหน้า (anterior lobe) กลีบหลัง (posterior lobe) และ flocculonodular lobe[41]กลีบหน้าและหลังเชื่อมกันตรงกลางด้วย cerebellar vermis[42]เปลือกสมองน้อยด้านนอกบางกว่าเปลือกสมองใหญ่มาก และมีรอยพับแคบ ๆ เป็นแนวตัดขวางจำนวนมาก[42] ซึ่งทำให้ดูต่างกับสมองส่วนอื่น ๆเมื่อมองจากด้านล่างระหว่างกลีบสองกลีบก็จะเห็นกลีบที่สามคือ flocculonodular lobe[43]สมองน้อยอยู่ที่ด้านหลังของโพรงกะโหลกศีรษะ (posterior cranial fossa) อยู่ใต้สมองกลีบท้ายทอย โดยแยกจากมันด้วยแผ่นใยประสาท cerebellar tentorium[44]

สมองน้อยเชื่อมกับสมองส่วนกลางของก้านสมองด้วยเนื้อขาว superior cerebellar peduncle, เชื่อมกับพอนส์ด้วย middle cerebellar peduncle และเชื่อมกับก้านสมองส่วนท้ายด้วย inferior cerebellar peduncle[42]สมองน้อยประกอบด้วยแกนในที่เป็นเนื้อขาวและคอร์เทกซ์นอกที่เป็นเนื้อเทาซึ่งพับไว้เป็นอย่างดี[44]กลีบหน้าหลังของสมองน้อยดูเหมือนจะมีหน้าที่ประสานและทำให้ราบรื่นซึ่งการเคลื่อนไหว (motor movement) ที่ซับซ้อน และ flocculonodular lobe มีหน้าที่เกี่ยวกับการทรงตัว[45]โดยอาจมีหน้าที่อย่างอื่นทางประชาน พฤติกรรม และการเคลื่อนไหวที่นักวิชาการยังไม่เห็นพ้องกัน[46]

ก้านสมอง

ก้านสมองอยู่ใต้สมองใหญ่ ประกอบด้วยสมองส่วนกลาง พอนส์ และก้านสมองส่วนท้ายอยู่ที่ด้านหลังของกะโหลกศีรษะ (posterior cranial fossa) ตั้งอยู่ที่ฐานกะโหลกซึ่งเรียกว่า clivus[upper-alpha 10] และเอียงลงไปยุติที่ฟอราเมนแมกนัม ซึ่งเป็นช่องใหญ่ในกระดูกท้ายทอยส่วนที่ยื่นลงออกจากส่วนนี้เรียกว่า ไขสันหลัง[48]ซึ่งป้องกันด้วยกระดูกสันหลัง

เส้นประสาทสมอง 10 คู่จาก 12 คู่[upper-alpha 11]ออกมาจากก้านสมองโดยตรง[48]ก้านสมองยังมีนิวเคลียสประสาทสมอง (cranial nerve nucleus) นิวเคลียสประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nerve nucleus) และนิวเคลียสประสาทที่มีหน้าที่ควบคุมกระบวนการสำคัญต่าง ๆ รวมทั้งการหายใจ การเคลื่อนไหวของตา และการทรงตัว[49][48]ส่วน reticular formation ซึ่งเป็นเครือข่ายนิวเคลียสประสาทซึ่งไร้ขอบเขตที่ชัดเจน ทอดไปตามยาวของก้านสมองทั้งหมด[48]ลำเส้นใยประสาทหลายลำ ซึ่งส่งข้อมูลจากเปลือกสมองไปยังร่างกายที่เหลือและลำเส้นใยประสาทจากร่างกายที่ส่งไปยังเปลือกสมอง ล้วนผ่านก้านสมอง[48]

จุลกายวิภาค (microanatomy)

สมองมนุษย์โดยหลักประกอบด้วยเซลล์ประสาท เซลล์เกลีย เซลล์ต้นกำเนิดประสาท (neural stem cell) และหลอดเลือดประเภทเซลล์ประสาทรวมทั้งอินเตอร์นิวรอน, เซลล์พีระมิดรวมทั้งเซลล์เบ็ตซ์, เซลล์ประสาทสั่งการ (เซลล์สั่งการบนและล่าง) และเซลล์เพอร์คินจีในสมองน้อยเซลล์เบ็ตซ์ใหญ่สุดโดยขนาด[50] โดยอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ถึง 100 ไมโครเมตร[51]สมองมนุษย์ผู้ใหญ่ประเมินว่ามีเซลล์ประสาท 86,000±8,000 ล้านตัว โดยมีเซลล์อื่น ๆ นอกเหนือจากนั้นประมาณเท่า ๆ กัน คือ 85,000±10,000 ล้านตัว[52]โดยเซลล์ประสาท 16,000 ล้านตัว (19%) อยู่ในเปลือกสมอง และ 69,000 ล้านตัว (80%) อยู่ในสมองน้อย[12][52]

ประเภทต่าง ๆ ของเซลล์เกลียคือแอสโทรไซต์ (รวม Bergmann glia[upper-alpha 12] ในสมองน้อย), โอลิโกเดนโดรไซต์, ependymal cell[upper-alpha 13](รวม tanycyte[upper-alpha 14]), radial glial cell[upper-alpha 15], microglia[upper-alpha 16] และประเภทย่อยของ oligodendrocyte progenitor cell ในบรรดาเซลล์เกลีย แอสโทรไซต์ใหญ่สุดเป็นเซลล์รูปดาว[upper-alpha 17]ที่มีส่วนยื่นจำนวนมากออกจากตัวส่วนยื่นบางส่วนไปยุติติดกับผนังหลอดเลือดฝอย[66]เยื่อ glia limitans ใต้เยื่อเพียเหนือเปลือกสมองทำมาจากปลายส่วนยื่นของแอสโทรไซต์ มีหน้าที่อย่างหนึ่งคือบรรจุเซลล์สมองไว้[21]

แมสต์เซลล์เป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ทำการเป็นส่วนของระบบภูมิคุ้มกันทางประสาท (neuroimmune system) ในสมอง[67]โดยอยู่ในโครงสร้างต่าง ๆ มีเยื่อหุ้มสมองเป็นต้น[67]มันอำนวยการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในระบบประสาทต่อการอักเสบและช่วยบำรุงรักษาตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง (BBB) โดยเฉพาะในบริเวณสมองที่ไม่มี BBB[67][68]มันทำหน้าที่ทั่วไปที่คล้ายกันทั้งในร่างกายและในระบบประสาทกลาง เช่น ก่อและควบคุมการตอบสนองเป็นอาการแพ้ ตอบสนองทางภูมิคุ้มกันทั้งแบบโดยกำเนิดและแบบปรับตัว หน้าที่เกี่ยวกับภูมิต้านตนเองและการอักเสบ[67]มันทำหน้าที่เป็นเซลล์ปฏิบัติงาน (effector cell) หลัก[upper-alpha 18]ที่ทำให้จุลชีพก่อโรคมีผลต่อการส่งสัญญาณทางเคมีชีวภาพระหว่างทางเดินอาหารกับระบบประสาทกลางได้[upper-alpha 19][69][70]

ยีนประมาณ 400 ยีนพบเฉพาะแต่ในสมองเซลล์ประสาททั้งหมดแสดงออกยีน ELAVL3 เซลล์พีระมิดแสดงออกยีน NRGN และ REEP2อินเตอร์นิวรอนแสดงออกยีน GAD1 ซึ่งจำเป็นในชีวสังเคราะห์ของสารสื่อประสาทกาบาโปรตีนที่เซลล์เกลียแสดงออกรวมโปรตีนที่ใช้เป็นตัวบ่งชี้แอสโทรไซต์คือ GFAP และ S100Bโอลิโกเดนโดรไซต์แสดงออกโปรตีน MBP และแสดงออก transcription factor คือ OLIG2[71]

น้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid)

น้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) ไหลเวียนอยู่ในช่องรอบ ๆ และภายในสมอง

น้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid ตัวย่อ CSF) เป็นน้ำ transcellular fluid[upper-alpha 20]ที่ไหลเวียนรอบสมองในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) ในระบบโพรงสมอง และในช่องกลาง (central canal)[upper-alpha 21]ของไขสันหลังและยังมีอยู่ในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) ที่เรียกว่า subarachnoid cisterns[upper-alpha 8] อีกด้วย[73]โพรงสมองทั้งสี่ คือโพรงสมองข้างทั้งคู่ โพรงสมองที่สาม และโพรงสมองที่สี่ล้วนมีข่ายหลอดเลือดสมอง (choroid plexus) ที่ผลิตน้ำหล่อสมองไขสันหลัง[74]

โพรงสมองที่สามอยู่ที่แนวกลาง (midline) และเชื่อมกับโพรงสมองข้างด้วยช่องระหว่างโพรงสมองคือ interventricular foramina[73]ท่อเดี่ยวคือ cerebral aqueduct ที่อยู่ระหว่างพอนส์กับสมองน้อย เชื่อมโพรงสมองที่สามกับที่สี่[75]ช่องสามช่อง คือรูด้านใน (medial aperture) และรูด้านข้าง (lateral aperture) สองข้าง ระบาย CFS ออกจากโพรงสมองที่สี่เข้าไปใน cisterna magna ซึ่งเป็น cistern หลักอันหนึ่งจากจุดนี้ CSF จะไหลเวียนรอบสมองและไขสันหลังในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ซึ่งอยู่ระหว่างเยื่ออะแร็กนอยด์กับเยื่อเพีย[73]ณ ขณะใดขณะหนึ่ง จะมี CSF ประมาณ 150 มล. โดยมากภายในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์CSF จะสร้างใหม่และดูดคืนอยู่ตลอดเวลาโดยจะเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดทุก ๆ 5-6 ชม.[73]

ระบบระบายน้ำเหลืองในสมองเรียกว่า glymphatic system (ระบบน้ำเหลืองในประสาท)[upper-alpha 22][77][78][79]ทางเดินของระบบน้ำเหลืองในประสาททั่วสมองรวมทางระบายน้ำของ CSF และหลอดน้ำเหลืองในเยื่อสมอง (meningeal lymphatic vessel)[upper-alpha 23]ซึ่งวิ่งขนานไปกับโพรงหลอดเลือดดำในเยื่อดูรา (dural sinus)[upper-alpha 24]กับหลอดเลือดสมอง[83][84]ระบบนี้ระบายสารน้ำแทรกจากเนื้อเยื่อในสมอง[84]

ระบบเลือด

หลอดเลือดสองหลอดมาบรรจบกันที่ circle of Willisผังแสดงรายละเอียดของเยื่อหุ้มสมองชั้นนอก ๆ กับหลอดเลือดที่ส่งไปเลี้ยง

หลอดเลือดแดง internal carotid arteries[upper-alpha 25]ส่งเลือดซึ่งมีออกซิเจนไปที่ด้านหน้าของสมอง ส่วนหลอดเลือดแดง vertebral arteries ส่งเลือดไปที่ด้านหลัง[85]หลอดเลือดสองส่วนนี้มาบรรจบกันที่ circle of Willis อันเป็นวงแหวนเชื่อมหลอดเลือดแดงซึ่งอยู่ในช่อง interpeduncular cistern[upper-alpha 26]ระหว่างสมองส่วนกลางกับพอนส์[86]

หลอดเลือดแดง internal carotid arteries เป็นสาขาของ common carotid arteriesซึ่งเข้าไปในกระดูกหุ้มสมองผ่านช่องแครอทิด (carotid canal)[upper-alpha 27]วิ่งผ่านโพรงหลอดเลือดดำใต้ฐานสมอง (cavernous sinus) แล้วเข้าไปในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์[87]ต่อจากนั้นเข้าไปใน circle of Willis แล้วแตกสาขาออกมาเป็น anterior cerebral arteries สองเส้นทั้งสองเส้นวิ่งมาทางด้านหน้าแล้วขึ้นไปตามร่องตามยาว (longitudinal fissure) ซึ่งส่งเลือดไปที่ด้านหน้าและแนวกลาง (midline) ของสมอง[88]เส้นเลือดเล็กคือ anterior communicating artery หนึ่งเส้นหรือมากกว่านั้นจะเป็นตัวเชื่อม anterior cerebral artery สองเส้นหลังจากที่แยกออกเป็นสาขาไม่นาน[88]ส่วนเส้นเลือดหลักคือ internal carotid artery ก็จะมุ่งหน้าต่อไปโดยเรียกว่า middle cerebral arteryและวิ่งไปทางด้านข้างตามกระดูกสฟีนอยด์ของเบ้าตา ขึ้นไปถึงคอร์เทกซ์อินซูลา แล้วแตกออกเป็นสาขาสุดท้าย ๆ โดยตลอดเส้นก็มีสาขาแตกออกไป ๆ ด้วย[87]

เส้นเลือดแดง vertebral artery เป็นสาขาที่แตกออกจากเส้นเลือดแดง subclavian artery ทั้งทางกายซีกซ้ายและซีกขวาแล้วขึ้นผ่านช่องตามขวาง (transverse foramina)[upper-alpha 28]ของกระดูกคอ (cervical vertebrae) 6 ข้อ แล้วเข้าไปในโพรงกะโหลกผ่านช่องฟอราเมนแมกนัม แต่ละเส้นจะอยู่ทางข้างของตน ๆ ข้างก้านสมองส่วนท้าย (เมดัลลา)แต่ละข้างจะแตกสาขาเป็นเส้นเลือดสาขาหนึ่งใน 3 สาขาที่ส่งไปเลี้ยงสมองน้อย คือ posterior inferior cerebellar arteryเส้นเลือด vertebral artery จากสองข้างจะเชื่อมกันทางด้านหน้าตรงกลางของเมดัลลากลายเป็นเส้นเลือด basilar artery ซึ่งส่งสาขาต่าง ๆ ไปเลี้ยงเมดัลลาและพอนส์ และส่งสาขาอีกสองสาขา คือ anterior inferior cerebellar artery และ superior cerebellar artery ไปเลี้ยงสมองน้อย[89]ในที่สุด basilar artery จะแยกออกเป็น posterior cerebral artery สองเส้นซึ่งวิ่งตัดออกไปทางด้านข้าง วนข้าง superior cerebellar peduncle[upper-alpha 29]ไปตามส่วนบนของ cerebellar tentorium[upper-alpha 30]แล้วแตกสาขาส่งเไปเลี้ยงสมองกลีบขมับและกลีบท้ายทอย[89]posterior cerebral artery แต่ละเส้นจะส่งสาขา posterior communicating artery ไปเชื่อมกับ internal carotid artery

การระบายเลือด

เส้นเลือดดำ cerebral vein ระบายเลือดที่ไม่มีออกซิเจนออกจากสมองสมองมีเครือข่ายเส้นเลือดดำหลัก ๆ สองเครือข่าย คือ superior cerebral veins[upper-alpha 31]ที่ผิวของสมองใหญ่ซึ่งมีสาขา 3 สาขา และ internal cerebral veinsเครือข่ายทั้งสองมีเส้นเลือดดำที่เชื่อมกัน[upper-alpha 32][90]เส้นเลือดดำต่าง ๆ ในสมองระบายเลือดลงในโพรงหลอดเลือดดำในเยื่อดูรา[upper-alpha 24] ที่ใหญ่กว่า ซึ่งปกติอยู่ระหว่างชั้นของเยื่อดูราที่ปกคลุมกะโหลกอยู่[91]เลือดจากสมองน้อยและสมองส่วนกลางระบายลงใน great cerebral veinส่วนเลือดจากก้านสมองส่วนท้ายและพอนส์ระบายลงในที่ต่าง ๆ กัน คืออาจลงที่ spinal vein หรือ ใน cerebral vein ที่อยู่ติดกัน[90]

เลือดในส่วนลึกของสมองระบายผ่าน venous plexus ลงในโพรงหลอดเลือดดำใต้ฐานสมอง (cavernous sinus) ด้านหน้า, ลงในโพรง superior petrosal sinus กับ inferior petrosal sinus ด้านข้าง และลงในโพรง inferior sagittal sinus ด้านหลัง[91]เลือดในส่วนนอกของสมองระบายลงในโพรงใหญ่คือ superior sagittal sinus ซึ่งอยู่ที่แนวกลาง (midline) เหนือสมองเลือดจากโพรงนี้รวมเข้ากับเลือดในโพรง straight sinus ณ confluence of sinuses[upper-alpha 33][91]

เลือดจากจุดนี้ระบายลงในโพรง transverse sinus ทางซ้ายและขวา[91]แล้วระบายลงในโพรง sigmoid sinus ซึ่งได้เลือดจากโพรงหลอดเลือดดำใต้ฐานสมอง, superior petrosal sinus และ inferior petrosal sinusโดย sigmoid sinus ก็ระบายลงในหลอดเลือดดำใหญ่ คือ internal jugular vein[upper-alpha 1]ต่อไป[91][90]

ตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง (BBB)

เส้นเลือดแดงที่ใหญ่กว่าในสมองล้วนส่งเลือดให้กับหลอดเลือดฝอยที่เล็กกว่าหลอดเลือดเล็กสุดในสมองเหล่านี้ บุด้วยเซลล์ที่ยึดติดกันด้วยไทต์จังก์ชัน ดังนั้น น้ำจึงไม่สามารถซึมหรือรั่วออกในระดับเดียวกับที่เกิดในหลอดเลือดฝอยที่อื่น ๆ นี่เรียกว่า ตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง (BBB)[68]เซลล์บุเส้นเลือดฝอยคือ pericyte[upper-alpha 34]มีบทบาทสำคัญในการสร้างไทต์จังก์ชัน[93]แม้ BBB จะไม่ให้โมเลกุลขนาดใหญ่ซึมผ่าน แต่ก็ยังให้น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน และสารละลายในไขมัน (รวมทั้งยาระงับความรู้สึกและแอลกอฮอล์) ซึมผ่านได้โดยมาก[68]BBB ไม่มีที่ circumventricular organs[upper-alpha 6] ซึ่งเป็นโครงสร้างต่าง ๆ ในสมองที่ต้องตอบสนองต่อความเปลี่ยนแปลงทางเคมีของน้ำในร่างกาย เช่น ต่อมไพเนียล, area postrema[upper-alpha 35] และบางส่วนของไฮโปทาลามัส[68]มีตั้วกั้นระหว่างเลือดกับน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (blood-CSF barrier)[upper-alpha 36]ที่ทำหน้าที่คล้าย BBB แต่อำนวยการขนส่งสารที่ต่างกันเข้าไปในสมองได้เพราะมีลักษณะโครงสร้างที่ต่างกัน[68][94]