Forma elementară de organizare funcțională a celulelor nervoase este arcul reflex, prin care devine posibilă cea mai simplă modalitate de adaptare a unui organism viu la mediul înconjurător și anume actul reflex.
Arcul reflex reprezintă în esență un sistem cibernetic cu reacție inversă ce este alcătuit din următoarele componente generice:
- receptorul, care transformă un stimul exterior în semnal electro-chimic
- calea aferentă, ce transmite semnalul purtător de informație către componenta de procesare
- centrul nervos, ce prelucrează semnalul-informație și generează un semnal de comandă
- calea eferentă care transmite semnalul de comandă spre componenta de execuție
- efectorul, care execută comanda primită de la centrul nervos
- calea aferentă inversă ce transmite spre centrul nervos informația privind modul în care efectorul a îndeplinit comanda primită, permițând eventuale corecții
De exemplu, atunci când ne apropiem din greșeală degetul de flacăra unei lumânări, celulele din zona de țesut dermic afectat eliberează o substanță chimică cu rol de moderator care activează un neuron senzitiv, cu rol de receptor, iar acesta generează impulsuri nervoase purtătoare ale „senzației de durere”.
Calea aferentă (ascendentă) este reprezentată de axonul neuronului senzitiv, ce dirijează impulsul nervos către un neuron de asociație aflat în măduva spinări.
Acesta, fiind conectat și cu alți neuroni senzitivi ce inervează „zona avariată”, integrează toate celelalte impulsuri ale „senzației de durere” și le transmite unui neuron efector, dispus de asemenea în măduva spinării, care elaborează comanda de retragere a mâinii afectate de arsură.
Cei doi neuroni din măduva spinării și anume neuronul de asociație și cel efector îndeplinesc rolul de centru nervos.
Calea eferentă (descendentă) este reprezentată de axonul neuronului efector care transmite comanda fibrelor nervoase implicate în mișcarea reflexă de retragere a mâinii.
Iar la final, un neuron somato-senzitiv din zona afectată de arsură, transformă stimulii mecanici de poziție corporală în impulsuri nervoase, care reprezintă calea aferentă inversă (ascendentă) prin care se comunică neuronului efector să întrerupă comanda, atunci când mâna s-a îndepărtat deja de flacără.
Episodul precedent descrie mecanismul electro-chimic prin care celula nervoasă asigură colectarea, prelucrarea și transmiterea informației.
Episodul următor prezintă o altă formă funcțională de organizare a celulelor nervoase și anume „centrul nervos”.