1. Các nơron trong tuỷ
Chất xám của tuỷ sống có khoảng 10 triệu nơron và gồm các loại sau:
+ Nơron liên hợp (nơron trung gian): có thân nằm ở sừng sau với chức năng:
- Liên lạc (nối) tế bào thần kinh cảm giác với nơron vận động của cùng một bên hay khác bên tuỷ sống (số nơron liên hợp có sợi trục ngắn).
- Liên lạc tuỷ sống với các phần của não bộ (số nơron liên hợp có sợi trục dài). Tuỳ theo chức năng nơron trung gian có 2 loại: nơron hưng phấn và nơron ức chế.
+ Nơron vận động: có thân nằm ở sừng trước tuỷ sống. Sợi trục của nó làm nên rễ trước hay rễ thần kinh vận động dẫn truyền lệnh trả lời kích thích tới cơ quan thừa hành.
+ Nơron dinh dưỡng: có thân nằm ở sừng bên, các thân này làm thành trung ương của hệ thần kinh thực vật tính. Sợi trục của nơron này đi ra khỏi tuỷ sống cùng với sợi trục của nơron vận động trong rễ trước, sau đó mới tách ra và phân nhánh đến các nội quan, các tuyến, các mạch.
2. Chức năng điều khiển
Trong tuỷ sống có:
+ Các trung khu thần kinh điều khiển các phản xạ vận động của tất cả các cơ bắp ở đầu (trừ cơ mặt), thân mình và tứ chi.
+ Các trung khu thuộc hệ thần kinh thực vật tính, điều khiển các hoạt động dinh dưỡng như vận mạch, tiết dịch, bài tiết, tiểu tiện, đại tiện...
Các trung khu thần kinh của tuỷ sống ít nhiều chịu sự chi phối của các phần cao cấp hơn trong hệ thần kinh trung ương. Các phản xạ do tuỷ sống điều kiện là các phản xạ không điều kiện và gồm các
loại cơ bản sau:
+ Phản xạ gấp: khi kích thích vào da sẽ gây phản xạ co các cơ gấp. Phản xạ này còn xảy ra trong các động tác đi, chạy, nhảy.
+ Phản xạ duỗi: đó là sự co các cơ duỗi (những cơ đối lập với các cơ gấp). Phản xạ này là cơ sở của các động tác đi, chạy, dậm nhảy.
Người ta thường dùng các phản xạ tuỷ để chẩn đoán chức năng của tuỷ sống như phản xạ khớp gối (phản xạ xương bánh chè), phản xạ gân Achile, phản xạ Babinski (phản xạ bàn chân).
3. Chức năng dẫn truyền
Chất trắng của tuỷ sống do sợi trục của các tế bào thần kinh tạo nên là đường dẫn truyền và bao gồm: đường dẫn truyền cảm giác (đi lên, hướng tâm) và đường dẫn truyền vận động (đi xuống, li tâm).
a. Đường dẫn truyền cảm giác
Đường này dẫn truyền xung động đi từ các cơ quan cảm giác về tuỷ sống rồi lên não bộ. Mỗi loại cảm giác được truyền theo những bó sợi thần kinh nhất định:
+ Bó tuỷ - vỏ não (bó Goll và bó Burdach): dẫn truyền các kích thích đi từ cơ quan thụ cảm bản thể của gân, cơ, dây chằng về tuỷ sống → hành tuỷ → gò thị →vùng cảm giác ở thuỳ đỉnh của vỏ đại não.
+ Bó tuỷ- tiểu não (gồm bó tuỷ - tiểu não trước và bó tuỷ - tiểu não sau): dẫn truyền các xung động đi từ cơ quan thụ cảm bản thể của cơ về tuỷ sống → tiểu não để điều hoà trương lực cơ.
+ Bó xúc- thống- nhiệt: dẫn truyền xung động đi từ da qua hạch gai sống vào tuỷ sống →hành tuỷ → gò thị → vùng cảm giác của thuỷ đỉnh vỏ não.
b. Đường dẫn truyền vận động
Đường này dẫn truyền các xung động đi từ các trung khu khác nhau của não bộ xuống các nơron vận động ở sừng trước tuỷ sống và ra đến cơ bắp.
+ Bó tháp (bó vỏ-tuỷ): xuất phát từ các tế bào hình tháp của vùng vận động (thuộc hồi não trán lên của vỏ não) xuống đến hành tuỷ:
- Một số sợi phía trong bắt chéo sang bên đối diện tạo nên bó tháp bên xuống cột bên của tuỷ sống rồi vào sừng trước và đi ra cơ.
Một số sợi phía ngoài không bắt chéo đi thẳng xuống tạo nên bó tháp thẳng tới cột trước của tuỷ sống (còn được gọi là bó tháp trước) và vào sừng trước. Hai bó tháp này được gọi là đường dẫn truyền theo hệ tháp, chi phối vận động tuỳ ý.
+ Những bó dẫn truyền theo hệ ngoại tháp, chi phối vận động không tuỳ ý và gồm: - Bó tiền đình - tuỷ: đi từ nhân tiền đình của hành tuỷ xuống cột bên tuỷ sống.
- Bó đỏ - tuỷ: xuất phát từ nhân đỏ của cuống não xuống cột bên. Bó mái - tuỷ: đi từ các củ não sinh tư của não giữa xuống cột trước.