Hermosäie on kaksoisrakenne – se on oikeastaan pari yhteen sulautunutta säiettä. Hermosäie on kolmikerroksisen (trilaminaarisen)
kuoren ympäröimä. Uloin kerros on yksi kerros litteitä epiteelisoluja, jotka ovat osa vatsakalvoa (suoliston limakalvoa).
Tämän alapuolella on pitkittäisten lihassolujen kerros, ja tämän alapuolella on sisin kuitumainen tuppi, joka ympäröi hermosoluja.
Lemmikkieläinten hermostossa on kaksi periaatteellista hermosolutyyppiä: neuroni, joka on pääasiallinen signaalisolutyyppi,
usein niin, että siitä työntyy ulos monia pitkiä ulokkeita tai ”johtoja”; ja neuroglia, joka on solu, joka muodostaa eristyksen
neuronien ”johdoille” ja jonka tehtävänä on myös pitää järjestelmä puhtaana, vapaana vieraista kappaleista ja suorittaa erilaisia muita ylläpitäviä
ja suojaavia
tehtäviä – suojellen hermoston herkkää johdotusta. Järjestelmän tärkeimmät johdot ovat neuroneista lähteviä pitkiä ohuita
johtimia, ja näitä johtimia kutsutaan aksoneiksi. Hermostossa on paljon aksoneita, mutta useimmat ovat pieniä,
viisi on kuitenkin erityisen suuria ja helposti mikroskoopilla nähtävissä – nämä ovat jättiläisaksoneita. Nämä ovat aksoneja, joilla on hyvin
suuri halkaisija. Dorsaalinen jättiläisaksoni on laajin, ja sen halkaisija on noin 50 mikrometriä. Aksoni on pikemminkin kuin
sähköjohto, ja aivan kuten sähkö virtaa helpommin ja nopeammin leveää johtoa pitkin kuin kapeaa johtoa pitkin (joka antaa
enemmän vastusta sähkön virtaukselle), niin hermosignaali virtaa nopeammin jättiläisaksoneja pitkin. Hermosignaali on positiivista
sähköä, joka koostuu positiivisesti varautuneiden ionien virrasta, kun taas sähköjohdoissa oleva sähkö on negatiivista sähköä, joka koostuu
negatiivisesti varautuneiden elektronien virrasta.
Nämä jättiläisaksonit kuljettavat nopeimmin signaaleja hermojohtoa pitkin, ja nämä ovat hätäsignaaleja, jotka laukaisevat
pakorefleksit. Suurempi dorsaalinen jättiläisaksoni johtaa signaaleja nopeimmin ja vain perästä keulaan. Tämä lähettää
signaaleja madon takaosasta eteenpäin siten, että jos jokin odottamaton asia koskettaa madon takaosaa, nopea signaali
lähetetään eteenpäin hermojohtoa pitkin, mikä saa pituussuuntaisen lihaksen sin jokaisessa segmentissä supistumaan nopeasti ja lyhentämään matoa
nopeasti yrittäessään paeta mahdollista saalistajaa tai muuta uhkaa. Kaksi selänpuoleista jättiläisaksonia ovat yhteydessä toisiinsa
ja lähettävät signaaleja etupäästä takapäähän siltä varalta, että mato joutuu vetäytymään nopeasti (ehkä supistumalla
poukamaansa uteliasta lintua pakoon).
Jättiläisaksonit koostuvat useista sylinterimäisistä soluista, jotka ovat kaikki kytkeytyneet toisiinsa päästä päähän. Vierekkäisten
solujen välisissä liitoskohdissa on nopeita sähköisiä synapseja (nexuksia), jotka mahdollistavat sähköisen signaalin nopean siirtymisen solulta toiselle matkalla
alas aksonia pitkin.
Aistijärjestelmät
Keskushermosto (CNS) on sarja pieniä (mutta tehokkaita!) tietokoneita, jotka muodostavat madon aivot ja ventraalisen hermojuuren. Tämä lähettää
hermoja, kuten segmentaalihermoja, madon lihaksiin ja sensoreihin. Keskushermoston tehtävänä on analysoida eri antureilta tulevaa
aistitietoa, määrittää toimintatapa ja lähettää sitten asianmukaiset ohjeet
lihaksille.
Ensimmäinen tärkeä anturityyppi ovat valoreseptorit (valoanturit). Maamadoilla ei ole silmiä (vaikka monilla muillakin matoilla on,
silmät eivät ole kovin hyödyllisiä, kun viettää suurimman osan elämästään maahan hautautuneena tai yöllä ryömien). Madoilla on kuitenkin
valoantureita erikoistuneiden hermopäätteiden muodossa (joita kutsutaan Hessin valosoluiksi). Näitä antureita on useimmissa madon
ihon osissa, mutta ne ovat keskittyneet tietyille alueille. Ne ovat keskittyneet enemmän madon selkään ja sivuille, vaikka muutama
mato esiintyykin ventraalipinnalla madon etupäässä (1. segmentti). Ne ovat myös paljon keskittyneempiä madon etupäätä kohti, ja niitä on eniten prostomiumissa (etummainen lohko, joka ei ole varsinainen segmentti), ja niiden tiheys vähenee
kolmessa ensimmäisessä segmentissä, ja niiden määrä on hyvin vähäinen kolmannen segmentin jälkeen. Myös madon
takimmaisessa segmentissä, myös sen ventraalipinnalla, niitä on melko vähän. (Huomattakoon, että madon etu- ja takapäät ovat usein koholla
pinnan yläpuolella, joten on
järkevää, että etu- ja takapään alapuolella on joitakin valosensoreita sekä yksi sivuilla ja selässä).
Prostomium on siis madon pääasiallinen valoa aistiva alue. Prostomiumia hermottaa pari haarautuvaa hermoa
aivohermoista. Nämä haarautuvat subepidermaalisesta ja intermuskulaarisesta pleksuksesta. Osa
subepidermaalisen pleksuksen hienoista haaroista päättyy fotoreseptoreihin (valolle herkkiin soluihin). Lisäksi monissa suuremmissa haaroissa on sipulimaisia
fotoreseptoriryhmiä osittain niiden pituudelta prostomium coelomin sisällä. Muista, että prostomium ei ole kovin
suuri – se on madon teräväkärkinen ”nenä”, joka muodostaa ylähuulen, joka ulottuu suun yläpuolelle, joten kirkkaassa auringonvalossa osa valosta voi paistaa sen läpi koko
matkan. Oletettavasti vertailemalla subepidermaalisilta valoreseptoreilta tulevia signaaleja
syvemmällä prostomiumin sisällä olevilta tummemmilta valoreseptoreilta tuleviin signaaleihin mato voi paremmin arvioida valon voimakkuutta.
Alhaalla olevat kolme pikkukuvaa havainnollistavat näiden valoreseptoreiden sijoittelua prostomiumin sisällä (klikkaamalla voit suurentaa):