Muguras smadzenes un nervu sistēma ir saistītas tādā nozīmē, ka muguras smadzenes kopā ar smadzenēm ir centrālās nervu sistēmas (CNS) sastāvdaļa. CNS tiek interpretēta informācija, ko uztver nervu sistēma un receptori visā ķermenī, kas pazīstama kā perifērā nervu sistēma (PNS). CNS arī nosūta signālus uz PNS, reaģējot uz šo informāciju. Kā galvenā centrālās nervu sistēmas sastāvdaļa muguras smadzenes piegādā signālus no PNS uz smadzenēm, kā arī pārraida impulsus no smadzenēm uz PNS — impulsus, kas liek kājām spert soli vai rokai atrauties no karstas virsmas. .
Biezs nervu stumbrs, kas stiepjas no galvaskausa pamatnes līdz aptuveni otrajam jostas skriemelim muguras lejasdaļā, muguras smadzenes sastāv no nervu šūnu ķēdēm, kas pazīstamas kā neironi, kas vada elektriskos impulsus, ko aptver vairāki aizsargaudi slāņi. . Tie ietver pia mater, visdziļāko smadzeņu apvalku vai membrānu; arahnoidālā viela, vidējais, tīklveida slānis; un dura mater, blīvā ārējā membrāna. Dura mater ārpusē telpā starp to un mugurkaula kaulu atrodas epidurālā telpa, kurā atrodas taukaudi vai tauki un asinsvadi. Tie amortizē nervu audus pret kaulu un attiecīgi apgādā to ar skābekli un barības vielām.
Sākot no smadzeņu stumbra pamatnes, kur tas rodas no iegarenās smadzenes, muguras smadzenes iziet no galvaskausa caur atveri, ko sauc par foramen magnum. Pēc tam tas nonāk mugurkaulā, savstarpēji saslēgtu mugurkaula kaulu kaudzē: septiņi dzemdes kakla rajonā, 12 krūšu rajonā, pieci jostas rajonā un sapludinātie krustu un astes kaula kauli aizmugurējā iegurņa daļā. Muguras smadzenes iet cauri atlantam, skriemelis tieši zem galvaskausa un kaulu kolonna zem tā caur caurumu, kas atrodas tieši aiz katra skriemeļa ķermeņa, kas pazīstams kā mugurkaula atvere. Tas turpinās līdz aptuveni otrā jostas skriemeļa augstumam, kas beidzas ar filum terminale, šauru nervu audu garumu, kas turpinās caur krustu un astes kaulu.
Katrā mugurkaula segmentā muguras smadzenes izdala nervu pāri, kopā 31, kas iziet no mugurkaula, lai inervētu visus galvenos audus un orgānus organismā. Tā kā muguras smadzenes un nervu sistēma kopumā veic informācijas pārsūtīšanu starp ķermeni un smadzenēm, šie pārī savienotie nervi pārraida signālus divos virzienos. Aferentie nervi pārraida nervu impulsus no ķermeņa augšup pa muguras smadzenēm un uz smadzenēm, savukārt eferentie nervi nosūta informāciju no smadzenēm atpakaļ pa muguras smadzenēm uz ķermeni.