Nugaros smegenys ir nervų sistema yra susijusios ta prasme, kad nugaros smegenys kartu su smegenimis yra centrinės nervų sistemos (CNS) dalis. Centrinėje nervų sistemoje yra interpretuojama informacija, kurią paima viso kūno nervų sistema ir receptoriai, vadinami periferine nervų sistema (PNS). CNS taip pat siunčia signalus į PNS, reaguodama į šią informaciją. Nugaros smegenys, kaip pagrindinė CNS sudedamoji dalis, perduoda signalus iš PNS į smegenis, taip pat perduoda impulsus iš smegenų į PNS – impulsus, kurie liepia kojoms žengti žingsnį arba rankai patraukti atgal nuo karšto paviršiaus. .
Storas nervų stiebas, einantis nuo kaukolės pagrindo iki maždaug antrojo juosmens slankstelio apatinėje nugaros dalyje, nugaros smegenys sudarytos iš nervinių ląstelių, žinomų kaip neuronai, grandinių, kurios veda elektrinius impulsus, apgaubtas keliais apsauginio audinio sluoksniais. . Tai apima pia mater, vidinę smegenų dangalų arba membranų dalį; arachnoidinė medžiaga, vidurinis, tinklinis sluoksnis; ir kietoji medžiaga – tanki išorinė membrana. Kietosios žarnos išorėje, tarp jos ir jį supančio stuburo kaulo, yra epidurinė erdvė, kurioje yra riebalinis audinys arba riebalai ir kraujagyslės. Jie amortizuoja nervinį audinį prie kaulo ir atitinkamai aprūpina jį deguonimi ir maistinėmis medžiagomis.
Pradedant nuo smegenų kamieno pagrindo, kur jis kyla iš pailgųjų smegenų, nugaros smegenys išeina iš kaukolės per angą, vadinamą foramen magnum. Tada jis patenka į stuburą, susipynusių slankstelių kaulų krūvą: septyni gimdos kaklelio srityje, 12 krūtinės ląstos srityje, penki juosmens srityje ir susilieję kryžkaulio bei uodegikaulio kaulai užpakaliniame dubenyje. Nugaros smegenys praeina per atlasą, slankstelį iš karto po kaukole, o po juo esantis kaulų stulpelis per skylę, esančią tiesiai už kiekvieno slankstelio kūno, vadinama slankstelio anga. Jis tęsiasi iki maždaug antrojo juosmens slankstelio aukščio, kuris baigiasi filum terminale, siauru nervinio audinio ilgiu, kuris tęsiasi per kryžkaulį ir uodegikaulį.
Kiekviename stuburo segmente nugaros smegenys išskiria porą nervų, iš viso 31, kurie išeina iš stuburo, kad inervuotų visus pagrindinius kūno audinius ir organus. Kadangi nugaros smegenys ir nervų sistema, kaip visuma, perduoda informaciją tarp kūno ir smegenų, šie suporuoti nervai perduoda signalus dviem kryptimis. Aferentiniai nervai perduoda nervinius impulsus iš kūno aukštyn stuburo smegenimis ir link smegenų, o eferentiniai nervai siunčia informaciją iš smegenų atgal nugaros smegenimis į kūną.