Нейроны и импульсы

Нейроны и импульсы

Первым фундаментальным открытием в изучении мозга была разгадка его нейронного строения. На рубеже XIX и XX веков выдающийся испанский исследователь Рамон-и-Кахал установил, что ткань мозга состоит из отдельных нервных клеток — нейронов, нейроны соприкасаются друг с другом своими многочисленными отростками, но их содержимое — цитоплазма — изолировано: оболочка каждого нейрона (или, как позже ее стали называть, — мембрана) полностью отделяет его от межклеточного вещества и цитоплазмы соседних клеток. Открытие Рамона-и-Кахала имело принципиальное значение для дальнейшего развития науки о мозге.

Что же представляет собой нервная клетка?

Под микроскопом можно видеть, что отдельный нейрон состоит из «тела», в котором находится ядро, древовидных воспринимающих отростков (дендритов) и передающего отростка (аксона), особенно ветвящегося возле клеток, которым он передает влияние «своего» нейрона. Если бы не было перегородок между нейронами и отростки разных нервных клеток прямо переходили бы друг в друга, электрические импульсы распространялись бы по мозгу, как по сети проводов. Так как такой непрерывности нервных клеток нет, то оказалось, что прежде чем нервный импульс сможет воздействовать на соседний нейрон, он должен вызвать очень сложную последовательность явлений с чередованием электрических и химических процессов.

Следовательно, нервные импульсы распространяются по мозгу не, в первоначальном виде, а рождаясь, но существу, в каждой следующей клетке вновь. При этом действие импульса на следующую клетку зависит от ряда причин; от того, какое химическое вещество (передатчик влияния) и в каком количестве выделилось из окончаний передающих отростков нервной клетки, на какой участок другого нейрона (тело, воспринимающее дендриты или аксон) оно подействовало, от чувствительности этого участка. В результате в нейроне, на который действуют импульсы, может возникнуть либо один, либо группа импульсов возбуждения. Или в нем лишь создаются условия, облегчающие возникновение импульсов под влиянием сигналов, идущих из других источников — от других нейронов или химических веществ, циркулирующих в крови. Но иногда появляются препятствия для появления возбуждения или даже могут угнетаться те импульсы, которые возникают в результате влияний других нейронов.

Различия во влиянии нервных клеток друг на друга значительно обогащают возможности рабочего объединения нейронов для переработки информации. Благодаря им, она сложнее и многообразнее, чем в случае, если бы ткань мозга состояла из сливающихся клеток, непосредственно переходящих одна в другую. Если прибегнуть к грубой аналогии, в последнем случае, возбуждение распространялось бы по нервной сети, как вода в простой системе каналов. Стоит где-нибудь поднять или снизить уровень воды, как это обязательно скажется на всей системе в целом. Но если между каналами установить шлюзы, которые могут открываться и закрываться (причем пребывание или убывание воды откроет одни шлюзы и закроет другие), сразу станет заметно» что такая система работает гораздо лучше, целесообразнее. Она экономнее расходует воду, направляя ее туда, где она всего нужнее, оставляя сухими участки, у которых нет острой потребности в воде. Контакты, их называют синапсами, играют роль распределяющих и отграничивающих перегородок (шлюзов).

Порядок распределения нейронов с разными свойствами в различных отделах мозга в значительной мере определяет свойства нервной сети в целом. Иначе говоря, из одних и тех же нервных клеток путем различной их комбинации могут складываться нервные сети, по-разному организующие поток импульсов и перерабатывающие поступающую информацию. Это очень важное свойство нервных сетей дает возможность мозгу при относительно небольшом разнообразии нервных клеток (описано всего около 20 типов нейронов), но большом их количестве, осуществлять огромное множество действий, управляя всеми органами и системами организма.





 

Форум