Мозг - [11]

Шрифт
Интервал

В нейробиологии революция истинно коперниковских или дарвиновских масштабов во всяком случае не совершится одним ударом, возможно, никогда не совершится, а если произойдет, то постепенно, в течение многих десятилетий. С каждым ее этапом человеческие существа, несомненно, будут все ближе к пониманию самих себя.

Ч. СТИВЕНС

Нейрон

Это отдельная нервная клетка, строительный блок мозга. Она передает нервные импульсы по единственному длинному волокну (аксону) и получает их по многочисленным коротким волокнам (дендритам)

Нейроны, или нервные клетки, являются строительными блоками мозга. Хотя они имеют те же самые гены, то же самое общее строение и тот же самый биохимический аппарат, что и другие клетки, они обладают и уникальными особенностями, которые делают функцию мозга совершенно отличной от функции, скажем печени. Важными особенностями нейронов являются характерная форма, способность наружной мембраны генерировать нервные импульсы и наличие уникальной структуры, синапса, служащего для передачи информации от одного нейрона другому.

Нейрон зрительной коры кошки, представленный на микрофотографии, был окрашен путем инъекции фермента - пероксидазы хрена. Тела нейронов, образующие фон, докрашены фуксином. Все волокна, отходящие от тела клетки, являются дендритами, получающими информацию от других нейронов. Передающее информацию волокно, аксон, намного тоньше и его нелегко увидеть при таком увеличении. Самое толстое волокно, направленное вертикально вверх, называют апикальным дендритом; в данный срез попала лишь небольшая его часть. При данном увеличении полная длина апикального дендрита должна составлять около 75 см. (Его ход можно проследить по соседним срезам.) При регистрации активности этой клетки у живой кошки обнаружено, что она реагирует на границу светлое-темное, идущую под углом 60° к вертикали. Благодаря его форме этот нейрон называют пирамидной клеткой. Это один из двух наиболее многочисленных типов нейронов в коре млекопитающих. Микрофотография получена Ч. Джильбертом и Т. Визелем из Гарвардской медицинской школы.

Полагают, что мозг человека состоит из 1011 нейронов: это приблизительно столько же, сколько звезд в нашей Галактике. Не найдется и двух нейронов, одинаковых по виду. Несмотря на это, их формы обычно укладываются в небольшое число широких категорий, и большинству нейронов присущи определенные структурные особенности, позволяющие выделить три области клетки: клеточное тело, дендриты и аксон. Тело содержит ядро и биохимический аппарат синтеза ферментов и других молекул, необходимых для жизнедеятельности клетки. Обычно тело нейрона имеет приблизительно сферическую или пирамидальную форму. Дендриты представляют собой тонкие трубчатые выросты, которые многократно делятся и образуют ветвистое дерево вокруг тела клетки. Они создают ту основную физическую поверхность, на которую поступают идущие к данному нейрону сигналы. Аксон тянется далеко от тела клетки и служит той линией связи, по которой сигналы, генерируемые в теле данной клетки, могут передаваться на большие расстояния в другие части мозга и остальной нервной системы. Аксон отличается от дендритов как по строению, так и по свойствам своей наружной мембраны. Большинство аксонов длиннее и тоньше дендритов и имеет отличный от них характер ветвления: если отростки дендритов в основном группируются вокруг клеточного тела, то отростки аксонов располагаются на конце волокна, в том месте, где аксон взаимодействует с другими нейронами.

Функционирование мозга связано с движением потоков информации по сложным цепям, состоящим из нейронных сетей. Информация передается от одной клетки к другой в специализированных местах контакта - синапсах. Типичный нейрон может иметь от 1000 до 10000 синапсов и получать информацию от 1000 других нейронов. Хотя в своем большинстве синапсы образуются между аксонами одной клетки и дендритами другой, существуют и иные типы синаптических контактов: между аксоном и аксоном, между дендритом и дендритом и между аксоном телом клетки.

Типичный нейрон позвоночного способен передавать нервные импульсы на значительные расстояния. У изображенного здесь нейрона все части увеличены пропорционально. Импульсы возникают в теле клетки и распространяются вдоль аксона, который имеет одну или несколько ветвей. Этот аксон, который для удобства изображен в виде гармошки, в действительности имеет в длину 1 см. Бывают аксоны длиной более 1 м. Конечные ветви аксона образуют синапсы более чем на 1000 других нейронов. Большинство синапсов связывает аксонные окончания одного нейрона с дендритами, образующими "дерево" вокруг клеточного тела другого нейрона. Таким образом, дендриты, окружающие нейрон на этой схеме, могли бы получать входные сигналы от десятков, сотен и даже тысяч других нейронов. Многие аксоны, такие, как этот, снабжены изолирующей миелиновой оболочкой, прерывающейся через определенные интервалы участками, называемыми перехватами Ранвье.

Тело нейрона содержит общий для всех клеток генетический материал и сложный метаболический аппарат. Однако в отличие от большинства других клеток нейроны после завершения эмбрионального периода не делятся; исходный их запас должен служить в течение всей жизни организма. От тела клетки отходит несколько дендритов и один аксон. Тело клетки и дендриты покрыты синапсами - бляшкообразными структурами, через которые поступает информация от других нейронов. Митохондрии снабжают клетку энергией. Белки синтезируются на эндоплазматическом ретикулуме. Транспортная система перемещает белки и другие вещества от тела клетки к тем местам, где они требуются.


Еще от автора Дэвид Хантер Хьюбел
Глаз, мозг, зрение

В книге известного американского нейрофизиолога, лауреата Нобелевской премии, обобщены современные представления о том, как устроены нейронные структуры зрительной системы, включая кору головного мозга, и как они перерабатывают зрительную информацию. При высоком научном уровне изложения книга написана простым, ясным языком, прекрасно иллюстрирована. Она может служить учебным пособием по физиологии зрения и зрительного восприятия.Для студентов биологических и медицинских вузов, нейрофизиологов, офтальмологов, психологов, специалистов по вычислительной технике и искусственному интеллекту.


Рекомендуем почитать
Борьба с проституцией

Доклад II Отделению Российского Общества охранения народного здоровья 10 декабря 1899 года. Дозволенно цензурою С. Петербург, 15 Апреля, 1900 г. Переведено в современную орфографию для библиотеки Флибуста.


Вирусные гепатиты

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Варикоз и варикозная болезнь нижних конечностей

Отражены проблемы варикозной болезни как заболевания и как симптома ряда патологических процессов в венах и артериях. Даны понятия этиологии и патогенеза, освещены современные взгляды на классификацию, выделены группы больных, позволяющие правильно и оптимально выбрать метод лечения, в том числе хирургический. Определены показания не только к радикальным методам флебэктомии, но и малоинвазивным вмешательствам (лазероразрушающим, коагуляционным, криофлебэкстракции, склерофлеботерапии). Уделено внимание осложнениям, возникающим в ранние и поздние сроки после операции.


Рождаемость и воспроизводство населения территории

В монографии представлены результаты исследования формирования уровня рождаемости населения и факторов, его определяющих. Описаны современное состояние, тенденции и проблемы демографического развития, репродуктивного здоровья и поведения населения на уровне страны и региона. Предложены и обоснованы стратегические направления решения выявленных проблем. Книга адресована работникам органов управления здравоохранением, образованием, социальной защитой, научным работникам, преподавателям высших учебных заведений и студентам, а также широкому кругу читателей, которых интересуют вопросы демографии и воспроизводства населения.


Аллергические болезни: дифференциальный диагноз, лечение

Аллергические болезни — патология, с которой сталкивается в своей работе практически каждый врач, что подтверждает особую актуальность решения этой проблемы в настоящее время. В справочном пособии систематизированы современные представления об аллергических болезнях и заболеваниях, полученных в связи с профессиональными вредностями, при этом особое внимание уделено новым методам лечения и вопросам организации квалифицированной аллергологической помощи больным. Пособие предназначено для врачей-аллергологов, а также терапевтов, пульмонологов, профпатологов, гастроэнтерологов.


10% Human. Как микробы управляют людьми

На протяжении многих лет мы недооценивали роль обитающих в нашем теле микроорганизмов, но передовая наука полностью меняет наш взгляд на них. Микробы управляют нашим здоровьем — сегодня это доказанный факт. Книга Коллен — это увлекательный рассказ о последних достижениях микробиологии. От состояния микрофлоры человека зависит его вес, бесперебойность работы иммунной системы, душевное здоровье и даже… выбор спутника жизни. Причину многих недугов современного человека — ожирения, аутизма, психических заболеваний, пищевых расстройств, аллергий, аутоиммунных нарушений и рака — следует искать в неумении беречь самых преданных и надежных помощников — наших «родных» микробов. Наука о микробах открывает новые горизонты перед современной медициной.