Биологические нейрон

Представление о детальном устройстве головного мозга появилась около 100 лет назад, в 1880 году испанский доктор Рамуль Колян экспериментально показал состоит из большого числа связанных друг с другом однотипных узлов, нейронов. Нервная клетка, или нейрон, является основным элементом нервной системы. Нейроны соедены нервными волокнами, они способны передавать электрические импульсы между нейронами. Все процессы передачей раздражений от органов чувств и управления нашими действиями реализованы в живом организме как передача импульсов между нейронами. Объем информации хранящиеся в мозге превышает объем генетической информации закодированной в ДНК. Строение мозга отображает его эволюцию. 1.Наиболее участки мозга доставшиеся от рыб ответственны за подержание жизнидеятельносии и размножения.

2.Рептильный комплекс это отдел появившейся много лет назад, они обеспечивают за орентацию в пространстве.

3.100500 лет назад, он отвечает за эмоции.

4. Кора полушарий обеспечивает речь и мышление.

Мозг обладает огромным запасом прочности и практически. Которые позволяют ему работать при серьезных повреждениях, а так же приспосабливается к разным условиям. Полушарие мозга имею разные назначения, левое полушарие отвечает за работу с абстрактными представлениями, математические исчисление и вывод, речь, письмо. Правое полушарие оперирует с образами конкретных объектных объектов, все виденное хранится в правом полушарии, а имена в левом. Правое полушарие способно учится узнавать предметы при их появлении, а левое по описанию. Правое полушарие данное и метод составляют единое целое, оно так же отвечает за воображение и интуицию, это более древние механизмы мозга по сравнению с логикой. Правое полушарие поддерживает параллельную обработку информации и за творческую информацию. Изучение отдельных нейронов и их взаимодействия важно для того что бы знать как в нервной системе протекает все там. Общая структура сложна, мозг содержит 10¹¹ различных видов нейронов которые учувствуют в 10¹⁵ передающая связи. А каждый нейрон в среднем имеет 10⁴ синоптических связей. Не смотря на огромное количество нейронов их тела занимаю мало места в мозге. Все остальное занимают межнейронные связи. Исследования с помощью электронного микроскопа показали что все нейроны имеют схожую организационную структуру. С биологической точки зрения у нейрона есть тело-сома, внутри его ядро. Ядро содержит информацию о наследственных свойствах, и плазму которая обладает молекулярными средствами для производства необходимых средств. Из него выходят разные штуки(синапсы). Они могут располагаются либо на теле клетки, или на детритах. Выходной сигнал отводится более длинным(аксоном).

Лекция №2

Дендриты играют роль рецепторов сигналов от других нейронов, синапс представляет собой место соедения колатералов аксона с дендритами других нейронов. Задача аксона – самого крупного отростка заключаются в том что бы передавать сигнал активности от сомы другим нейронам. В центральной нервной системе человека насчитывается от 100 до 1000 нервных клеток которые отличаются картиной дендритов, наличие и длинной аксомы, и распределение синапсов около клетки. Среди этих клеток отметим швановские клетки, это спец-эфические клетки, почти целиком состоящие из миелина. Это ограническое изолируешее вещество, швановские клетки обматываю нервные обматываю нервное волокно 250 слоями миелина. Не изолированные места нервного волокна между швановскими клетками называются перехватами ранвьё. За счет миелиновой изоляции скорости распространения нервных импульсов возрастает в 5-10 раз. При этом уменьшаются затраты энергии на проведения импульсов. Миеленизированые нервные волокна встречаются у высших животных, клетки сильно связаны. Близкие по функциям клетки образуют шаровидные, параллельные слоистые скопления. В мозге выделены сотни скоплений, кора головного мозга это тоже скопления клеток. Толщина коры 2мм, а площадь около 900 кв. см. Нервный импульс – Spake. Нервный импульс это возбуждения по аксону клетки до окончания аксона. Spake представляет собой основную единицу информации которая передается по нервному волокну. По этому в теории нейронных сетей модель генерации и распространения нервных импульсов является одной из важнейших. Упрощенно считается что нервный пульс между 2 нейронами передается путем выделения особых химических субстанций, неромедиоторов. Которые формируются под влияние раздражителей от синапсов. Неромедиаторы воздействуют на клеточную мембрану вызывая изменения энергетического потенциала нейрона. Величина этого измениения пропорционально количеству нейромедиатора попадающего на мембрану. Она поддерживает постоянные состав цитоплазмы внутри клетки. Цитоплазма – внутренная среда клетки. Сумарная количество медиатора выделенная на всех синапсах определяет уровень поляризации, которой считают мерой возбуждения нейрона. Если она увеличивается то синаптическую связь называют возбуждаюшей, наоборот тормозщей. Таким образом имульсы по нервному волокну передаются в виде скачков потенциала виде внутриклеточной среды по отноношению к внешней среде окружаюший клетку. Скорости передачи от одного до 100 м/с . Для миелизированых волокон скорости передачи примерно в 5-10 раз выше. При распростронении импульцы не затухают и форма нервного импульса не меняется. Она является фиксированной, определяется свойствами нервного волокна и не зависит от способа создания импульса. Возможна стремительные наростания порога активация нейрона до значения +∞. Когда сразу после генерации имульса теряет способность вырабатывать очередной сигнал при большом возбуждении. Этот процесс запускается одновременно с генерацией нервного импульса и сохраняется в течении времени которое называется периодом абсолютной рефракции. По окончанию этого переида наступает относительной рефракции, за которой порог срабатывания возврацается к начальному значению. В это клетку можно активировать, однако с помощью сильных возбуждений. Нейрон может находится в 3 сосояниях. Состояние активности при котором нейрон передает нервные имульсы соседним нейром, состояние ожидания нервных ипульсов от соседних нейронов, состояние глупокого сна, при котором он не реагирует на любые импульсы и сам их не генерирует. Каждый нейрон выполняет функции суммирования весовых кофециентов, входных сигналов, и сравнения полученной суммы с пороговым значением. Нейрон имеет свои веса, которые определяются место нахождением нейрона и решаемой им задачей, по скольку имеется огромное количество нейронов и межнейроныых связей(до 1000 входов), то ошибка в срабытывании остается в незаметной общей массе взаимодействуешей нейронов. В связи с этим нейроная сеть высокая устойчествость к помехам. Другой важной особенностью нервных систем является высокая скорость их функционирования при относительно длинном цикле срабатывания каждой отдельной клетке измеряемой в милесикунде. Она достигается путем параленной обработки информации в мозге путем количеством нейронов, которые соедены многочисленными межнейронами связами.