Физические характеристики

Головной мозг обычного взрослого человека весит примерно 1,25 килограммов. Он мягкий и гибкий под своей костяной оболочкой черепа. Различие в размере головного мозга не влияет на то, насколько умен человек. (Эйнштейн – один из величайших мыслителей 20 века – не отличался большой головой.) Сила памяти основана на сложных соединениях между нервными клетками, а не только на том, сколько их.

Головной мозг по форме напоминает лесной орех, разделен на два полушария, соединенных посередине толстым пучком нервных волокон, которые называются «мозолистое тело». Под полушариями находиться мозжечок и ствол мозга, который продолжается до основания черепа и переходит в спинной мозг. Мозжечок и ствол мозга – это составные части того, что называется «старым мозгом» (старым в эволюционном смысле), который отвечает за основные функции тела, такие, как контроль над дыханием, сном и передвижением.

Как кора деревьев, поверхность головного мозга покрыта морщинами и извилинами, ему как бы мало места там, где он находится. Если его растянуть, он был бы размером с чайное полотенце. (Полотенце для протирки чайной посуды, обычный размер 20 на 30 дюймов.) Эта поверхность называется корой головного мозга, она составляет всего лишь 2 миллиметра в толщину и плотно покрыта микроскопическими клетками, которые придают розово-серый цвет поверхности головного мозга. Под корой головного мозга находится плотно расположенное белое вещество, которое служит для связи коры с другими клетками.

Виды клеток

Головной мозг состоит из сотни видов различных клеток. Сотни биллионов этих клеток – это нейроны, которые являются эпицентром обработки информации мозгом. Они бывают различных форм и размеров, но обычно представляют собой клеточное тело с ядром, множеством ответвлений, которые называются дендритами, последние получают сигналы от других клеток, и длинное ответвление, которое называется «аксон», передающий сигналы к другим нейронам.

В головном мозге находятся также менее известные, чем нейроны, но более многочисленные клетки. Их тысяча биллионов, т. е. в десять раз больше, чем нейронов! Это так называемые глиальные клетки, меньшие по размеру, чем нейроны, которые несут важную функцию защиты и ухода за нейронами, поднося им питательные вещества и убирая продукты жизнедеятельности и мертвые клетки. Они вырабатывают важное вещество, называемое «миелин», которое изолирует нейроны и облегчает их работу. Процесс покрытия клеток оболочкой в основном оканчивается к восьми годам и полностью завершается к двадцати пяти годам.

Гематоэнцефалический барьер: клеточная стенка

Головной мозг входит в сосудистую систему организма с мельчайшими капиллярами вокруг нейронов. Каждый нейрон хорошо защищен маслянистой двойной мембраной, состоящей из жиров холестерина и лецитина. Внутри стенки находятся различные белки, которые переносят питательные вещества и кислород из капилляров через стенку к ядру клетки. Эта стена называет «гематоэнцефалический барьер». Он очень избирателен в том, какое вещество можно пропустить, включая и потенциально полезные медикаменты. Как пошутил один комментатор, принимать добавки, чтобы помочь клеткам головного мозга, – это все равно что пытаться помочь стране с недостатком горючего, летая над землей и сбрасывая на нее баночки с бензином.

Белки

Слово «белок» знакомо нам в значении «вид пищевых продуктов», но это именно то вещество, которое составляет нашу жизнь. Белки составляют аминокислоты (которые представляют собой 20 основных форм) в различных конфигурациях. Существует бесчисленное количество белков, каждый из которых имеет свою функцию. Они составляют стенки клеток; они действуют как ферменты (фермент – это катализатор, который вызывает изменения в других веществах); они также являются нейротрансмиттерами, химическими посредниками головного мозга.

Белки бывают различных размеров. Например, пептиды – это очень маленькие белки, и некоторые из них действуют как нейромодуляторы, химические датчики, которые прикрепляют сенситивность клеток к другим нейротрансмиттерам, как, например, при управлении болью. Другие протеины – очень большие, такие, как гликопротеины, – располагаются на внешней поверхности мембраны клетки в синаптической щели между двумя нейронами и принимают поступающую информацию от соседних клеток. Считается, что гликопротеины оказывают помощь в процессе превращения кратковременных воспоминаний в долговременные.