Глава 4. Нейроанатомия

4.1. Строение нервной системы: микроуровень

Minimum 140,000 neuromuscular events per second are required for speech producrtion (Darley, 1975. cit.after Dingwall)/

Функциональной единицей нервной системы является нервная клетка - нейрон. В мозгу их около 140 миллиардов, из которых 20 миллиардов заняты непосредственно переработкой информации. Нейрон состоит из:

• тела нейрона,

• множества дендритов, получающих информацию от других нейронов,

• одного аксона, передающего информацию другим нейронам,

• синапсов, обеспечивающих внешние связи.

Аксоны соединены в нервные пучки.

Тело нейрона имеет ядро, содержащее хромосомы, кодирующие генетическую информацию клетки с помощью ДНК. Ядро окружено цитоплазмой сложной структуры. Тела нейрона и капилляры кровеносных сосудов и составляют так называемое серое вещество, действительно имеющее серый цвет.

Дендриты фактически являются как бы расширением площади нейрона, что дает возможность увеличивать объем получаемой нейроном информации. Количество дендритов различно у разных типов нейронов - до 20. Каждый дендрит может сильно ветвиться. По длине они тоже могут отличаться - от нескольких микронов до миллиметров.

Каждый нейрон имеет только один аксон, длина которого может быть от нескольких микронов до метра - в зависимости от типа клетки. У большинства аксонов есть ответвления (коллатерали). С помощью окончаний на них (end feet) аксон соединяется с другими клетками.

Синапсы (термин Шеррингтона - от греческого synapsis - соединение) представляют некие связующие образования между окончаниями аксонов и другими нейронами. Синапсы могут связываться с любыми частями другого нейрона - с телом нейрона, дендритами, аксонами или синапсами других клеток. Они содержат химические вещества, которые, будучи задействованы, могут влиять на активность других клеток.

Нейроны окружены глиальными клетками - глией (от греческого glya - клей). Глия состоит из жирных липидов, дающих - подобно молоку - белый цвет. Соотношение между массой нейронов и массой окружающих их глиальных клеток оказалось очень важным показателем для осуществления сложных нервных процессов. Интересно, что с эволюцией отношение глиальной ткани коры к массе ее нервных клеток все более возрастает, и у человека оказывается во много раз большей, чем у других млекопитающих.

Передача электрических импульсов через синаптические соединения и есть передача информации в мозг и из мозга. Происходит она химическим путем с помощью двух категорий веществ: пептидов и нейротрансмиттеров. Нейротрансмиттеры действуют локально, влияя лишь на свое ближайшее окружение (серотонин, допамин, ацетилхолин). Пептиды, наоборот, могут действовать на большие расстояния.

Все выше описанное и образует нервную систему.

Нейроны могут быть высоко специфичны (первичные зоны коры головного мозга), например, реагировать только на высокий или низкий тон в звуке, или только на острый угол или закругленную линию в изображении или видимом предмете. Нейроны вторичных зон коры, наоборот, мультимодальны и имеют очень сложные характеристики. Например, они могут реагировать на определенное количество стимулов, независимо от того, зрительные они или слуховые. Есть нейроны, которые не реагируют ни на один сенсорный раздражитель - значит, их роль - иная. Например, есть нейроны внимания (attention units), реагирующие на смену старых и новых раздражителей.