4.5. Нейроны и синапсы

Основная функция нейронов связана с анализом нерв­ных импульсов, несущих закодированную информацию.

Нейроны представляют собой клетки, весьма разнооб­разные по форме. Вместе с тем общее строение нейронов не отличается от строения любой другой клетки нашего тела (рис. 14). Здесь также можно выделить клеточную мембрану, ядро, ядрышко, клеточные органоиды. Особен­ностью в строении нейронов является большое количество клеточных отростков и наличие в цитоплазме специфиче­ских образований: тигроидного вещества, или тигроидных глыбок, и нейрофибрилл. В состав тигроидного вещества нейрона входит РНК, содержание которой увеличивается до полового созревания, а затем находится на относитель­но постоянном уровне (если условия существования орга­низма остаются благоприятными). В случае экстремаль­ных (стрессорных) воздействий содержание РНК в тигро-идном веществе может уменьшаться, а сами глыбки пол­ностью распадаются, что приводит к гибели нейрона.

Нейрофибриллы представляют собой длинные белко­вые молекулы, расположенные в теле и отростках нейрона и исчезающие при его длительной работе.

Каждый нейрон имеет один длинный отросток — аксон (от греч. аксон — ось), или нейрит, расположенный всегда в так называемой базальной части нейрона (см. рис. 14). Аксоны проводят возбуждение от тела нервной клетки к другим нейронам, являясь как бы своеобразным «выхо­дом». Функции «входа» нейрона выполняют его многочис­ленные короткие ветвящиеся отростки — дендриты (от греч. дендрон — дерево), расположенные в различных ча­стях нервной клетки. Тонкие разветвления дендритов по­крыты микроскопическими выростами — шипиками. Су­ществует предположение, что шипики увеличивают пло­щадь контакта нейрона с другими нервными клетками. Число нейронных шипиков значительно увеличивается пос­ле рождения и, как показали эксперименты на животных, связано с процессами обучения. Чем более интенсивно про­водится обучение, тем большее число шипиков образу­ется на дендритах, тем в большей степени изменяется их форма.

Рис. 14. Строение нейрона (в квадрате строение синапса):

1 — ядро, 2 — аксон, 3 — синапсы, 4 — дендриты, 5 — синаптические пузырьки,

6 — синаптическая щель

Связь между отдельными нейронами осуществляется с помощью специального приспособления — синапса, строе­ние и деятельность которого в настоящее время хорошо изучены.

Синапсы состоят из собственно синаптического оконча­ния, представляющего утолщение аксона, синаптической щели и постсинаптической мембраны, являющейся уже частью другого нейрона.

Количество синапсов очень велико, они покрывают тело нейрона, его дендриты и аксон. В целом 80 % мембра­ны нейрона покрыто синапсами (рис. 15).

Передача закодированной в нервных импульсах инфор­мации с одного нейрона на другой осуществляется с по­мощью медиаторов (от лат. mediator — посредник) — особых веществ, способных вызывать возбуждение постсинаптической мембраны. Предполагают, что запасы медиаторов содержатся в синаптических пузырьках, рас­полагающихся в синаптическом окончании. При воз­буждении нейрона медиато­ры выходят в синаптическую щель, толщина которой со­ставляет не более 20 нм. Выделившиеся медиаторы диффундируют к постсинаптической мембране, изменяют ее проницаемость к Na+ и вызывают возбужде­ние второго нейрона. Переда­ча возбуждения происходит только в одном направлении от синаптического окончания к постсинаптической мем­бране.

Рис.15. Расположение си­напсов на теле нейрона и его дендритах (по Е. Б. Бабскому и др., 1972)

Существуют особые ней-

роны, синаптические окончания которых выделяют не возбуждающие медиаторы, а тормозные, вызывающие торможение соседствующего нейрона. Однако этот вопрос требует специального обсуждения и будет рассмотрен ниже.

Таким образом, передача информации с одного нейро­на на другой осуществляется с помощью синапсов.

Число и размеры синапсов в процессе постнатального развития человека значительно увеличиваются. У взросло­го число контактов одного нейрона может достигать 10 000. Интересно отметить, что число межнейронных связей на­ходится в прямой зависимости от процессов обучения: чем интенсивнее идет обучение, тем большее число синапсов образуется.

Можно полагать, что эффективность работы мозга за­висит от его внутренней организации и непременным атри­бутом талантливого человека является богатство синаптических связей его мозга.