Проведение импульсов нервных в коре головного мозга

Человек, как организм, постоянно находится во взаимодействии с окружающей средой. Все живые органические системы существуют по фундаментальному явлению – принципу раздражительности и реактивности, что обеспечивается нервной системой головного мозга. Это значит, что информация, взаимодействуя с организмом, вызывает у последнего реакцию и ответ на нее – это основа жизнедеятельности и существования.

Для выживания наш биологический вид должен воспринимать сведения о внешней действительности и анализировать полученную информацию: цвет, температуру материала, движения и действия других объектов, формирование собственных моделей поведения. Все эти процессы обеспечиваются нервной системой головного мозга. Обмен информацией между внутренним состоянием организма и окружением происходит за счет структур нервной системы: рецепторов, проводящих путей и высших анализаторов сенсорной информации.

Строение

Изначально организму было достаточно элементарной информации и простых реакций – безусловных рефлексов – бессознательных нервных ответов, не требующих осмысления. Эти физиологические механизмы обеспечиваются спинным мозгом.

С течением эволюции строение и механика структур усложнялась: над спинным мозгом сформировался продолговатый мозг, над ним задний и средний мозг, затем промежуточный и кора полушарий – наивысшая по сложности известная биологическая структура на планете. Такое усложнение нервной системы позволило человеку воспринимать и обрабатывать информацию более сложного порядка: тонкие тактильные чувства, обертоны звука и оттенки цветов.

Наивысший отдел – кора – позволила человеку сформировать речь и дало ему способность к сложному взаимодействую между людьми. Благодаря коре у людей образовалась социальная структура, мораль, этика, знания, возможность получать и передавать опыт и, что отличает человека от других животных, самосознание.

Центральная нервная система разделяется на спинной и головной мозг. Эти структуры сформировались эволюционным путем от низших простых, до высших и сложных структур.

Нервная система головного мозг состоит из нейронов, отростков и глии. Спинной и головной мозг находятся в постоянной непрерывной связи между собой с помощью проводящих путей – совокупности специфических структур, передающих информацию из одного отдела в другой. Пути можно представить в виде проводов, которые передают энергию из электрических станций в дома.

Головной мозг состоит из таких отделов (от низших к высшим структурам):

Продолговатый мозг – продолжение спинного мозга.
Задний мозг: мозжечок и Варолиев мост.
Средний мозг: подкорковые центры слуха, зрения, транзиторные пути между спинным мозгом и корой.
Промежуточный мозг: таламус, гипофиз, гипоталамус.
Конечный мозг – кора полушарий. Выделяют такие зоны: лобную, теменную, затылочную и височную.

Продолговатый мозг – это переход спинного мозга к головному. Здесь располагаются ядра оливы, ретикулярная формация, ядра черепных нервов. Отсюда отходят нервы в количестве 4 ветвей. Также здесь находятся центры дыхания и кровообращения.

От структур мозжечка и моста выходят нервы головного мозга: тройничный, отводящий и лицевой нерв. Их волокна направляются к мимическим мышцам лица, ко рту, языку и внутреннему уху.

Основа среднего мозга – четверохолмие, на котором лежат центры зрения и слуха. Это смешанные структуры: они получают информацию и отдают импульсы обратно, то есть состоят из чувствительных и моторных центров. Условно средний мозг разделяется на три яруса: крыша, покрышка и ножки. Внутри него проходит водопровод мозга – соединяющий желудочки мозга канал.

Кора занимает примерно 45% всего головного мозга. Внешне она имеет вид извилин и борозд, каждая из которых отвечает за отдельную функцию. Нервные волокна коры условно разделяются на три шара:

Структурно-функциональная единица коры – модуль. Это вертикальная колонка, состоящая из слоя ассоциативных и комиссуриальных волокон.

Существует топографическая карта полушарий, составленная немецким исследователем Бродманом. В своем труде ученый выделил 52 зоны, которые называются цитоархитектоническими полями Бродмана. На карте изображены все зоны коры, обозначенные номером. Каждая зона отвечает за определенную функцию. К примеру, поле 24 – это детектор ошибок, располагающийся в передней поясной коре мозга.

Периферическая часть – это черепно-мозговых волокон. 12 – вот сколько пар черепно-мозговых нервов отходит от ствола мозга.

Функции

Задачи продолговатого мозга:

элементарные защитные реакции: мигание, кашель, чихание, рвота и слезоотделение;
рефлексы пищевого тракта: глотание, сосание, выделение желудочного сока;
сердечные рефлексы, регулирующие работу сердца и тонус сосудов;
дыхательный центр, регулирующих бесперебойную череду вдоха и выдоха. Физиологически это бессознательный рефлекс, однако дыхание – это единственная подкорковая функция, поддающаяся контролю сознания, то есть человек способен самостоятельно регулировать дыхательные движения.

К продолговатому мозгу относится вестибулярный тракт, который учувствует в рефлекторном становлении позы. Здесь происходит перераспределение мышечного тонуса.

Задний мозг. Основная функция Варолиевого моста – обеспечение транзита информации из спинной части нервной системы к головному мозгу. Сквозь мост прокладываются нисходящие и восходящие пути, связывающие отделы нервной системы. Здесь начинается ретикулярная формация, отвечающая за активацию коркового слоя. Именно это образование ответственно за утреннее пробуждение и вечернее засыпание – оно регулирует процессы возбуждения и торможения сознания.

Мозжечок – это центр, регулирующий координацию движений. Контроль двигательных реакций происходит рефлекторно, без участия сознания. Функции мозжечка:

равновесие тела в пространстве;
стабильность тонуса мышц;
мышечная память и координация.

Средний мозг отвечает за сенсорную информацию на бессознательном уровне. Функции:

Строения среднего мозга входят в комплекс антиноцицептивной системы – совокупности структур, обеспечивающих уменьшение болевых ощущений в ответ на сильный раздражитель. К примеру, антиноцицептивная система активируется у рожающих женщин, частично облегчая боль.

Промежуточный мозг. Ядра гипоталамуса отвечают за:

внутреннюю терморегуляцию;
ощущение голода;
ярость и страх;
сексуальное влечение.

Связь эмоций и гипоталамуса объясняется нервными сообщениями последнего с лимбической системой (совокупность структур, отвечающие за эмоциональную сферу человека). Кроме того, гипоталамус отвечает за обмен веществ, лактацию и физиологические механизмы беременности.

Таламус отвечает за:

все виды зрительной чувствительности;
анализ тактильных ощущений;
обработку звуковой информации;
поддержание равновесия.

Конечный мозг представляется корой больших полушарий. Она отвечает за высшие психические функции человека, за его социализацию и самосознание. Функции лобной доли:

произвольная регуляция поведения, интеграция окружающей реальности в действующий опыт;
абстрактное и конкретное мышление;
мотивация, формирование высших нужд (реализация себя, творчество);
контроль за собственным поведением;
разработка программы действий и стратегии поведения;
произвольное внимание;
социализация человека, приобретение и использование опыта, понятия моральности и духовности;
осознание и произвольное формирование речи.

При поражении функций лобной коры у больного наблюдаются трудности в принятии решения, отсутствие мотивации, апатия и абулия (патологическое отсутствие воли), асоциальное поведение.

Теменная кора отвечает за общую чувствительность: температуру, боль, тактильные ощущения, чувство положения тела в пространстве, чувство массы тела и стереогнозис (способность узнавать предмет вслепую наощупь). Эта зона берет на себя функцию анализа и осознания полученной сенсорной информации. В комбинации с лобной и затылочной корой здоровый человек способен регулировать волевые акты: он понимает и видит, что делает. Также теменная область обрабатывает вкус и запах. У некоторых насекомых и акул темя воспринимает электрические и магнитные сигналы, что недоступно человеку.

Затылочная область – зона зрительной коры. Это место отвечает за восприятие и обработку зрительной информации.

В каком состоянии должны находиться нервные центры? Физиологические процессы в нервной системе работают на фундаменте процессов возбуждения и торможения. Именно их взаимоотношение и определяет скорость протекания физиологических и биохимических актов. Кроме того, нервные центры должны находится в анатомической целостности и во взаимосвязи с другими отделами НС.

Как восстановить

Несмотря на популярные мифы, восстановление нервных клеток головного мозга осуществимо. Псевдонаучные предположения базируются на непонимании регенераторных процессов нервных и обычных клеток. Если соматические клетки восстанавливаются принципом деления (старые погибают, оставляя после себя потомство), то регенерация нейронов отличается: нейроцит после цикла существования не погибает полностью – после себя он оставляет клеточный каркас, в котором образуются новые дочерние органеллы (клеточные органы). Этот процесс занимает больше времени, чем деление, поэтому нервная система восстанавливается дольше.

Нервная система головного мозга восстанавливается путем реабилитации. Это – комплекс медицинских и психологических мероприятий, которые направлены на восстановление утраченных или нарушенных функций мозга. Этому комплексу подвержены все люди, которые перенесли поражения головного мозга: инсульт, инфекционные заболевания (энцефалит, синдром Гийена-Барре, черепно-мозговые травмы). Кроме того, в реабилитации нуждаются больные с прогрессирующими недугами: болезнь Альцгеймера, рассеянный склероз, боковой амиотрофический склероз. Однако комплексное восстановление возможно лишь в стационарных условиях, сотрудничая с врачом-реабилитологом, психологом-дефектологом и психотерапевтом.

В домашних условиях можно принимать витамины для головного мозга и нервной системы. Для восстановления и поддержания нормального

функционирования необходимо принимать витамины группы В: В1, В2, В3, В6, В9, В11 и В12. Эта группа представляется веществами: тиамином, рибофлавином, пиридоксином и фолиевой кислотой. Эти витамины:

В отличие от других клеток, нейроны никогда не делятся и не отмирают, чтобы их заменили новые. По той же причине они обычно не могут быть восстановлены после потери, хотя есть несколько исключений.

В отличие от других клеток организма, большинство нейронов в человеческом мозге способны делиться только для того, чтобы создавать новые клетки (процесс, называемый нейрогенезом) во время развития плода и в течение нескольких месяцев после рождения.

Эти клетки мозга могут увеличиваться в размерах до возраста около восемнадцати лет, но они, по существу, рассчитаны на всю жизнь.

Интересно, что единственной областью мозга, где нейрогенез, как было показано, продолжается на протяжении всей жизни, является гиппокамп, область, необходимая для кодирования и хранения памяти.

Объем памяти человека

Средний человеческий мозг имеет около 100 миллиардов нейронов (или нервных клеток) и нейроглии (или глиальные клетки), которые служат для поддержки и защиты нейронов.

Каждый нейрон может быть связан с 10 000 других нейронов, передавая сигналы друг другу через 1000 триллионов синаптических соединений, что, по некоторым оценкам, эквивалентно компьютеру с процессором со скоростью 1 триллион бит в секунду.

Оценки объема памяти человеческого мозга сильно варьируются от 1 до 1000 терабайт (для сравнения, 19 миллионов томов в Библиотеке Конгресса США представляют около 10 терабайт данных).

Симптомы

Клиническая картина определяется видом и локализацией поражения мозга. Частым симптомом повреждения этого органа является головная боль. Она имеет разный характер: острый или ноющий, сдавливающий или распирающий, непрерывный или временный. Заподозрить проблемы наличие болезнь головного мозга можно и по признакам из следующего списка:

судороги;
обмороки;
изменение обоняния;
трудности с концентрацией внимания;
ухудшения слуха, зрения;
отечность;
проблемы с памятью;
перепады настроения;
мышечная слабость;
отклонения поведения;
тонус затылочных мышц;
потеря аппетита;
онемение конечностей;
утренняя тошнота;
нарушение равновесия и координации;
проблемы с концентрацией внимания.

Это одна из разновидностей алкогольных психозов. Заболевание развивается из-за регулярного злоупотребления спиртными напитками, что приводит к гибели нейронов – мозговых клеток. Алкогольной энцефалопатии свойственно множество разных симптомов, но основными из них являются психические нарушения, такие как:

проблемы со сном в виде ночных кошмаров, сонливостью днем, кошмарными сновидениями;
потеря памяти, ухудшение интеллекта;
раздражительность;
изменение эмоционального фона в виде приступов ярости;
галлюцинации;
тревожность.

На фоне эти симптомов наблюдается расстройство пищеварения, которое сопровождается тошнотой, рвотой, поносом, недомоганием. У больного отмечаются отвращение к пище, богатой белками и жирами, и общее снижение аппетита. Среди неврологических и кардиалгических признаков у больных алкогольной энцефалопатии наблюдаются следующие симптомы:

судороги;
сильный тремор конечностей;
паралич какой-либо части тела;
скованность движений;
усиленное потоотделение;
озноб;
тахикардия.

Эта патология является формой деменции, при которой развиваются кардинальные изменения в характере человека. Недуг представляет собой нейродегенеративное неизлечимое заболевание, которое может привести к полной деградации личности. Среди всех видов старческого слабоумия болезнь Альцгеймера стоит на первом месте. Она протекает у каждого человека по-своему. Патология развивается постепенно, в течение 10–13 лет, а не в один момент. На начальной стадии больной может и не подозревать о своем положении.

Заподозрить болезнь Альцгеймера можно по нарушениям ориентации в пространстве, когда пожилой человек может забыть знакомую ему дорогу в магазин или даже к собственному дому. К общим признакам также относятся:

рассеянность, забывчивость;

трудности с пониманием фраз, сказанных собеседником;
снижение жизненной активности;
психическое возбуждение;
потеря интереса к окружающим событиям;
раздражительность, немотивированная агрессия, неустойчивость настроения;

Ученые до сих пор гадают по поводу причины развития этой болезни. Факторами риска являются возраст старше 65 лет, женский пол и генетическая предрасположенность. На последней стадии недуг вызывает следующие симптомы:

утрата бытовых навыков;
передвижения затруднены, человек может даже не вставать и не двигаться;
амнезия – больной не узнает родных людей;
самопроизвольное мочеиспускание;
расстройства речи, которая становится непонятной.

Обзор механизмов и принципов передачи информации в мозге, работа памяти человека.

Передача информации в мозге, например, во время процессов кодирования и извлечения памяти, достигается с помощью комбинации химических веществ и электричества. Это очень сложный процесс, включающий множество взаимосвязанных этапов, но краткий обзор можно произвести.

Схема нейрона. wikipedia

Каждый нейрон поддерживает градиент напряжения на своей мембране из-за метаболически обусловленных различий в ионах натрия, калия, хлорида и кальция внутри клетки, каждый из которых имеет различный заряд.

Если напряжение существенно изменяется, генерируется электрохимический импульс, называемый потенциалом действия (или нервным импульсом). Эта электрическая активность может быть измерена и отображена в виде волновой формы, называемой мозговой волной или ритмом мозга.

Этот импульс быстро распространяется по аксону клетки и передается через специализированное соединение, известное как синапс, к соседнему нейрону, который получает его через свои дендриты.

Синапс представляет собой сложное мембранное соединение или разрыв (фактический разрыв, также известный как синаптическая щель, составляет порядка 20 нанометров, или 20 миллионных миллиметра), используется для передачи сигналов между клетками, и поэтому известен как синаптическая связь.

Хотя синаптические связи аксон-дендрит являются нормой, возможны и другие варианты (например, дендрит-дендрит, аксон-аксон, дендрит-аксон). Типичный нейрон срабатывает 5 – 50 раз каждую секунду.

Таким образом, каждый отдельный нейрон может образовывать тысячи связей с другими нейронами, давая мозгу более 100 триллионов синапсов (до 1000 триллионов, по некоторым оценкам).

Функционально связанные нейроны соединяются друг с другом, образуя нейронные сети. Однако связи между нейронами не статичны, они меняются со временем.

Чем больше сигналов посылается между двумя нейронами, тем сильнее растет связь, и поэтому с каждым новым опытом и каждым запоминающимся событием или фактом мозг слегка перестраивает свою физическую структуру.

Несмотря на то, что мозг продолжает расти и развиваться, общее количество нейронов и синапсов сокращается до 50%, удаляя ненужные нейронные структуры и позволяя им заменяться более сложными и эффективными структурами, более подходящими к требований взрослой жизни.

Нейротрансмиттеры – это химические посыльные которые передают, усиливают и модулируют сигналы между нейронами и другими клетками.

Двумя наиболее распространенными нейротрансмиттерами в мозге являются аминокислоты глутамат и ГАМК;
другими важными нейротрансмиттерами являются ацетилхолин, допамин, адреналин, гистамин, серотонин и мелатонин.

При стимуляции электрическим импульсом высвобождаются нейромедиаторы различных типов и пересекают клеточную мембрану в синаптическую щель между нейронами.

Эти химические вещества затем связываются с химическими рецепторами в дендритах принимающего (постсинаптического) нейрона.

В процессе они вызывают изменения проницаемости клеточной мембраны для конкретных ионов, открывая специальные ворота или каналы, которые впускают поток заряженных частиц (ионы кальция, натрия, калия и хлорида).

Это влияет на потенциальный заряд принимающего нейрона, который затем запускает новый электрический сигнал в принимающем нейроне. Весь процесс занимает менее одной пятисотой секунды.

Таким образом, сообщение в мозгу преобразуется, когда оно перемещается от одного нейрона к другому, от электрического сигнала к химическому сигналу и обратно, в непрерывную цепь событий, которая является основой всей деятельности мозга.

Электрохимический сигнал выпущенный определенным нейротрансмиттером может быть как стимулирующим (например, ацетилхолин, глутамат, аспартат, норадреналин, гистамин), так и ингибирующим (например, ГАМК, глицин, сератонин), а некоторые (например, дофамин) могут оказывать и то и другое действие.

Тонкие вариации в механизмах нейромедиации позволяют мозгу реагировать на различные требования, предъявляемые к нему, включая кодирование, консолидацию, хранение и извлечение воспоминаний.

Список болезней

Повседневная работа мозга – это координация и управление движениями, генерация речи, концентрация внимания, запоминание фактов и пр. Этот орган контролирует работу всего организма, поэтому при его заболеваниях появляются самые разные симптомы, хотя основным является боль в голове. В зависимости от источника развития болезни головного мозга разделяются на следующие группы:

новообразования – менингиома, глиома;
инфекции – туберкулема, нейросифилис, менингит;
травмы – огнестрельные ранения, удары, ушибы;
сосудистые патологии – инсульт, вегетососудистая дистония;
иммунные заболевания – рассеянный склероз;
паразитарные инвазии – цистицеркоз;
наследственные патологии – болезнь Реклингахаузена.

Многие заболевания еще не до конца изучены, хоть и могут обнаруживаться на ранней стадии благодаря современным методам диагностики. Среди самых распространенных мозговых болезней выделяются следующие:

Энцефалопатия. Бывает врожденной или приобретенной. В последнем случае дистрофическое изменение мозговых тканей связано с инфекциями, травмами, алкоголизмом, сосудистыми заболеваниями.
Болезнь Альцгеймера. Вызывается поражением коры головного мозга, что приводит к нейропсихологическим нарушениям и грубому нарушению интеллекта.
Аневризма аорты и мозговых сосудов. Формируется в результате их расширения, из-за которого образуется мешок, наполненный кровью. Он может разорваться и вызвать кровоизлияние в полость черепа.
Инсульт. Представляет собой нарушение мозгового кровообращения, связанное с повышенным давлением, закупориванием сосудов атеросклеротическими бляшками, апластической анемией или другими заболеваниями крови.
Болезнь Паркинсона. Это избирательное поражение мозговых нейронов, которому подвержены пожилые люди в возрасте 60–65 лет.
Вегетососудистая дистония. Связана с нарушением кровоснабжения головного мозга и сужением просвета сосудов.
Деменция. Еще одна болезнь, характерная для пожилых людей. У молодых она возникает при черепно-мозговых травмах (ЧМТ) или инсультах. Недуг представляет собой снижение умственной деятельности.
Опухоли. Бывают доброкачественными и злокачественными. Разрастание мозговых тканей приводит к повышению внутричерепного давления.
Эпилепсия. У большинства пациентов она является врожденной, но может развиваться и после ЧМТ. Болезнь проявляется припадком, при котором человек падает с громким криком. У больного появляется пена изо рта, хриплое дыхание, развиваются судороги.

Лечение

Заболевания головного мозга особенно сложны в лечении. Для принятия решения о схеме терапии врачи часто созывают консилиум, а для проведения некоторых процедур или операция даже спрашивают разрешение у самого пациенту или его родственников. Если болезнь имеет бактериальную природу, то лечение предполагает прием или внутривенное введение антибиотиков, противовоспалительных средств, витаминов. Схема терапия напрямую зависит от заболевания. Основные патологии мозга имеют следующие принципы лечения:

Болезнь Альцгеймера. Это неизлечимое заболевание, поэтому терапия против него помогает только приостановить отмирание клеток головного мозга у пожилых. Для этого больному назначают специальные препараты, замедляющие процесс гибели нейронов.
Инсульт. Лечение этого заболевания направлено на восстановление кровообращения и обогащение мозга кислородом. Для этого назначают препараты, нормализующие работу сердечно-сосудистой системы и стимулирующие правильную работу мозговых центров.
Вегетососудистая дистония. Пациенту с таким диагнозом показаны здоровый образ жизни, диета, адекватная физическая нагрузка, физиотерапевтические и водные процедуры. Из лекарств назначают транквилизаторы, фитопрепараты, антидепрессанты.
Опухоль головного мозга. В основном лечат хирургическим путем. Если нельзя провести операцию, то пациенту назначают химиотерапию и лучевую терапию. Конкретный метод лечения определяется возрастом пациента, типом опухоли и ее локализацией. Некоторым больным приходится пройти все три вида указанных процедур.
Эпилепсия. Требует пожизненного приема противосудорожных препаратов, соблюдения диеты и режима посильных физических и умственных нагрузок.
Острый лейкоз. При таком заболевании врачи стремятся к достижению пациентом ремиссии. Для этого проводят пересадку костного мозга. При хроническом лейкозе эффективна только медикаментозная терапия, поддерживающая организм.

К какому врачу обратиться?

Для выявления причин появления вышеперечисленных симптомов необходимо обратиться к врачу-неврологу. Многие из симптомов могут наблюдаться при самых различных заболеваниях, и именно поэтому провоцирующие их факторы выявляются в ходе опроса, осмотра, инструментального и лабораторного обследования пациента. Для составления плана дальнейшей диагностики врач обязательно учитывает всю полученную информацию о самочувствии пациента и на основании этих данных определяет необходимость проведения тех или иных видов исследования (КТ, ЭЭГ, МРТ, ангиографии и др.).

Видео версия статьи:

Видео

Патологии этого органа могут нарушать слаженную работу такой сложной системы тотального контроля за телом и приводят к:

появлению тех или иных дисфункций организма;
изменениям в поведении;
деформации и разрушению личности.

Миф о работе мозга

Это неправда! Утверждение о том, что человеческий мозг работает на 10% (5%, 3%), — это старый, абсолютно неверный и совершенно неубиваемый миф. Разберемся, откуда он взялся.

В середине прошлого века было совершенно непонятно, как мыслит человек (сейчас это тоже непонятно, но уже на другом уровне). Но кое-что было известно — например, что мозг состоит из нейронов и что нейроны могут генерировать электрические сигналы.

Нейронов в мозге несколько миллиардов, и было бы чистым безумием измерять активность каждого из них — это заняло бы много лет. Поэтому вместо того, чтобы изучать все нейроны подряд, ученые исследовали только небольшую часть, определили среди них процент активных и предположили, что по всему мозгу этот процент одинаков (такое предположение называется экстраполяцией).

Количество нейронных связей отражает степень функциональности головного мозга. Нейроны и образованные ими связи отвечают за все физиологические процессы, протекающие в организме. Они управляют деятельностью внутренних органов, приводят в движение, заставляют работать все части тела, координируют мыслительные процессы и функцию запоминания.

Нейронная теория строения мозга

Нейронная теория предполагает, что у ЦНС клеточное строение. Клетки нервной ткани – нейроны, являются структурно-функциональными элементами центральной системы. В зависимости от того, где именно в нервной системе находятся нейроны, они выполняют разные функции. Мозг – высокоорганизованный орган.

Командные клетки управляют исполнительными клетками. Нервная деятельность представляет собой результат взаимодействия между элементами системы. Нейроны, образующие головной мозг – это такие элементы системы, которые организуют реакции в ответ на раздражения, что обуславливает появление стандартных рефлексов.

Характеристика нейронов

Структурно-функциональные элементы центральной системы – глиальные клетки и нейроны. Первые количественно преобладают, хотя на них возлагается решение вспомогательных, второстепенных задач. Нейроны способны выполнять много операций. Они вступают во взаимодействие друг с другом, формируют связи, принимают, обрабатывают, кодируют и передают нервные импульсы, хранят информацию.

Нейроглия выполняет опорную, разграничительную и защитную (иммунологическую) функцию в отношении нейронов, отвечает за их питание. В случае повреждения участка нервной ткани, глиальные клетки восполняют утраченные элементы для воссоздания целостности мозговой структуры. Количество нейронов в составе ЦНС равняется около 65-100 млрд. Клетки головного мозга образуют нейронные сети, охватывающие все отделы тела человека.

Передача данных в рамках сети осуществляется при помощи импульсов – электрических разрядов, которые генерируются клетками нервной ткани. Считается, что число нейронов, которые находятся в мозге человека, не изменяется в течение жизни, если не брать в расчет ситуации, когда в силу определенных причин (нейродегенеративные процессы, механические повреждения мозговых структур) происходит их гибель и уменьшение количества.

Необратимое повреждение участка нервной ткани сопровождается неврологическими нарушениями – судорогами, эпилептическими приступами, расстройством тактильного восприятия, слуха и зрения. Человек утрачивает способность чувствовать, разговаривать, мыслить, двигаться. Развитие интеллектуальных способностей человека отождествляется с увеличением количества нейронных связей в мозге при неизменной численности нейронов.

Нейрон выглядит, как обычная клетка, состоящая из ядра и цитоплазмы. Он оснащен отростками – аксоном и дендритами. При помощи единственного аксона осуществляется передача информации другим клеткам. Дендриты служат для приема информации от других клеток. В аксоплазме (часть цитоплазмы нервной клетки, которая находится в аксоне) синтезируются вещества, передающие информацию – нейромедиаторы (ацетилхолин, катехоламин и другие).

Нейромедиаторы вступают во взаимодействие с рецепторами, провоцируя процессы возбуждения или торможения. Нейроны образуют группы, ансамбли, колонки с учетом расположения в определенном отделе головного мозга, в зависимости от того, сколько и какие функции выполняют в процессе жизнедеятельности человека. К примеру, ансамбль корковых структур может состоять из сотни нервных клеток, которые включают:

Клетки, получающие сигналы из подкорковых отделов (к примеру, от ядер таламуса – сенсорных или двигательных).
Клетки, принимающие сигналы из других отделов коры.
Клетки локальных сетей, формирующие вертикальные колонки.
Клетки, отправляющие сигналы обратно к таламусу, другим участкам коры, элементам лимбической системы.

Синапс – место, где происходит биоэлектрический контакт между двумя клетками и передача информации благодаря преобразованию электрического импульса в химический сигнал и затем снова в электрический. Подобные трансформации протекают в синапсе при переходе нервного импульса через пресинаптическую мембрану, синаптическую щель и постсинаптическую мембрану.

Передача импульса возможна между отдельными нейронами или нейроном и эффекторной клеткой (клеткой органа, который исполняет задачу, закодированную в сигнале). Классификация синапсов предполагает разделение по критериям:

Месторасположение (центральная, периферическая системы).
Тип действия (возбуждение, торможение).
Вид нейромедиатора, участвующего в процессе передачи сигнала (холинергический, адренергический, серотонинергический).

Количество синапсов у одного нейрона, расположенного в головном мозге, может достигать 10 тысяч. Скорость передачи биоэлектрического сигнала составляет около 3-120 м/с. Кроме синаптической передачи существует другой способ проведения сигнала – через кровь. Передвижение закодированных данных происходит за счет того, что нервные отростки связываются с кровеносным сосудом и выделяют в кровь нейрогормон.

Нервные клетки, отвечающие за моторную активность, могут создавать тысячи синаптических контактов. Синапсы, формирующиеся на дендритах, количественно преобладают. Меньше синаптических связей образуется на аксонах. В процессе активации одних клеток, происходит торможение других. В результате человек может сосредоточиться на конкретной мысли или выполнить произвольное движение.

Виды нейроцитов

Нейроциты – это второе название нейронов. Вне мозговых структур ЦНС они находятся в ганглиях, которые представляют собой нервные узлы (спинномозговые, черепных нервов, относящиеся к вегетативной системе). В зависимости от выполняемых функций клетки нервной ткани бывают чувствительными, ассоциативными, эффекторными, секреторными. Первые получают сигналы, поступающие от периферических зон нервной системы.

Чаще сигналы направлены к головному мозгу, реже к клеткам вегетативного ганглия. Чувствительные клетки отличаются малыми размерами и большим количеством дендритов. Ассоциативные проводят сигналы в рамках нейронной сети, обеспечивая связь между чувствительными и эффекторными видами клеток. Они находятся в мозге (головном, спинном) и вегетативной системе. Во всех случаях являются элементами, замыкающими рефлекторные дуги (группы нейронов, связанные синапсами).

Эффекторные – это двигательные нейроны, которые приводят в движение части тела человека. Эффекторные нейроны проводят сигналы к исполнительным органам, в том числе к скелетным мышцам, что обуславливает моторную активность человека. Эффекторные – крупные клетки, оснащенные грубыми, менее разветвленными отростками. Секреторные клетки продуцируют нейрогормоны.

Функции клеток нервной ткани

Нейроны, которые расположены в головном мозге – это своеобразная база знаний, теоретически способная вместить и хранить весь объем информации, накопленной человечеством в течение тысячелетий. Мозг запоминает абсолютно все полученные в ходе жизни сведения относительно взаимодействия с внешней средой и процессов, происходящих в человеческом организме. При этом человек не может произвольно извлекать из недр памяти все данные, которые хранятся в мозговом веществе. Функции нейронов:

Рецепция (прием) импульсов. Клетки нервной ткани принимают определенные сигналы, поступающие, к примеру, от органов чувств (световые, температурные, обонятельные, тактильные воздействия) или других клеток.
Управление физиологическими процессами посредством возбуждения или торможения. Получая сигнал, участок клетки нервной ткани реагирует переходом в возбужденное или заторможенное состояние.
Передача возбуждения. Сигналы в состоянии возбуждения передаются от одного участка нервной клетки к другому участку ее отростка. Таким способом передаваемый сигнал может преодолевать расстояние, равное 1,5 м (к примеру, от продолговатого мозга к дистальным отделам ног).
Проведение импульса. Сигналы передаются от одной нервной клетке к другой или к эффекторным (исполнительным) органам, деятельность которых регулируется рефлексами – ответными реакциями организма на раздражители. К эффекторам относят скелетные и гладкие мышцы, эндокринные, экзокринные железы.

Повреждение нервных клеток приводит к тому, что они теряют способность проводить электрические импульсы и взаимодействовать между собой. Нарушение процессов обмена информацией в нейрональных структурах провоцирует сбои в работе всего организма. Человек теряет способность выполнять движения, разговаривать и воспринимать речь, чувствовать, запоминать, мыслить.

Значение нейронных связей

Нейронные связи играют решающую роль в формировании и развитии интеллекта, появлении устойчивых привычек. Человек рождается с огромным запасом нейронов и малым числом связей между ними. В ходе взросления, жизнедеятельности, взаимодействия с окружающей действительностью, накопления опыта количество связей увеличивается, что обуславливает интеллектуальные и физические свойства личности, ее поведение и уровень здоровья.

Человек способен создавать новые нейронные связи на протяжении всей жизни. Объекты окружающего мира воздействуют на органы чувств, вызывая ответные реакции мозга. Вокруг нейронов, которые постоянно работают, образуется слой – миелиновая оболочка, улучшающая способность нервных волокон проводить электрические сигналы. Клетки, покрытые миелиновым слоем – белые, не покрытые – серые, поэтому мозговое вещество бывает серым и белым.

Основные реакции, возникающие на внешние раздражители, формируются к 7 годам. В этом возрасте выработка миелина сокращается. Семилетний ребенок уже знает, что огонь вызывает ожог, а неосторожные движения приводят к падению. Основной ресурс знаний сформирован, что ассоциируется с замедлением образования новых нейронных связей. Выработка миелина вновь увеличивается в период полового созревания, когда меняются ментальные представления человека.

Гениальность часто проявляется в детском и подростковом возрасте, что коррелирует с повышенной выработкой миелина и созданием мощных, разветвленных нейронных сетей. Количество синаптических связей (взаимодействие между разными нейронами) увеличивается вследствие процесса накопления опыта и получения новых знаний. У нейрона могут образовываться новые отростки в результате активной стимуляции электрическими импульсами.

Разрастание синаптических связей прослеживается в поведении и реакциях человека на условия и обстоятельства внешнего мира. К примеру, любитель собак оценивает окружающую действительность с учетом привязанности к четвероногим питомцам. Религиозные люди относятся к объектам внешнего мира, опираясь на высокие моральные принципы. Это указывает на образование связи между двумя посторонними на первый взгляд идеями и отражает появление новых синаптических контактов.

Создание новых нейронных связей возможно, если человек постоянно занимается саморазвитием – изучает иностранные языки, осваивает новые знания и навыки (живопись, вышивка и вязание, литературное мастерство, занятия спортом, интеллектуальные игры – шахматы и шашки), овладевает новой профессией, меняет привычки.

Мозг нуждается в тренировке, которая провоцирует рост дендритов и расширение взаимодействий между клетками нервной ткани. Восприятие внешнего мира, успехи, состояние здоровья, настроение, удовлетворенность положением в социуме и жизнью в целом зависят от нашего сознания.

Посредством нейронных связей осуществляется управление работой внутренних органов, двигательной активностью, когнитивными процессами. Нейронные связи регулируют поведение человека. Чем больше нейронных связей, тем выше интеллектуальные и физические способности индивида.

Читайте также: