Нейрони - що це. Види і функції нейронів головного мозку

1. Нейрон і його будова
2. Як влаштована нервова клітина
3. Дендрити і аксони
4. Робота нейрона
5. види нейронів
6. функції нейронів
7. Функція передачі інформації
8. Функція збереження досвіду
9. інтеграційна функція
10. Функція виробництва білків

Про невичерпні можливості нашого мозку написані гори літератури. Він здатний переробляти величезну кількість інформації, яке не під силу навіть сучасним комп'ютерам. Більш того, мозок в нормальних умовах працює без перебоїв протягом 70-80 і більше років. І з кожним роком тривалість його життя, а значить, і життя людини все збільшується.

Ефективну роботу цього найважливішого і багато в чому таємничого органу забезпечують в основному два види клітин: нейрони і гліальні. Саме нейрони відповідають за отримання та обробку інформації, пам'ять , увага , мислення , уява і творчість .

Нейрон і його будова

Часто можна чути, що розумові здатності людини гарантує наявність сірої речовини. Що це за речовина і чому воно сіре? Такий колір має кора головного мозку, що складається з мікроскопічних клітин. Це нейрони або нервові клітини, які забезпечують роботу нашого мозку і управління всім організмом людини.

Як влаштована нервова клітина

Нейрон, як і будь-яка жива клітина, складається з ядра і клітинного тіла, яке називають сома. Розмір самої клітини мікроскопічний - від 3 до 100 мкм. Однак це не заважає нейрона бути справжнім сховищем різноманітної інформації. Кожна нервова клітина містить в собі повний набір генів - інструкцій з виробництва білків. Одні з білків беруть участь у передачі інформації, інші створюють захисну оболонку навколо самої клітини, треті беруть участь в процесах пам'яті, четверті забезпечують зміну настрою і т. Д.

Навіть невеликий збій в одній з програм з виробництва якогось білка може призвести до тяжких наслідків, захворювання, порушення психічної діяльності, недоумства і т. Д.

Кожен нейрон оточений захисною оболонкою з гліальних клітин, вони буквально заповнюють всі міжклітинний простір і складають 40% від речовини головного мозку. Глія або сукупність гліальних клітин виконує дуже важливі функції: захищає нейрони від неблагополучних зовнішніх впливів, поставляє нервовим клітинам поживні речовини і виводить продукти їх життєдіяльності.

Гліальні клітини стоять на варті здоров'я і цілісності нейронів, тому не допускають проникнення в нервові клітини багатьох сторонніх хімічних речовин. У тому числі і лікарських препаратів. Тому ефективність різних ліків, покликаних посилити діяльність мозку, абсолютно непередбачувана, і діють вони по-різному на кожну людину.

Дендрити і аксони

Незважаючи на складність пристрою нейрона, сам по собі він не відіграє суттєвої ролі в роботі мозку. Наша нервова діяльність, в тому числі розумова активність - це результат взаємодії безлічі нейронів, які обмінюються сигналами. Прийом і передача цих сигналів, точніше, слабких електричних імпульсів відбувається за допомогою нервових волокон.

Нейрон має кілька коротких (близько 1 мм) розгалужених нервових волокон - дендритів, названих так через схожість з деревом. Дендрити відповідають за прийом сигналів від інших нервових клітин. А в якості передавача сигналів виступає аксон. Це волокно у нейрона тільки одне, зате воно може досягати в довжину до 1,5 метрів. З'єднуючись з допомогою аксонів і дендритів, нервові клітини утворюють цілі нейронні мережі. І чим складніше система взаємозв'язків, тим складніше наша психічна діяльність.

Робота нейрона

В основі складної діяльності нашої нервової системи - обмін слабкими електричними імпульсами між нейронами. Але проблема в тому, що спочатку аксон однієї нервової клітини і дендрити інший не з'єднані, між ними знаходиться простір, заповнений міжклітинних речовиною. Це так звана синаптична щілину, і подолати її сигнал не може. Уявіть, що дві людини тягнуть один до одного руки і зовсім трохи не дотягуються.

Ця проблема вирішується нейроном просто. Під впливом слабкого електричного струму виникає електрохімічна реакція і формується білкова молекула - нейротрансмиттер. Ця молекула і перекриває синаптичну щілину, ставши своєрідним містком для проходження сигналу. Нейротрансмітери виконують і ще одну функцію - вони пов'язують нейрони, і чим частіше проходить сигнал з цієї нервової ланцюга, тим сильніше цей зв'язок. Уявіть брід через річку. Проходячи по ньому, людина кидає в воду камінь, і потім кожен наступний подорожній робить так само. В результаті виникає міцний, надійний перехід.

Таке з'єднання між нейронами називають синапсом, і воно відіграє важливу роль в діяльності мозку. Вважається, що навіть наша пам'ять - це результат роботи синапсів . Ці зв'язки забезпечують більшу швидкість проходження нервових імпульсів - сигнал по ланцюгу нейронів рухається зі швидкістю 360 км / год або 100 м / сек. Можна порахувати, за який час в головний мозок потрапить сигнал від пальця, який ви випадково вкололи голкою. Є стара загадка: «Що швидше за все на світі?». Відповідь: «Думка». І це дуже було точно підмічено.

види нейронів

Нейрони знаходяться не тільки в головному мозку, де вони, взаємодіючи, утворюють центральну нервову систему. Нейрони розташовані у всіх органах нашого тіла, в м'язах і зв'язках на поверхні шкіри. Особливо багато їх в рецепторах, тобто органах почуттів. Розгалужена мережа нервових клітин, яка пронизує все тіло людини - це периферична нервова система, яка виконує не менш важливі функції, ніж центральна. Все розмаїття нейронів поділяють на три основні групи:

• Аффекторного нейрони отримують інформацію від органів почуттів і у вигляді імпульсів по нервових волокнах поставляють її до головного мозку. Ці нервові клітини мають найдовші аксони, так як їх тіло знаходиться у відповідному відділі головного мозку. Існує сувора спеціалізація, і звукові сигнали надходять виключно в слуховий відділ мозку, запахи - в нюховий, світлові - в зоровий і т. Д.
• Проміжні або вставні нейрони займаються обробкою інформації, що надійшла від аффектори. Після того як інформація оцінена, проміжні нейрони подають команду розташованим на периферії нашого тіла органам почуттів і м'язам.
• Еферентні або ефекторні нейрони передають цю команду від проміжних у вигляді нервового імпульсу до органів, м'язам і т. Д.

Найскладнішою і найменш зрозумілою є робота проміжних нейронів. Вони відповідають не тільки за рефлекторні реакції, такі, наприклад, як вилучання руки від гарячої сковорідки або моргання при спалаху світла. Ці нервові клітини забезпечують такі складні психічні процеси, як мислення, уява, творчість. І як миттєвий обмін нервовими імпульсами між нейронами перетворюється в яскраві образи, фантастичні сюжети, геніальні відкриття, та й просто в роздуми про важкому понеділок? Це головна таємниця головного мозку, до розгадки якої вчені навіть поки не наблизилися.

Єдине, що вдалося з'ясувати, що різні види розумової діяльності пов'язані з активністю різних груп нейронів. Мрії про майбутнє, заучування вірша, сприйняття близької людини, обдумування покупок - все це відбивається в нашому мозку як спалахи активності нервових клітин в різних точках кори головного мозку.

функції нейронів

З огляду на, що нейрони забезпечують роботу всіх систем організму, функції нервових клітин повинні бути дуже різноманітні. До того ж всі вони поки що навіть до кінця і не з'ясовані. Серед безлічі різних класифікацій цих функцій ми виберемо одну, найбільш зрозумілу і близьку до проблем психологічної науки.

Функція передачі інформації

Це основна функція нейронів, з якою пов'язані і інші, хоч і не менш значущі. Ця ж функція є і найбільш вивченої. Всі зовнішні сигнали, що надходять на органи, потрапляють в головний мозок, де обробляються. А потім в результаті зворотного зв'язку у вигляді імпульсів-команд переносяться по еферентних нервових волокнах назад до органів почуттів, м'язів і т. Д.

Така постійна циркуляція інформації відбувається не тільки на рівні периферичної нервової системи, але і в головному мозку. Зв'язки між нейронами, що обмінюються інформацією, утворюють надзвичайно складні нейронні мережі. Уявіть тільки: в головному мозку налічується не менше 30 млрд нейронів, і кожен з них може мати до 10 тисяч зв'язків. В середині XX століття кібернетики намагалися створити електронну обчислювальну машину, що працює за принципом головного мозку людини. Але це їм не вдалося - процеси, що відбуваються в центральній нервовій системі, виявилися занадто складними.

Функція збереження досвіду

Нейрони відповідають за те, що ми називаємо пам'яттю. Точніше, як з'ясували нейрофізіологи, збереження слідів проходили по нейронних ланцюгів сигналів є своєрідним побічним ефектом діяльності мозку. Основа пам'яті - це ті самі білкові молекули - нейротрансмітери, які виникають в якості сполучних містків між нервовими клітинами. Тому спеціального відділу мозку, що відповідає за зберігання інформації, немає. А якщо внаслідок травми або хвороби відбувається руйнування нервових зв'язків, то людина може частково втратити пам'ять.

інтеграційна функція

Це забезпечення взаємодії між різними відділами головного мозку. Миттєві «спалаху» передаються і приймаються сигналів, осередки підвищеного збудження в корі головного мозку - це і є народження образів, почуттів і думок. Складні нервові зв'язки, що об'єднують між собою різні ділянки кори великих півкуль і проникаючі в підкіркову зону, є продуктом нашої психічної діяльності. І чим більше виникає таких зв'язків, тим краще пам'ять і продуктивніше мислення. Тобто, по суті, чим більше ми думаємо, тим розумніша стаємо.

Функція виробництва білків

Діяльність нервових клітин не обмежується інформаційними процесами. Нейрони - це справжні фабрики білків. Це ті самі нейротрансмітери, які не тільки виконують функцію «містка» між нейронами, а й відіграють величезну роль в регуляції роботи нашого організму в цілому. В даний час налічується близько 80 видів цих білкових з'єднань, що виконують різноманітні функції:

• Норадреналін, іноді його називають гормоном люті або стресу . Він тонізує організм, підвищує працездатність, змушує частіше битися серце і готує організм до негайних дій з відбиття небезпеки.
• Допамін - це головний тонік нашого організму. Він бере участь в активізації діяльності всіх систем, в тому числі під час пробудження, при фізичних навантаженнях і створює позитивний емоційний настрій аж до ейфорії.
• Серотонін - це теж речовина «гарного настрою», хоч на фізичну активність воно і не впливає.
• Глутамат - трансмітер, необхідний для роботи пам'яті, без нього неможливо довгострокове зберігання інформації.
• Ацетилхолін управляє процесами сну і пробудження, а також необхідний для активізації уваги.

Нейротрансмітери, точніше їх кількість, впливають на здоров'я організму. І якщо виникають якісь проблеми з виробленням цих білкових молекул, то можуть розвинутися серйозні захворювання. Наприклад, недолік допаміну - це одна з причин хвороби Паркінсона, а якщо цього речовини виробляється занадто багато, то може розвинутися шизофренія. Якщо ж недостатньо виробляється ацетилхоліну, то може виникнути дуже неприємна хвороба Альцгеймера, яка супроводжується недоумством.

Формування нейронів головного мозку починається ще до народження людини, і протягом всього періоду дорослішання відбувається активне формування і ускладнення нервових зв'язків. Довгий час вважалося, що у дорослої людини нові нервові клітини з'являтися не можуть, а ось процес їх відмирання неминучий. Тому розумовий розвиток особистості можливо тільки за рахунок ускладнення нервових зв'язків. Та й то в старості всі приречені на зниження розумових здібностей.

Але недавні дослідження спростували цей песимістичний прогноз. Швейцарські вчені довели, що є відділ головного мозку, який відповідає за народження нових нейронів. Це гіпокамп, він щодня продукує до 1400 нових нервових клітин. А нам з вами залишається тільки активніше включати їх в роботу головного мозку, отримувати і осмислювати нову інформацію, тим самим створюючи нові нервові зв'язки і ускладнюючи нейронну мережу.