Область, в которой аксон одного нейрона встречается с дендритами другого, называется синапсом . Сила последних может различаться. Некоторые передают сигнал (потенциал действия) даже при слабом возбуждении, другие же нуждаются в более высоком уровне электрического заряда. Сила конкретного синапса может изменяться, иногда – очень быстро. Более того, нейроны постоянно создают новые синаптические связи, а в некоторых случаях – разрушают уже созданные. Вот почему геометрия связей между ними постоянно изменяется. Поэтому точная конфигурация синапсов в определенный момент времени показывает, в какой именно области размещается очаг нервного возбуждения.
Сколько синапсов включает в себя человеческий мозг? Каждый кубический миллиметр новой коры содержит их от 860 миллионов до 1,3 миллиардов [78] . По примерной оценке, в неокортексе их – от 164 до 200 триллионов. Общее же число синапсов в мозге в целом – значительно больше. В одном из исследований указывается: для составления карты-схемы всех синаптических связей мозга (при существующем уровне технологического развития) понадобилось бы 10 тысяч работающих в автоматическом режиме микроскопов и 30 лет непрерывных наблюдений, а для записи полученных данных – компьютерный жесткий диск емкостью в 100 миллионов терабайт [79] .
Это значит, что человек, который ночью смотрит в усыпанное мириадами звезд небо и думает, как он мал, воспринимает все ошибочно. Да, физически человеческое существо меньше Галактики. Однако его головной мозг содержит столько же нейронов, сколько она – звезд. А именно – 100 миллиардов. (Забавно, но это сущая правда). К тому же синаптические связи между нейронами позволяют передавать объем информации больший, чем тот, что возможен между звездами. Воздействовать друг на друга силами гравитации и, если расстояние не слишком велико, обмениваться тепловым излучением – вот и все, что те могут. Между тем, происходящее в головном мозге каждого из нас – на много порядков сложнее, чем что-либо в небе у нас над головами.
И лучшее тому доказательство я вижу вот в чем: когда бы человек ни говорил себе, как он мал, Галактике нечего сказать ему в ответ. Она недостаточно сложна, чтобы иметь свои собственные мысли. Путь эволюции, вероятно, таков, что в процессе развития возникают меньшие по размерам, но все более сложные формы жизни. Галактики очень стары. Мозги же тех, кто обладает самосознанием, пользуется языком и создает орудия труда, напротив, очень молоды.
Именно синапсы, а не нейроны превращают мозг в то, чем он является. Синаптические связи возникают и исчезают легко, потому что два нейрона в действительности никогда не соприкасаются в полной мере – между ними всегда остается небольшая щель. Этот промежуток могут заполнять особые химические вещества, и их присутствие позволяет дендритам передавать сигнал ядрам нейронов. Фундаментальным можно считать тот факт, что мозг представляет собой не столько электрическую, сколько химическую сеть взаимосвязей. В самих нейронах информация передается посредством электрических импульсов, но между нейронами – с помощью химических веществ.
Синапс
Большинство нейронов в неокортексе имеют от 1 до 10 тысяч синаптических связей. В других частях мозга (например, в мозжечке) нейроны одного типа могут иметь от 150 до 200 тысяч таких связей [80] . Даже наименьшие из этих цифр таковы, что в них трудно поверить. Каким образом один малюсенький нейрон может быть связан с тысячей других, не говоря уж о 200 тысячах? Однако давайте еще раз взглянем на изображение нейрона из неокортекса. Из ядра этой нервной клетки выходит один аксон – этим путем наш нейрон передает сигнал другим нейронам. Дендриты в верхней части рисунка показывают, как наш нейрон получает импульсы от других нервных клеток. Нельзя не заметить: для создания соответствующих связей есть немало возможностей. В свободном от связей пространстве находятся «дыры» – места прохождения капилляров. Их можно легко представить в виде трубок, проходящих через лист бумаги под углом в 90 градусов. Нанопроводники, с которыми экспериментирует Линас, идут по капиллярам так, как показано на иллюстрации ниже.
Вот аналогия, с помощью которой можно представить уровень развития и всю сложность головного мозга человека. Находясь в толпе, вы можете двумя руками коснуться двух других человек. Однако вообразите себе, что у вас три или четыре руки, и на каждой есть несколько десятков пальцев длиной в несколько футов. А на них, как на ветвях дерева, имеется по несколько десятков отростков, и каждый – длиннее того пальца, от которого тянется. А теперь вообразите, насколько плотную сеть, проникая в толпу, смогут образовать ваши конечности, и их пальцы, и отростки на кончиках последних! Почувствуйте, как они пульсируют и сжимаются. И не забудьте, что нарисованная в вашем воображении толпа должна существовать в условиях нулевой гравитации – так что частицы, ее составляющие, будут еще и плавать вокруг вас, поднимаясь и опуская в трехмерном пространстве.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу