Лев Ительсон - Лекции по общей психологии

В основном клетки глии, по-видимому, служат для снабжения нейронов питанием. Сейчас есть предположение, что эти клетки глии также ответственны за дол-

говременную память, что в них записывается то, что человек помнит. Но это еще предположение.

Как устроен нейрон? Нейрон — это очень своеобразная клетка, непохожая на другие клетки организма. Внешний вид нейронов разнообразен и фантастичен. Встречаются нейроны звездчатые и корзинчатые, пирамидные и древовидные, похожие на осьминогов и напоминающие сороконожек. Но, при всем разнообразии форм, в любом нейроне можно выделить три части. Основную часть называют телом нейрона. Длина его меньше 0,022 сантиметра, объем одна тысячная кубического миллиметра, а вес не более одной стотысячной доли грамма. В этом крохотном объеме содержатся сотни тысяч различных химических веществ, идут одновременно тысячи сложнейших биохимических реакций.

От тела нейрона, извиваясь, разветвляясь протягивается множество коротких отростков — дендритов («древоподобных»). Дендриты воспринимают раздражения. Они служат, так сказать, «входом» нейрона. «Выходом» нейрона служит длинный (до 1 метра) ветвящийся отросток — аксон (по-гречески «хлыст»). Благодаря переплетению всех этих щупалец, ветвей и отростков образуется сложная сеть связей и переключений. Так, например, с аксона одного пирамидного нейрона может образоваться несколько тысяч переключений на тела других нейронов (через дендриты). «Не имеющий ног должен иметь длинные руки». Ведь нейроны неподвижны и плотно упакованы. А они должны достать везде, получить сведения отовсюду, начиная с внешнего мира, кончая самыми отдаленными уголками организма. Вот как внешне выглядит нейрон.

Как же он работает? Это было открыто лишь в последнее десятилетие.

Нейрон — это мешочек с тончайшими стенками, которые отделяют содержимое клетки от внешнего мира. Эти стенки нейрона называют мембраной, состоящей из четырех мономолекулярных слоев (протеин — липоид, липоид — протеин). Толщина мембраны составляет 0,00001 мм. Тем не менее, именно она является решающей в работе нервных клеток.

Мембрана имеет одно удивительное свойство: она способна пропускать ионы, т.е. заряженные осколки

257

9 За к. 2143 молекулы только в одном направлении. Кровь доставляет к нейрону ионы двух видов: ионы калия и ионы натрия. Они берутся из солей, растворенных в крови. Так, например, поваренная соль NaCl, растворяясь в крови, диссоциирует на Na+ и С1-. Точно так же кальциевые соли.

Так, вот мембрана работает следующим образом: она впускает через себя ионы калия и не впускает ионы натрия. Вернее, впускает их в 10—20 раз меньше. Что в результате получается? В результате внутри нейрона оказывается меньше ионов металла, чем снаружи. Соответственно, мембрана заряжается по отношению к внешней среде отрицательно. Нейрон превращается как бы в маленький конденсатор, емкостью около микрофарады, с удельным сопротивлением 0,4* 10 12ом-сантиметр и разностью потенциалов около 80 милливольт.

Это состояние нейрона называется состоянием покоя. Напряжение, создаваемое отрицательным зарядом внутренней стороны мембраны, называют потенциалом покоя. Его величина минус 70—80 милливольт.

Предположим, что на нейрон пришел сигнал. Что происходит? Электрический потенциал на теле нейрона понижается, происходит деполяризация. Когда это снижение потенциала достигает определенной для данного нейрона — пороговой — величины (например, —60 милливольт вместо 80), у основания аксона происходит внезапное изменение проницаемости его мембраны. Теперь наружные ионы натрия устремляются внутрь аксона, а избыток ионов калия выходит наружу. В итоге у основания аксона происходит перезарядка и этот участок приобретает положительный потенциал около +40 милливольт по отношению к окружающей жидкости. Разность потенциалов вызывает перемещение ионов в следующий участок и т.д. Таким образом, электрический импульс, или потенциал действия распространяется вдоль аксона. Скорость его распространения зависит от толщины аксона, а также других факторов, и колеблется от 1 до 100 метров в секунду. Как образно выразился один физиолог (Грей Уолтер), «Ток нервного импульса имеет вид электрохимического кольца около пяти сантиметров длиной, пробегающего вдоль нерва со скоростью до 100 метров в секунду и столь же неустойчивого, как кольцо дыма».

Описанный механизм довольно сложен. Но зато он обеспечивает важнейшее свойство нерва, как проводника: импульс проходит по нему, не ослабляясь. Как только импульс выдан, ионы натрия снова начинают выкачиваться наружу, и нейрон приобретает через одну-две тысячные секунды отрицательный заряд, т.е. опять создается потенциал покоя.