Нервная системаЦентральная нервная система (ЦНС) состоит из спинного и головного мозга. Мы будем фокусироваться на головном мозге, уделяя особенное внимание структурам и процессам, имеющим отношение к основанным на данных нейронауки когнитивным моделям.
Основным элементом нервной системы является нейрон, специализированная клетка, передающая информацию по нервной системе. Головной мозг человека содержит огромное количество нейронов. По некоторым оценкам, их количество превышает 100 млрд (что приблизительно соответствует количеству звезд в Млечном пути); каждый из нейронов способен воспринимать нервные импульсы и передавать их другим нейронам (иногда тысячам других нейронов) и более сложен, чем любая другая известная система, земная или внеземная. В каждом кубическом сантиметре коры головного мозга человека содержится около 1000 км нервных волокон, соединяющих клетки друг с другом (Blakemore, 1977). На рис. 2.1 показан вид запутанного скопления нейронов в головном мозге человека.
Рис. 2.1. Схематический рисунок клеток головного мозга, выполненный известным испанским анатомом Сантьяго Рамон-и-Кахалем, лауреатом Нобелевской премии за исследования в области нейронауки. На этом рисунке, сделанном на основе тщательных наблюдений при помощи микроскопа, показана сложная сеть нервных клеток в головном мозге человека
Сравните этот рисунок с изображением нейрона (рис. 2.2) и попытайтесь определить дендриты и аксоны.
Рис. 2.2. Схематическое изображение нейрона
В каждый конкретный момент времени активны многие нейроны коры головного мозга, и существует мнение, что когнитивные функции, такие как восприятие, мышление, осведомленность и память, обусловлены одновременным возбуждением многих нейронов этой сложной нервной сети. Трудно представить себе огромное количество одновременно возбуждающихся нейронов и сложную инфраструктуру, поддерживающую данную систему. В этом заключен парадокс: если мозг так сложен, то, возможно, он никогда не сможет полностью познать самого себя, несмотря на все наши усилия. Эта мысль в чем-то похожа на идею о воображаемой конференции по физиологии собак, проводимой собаками, — как бы упорно они ни пытались понять себя, они не смогут этого сделать. Какими бы пессимистичными ни казались подобные мысли, существует и альтернативная точка зрения, согласно которой при помощи новых методов в XXI веке мы сможем решить большинство важнейших проблем психики и мозга. (Я также склоняюсь к этому.)
НейронСкорее всего, существуют тысячи различных типов нейронов (Kandel, Schwartz & Jessell, 1991), каждый из которых выполняет специализированные функции в различных частях нервной системы (рис. 2.2). Нейрон имеет следующие основные морфологические части.
1. Дендриты, воспринимающие нервные импульсы от других нейронов. Дендриты сильно разветвлены и напоминают ветви дерева.
2. Тело клетки, окруженное полупроницаемой клеточной стенкой, через которую поступают питательные вещества и выводятся отходы.
3. Аксон, длинный, трубчатый передающий путь, по которому посредством называемых синапсами соединений передаются сигналы от одной клетки другим. Аксоны нейронов головного мозга могут быть крошечными, а могут достигать длины 1 м и более. Длинные аксоны окружены жироподобным веществом, или миелиновой оболочкой, играющей роль изоляционного материала.
Пресинаптические окончания, или утолщения, располагаются на концах тонких разветвлений аксона. В соединении, или синапсе, они находятся у рецептивной поверхности других нейронов и передают им информацию.
«Головной мозг»
Самые ранние письменные упоминания о головном мозге обнаружены в египетских иероглифических надписях, датируемых XVII веком до нашей эры.
