Лекция 5. Формирование мозга и психики в онтогенезе.

5.1.Архитектура мозга

Мозг состоит из сотен миллиардов клеток (нейронов и глиальных клеток), которые сложным образом взаимосвязаны друг с другом проводящими путями (дендридами и аксонами).

Рис. 9. Нейрон

Одни пути локально связывают соседствующие нейроны, другие, длинные, соединяют отдаленные друг от друга нейронные структуры. Эти длинные проводящие пути покрыты белой жировой тканью, миелином, который способствует прохождению электрических сигналов (потенциалов действия), порождаемых внутри нейронов. Нейроны и короткие локальные связи вместе образуют серое вещество, а длинные миелиновые проводящие пути образуют белое вещество.

Каждый нейрон взаимосвязан с мириадами других нейронов, в результате чего образуются сложные конфигурации взаимодействия. В результате образуется сеть умопомрачительной сложности, которая сконструирована из относительно простых элементов.

Рис.10. Нейроны различных структур головного мозга. 1. клетка-зерно, 2 – двойная пирамида гиппокампа, 3 – пирамидная клетка;, 4- клетка Пуркинье; 5 – большая клетка ретикулярной формации;, 6 – нейрон таламуса.

Интересно, что клетки человеческого организма не умирают от старости. Директор НИИ физико-химической биологии, академик В,П.Скулачев по этому поводу говорит, что клетки кончают самоубийством. «Как ни парадоксально это звучит, но есть все основания полагать, что смерть клетки запрограммирована». Появилась даже новая область науки – биология клеточной смерти. В последнее время быстро пересматриваются ставшие традиционными представления и мифы о процессе старения мозга, в частности запечатленные в крылатом выражении «нервные клетки не восстанавливаются». В 1998 г. американо-шведская команда ученых впервые продемонстрировала, что у взрослых людей появляются новые нервные клетки. Так у пациентов в возрасте от 55 до 70 лет обнаружили рост нервных клеток в гиппокампе, части головного мозга, тесно связанной с обучением и памятью. Следует признать вероятным, что большинство нейронов, которыми человек располагал в двадцать лет, все еще полны жизни и тогда, когда ему семьдесят. Даже в преклонном возрасте многие нейроны сохраняют способность увеличиваться. Так нейроны в гиппокампе стареющего человека в действительности обзаводятся более длинными дендритами.

Как же происходит общение между нейронами? Сигнал, порождаемый внутри нейрона, является электрическим, однако коммуникцация между нейронами принимает химическую форму. Взаимодействие между нейронами делают возможным биохимические субстанции, называемые нейротрансмитерами и нейромодуляторами. Электрический сигнал (потенциал действия), порождаемый в теле нейрона перемещается по аксону, пока не достигает терминала, т.е.точки контакта с дендритом – проводящим путем, ведущим к другому нейрону. В точке контакта имеется щель – синапс. Прибытие активного потенциала высвобождает небольшие количества химических субстанций (нейротрансмитеров), которые перемещаются через синапс как плоты по реке и прикрепляются к рецепторам, высокоспециализированным молекулам на другой стороне щели. Совершив это, нейротрансмитеры затем распадаются в синапсе с помощью специализированных катализаторов. Между тем, активация постсинаптических рецепторов выражается в другом электрическом явлении, постсинаптическом потенциале. Множество постсинаптических потенциалов, возникающих совместно, имеют результатом другой потенциал действия, и процесс повторяется тысячи и тысячи раз вдоль как параллельных, так и последовательных проводящих путей. Это позволяет кодировать информацию колоссальной сложности.

Таким образом, мозг может мыслиться как сопряжение двух крайне сложных организаций, структурной и химической.

Мозг - сопряжение двух крайне сложных организаций, структурной и химической.

Мозг может производить практически бесконечное множество различных структур, соответствующих практически бесконечным состояниям внешнего мира. Нейрон представляет микроскопическую единицу мозга, а формы связи между нейронами представляют микроскопическую организацию мозга.

Когда организм подвергается воздействию новых конфинураций сигналов внешнего мира, сила синаптических контактов и локальных биохимических и электрических свойств постепенно меняются в сложных распределенных комплексах. Согласно Э.Э Голбергу, «это и есть процесс обучения, как он представляется сегодня.» (Голберг с 53).

Нейроны группируются в связные структуры, ядра и области. Каждая структура состоит из миллионов нейронов. Ядра и области образуют взаимосвязанную систему.