[МУЗЫКА] [МУЗЫКА] [МУЗЫКА] Сейчас в этом разделе курса мы будем говорить о нейронах. Нейрон — это единица нервной системы; это клетка, похожая на другие клетки, но тем не менее особая. Нейроны имеют главную задачу — это переносить информацию или, я бы даже сказала, некоторые сообщения из одного места в другое с помощью электрохимических процессов. Нейронов в нервной системе огромное количество — их около ста миллиардов. Ну, если более точно говорить, сейчас считается, что примерно 86–87 миллиардов. Нейроны утоплены, если можно так сказать, в другие клетки, которые носят название глиальные, и этих клеток ещё в десять раз больше. Я даже не могу себе представить слово, которое в каком-нибудь языке мира обозначает такое число. Нейрон выглядит как ветка. Нейроны бывают очень разных видов. Сейчас мы знаем, что нейронов примерно тысяча видов — это даже страшно себе представить. Тем не менее у каждого из нейронов, независимо от вида, есть такие ветки, которые носят название дендриты — это те ветви, которые приносят информацию, есть ветки (и их у каждого нейрона только одна), которые называются аксоны, и через них информация, наоборот, от нейрона уходит. Все эти ветки могут быть очень разных размеров: от миллиметров до метра (вы мне можете не поверить, но это так и есть). Вот на этой картинке вы можете видеть схему, на которой нейрон изображён — тут есть тело нейрона, дендриты, аксон. Также я обратила ваше внимание бы на то, что вот здесь обозначено зелёным и над чем написано «миелин» — это такая миелиновая оболочка вокруг нейрона. Казалось бы, мы занимаемся такими высокими вещами, как сознание, речь, мышление — какое нам дело до каких-то оболочек вокруг нейрона? Тем не менее это очень важно, и сейчас мы знаем, что если, например, у человека генетические нарушения или нарушения развития, которые приводят к тому, что миелиновая оболочка у нейронов не очень хороша, это может дать далеко идущие последствия: например, человек будет плохо распознавать синтаксис или сам плохо пользоваться синтаксическими структурами в своей речи. Так что это я говорю к тому, чтобы вы имели в виду, что в этой сложнейшей системе, которую представляет собой человеческий мозг и основой чего являются нейроны — такие разные и такие сложные — там мелочей нет. Даже оболочка... её нарушения могут иметь далеко идущие последствия. Вот, посмотрите на этот слайд. Здесь вы видите, как веточки такие почти примитивные, тоненькие, маленькие превращаются в большой куст, и это происходит во время обучения. Обучение — это образование новых связей в головном мозгу; в том числе на уровне нейронов это появление других нервных волокон, которые от нейрона отходят (в данном случае дендритов, как вы видите, становится больше). В нижней части слайда вы видите схему, по которой нейроны и его части соединяются с другими нейронами и их частями в нервной системе. Раньше мы думали (вся наука знала), что это физическое соединение: одно примыкает к другому. Сейчас мы знаем, что что это не физическое соединение, а химическое соединение. Части разных нейронов или их частей подходят друг к другу на некоторые расстояния. Между ними, тем не менее, остаётся кое-какое пространство, которое носит название «синаптическая щель». Вот здесь она и видна. Через эту щель от одного нейрона к другим частям мозга выпускаются, так сказать, химические вещества, которые носят название «нейротрансмиттеры». Они как бы выбрызгиваются нейроном, который информацию передаёт, и принимаются тем нейроном, на который эта информация должна прийти. Существуют разные типы синаптических соединений. Главное их отличие в том, что одни возбуждающие, то есть включающие другие части системы, а другие, наоборот, тормозящие, то есть выключающие эти части системы. Это одинаково важные структуры в мозгу и одинаково важные типы синаптических соединений. Возбуждающие воздействия обеспечиваются нейротрансмиттером, который называется глутамат, а тормозящие соединения обеспечиваются нейротрансмиттером под названием GABA, то есть разная химия включает и выключает определённые зоны. Наша кора или кортекс, как мы это по-латыни называем, состоит из многих частей. Она не равномерно и как-то гомогенно построена. Есть разные слои у кортекса: первый, второй, третий, четвёртый, пятый, шестой; и разные нейронные клетки участвуют в устройстве этой коры. И это, вообще-то, наше эволюционное приобретение, потому что, скажем, у наших соседей по планете совсем не обязательно у всех есть эти слои. У некоторых (скажем, у дельфинов) средних слоёв нету, а мы в процессе эволюции развили такую слоистую систему кортекса, которая и обеспечивает сложность нашего поведения. Кроме того, в нашей нервной системе есть так называемые кортикальные колонки, то есть нейроны соединены в такие как бы пучки. Вот такую схему вы видите сейчас на слайде, который перед вами. Это интересно, что они собираются в такие как бы семьи, и существует даже точка зрения, что, возможно, такие процессы высочайшего уровня, как, скажем, сознание, обеспечиваются на уровне таких кортикальных колонок (есть, кстати, и другие мнения, это я просто одно из них говорю). Структура кортикальных колонок тоже разная. Есть так называемые миниколонки диаметром от 30 до 50 микронов, есть макроколонки диаметром от 300 до 500 микронов. Ну, и они по-разному контактируют друг с другом. Есть нейроны, которые действуют внутри колонок, а есть те, которые действуют между колонками, устраивая связи более дальнего порядка. Если говорить о макроструктуре нашего кортекса, то есть коры, то в первую очередь приходят на ум такие огромные структуры, как полушария головного мозга. Каждое полушарие являет собой трёхмерную структуру, хотя и очень тонкую, но довольно широкую. Полушария головного мозга соединяются друг с другом, как я уже говорила в других разделах нашего курса, такими переходами, перемычками — главная из них называется corpus callosum по-латыни, или мозолистое тело. Для того, чтобы кортекс «влез» в черепную коробку, его пришлось сжать, и таким образом он выглядит как мятая ткань, в которой есть извилины, борозды — короче говоря, такая мятая структура. Кортекс является сетью из таких кортикальных колонок, и это интересно, что связи существуют как внутри колонок, так и между колонками. Есть связи, которые действуют только на близкие расстояния, есть связи, которые действуют на дальние расстояния; и более того, это обеспечивается разной химией. Итого: мы можем говорить, что каждая колонка представляет собой сеть; мы можем сказать, что каждая колонка является узлом в более крупной, более масштабной сети. Таким образом, мы имеем дело с сетями сетей, сетями сетей сетей и с сетями сетей сетей. Это очень, очень сложная структура, которой пока что не удается быть подвластной никакому типу математики современной. Это очень сложная организация. В нашем кортексе есть серое вещество. Это вещество, из которого состоят колонки нейронов, и есть белое вещество, которое соединяет эти колонки. Если мы посмотрим на слайд, который находится перед вами сейчас, то мы видим иллюстрацию того, насколько иерархично организована нервная система. Вот эти сети начинаются с уровня белков, с уровня генома, дальше идут сети, которые связаны с соединениями между нейронами, с синапсами. Дальше есть связи между колонками, есть связи между различными большими участками мозга, и все эти сети работают одновременно. Поэтому это запредельно сложная по своей структуре организация. Если мы посмотрим на слайд, который вы видите сейчас, то мы увидим много разных пятнышек, которые разного цвета. Цвета, как вы здесь видите, обозначают разные функции и разную специфику нервной системы. Это и нейроны, принадлежащие разным модальностям — то есть, скажем, зрительные, слуховые, моторные и запаховые. Ну, разные сенсорные системы. Это могут быть связи между определенными сенсорными системами, внутри них связи. И с этим может быть связано, например, такое явление, которое называется синестезия. Вы, возможно, слышали, что есть люди, которые, когда слышат определенный звук, видят при этом определенный цвет. Или видят определенную букву, и эта буква у нее определенного цвета. У них это может быть связано с запахами или даже с ощущениями. Есть свидетельства того, что человек, когда слышит определенный звук, говорит о его характеристике в координатах кожной чувствительности, например, говорит: «Это шершавый звук» или «шершавый голос». Я зачем это говорю? Затем, что если раньше, много лет назад, когда мы описывали функции мозга, мы рисовали такие зоны, которые отвечали за разные сенсорные модальности. Рисовали кусочек, на котором говорили: «Вот здесь слух, здесь речь, здесь запах, здесь моторика». Теперь, когда мы описываем гораздо более сложными методами функционирование разных типов нейронов, мы видим, что при выполнении одной и той же задачи могут быть задействованы не только те нейроны, которые вроде бы отвечают за эту задачу, скажем, зрительные, но и многие другие, потому что у нас работают ассоциативные системы, которые обеспечивают выполнение данной задачи разными способами, в том числе и с привлечением, казалось бы, не имеющих отношения к этой задаче участников — нейронов других систем. И вот на этом я бы закончила эту часть нашего разговора про нейроны, напомнив вам еще вот про что. Каждый из этих нейронов, которых, как мы видели, не только почти 100 миллиардов. Каждый из этих нейронов может иметь от 10 до 50, а иногда даже больше, тысяч связей с другими частями мозга. Более того, каждый из этих нейронов может находиться в разных состояниях. Поэтому все это еще нужно умножить минимум на пять, исходя из разного типа положений и состояний, в которых может находиться каждый нейрон. Вот на этом я бы действительно закончила наш разговор, и надеюсь, вы восприняли всю сложность того, что обеспечивает даже самый, казалось бы, низкий уровень функционирования нашей нейронной системы.
