Мозг Леонардо: Постигая гений да Винчи - Леонард Шлейн (2014)

У человека длина некоторых аксонов может быть более метра. Например, аксоны, идущие к пальцам ноги, начинаются в нижней части спинного мозга и потом проходят вниз по всей конечности. Есть и еще один примечательный нерв с необычайно длинными аксонами. Самые длинные аксоны, входящие в блуждающий нерв, выходят из головного мозга, спускаются через шею, грудь и живот и заканчиваются глубоко в полости таза, на уровне анального отверстия. На всем протяжении блуждающего нерва более короткие аксоны сворачивают к различным внутренним органам, таким как сердце, легкие, желудок и кишечник. Анатомы назвали этот нерв латинским словом vagus, что значит «странник», «скиталец». В английском языке есть образованные от этого корня слова vagabond – «бродяга» и vagrant – «праздношатающийся», «блуждающий».

Дендрит, подобно чувствительному флюгеру, реагирует на происходящие вокруг него изменения, в частности, на сигналы, приходящие по аксонам других нервных клеток. Нейромедиаторы, попадающие непосредственно на дендрит на всем его протяжении, могут его активировать. Когда сигнал проходит от конца дендрита к телу клетки, производится оценка его интенсивности. Подобно тому, как единицы и нули включают и выключают материнскую плату компьютера, клетка оценивает, достаточно ли интенсивные воздействия поступают на все концы дендрита, и, если да, разряд передается дальше по аксону.

Если аксон активируется, в его основании запускается цепь химических реакций, в результате которых по аксону распространяется электрический ток. В отличие от тока, идущего по медной проволоке почти со скоростью света, движение нервного импульса больше похоже на волны, идущие по кишечнику, когда змея заглатывает мышь. По обычному аксону двигательного нерва сигнал проходит со скоростью 100 метров в секунду, тогда как скорость света составляет примерно 300 000 километров в секунду.

Многие годы нейробиологи думали, что нерв активизируется постепенно. Предполагалось, что под воздействием мощного стимула по нерву поступает сильный сигнал, а слабый стимул вызывает слабый сигнал. Позже мы узнали, что сигнал либо есть, либо нет. Нейрон работает по принципу «Все или ничего».

Несмотря на то что нервные окончания расположены близко друг к другу, аксон, передающий сигнал, обычно не соприкасается с принимающим дендритом. Между ними находится узкая щель, которая называется синапс. Именно здесь работают нейромедиаторы. Некоторые нейромедиаторы тормозят прохождение сигнала через синапс, другие, наоборот, облегчают или усиливают передачу, повышая вероятность того, что принимающий нейрон сгенерирует разряд, который пойдет дальше по его аксону. Хотя синапсы – это пустое пространство в нервной ткани, они играют решающую роль в работе нервной системы. В процессе поисков различных нейромедиаторов одним из самых удивительных открытий было то, что бо́льшая часть активных химических веществ не отличается по своему молекулярному строению от веществ, которые можно найти в растениях.

Серьезным шагом в изучении мозга стало открытие, что с помощью меченых радиоизотопов можно наблюдать его функционирование у человека в активном состоянии. После введения изотопа в кровь с помощью сканирующего устройства наблюдают, какие области головного мозга «светятся» во время выполнения задания. Сканирование мозга дает бесценную информацию об этом «черном ящике». Различные виды сканирования развиваются удивительно быстро, при этом каждый имеет свою специфику.