Биологический нейрон

Представление о детальном устройстве головного мозга появилось около 100 лет назад. В 1888 Раймони Кайал экспериментально доказал, что мозговая ткань состоит из большого числа, связанных друг с другом однотипных узлов – нейронов.

Нервная клетка или нейрон, является основным элементом нервной системы, нейроны соединены нервными волокнами. Нервные волокна способны передавать электрические импульсы между нейронами. Все процессы передачи раздражений от нашей кожи, ушей, глаз к мозгу, к процессу мышления и управления нашими действиями, реализованы в живом организме как передачи импульсов между нейронами. Объем информации хранящийся в мозге человека и других млекопитающих, превышает объем генетической информации, закодированной в ДНК. Строение мозга отображает его эволюцию.

Наиболее древние участки мозга, доставшиеся человеку от рыб и амфибий, ответственны за поддержания жизнедеятельности и размножения.

Рептильный комплекс – это отделы мозга, которые возникли несколько сот миллионов лет назад. Они обеспечивают ориентацию в пространстве.

Лимбическая система – третий слой, сформировавшийся около 150 миллионов лет назад. Он отвечает за эмоциональную сферу.

Кара больших полушарий – возникшая несколько миллионов лет назад, обеспечивает функции речи и логического мышления.

Обычно лишь 2-3% нейронов мозга являются активными, поэтому мозг обладает огромным запасом прочности и пластичности, которые позволяют ему работать даже при серьезных повреждениях, так же приспосабливаться к значительно меняющимся внешним условиям.

Полушария мозга человека имеют разные назначения:

Левое полушарие – отвечает за работу с абстрактными представлениями, математические вычисления и логический вывод, речь, письмо, восприятие времени. Эти процессы связаны с пошаговой обработкой информации.

Правое полушарие – оперирует с образами конкретных объектов.

Все видимое нами в жизни хранится в правом полушарии, а все имена в левом. Правое полушарие способно учиться узнавать предметы при их предъявлении, а левое по их описаниям. У правого полушария данные и метод составляют единое целое. Оно также отвечает за воображение и интуицию – это более древние механизмы мозга, по сравнения с логическим мышлением. Правое полушарие поддерживает параллельную обработку информации, оно же отвечает за творчество.

Изучение механизмов функционирования отдельных нейронов и их взаимодействия важно для того, чтобы знать как в нервной системе проникают процессы поиска, передачи и обработки информации. По этому необходимо изучить модель биологического нейрона.

Общая структура головного мозга очень сложна. Мозг человека содержит 10 в 11 степени нейронов различных видов, которые участвуют в 10 в 15 степени передающих связях, а каждый нейрон имеет 10 в 4 степени синаптических связей.

Несмотря на огромное количество нейронов, их тела занимают всего несколько % объема мозга. Почти все остальное пространство мозга занимаю межнейронные связи.

Исследования с помощью электронного микроскопа показали, что все нейроны независимо от типа имеют схожую организационную структуру.

С биологической точки зрения у нейрона имеется тело, называемое сомой, внутри которого располагается ядро.

Ядро содержит информацию о наследственных свойствах и плазму, которая обладает молекулярными средствами для производства необходимых нейрону материалов.

Из сомы нейрона выходят многочисленные ветвящиеся тонкие отростки – дендриты.

Входные сигналы поступают в клетку через синапсы.
Синапсы могут располагаться непосредственно на теле клетки, либо на дендритах.

Выходной сигнал нейрона отводится более длинным (иногда больше метра) отростком (аксоном), через его многочисленные нервные окончания, называемые колатералами.

Колатералы контактируют с сомами и дендритами других нейронов, образуя очередные синапсы, которые подключают к клетке выходы других нейронов.

Дата добавления: 2014-01-11