[показать]

Мозг человека—это, может быть, одна из самых сложных структур во Вселенной. Представьте себе, что ваш мозг битком на­бит миллиардами нервных клеток, каждая из которых представля­ет собой как бы передающее устройство, соединенное многими ки­лометрами живых проводов с тысячами заранее определенных слушателей.

Ученые называют весь этот сложный комплекс струк­тур нервной системой. Если представить себе хотя бы частичный перечень тех действий, которые контролирует ваш мозг в данный момент, то получится весьма длинный список. Конечно, самое важ­ное действие—это чтение. Его можно разложить на несколько под­чиненных действий: восприятие знаков на странице, соединение этих знаков в слова, понимание смысла слов и интеграция их зна­чений в связные мысли.

Концентрируя внимание на чтении, вы от­влекаетесь от посторонних шумов (тихого бормотанья радио, ти­канья часов, шума проходящих за окном машин). Нет, вы не становитесь глухим, просто, не думая об этом, вы как бы уничто­жаете все посторонние звуки и сосредотачиваетесь на книге. Вы иг­норируете также большое количество информации, поступающей по другим каналам, не замечаете, например, каково расположение вещей в комнате, время суток и температуру воздуха, мелькание фигур и пейзажи на экране телевизора.


Ваш мозг постоянно конт­ролирует всю эту информацию, обновляя и суммируя ее, он ждет момента, когда ваше внимание переключится на что-то другое, и эта информация потребуется. Кроме того, мозг выполняет бесчис­ленное множество действий, еще меньше зависящих от активного сознания. Он аккуратно котролирует дыхание, чтобы поддержать нужное количество кислорода в крови, а также кровяное давление в артериальных сосудах, чтобы свежая, насыщенная кислородом кровь поступала к голове. Мозг регулирует почти все другие функ­ции организма в целом. От этой регуляции зависит и концентрация питательных веществ в крови (их недостаток служит одним из сиг­налов возникновения чувства голода), и температура тела, и гормональный статус.

Мозг активно выполняет эти обязанности, со­храняя при этом энергию для осуществления специальных планов, которые он всегда "держит наготове" для экстренных случаев. Ес­ли вспыхнет пожар, ваш мозг позволит вам вскочить на ноги, схва­тить все самое дорогое для вас, броситься к двери и убежать, под­держивая при этом цифры кровяного давления и насыщения крови кислородом в пределах приемлемых величин. В связи с изложен­ным приобретает большое значение продуманность очень многих деталей при первом и последующих контактах пациента с врачом. Это и обстановка, в которой происходит встреча, и внешний вид са­мого целителя, и его эмоциональный настрой (доброжелатель­ность, уважительный интерес к личности больного, сочувствие к его страданиям и готовность помочь ему), которые пациент на под­сознательном уровне спокойно "читает".

Если еще раз обратиться к перечню видов деятельности мозга, то станет заметно, что они разделяются на 5 основных категорий: ощущение, управление движениями, внутренняя регуляция, ак­тивность, направленная на продолжение рода, и адаптация, то есть приспособление к окружающей среде. Пять основных чувств, с по­мощью которых мы воспринимаем окружающий мир—это зрение, слух, вкус, обоняние, осязание (тактильные ощущения). Есть еще одно чувство, о котором часто забывают, —это чувство равновесия, используемое нами, чтобы котролировать движения головы и тела и ориентироваться в пространстве. Для каждого из этих чувств имеются особые органы и особые отделы нервной системы, по кото­рым передается информация. Ранее мы уже касались данных воп­росов и рассматривали рецепторные аппараты. Но прежде чем дви­гаться дальше в познании деятельности мозга как такового, следует отвлечься и поговорить о том, что ж такое информация, о которой мы уже не раз упоминали на этих страницах.

В самом общем смысле информация—это сведения об окружа­ющем мире, о протекающих в нем процессах, которые воспринима­ются управляющими машинами, живыми организмами и другими информационными системами. Слово "информация" латинское. За время его существования смысл его неоднократно претерпевал изменения, то сужая, то расширяя свои границы. Первоначально под этим подразумевали "представление", "понятие", затем "све­дения", "передача сообщений". В последние годы было решено, что обычное, всеми принятое значение слова "информация" слишком эластично, расплывчато и не отражает ее двойственного характера. Было ясно, что информация—это не вещество и не энергия, поэто­му, абстрагируясь от материального носителя информации, ученые дали этому слову такое значение: " мера определенности в сообще­нии", при этом постоянно имея в виду, что информация является еще и вектором, то есть направлением, по которому движется ее носитель.

В теории информации есть и такое определение: "инфор­мация—это целесообразная интерпретация (толкование, разъяснение смысла) данных". Таким образом, в это понятие вкладыва­ется суть: данные или сведения являются как бы сырьем, ресурсом для того, чтобы стать информацией, как, например, кусок железа является сырьем для переработки с тем, чтобы потом стать де­талью, машиной, любым предметом, имеющим смысловое значе­ние для того, кто им пользуется, т. е. сами по себе данные еще не яв­ляются информацией, они обретают это качество, взаимодействуя с информационной системой. Информационной системе очень важ­но собрать целесообразную информацию и передать ее по каналам связи для последующей обработки, причем особенно важно пере­дать нужное количество информации за определенное количество времени. Оценка количества информации основывается на законах теории вероятности: сообщение имеет ценность только тогда, когда мы узнаем из него об исходе события, имеющего случайный харак­тер, когда оно в какой-то мере неожиданно. Сообщение об уже из­вестном никакой информации не содержит. Если вам, допустим, кто-то скажет, что когда восходит солнце—становится светло, то такое сообщение для вас никакой информации не содержит, оно лишь удивит вас бессмысленностью высказывания очевидного и всем известного. Иное дело, например, результат финальной игры в футбол. Кто выиграет: "Спартак" или "Динамо"? Или игра за­кончится вничью? Исход трудно предсказать. Чем больше интере­сующее нас событие имеет случайных исходов, тем ценнее сообще­ние о его результате, тем больше информации.

В этом смысле большему успеху в лечении пациента должно способствовать сообщение ему не прописных истин, таких, как "Никотин вредит вашему здоровью", а что-либо вроде того, что ни­котин прямо или косвенно нарушает работу всей нервной системы такими-то своими свойствами.

Сообщение о событии, у которого только два одинаково воз­можных исхода, содержит одну единицу информации, называемую битом. Выбор единицы информации не случаен, он связан с наибо­лее распространенным двоичным способом ее кодирования при пе­редаче и обработке. Другими словами, бит—двоичная единица ин­формации, т. е. то количество информации, которое содержится в ответе на вопрос, допускающий ответ "да" либо "нет" и никакого другого. Если события имеют несколько исходов, то сумма вероят­ностей всех исходов все равно будет равна единице, т. к. какой-ни­будь из всех возможных вариантов обязательно наступит, незави­симо от того, велика или мала вероятность такого исхода. Большое количество информации поможет определить наиболее вероятный исход, поскольку оно является мерой уменьшения неопределенно­сти некоторой ситуации.

Информация передается по каналам связи, и количество пере­даваемой информации не может быть больше их пропускной спо­собности, которую определяют по тому, какое количество инфор­мации проходит по каналу связи за единицу времени.

Вспомним, как один из героев Жюля Верна, журналист Гедеон Спиллет передавал по телеграфу главу из библии, чтобы его конку­ренты не могли воспользоваться телеграфной связью. В этом слу­чае канал был загружен полностью, а количество информации бы­ло равно нулю, так как абоненту передавались известные для него сведения. Значит, канал работал вхолостую, пропустив строго оп­ределенное количество импульсов, не имеющих смысловой нагруз­ки. Между тем, чем больше информации несет каждый из опреде­ленного числа импульсов, тем полнее используется пропускная способность канала связи. Поэтому следует разумно кодировать информацию, то есть найти экономичный язык для передачи сооб­щений.

Информация не может существовать без своего материального носителя, без передачи энергии. Закодированное сообщение приоб­ретает вид сигналов-носителей информации, которые текут по ка­налу связи. Выйдя на приемный конец канала связи, сигналы про­ходят через декодирующее устройство, приобретая форму, удобную для восприятия. Каналы связи—понятие очень широкое, включающее много разных систем. Одним из достаточно простых примеров механической информационной системы является теле­фон. При телефонной передаче источник сообщения—звук. Коди­рующее устройство, изменяющее звуки в электрические импульсы —микрофон. Телефонный провод—канал связи. Та часть трубки, которую мы подносим к уху, выполняет роль декодирующего уст­ройства, где электрические сигналы вновь преобразуются в звуки.

И наконец информация поступает в "принимающее устройст­во"—ухо человека на другом конце провода. Можно усложнять эту информационную систему, добавив к ней усилители, фильтры, глушители и другие устройства, чтобы к приемной части поступил сигнал, наиболее удобный для абонента, скажем, без таких иска­жений звука, которые, к сожалению, существуют в каналах связи по естественным или искусственным причинам. Например, помехи при телефонных переговорах могут совершенно исказить информа­цию, и вместо слов "я тебя люблю" можно услышать "я тебя убью". Поэтому для повышения надежности в передаче и обработке ин­формации требуется вводить "лишние" данные как своеобразную защиту от искажений. Эти "лишние" сведения не несут действи­тельного содержания в сообщении, они избыточны, но служат га­рантией от всевозможных помех.

Самой сложной информационной системой является живой ор­ганизм. В ходе эволюции совершенствовалось свойство в высшей степени быстро отображать посредством цепных химических реак­ций сравнительно медленно протекающую последовательность со­бытий окружающей среды. Особенность живых систем, в отличие от неживых, заключается в способности реагировать не на абсо­лютные величины материальных воздействий, а на их отношения, на заключенную в тех упорядоченность, то есть на информацию. Иными словами, основная специфика живого—извлекать инфор­мацию для самого себя, абстрагируясь от материального носителя этой информации. При этом в каждый момент времени извлекает­ся не вся информация об объекте, а лишь та, которая необходима для системы, отражающей этот объект при создании его образа. У высших животных и человека такой отражающей системой являет­ся мозг. В нем формируется отражение—образ, следствие, резуль­тат, а причина находится вовне. Она независима от своего следст­вия. Сразу же следует отбросить вульгарно-материалистическое понимание формирования образа, подразумевающее образование в мозге фотографического отпечатка воспринимаемого объекта. Так происходит отражение только в неживой природе. В мозгу же отра­жение зависит не только и не столько от объекта, сколько от приро­ды самого мозга, его текущих состояний, его способности получить и переработать информацию об объекте.

Именно поэтому умение целителя управлять "настройкой" па­циента на соответствующую "волну" приема и обработки инфор­мации, преподносимой ему целителем, во многом способствует ус­пеху в излечении болезни. Еще одним важным отличием является то, что каналами связи у животных и человека служат нервные во­локна, по которым все сообщения передаются с помощью нервных импульсов. Причем, в технических каналах связи направление пе­редачи информации может меняться, а по нервным волокнам пере­дача идет в одном направлении. Правда, здесь следует учесть, что организм является системой с обратными связями, о которых мы будем говорить на следующих страницах.

Природа предусмотрела использование внешних и внутренних приборов живой информационной системы так, чтобы избежать сбора и регистрации неинформативных данных, разобраться, что существенно, а что несущественно из получаемого этими прибора­ми. Принимающие приборы воспринимают множество сигналов и передают в промежуточные зоны, где перерабатывается не все под­ряд, а учитывается "поведение" измеряемой величины, то есть ее изменения. Таких измерений ежесекундно поступает миллионы. На разных уровнях они принимаются, записываются и частично поступают для обработки, с тем чтобы передать дальше уже ото­бранные сведения. Все остальные сведения откладываются "на па­мять", и к ним обращаются только тогда, когда эта величина начи­нает представлять интерес. Ценных, уже отобранных на разных уровнях данных все равно остается так много, что они в обычном своем виде просто не успевают передаваться по существующим ка­налам связи. Поэтому информацию приходится "сжимать": пере­давать не все, а только то, что позволяет прочитать пропущенные при "сжатии" сведения. Такой способ намного экономнее, а ре­зультат практически тот же. Только в тех случаях, когда возникает необходимость получить дополнительные сведения, заложенные в "избыточной" информации (когда "сжатая" информация не позволяет получить ответ, необходимый в какой-либо конкретной ситу­ации), включаются те структуры, где "записаны сведения на па­мять".

Способность мозга оценивать смысл информации, ее необходи­мость, ее качество является еще одной отличительной особенно­стью живой информационной системы. Например, в словах "Мир" и "Рим" содержится одинаковое количество информации, однако смысл их совершенно различен. В повседневной жизни мозг, как правило, оценивает получаемые сведения со смысловой стороны: новые сведения воспринимаются не как количество информации (набор количества осуществляется на других, более низких иерар­хических уровнях нервной системы), а как новое ее качество. Так же происходит и отбор "абонентов" или получателей информации по ее ценности. Реагирует на нее тот отдел мозга, для которого она наиболее важна, т. е. ценность информации можно определить как ее свойство влиять на поведение получателя.

Итак, получая, перерабатывая и отбирая информацию, мозг заботится о том, чтобы мы чувствовали и двигались, осуществляет внутреннюю регуляцию, обеспечивает продолжение рода и при­способляемость. Можно сказать, что все эти свойства характерны для каждого из живых существ—не только животных, но и расте­ний. Даже одноклеточные организмы так же способны отвечать на раздражители, регулировать внутреннюю среду своего организма, размножаться и адаптироваться к изменениям окружающей среды. Но если все живые создания—большие и малые, с мозгом или без него—выполняют в основном одно и то же, зачем же нужны нерв­ная система и мозг?

Очевидно, существа с нервной системой способны к таким фор­мам поведения, которые лежат за пределами возможностей орга­низмов, не имеющих ее. Адаптироваться могут все животные, но те, у кого имеется сложный мозг, способны не только больше запо­минать из прошлого опыта, но и решать более сложные задачи, на­блюдать и анализировать, изобретать орудия, чтобы с их помощью изменять по своему вкусу условия окружающей среды. Иными сло­вами, мозг-это орган, специально приспособленный для того, что­бы помогать отдельным особям в осуществлении главных жизнен­ных актов, обеспечивать им такие формы поведения, которые резко увеличивают возможности жизнеобеспечения и жизнедея­тельности. Учитывая, что человек-—существо общественное, бла­госостояние (в самом широком смысле этого слова) одного инди­вида является благом для всего общества. Вся история человечества свидетельствует о том, что "коллективный разум" обеспечивает накопление интеллектуальных ресурсов общества, и именно эти ресурсы гораздо больше, чем материальные, направлены на сохра­нение и развитие всего человечества.

А теперь обратимся к устройству самого мозга. Мы постараемся ограничить использование специальных терминов, употребляемых в науке, однако читателю следует знать, что достоверное и точное описание немыслимо без терминологии. Ступив на путь познания, вы в конце концов должны будете запомнить ряд специальных тер­минов для обозначения определенных структур и процессов, т. к. эти термины необходимы для обсуждения функций организма и их нарушений.

Прежде чем должным образом описать устройство мозга, мы введем термины: центральная нервная система (ЦНС), перифери­ческая нервная система (ПНС). ЦНС включает те части нервной системы, которые лежат внутри черепа и позвоночного столба: го­ловной и спинной мозг. В ЦНС входят и выходят нервы. Если они располагаются вне черепа или позвоночника, то становятся частью периферической нервной системы (ПНС). Некоторые отделы ЦНС и ПНС могут работать совершенно самостоятельно, хотя являются составными частями этих систем или функционируют при весьма ограниченном контроле со стороны ЦНС. Такие отделы и составля­ющие их элементы образуют автономную, или вегетативную нерв­ную систему (ВНС), о которой мы будем еще много говорить в по­следующих главах. Теперь же читателю достаточно знать, что ВНС в основном ответственна за регуляцию внутренней среды: она уп­равляет работой сердца, легких и других внутренних органов.

Сам мозг состоит из ряда хорошо различимых отделов. Внутри отделов имеется много произвольных границ между подотделами, установленных специалистами-исследователями мозга, которые не всегда пользовались отчетливыми ориентирами. Тем не менее, сре­ди довольно запутанной неврологической номенклатуры выделены общепринятые структуры, как на географической карте выделяют­ся государства со своими границами. Эти "государства" называют­ся областями, комплексами или формациями, которые в свою оче­редь делятся на более мелкие участки—поля или ядра в зависимости от того, насколько тесно располагаются в них отдель­ные структурные единицы—нейроны.

При первом же взгляде на мозг вы сразу заметите два парных образования—правое и левое полушария. Поверхностный слой полушарий—кора, вместе с подкорковым белым веществом и не­сколькими небольшими ядерными структурами, например, ядра миндалевидного комплекса, составляют передний мозг. Все образо­вания, находящиеся под полушариями, называются стволовыми структурами, так как составляют ствол мозга, уподобляемого ство­лу дерева, а полушария—как бы его крона (рис. 3).

В "кроне" главными областями являются: затылочная доля (в основном ответственная за зрение); височная доля (слух); темен­ная доля (реакция на сенсорные стимулы и управление движения­ми); лобная доля (координация функций других областей коры). В стволе мозга различают средний мозг (его важнейшие структуры -таламус и гипоталамус) и задний мозг, куда входят мост, продолго­ватый мозг и мозжечок (малый мозг) (рис. 4, 5 и 6).

Рис. 3. Полушария мозга и ствол.

[показать]


Рис. 4. Объемное изображение нерасчлененного мозга: показаны основные структуры, участвующие в сенсорных процессах и внутренней регуляции.

[показать]


Рис. 5. Отдельные срезы мозга, на которых можно увидеть важнейшие области и детали строения мозга.

[показать]

Рис 6. Вид человеческого мозга сбоку: здесь еще раз показаны важнейшие сенсорные и двигательные зоны коры. Информация от всех органов чувств, так же как и текущая информация, связанная с двигательными программами, интегрируется лобной корой, которая представляет собой высший уровень функциональной иерархии
[показать]

Поля и ядра всех перечисленных образований выполняют раз­нообразные функции: передают, перераспределяют или сохраняют полученную информацию, играя роль "реле", "распределителя" или "банка"; контролируют, объединяют и проверяют ее с тем, чтобы успешно управлять подчиненными структурами с помощью нервов и желез внутренней секреции (рис. 7, 8)

В этой связи следует отметить, что, несмотря на приблизи­тельно одинаковое гистологическое строение любого участка одной и той же зоны коры (например, сенсомоторной), физиологические функции распределены в ней с различной плотностью. Например, приблизительно 3/4 территории двигательной области коры мозга человека (см. рис. 7 и 8) занято процессом управления тонусом ми­мических мышц, мышц кисти руки и фаланг пальцев (особенно большого пальца), а также вокализации и эрогенных зон.

Рис7.Ощущение и движение.

[показать]


Рис. 8. Двигательная область коры головного мозга человека На этой карте показаны участки двигательной коры, стимуляция которых приводит к сокращению определенных групп мышц. В частности, отдельные области, по видимому, могут кодировать угловое положение суставов, приводимых в движение соответствующими мышцами.
[показать]


И лишь 1/4 территории всей двигательной области остается для управле­ния преобладающей массой мышц туловища, рук и ног.

Это связано, во-первых, со значительной важностью для жиз­недеятельности человека в качестве общественного индивида всех средств индивидуальной коммуникации (средств связи, передачи и получения информации), таких, как голосовой аппарат и мимика.

Во-вторых, уровень общей культуры (быт, производство, ис­кусство, общественная деятельность) человеческого общества та­ков, что от индивида требуется не столько тонкое управление мыш­цами туловища, как, например, для лазания по деревьям, скалам, ползанья по труднодоступным узким расщелинам, сколько отлич­ное владение бытовыми и рабочими инструментами, которое без тонкого управления мышцами кисти и пальцев практически невоз­можно.

В-третьих, это то, что присуще любому живому объекту - инс­тинкт воспроизведения и сохранения потомства. Однако не все так просто и однозначно, как описано выше. Природа оставила воз­можность для варьирования акцента в управлении тонусом различ­ных групп мышц и другими ФСРЕ. Эта возможность осуществляет­ся благодаря тому, что афферентных (чувствительных) нервных клеток значительно больше, чем эфферентных (двигательных), и поэтому всегда происходит конкурентная "борьба" между чувстви­тельными нейронами за "овладение" вниманием двигательного нейрона и осуществление того или иного двигательного акта.

Данный феномен в физиологии называется "воронкой Шерин-гтона". При определенных условиях эта конкурентная борьба мо­жет привести к возникновению в центральной нервной системе стойкого во времени и локализованного по территории очага воз­буждения, называемого "доминантой Ухтомского". Физиологиче­ские механизмы его возникновения достаточно сложны, но образ­ное представление о нем можно получить, вспомнив ситуацию, когда у вас сильно болели зубы. В этой ситуации любое звуковое, тактильное и другие раздражения только усиливали зубную боль и не вызывали никаких других двигательных реакций. Иными слова­ми, любая информация, не имеющая никакого прямого или косвен­ного отношения к зубной боли, все равно поддерживала и усилива­ла доминанту этой боли.

Многие заболевания также создают свои доминантные очаги возбуждения в центральной нервной системе, и задача целителя заключается в их обнаружении и разрушении. Обнаружить подо­бные доминанты можно по анализу позных и мимических мышц. Вспомните выражение грустного, желчного, веселого, грозного ли­ца или понаблюдайте за позой человека, с опозданием входящего на какое-либо торжественное собрание, лекцию или любое другое многолюдное мероприятие.

Эмоциональным состоянием, определяемым психологами как "настроение", уделяется совсем немного внимания, несмотря на неоспоримую значимость знания физиологических основ эмоцио­нального реагирования для медицины и педагогики. Также важно выяснение патогенетических механизмов длительных аффектив­ных нарушений, наиболее часто встречающихся при нервно-пси­хических заболеваниях, поскольку именно они формируют боль­шую часть психо-соматических заболеваний.

Известно, что при кратковременной эмоциональной реакции в ответ на внесенный извне психотравмирующий фактор возникает реакция активации вегетативной нервной системы с проявлением на органном и организменном уровнях целого ряда таких измене­ний, как: учащение сердечных сокращений, сужение сосудов кожи и внутренних органов, увеличение артериального давления, пото-слюноотделения или сухость во рту и прочее. Однако при длитель­ных эмоциональных состояниях, как правило, этих изменений уже не наблюдается.

Таким образом, при длительном эмоциональном неуравнове­шенном состоянии внешние проявления физиологических реакций скрыты адаптационными возможностями организма, либо уже исто­щен важный комплекс реакций приспособления и защиты человека от болезнетворных воздействий окружающей среды, подавлена система правильной сигнализации о биологической значимости воздействий. Вместе с тем, уже сформирован устойчивый тип электрофизиологи­ческих, магнитных, психических проявлений, то есть системно-структурный функциональный набор реакций, сопровождающий все проявления адаптации человека во внешней среде.

Эти реакции могут быть проявлены в пределах возможностей организма и тогда дадут очень устойчивого к заболеваниям субъек­та (закаливание, расширение резервных возможностей). Либо реа­гирование будет проходить за счет усиленной работы отдельных органов и вызовет в них истощение энергетических резервов и со­ответственно и структурные перестройки, а, возможно и "повреж­дение"—дистрофию, гипо- или гипертрофию.

Вся гамма описанных выше сложных управленческих функ­ций ЦНС осуществляется при помощи такой структурной едини­цы, как нейрон.

Отдельные нервные клетки—нейроны выполняют свои функ­ции не как изолированные единицы, подобно клеткам печени или почек. Работа многих миллиардов нейронов состоит в том, что они получают сигналы от каких-либо других клеток и передают их дальше. Передающие и принимающие клетки объединены в нерв­ные цепи и сети. Отдельный нейрон с дивергентной структурой мо­жет посылать сигналы тысячам других нейронов. Точно так же ка­кой-либо нейрон может получать входную информацию от других нейронов с помощью одной, нескольких или очень многих входных связей, если на нем сходятся конвергентные пути.

Нейроны обычно находятся в двух состояниях: либо в спокой­ном (торможениие), либо в возбужденном (возбуждение). Они включаются и срабатывают тогда, когда получают сигнал, превос­ходящий их уровень невосприимчивости—порог. При этом проис­ходит и временное, и пространственное суммирование—накопле­ние сигналов. В нейроне число сигналов, которое он принимает, может быть очень разным. Оно изменяется от нескольких единич­ных сигналов до нескольких тысяч. Нейрон—гибкая, надежная и очень экономичная структура управления и одновременно мощное хранилище памяти.

Количество информации, которое может одновременно хра­ниться в запоминающем устройстве, называется емкостью памяти. Если определить память как свойство хранить информацию и предъявлять ее по первому требованию, то, естественно, ученым не дает покоя вопрос, как человек и его мозг вмещает такое фантасти­ческое количество информации, которое он получает в течение жизни. Один только головной мозг состоит из миллиардов нейро­нов, не говоря уже о нервных клетках в иных отделах нервной сис­темы и о других (соматических) клетках, являющихся структурно-функциональными рабочими единицами (СФРЕ) всех органов и тканей. Трудно предположить, что каждая клетка, и в том числе нейрон, удерживает только одну единицу информации. Тем более трудно предположить, что эта СФРЕ принимает десять или сто со­стояний для записи информации.

Считают, что информация записывается на молекулярном уровне в очень сложных молекулах. Чередование таких молекул представляет собой своеобразный атемно-молекулярный код. Мно­гое ли им можно записать?

Ученые подсчитали примерные возможности такой информа­ционной системы. Если каждый нейрон может иметь до 10-ти кон­тактов и имеет, как минимум, двоичный код (как в ЭВМ: 0 - 1), то количество элементарных знаков составит 10 тысяч, умноженное на число генов, содержащихся в хромосомах (приблизительно 100 тысяч генов). В итоге получится, что емкость памяти нейрона составляет не менее 10 миллиардов элементарных знаков. А это уже "живая запись" 50 тысяч страниц Большой советской энциклопе­дии.

При идеальном "коде" "текст" с двумя знаками наших хромо­сом соответствовал бы многим сотням тысяч и даже многим милли­онам страниц энциклопедии.

А если природа сумела небольшим смещением в молекулах на­писать еще особые знаки? Тогда информационная емкость записи с помощью атомно-молекулярного алфавита уже не поддается вооб­ражению. Полагают, что ее можно выразить единицей с таким чис­лом нулей, что они должны быть размещены на ленте длиной 9500000 километров! Никакая машинная запись в настоящее время не в состоянии конкурировать с памятью человека.

Места соединения нейронов—специфические участки на по­верхности нервных клеток, где происходит их контакт, называют синапсами, а сам процесс передачи информации в данных местах -синаптической передачей (рис. 9).


Рис9.Синаптическая передача
[показать]


При взаимодействии нейронов с помощью синаптической передачи посылающая сигнал пресинаптическая клетка выделяет определенное вещество на поверхность воспринимающего постсинаптического нейрона. Это вещество на­зывается нейромедиатором. Оно служит молекулярным посредни­ком для передачи информации от передающей клетки к восприни­мающей и замыкает цепь, осуществляя химическую передачу информации через структурный разрыв (синаптическую щель) между передающей и принимающей клетками в месте контакта.

В зависимости от специализации нейрона и его уникальных структурных особенностей, обеспечивающих возможность выпол­нения определенных задач, применяется несколько терминов, под­черкивающих либо его функциональную роль, либо его положение в структурах нервной системы или в нервной сети. Например, нер­вные клетки, объединенные в цепи, которые помогают нам воспри­нимать внешний мир или контролировать события, происходящие внутри нашего тела, называются сенсорными (чувствительными). Нейроны, вызывающие мышечное сокращение, именуются мотор­ными или двигательными. Положение нейрона в сети—другой важный критерий наименования. Нейроны, ближе всего располо­женные к месту действия, будь то ощущаемый стимул или активи­руемая мышца, —это первичные сенсорные или моторные нейро­ны, иначе—нейроны первого порядка. Далее следуют вторичные нейроны (нейроны второго порядка), затем третичные (третьего порядка) и так далее.

Нейроны являются "электрически возбудимыми" клетками и обладают способностью регулировать свой внутренний электриче­ский потенциал. В обычном состоянии этот потенциал отрицателен и обусловлен состоянием "внутренности" клетки. Во время кратко­го периода возбуждения "внутренность" нейрона менее чем за 1/1000 секунды становится заряженной положительно. Этот пери­од от отрицательного состояния "содержимого" клетки к кратко­временному положительному называют потенциалом действия или нервным импульсом. Положительное состояние длится недолго, потому что реакция возбуждения носит саморегулируемый харак­тер, и нейрон возвращается к исходному состоянию с отрицатель­ным потенциалом внутри до следующего сигнала. Потенциал дей­ствия распространяется вдоль нейрона, который называют аксоном, как "волна активности" достигает всех синаптических окончаний нейрона. Главное преимущество электрического прове­дения импульса по аксону состоит в том, что возбуждение доста­точно быстро распространяется на большие расстояния без какого-либо ослабления сигнала. Однако быстрая электрическая передача, так хорошо действующая в аксоне, доходя до синапса, перестает "работать": здесь вступает в действие химическая передача (рис. 10).

Рис10. Схема нейрона. Электрическая и химическая передача
[показать]


Не вдаваясь в биологические причины этого, мы можем просто констатировать, что химическая связь в синапсах обеспечивает на­иболее полную передачу информации. Так, при общении друг с другом вы, передавая основное содержание своей речи, делаете ак­центы или усиливаете смысл, пользуясь ударениями, тембром го­лоса, мимикой. При коммуникации нервных клеток основные еди­ницы информации передаются специфическими химическими посредниками—синаптическими медиаторами. Если продолжить нашу аналогию со способом общения между людьми, то можно ска­зать, что одни химические посредники (иногда их называют транс-митерами) передают "факты", а другие—дополнительные смысло­вые оттенки или акценты.

Когда мы на предыдущих страницах рассматривали функции нервной системы, то отмечали, что они до некоторой степени дуб­лируют функции всех живых клеток, которые действуют, исходя из интересов своего собственного выживания, а тем самым, и сохра­нения вида. У всех многоклеточных организмов главный организа­тор таких действий—нервная система. Наблюдения за здоровыми животными в природе показывают, что их поведение полностью от­вечает запросам тела. Например, они едят только тогда, когда их внутренние сенсорные системы улавливают потребность в поступ­лении свежей пищи, причем всегда учитываются внутренние ре­зервы организма и данные прошлого опыта относительно шансов добыть еду в близком будущем.

Люди обычно меньше прислушиваются к своему телу, хотя могли бы это делать без всякого труда. Они едят по многим причи­нам: чтобы испытать удовольствие от вкусной еды, чтобы успоко­иться, чтобы за обедом или ужином решить деловые вопросы, пото­му что склонны сильнее реагировать на события, происходящие за пределами собственного тела, чем следить за тем, что происходит внутри него. Человек обращается к осознанию того, что происходит с его организмом тогда, когда там начинается что-то неладное. По большей части мозг и нервная система управляют событиями внут­реннего мира автоматически и все действия предпринимаются либо периферической нервной системой, либо нижними уровнями ЦНС. Обращение к сознанию происходит только в тех случаях, когда для принятия решения нижним этажам не хватает прошлого опыта или там нет готовой программы действий. Однако может случиться и так, что готовая, сложившаяся в определенных условиях програм­ма действий не отвечает новым условиям, приносит вред организ­му. Тогда сознание выступает в роли "программиста", создавая вместо старой программы новую, адекватную новым условиям. В результате мы получаем возможность лучше приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям и извлекать из них больше поль­зы.

Человеческий мозг отличается от мозга животных не только своей массой, но и невероятной взаимосвязанностью своих частей. Эти взаимосвязи намного расширяют для нас возможность фикси­ровать и оценивать ту информацию, которую мы воспринимаем и позже извлекаем из памяти. Это в свою очередь наделяет нас способностью разрабатывать аналитические стратегии и "взвеши­вать" результаты прошлого опыта, что далеко превосходит воз­можности мозга, наделенного меньшим количеством связей.
www.samrazvitie.ru