Нейрон — основная функциональная единица центральной нервной системы
| 
|
| Рис. 2. Схема сенсорного нейрона | Рис. 3. Схема интегративных нейронов |
Нервная система человека — это совокупность клеток (нейроны, глия) и коммуникационных элементов (нервные волокна, синапсы), которая созидает целостность тела и формирует его связь с внешней средой.
Кроме того, функциональными частями нервной системы являются жидкостные среды.
Нейроныимеют многообразную форму и выполняют столь же разносторонние функции.
Вида нервных клеток (выделяют 3 основных):
1) Сенсорные — воспринимают и преобразуют разнообразные по физической и химической природе стимулы внешней среды в электрические сигналы, понятные нервной системе (рис. 2).
К сенсорным нейронам относятся:
- псевдоуниполярные;
- биполярные нервные клетки, которые образуют афферентную часть рефлекторных дуг.
2) Интегративные — анализируют, распределяют и хранят всю входящую информацию (рис. 3). Они составляют большую часть нейронов в нервной системе, различаются по форме, размерам и несут черты функциональной специфики, которые характеризуют их принадлежность к различным отделам нервной системы.
По морфологии и функции их можно разделить на:
- вставочные;
- эфферентные.
3) Моторные — это часть эфферентных нервных клеток, выполняющих интеграцию разнородных сенсорных раздражений путем управления произвольными (скелетные мышцы) и непроизвольными (гладкие мышцы сосудов и полых органов) движениями (рис. 4).
Различные виды нейронов, контактируя между собой, образуют рефлекторные дуги (рис. 5).
| 
|
| Рис. 4. Схема моторного | Рис. 5. Схема образования рефлекторной дуги сенсорным, интегративным и моторным нейронами |
Свойства нейронов
Нейроны, несмотря на морфологическое и функциональное многообразие, состоят из стандартных структурных элементов, которые имеют общие физиологические свойства:
— обладают возбудимой мембраной;
— возбудимость мембраны различных частей нервной клетки неоднородна: самой большой возбудимостью располагает аксонный холмик, он имеет в 1тыс. раз больше потенциал управляемых Nа+-каналов, чем тело и дендриты. Мембрана тела нейрона менее возбудима, и самая низкая возбудимость у дендритов.
Возбудимость мембраны нейрона определяется величиной МП. Плазматическая мембрана некоторых нервных клеток, например ретикулярной формации (РФ), имеет низкую фоновую (исходную) величину МП, причем их МП спонтанно колеблется, то уменьшаясь, то увеличиваясь. Всякий раз, когда МП уменьшается до уровня критической деполяризации, на аксонном холмике (начальном сегменте) нейрона возникает ПД. Такие нервные клетки обладают постоянной фоновой импульсной активностью. Они генерируют ПД в спонтанном режиме. Спонтанная генерация ПД связана, например, с изменениями ионного состава окружающей нейрон среды, его метаболизма, локальной температуры, количества сенсорных сигналов.
В нервной системе существуют и нейроны, работающие в ждущем режиме, они генерируют ПД только в ответ на внешний входной сигнал. Фоновая величина МП таких нейронов более высокая. К ним относят мотонейроны спинного мозга:
— мембрана нейрона генерирует ПД, который является носителем информации возбуждения и отвечает закону «Все или ничего». Кодирование информации о силе приходящих на нейрон сигналов происходит с помощью изменения частоты ПД;
— синапсы нервной системы передают информацию от одного нейрона к другому с помощью химических сигналов (рис. 6).
|
| Рис. 6. Структура нейрона |
Нервные центры
Нервные центры осуществляют контроль за деятельностью отдельных органов и функциональных систем в организме.
Нервный центр (НЦ) — это объединение нейронов для контроля какой-либо строго определенной функции. Нейроны, анатомически входящие в нервный центр, могут быть распределены в одном или нескольких отделах ЦНС, на разных ее уровнях.
Виды нервных центров НЦ
НЦ по структуре и функциональной значимости могут быть:
- простыми и
- сложными по количеству входящих в их состав нервных клеток и локализации их на одном или многих уровнях нервной системы.
Приведем примеры: центр управления коленным рефлексом (находится в сегментах спинного мозга L3–L4 является простым, поскольку имеет в своем составе небольшое количество нейронов и локализован в одном отделе ЦНС.
Примером сложного НЦ может служить НЦ контроля дыхания. Дыхательный центр устроен более сложно, контроль за дыханием осуществляется с участием объединений нейронов, располагающихся на нескольких уровнях нервной системы, включая шейные и грудные сегменты спинного мозга, ствол мозга, гипоталамус и кору больших полушарий. В основу деятельности таких сложных нервных центров заложена не только морфологическая организация, но и функциональная соподчиненность, своего рода иерархия.
Вместе с тем нервные центры работают и по принципу полной автономии. Иными словами, нервные центры работают и независимо друг от друга, и в составе содружества, соподчинения. Например, человек может произвольно (усилием своей воли) затормозить простой коленный рефлекс. Локализация основных НЦ генетически детерминирована. Однако полноценное функционирование НЦ, особенно тех, которые располагаются на нескольких уровнях нервной системы, не начинается сразу после рождения. Дело в том, что созревание и миелинизация разных типов нервных клеток, а также образование синапсов между ними происходят по мере роста организма. Поэтому требуется время для координации последовательности действий в работе отдельных нервных клеток, составляющих НЦ, «понимания» соподчиненности их друг другу.
Более того, в процессе онтогенеза «жесткие», генетически запрограммированные взаимоотношения расширяются за счет возникновения функциональных более подвижных связей между нервными центрами. У детей до года жизни преобладают спонтанные движения. В этом возрасте высшие двигательные центры еще не «созрели» и простые спинальные рефлексы не интегрированы в сложное двигательное поведение. В то же время автоматические сгибательные рефлексы сохраняются и у взрослых, например отдергивание руки от горячего предмета или босой ноги от острого камня. Более того, в случае децеребрации простые сгибательные и разгибательные рефлексы могут быть вызваны.
Таким образом, на протяжении индивидуальной жизни нейроны, входящие в состав НЦ, созревают, «воспитываются» и могут включаться в контроль других функций, что в итоге и составляет основу обучения и памяти.