Общие представления о головном мозг

Для того чтобы рассмотреть современные представления не только о психологической структуре ВПФ человека, но и их моз­говой организации, целесообразно обратиться к современным представлениям о головном мозге в целом.

Головной мозг человека — это верхний отдел центральной нервной системы (ЦНС). Между ним и нижним отделом ЦНС (спинным мозгом) не существует границы, которая была бы выражена анатомически. Окончанием спинного мозга и началом головного условно служит верхний шейный позвонок. Отсюда понятно, какую важную роль для работы всей нервной системы имеет состояние каждой из частей ЦНС. В частности, тот факт, что ее «нервная ось» (головной и спинной мозг) едина, обуслов­ливает зависимость работы головного мозга от состояния спин­ного, особенно в детском возрасте. Это, в свою очередь, свиде­тельствует о том, что воспитательные меры по укреплению по­звоночного столба в самый ранний период жизни, а также по выработке правильной осанки в последующее время являются необходимыми.

Различные части мозга не одинаковы по иерархии. В нейро­психологии принято их анатомическое деление на блоки, учение b которых разработано А.Р. Лурией. Каждый из них составлен различными мозговыми структурами, о которых речь пойдет Далее.

Основную часть, самую большую по занимаемой площади, Составляет кора мозга (рис. 1, 2, цв. вкл.). Она имеет: а) поверх­ностные складки, которые обозначаются как борозды; б) глубо­кие складки, обозначаемые как щели; в) выпуклые гребни на по­верхности мозга — извилины.

Щели разделяют мозг на доли (рис. 2, цв. вкл.). Извилины де­лят доли на еще более дифференцированные в функциональном отношении участки.

Основными единицами нервной системы являются нервные клетки — нейроны (рис. 9 см. цв. вкл.). Как и другие клетки наше­го организма, нейрон содержит тело с расположенным в центре ядром и отростки, которые называются невритами. Одни из не­вритов передают нервные импульсы другим клеткам, другие — принимают их. Передающие отростки — длинные. Это аксоны Принимающие — короткие. Этодендриты. Каждая клетка имеет один аксон и много дендритов.

Нейронами составлено серое вещество мозга. Они чрезвы­чайно разнообразны по форме и функциональному назначению. Их отростки, аксоны, передающие информацию — это белое вещество мозга. Аксоны миелинизированы, т.е. покрыты жировым миелином, который повышает скорость передачи нервных им­пульсов. Аксоны надежно защищены глиальными клетками митохондриями, представляющими собой опорные клетки, обра­зующие белую жировую (миелиновую) прослойку — глию. Глия не является сплошной. На ней есть перехваты, называемые пе­рехватами Ранвье. Они облегчают прохождение нервных им­пульсов от клетки к клетке. Эту же роль играют пузырьки (нейромидиаторы), расположенные в окончаниях аксонов. Глиальные клетки не проводят нервные импульсы. Одни из них питают нейроны, другие защищают от микроорганизмов, третьи регули­руют поток спинномозговой жидкости.

В теле клетки имеются и другие структуры, обеспечивающие жизнедеятельность. Наиболее важными из них являются ри­босомы (тельца Ниссля). Рибосомы имеют форму гранул. Они синтезируют белки, без которых клетка не может выжить.

Несмотря на сложность клеточного устройства мозга, законы его функционирования во многом изучены и представляют чрез­вычайный интерес.

Испанский ученый Сантьяго Рамон-и-Кахал дал удивитель­но поэтичное описание мозга с точки зрения составляющих его нервных клеток. «Сад неврологии, — писал он, — представляет исследователю захватывающий, ни с чем не сравнимый спек­такль. В нем все мои эстетические чувства находили полное удовлетворение. Как энтомолог, преследующий ярко окрашен­ных бабочек, я охотился в красочном саду серого вещества с их тонкими, элегантными формами, таинственными бабочками ду­ши, биение крыльев которых, быть может, когда-то — кто знает? — прояснит тайну духовной жизни».

Мозг новорожденного ребенка насчитывает 12 миллиардов нейронов и 50 миллиардов глиальных клеток, взрослого челове­ка — 150 миллиардов нейронов (по И.А. Скворцову). Если их вытянуть в цепочку, вернее, в мост, то по нему можно пропуте­шествовать на Луну и обратно.

Размер каждой клетки чрезвычайно мал, но диапазон их раз­личий по этому признаку достаточно велик: от 5 до 150 микрон. В течение жизни человек теряет определенное число клеток, но в сравнении с общим их числом потери ничтожны (приблизи­тельно 4 миллиарда нейронов). Если совсем недавно считалось, что нервные клетки не вос­станавливаются, то в настоящее время эта истина перестала быть абсолютной. Нейробиолог С. Вайс из Канады в 1998 году выска­зал мнение, основанное на проведенных им исследованиях, что нейроны могут восстанавливаться. Правда, механизм такого вос­становления имеет место не у всех людей и не при всех условиях. Причины этого продолжают выясняться, но сам факт того, что это возможно, относится к числу на редкость сенсационных.

До того, как были открыты тайны созревания и функциони­рования нервных клеток, считалось, что нервы — это пустые (полые) трубки. По ним движутся потоки газов или жидкостей. Исаак Ньютон впервые отошел от этих представлений, заявив, что передачу нервного импульса осуществляет вибрирующая эфирная среда. Однако еще ближе к истинному положению вещей подошел итальянский исследователь Луиджи Гальвани. В научном мире, а также вне его, хорошо известен казус, ко­торый помог ему открыть биоэлектрическую природу функци­онирования нервной системы.

Имеется в виду оторвавшаяся лапка только что подвергшейся препарированию лягушки, которая случайно попала под дейст­вие электрического тока и стала сокращаться (дергаться). Так были заложены основы важнейшей на сегодняшний день науки о мозге — нейрофизиологии, изучающей электрические биопо­тенциалы мозга.

Широко известно, что нервные клетки объединяются в сети, которые называют также нервными цепями. У каждого нейрона приблизительно 7 тыс. таких цепей. По цепям от клетки к клет­ке передается информация. Местом обмена являются места со­единения аксона (длинного отростка клетки) одной клетки и дендрита (короткого отростка) другой клетки. Нейрон передает возбуждение другому нейрону через одну или множество точек контакта (синапсы) — (рис. 10, цв. вкл.). Когда импульс доходит до синаптического узла, выделяется особое химическое вещество — нейромедиатор. Оно заполняет синаптическую щель и распространяет нервный импульс на значительное рас­стояние. Чем больше синапсов, тем вместительнее в смысле па­мяти мозговой «компьютер». Каждая нервная клетка получает импульсы от многих сотен, и даже тысяч нейронов.

Согласно представлениям нейрофизиологии, скорость тече­ния электрического тока по проводам нервов равна скорости винтового самолета — 60-100 м/с. Обычно расстояние от синап­са до синапса составляет 1,5-2 м. Нервный импульс преодолева­ет его за 1/100 долю секунды. Сознание не успевает зафиксировать это время. Скорость мысли, таким образом, выше скорости све­та. Это находит отражение во многих фольклорных источниках. Вспомним, например, принцессу, которая, испытывая доброго молодца, загадывает ему загадки, и в частности, эту: «Что на све­те быстрее всего?» (имея в виду в качестве ответа — мысль).

Нервные клетки не делятся, как это делают другие клетки ор­ганизма, поэтому при повреждении они чаще всего погибают.

Несмотря на то, что нервный импульс имеет электрическую природу, связь между нейронами обеспечивается химическими процессами. Для этого в мозге имеются биохимические субстан­ции — нейротрансмиттеры и нейромодуляторы. В тот момент, когда электрический сигнал доходит до синапса, высвобождают­ся соответствующие трансмиттеры. Они, как транспортное сред­ство, доставляют сигнал к другому нейрону. Затем эти нейро­трансмиттеры распадаются. Однако на этом процесс передачи нервных импульсов не заканчивается, т.к. нервные клетки, находятся за синапсом, активизируются, и возникает постсинапсический потенциал. Он рождает импульс, движущийся к другому синапсу, и описанный выше процесс повторяется тысячи итысячи раз. Это позволяет воспринимать и обрабатывать колос­сальный объем информации.

Во многих публикациях по неврологии и нейрофизиологии отмечается, что сложнейшая мозговая деятельность обеспечива­ется, в сущности, простыми средствами. Некоторые из авторов отмечают, что эта простота отражает универсальный закон «до­стижения большой сложности через многократные преобразо­вания простых элементов» (Э. Голдберг). Аналогично этому, множество слов в языке складывается из ограниченного числа звуков речи и букв алфавита, бесчисленные музыкальные мело­дии — из малого числа нот, генетические коды миллионов людей обеспечиваются конечным числом генов и т.д.