Как и у всех клеток, у них есть ядро (или «центр») в шаровидной части нейрона, называемой телом клетки. Отсюда расходится ряд тонких корневидных волокон - дендритов. Из клетки также выходит одно длинное волокно - аксон, У своего окончания аксон разделяется па ряд отростков, каждый из них закапчивается несколькими крошечными узелками.
Каждый узелок находится в непосредственной близости от дендрита другого нейрона, но не касается его. Этот промежуток называется «синапс», и сигналы передаются через эти промежутки с помощью химических веществ, называемых передающими веществами нерва. Когда сигнал достигает узелков на конце аксона, он, при определенных условиях, может «перепрыгнуть» через синапс па дендрит соседнего нейрона и продолжить свое путешествие.
Всю центральную нервную систему необходимо снабжать достаточным количеством крови, несущей кислород и питательные вещества. Кроме того, у нее есть два защитных покрытия. Первое из кости: головной мозг размещается в черепной коробке, а спинной мозг - в позвоночнике. Второе состоит из трех оболочек из волоконной ткани, называемых мягкими мозговыми оболочками. Они полностью покрывают головной и спинной мозг. Через поры головного и спинного мозга протекает спинномозговая жидкость, играющая роль амортизатора.
4. Рефлексы
Почему кошка всегда приземляется на лапы? Что заставляет нас моргать? Как получается, что мы продолжаем дышать даже во время сна? Всеми этими действиями управляют автоматические реакции, не поддающиеся сознательному контролю, - рефлексы.
Рефлексы отличаются по степени сложности - от автоматического отдергивания руки от горячей поверхности до более сложных рефлексов, сохраняющих положение тела при потере равновесия. С самого рождения мы уже обладаем большим количеством первичных рефлексов (врожденных), на которые постепенно накладываются множество приобретенных нами реакций.
Что такое рефлекс?
Рефлекс - это автоматическая реакция на конкретный раздражитель, не контролируемая сознанием. Для возникновения рефлекса необходимо наличие чувствительного нервного окончания; нервных волокон для передачи сообщения, которое несет раздражитель; органа, преобразующего информацию в реакцию; и, наконец, мышц и желез для осуществления самой реакции - обычно какого-нибудь механического движения. Любая ответная реакция, автоматически следующая описанной модели, называется рефлексом.
Сознательное поведение не может считаться рефлексом, поскольку между раздражителем и ответной реакцией имеет место анализ - мы соотносим раздражитель с нашим прежним опытом, настроением, возникающими желаниями и т. п. Это означает, что один и тот же раздражитель всякий раз может вызывать разную реакцию; рефлекторная же реакция всегда будет одинаковой.
Сознательная реакция иногда позволяет преодолеть некоторые рефлексы - например, если мы достаточно безрассудны, то можем держать руку на горячей плите, но к этому нужно приложить сознательное усилие. Таким образом, рефлексы обеспечивают телу практически мгновенные защитные реакции, особенно на сигналы опасности. Немногие рефлекторные действия, например дыхание, играют настолько важную роль, что, даже если их удается на время остановить с помощью сознательных усилий, они рано или поздно возобновляются вопреки контролю сознания.
Существует множество различных типов рефлексов. Некоторые контролируют сокращения мышц, основные функции тела и ориентацию движений. Более сложные рефлексы программируют паши реакции на опасность.
Мышечные рефлексы правильнее было бы называть «сухожильными рефлексами» поскольку именно вибрации сухожилий служат их причиной. Все рефлексы составляют часть сложного механизма (автономной нервной системы) в спинном мезге, контролирующего тонус мышц, то есть их готовность к действию. Действия спинного мозга, в спою очередь, контролируются головным мозгом. Так, рефлексы спинного мозга могут активизироваться (контролируемые симпатической нервной системой) или замедляться (контролируемые парасимпатической нервной системой) согласно «установке», полученной сверху. Тот же механизм спинного мозга связан с рецепторами (органами чувств) в коже, что обеспечивает быстрые рефлекторные реакции при получении опасных стимулов.
Если вы поскользнулись на ледяной дорожке, тело само изгибается в нужном направлении, и вы вскидываете руки, чтобы остановить падение. Это наглядный пример того, с какой скоростью могут срабатывать рефлексы, контролирующие паше положение и ориентацию.
Рассматриваемые реакции программируются более сложными частями нашей двигательной системы. Чувствительные воспринимающие устройства, находящиеся в ушах, постоянно контролируют наше положение в пространстве. Когда мы падаем, сообщения, посылаемые ними, быстро передаются в мозжечок, расположенный у основания головного мозга, который выбирает необходимую последовательность команд для мышц рук и йог. Простейшие примеры такого рода ориентационных рефлексов можно наблюдать у малышей. Если, например, вдруг отпустить головку младенца, он вытягивает руки, как бы пытаясь за что-то ухватиться. Данный рефлекс называется рефлексом Моро (по имени впервые описавшего его врача) и, при нормальном развитии ребенка, исчезает уже после нескольких недель жизни.
Пока ребенок еще в пеленках, сознательный контроль над мочеиспусканием у него отсутствует. Когда мочевой пузырь полон, благодаря возникающему в нем давлению в спинной мозг поступают сигналы о необходимости задействовать рефлекс опорожнения. Развиваясь, ребенок приобретает способность подавлять этот рефлекс до момента, пока не появится возможность освободиться от мочи. Но даже взрослые люди пе могут делать это бесконечно: наступает момент, когда мочевой пузырь под действием рефлекса освобождается «.самопроизвольно» (на самом деле, с помощью спинного мозга).
Подобные рефлексы контролируют многие основные функции организма, включая дыхание. Некоторыми из них, например, опорожнением мочевого пузыря и, в меньшей степени, дыханием, можно управлять сознательно; другие, такие как сокращение сердца, являются полностью автоматическими.
Наиболее сложные рефлексы, используемые для стандартных поведенческих реакций тела в экстремальных ситуациях. Наилучшим примером может служить так называемая реакция «бороться или спасаться бегством» - модель рефлекторных реакций, возникающих в ответ на опасность. Встретившись, например, с уличным грабителем, мы либо защищаемся, либо убегаем; тот же выбор стоит перед животным в момент нападения на пего хищника. Потребности тела в значительной степени одни и те же, независимо оттого, решает наш мозг бежать или остаться и оказать сопротивление. Соответственно, этот сложный рефлекс автоматически обеспечивает оптимальный режим сердечных сокращений. дыхания и т. п.
Данная группа реакций включает процесс выделения пота (обеспечивая тем самым потерю тепла организмом во время борьбы или бегства) и бледность кожи (так как кровь, поступавшая ранее к коже, направляется к мышцам). Этот рефлекс со временем превращается в условный и срабатывает при одной только мысли о пугающей или угрожающей ситуации.
Рефлекс называют условным, если он вызывается стимулом, отличным от первоначального (или от врожденного). Это происходит, когда второй раздражитель неоднократно повторяется с естественным стимулом. Данный вид рефлекса впервые был описан выдающимся русским физиологом Иваном Павловым, заметившим, что если каждый раз во время кормления собаки звонить в колокольчик, то через некоторое время у нее начинает выделяться слюна в ответ па звук колокольчика - сначала эту рефлекторную реакцию вызывала только пища. Именно описанная разновидность условного рефлекса лежит в основе многих методов, используемых для дрессировки животных.
5. Функции рефлексов и нервной системы
Для чего предназначены рефлексы?
Не требуя сознательного вмешательства, рефлексы являются важной частью нашей нервной системы. Будучи очень стойкими и более или менее автоматичными, они экономят время и умственную энергию, когда требуется произвести быстрое, а часто спасительное действие. В медицине рефлексы с успехом используются для исследования различных участков нервной системы, что позволяет локализовать болезнь. Например, сухожильный рефлекс организован в спинном мозге по сегментам. Врач исследует каждый из них по очереди, пока не выделит не действующие должным образом сегменты. Это позволяет ему определить, какая часть спинного мозга поражена болезнью.
Важность рефлексов в повседневной жизни человека различна. Сама по себе утрата коленного рефлекса мало что меняет, хотя причина, вызвавшая его потерю, может привести к появлению каких-то других симптомов. Изредка люди рождаются без некоторых сухожильных рефлексов, что не мешает им прожить полноценную жизнь. Однако есть жизненно важные рефлексы, например, ориентационный рефлекс. К его потере приводят некоторые заболевания мозжечка, и в этом случае человеку очень трудно поддерживать равновесие без специальной умственной концентрации. Подобным образом, при утрате мигательного рефлекса глазу легко могут причинить вред попавшие в пего пылинки, которые могли бы быть удалены морганием.
Люди, утратившие автоматический дыхательный рефлекс, оказываются в очень тяжелом положении ночью, когда сознательный контроль дыхания отсутствует. Они нуждаются в специальном поддерживающем лечении на период до полного восстановления рефлекса. Человека, к примеру, можно на ночь подсоединять к механическому вентилятору.
Любое наше действие - прикосновение к кончику носа, ходьба, акробатический номер - зависит от невероятно сложного взаимодействия мышц, головного мозга и центральной нервной системы. Когда мышцы человека взаимодействуют слаженно и эффективно, мы говорим, что у него хорошая координация движений. Люди с хорошей координацией, как правило, выполняют легко и без видимых усилий, как, например, спортсмен-олимпиец. Однако координация нужна не только в спорте. От нее зависит каждое наше движение. Предстаньте, что нам необходимо соверши самое простое действие, например, закатать рукава и иди сделать глоток из чашки. Как только вы освоили эти движения, вам уже не надо думать о том, как именно они выполняются. Однако для того, чтобы выполнить любое скоординированное движение, каким бы простым оно пи было, мы должны значь, как тела располагаются в пространстве и соотносятся друг с другом. Информация, необходимая для составления таких мысленных карт», поступает через глаза, аппарат равновесия во внутреннем ухе и кожу. Органы чувств сообщают нам о положении и состоянии мышц и суставов.