Лекция: Биологический нейрон

Мозг построен из клеток двух типов: глиальных и нейронов. И хотя роль глии в его работе, видимо, довольно значительна, большинство исследователей полагает, что в основном понимание работы мозга может быть достигнуто при изучении нейронов, объединенных в единую связанную сеть.

Количество нейронов в мозге оценивается величиной 1010…1011. Типичные нейроны имеют тело клетки (сому), множество ветвящихся коротких отростков – дендритов и единственный длинный и тонкий отросток – аксон. На конце аксон также разветвляется и образует контакты с дендритами других нейронов – синапсы (рис. 1).

Рис. 1. Схема нейрона и межнейронного взаимодействия

Если внешним образом достаточно сильно изменить потенциал мембраны одного нейрона (передатчика) вблизи выхода аксона из его клеточного тела, то проницаемость мембраны меняется приводит к распространению по аксону волны кратковременной деполяризации. Электрический импульс, распространившись по всем ветвлениям окончания аксона со скоростью около 100 м/с, достигает синапсов, расположенных в местах его контакта с дендритами или сомой других клеток. Под воздействием этого импульса в синапсах выделяются специальные химические вещества – нейромедиаторы, которые, пересекая синаптическую щель, взаимодействуют с мембраной нейрона-приемника и изменяют ее потенциал. Таким образом воздействие передается от одного нейрона к другим.

Частота, с которой нейрон может генерировать импульсы ограничивается примерно 100 Гц.

Каждый из нейронов устанавливает синаптические связи в среднем с 100 другими нейронами. Поэтому число связей в мозге оценивается в 1014…1015. Очень грубо можно считать, что нейроны мозга могут находиться в двух состояниях – возбужденном (когда они предают свое воздействие другим нейронам) и покоящемся (когда такой передачи нет).