Функция нервной системы

Живые организмы — главный предмет изучения в биологии. Живые организмы не только вписались в существующий мир, но и изолировали себя от него при помощи специальных барьеров. Среда, в которой образовались живые организмы, является пространственно – временным континуумом событий.

Разобрав понятия психики и высшей нервной системы, справедливо сказать, что качество психической деятельности человека напрямую зависит от главной функции нервной системы. Эта функция заключается в постоянном обмене информацией и сообщении между окружающей средой и внутренней средой живого организма, в данном случае человека. И если нервная система является проводником информации, то психика контрольно-регулирующим органом, управляющим обработкой и процессом распределения степени рефлексии во внутренней и внешней среде.

Но что из себя представляет информация, передаваемая по каналам нервной системы в двух направлениях, и объединяющая внешнюю и внутренняя среды? На этот вопрос мы попробуем ответить, разобрав строение и функции нейронов - мельчайших кирпичиков из которых построена нервная система.

Нейрон (структурно- функциональная единица нервной системы)

Нейрон (NEURON)

(Греч.: νεΰρον).

Нервная клетка, основная структурно-функциональная единица нервной системы.

Нервные клетки осуществляют две категории функций. Во-первых, это общие для всех клеток организма, неспецифические функции. Это функции, обеспечивающие выполнение универсальной для любых частей организма и организма в целом цели - сохранение структурно-функциональной целостности. Во-вторых, нейроны выполняют присущие только им, специфические функции. Это функции восприятия информации, хранения информации, преобразования информации и функция передачи (проведения) информации. Функции отдельных нейронов лежат в основе функций совокупностей взаимодействующих нейронов. Совокупности взаимодействующих нейронов могут выполнять функции управления - (организации процессов) любых других (в том числе и нейронов) совокупностей клеток, органов, систем, то есть выполнять функции регуляторов. Подобные совокупности нейронов, нервные центры, не имеют абсолютно жестко предопределенной структуры и функций. Это динамичные сущности, структуры и функции которых активно изменяются по вероятностным законам в соответствии с целями систем.

Больше всего нейронов расположено у человека в центральном отделе нервной системе. Так, в головном мозгу расположено ~1,4·1010 нейронов. Как и любая физическая структура иерархии сущего, как и любая клетка организма, каждый нейрон имеет свои особенности строения и функций. Точное аналитическое описание всех этих особенностей невозможно в принципе, поскольку они подчиняются вероятностным закономерностям. Однако это не исключает описание наиболее вероятных особенностей.

Для любого нейрона наиболее вероятно наличие иерархии определенных структур. Самыми крупными из этих структур нейрона могут являться: тело (сома), и отходящие от тела цитоплазматические отростки. Длинные отростки называются аксонами, или нервными волокнами, а относительно короткие - дендритами. Тело клетки может быть диаметром ~3 ÷ 100 мкм, то есть нейроны в среднем крупнее других клеток организма. В цитоплазме тела расположены ядро и другие клеточные органеллы. Число и форма отростков: их длина, диаметр, характер ветвления, длина конечных ветвей и другие характеристики очень разнообразны. Аксоны могут быть покрыты миелиновой оболочкой, в то время как дендриты всегда немиелинизиованы. Дендриты образуют относительно короткие многочисленные ветвления, распространяющиеся около тел нейронов. На дендритах и на теле нейрона имеется множество синапсов, образованных аксонами соседних нервных клеток. Длина аксонов значительно варьирует и может достигать нескольких метров.

Создано несколько классификаций нейронов основой которых являются морфологические показатели, например, вид и число отходящих от тела клетки цитоплазматических отростков. В частности, (по числу аксонов) их разделяют на униполярные, псевдоуниполярные, биполярные и мультиполярные. Классификация эта очень упрощенная.Существует много других нейронов, признаки которых не соответствуют ни одному из этих классов.

Главной функцией нейрона является участие в работе нервных центров - совокупностей нейронов, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих информацию, формирующих упреждающие управляющие сигналы и передающих их к объекту управления. В зависимости о функции нейроны разделяют на три главных типа. Нейроны, передающие информацию от объекта управления в центральную нервную систему, называют афферентными (чувствительными, сенсорными) нейронами. Нейроны, передающие информацию от управляющего звена (нервных центров) к объекту управления, называют эфферентными нейронами. В любом случае как афферентная, так и эфферентная информация кодируется и передается в виде вероятностной последовательности нервных импульсов. В большинстве случаев в различные цепи афферентных и эфферентных нейронов бывают включены вставочные (промежуточные, ассоциативные) нейроны.

Части нейрона специализированы на выполнении разных функций.

(1) Мембраны дендритов и тел нервных клеток являются полем входов нейронов. Благодаря ветвлениям дендритов площадь поверхности этих мембран очень велика. На этих мембранах локализовано большое число химических и электрических синапсов (количеством от единиц до ~200.000). Через синапсы к данному нейрону поступает информация от других нейронов в виде вероятностных последовательностей импульсов различной амплитуды (допороговые деполяризации, гиперполяризации, потенциалы действия). Эта информация может поступать также в виде воздействия импульсного или градуального электромагнитного поля формируемого окружающими нейронами.

(2) Тело нейрона выполняет функцию интегратора поступающей информации. В результате интеграции во времени и пространстве поступающей информации формируются управляющие сигналы для определенного объекта управления.

(3) Участок тела нейрона, от которого отходит аксон, называется аксонным холмиком. Аксонный холмик выполняет функцию генератора выходных управляющих сигналов - случайной последовательности потенциалов действия (с вполне определенными параметрами как функциями времени), распространяющихся дистально по аксону нейрона.

(4) Аксон выполняет функцию активного проводника управляющих сигналов, сформированных нейроном и генерированных аксонных холмиком.

(5) Терминали аксона образуют синапсы на объекте управления - клетке или совокупности клеток (нервных, мышечных или железистых). Функции каждой из описанных структур управляются либо через деполяризующие и гиперполяризующие синапсы, либо электрическими полями соседних клеток.