Det strukturella elementet av nervaktivitet i hjärnan är en nervcell (neuron). Dess funktionella aktivitet undersöks med många metoder - histologisk, histokemisk, elektronmikroskopisk, radiografisk och andra. Ett stort antal arbeten på nervcellen har publicerats, men den funktionella betydelsen av dess enskilda beståndsdelar är fortfarande okänd.
Nervceller bildas från moderceller i de tidiga stadierna av kroppens utveckling. Ursprungligen är en nervcell en kärna omgiven av en liten mängd cytoplasma. Sedan i cytoplasman finns det tunna trådar som omger kärnan - neurofibriller; samtidigt med detta börjar utvecklingen av nervcellens axiella process - axonen, som växer mot periferin upp till slutorganet. Mycket senare än axonen dyker andra processer upp, som kallas dendriter. Under utvecklingen förgrenar sig dendriter. Nervcellen och dess axon är täckta med ett membran som skiljer cellens innehåll från omgivningen.
En nervcell är upphetsad som ett resultat av att stimuli kommer till den längs axonerna i andra nervceller. Slutet på axoner på cellkroppen och dendriter kallas synapser. Det märktes inte att spänning som kom genom en synaps orsakade en impuls hos någon neuron; en neuron kan avfyras genom impulser som kommer fram genom ett tillräckligt antal angränsande synapser under en period som varar mindre än en fjärdedel av ett millisekund.
Neuroner skiljer sig väsentligt i cellkroppens form, i längden, antalet och graden av förgrening av axoner och dendriter. Neuroner klassificeras i sensoriska (sensoriska), motoriska (motoriska) och interkalära. I sensoriska nervceller är dendriter anslutna till receptorer och axoner till andra nervceller; i motorneuroner är dendriter anslutna till andra nervceller och axoner är anslutna till någon effektor; i interneuroner är både dendriter och axoner anslutna till andra nervceller. Funktionen för ett stort antal interneuroner, som är huvudstrukturen i det centrala och perifera nervsystemet, är att överföra information från en del av kroppen till en annan.
Hos människor och andra däggdjur är nervfibrer som snabbt leder impulser från receptorer till hjärnan och från hjärnan till musklerna och därigenom ger ett snabbt adaptivt svar från kroppen klädda som en mantel med en fet mantel. Därför kallas dessa nerver myeliniserade. Myelinhöljet ger axonerna en vit färg, medan cellkropparna och dendriterna utan myelinhöljet är grå.
Nervfibrer som kommer från cortexcellerna eller till dem är uppdelade i tre huvudgrupper: projektion - förbinder subcortex med cortex, associerande - förbinder kortikala zoner i samma halvklot, commissures - förbinder två halvklot och går i tvärriktningen . Bunten av dessa fibrer kallas corpus callosum.
Nervimpulser överförs längs nervfibrerna, som är av rytmisk natur. Nervimpulsen är inte en elektrisk ström utan en elektrokemisk störning i nervfibern. Orsakad av irriterande i en del av nervfibern, orsakar det samma störning i den angränsande, etc., tills impulsen når slutet av fibern.
Nerven börjar reagera när en viss stimulans av minimal styrka appliceras på den. Nervimpulser överförs regelbundet till fibrer. Efter att en puls har överförts, löper en viss tid (från 0,001 till 0,005 sekunder) innan fibern kan sända den andra pulsen.
Den tidsperiod under vilken kemiska och fysiska förändringar inträffar, till följd av att fibern återgår till sitt ursprungliga tillstånd, kallas eldfast period.
Det finns en åsikt att impulserna som överförs av neuroner av alla slag - sensoriska, motoriska och interkalära, i grunden liknar varandra. Det faktum att olika impulser orsakar olika fenomen - från mentala tillstånd till sekretoriska reaktioner - beror helt på naturen hos de strukturer som impulserna kommer till.
Varje nervimpuls, som sprider sig, säg längs den afferenta nerven, når nervcellens kropp. Den kan passera genom cellen vidare, till dess andra processer och röra sig genom synapser till en av fibrerna i nästa cell längs kedjan eller flera celler samtidigt. Så nervimpulsen tar sig, säg, från nässlemhinnan genom de centrala hjärnkärnorna till det verkställande organet (muskelfiber eller körtel), som kommer i ett aktivt tillstånd.
Inte varje impuls som når en synaps överförs till nästa neuron. Synaptiska anslutningar ger ett visst motstånd mot flödet av impulser. Denna egenskap hos synapserna är, måste man tänka, anpassningsbar. Det främjar ett selektivt svar från kroppen mot en viss irritation.
Således indikerar studier av hjärnans mikrostruktur det sammankopplade arbetet av nervceller. Vi kan prata om ett neuronsystem. Men dess funktion som helhet är inte summan av aktiviteten hos enskilda neuroner. En neuron genererar inte mentala fenomen. Endast det samlade arbetet hos neuronerna som utgör ett visst system kan ge ett mentalt fenomen. Den är baserad på specifika materialprocesser som förekommer i nervceller.
Och ändå innehåller studien av de processer som förekommer i enskilda neuroner vissa perspektiv i förhållande till avslöjandet av mekanismerna för beteende och psyk. I det här fallet menar vi studier av neuronernas molekylära nivå, som har beskrivit sambandet mellan fysiologin med högre nervaktivitet och molekylärbiologi.
Den första som trängde igenom hjärnans nervcellars molekylära djup var den svenska neurohistologen och cytologen H. Hiden. Början på hans arbete går tillbaka till 1957. Hiden utvecklade en speciell uppsättning mikroinstrument med vilka han senare kunde utföra operationer med en nervcell.
Experiment utfördes på kaniner, råttor och andra djur. Experimentet var som följer. Först väcktes djuren, tvingades göra något, till exempel för att klättra på tråden för att få mat. Sedan offrades försöksdjuren omedelbart för att analysera nervcellerna i deras hjärna.
Två viktiga fakta har fastställts. För det första ökar varje spänning avsevärt produktionen av så kallad ribonukleinsyra (RNA) i hjärnans nervceller. För det andra skiljer sig en liten del av detta RNA i bassekvens, eller kemisk sammansättning, från vilket RNA som helst som finns i neuronerna hos otränade, kontrolldjur.
Eftersom RNA-molekylen, som en av de viktigaste biologiska makromolekylerna (tillsammans med molekylen deoxiribonukleinsyra - DNA), har en enorm informationskapacitet föreslogs på grundval av ovanstående experiment att den förvärvade kunskapen kodas i ovanstående skiljer sig åt. RNA-molekyler. Detta lade grunden för den långsiktiga minnets molekylära hypotes.
Under utvecklingen av Hydens experiment gjordes försök att överföra RNA-molekyler från hjärnan hos utbildade djur till hjärnan hos otränade. De mest sensationella var de amerikanska psykologernas McConnells och Jacobsons erfarenheter.
1962 experimenterade McConnell med planaria - platta, genomskinliga maskar som är så mycket glupska att de äter varandra. Dessa maskar utvecklade en konditionerad motorreflex under påverkan av ljus.Maskarna som tränades på detta sätt hackades upp och matades till otränade maskar. Det visade sig att den senare utvecklade en konditionerad reflex för att tända dubbelt så snabbt som de som inte åt utbildade planerare.
Jacobson och hans medarbetare genomförde experiment om "överföring" av beteende på råttor och hamstrar. Råttor utbildades till exempel för att springa till tråget efter att ett skarpt klick hördes. Samtidigt föll en del mat i tråget. Efter träningens slut dödades djuren och RNA som isolerades från hjärnan injicerades i otränade djur. En kontrollgrupp av råttor fick RNA-injektioner från hjärnan hos otränade djur. Experiment- och kontrollråttorna testades sedan för att se om klicket skulle ha någon effekt (25 klick gavs för varje djur, men ingen matbelöning). Det visade sig att försöksdjuren närmade sig mataren mycket oftare än kontrollerna.
Dessa och andra, mer komplexa experiment fick Jacobson att dra slutsatsen att RNA bär information och fenomenet överföring hänvisar till memorering.
Fram till nyligen nämnde psykologi bara mekanismen för bildning och förstärkning av neurala anslutningar som en fysiologisk grund för memorering. Grunden för reproduktion är återupplivning av de neurala kopplingar som upprättats i processen att memorera eller memorera - associeringar. Och nu utvecklas den molekylära hypotesen om minne. Framtiden ska visa hur molekylära mekanismer i minnet är kopplade till reflexmekanismer.
Resultaten av experimenten med McConnell och Jacobson orsakar mycket kontroverser och invändningar bland forskare. Faktum är att samma experiment utfördes i andra vetenskapliga laboratorier, men liknande resultat erhölls inte. Dessutom möts vissa teoretiska förutsättningar för denna hypotes med invändningar. Forskare argumenterar för sanningen. Samtidigt väcker inte själva idén om RNA: s deltagande i fenomenen långtidsminne några invändningar. Den efterföljande utvecklingen av vetenskaplig forskning kommer utan tvekan att leda till en grundläggande lösning på problemet med denna viktiga mentala process förknippad med tänkande och erkännande av den omgivande verkligheten.
V. Kovalgin - avslöjar psykets hemligheter
|