Я познаю мир. Тайны человека

Сергеев Б. Ф.

Дальше величина мозга пошла на убыль. У европейцев он сильно "усох" за последние 10–20 тысяч лет. Средний вес мозга современных африканских негров – 1316 граммов, европейцев – 1361, в том числе немцев – 1291, швейцарцев – 1327, русских и украинцев – 1377, японцев – 1374. Только мозг бурят остался большим – 1508 граммов. У египтян за какие–то 2–3 тысячи лет от царствования первой династии фараонов до 18 династии емкость черепа упала с 1414 до 1379 кубических сантиметров, то есть примерно на один кубический сантиметр каждые 100 лет.

Эта тенденция, похоже, продолжится, тем более, что современные

компьютеры освободили мозг человека от необходимости совершать массу интеллектуальных (умственных) операций. Результат этого уже сегодня достаточно ощутим. 50 лет назад умение осуществлять в уме сложение, вычитание, умножение и деление, оперируя с двух–трехзначными цифрами, в отличие от сегодня, было обязательным. Компьютеры следующих поколений еще больше "облегчат" человеку жизнь. И не начнет ли наш мозг "усыхать" более быстрыми темпами?

Объем мозга связан не только с умственной деятельностью, но и с необходимостью управлять всеми процессами, происходящими в организме. Не зная размеров подчиненного мозгу "хозяйства", трудно дать ему хотя бы приблизительную оценку. Порядочный кит – это 30 тонн мышц, костей и жира. Слон весит 3000–5000, белуха – 300, а человек всего каких–то 75 килограммов. У нас один грамм мозга командует 50 граммами тела, а у рядового кита – пятью килограммами, почти в сто раз большим "хозяйством". Если же взять китов–гигантов весом 100–150 тонн, изредка попадающихся в океане, то у них на один грамм мозга приходится свыше 20 килограммов тела: огромная нагрузка для нервных клеток.

Главные детали сложного механизма

Нервные клетки головного мозга сильно отличаются от клеток, из которых построены другие органы тела. Во–первых, они очень мелкие и редко достигают одной тысячной доли миллиметра. Во–вторых, они не имеют определенной формы. Одни из них можно было бы назвать шарообразными, другие – яйцевидными, третьи – пирамидальными, если бы их форму не портили отходящие от них отростки. В–третьих, удивительны сами эти отростки. Их много. Большинство из них короткие, сильно ветвятся, и только один из них бывает длинным, и веточки на нем появляются лишь у самого кончика. Короткие отростки называются дендритами. Их длина обычно не превышает размера нервной клетки. Главный длинный отросток называется аксоном. В сравнении с дендритами аксоны – гиганты. У клеток мозга человека их длина колеблется от 0,1 миллиметра до полуметра, а у крупных животных – до метра и больше.

Тело нервной клетки является химическим комбинатом, где вырабатываются все вещества, необходимые для ее жизнедеятельности и для выполнения ею своих функций. Отростки обеспечивают связь между нервными клетками или их связь с органами тела. Главная обязанность нервной клетки заключается в передаче информации другим нервным клеткам или команд мышцам и железам. Нервная клетка посылает сообщения с помощью своего длинного отростка, используя его как проводник. За пределами мозга эти отростки собираются в пучки, образуя нервы.

Чтобы передать сообщение, длинный отросток должен дотянуться до другой нервной клетки, До мышцы или клетки какой–нибудь железы. Большинство нервных клеток получают информацию от такой массы других нервных клеток, что на их крохотных телах просто не хватило бы места для кончиков всех отростков нервных клеток, которые к ним тянутся. Выход

из этого положения дают коротенькие отростки. С ними вступают в контакт длинные отростки других нервных клеток. Чем из большего числа нервных клеток состоит мозг, тем богаче его клетки отростками. К каждому маленькому отростку нервных клеток головного мозга человека подходит по нескольку десятков длинных отростков от других нервных клеток. Поэтому каждая нервная клетка имеет возможность получить весь объем предназначенной ей информации.

Отростки нервных клеток даже не касаются друг друга. В очень сильный микроскоп отчетливо видно, что в местах контактов нервных волокон между ними всегда существует щель шириною около 0,0007 миллиметра.

Место контакта между отростками нервных клеток называется синапс. Он состоит из двух частей: на кончике длинного отростка нервной клетки находится бляшка с плоской поверхностью. Именно этой поверхностью бляшка примыкает к телу другой нервной клетки или к ее короткому отростку, на которых в этом месте имеется холмик с плоской вершиной. Таким образом, место контакта нервных клеток, то есть синапс, похож на штепсельную электророзетку со вставленной в нее штепсельной вилкой.

Мозг человека получает информацию от органов чувств. Ученые называют их рецепторами. Внешние рецепторы (к ним относятся зрительные, звуковые, обонятельные, температурные и осязательные) информируют мозг о том, что происходит в окружающем мире. О состоянии дел в самом организме информируют внутренние рецепторы. Они сообщают об изменениях химических реакций в клетках и тканях, о содержании кислорода и углекислого газа в крови, о давлении крови в сосудах, о степени растяжения мышц и сухожилий.

Главным рабочим элементом любого рецептора являются чувствительные клетки. На них возложена задача собирать информацию и передавать ее нервным клеткам. Чувствительные клетки – узкие специалисты и не способны выполнять несвойственную им работу. Светочувствительная клетка, например, не в состоянии сообщить о звуках, запахах или о температуре окружающей среды, а обонятельная или звуковоспринимающая клетка – о световых эффектах.

Каждая чувствительная клетка с помощью своих отростков делится собранной информацией со многими нервными клетками, которые, как правило, находятся где–то рядом. В свою очередь, эти нервные клетки посылают свой длинный отросток в мозг, передавая информацию многим другим нервным клеткам. А те передают информацию дальше. Так от звена к звену передается в мозгу информация чувствительных клеток, пока не достигнет исполнительных нервных клеток и не превратится с их помощью в команды мышцам и железам.

Обзаводимся связями

Почему люди такие разные по своим способностям, наклонностям, уму? Может быть, нервные клетки у одних людей лучше справляются со своими обязанностями, чем у других? Может быть, это связано с различиями в конструкции самого мозга? Действительно, результаты деятельности любой нервной клетки должны зависеть от того, какие связи она сумела установить с другими нервными клетками. Давайте познакомимся с тем, как обзаводятся связями нервные клетки мозга, как растет мозг, как увеличивается количество нервных клеток и как растут их отростки.