Страница 2 из 3
Кору головного мозга можно разделить на несколько областей, которые напоминают континенты на карте мира. Эти области называются долями. Например, есть лобная доля. Как можно понять по ее названию, она расположена в передней части мозга, за твоим лбом. Затылочная доля находится в задней части головы. Еще есть теменная и височная доли. Зачем они нужны, ты узнаешь позже, когда мы еще глубже проникнем в тайны мозга.
Помнишь, мы говорили о белом веществе? Это вторая и крайне важная составляющая мозга. Белое вещество находится прямо под корой и наполнено отростками нервных клеток. (Ого, а что это? – Скоро узнаешь!) Отростки покрыты жировой оболочкой и позволяют нервным клеткам обмениваться информацией. Они тянутся из головного мозга по твоей шее – в спинной мозг, к конечностям, коже и мышцам. Именно отростки нервных клеток передают информацию из мозга всему телу. Например, когда ты играешь в футбол, мозг направляет твои ноги так, чтобы тебе удалось попасть по мячу. Однако информация передается и в обратном направлении – от тела к мозгу. Представь: тебя обжигает пламя свечи. (Ай!) Рецепторы кожи бьют тревогу и сообщают мозгу, что случилось. Ты чувствуешь боль, а твой мозг, в свою очередь, дает команду мышцам руки отдернуть пальцы. (Уф-ф!)
А бывало ли с тобой такое? Лето, жара, ты на песчаном пляже и хочешь скорее окунуться в воду. Ты снимаешь обувь и делаешь шаг. Ай – горячо! Подпрыгивая и прихрамывая, ты наконец добираешься до воды и охлаждаешь ноги. Это значит не только то, что тебе удалось прийти к морю, но и что отростки нервных клеток тянутся аж до твоих ступней! Да-да: самый длинный отросток нервной клетки в человеческом теле – больше метра в длину.
Мы уже познакомились с нервными клетками и их отростками, но как они все-таки работают? У каждой нервной клетки (ученые называют ее нейроном) есть тело и тонкие отростки. Представь, что тело – это голова и живот клетки, а отростки – ее руки и ноги. На рисунке ниже изображено тело нервной клетки – ее ядро. В нем располагается все необходимое для жизни нейрона.
У нейрона есть два вида отростков. Мы уже говорили о длинных белых отростках, которые покрыты жировой оболочкой. Это аксоны – они пересылают сигналы от одной нервной клетки к другой. Аксоны – почтальоны нашего мозга. Благодаря той самой жировой оболочке они передают сигналы очень быстро. Так что свою работу они делают молниеносно. (У настоящих почтальонов все наоборот: самые упитанные из них более медлительны, правда?)
Другие – разветвленные – отростки называются дендриты. (Ден… Как, еще раз? – Ден-дри-ты.) Эти ответвления устанавливают связи с другими нервными клетками и передают сигналы аксонов (тех самых «упитанных» почтальонов) телу клетки. Ох и хитро же устроен наш мозг!
Теперь, когда ты уже немного представляешь, как выглядят нервные клетки (они же нейроны), пора познакомиться с их видами. Существует четыре основных вида нейронов: рецепторные, сенсорные, моторные и промежуточные.
Рецепторные нейроны – это сенсоры, которые принимают различную информацию: тепло (помнишь горячий песок под ногами?), свет, боль, давление. Они превращают ее в сообщение, понятное мозгу (мозг, конечно, сообразительный, но иногда упрямится и хочет получать сообщения только в определенном виде). К примеру: «На помощь! Моим ступням горячо!» или «Спасите! Обжигает!» А передают это сообщение нервные клетки другого вида – чувствительные, или сенсорные, нейроны.
Третий вид нервных клеток – двигательные, или моторные, нейроны. Они передают приказы мозга (да, ведь мозг руководит телом) дальше – мышцам, коже и органам. Например: «Скорей беги к морю!» или «Балбес, вытащи палец из огня!»
Четвертый вид – вставочные, или промежуточные, нейроны. Они связывают различные нервные клетки друг с другом. Например, они приходят на помощь, когда нужно связать между собой сенсорный и моторный нейроны.
Нервные клетки обмениваются информацией через отростки (аксоны, помнишь?) и разветвления (дендриты). Это происходит с помощью электрических сигналов (в науке их называют синапсами). Одна клетка отправляет сигналы другой волнами: чем больше волн и чем они крупнее, тем лучше будет передана информация. Дело в том, что мозг не всю информацию воспринимает одинаково, иначе от ее количества мы бы запутались. Поэтому волна электрических сигналов сначала должна преодолеть что-то вроде барьера. Лишь когда волне это удается, нервная клетка «стимулируется» (будто ее пощекотали) и принимает информацию. Если сигналам не удастся преодолеть барьер, то клетка просто ничего не заметит.
В твоей голове много не только электрических импульсов, но и химических реакций. Дело в том, что нервные клетки со своими длинными отростками и разветвлениями почти-почти-почти-и-и касаются друг друга, но так никогда и не встречаются. Их разделяет пространство шириной около 20 нанометров (0,00000002 метра). Казалось бы, это расстояние очень мало, но электрические сигналы все же должны его преодолеть, чтобы успешно передать информацию. К счастью, у твоего умного мозга и для этого есть решение – химическое вещество-посредник под названием нейротрансмиттер.
Нейротрансмиттеры в виде крошечных шариков лежат на окончаниях аксонов (как мячики в игровом бассейне). Когда на окончание аксона поступает электрический сигнал, который нужно передать дальше, шарики отправляются в «большое путешествие» расстоянием в 20 нанометров. Прибыв на противоположную сторону, они ищут свое место: посредник не может «парковаться» где угодно. У каждого вида нейротрансмиттеров есть собственное место парковки – оно называется рецептором. Нейротрансмиттер можно сравнить с ключом, который открывает только один замок, а все остальные – нет (и хорошо, что так!).
Существует множество видов нейротрансмиттеров. Одни вещества-посредники усиливают электрический сигнал и помогают в передаче информации (их называют возбуждающими нейротрансмиттерами). Другие же, наоборот, слегка притормаживают сигнал (это тормозные нейротрансмиттеры). Одни не хуже и не лучше других: главное, чтобы они работали сообща и находились в равновесии. Если возникнут перебои, человек может заболеть (позже мы поговорим об этом). Баланс нейротрансмиттеров могут нарушить и некоторые лекарства. Ученые обнаружили в человеческом теле уже более ста видов нейротрансмиттеров и подозревают, что их еще больше. К веществам-посредникам относятся, например, дофамин и серотонин. О них мы тоже поговорим позже.
Извилина 2. «Чи-и-из!» – мозг делает селфи
Мысль о том, что мозг – это суперкомпьютер, с помощью которого мы думаем и чувствуем, возникла в науке относительно недавно. Долгое время люди считали мозг чем-то вроде «начинки» черепа, а главным органом человеческого тела называли сердце. К примеру, у мумий в Древнем Египте