Нам предстоит рассмотреть основные характеристики, определяющие работу тех нервных клеток, которые перерабатывают информацию, поступающую от рецепторов, и воздействуют на исполнительные элементы организма – мускулатуру, железы и другие. К числу таких клеток должны быть отнесены всевозможные вставочные нейроны и мотонейроны. Все они разнообразны по форме и размерам, что отображено даже в их названиях: звездчатые, кустовидные, паукообразные нейроны и т. д. Вместе с тем имеется определенное сходство в их основной структуре и физиологических функциях. Наиболее изучены некоторые виды мотонейронов.

Сигнал возбуждения нейрона может поступать на другие нейроны через специальные сложные контакты-синапсы или синаптические бляшки (пуговки). Сложность синаптического контакта определяется тем, что он выполняет не только функцию передачи сигнала от аксона предыдущего нейрона к дендриту или к телу последующего, но и другие. Многие стороны функционирования нейрона и его синапсов еще не известны. Синапсы могут выполнять роль как возбуждающего, так и тормозящего входа. Кроме того предполагается, что каждый синапс характеризуется переменной величиной – весом. Вес синапса увеличивается или уменьшается в зависимости от настройки нервной сети, в которую входит данный нейрон, на выполнение той или иной операции. В отдельных моделях синаптическая проводимость возбуждения связывается с запоминанием тех или иных событий.

Надо сказать, что в настоящее время существует огромное количество различных моделей нейронов. Некоторые из них построены с использованием электронных,. электрохимических и других элементов, некоторые исследованы только математически. Такое обилие моделей, кроме всего прочего, говорит и о том, что однозначные представления о функционировании нейронов пока не сложились. Не имея возможности в рамках данного раздела подробно останавливаться на обзоре и сравнительном анализе большого числа моделей, приведем лишь те, которые позволят нам перейти к изложению последующих вопросов переработки информации, связанных с нейронной активностью.

Поведение нейрона во внешнем его проявлении подчиняется закону, который принято называть «все или ничего»; в данном случае это означает, что нейрон может находиться в одном из двух состояний – либо в возбужденном, либо в спокойном. Возбужденное состояние нейрона характеризуется тем, что от тела клетки вдоль аксона всегда только в одном и том же направлении распространяются импульсы возбуждения – спайк. В спайке может быть всего один импульс за весь период возбуждения нейрона, а может содержаться серия импульсов. Это зависит от типа нейрона, характера возбуждения, предыстории активности клетки и других факторов. Спокойное состояние нейрона означает, что импульсация отсутствует.

Возбуждение нейрона может происходить по-разному. Нейрон может возбудиться вследствие раздражения его дендритных окончаний, осуществляющих своего рода рецепторную функцию, либо только за счет импульсов, поступивших через его синапсы от других нейронов, либо под воздействием сигналов обратной связи, поступивших на синапсы от ответвлений собственного аксона – коллатералий. Между отдельными нейронами различают два типа связей – аксо-соматическую и аксо-дендритную. Структурно связи различаются тем, что импульс возбуждения, приходящий по аксону, поступает через синапс либо непосредственно на сому (тело), либо на дендрит нейрона. Функциональное различие предположительно состоит в следующем. Считают, что по аксо-дендритным связям передаются импульсы возбуждения, а посредством аксо-соматической связи осуществляется изменение порога возбудимости нейрона.

Предыдущая глава: Механизм звуковой локации

Следующая глава: Синапсы нейрона