Нейронные импульсы и РНК

Нейронные импульсы и РНКСтруктурным элементом нервной деятельности в мозгу является нервная клетка (нейрон). Функциональная деятельность ее исследуется многими методами — гистологическим, гистохимическим, электронномикроскопическим, радиографическим и другими. Опубликовано большое количество работ о нервной клетке, однако функциональное значение отдельных составных частей ее остается неизвестным.

Нервные клетки образуются из материнских клеток на ранних стадиях развития организма. Вначале нервная клетка представляет собой ядро, окруженное небольшим количеством цитоплазмы. Затем в цитоплазме появляются тонкие окружающие ядро нити — нейрофибриллы; одновременно с этим начинается развитие осевого отростка нервной клетки — аксона, который растет по направлению к периферии вплоть до конечного органа. Значительно позже, чем аксон, появляются другие отростки, носящие название дендритов. В ходе развития дендриты ветвятся. Нервная клетка и ее аксон одеты мембраной, отделяющей содержимое клетки от окружающей среды.

Нервная клетка возбуждается в результате раздражений, поступающих к ней по аксонам других нервных клеток. Окончания аксонов на теле клетки и дендритах носят название синапсов. Не было замечено, чтобы возбуждение, приходящее через один синапс, вызвало импульс в каком-нибудь нейроне; нейрон может быть возбужден импульсами, приходящими через достаточное число соседних синапсов в течение периода, который продолжается менее четверти миллисекунды.

Нейроны значительно различаются между собой по форме клеточного тела, по длине, числу и степени ветвления аксонов и дендритов. Нейроны подразделяются на сенсорные (чувствительные), моторные (двигательные) и вставочные. У сенсорных нейронов дендриты соединены с рецепторами, а аксоны — с другими нейронами; у моторных нейронов дендриты соединены с другими нейронами, а аксоны — с каким-нибудь эффектором; у вставочных нейронов и дендриты и аксоны соединены с другими нейронами. Функция огромного количества вставочных нейронов, являющихся основной структурой центральной и периферической нервной системы, заключается в передаче информации из одной части тела в другую.

У человека и у других млекопитающих волокна нервов, быстро проводящих импульсы от рецепторов к мозгу и от мозга к мышцам и обеспечивающих тем самым быструю приспособительную реакцию организма, одеты, как чехлом, жировой оболочкой. Отсюда эти нервы называют миелинизированными. Миелиновая оболочка придает аксонам белую окраску, в то время как клеточные тела и дендриты, не имеющие миелиновой оболочки, имеют серую окраску.

Нервные волокна, идущие от клеток коры или к ним, подразделяются на три основные группы: проекционные — соединяющие подкорку с корой, ассоциативные — соединяющие корковые зоны одного и того же полушария, комиссуры — соединяющие два полушария и идущие в поперечном направлении. Связка этих волокон носит название мозолистое тело.

По нервным волокнам передаются нервные импульсы, которые имеют ритмический характер. Нервный импульс представляет собой не электрический ток, а электрохимическое возмущение в нервном волокне. Вызванное раздражителем в одном участке нервного волокна, оно вызывает такое же возмущение в соседнем и т.д., до тех пор, пока импульс не дойдет до конца волокна.

Нейронные импульсы и РНКНерв начинает реагировать в том случае, когда к нему будет приложено определенное раздражение минимальной силы. Нервные импульсы передаются волокнам периодически. После проведения одного импульса проходит определенное время (от 0,001 до 0,005 секунды), прежде чем волокно сможет передать второй импульс.

Промежуток времени, на протяжении которого происходят химические и физические изменения, в результате чего волокно возвращается в исходное состояние, называется рефракторным периодом.

Существует мнение, согласно которому импульсы, передаваемые нейронами всех типов — сенсорными, двигательными и вставочными, в основном сходны между собой. Тот факт, что различные импульсы вызывают различные явления — от психических состояний до секреторных реакций,— полностью зависит от природы тех структур, к которым приходят импульсы.

Каждый нервный импульс, распространяясь, скажем, по афферентному нерву, достигает тела нервной клетки. Он может пройти сквозь клетку дальше, на другие ее отростки и перейти через синапсы на одно из волокон следующей по цепи клетки или нескольких клеток сразу. Так нервный импульс совершает путь, скажем, от слизистой оболочки носа через центральномозговые ядра к исполнительному органу (мышечное волокно или железа), который приходит в деятельное состояние.

Не каждый импульс, достигающий синапса, передается на следующий нейрон. Синаптические соединения оказывают известное сопротивление потоку импульсов. Эта особенность работы синапсов имеет, надо думать, приспособительное значение. Она способствует избирательному реагированию организма на определенное раздражение.

Таким образом, исследования микроструктуры мозга свидетельствуют о взаимосвязанной работе нервных клеток. Можно говорить о системе нейронов. Но ее функция в целом не есть сумма деятельности отдельных нейронов. Один нейрон не порождает психических явлений. Лишь совокупная работа нейронов, составляющих определенную систему, может дать психическое явление. В основе его лежат конкретные материальные процессы, протекающие в нейронах.

И все же исследование процессов, протекающих в отдельных нейронах, содержит определенные перспективы в отношении раскрытия механизмов поведения и психики. В данном случае имеются в виду исследования молекулярного уровня нейронов, наметившие связь между физиологией высшей нервной деятельности и молекулярной биологией.

Первым, кто проник в молекулярные глубины нервных клеток головного мозга, следует считать шведского нейрогистолога и цитолога X. Хидена. Начало его работ относится к 1957 году. Хиден разработал специальный набор микроинструментов, с помощью которых он потом смог производить операции с нервной клеткой.

Опыты ставились на кроликах, крысах и других животных. Эксперимент заключался в следующем. Вначале животных возбуждали, заставляли их что-то делать, например, лезть по проволоке за пищей. Затем подопытных животных сразу же умерщвляли для анализа нервных клеток их мозга.

Были установлены два важных факта. Во-первых, любое возбуждение значительно повышает выработку так называемой рибонуклеиновой кислоты (РНК) в нейронах головного мозга. Во-вторых, небольшая часть этой РНК отличается последовательностью оснований, или химическим составом, от любой РНК, обнаруживаемой в нейронах «необученных», контрольных животных.

Поскольку молекула РНК, как одна из основных биологических макромолекул (наряду с молекулой дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК), обладает огромной информационной емкостью, на основании приведенных опытов было высказано предположение, что в вышеуказанных отличающихся молекулах РНК закодированы приобретенные знания. Этим было положено начало молекулярной гипотезе о долговременной памяти.

В развитие опытов Хидена были сделаны попытки переносить молекулы РНК из мозга обученных животных в мозг необученных. Наиболее сенсационными были опыты американских психологов Мак-Коннела и Джекобсона.

Нейронные импульсы и РНКВ 1962 году Мак-Коннел проводил опыты с планариями — плоскими прозрачными червями, отличающимися настолько развитой прожорливостью, что они поедают друг друга. У этих червей был выработан условный двигательный рефлекс под действием света. Обученные таким образом черви были изрублены и скормлены необученным червям. Оказалось, что у последних вдвое быстрее образовывался условный рефлекс на свет, чем у не питавшихся обученными планариями.

Джекобсон с сотрудниками проводил опыты по «переносу» поведения на крысах и хомяках. Крыс, например, обучали бежать к кормушке после того, как раздавалось резкое пощелкивание. При этом в кормушку падала порция пищи. После окончания дрессировки животные были убиты и РНК, выделенная из их мозга, вводилась необученным животным. Контрольная группа крыс получала инъекции РНК из мозга животных, не прошедших подготовку. Затем испытывались экспериментальные и контрольные крысы с целью увидеть, будет ли пощелкивание давать какой-либо эффект (для каждого животного давалось 25 щелчков, но без пищевого подкрепления). Оказалось, что экспериментальные животные подходили к кормушке значительно чаще, чем контрольные.

Эти и другие, более сложные опыты дали основание Джекобсону сделать вывод, что РНК переносит информацию и феномен переноса относится к запоминанию.

До недавнего времени в психологии в качестве физиологической основы запоминания упоминался лишь механизм образования и упрочения нервных связей. Основой же воспроизведения — оживление установившихся в процессе запоминания или заучивания нервных связей — ассоциаций. И вот теперь выдвигается молекулярная гипотеза памяти. Будущее должно показать, в какой связи находятся молекулярные механизмы памяти с механизмами рефлекторными.

Результаты опытов Мак-Коннела и Джекобсона вызывают в среде ученых много споров и возражений. Дело в том, что такие же опыты были произведены и в других научных лабораториях, но аналогичные результаты не получены. Кроме того, встречают возражение отдельные теоретические предпосылки данной гипотезы. Ученые спорят, стремясь добыть истину. При этом не вызывает возражения сама идея участия РНК в явлениях долговременной памяти. Последующее развитие научных исследований несомненно приведет к фундаментальному решению проблемы этого важного психического процесса, связанного с мышлением и познанием окружающей действительности.

В. Ковалгин — Раскрывая тайны психики

 
Природная радиоактивность Интерферон побеждает
© 2007-2018 ХЛЕБОПЕЧКА.РУ. Полная или частичная перепечатка материалов возможна только с разрешения администрации. По всем вопросам обращайтесь на инфo лaтиницeй с доменом сайта.
ГеркулетыБаварский яблочный тортЛегкий творожный пирогКолбаса Краковская классическаяПирожки "Деревенские"Тарталетки в вафельнице-тарталетнице EmerioГёзлеме с сыромТыквенные цельнозерновые сконы с шалфеемДайкон с орехами и зеленьюПаштет из куриных сердечек

Рецепты

Новое на сайте

Новые вопросы
Новые сообщения