Интегральная функция центального нейрона

В зависимости от суммарного постсинаптического эффекта, вызываемого импульсацией, поступающей к нейрону в данный момент, в нем возникает или не возникает возбуждение, распространяющееся (ПД). Любой нейрон е своеобразным «оценщиком» всех конвертируемых в нем сигналов. Он словно «решает», что передавать следующим звеньям нейронного цепи и передавать что-либо вообще. Если рассматривать относительно простой пример интегративной деятельности, когда нейрон «отвечает» по принципу «да - нет», то, по сути, на уровне этого нейрона (например, спинного мозга) решается вопрос, возьмут ли нейроны высших уровней участие в дальнейшем «рассмотрении» информации, поступающей с периферии.
При характеристике свойств центральных нейронов важно учитывать также общее состояние каждого нейрона отдельно, который определяет характер его участия во взаимодействии многих нейронов мозга человека (возбуждение или торможение, облегчение или депрессия, положительная или отрицательная последействие т.д.).
Состояние каждого нейрона зависит от количества синапсов (возбуждающих чн тормозных) на его поверхности, а также от того, какое количество этих синапсов функционирует в данный момент и какова интенсивность их функционирования. Суммарный результат этих воздействий определяют МПС нейрона и его изменения в направлении де-или гиперполяризации, которые в итоге приведут к генерации этим нейроном ПД определенной частоты или к отсутствию этой генерации ПД.
Если же взять за исходную количество нейронов коры большого мозга человека 14 млрд и учесть, что каждый нейрон имеет в среднем по 5 тыс. синаптических контактов с другими нейронами мозга, трудно, даже имея богатое воображение, подсчитать количество комбинаций взаимодействия нейронов в мозге. Сделанные в этом направлении математиками расчеты дали фантастическую цифру. Оказалось, что число таких комбинаций состояния нейронов (т.е. степеней свободы) с учетом всех тех переменных, которые были рассмотренная выше, может быть выражено единицей с таким количеством нулей, что они могут вписаться в ленте длиной 9 500 000 км (!). Достаточно только представить эту «множество», чтобы оценить грандиозные резервы мозговой деятельности человека. Таким образом, каждый отдельный нейрон потенциально имеет огромное число степеней свободы как объект взаимодействия с другими нейронами.
Универсальным фактором интегративной деятельности нейрона является конвергенция возбуждений на нем. Благодаря этому явлению в один и тот же нейрон одновременно поступают многочисленные потоки возбуждений различной сенсорной и биологической модальности, которые затем подлежат сложной обработке и перекодирования и формируются в единое возбуждение, которое поступает на аксон.
В последнее время довольно часто предпринимают попытки проводить аналогию между деятельностью ЦНС и работой ЭВМ. Нейрон со своим синаптическим аппаратом рассматривается как ячейка, в которой могут осуществляться логические операции, арифметические действия, математическое интегрирования и дифференцирования.
Обработка информации, поступившей на нейрон, связана как с синаптическими процессами, так и с комплексом химических процессов, происходящих в нейроне (химической интеграцией), а также с активизацией ядерного генетического аппарата (генома) нейрона. В ответ на поступление нервного импульса и действие медиатора в нейронах увеличивается синтез РНК и так называемых мозкоспецифичних белков, которые модулируют чувствительность нейронов, повышая или понижая как в нервных импульсов, поступающих, так и химических регуляторов (медиаторы, гормоны, ионы, простагландины и др.)..
Следует отметить, что в нейронах генетическая активность выражена шире, чем у большинства других клеток организма (в частности, печени, селезенки, почек и др..). Причем сложнее организована активность генетического аппарата тех отделов мозга, которые в большей степени отвечают за интегративную функцию ЦНС (например, объем гибридизации ДНК / РНК в лобных долях мозга высокий). В онтогенезе по мере созревания мозга и обучения генетическая активность нейронов постепенно повышается.
Различные типы нейронов обладают разной интегративной способностью. В некоторых из них преобладает передаточная функция, т.е. информация передается нервными каналами без изменений. Это особенно касается так называемых релейных нейронов с длинными аксонами и ассоциативных нейронов различных отделов ЦНС. Вместе с тем механизмы, регулирующие возбудимость нейронов, могут принимать участие и в
системной интегративной деятельности, когда информация перерабатывается в процессе ее передачи от одного звена неироннои сетки к
другой.
Все виды сложной интегративной деятельности ЦНС (ограничение афферентного потока импульсации, идущей от рецепторов обратные положительные и отрицательные связи, которые усиливают или ограничивают активность предыдущего звена системы нейронов; пре-и постсинаптического торможения, которое уточняет афферентный поток; облегчение или блокирования синаптической передачи и т.п.) осуществляется с помощью различных механизмов регуляции возбудимости и пропускной способности каналов нервного связи.


Лекция добавлена 20.12.2012 в 05:14:48