Smadzeņu nervu aktivitātes strukturālais elements ir nervu šūna (neirons). Tās funkcionālā aktivitāte tiek pētīta ar daudzām metodēm - histoloģisko, histoķīmisko, elektronu mikroskopisko, radiogrāfisko un citu. Ir publicēts liels skaits nervu šūnas darbu, taču tā atsevišķo sastāvdaļu funkcionālā nozīme joprojām nav zināma.
Nervu šūnas tiek veidotas no mātes šūnām agrīnā ķermeņa attīstības stadijā. Sākumā nervu šūna ir kodols, ko ieskauj neliels daudzums citoplazmas. Tad citoplazmā ir plāni pavedieni, kas ieskauj kodolu - neirofibrilas; vienlaikus ar to sākas nerva šūnas aksiālā procesa attīstība - aksons, kas aug uz perifēriju līdz pat gala orgānam. Daudz vēlāk nekā aksons parādās citi procesi, kurus sauc par dendritiem. Attīstības laikā dendrīti sazarojas. Nervu šūna un tās aksons ir pārklāti ar membrānu, kas atdala šūnas saturu no vides.
Nervu šūna ir satraukta kairinājumu rezultātā, kas tai nāk gar citu nervu šūnu aksoniem. Aksonu galus uz šūnu ķermeņa un dendritus sauc par sinapsēm. Netika pamanīts, ka uztraukums, kas nāk caur vienu sinapsi, izraisīja impulsu jebkurā neironā; neironu var izšaut ar impulsiem, kas nonāk caur pietiekamu skaitu blakus esošo sinapses uz laiku, kas ilgst mazāk nekā ceturtdaļu milisekunžu.
Neironi būtiski atšķiras pēc šūnas ķermeņa formas, aksonu un dendrītu garuma, skaita un sazarojuma pakāpes. Neironus klasificē sensoros (sensoros), motoros (motoros) un interkalāros. Sensoros neironos dendrīti ir saistīti ar receptoriem, un aksoni ar citiem neironiem; motoros neironos dendrīti ir saistīti ar citiem neironiem, un aksoni - ar kādu efektoru; interneuronos gan dendrīti, gan aksoni ir saistīti ar citiem neironiem. Milzīga daudzuma interneuronu, kas ir centrālās un perifērās nervu sistēmas galvenā struktūra, funkcija ir informācijas pārsūtīšana no vienas ķermeņa daļas uz otru.
Cilvēkiem un citiem zīdītājiem nervu šķiedras, kas ātri veic impulsus no receptoriem uz smadzenēm un no smadzenēm uz muskuļiem un tādējādi nodrošina ātru adaptīvu ķermeņa reakciju, ir ietērptas kā apvalks ar taukainu apvalku. Tādējādi šos nervus sauc par mielinētiem. Mielīna apvalks piešķir aksoniem baltu krāsu, bet šūnu ķermeņi un dendrīti, kuriem nav mielīna apvalka, ir pelēki.
Nervu šķiedras, kas nāk no garozas šūnām vai uz tām, ir sadalītas trīs galvenajās grupās: projekcija - subkorteksa savienošana ar garozu, asociatīvā - tās pašas puslodes garozas zonu savienošana, komissures - divu puslodes savienošana un šķērsvirzienā. Šo šķiedru saišķu sauc par corpus callosum.
Nervu impulsi tiek pārraidīti gar nervu šķiedrām, kurām ir ritmisks raksturs. Nervu impulss nav elektriskā strāva, bet nervu šķiedras elektroķīmiskais traucējums. Izraisa kairinātājs vienā nervu šķiedras daļā, tas rada tādus pašus traucējumus kaimiņos utt., Līdz impulss sasniedz šķiedras galu.
Nervs sāk reaģēt, kad tam tiek piemērots noteikts minimāla stipruma stimuls. Nervu impulsi tiek periodiski nosūtīti uz šķiedrām. Pēc viena impulsa pārsūtīšanas paiet noteikts laiks (no 0,001 līdz 0,005 sekundēm), pirms šķiedra var pārraidīt otro impulsu.
Laika periodu, kurā notiek ķīmiskas un fizikālas izmaiņas, kā rezultātā šķiedra atgriežas sākotnējā stāvoklī, sauc par ugunsizturīgo periodu.
Pastāv viedoklis, ka visu veidu neironu - maņu, motoru un starpsienu - pārraidītie impulsi būtībā ir līdzīgi viens otram. Fakts, ka dažādi impulsi izraisa dažādas parādības - sākot ar garīgiem stāvokļiem un beidzot ar sekrēcijas reakcijām -, pilnībā atkarīgs no to struktūru rakstura, pie kurām rodas impulsi.
Katrs nervu impulss, izplatoties, teiksim, gar aferento nervu, sasniedz nervu šūnas ķermeni. Tas var iet caur šūnu tālāk, uz citiem tās procesiem un caur sinapsēm pāriet uz vienu no nākamās šūnas šķiedrām pa ķēdi vai uz vairākām šūnām vienlaikus. Tātad nervu impulss nonāk, teiksim, no deguna gļotādas caur centrālajiem smadzeņu kodoliem līdz izpildvaras orgānam (muskuļu šķiedrai vai dziedzerim), kas nonāk aktīvā stāvoklī.
Ne katrs impulss, kas sasniedz sinapsi, tiek pārnests uz nākamo neironu. Sinaptiskie savienojumi piedāvā noteiktu pretestību impulsu plūsmai. Šī sinapses darba iezīme, jādomā, ir adaptīva. Tas veicina selektīvu ķermeņa reakciju uz noteiktu kairinājumu.
Tādējādi smadzeņu mikrostruktūras pētījumi norāda savstarpēji saistīto nervu šūnu darbu. Mēs varam runāt par neironu sistēmu. Bet tā funkcija kopumā nav atsevišķu neironu darbības summa. Viens neirons nerada garīgas parādības. Psihisku parādību var dot tikai kopējais neironu darbs, kas veido noteiktu sistēmu. Tas ir balstīts uz īpašiem materiāliem procesiem neironos.
Un tomēr atsevišķos neironos notiekošo procesu izpēte satur noteiktas perspektīvas attiecībā uz uzvedības un psihes mehānismu atklāšanu. Šajā gadījumā mēs domājam neironu molekulārā līmeņa pētījumus, kas ir iezīmējuši saikni starp augstākas nervu aktivitātes fizioloģiju un molekulāro bioloģiju.
Pirmais, kas iekļuva smadzeņu nervu šūnu molekulārajos dziļumos, bija zviedru neirohistologs un citologs H. Hidens. Viņa darba sākums datējams ar 1957. gadu. Heidens izstrādāja īpašu mikroinstrumentu komplektu, ar kuru pēc tam viņš varēja veikt operācijas ar nervu šūnu.
Eksperimenti tika veikti ar trušiem, žurkām un citiem dzīvniekiem. Eksperiments bija šāds. Sākumā dzīvnieki tika uzbudināti, spiesti kaut ko darīt, piemēram, kāpt pa stiepli pēc pārtikas. Tad izmēģinājuma dzīvniekus nekavējoties upurēja, lai analizētu viņu smadzeņu nervu šūnas.
Tika konstatēti divi svarīgi fakti. Pirmkārt, jebkurš uztraukums ievērojami palielina tā sauktās ribonukleīnskābes (RNS) veidošanos smadzeņu neironos. Otrkārt, neliela šīs RNS daļa pēc bāzes secības vai ķīmiskā sastāva atšķiras no jebkuras RNS, kas atrodama neapmācītu, kontroldzīvnieku neironos.
Tā kā RNS molekulai kā vienai no galvenajām bioloģiskajām makromolekulām (kopā ar dezoksiribonukleīnskābes molekulu - DNS) ir milzīga informācijas spēja, pamatojoties uz iepriekšminētajiem eksperimentiem, tika ierosināts iegūtās zināšanas kodēt iepriekš atšķirīgas RNS molekulas. Tas lika pamatu ilgtermiņa atmiņas molekulārajai hipotēzei.
Haidena eksperimentu izstrādē tika mēģināts RNS molekulas pārnest no apmācītu dzīvnieku smadzenēm uz neapmācītu smadzenēm. Sensacionālākā bija amerikāņu psihologu Makkonela un Džeikobsona pieredze.
1962. gadā Makkonels eksperimentēja ar planāriju - plakaniem, caurspīdīgiem tārpiem, kas ir tik ļoti rijīgi, ka ēd viens otru. Šie tārpi gaismas ietekmē attīstīja nosacītu motora refleksu.Šādi apmācīti tārpi tika sasmalcināti un baroti ar neapmācītiem tārpiem. Izrādījās, ka pēdējam radās nosacīts reflekss, kas iedegās divreiz ātrāk nekā tie, kuri nebarojās ar apmācītiem planāriešiem.
Džeikobsons un viņa kolēģi veica eksperimentus ar žurku un kāmju uzvedības "nodošanu". Piemēram, žurkas tika apmācītas skriet uz padevēju pēc asa klikšķa. Tajā pašā laikā ēdiena daļa iekrita silē. Pēc apmācības beigām dzīvnieki tika nogalināti un no viņu smadzenēm izolētā RNS tika injicēta neapmācītiem dzīvniekiem. Žurku kontrolgrupa saņēma RNS injekcijas no neapmācītu dzīvnieku smadzenēm. Pēc tam tika pārbaudītas eksperimentālās un kontroles žurkas, lai noskaidrotu, vai klikšķim ir kāda ietekme (katram dzīvniekam tika piešķirti 25 klikšķi, bet pārtikas atlīdzība netika piešķirta). Izrādījās, ka izmēģinājuma dzīvnieki pie barotavas vērsās daudz biežāk nekā kontroldzīvnieki.
Šie un citi, sarežģītāki eksperimenti lika Džeikobsonam secināt, ka RNS nes informāciju un pārneses parādība attiecas uz iegaumēšanu.
Vēl nesen psiholoģija kā fizioloģisku pamatu iegaumēšanai minēja tikai nervu savienojumu veidošanās un nostiprināšanas mehānismu. Pavairošanas pamats ir nervu savienojumu - asociāciju atdzīvināšana, kas izveidojusies iegaumēšanas vai iegaumēšanas procesā. Un tagad tiek virzīta atmiņas molekulārā hipotēze. Nākotnei vajadzētu parādīt, kā atmiņas molekulārie mehānismi ir saistīti ar refleksu mehānismiem.
Makkonela un Džeikobsona eksperimentu rezultāti izraisa daudz diskusiju un iebildumu zinātnieku vidū. Fakts ir tāds, ka tie paši eksperimenti tika veikti arī citās zinātniskajās laboratorijās, taču līdzīgi rezultāti netika iegūti. Turklāt pret atsevišķām šīs hipotēzes teorētiskajām telpām tiek izteikti iebildumi. Zinātnieki apgalvo patiesību. Tajā pašā laikā pati ideja par RNS dalību ilgtermiņa atmiņas parādībās nerada iebildumus. Turpmākā zinātnisko pētījumu attīstība neapšaubāmi novedīs pie šī svarīgā garīgā procesa problēmas risināšanas, kas saistīts ar domāšanu un apkārtējās realitātes izzināšanu.
V. Kovalgins - psihes noslēpumu atklāšana
|