Природа нервного импульса

В конце концов скат и подобные ему рыбы со всем своим электрическим хозяйством — не более чем каприз природы. Свободному электричеству в живых организмах природа отвела несравненно более значительную роль. Это электричество обслуживает линии связи, передающие в мозг «телеграммы» от органов чувств обо всем, совершающемся во внешнем мире, и ответные приказания мозга любым мышцам и всем внутренним органам.

Нервы пронизывают все тело более или менее совершенных живых существ, и благодаря им организм выступает как единое целое, действующее подчас поразительно целесообразно. Стоит перерезать нерв, ведущий к какой-либо мышце, и она становится парализованной, подобно тому как перестает работать цилиндр мотора, если порвать провод, передающий импульсы тока запальной свече.

0228.gif

Это не просто внешняя аналогия. Еще со времен Гальвани было установлено, что передаваемый нервным волокнам сигнал (нервный импульс) представляет собой кратковременный электрический импульс. Правда, дело обстоит далеко не так просто, как можно подумать. Нерв не пассивный канал большой проводимости, как обыкновенная металлическая проволока. Скорее он напоминает то, что в технике называют релейной линией, когда поступающий сигнал передается только соседним участкам линии, где он усиливается и лишь затем скользит дальше, там снова усиливается и т. д. Благодаря этому сигнал может быть передан без ослабления на значительные расстояния, несмотря на естественное затухание.

0230.gif

Что же такое нерв? У Р. Джерарда можно прочесть: «Если паука, которого мы видим с земли висящим на паутинной нити на высоте шестиэтажного здания, уменьшить в размерах еще примерно раз в двадцать (включая нить, на которой он висит), он очень напоминал бы нервную клетку, или нейрон. Тело нервной клетки не отличается от других клеток ни своими размерами, ни какими-либо другими особенностями... Однако нейрон, в отличие от обычных, нелюбопытных клеток, имеет не только клеточное тело — он рассылает для исследования отдаленных частей организма тонкие нитеподобные отростки. Большинство отростков распространяется на небольшие расстояния... Однако один тонкий отросток диаметром менее 0,01 миллиметра, точно одержимый страстью к странствованиям, отходит от нейрона на громадные расстояния, измеряемые сантиметрами и даже метрами.

Все нейроны центральной нервной системы собраны вместе в головном и спинном мозгу, где они образуют серое вещество... И только длинные отростки — аксоны соединяют их с остальными частями тела. Пучки этих аксонов, или осевых отростков, отходящих от близких друг к другу нервных клеток, образуют нервы». Особое вещество — миэлин окутывает тонким слоем большинство аксонов, подобно тому как изоляционная лента обматывает электрический провод.

Сам аксон можно упрощенно представить себе как длинную цилиндрическую трубку с поверхностной мембраной, разделяющей два водных раствора разного химического состава и разной концентрации. Мембрана подобна стенке с большим количеством полуоткрытых дверей, сквозь которые ионы растворов могут протискиваться только с большим трудом. Самое удивительное и непонятное в том, что электрическое поле «притворяет эти дверцы», а с его ослаблением они открываются шире.

1 2