Строение нейрона в общих чертах также изучается в школе, но для тех, кто вместе с транзисторами забыл и про это, будет полезно вспомнить самое основное.
Как выглядит нейрон? В строении нейрона можно выделить три части:
1.Тело нейрона (сома) – получает информацию. Содержит ядро клетки.
2. Дендриты – короткие отростки, принимающие информацию от других нейронов.
3. Аксон – длинный отросток, несет информацию от тела нейрона в другие клетки.
Чаще всего аксон оканчивается контактом (синапсом) с дендритами других нейронов.
Дендриты и аксоны также называют нервными волокнами. Аксоны бывают очень разными по длине – от нескольких миллиметров до метра и даже более.
Что же делает нейрон? Нейрон, получая через дендриты сигналы от других клеток, накапливает в себе ионы. Ионы – это небольшие частицы размером с атом, имеющие положительный или отрицательный электрический заряд. В состоянии покоя электрический заряд внутри нейрона отрицательный, а в окружающей его межклеточной жидкости – положительный. А если где-то близко образуются два полюса «+» и «—» (опять физика, будь она неладна!), то между ними стремится возникнуть электрический ток. Заряд накапливается до тех пор, пока он не превысит определенный порог. После этого нейрон посылает по аксону электрический импульс – потенциал действия.
После того как тело нейрона накопило достаточно заряда и он «выстрелил» по аксону электрическим импульсом, наступает кратковременное состояние отдыха (гиперполяризация), в этот момент передача импульса невозможна.
Потенциал действия чаще всего генерируют ионы калия (К+) и натрия (Na+) (а это уже химия!), которые по ионным каналам перемещаются из межклеточной жидкости внутрь клетки и обратно, меняя заряд нейрона и делая его сначала положительным, а затем снижая его.
Потенциал действия обеспечивает работу нервной клетки по принципу «все или ничего», то есть импульс или передается, или нет. Сигналы, которые передают нашему нейрону другие нейроны, будут накапливаться в теле клетки до тех пор, пока их заряда не будет достаточно для передачи по нервным волокнам.
Ничего не напоминает? Некое устройство, способное передавать заряд от «плюса» к «минусу» в момент, когда оно получило на это управляющий сигнал? Верно! Это, по сути, все тот же транзистор с его тремя контактами!
Если наложить схему работы транзистора на устройство нейрона, то можно представить все это примерно так:
Согласен, с виду не слишком то похоже на транзистор. Да и механизм получения управляющего сигнала и передачи заряда другой: химический, а не электрический. Про химический компонент работы нейронов мы поговорим во второй главе, когда коснемся темы эмоций (Спокойно! Химии там будет не больше, чем физике в этой главе!), а сейчас важно понять главное: все мыслительные процессы человека основаны ни на чем ином, как на