Неразрешенные загадки. Некоторые итоги

Неразрешенные загадки. Некоторые итоги

Ученые давно заметили, что, кроме нервных клеток, о которых мы уже рассказали, в голов­ном и спинном мозге есть другие, гораздо более мелкие и намного труднее выявляемые под мик­роскопом клетки. Они, как и нервные клетки, имеют длинные отростки, но, в отличие от ак­сонов и дендритов нервных клеток, эти отростки не имеют пуговок-синапсов и ветвятся гораздо меньше. Первые исследователи, увидевшие эти клетки, дали им название глиальные клетки (от немецкого слова Glee) — клетки, дающие клей. Ученые думали, что эти малень­кие клеточки своими отростками как бы склеи­вают воедино всю нервную систему, т. е. им приписывалась сначала чисто механическая роль. Но затем оказалось, что некоторые из этих клеток способны к передвижениям и явля­ются не только механической опорой, но и свое­образными защитниками нервных клеток от вредных воздействий.

Стоит поранить какой-нибудь участок моз­га, как глиальные клетки начинают быстро делиться и образуют рубец, замещающий нерв­ную ткань. Ученые увидели, что некоторые глиальные клетки поглощают частицы разру­шенных нервных клеток, микроорганизмы и другие посторонние вещества, попавшие в нерв­ную ткань.

Выращивая искусственно нервную ткань в пробирке, вне организма (этот метод исследо­вания называется культурой ткани), ученые заметили, что глиальные клетки своими отрост­ками оплетают тела нервных клеток. Эти отрост­ки обладают способностью к ритмическим со­кращениям. Поэтому нервная клетка напоми­нает резиновую грушу, которую глиальные от­ростки то сжимают, то дают ей расправиться. Такие движения, очевидно, нужны для более интенсивного обмена веществ в нервной клетке, которая сама сокращаться не может, и ей по­этому необходимы помощники глиальные клетки. Но глиальные клетки не всегда бывают помощниками и защитниками нервной ткани. В некоторых случаях они могут быть и ее вра­гами. Так, оказалось, что почти все злокачествен­ные опухоли головного и спинного мозга обра­зуются глиальными клетками. До сих пор не­известно, почему друзья и помощники нервных клеток — глиальные клетки вдруг превраща­ются во врагов, ведущих к гибели нервной ткани. В последнее время обнаружились и другие интересные свойства этих клеток. При рас­сматривании нервной ткани под электронным микроскопом удалось установить, что все про­межутки между нервными клетками, их отрост­ками и кровеносными сосудами заполнены глиальными клетками; они являются как бы упа­ковочным материалом нервной системы, заку­поривая все ее щели и покрывая все поверх­ности. Выяснилось, что оболочку нервных воло­кон образуют тончайшие мембраны, происхо­дящие из глиальных клеток. Наконец, подсчи­тав количество глиальных и нервных клеток, ученые пришли к выводу, что первых в голов­ном и спинном мозге в 10, а то и в 20 раз больше, чем вторых. Значит, эта громадная армия кле­ток одевает, как футляром, нервные клетки и участвует в их соединении друг с другом. А если это так, то глиальные клетки не только помощники нервных клеток, снабженцы и ты­ловики «армии» нервных клеток, но и непосред­ственные участники нервных процессов. Сейчас уже известно, что глиальные клетки обладают особыми биоэлектрическими свойствами, кото­рые отличают их от нервных клеток. Но пока это все еще незаконченные исследования, и уче­ным до сих пор не ясно, какую же роль играют глиальные клетки в распространении и передаче нервных импульсов.

Другая не менее интересная загадка — деле­ние нервных клеток в центральной нервной системе. Ученые выяснили, что на ранних ста­диях развития организма (до рождения) нерв­ные клетки способны часто делиться, в резуль­тате чего и образуются все отделы нервной системы.

А могут ли делиться зрелые нервные клетки? Об этом до сих пор идет научный спор. Казалось бы, что с точки зрения биологической целесо­образности это ни к чему. Если нервная систе­ма — это как бы громадная запоминающая и упра­вляющая электронная вычислительная машина, в которой все сведения хранятся в определен­ных ячейках, то представьте себе, какой беспо­рядок был бы внесен в хранение этих сведений, если бы ячейки памяти начали размножаться! Деление клетки — сложный процесс, в результа­те которого одна клетка дает начало двум дочерним клеткам. Эти новые клетки могут потерять те све­дения, которые хранила клетка-мать. А с другой стороны, мы знаем, что в нервной системе сущест­вует большая взаимозаменяемость нервных клеток и стоит погибнуть какой-либо клетке, как ее функцию начинают выполнять другие клетки. В последнее время доказано, что в пе­риферической нервной системе деление нервных клеток может происходить значительно чаще, чем в центральной нервной системе. Во всяком случае, вопрос о том, могут ли делиться нервные клетки, пока окончательно не решен.

Не менее загадочен и такой вопрос: какие виды энергии способна воспринимать нервная систе­ма? Известно, что наши нервные клетки могут воспринимать различные виды энергий: электро­магнитную (видимый свет), гравитационную (силу тяжести), механическую (звуковые колебания воздуха и других веществ). А вот может ли человек воспринимать другие виды энергий, такие, как невидимые части солнечного спектра, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, маг­нитные поля и т. д.? В последнее время удалось выяснить, что многие животные способны вос­принимать такие виды энергий, которые недо­ступны органам чувств и нервной системе чело­века. Летучая мышь, например, ориентируется в полете при помощи ультразвуковых импуль­сов, которые она сама издает, а затем после их отражения от различных предметов восприни­мает при помощи своего слухового аппарата, имеющего особое строение. Исследования пока­зали, что нервная система рыб и голубей может воспринимать магнитное поле. Удалось даже выработать условный рефлекс на магнитное поле у рыб. Но вот применительно к человеку все эти вопросы еще не разрешены. И появив­шиеся в печати сообщения о способности неко­торых людей воспринимать изображения и цвет предметов без помощи органов зрения, а только с помощью осязания вызывают серьезные сомнения.

НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ

Мы познакомились с основными механиз­мами нервной системы и видим, что нервная система — это комплекс особых «приборов», которые перерабатывают импульсы, поступаю­щие как из внешней, так и из внутренней среды организма. И. П. Павлов назвал эти приборы анализаторами. Каждый из них состо­ит из нескольких звеньев и начинается с какого-нибудь органа чувств. Затем импульс по своим строго установленным путям поднимается от одного этажа нервной системы к другому и в преобразованном виде доходит до ее высшего отдела — коры головного мозга. В коре про­исходит высший анализ и синтез нервных им­пульсов, приходящих от различных органов чувств, и вырабатываются сигналы, управляю­щие всеми отделами организма. Поясним это примером. Сетчатка глаза со всеми своими пу­тями — зрительным нервом, переключатель­ными ядрами (бугорки четверохолмия, колен­чатые тела, подушка зрительного бугра) и заты­лочной областью коры полушарий — состав­ляет зрительный анализатор. По такому же прин­ципу устроены слуховой, обонятельный, кож­ный, двигательный анализаторы, а также анали­заторы внутренней среды организма.

В этой статье рассказывалось главным обра­зом о той части нервной системы, которая управ­ляет врожденными рефлекторными актами (без­условными рефлексами). Но существует дру­гая, несравненно более сложная деятельность нервной системы, связанная с приобретением опыта и знаний в течение жизни. О ней гово­рится в статье «Высшая нервная деятельность».