Длинный и тонкий отросток, отходящий от тела нейрона – это аксон, его длина порой достигает 1,5 м, по нему сигналы, генерируемые данной клеткой, передаются другим клеткам, в другие части мозга или другим структурам тела. Аксоны одних нейронов остаются внутри центральной нервной системы (обеспечивая передачу информации внутри мозговых структур), а аксоны других собираются в пучки (их-то мы и называем нервами) и выходят за пределы центральной нервной системы, пронизывая большинство органов и тем самым осуществляя регуляцию функций нашего организма – эти нервные образования принято называть периферической нервной системой.
А как же происходит эта передача информации? Межнейрональные связи обеспечиваются наличием синапсов – специализированных межклеточных контактов нервной ткани, обеспечивающих передачу влияния с одного нейрона на другой. Число синаптических контактов, заканчивающихся на одном нейроне, может колебаться от сотен до десятков тысяч (например, на мотонейроне), в то же время одна клетка за счет специализированных ветвлений аксона (коллатералей) может передавать влияния одновременно на десятки нейронов.
Сейчас ни у кого не вызывает сомнения, что мозг – это сложнейшая физико-химическая машина.
Передача по аксону сигналов, генерируемых одной клеткой, на другие нервные клетки осуществляется благодаря процессу так называемой синаптической передачи. Что это такое? На окончании каждого аксона имеется бляшкообразное утолщение – синаптический пузырек, в котором находится запас молекул биологически активного вещества – медиатора. Один нейрон в своем окончании может иметь несколько типов синаптических пузырьков, содержащих разные по химической природе медиаторы. Главным возбуждающим медиатором мозга человека и животных является глутамат, который оказывает возбуждающее действие и тем самым открывает дорогу для проведения возбуждения дальше по нервным сетям. Главный тормозный медиатор нашего мозга – гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), чье действие способно затормозить процесс проведения импульсов. Таким образом, с помощью медиаторов обеспечивается координированная, согласованная деятельность нервных клеток.
Воздействие этих медиаторов на другой нейрон происходит благодаря тому, что на различных частях воспринимающего нейрона (на теле нейрона и его отростках) имеются особые рецепторные точки, чувствительные к восприятию различных биологически активных веществ. Поверхности передающей и воспринимающей клетки плотно не соприкасаются, между ними существует определенный зазор – синаптическая щель.
Когда нейрон возбужден, в его теле возникает электрическая волна – нервный импульс, которая бежит по аксону и, достигнув его окончания, запускает процесс выделения из синаптического пузырька в синаптическую щель соответствующего медиатора, молекулы которого воспринимаются рецепторными участками другого нейрона и тем самым меняют его возбудимость. Затем медиатор устраняется из синаптической щели либо посредством обратного всасывания, либо он подвергается ферментному расщеплению.
А какое это имеет отношение к мозгу только что родившегося ребенка? Дело в том, что рождение и связанные с ним массированные и качественно новые сенсорные, гравитационные воздействия, изменения в деятельности внутренних органов определяют своеобразный поворотный момент в развитии мозга. Они служат сигналом к функциональному «обнулению» – отказу от многих внутриутробных функций – и почти одновременно – к запуску в мозге процесса дендритного ветвления, направленного на формирование новых функциональных систем.
Бытует представление, что среди других органов у новорожденного наименее развитым является мозг. Однако это не так. Заметим, что масса мозга к концу внутриутробного периода составляет 350 – 400 г, что только в 3 – 3,5 раза меньше массы мозга взрослого человека. Если общий вес тела в течение жизни увеличивается в 20 раз, то вес мозга всего в 2,5 – 3 раза.
Учитывая, что к моменту рождения мозг располагает всей суммой отпущенных ему нейронов (в течение жизни он будет лишь терять их), увеличение массы мозга происходит прежде всего за счет увеличения массы каждого нейрона вследствие дендритного ветвления, направленного на интенсивное образование новых нервных связей (т. е. имеет место определенный переход количества в качество), а также благодаря продолжающимся процессам размножения, миграции и дифференциации клеток глии – ткани, заполняющей пространства между нервными клетками, их отростками и сосудами в центральной нервной системе. Глиальные клетки выполняют важную функцию – они осуществляют трофическое и иммунное обеспечение нейронных сетей.