Анатомия и физиология Нормальная Нервные клетки мозга

Сантьяго Рамон и КахальВ Мадриде есть институт Кахаля — нейробиологический исследовательский центр, основанный в начале XX века. Он носит имя первого директора, лауреата Нобелевской премии Сантьяго Рамона-и-Кахаля, известного созданием точных рисунков клеток мозга (нейронов) и методов воссоздания клеточной структуры. Также он был пионером в исследовании процессов старения мозговых клеток.

Дубовый стол Кахаля до сих пор стоит в институтской библиотеке. Сидя за ним, он кропотливо занимался бесчисленными анатомическими рисунками. Интересно взглянуть на их оригиналы: в них заметен не только научный гений Кахаля, но и его художественный талант.

Он зарисовывал нейроны и дендриты, похожие на ветви отростки, с невероятной точностью. Для этого он использовал химические вещества для окрашивания мозговой ткани, и после ее структура была хорошо видна под микроскопом. Кахаль применял срезы мозговой ткани трупов и краситель, разработанный незадолго до этого итальянским врачом и ученым Камилло Гольджи.

Открытия Сантьяго Рамона-и-Кахаля

При помощи своих точных наблюдений Кахаль опроверг господствующую в то время теорию (которую, кстати, поддерживал и Гольджи) о том, что мозг состоит из сети клеток, соединенных нитями подобно паутине.

Кахаль открыл, что:

  • дендриты нервных клеток не соприкасаются друг с другом, но разделены небольшим промежутком — синаптической щелью;
  • нейроны взаимодействуют друг с другом с помощью нейротрансмиттеров, заполняющих промежуток между ними и взаимодействующих со стенкой клетки подобно ключу в замке;
  • именно так нейроны передают сигналы, и каждому веществу соответствует свой рецептор.

 нейроны и дендриты

Рис. 10. Рисунок нейронов сделан нейробиологом и лауреатом Нобелевской премии Сантьяго Рамоном-и-Кахалем (1852-1934). Рис. 11. Нейроны и дендриты

Важные открытия Кахаля привели к гораздо лучшему пониманию того, как работает мозг. Взаимодействие между нейронами является основой таких функций, как память, концентрация и мышление. Если мы хотим увидеть, какие изменения происходят в нашем мозге при старении, рисунки Кахаля покажут нам основные составляющие этого процесса. На рис. 10 вы видите черные точки. Это нейроны, или «центры управления».

Дендриты — тонкие отростки, отходящие от стенок нейронов. Длинные нити называются аксонами — они передают сигналы от одного нейрона к другому. На рис 11 показана упрощенная версия двух связанных нейронов.

Как ясно видно на рис 11, у нейрона есть один длинный отросток (аксон) и несколько дендритов.

Аксоны заключены в жировую оболочку — миелин. Области мозга, в которых много аксонов, называются белым веществом из-за цвета миелина. Белое вещество состоит из отростков нейронов, формирующих волокна и тракты, являющиеся звеньями проводящих путей центральной нервной системы.

Серое вещество сконцентрировано во внешних областях мозга, в его коре, где находятся тела нейронов. Серое и белое вещество легко различить на МРТ.

Нейроны пользуются нейротрансмиттерами для передачи сигналов другим нейронам Эти нейротрансмиттеры повышают или понижают вероятность того, что нейрон «деполяризуется», то есть передаст электрический сигнал от ядра клетки к окончанию аксона.

Данный процесс активирует следующий нейрон, затем следующий и так далее, пока не будет сформирована полная электрическая цепь. Цепь состоит из групп нейронов (сотен и тысяч), иногда из разных областей мозга, которые соединяются друг с другом, когда мы, например, говорим или читаем.

Кахаль показал, что нейроны являются строительными блоками нашего мозга и основой любой мозговой активности. Мозг содержит около 100 миллиардов нейронов, разделенных на четыре основные области: лобную, височную, теменную и затылочную доли (рис . 12) .

доли головного мозга 

Рис. 12. Мозг разделен на четыре доли: лобную, височную, теменную и затылочную

Что происходит с нашим мозгом, когда мы стареем?

Так что же происходит с нашим мозгом, когда мы стареем? Мы, конечно, понимаем, что что-то меняется, так как меняются наши умственные способности, а умственные способности неразрывно связаны с функциями и анатомией мозга.

Но что конкретно меняется? Умирают ли нейроны? Меняется ли форма или состав ядра нейронной клетки? Или что-то происходит с отростками («проводами») или жировой оболочкой аксонов, обычно увеличивающей активность мозга? И какая часть мозга больше всего страдает от этих изменений? Вопросов достаточно для того, чтобы подробнее рассмотреть строение мозга. Но прежде чем сделать это, давайте побольше узнаем о том, как процесс старения действует на наше тело.

См.в разделе "Библиотека": Андре Алеман. Мозг на пенсии.