Во всех своих роликах я рассказываю о математической модели нервной системы. О том, как работает мозг с точки зрения физики. Сегодня я хочу акцентировать ваше внимание именно на этом аспекте. Мы знаем, что нервам проходят нервные импульсы. А что такое нервные сигналы? Это электрические импульсы. Сегодня мы с вами рассмотрим, как это электричество образуется, куда идет и на что расходуется.
Первым в цепи электрических устройств нервной системы является рецептор. Они могут иметь и как очень простое, так и очень сложное строение. Они реагируют на все виды внешнего и внутреннего воздействия. На свет, на газ, на объем, давление, температуру, химических состав, звук, на электромагнитное поле. Один перечень их возможностей вызывает уважение. Но по своей сути это генераторы, превращающие все виды энергии в электрический сигнал. Они подобны датчикам, информирующим нас об окружающем мире. Но все датчики, созданные людьми, потребляют электроэнергию. А рецепторы ее вырабатывают. И делают это очень интенсивно. От 1,5 МВт/сут до 2 МВт/час. Такой разброс из-за того, что точное количество рецепторов неизвестно. Естественно, что одновременно работает малая толика рецепторов. Иначе живые существа ходили бы как мобильные молнии.
Для чего нужно такое большое количество энергии? Нервная система состоит из многокилометровых проводов – нервов. Каждое нервное волокно обладает свойствами резистора и конденсатора. Обладает сопротивлением и емкостью. Именно это свойство нервных волокон позволяет существовать цивилизации и образованию. За счет этих свойств появилась память. «Повторение мать ученья». Кто из нас не слышал эту поговорку. А что она означает с точки зрения работы нервов? За счет «повторения» рецепторами создается повышенная мощность. Она накапливается в нервных волокнах, как в конденсаторах, и происходит «пробой» на близлежащие волокна. Этот пробой, повторяясь постоянно, в течение 3-4 недель формирует новое соединение между нервами. Новый рефлекс, запоминающий какую-то информацию. А именно это и есть память, именно благодаря этому, мы и обучаемся. Кроме того, накопленная энергия в чувствительных волокнах, сбрасывается на двигательные непосредственно, не доходя до центральных структур. Обеспечивая дополнительной энергией движения. Ведь мышцам нужен не только приказ из центра, но и энергия для его исполнения. Этот феномен каждый из нас ощущал на себе, когда при осмотре, невропатолог стучал молоточком по коленке.
Следующей потрясающей структурой нервной системы является синапс. То место, где нервы соединяются между собой. С какой целью он существует? Это не просто связь между нервами. Это реле, которое не позволяет излишнему количеству электроэнергии поступать в мозг. Не позволяет сжечь его. Ведь я говорил, о каком грандиозном количестве энергии идет речь. Задачи синапса следующие:
- Передача нервного импульса с одного волокна на другое
- Блокирование ретроградного (в обратном направлении) распространения нервного импульса в случае возникновения сверхсильного раздражения
- Блокирование слишком большой импульсации, сохраняя постоянным количество поступающих в мозг импульсов.
- Более высокий потенциал действия синапса по сравнению с нервным волокном обеспечивает с одной стороны блокирование слишком слабых сигналов, с другой – суммирует импульсы с нескольких рецепторов и преобразует их в один.
- Преобразование частот. Благодаря более длительному времени прохождения нервного импульса через синапс сигнал может полноценно передаваться по нервам с разными оптимумами частотной импульсации. Полноценная передача сигнала возможна с нервного волокна, имеющего более высокую частоту, на волокно, имеющее более низкую частоту.
Хочу еще раз обратить ваше внимание, что нервный импульс, и электрических импульс в данном контексте это одно и тоже.
Вставочный нейрон. Я уже упомянул, что для усиления сигнала из центральных структур, подается дополнительный импульс напрямую от рецепторов. Эту функцию несут на себе вставочные нейроны. Это просто дополнительные нервные волокна между периферическими структурами.
Ретикулярная формация. Еще одно гениальное изобретение природы. Функция этой структуры заключается в торможении избыточной импульсации. Защита мозга от избытка энергии. Здесь происходит переключение с одного нерва на другой. Здесь идут обратные импульсы для гашения избыточных. Это своего рода сетевой фильтр. Но, работающий намного эффективнее и интереснее.
Я соединю по функциональным свойствам подкорковые и корковые структуры. Так как их функции схожи. Это конечные точки получения импульсов с периферии, соединение между собой, и посыл импульсов на периферию. Описание выглядит скупо, но это настолько грандиозные процессы, что ни один компьютер не может сравниться с ними по эффективности, энергосбережению. Быстродействие компьютера основано на огромной скорости электрических сигналов, проходящих по нему. Нервная система пошла другим путем. В ней «шины» работают на более чем 300 различных частотах. В отличие от компьютера организм не нагревается так при работе. И, кроме того, нервная система полностью автономна в своем энергообмене.
Это все, что я хотел сегодня рассказать о нервной системе. Надеюсь, мне удалось заинтересовать вас этой структурой, изучать которую, лично мне невероятно интересно. Желаю вам душевного и физического здоровья, счастья. Ставьте лайки, комментарии