Концепція матеріальності свідомості

2. Механізм проведення нервового імпульсу ............................... 3

3. Матеріальна основа вищої нервової діяльності ................... 8

4. Фізіологія сприйняття ...................................................... .12

5. Фізіологічні механізми пам'яті. .................................... .14

1. Нейрон - структурно - функціональна одиниця нервової системи

Нейрон - (від грец. Neuron - нерв), нейрон, нервова клітина, основна функціональна і структурна одиниця нервової системи, приймає сигнали, що надходять від рецепторів і ін. Нейрон переробляє їх і у формі нервових імпульсів передає до еффекторним нервових закінченнях, контролюючим діяльність виконавчих органів (м'язи, клітини залози або ін.). Освіта нейрона відбувається при ембріональному розвитку нервової системи: на стадії нервової трубки розвиваються нейробласти, які потім диференціюються в нейрон (рис. 1). В процесі диференціювання формуються спеціалізовані частини нейрона (рис. 2), які забезпечують виконання його функцій. Для сприйняття інформації розвинулися розгалужені відростки - дендрити, що володіють виборчої чутливістю до певних сигналів і мають на поверхні т. Н. рецепторну мембрану. Процеси місцевого збудження і гальмування з рецепторной мембрани, підсумовуючись, впливають на триггерную (пускову) область - найбільш збудливий ділянку поверхневої мембрани нейрона, службовець місцем виникнення (генерації) поширюються біоелектричних потенціалів. Для їх передачі служить довгий відросток - аксон, або осьовий циліндр, покритий Електровозбудімость проводить мембраною. Досягнувши кінцевих ділянок аксона, імпульс нервовий збуджує секреторну мембрану, внаслідок чого з нервових закінчень секретується фізіологічно активна речовина - медіатор або нейрогормон. Крім структур, пов'язаних з виконанням специфічних функцій, кожен нейрон, подібно ін. Живих клітин, має ядро, яке разом з околоядерной цитоплазмой утворює тіло клітини, або перікаріона. Тут відбувається синтез макромолекул, частина яких транспортується по аксоплазме (цитоплазмі аксона) до нервових закінчень. Структура, розміри і форма нейрона сильно варіюють. Складну будову мають нейрони кори великих півкуль головного мозку, мозочка, деяких ін. Відділів центр, нервової системи. Для мозку хребетних характерні мультиполярні нейрони.

В такому нейроні від клітинного тіла відходять кілька дендритів і аксон, початкова ділянка якого служить тригерній областю. На клітинному тілі мультиполярні нейрона і його дендритах є багаточисельні нервові закінчення, утворені відростками ін. В гангліях безхребетних частіше зустрічаються уніполярні нейрони в яких клітинне тіло несе лише торфіч. функ-цію і має єдиний, т. н. вставоч-ний, відросток, що з'єднує його з аксо-ном. У такого нейрона, очевидно, може не бути справжніх дендритів і рецепцію синаптичних сигналів здійснювала-вляют спеціалізовані ділянки на поверхні аксона. Нейрон з двома отрост-ками назаваєтся біполярними; такими найчастіше бувають периферично чутливі нейрони мають один спрямований назовні дендрит і один аксон. Залежно від місця, яке нейрон займає в рефлекторну дугу, розрізняють чутливі (аферентні, сенсорні, або рецепторні) нейрони отримують інформацію із зовнішнього середовища або від рецепторних клітин; вставні нейрони (або інтернейрони), які пов'язують один нейрон з іншим; ефекторні (або еферентні) нейрони посилають свої імпульси до виконавчих органів (напр. мотонеірони, иннервирующие мис-ці). Нейрон класифікують також в зави-ності від їх хімічної специфічності, т. Е. Від природи фізіологічно активної речовини, яка виділяється нервовими закінченнями даного нейрона (наприклад, холінергічний нейрон секретує ацетилхолін, пептідер-ня - ту чи іншу речовину пептидної природи і т. Д .). Різноманітність і складність функцій нервової системи залежать від числа складових її нейронів (близько 102 у коловертки і більше ніж 1010 у людини).

2. Механізм проведення нервового імпульсу.

Для переходу сигналу з однієї клітини в іншу існують спеціальні міжклітинні з'єднання - синапси. Хоча контактують ділянки нейронів тісно прилягають один до одного, між ними, як правило, залишається розділяє їх синаптична щілину, ширина якої - всього кілька десятків нанометрів. Неодмінна умова успішної діяльності нейронів - їх "територіальний суверенітет", а содружественную роботу забезпечують синапси. Електричний імпульс не може подолати без істотних втрат енергії навіть таку коротку міжклітинну дистанцію, тому в більшості випадків потрібно перетворення інформації з однієї форми в іншу, наприклад з електричної в хімічну, а потім - знову в електричну. Як же це відбувається?

Схема синапсу. Вгорі - ділянку нервового закінчення, обмежений пресинаптической мембраною, в яку вбудовані пресинаптичні рецептори; синаптичні бульбашки всередині нервового закінчення наповнені медіатором і перебувають на різних рівнях готовності до його звільнення; мембрани бульбашок і пресинаптическая мембрана містять пресинаптичні білки. Внизу - ділянка керованої клітини, в постсинаптическую мембрану якої вбудовані постсинаптичні рецептори

Синаптична передача здійснюється послідовністю двох просторово роз'єднаних процесів: пресинаптичного по один бік синаптичної щілини і постсинаптичного по іншу (рис.3). Закінчення відростків керуючого нейрона, підкоряючись які прийшли в них електричним сигналам, вивільняють в простір синаптичної щілини спеціальну речовину-посередник (медіатор). Молекули медіатора досить швидко дифундують через синаптичну щілину і збуджують у керованій клітці (іншому нейроні, м'язовому волокні, деяких клітинах внутрішніх органів) у відповідь електричний сигнал. У ролі медіатора виступає близько десятка різних низькомолекулярних речовин: ацетилхолін (ефір аминоспирта холіну і оцтової кислоти), глутамат (аніон глутамінової кислоти), ГАМК (гамма-аміномасляна кислота), серотонін (похідне амінокислоти триптофану), аденозин і ін. Вони попередньо синтезуються пресинаптическим нейроном з доступного і відносно дешевої сировини і зберігаються аж до використання в синаптичних бульбашках, де, немов у контейнерах, укладені однакові порції медіатора (по кілька тисяч молекул в одному бульбашці).

В даний час добре відомі основні етапи процесу звільнення медіатора. Нервовий імпульс, т. Е. Електричний сигнал, виникає в нейроні, поширюється по його відростках і досягає нервових закінчень. Його перетворення в хімічну форму починається з відкривання в пресинаптической мембрані кальцієвих іонних каналів, стан яких управляється електричним полем мембрани. Тепер роль носіїв сигналу беруть на себе іони кальцію. Вони входять через що відкрилися канали всередину нервового закінчення. Різко зросла на короткий час прімембранной концентрація іонів кальцію активізує молекулярну машину звільнення медіатора: синаптичні пухирці направляються до місць їх подальшого злиття з зовнішньою мембраною і, нарешті, викидають свій вміст в простір синаптичної щілини.