Биология добра и зла. Как наука объясняет наши поступки

б) В некоторых отделах имеются свои компактные подгруппы, которые называются «ядра». (Тут есть некоторая путаница, потому что часть клетки с ДНК тоже называется ядром. Но что поделаешь?) Вот некоторые, вероятно, совсем незнакомые вам наименования: базальное ядро Мейнерта, супраоптическое ядро гипоталамуса и еще ядро с прелестным названием – нижняя олива.

в) Как только что было сказано, тела функционально связанных нейронов собраны вместе в своих подотделах – ядрах, а кроме того, они посылают аксоны однонаправленно, в общем кабеле (в т. н. нейронные пути или нейронные тракты). Вот, например, гиппокамп.

г) Напомню, что миелиновые оболочки аксонов ускоряют перемещение вдоль них потенциала действия. Цвет миелина практически белый, поэтому нейронные тракты в мозге выглядят светлыми. Из-за этого их часто называют «белое вещество».

д) Несложно увидеть, что белое вещество и нервные волокна занимают значительную часть мозга: все его отделы посылают информацию в другие участки, зачастую весьма удаленные[544].

е) Предположим, человек получил травму в одном из участков мозга, некоем загадочном Х. Тогда появляется возможность выяснить о данном участке нечто полезное: для этого нужно посмотреть, что у нашего человека работает неправильно. В действительности нейробиология и выросла из наблюдений за солдатами, страдающими от осколочных ранений головы. Если посмотреть на дело отстраненно, то кровавые европейские бойни XIX столетия для нейробиологов стали просто даром свыше. Получивший ранение начинает вести себя нетипичным образом. Можно ли в таком случае полагать, что участок Х в мозге отвечает за эту часть поведения? Да, но лишь когда именно в этом участке сосредоточены тела нейронов. А если в поврежденном участке имеются только нервные волокна, то, скорее всего, нужно обратить внимание на подотдел, отправляющий аксоны по этому пути, а также на тот, в который эти волокна приходят. Поэтому важно различать «нейронные ядра» и «нейронные пути».

ж) Обратимся напоследок к утверждениям, что та или иная часть мозга руководит конкретным поведением. Из примеров, приведенных мною выше, можно понять, насколько трудно определить функцию отдельного нейрона вне контекста нейронных сетей, куда он включен. И то же самое можно сказать про отдельные участки мозга. Учитывая, что каждый подотдел посылает и получает проекции из миллиона других мест, понять, кто «руководитель», удается очень и очень редко. Гораздо чаще работает вся сеть целиком, и когда говорят, что тот или иной участок «играет ключевую роль», «участвует», «опосредует», «влияет», то подразумевают именно всю сеть. Функция каждого отдельного участка мозга имеет смысл лишь в контексте его связей с другими отделами мозга.

На этом можно закончить знакомство с основами нейробиологии.

Приложение 2 Основы эндокринологии

Эндокринология – это наука о гормонах, представляющих собой, подобно нейромедиаторам из главы 2, службу передачи информации, но совершенно другую. Вспомним, что нейромедиаторы выделяются нейронными окончаниями аксонов в ответ на потенциал действия. Дальше они должны проплыть через микропространство синапса и связаться с рецепторами на дендритах второго, постсинаптического нейрона, сдвинув его заряд.

В противоположность этому гормоны являются химическими передатчиками, которые выделяются секреторными клетками (нейроны к ним тоже относятся) в различных железах. Произведенный гормон попадает в кровоток и, следовательно, может повлиять на все клетки тела, если у них найдется соответствующий рецептор[545]. Так что уже с первых строк мы видим ключевые различия. Первое заключается в том, что нейромедиаторы напрямую влияют лишь на нейроны по ту сторону синапса, а гормоны могут повлиять на триллионы клеток тела. Второе отличие касается времени: нейромедиаторы доносят сообщение через синапс за миллисекунды; гормональный же эффект проявляется в течение часов и дней, а может продолжаться и всю жизнь (например, задумайтесь, насколько быстро проходит пубертатный период и исчезают его следы?).

Нейромедиаторы и гормоны отличаются и масштабом своих действий. Нейромедиаторы связываются с постсинаптическими рецепторами, что приводит к локальным изменениям в потоке ионов через мембрану дендритного шипика. А гормоны меняют активность конкретных белков в клетках, включают и выключают экспрессию генов, сдвигают клеточный метаболизм, заставляют клетки расти и делиться или прекратить питаться вплоть до полного истощения и смерти. Тестостерон, например, увеличивает мышечную массу, а прогестерон активирует клеточное деление в матке, за счет чего во время лютеиновой фазы ее стенки утолщаются. Еще один пример – тироидный гормон убивает клетки в хвостике головастика, когда в ходе метаморфоза тот превращается в лягушонка. А один из классов гормонов стресса уничтожает клетки иммунной системы (что объясняет, почему стресс увеличивает восприимчивость к простуде). Гормоны исключительно практичны.