Во времена Дейтерса было еще невозможно увидеть маленькие отростки нейронов, и только благодаря немецкому гистологу Й. Герлаху, испробовавшему в качестве красителей кармин, индиго и хлорид золота, они стали видимыми. Однако на микроскопических снимках окончания дендритов и аксонов терялись в бесцветном окружении тканевых препаратов, и определить, как эти отростки и их окончания связаны между собой, было невозможно. Этому вопросу тогда не придавалось большого значения, так как предполагалось, что эти клетки представляют собой комплексную сетку, а передача сигналов осуществляется через нервную ткань посредством «жизненного духа» или электрического тока.
В 1944 г. появляются работы Нобелевского лауреата Г. Гассера – пионера в области электропередачи сигнала между нервными клетками. Его ученик, Г. Грундфест, директор нейрофизического института Колумбийского университета, вместе с биохимиком Д. Нахманзоном изучили биохимические изменения, происходящие при прохождении сигнала через нервную клетку, которая начала рассматриваться не только как проводник информационных потоков, но и как биологическая конструкция, ставшая ключом к пониманию функций мозга. Благодаря изучению нервной клетки появилось первое представление о биологических причинах возникновения, например, произвольного движения, внимания, памяти, процесса обучения.
Итак, в начале XX столетия были выдвинуты три теории биологии нервной клетки, являющихся главными в понимании функций мозга и до сегодняшнего дня:
Первая – теория о нейронах, определяющая нервную клетку (нейрон) как основной строительный элемент сигнальной системы мозга.
Вторая – теория об ионах, описывающая передачу информации внутри нервной клетки, механизм возникновения электрического сигнала внутри нее и последующее его распространение на значительные расстояния.
Третья – химическая теория, описывающая передачу сигнала между окончаниями нервных клеток – синапсами посредством химического трансмиттера, воспроизводимого ими. Соседняя клетка узнает этот сигнал и реагирует специфической молекулой – рецептором, находящимся на внешней поверхности клеточной мембраны.
В ОТЛИЧИЕ ОТ МНОГИХ ДРУГИХ КЛЕТОК, ИМЕЮЩИХ ПРОСТЫЕ ОЧЕРТАНИЯ, ФОРМА НЕРВНЫХ КЛЕТОК ИМЕЕТ СЛОЖНУЮ КОНФИГУРАЦИЮ С ЧРЕЗВЫЧАЙНО НЕЖНЫМИ ПРОДОЛЖЕНИЯМИ, КОТОРЫЕ ПРИМЕРНО В 100 РАЗ ТОНЬШЕ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ВОЛОСА.
В 90-х годах XIX-го столетия испанский нейроанатом С. Кахаль заложил основы современных исследований нервной системы в области нейронов. До Кахаля биологи не уделяли достаточного внимания форме нервных клеток. В отличие от многих других клеток, имеющих простые очертания, форма нервных клеток имеет сложную конфигурацию с чрезвычайно нежными продолжениями, которые примерно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Биологи не знали, являются ли они окончаниями нервных клеток. Многие, включая известного итальянского анатома К. Гольджи, считали, что нервные клетки не имеют внешней мембраны, и цитоплазма одной клетки непосредственно соединена с цитоплазмой другой, создавая непрерывную, тесно связанную сеть, наподобие паутины, в которой сигналы распространяются одновременно во все стороны. Поэтому за основу нервной системы Гольджи принимал беспрепятственно коммуницирующую нервную сеть, а не отдельную клетку[4]
.