Древо познания

Вместе с тем мы хотели бы подчеркнуть, что в своей основе организация чрезвычайно сложной нервной системы человека по существу следует той же логике, что и нервная система скромной гидры. В сериях наследственных трансформаций от гидры до млекопитающих мы встречаем конструкции, представляющие собой вариации на одну и ту же тему. Например, у червей нервная ткань, понимаемая как нейронная сеть, как бы разделена внутри животного на отсеки вместе с нервами, по которым поступают и посылаются сигналы от сенсорных и моторных поверхностей. Каждое изменение в моторном состоянии животного становится продуктом определенного вида активности тех или иных групп нейронов, контактирующих с мышцами (двигательных нейронов). Но двигательная активность порождает многочисленные изменения в сенсорных клетках, расположенных в мышцах, в других частях тела и на поверхности контакта с окружающей средой, а также в двигательных нейронах. Все эти процессы осуществляются посредством изменений в сети про-

Рис. 46. Разнообразие форм нейронов: (слева направо! биполярная клетка сетчатки глаза, тело клетки. двигательного нейрона спинного мозга, митральная клетка обонятельной луковицы, пирамидальная клетка коры головного мозга млекопитающего межуточных нейронов, которые называются вставочными, или ассоциативными, нейронами. Так осуществляется непрерывная сенсомоторная корреляция, определяемая и реализуемая посредством активности межнейроной сети вставочных нейронов. Поскольку эта сеть обладает практически неограниченным числом состояний, варианты возможного поведения организма также практически неограничены.

Таким образом, ключевой механизм, посредством которого нервная система охватывает всю совокупность взаимодействий организма, состоит в следующем: сопряжение между сенсорной и моторной поверхностями достигается с помощью нейронной сети, конфигурация которой может варьировать в самых широких пределах. Механизм весьма прост. Но, раз возникнув он позволяет реализовываться многим различным типам поведения в процессе филогении многоклеточных. По существу, нервная система различных видов отличается только конкретными схемами их межнейронных сетей.

У человека около 10" (сотни миллиардов) ассоциативных нейронов связывают около 10⁶ (миллиона) двигательных нейронов, которые активизируют несколько тысяч мышц, с 10⁷ (десятком миллионов) сенсорных клеток, рецепторы которых расположены по всей поверхности тела. Между двигательными и сенсорными нейронами лежит головной мозг — гигантская масса ассоциативных нейронов, связывающих их между собой (в пропорции 10:100000:1) в непрестанно изменяющейся динамике.

Например, на рис. 47 схематически изображен кожный сенсорный нейрон, способный реагировать (электрическим импульсом) на надавливание в той точке, где он находится. К каким последствиям приводит функционирование такого нейрона? Начнем с того, что он связан со спинным мозгом, где контактирует со многими ассоциативными нейронами. Некоторые из них контактируют непосредственно с двигательным нейроном, который, активизируясь, способен вызвать сокращение мышцы, то есть движение. В свою очередь, движение приводит к изменению сенсорной активности, поскольку давление на сенсорный нейрон уменьшается. Так восстанавливается определенное взаимоотношение между сенсорной и моторной поверхностями. Если бы мы описывали происходящее со стороны, то сказали бы, что рука отдернулась от болевого стимула.

Рис. 47 Сенсомоторная корелляции при движении руки

Но с точки зрения нервной системы происходящее сводится к тому, что в нервной системе посредством нейронной сети поддерживается определенная сенсомоторная корреляция. Так как на активность двигательных нейронов могут, кроме того, влиять многочисленные нейроны, начинающиеся в других частях нервной системы (например, в коре больших полушарий), возможно также поведение, при котором рука остается неподвижной, несмотря на болезненное надавливание. Это означало бы, что установился новый внутренний баланс, затрагивающий другие группы нейронов, более разнообразные, чем в первом случае когда рука отдернулась при воздействии.

Исходя из частных ситуаций, аналогичных приведенному выше примеру с надавливанием на болевую точку, попытаемся представить себе нормально функционирующий организм. Мы обнаружим, что в каждый момент нервная система работает в соответствии с многочисленными внутренними циклами нейронных взаимодействий (аналогично функционированию двигательных нейронов и сенсорных волокон мышцы), которые непрерывно изменяются. Эта активность модулируется теми изменениями сенсорной поверхности, которые обусловлены не зависящими от организма возмущениями (например, надавливанием на кожу). Обычно мы в основном обращаем внимание на то, что легче обнаружить, т. е. на внешние возмущения, и легко даем себя убедить, что именно внешние возмуще ния являются решающим фактором. Но, как только что было сказано, внешние возмущения могут лишь модулировать постоянно изменяющийся баланс сенсомо-торных корреляций.