Читаем Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку полностью

16 …диктофонной машиной под названием Ноктограф… – Ноктограф, изобретенный для ночных записей, не требовал чернил. Холман прижимал перо к копирке, оставлявшей серые следы на листе бумаги внизу. В эпоху, когда некоторые люди подписывали даже ресторанные чеки каллиграфическими завитушками, рукописный шрифт ноктографа не производил никакого впечатления: буквы t оставались без поперечины, буквы i без верхней точки, а y, g и j были усеченными, потому что направляющие проволоки сильно ограничивали нижние поля. Но это было быстрее и дешевле, чем платить кому-то за запись под диктовку.

17 …из многих тысяч нейронов, срабатывающих в быстрой последовательности. – Это лишь схематическое описание того, каким образом нервы и нейроны передают информацию. Со времен дискуссии между «поварами» и «радистами» ученые усовершенствовали понимание этого процесса, так что, если вам интересно, я объясню подробнее.

Во-первых, нервы и нейроны передают сообщения лишь после того, как уровень входящего сигнала превышает определенный порог. К примеру, для слуха это определенный уровень громкости. В противном случае слуховые волоски будут нагибаться недостаточно сильно, приемный нерв не сработает и информация не достигнет мозга. Та же общая идея справедлива для зрения, обоняния и других устройств сенсорного ввода: для них существует пороговая интенсивность. Когда стук трости или другой сигнал достигает порогового уровня, нерв или нейрон активируется. После этого он уже не может остановиться или задержаться: вы не можете наполовину выстрелить из пистолета. Это называется реакцией «все или ничего».

Вот что происходит на микроуровне при срабатывании нейрона. Когда нейротрансмиттеры прикрепляются к дендритам нейрона, открываются специальные ворота, называемые ионными каналами. Это позволяет натрию (Na+), калию (K+), кальцию (Ca+2) и другим ионам проникать в клетку и выходить наружу. Приток ионов переводит внутреннюю часть нейрона из обычного отрицательно заряженного состояния в положительно заряженное. (Это изменение полярности «радисты» определяли как электрический импульс.) Затем положительный заряд устремляется по аксону к его оконечности, где при необходимости происходит выброс нейротрансмиттеров. Все нейроны срабатывают одинаковым образом. Обратите внимание, что отличие моторных нейронов от визуальных или любых других нейронов не может заключаться в способе их активации. То, что придает нейронам идентичность и отличает их от других – это цепи и контуры, которыми они связаны.

Еще одна тонкость состоит в том, что громкий звук – например, в тот раз, когда Холман отправился охотиться на слонов на Цейлоне и ружья палили со всех сторон от него, – не заставляет нейроны срабатывать «сильнее» по сравнению с тихим звуком. Нейроны всегда срабатывают с одинаковой интенсивностью; громкий звук лишь ускоряет прохождение сигнала. Но даже это ускорение имеет свои ограничения, так как после срабатывания нейрону требуется несколько миллисекунд для отдыха и перезарядки. Если интенсивность звука превышает способность нейрона к передаче сигнала, наш мозг реагирует на это, активируя больше нейронов.

18 Даже если зрелый мозг не может выращивать новые нейроны… – Одной из самых противоречивых тем в неврологии последних нескольких десятилетий был вопрос о том, может ли мозг взрослого человека выращивать новые нейроны в процессе так называемого нейрогенеза. Раньше неврологи утверждали, что это невозможно. В наши дни большинство из них согласны с тем, что новые нейроны могут появляться в двух местах: в обонятельной луковице, где происходит обработка запахов, и в той части гиппокампа, которая отвечает за формирование воспоминаний. Что касается возможности роста новых нейронов в других местах, то здесь, мягко говоря, между учеными нет согласия.

19 …это катастрофа. – Майкл Финкель написал замечательный биографический очерк о Кише в мартовском выпуске Men’s Journal 2011 года. Мое любимое место там, где Киш посмеялся над водительским мастерством Финкеля, поставившего автомобиль слишком далеко от бордюра. Секунду спустя Киш вынул свои глазные протезы. В статье также говорится, что хотя эхолокация может радикально улучшить жизнь многих слепых людей, лишь 10 процентов на самом деле овладевают этой способностью.

20 …наподобие заплатки. – Хирурги Средневековья и эпохи Возрождения иногда пересаживали кожу от одного человека к другому, предвосхищая современные пластические операции. Но многие люди избегали этой процедуры, так как верили, что если донор умрет раньше реципиента, то пересаженная кожная заплатка тоже отомрет. С другой стороны, те, кто получал пересаженную кожу, предположительно могли телепатически общаться с донором, так что каждый мог сделать выбор.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Происхождение мозга
Происхождение мозга

Описаны принципы строения и физиологии мозга животных. На основе морфофункционального анализа реконструированы основные этапы эволюции нервной системы. Сформулированы причины, механизмы и условия появления нервных клеток, простых нервных сетей и нервных систем беспозвоночных. Представлена эволюционная теория переходных сред как основа для разработки нейробиологических моделей происхождения хордовых, первичноводных позвоночных, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Изложены причины возникновения нервных систем различных архетипов и их роль в определении стратегий поведения животных. Приведены примеры использования нейробиологических законов для реконструкции путей эволюции позвоночных и беспозвоночных животных, а также основные принципы адаптивной эволюции нервной системы и поведения.Монография предназначена для зоологов, психологов, студентов биологических специальностей и всех, кто интересуется проблемами эволюции нервной системы и поведения животных.

Сергей Вячеславович Савельев , Сергей Савельев

Биология, биофизика, биохимия / Зоология / Биология / Образование и наука
Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции
Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

В этой амбициозной книге Евгений Кунин освещает переплетение случайного и закономерного, лежащих в основе самой сути жизни. В попытке достичь более глубокого понимания взаимного влияния случайности и необходимости, двигающих вперед биологическую эволюцию, Кунин сводит воедино новые данные и концепции, намечая при этом дорогу, ведущую за пределы синтетической теории эво люции. Он интерпретирует эволюцию как стохастический процесс, основанный на заранее непредвиденных обстоятельствах, ограниченный необходимостью поддержки клеточной организации и направляемый процессом адаптации. Для поддержки своих выводов он объединяет между собой множество концептуальных идей: сравнительную геномику, проливающую свет на предковые формы; новое понимание шаблонов, способов и непредсказуемости процесса эволюции; достижения в изучении экспрессии генов, распространенности белков и других фенотипических молекулярных характеристик; применение методов статистической физики для изучения генов и геномов и новый взгляд на вероятность самопроизвольного появления жизни, порождаемый современной космологией.Логика случая демонстрирует, что то понимание эволюции, которое было выработано наукой XX века, является устаревшим и неполным, и обрисовывает фундаментально новый подход – вызывающий, иногда противоречивый, но всегда основанный на твердых научных знаниях.

Евгений Викторович Кунин

Биология / Образование и наука