Машина мышления. Заставь себя думать

Действие даже самого крохотного существа приводит к изменениям во всей Вселенной.

Никола Тесла

Два предмета дались мне в Военно-медицинской академии, прямо скажем, с боем — биохимия и биофизика. За оба я каким-то чудом получил на экзаменах «хорошо» и был этими четвёрками несказанно счастлив.

Звучит вроде бы незатейливо — биохимия, биофизика. Но если вникнуть — всё, что происходит в нашем организме, на самом деле происходит на микроуровне, который и описывается данными дисциплинами.

Конечно, мы привыкли думать, что сердце толкает кровь по сосудам, желудочно-кишечный тракт переваривает пищу, иммунная система борется с чужеродными агентами в нашем организме и т. д.

Но каким образом они это делают?

Все перечисленные процессы — это, метафорически выражаясь, вид из космоса на планету Земля. При этом там, на Земле, в реальности происходят совсем другие вещи — например, муравьи строят свои муравейники, а вы в своей квартире завариваете чай.

За каждым «простым» и «понятным» процессом, который мы наблюдаем в своем организме, стоят мириады сложнейших химических реакций и непосредственно физических процессов — от электрических импульсов до изменчивости структуры молекул под воздействием тех или иных факторов.

Вот и нейрон вовсе не так примитивен, как может показаться на первый взгляд. Выглядит он, конечно, как простой передатчик — получает информацию в одном месте и отправляет её куда-то по цепочке.

Но нет, на самом деле всё значительно сложнее, потому что каждый нейрон «думает» и использует для этого сложнейшую технологию…

Когда мы говорим, что нейрон имеет тысячи, а то и десятки тысяч сочленений с другими нейронами, это значит, что он должен уметь обрабатывать соответствующие объёмы информации. А это, я вам скажу, не фунт изюму!

Наш организм — это огромнейший химический завод с сотнями тысяч производственных линий, каждая из которых вызывает биофизические эффекты — то есть создаёт физику живой материи.

Поэтому, когда я сейчас должен буду максимально сжато рассказывать вам о том, что происходит с нейронами, когда они коммуницируют друг с другом, помните: это даже не верхушка айсберга, а так, наскальный рисунок в пещере древнего человека.

Вы можете сделать вид, что сразу с первого раза всё поняли, можете вообще пропустить этот фрагмент (я бы, честно говоря, так и сделал).

Если же эта тема вас и в самом деле заинтересует, вернее будет обратиться к специалистам, куда лучше понимающим эти удивительные и загадочные биохимиофизические явления, нежели ваш покорный слуга.

НЕЙРОНЫ РАЗГОВОРЫ РАЗГОВАРИВАЮТ

Начнём с общей схемы передачи сигнала в синапсе — галопом по европам это выглядит так (рис. 20).

Рис. 20. Передача сигнала в синапсе.

Что происходит в рамках одного взятого синапса, когда один нейрон передаёт информацию другому?

Осуществляется этот «разговор» за счёт нейромедиатора, который выстреливает из «говорящего» нейрона (пресинаптическая мембрана) в «слушающий» (постсинаптическая мембрана).

Долетев до «слушающего» нейрона, медиатор связывается на постсинаптической мембране со специализированным под данный нейромедиатор рецептором.

Будучи активизированным, данный рецептор на несколько миллисекунд открывает в этом нейроне натрий-калиевые каналы, через которые внутрь клетки самотёком устремляются ионы Na+.

Если нейромедиатора, оказавшегося в синаптической щели, поступило в клетку достаточно много, то ионы Na+ вызовут открытие в мембране дополнительных потенциал-зависимых натриевых каналов.

Это что-то вроде внутреннего процесса усиления импульса — в клетке окажется ещё больше ионов Na+, что, соответственно, приведёт к открытию следующих потенциал-зависимых натриевых каналов. Ну и так далее — по цепочке.

Помните, как муравьи распыляют свои феромоны по трассе в строгом соответствии с количеством оставшейся в условленном месте еды? Вот тут так же.

В результате заполнения внутреннего пространства клетки ионами Na+ положительный заряд внутри нейрона, принявшего сигнал, стремительно увеличивается, а снаружи — на поверхности его мембраны, — наоборот, относительно растёт отрицательный заряд.