Научное мировоззрение изменит вашу жизнь. Почему мы изучаем Вселенную и как это помогает нам понять самих себя?

Тетраэтиламмоний (ТЭА) – другое интересное вещество. Работает как пробка к калиевому каналу, причем в природе не встречается – его придумали химики. Вспомним, ПД длится примерно 1 мс. Половина миллисекунды на восходящую фазу, половина на нисходящую. ТЭА удлиняет нисходящую фазу, и теперь она длится 50 мс вместо 0,5 мс. Нейрон вернется к потенциалу покоя, так как у него остаются открытыми другие калиевые каналы, неэлектрозависимые, открытые всегда. К сожалению, их примерно в 100 раз меньше, чем электрозависимых, поэтому придется ждать возвращения нейрона к готовому состоянию. Благодаря такой особенности ТЭА используют для глубокого наркоза, поскольку удлинения ПД достаточно, чтобы лишить человека сознания, но недостаточно, чтобы убить.

Чудесные ощущения при посещении зубного врача подарит вам новокаин. Как комарик укусит, обещает врач, только вводит он в ваше тело вещества, никак с комаром не связанные. Новокаин действует так: он приклеивается к большой створке натриевого канала и не дает ей раскрыться после захлопывания. В результате часть нервного волокна просто не проводит ПД – возникает анестезия. Напомню, что анестезия бывает местной и общей. Местная анестезия подарит вам потерю чувствительности в локальной зоне, общая анестезия же называется наркозом и полностью выключит сознание. Фраза «общий наркоз» – это масло масляное, поскольку наркоз уже есть «общая анестезия» и местным не бывает. Кстати, когда врач-стоматолог делает вам анестезию, в шприце помимо новокаина обычно находятся и сосудосуживающие препараты, чтобы новокаин далеко не растекался по вашей голове.

Красивые разноцветные амфибии Южной Америки, лягушки-листолазы, содержат в себе батрахотоксин. Сами они его не вырабатывают, но едят жуков, которые содержат молекулу – предшественник батрахотоксина, то есть лягушка рождается неядовитой. Как и у рыбы фугу, именно ее диета позволяет накапливать яд. Токсин работает с точностью до наоборот, нежели новокаин, – он прикрепляется к большой створке натриевого канала и не дает ей закрыться. В результате бесконтрольного проникновения натрия в клетку батарейка нейрона быстро разряжается, и он теряет способность проводить сигнал. У животного, по неосторожности или незнанию касавшегося листолаза, сперва развивается судорога, а потом паралич. Этих лягушек используют испокон веков местные племена для охоты за разнообразной живностью. Если встретите подобную лягушку в джунглях Амазонки, можете делать что угодно, только не трогайте ее. Касание кожи симпатичной лягушки, особенно в брачный период, может быть смертельно.

Мы разобрали, как работают наши нейроны на базовом уровне. Их количество и многообразие связей друг с другом создают как невообразимо сложную структуру, так и невероятно прекрасную. Но работа нашего мозга сводится не только к перекачиванию в разные места ионов, то есть к электрическому току. Между нейронами существует причудливая связь, обусловливающая химию мозга.

Химия мозга

Между нейронами сигнал передается не в виде электричества. Иначе этот процесс сложно было бы контролировать, и любая информация разлетелась бы по всему мозгу бесконтрольно. Между нейронами есть специальная структура, называемая синапс. В синапсе происходит передача сигналов между нейронами с помощью специальных молекул – медиаторов. Или нейромедиаторов, как угодно. Это знакомые всем серотонин, дофамин, ацетилхолин, эндорфин и прочие.

У разных нейронов разные медиаторы. С помощью них можно усилить сигнал, ослабить или же полностью заблокировать. На их работе основывается вся итоговая работа мозга: поведение, эмоции, потребности, зависимости. На этих молекулах (а точнее, похожих на них) основываются действия большинства наркотиков. Героин, кокаин, амфетамины, каннабиноиды, никотин, кофеин, алкоголь – они все воздействуют на наш мозг именно на уровне медиаторов.

Строение синапса

Синапс состоит из трех главных частей: аксона, передающего сигнал, дендрита, принимающего сигнал, и пространства между ними. Внутри кончика аксона копятся медиаторы, готовясь к высадке. Когда приходит сигнал, они, упакованные в пузырьки, двигаются в сторону пресинаптической мембраны. Мембрана пузырька сливается с внешней мембраной клетки, и медиаторы выходят в межнейронное пространство, называемое «синаптическая щель». Там медиаторы садятся на структуры постсинаптической мембраны, называемые рецепторами. Узнавание рецептором медиатора происходит по механизму «ключ – замок».

Взаимодействие медиатора и рецептора по механизму «ключ – замок»