Принято с позиций позитивизма, что в коре головного мозга находятся корковые анализаторы, которые представляют сложную морфологическую систему, но имеющие функциональное единство нейронов. Переработка информации в коре головного мозга происходит при постоянно протекающих биохимических процессах. Нервная система представляется сложной и гетерогенной организацией различных структурных элементов по сравнению с другими тканями человека.
Наряду с нейронами в нервной ткани большое значение имеют нейроглиальные клетки – астроциты, олигодендроциты, клетки эпендимы и микроглии, и вследствие морфо-функционального и метаболического взаимодействия обеспечивается в целом функциональная деятельность головного мозга. Система связей нейрон-нейроглии осуществляется через специфические образования – синапсы, обеспечивающие передачу и модуляцию сигнала с помощью химических, электрических и квантовых механизмов. Через синапсные системы осуществляются межнейрональные, нейромышечные и нейросекреторные контакты.
Функциональность нуклеиновых кислот клеток нервной системы характеризуется особенным разнообразием экспрессируемых уникальных генов, определяющих синтез большого числа нейроспецифических белков. Некоторые нейроспецифические белки вовлечены в процессы синаптической передачи, а также участвуют в формировании долговременной памяти.
Специфические липиды определяют сложность своеобразия мембран и миелина. Ганглиозиды, галактоцереброзиды, полифосфоинозитиды являются специфичными липидами, которые в других тканях обнаруживаются в ничтожных количествах.
Характерной особенностью нервной ткани является ее высокая интенсивность энергетического метаболизма, с высоким потреблением кислорода и глюкозы мозгом, обеспечивающие протекание специфических процессов, а именно, передача нервных импульсов, хранение и переработка поступающей информации, обеспечивающая интеграцию деятельности мозга. Глюкоза служит преимущественным субстратом окисления в нервной ткани, прежде всего, коры больших полушарий.
Имеет значение метаболизм аминокислот (дикарбоновые аминокислоты), которые выступают в роли нейромедиаторов или их непосредственных предшественников и участвуют в специфических альтернативных путях превращений ряда метаболитов (a-кетоглутарата, пирувата и др.), а также как регуляторные пептиды (нейропептиды) участвуют в синаптической передаче сигналов, или, как дистантные регуляторы, обеспечивают функции психосоматического уровня.
Для нервной ткани характерна отчетливая компартментализация метаболизма, а именно, пространственная разобщенность отдельных метаболических процессов в разных отделах головного мозга и субклеточных структурах нейрона, а именно в системе нейрон-нейроглия. Для метаболизма мозга характерна высокая степень автономии по отношению к другим областям организма.
Гематоэнцефалический барьер играет роль в обеспечении постоянной среды мозга, в поддержании ионного и осмотического баланса, в избирательном активном транспорте регуляторных веществ.
Перечисленные особенности биохимии нервной системы являются важнейшими, но не исчерпывающими (И. П. Ашмарин, 1996).
В настоящее время имеются исследования нейрохимических и молекулярных механизмов нейрологической памяти. Нейропсихологи стали «охотниками» за поиском фиксации следа памяти (энграммы). В процессе обучения, запоминания выявляются молекулярно-цитологические изменения в клетках центральной нервной системы, которые способны сохраняться от доли секунды до фиксации в течение всей жизни.
Нейрологическая память обладает сложной системной организацией и не имеет строгой локализации в определенных участках мозга. Энграммы фиксируются в мозге в виде изменений синаптического аппарата с проведением возбуждения по определенным нейронам.
Авторы отмечают, что при поражении гиппокампа миндалевидного комплекса и ядер средней линии таламуса могут наблюдаться нарушения выработки условных навыков и запоминания информации. Память относительно к поведенческим и психическим процессам представляется сложным процессом, касающимся организации целого мозга и при заинтересованности большого числа нейронов.
При этом надо иметь в виду, что нейрохимические перестройки затрагивают не только синаптический аппарат, но и изменяет деятельность самого нейрона.
Такие нейропептиды, как вазопрессин и фрагменты АКТГ, также стимулируют процессы, связанные с запоминанием и извлечением информации из памяти (Титов С. А., 1996).
Клинически когнитивные нарушения могут быть связаны с факторными изменениями со стороны нейротрансмиттерных систем, системного метаболизма и возраст-зависимого снижения памяти при доброкачественной старческой забывчивости, что послужило оптимизации процессов синаптической передачи при использовании нейротрансмиттерной терапии (Захаров В. В., 1996).