Нервные клетки
Нервные клетки принадлежат к числу самых сложных клеток с наиболее узкой специализацией. Их функция, прочно связанная с их совершенно особенной и весьма асимметричной формой (здесь говорят, что клетка поляризована, поскольку ее полюса очень сильно различаются), практически исключает способность к делению. По крайней мере, распространено такое мнение. Как мы уже говорили, когда нейроны в результате внутренних нарушений или неверных внешних сигналов пытаются запустить неправильную программу и все же вступить в клеточное деление, это оказывается несовместимо с остальными их качествами. Именно по этой причине они гибнут. Поскольку это происходит при нейродегенеративных заболеваниях, ученые предположили, что клетки предпринимают попытку деления, чтобы таким образом все же обеспечить регенерацию. Верно ли это, неизвестно. Точно можно сказать одно: нет никаких признаков того, что нейроны могут успешно делиться. А мозг не регенерирует (или почти не регенерирует).
Нервные клетки специализируются на обработке информации. Они принимают сигналы и передают их дальше, и сумма входящих сигналов, а также их распределение во времени, определяет, окажет ли нейрон возбуждающее (или, в зависимости от его типа, тормозящее) действие на другие, следующие в цепочке нервные клетки. Этим они немного похожи на электродетали, которые производит человек, такие как реле или транзистор. Мозг состоит из миллиардов нейронов, организованных в сложнейшую сеть. Пока что мы пытаемся выяснить, какие закономерности действуют в этих сетях, и понимаем их лишь частично. Они образуют небольшие схемы и функциональные единицы, которые соединяются в более крупные модули и системы. Из них, в свою очередь, формируются центры и области, а те уже составляют часть вышестоящих функциональных систем и более крупных анатомических мозговых структур. К таким системам, например, относятся сенсорная система, направленная на обработку информации от органов чувств, или моторная система, которая инициирует движения и управляет ими. Примеры более крупных анатомических мозговых структур – это кора головного мозга, ствол мозга, мозжечок, спинной мозг и так далее.
По словам «модули», «системы», «центры» и «области» уже можно понять, какую беспомощность ощущали исследователи, когда им нужно было установить иерархию функциональных и структурных терминов. Сегодня мы уже не так беспомощны, и ученые предпринимают многочисленные попытки соединить собранную информацию на компьютере, чтобы смоделировать участок новой коры головного мозга во всей его сложности. Эта затея остается большой авантюрой, и совершенно непонятно, сможет ли она когда-нибудь увенчаться успехом.
Невероятная сложность мозга, вообще говоря, по-прежнему должна внушать смирение. Даже его минимальная функциональная структурная единица, а именно нервная клетка, для нас все еще чрезмерно сложна. То, каким образом нейроны выполняют свои задачи и как из их согласованного взаимодействия получаются, с одной стороны, структурные, а с другой – функциональные схемы, модули, системы и все прочие сети (и почему это возможно), до сих пор во многом непонятно.
Отношения между клетками в гиппокампе, а значит, и зернистыми клетками зубчатой извилины, которые демонстрируют нейрогенез взрослых, еще относительно просты. Гиппокамп – «древняя» мозговая структура: в эволюции он возник сравнительно рано, прежде всего до неокортекса. Гиппокамп тоже составляет часть коры, но это «архи»-кортекс – старая кора с ее относительно простым строением: она состоит всего из трех клеточных слоев, тогда как неокортекс состоит из шести.
Зернистые клетки – это очень однородная группа нейронов с упорядоченными входами и выходами. Подробности мы обсудим в следующей главе. Но это тоже полноценные нервные клетки со всем причитающимся. Особенными их делает то, что организм способен образовывать новые клетки этого типа. А это невозможно без стволовых клеток.