Практически все животные имеют нервную систему — сложную сеть, которая проводит по организму и обрабатывает информацию, подобно электрическому коммутатору. Человеческая нервная система является наиболее продвинутой из известных науке. Человек — это пока единственный известный вид, который может говорить, имеет письменность и в состоянии строить сложные механизмы.
Работа нервной системы
Нервная система пронизывает все ткани и органы, связывая все части тела с главным контрольным центром — головным мозгом. В связи с тем, что мозг способен обрабатывать сотни тысяч сообщений в секунду его называют наиболее сложным суперкомпьютером.
Сообщения, которые передают информацию из внешнего мира, а также от различных органов поступают к мозгу и уходят от него в виде электрических импульсов. Данные сигналы следуют по путям, которые называют нервами.
Центральная нервная система
- Контрольный центр всей нервной системы — головной мозг. Им контролируются все осознанные и некоторые неосознанные действия;
- Пучок нервов, имеющий большую продолжительность, соединяющий периферическую нервную систему с головным мозгом — спинной мозг.
Периферическая нервная система
- Отходящие от спинного мозга 31 парных спинномозговых нервов, каждая пара из которых осуществляет обслуживание особой части тела, а также нервные волокна, проходящие от головного и спинного мозга;
- Нервы периферические — проходят в конечностях и органах тела. Осуществляют обмен информации между спинным и головным мозгом.
Перемещение нервных сигналов можно сравнить с двусторонним транспортным движением. Получая информацию, головной мозг способен отправлять ответный сигнал обратно в организм.
Простой пример: при переходе улицы с автомобильным движением глаза, зафиксировав машину, представляющую потенциальную опасность направляют сообщение в мозг. Мозг обрабатывает информацию и посылает сигнал, который заставляет человека вернуться в безопасное место.
Интересный факт: на всю процедуру обмена сигналами уходит меньше одной секунды. Примерная скорость электрических импульсов, проходящих по нервам составляет больше 100 м/сек.
Центр управления
Головной и спинной мозг находятся в центре нервной системы. Из них состоит ЦНС — центральная нервная система, контролирующая львиную долю действий человеческого организма. Все эти жизненно важные органы надежно защищены позвоночником и черепом.
Спинной мозг имеет связь с ПНС — периферической нервной системой. ПНС идет в остальные части организма и несет ответственность за сбор сигналов от органов чувств, а также передачу двигательных сигналов между частями тела и ЦНС.
Нейропластичность и синаптическая передача
Связь между отдельными нейронами осуществляется в синапсах — узкоспециализированных зонах контакта. Здесь электрический потенциал действия преобразуется в химический сигнал за счет выброса нейромедиаторов: дофамина, серотонина или гамма-аминомасляной кислоты. Задумывались ли вы, как формируются новые привычки? Это результат нейропластичности — способности мозга физически изменять структуру нейронных сетей в ответ на новый опыт.
Скорость трансляции возбуждения напрямую зависит от целостности миелиновой оболочки. В миелинизированных волокнах импульс не течет непрерывно, а совершает скачки между перехватами Ранвье, что кратно ускоряет реакцию организма на внешние раздражители.
Вегетативный баланс и гомеостаз
Помимо осознанных движений, нервная система управляет висцеральными процессами через вегетативный отдел. Симпатическая часть отвечает за мобилизацию ресурсов «бей или беги», мгновенно расширяя зрачки и учащая сердцебиение. Парасимпатика, напротив, доминирует в состоянии покоя, активируя анаболические процессы и пищеварение. Насколько эффективно ваш организм переключается между этими режимами после рабочего стресса?
- Ацетилхолин — ключевой медиатор, обеспечивающий передачу сигналов в нервно-мышечных синапсах и парасимпатических узлах;
- Блуждающий нерв — крупнейший нерв вегетатики, координирующий работу сердца, легких и кишечника;
- Рефлекторная дуга — кратчайший путь импульса от рецептора к исполнительному органу, минуя кору больших полушарий для экономии времени.
Защитные барьеры и метаболизм нейронов
Нервная ткань — самый энергозатратный потребитель в теле, забирающий до 20% всей глюкозы и кислорода. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) выступает в роли строгого таможенного контроля, пропуская нутриенты и блокируя токсины или вирусы. Однако при хроническом дефиците сна и нутриентов проницаемость ГЭБ меняется, что ведет к когнитивному снижению.
Интересно, что количество глиальных клеток, окружающих нейроны, в несколько раз превышает число самих нервных клеток. Глия выполняет опорную, трофическую и защитную функции, буквально «вычищая» продукты метаболизма во время глубокой фазы сна.
