На рисунке цифрой 3 обозначен аксон дендрит нейрон синапс

В теле человека бессчетное количество клеток, каждая из которых имеет собственную функцию. Среди них самые загадочные – нейроны, отвечающие за любое совершаемое нами действие. Попробуем разобраться как работают нейроны и в чем их предназначение.

Что такое нейрон (нейронные связи)

В переводе с греческого нейрон, или как его еще называют неврон, означает «волокно», «нерв». Нейрон – это специфическая структура в нашем организме, которая отвечает за передачу внутри него любой информации, в быту называемая нервной клеткой.

Нейроны работают при помощи электрических сигналов и способствуют обработке мозгом поступающей информации для дальнейшей координации производимых телом действий.

Эти клетки являются составляющей частью нервной системы человека, предназначение которой состоит в том, чтобы собрать все сигналы, поступающие из вне или от собственного организма и принять решение о необходимости того или иного действия. Именно нейроны помогают справиться с такой задачей.

Каждый из нейронов имеет связь с огромным количеством таких же клеток, создаётся своеобразная «паутина», которая называется нейронной сетью. Посредством данной связи в организме передаются электрические и химические импульсы, приводящие всю нервную систему в состояние покоя либо, наоборот, возбуждения.

К примеру, человек столкнулся с неким значимым событием. Возникает электрохимический толчок (импульс) нейронов, приводящий к возбуждению неровной системы. У человека начинает чаще биться сердце, потеют руки или возникают другие физиологические реакции.

Мы рождаемся с заданным количеством нейронов, но связи между ними еще не сформированы. Нейронная сеть строится постепенно в результате поступающих из вне импульсов. Новые толчки формируют новые нейронные пути, именно по ним в течение жизни побежит аналогичная информация. Мозг воспринимает индивидуальный опыт каждого человека и реагирует на него. К примеру, ребенок, схватился за горячий утюг и отдернул руку. Так у него появилась новая нейронная связь.

Стабильная нейронная сеть выстраивается у ребенка уже к двум годам. Удивительно, но уже с этого возраста те клетки, которые не используются, начинают ослабевать. Но это никак не мешает развитию интеллекта. Наоборот, ребенок познает мир через уже устоявшиеся нейронные связи, а не анализирует бесцельно все вокруг.

Даже у такого малыша есть практический опыт, позволяющий отсекать ненужные действия и стремиться к полезным. Поэтому, например, так сложно отучить ребенка от груди — у него сформировалась крепкая нейронная связь между приложением к материнскому молоку и удовольствию, безопасности, спокойствию.

Познание нового опыта на протяжении всей жизни приводит к отмиранию ненужных нейронных связей и формированию новых и полезных. Этот процесс оптимизирует головной мозг наиболее эффективным для нас образом. Например, люди, проживающие в жарких странах, учатся жить в определенном климате, а северянам нужен совсем другой опыт для выживания.

Сколько нейронов в мозге

Нервные клетки в составе головного мозга занимают порядка 10 процентов, остальные 90 процентов это астроциты и глиальные клетки, но их задача заключается лишь в обслуживании нейронов.

Подсчитать «вручную» численность клеток в головном мозге также сложно, как узнать количество звезд на небе.

Тем не менее ученые придумали сразу несколько способов для определения количества нейронов у человека:

• Рассчитывается число нервных клеток на небольшой части мозга, а затем, количество умножается пропорционально полному объему. Исследователи исходят из постулата о том, что нейроны равномерно распределены в нашем мозге.
• Происходит растворение всех мозговых клеток. В результате получается жидкость, в составе которой можно увидеть клеточные ядра. Их можно посчитать. При этом служебные клетки, о которых мы сказали выше, не учитываются.

В результате описанных экспериментов установлено, что число нейронов в головном мозге человека — 85 миллиардов единиц. Ранее, на протяжении многих веков считалось, что нервных клеток больше, порядка 100 миллиардов.

Строение нейрона

На рисунке приведено строение нейрона. Он состоит из основного тела и ядра. От клеточного тела идет ответвление многочисленных волокон, которые именуются дендритами.

Мощные и длинные дендриты называются аксонами, которые в действительности намного длиннее, чем на картинке. Их протяженность варьируется от нескольких миллиметров до более метра.

Аксоны играют ведущую роль в передаче информации между нейронами и обеспечивают работу всей нервной системы.

Место соединения дендрита (аксона) с другим нейроном называется синапсом. Дендриты при наличии раздражителей могут разрастись настолько сильно, что станут улавливать импульсы от других клеток, что приводит к образованию новых синаптических связей.

Синаптические связи играют существенную роль в формировании личности человека. Так, личность с устоявшимся позитивным опытом будет смотреть на жизнь с любовью и надеждой, человек, у которого нейронные связи с негативным зарядом, станет со временем пессимистом.

Виды нейронов и нейронных связей

Нейроны можно обнаружить в различных органах человека, а не исключительно в головном мозге. Большое их количество расположено в рецепторах (глаза, уши, язык, пальцы рук – органы чувств). Совокупность нервных клеток, которые пронизывают наш организм составляет основу периферической нервной системы. Выделим основные виды нейронов.

Вид нейронной клетки	За что отвечает
Аффекторные	Являются переносчиками информации от органов чувств в головной мозг. У этого вида нейронов самые длинные аксоны. Импульс из вне поступает по аксонам строго в определенный участок головного мозга, звук — в слуховой «отсек», запах – в «обонятельный» и т.д.
Промежуточные	Промежуточные нервные клетки обрабатывают сведения, поступившие от аффекторных нейронов и передают ее периферическим органам и мышцам.
Эффекторные	На заключительном этапе в дело вступают эфференты, которые доводят команду промежуточных нейронов до мышц и других органов тела.

Слаженная работа нейронов трех типов выглядит так: человек «слышит» запах шашлыка, нейрон передает информацию в соответствующий раздел мозга, мозг передает сигнал желудку, который выделяет желудочный сок, человек принимает решение «хочу есть» и бежит покупать шашлык. Упрощенно так это действует.

Самыми загадочными являются промежуточные нейроны. С одной стороны, их работа обуславливает наличие рефлекса: дотронулся до электричества – отдернул руку, полетела пыль –зажмурился. Однако, пока не объяснимо как обмен между волокнами рождает идеи, образы, мысли?

Единственное, что установили ученые, это тот факт, что любой вид мыслительной деятельности (чтение книг, рисование, решение математических задач) сопровождается особой активностью (вспышкой) нервных клеток определенного участка головного мозга.

Есть особая разновидность нейронов, которые именуются зеркальными. Их особенность заключается в том, что они не только приходят в возбуждение от внешних сигналов, но и начинают «шевелиться», наблюдая за действиями своих собратьев – других нейронов.

Функции нейронов

Без нейронов невозможна работа организма человека. Мы увидели, что эти наноклетки отвечают буквально за каждое наше движение, любой поступок. Выполняемые ими функции до настоящего времени в полной мере не изучены и не определены.

Существует несколько классификаций функций нейронов. Мы остановимся на общепринятой в научном мире.

Функция распространения информации

Данная функция:

• является основной;
• изучена лучше остальных.

Суть ее в том, что нейронами обрабатываются и переносятся в головной мозг все импульсы, которые поступают из окружающего мира или собственного тела. Далее происходит их обработка, подобно тому, как работает поисковик в браузере.

По результатам сканирования сведений из вне, головной мозг в форме обратной связи передает обработанную информацию к органам чувств или мышцам.

Мы не подозреваем, что в нашем теле происходит ежесекундная доставка и переработка информации, не только в голове и на уровне периферической нервной системы.

До настоящего времени создать искусственный интеллект, который бы приблизился к работе нейронных сетей человека, не удалось. У каждого из 85 миллиардов нейронов имеется, как минимум, 10 тысяч обусловленных опытом связей, и все они работают на передачу и обработку информации.

Функция аккумуляции знаний (сохранения опыта)

Человек обладает памятью, возможностью понимать суть вещей, явлений и действий, которые он единожды или многократно повторял. За формирование памяти отвечают именно нейронные клетки, точнее нейротрансмиттеры, связующие звенья между соседними нейронами.

Таким образом, за память отвечает не какая-то отдельная часть мозга, а маленькие белковые мостики между клетками. Человек может потерять память, когда произошло крушение этих нервных связей.

Функция интеграции

Данная функция позволяет взаимодействовать между собой отдельным долям головного мозга. Как мы уже сказали, сигналы от разных органов чувств поступают в разные отделы мозга.

Нейроны посредством «вспышек» активности передают и принимают импульсы в разных частях мозга. Так происходит процесс появления мыслей, эмоций и чувств. Чем больше таких разноплановых связей, тем эффективнее человек мыслит. Если человек способен к размышлениям и аналитике в определенном направлении, то он будет хорошо соображать и в другом вопросе.

Функция производства белков

Нейроны – настолько полезные клетки, что не ограничиваются только передаточными функциями. Нервные клетки вырабатывают необходимые для жизни человека белки. Опять же ключевую роль в производстве белков имеют нейротрансмиттеры, которые отвечают за память.

Всего в невронах индуцируется порядка 80 белков, вот основные из них, влияющие на самочувствие человека:

• Серотонин – вещество, вызывающее радость и удовольствие.
• Допамин – ведущий источник бодрости и счастья для человека. Активизирует физическую активность, помогает проснуться, переизбыток может привести к состоянию эйфории.
• Норадреналин – это «плохой» гормон, вызывающий приступы ярости и гнева. Наряду с кортизолом его называют гормоном стресса.
• Глутамат – вещество, отвечающие за хранение памяти.

Прекращение выработки белков или их выпуск в недостаточном количестве способны привести к тяжелым заболеваниям.

Восстанавливаются ли нервные клетки

При нормальном состоянии организма нейроны могут жить и функционировать очень долго. К сожалению, случается так, что они начинают массово погибать. Причин разрушения нервных волокон может быть много, но до конца механизм их деструкции не изучен.

Установлено, что нервные клетки погибают из-за гипоксии (кислородное голодание). Нейронные сети рушатся при отдельных травмах головного мозга, человек теряет память или утрачивает способность к хранению информации. В этом случае сами нейроны сохранены, но теряется их передаточная функция.

Отсутствие допамина ведет к развитию болезни Паркинсона, а его переизбыток является причиной шизофрении. Почему прекращается выработка белка не известно, спусковой механизм не выявлен.

Гибель нервных клеток происходит при алкоголизации личности. Алкоголик со временем может совершенно деградировать и утратить вкус к жизни.

Формирование нервных клеток происходит при рождении. Долгое время ученые полагали, что со временем нейроны отмирают. Поэтому с возрастом человек утрачивает способность накапливать информацию, хуже соображает. Нарушение функции по выработке допамина и серотонина связывается с наличием практически у всех пожилых людей депрессивных состояний.

Гибель нейронов, действительно неизбежна, в год исчезает примерно 1 процент от их количества. Но есть и хорошие новости. Последние исследования показали, что в коре головного мозга есть особенный участок, именуемый гипокаммом. Именно в нем генерируются новые чистые нейроны. Подсчитано примерное количество генерируемых ежедневно нервных клеток – 1400.

В науке обозначилось новое понятие «нейропластичность», обозначающее возможность мозга регенерироваться и перестраиваться. Но есть одна тонкость: новые нейроны еще не имеют никакого опыта и наработанных связей. Поэтому с возрастом или после заболевания мозг нужно тренировать, как и все иные мышцы тела: получать новые знания, анализировать происходящие события и явления.

Подобно тому, как мы усиливаем бицепс при помощи гантели, активизировать процесс включения новых нервных клеток можно следующими способами:

• изучение новых сфер знаний, которые ранее были не нужны или не интересны. К примеру, математику можно начать изучать живопись, а юристу – основы физики.
• через постановку сложных задач и поиск их решения;
• составлением планов деятельности, которые включают в себя множество исходных данных.

Механизм возрождения прост. У нас имеются совершенно не задействованные новые клетки, которые нужно заставить работать, а сделать это можно лишь путем постановки новых задач и изучения неизвестных предметных сфер.

Спрятать пояснение

Источник: ГИА по биологии 31.05.2013. Основная волна. Урал. Вариант 1305.

Нервная система. Проверочная работа в формате ОГЭ

1 вариант

1. Что отсутствует
в изображённой схеме рефлекторной дуги?

 1) вставочный нейрон  2)
чувствительный нейрон

3) рабочий орган        4) двигательный нейрон

2. Как называется изображённая на ри­сун­ке клетка?

 1) мышечной  2) кровеносной  3) выделительной  4) нервной

3.Какой цифрой на рисунке обозначен аксон?

4. Какую из перечисленных функций не выполняет спинной мозг?

 1) проведение импульсов от головного мозга к скелетной
мускулатуре

2) осуществление простейших двигательных рефлексов

3) проведение импульсов от скелетной мускулатуры к головному мозгу

4) управление произвольными движениями скелетных мышц

5. Какой элемент соматической рефлекторной дуги полностью расположен
в спинном мозге?

 1) двигательный нейрон  2) вставочный нейрон  3) рецептор  
4) рабочий орган

6. Расстройство деятельности вегетативной нервной системы у человека
приводит к

 1) воспалительным процессам в органах дыхания

2) нарушению согласованной работы внутренних органов

3) нарушению режима питания

4) избыточному синтезу витаминов

7. Нервные импульсы от рецепторов в центральную нервную систему
проводят

1) чувствительные и
двигательные нейроны

2) вставочные и
двигательные нейроны

3) двигательные нейроны     
4) чувствительные нейроны

8. Как на­зы­ва­ет­ся нейрон, про­во­дя­щий сиг­нал от цен­траль­ной
нерв­ной си­сте­мы к мышцам?

1) чувствительный   2)
двигательный

3) вставочный          4)
сенсорный

9. Чем об­ра­зо­ва­но серое ве­ще­ство спин­но­го мозга?

 1) те­ла­ми ней­ро­нов и их дендритами    2) ак­со­на­ми
нейронов

3) со­кра­ти­тель­ны­ми волокнами             4) со­еди­ни­тель­ной
тканью

10. Корой головного мозга у человека контролируется

1) чихание            2)
ходьба                3) моргание             4) кашель

11.Чем образовано серое вещество спинного мозга?

1) аксонами нейронов                        
2) телами нейронов и их дендритами

3) сократительными
волокнами        4) соединительной тканью

12. Спинномозговые нервы в нервной системе человека относятся к её

1) центральному
отделу                              2) подкорковым ядрам

3) периферическому
отделу                        4) коре больших полушарий

13. В продолговатом мозгу находится нервный центр

1) координации спинной
мускулатуры         2) кожно-мышечного чувства

3) сосудодвигательный                                  
4) слуха

14. Корой головного мозга у человека контролируется

1) чихание            2)
ходьба                3) моргание             4) кашель

15. Дугу спинномозгового ре­флек­са составляют

1) ре­цеп­тор — ис­пол­ни­тель­ный
ней­рон — вста­воч­ный ней­рон — чув­стви­тель­ный ней­рон — мышца

2) мышца — ре­цеп­тор —
чув­стви­тель­ный ней­рон — ис­пол­ни­тель­ный ней­рон — вста­воч­ный нейрон

3) ре­цеп­тор — чув­стви­тель­ный
ней­рон — вста­воч­ный ней­рон — ис­пол­ни­тель­ный ней­рон — мышца

4) мышца — чув­стви­тель­ный
ней­рон — ре­цеп­тор — вста­воч­ный ней­рон — ис­пол­ни­тель­ный нейрон

16. Проводниковая
функция спинного мозга осуществляется

1)
системой защитных оболочек

2)
серым веществом

3)
спинномозговой жидкостью

4)
белым веществом

17. Какие структуры относят к центральной нервной системе человека?
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.

1) кора больших
полушарий       2) мозжечок       3) двигательные нервы

4) чувствительные нервы    
5) продолговатый мозг       6) нервные узлы

18.Назовите
отделы спинного мозга, обозначенные римскими цифрами

19. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Внутреннее
стро6ение спинного мозга». Запишите цифры, под которыми они указаны.

1
– позвоночный канал;

2
– спинномозговой нерв;

3
– передний корешок спинномозгового нерва;

4
– позвоночный нервный узел;

 5
– задний корешок спинномозгового нерва;

6
– серое вещество («бабочка»);

7
– белое вещество;

8
– передняя срединная борозда.

20. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение

 головного мозга». Запишите  цифры, под которыми они указаны.

Строение головного мозга

1) лобная доля

2) мозжечок

3) спинной мозг

4) затылочная доля

5) теменная доля

6) височная доля

Нервная система. Проверочная работа в формате ОГЭ

2 вариант

1. В
составе какой ткани можно наблюдать изображённую на рисунке клетку?

  1)   нервной       
2)   проводящей        3)   соединительной         4)   основной      

2.Основой
какой си­сте­мы является изображённая на ри­сун­ке клетка?

1) мышечной  2) кровеносной   3)
выделительной   4) нервной

3.Какой
цифрой на рисунке обозначен дендрит?

4. Нервные
импульсы поступают непосредственно к железам по

 1) аксонам двигательных
нейронов  2) аксонам вставочных нейронов

3) серому веществу спинного
мозга  4) белому веществу спинного мозга

5.Чем
образовано серое вещество спинного мозга?

 1) аксонами нейронов    2)
телами нейронов и их дендритами

3) сократительными волокнами     
4) соединительной тканью

6.Проводниковая
функция спинного мозга осуществляется

1) системой защитных оболочек        
2) серым веществом

3) спинномозговой жидкостью          
4) белым веществом

7.Спинномозговые
нервы в нервной системе человека относятся к её

 1) центральному отделу           
2) подкорковым ядрам

3) периферическому отделу     
4) коре больших полушарий

8.Соматическая
нервная система контролирует деятельность

 1) внутренних органов        
2) скелетной мускулатуры

3) эндокринной системы      4)
сосудистой системы

9.Нервные
узлы в нерв­ной си­сте­ме че­ло­ве­ка от­но­сят к её

 1) пе­ри­фе­ри­че­ско­му
отделу                2) цен­траль­но­му отделу

3) коре боль­ших полушарий               
4) под­кор­ко­вым ядрам

10.Как на­зы­ва­ет­ся
нейрон, про­во­дя­щий сиг­нал от ре­цеп­то­ров к цен­траль­ной нерв­ной
системе?

 1) чувствительный   2) двигательный   3) вставочный   4)
моторный

11.Рефлекторная дуга на­чи­на­ет­ся с

 1) вста­воч­но­го ней­ро­на  2) ра­бо­че­го ор­га­на 3)
рецептора   4) ис­пол­ни­тель­но­го нейрона

12 В продолговатом мозге находится нервный центр регуляции

1) кожного чувства    2)
глотания

3) зрения                   
4) координации произвольных движений

14. Деятельность каких органов регулирует
вегетативная нервная система человека?

1) мышц верхних и нижних
конечностей    2) сердца и кровеносных сосудов

3) органов пищеварения                          
 4) мимических мышц

5) почек и мочевого
пузыря                      6) диафрагмы и межрёберных мышц

15. К периферической нервной системе относят:

1) мост    2)
мозжечок   3) нервные узлы  4) спинной мозг

5) чувствительные
нервы   6) двигательные нервы

16. В какой доле
коры головного мозга расположены центры, контролирующие произвольные движения?

 1) лобной          2) височной           3) затылочной        4)
теменной

17. В нервной
системе человека вставочные нейроны передают нервные импульсы

1) с двигательного
нейрона в головной мозг

2) от рабочего органа в
спинной мозг

3) от спинного мозга в
головной мозг

4) от чувствительных
нейронов к рабочим органам

5) от чувствительных
нейронов к двигательным нейронам

6) из головного мозга к
двигательным нейронам

18.  Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение
рефлекторной дуги». Запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

             

 1. рецептор     

2. тело чувствительного нейрона в переднем корешке спинного мозга

3. серое вещество спинного мозга

4. двигательный нейрон в заднем корешке спинного мозга

5. тело двигательного нейрона      6. тело вставочного нейрона

19. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение
головного мозга человека». Запишите  цифры, под которыми они указаны.

1. промежуточный мозг  2.
продолговатый мозг   3. средний мозг

4. мост  5. большие
полушария   6. мозжечок

20. Какой
участок мозга повреждён у собаки, походка которой изображена на рисунке?

1) спинной

2) гипоталамус

3) промежуточный

4) мозжечок