Любой орган, каждая живая ткань отечественного тела может трудиться какой-то ограниченный период времени. Вы сами неоднократно испытывали это на себе: по окончании какой-нибудь тяжелой физической работы мускулы вашего тела утомляются. Ученых заинтересовал таковой вопрос: может ли утомляться нерв, в то время, когда он проводит нервные импульсы? Русский физиолог Н. Е. Введенский еще в конце XIX в. доказал, что нерв фактически неутомим. Опыт, поставленный Введенским, был относительно несложен. Он забрал мышцу лягушки с подходящим к ней нервом и вблизи от мускулы охлаждал его, а время от времени отравлял некоторыми веществами (эфиром, хлороформом). От этого импульсы не могли пройти по нерву к мышце. После этого нерв раздражался электрическим током в течение 12 часов. Казалось, что за такое продолжительное время нерв истощится. Но стоило снять преграду на пути импульсов к мышце, как мышца сократилась. Значит, нерв за 12 часов постоянной работы совсем не утомился и сохранил свойство возбуждаться и проводить импульсы.
У нерва выяснилось довольно много превосходных особенностей. Любой нерв складывается из многих сотен волокон. Он напоминает кабель с многими проводами. Как в кабеле любой провод несет собственный ток, так и каждое волокно нерва проводит нервные импульсы изолированно. Это свойство разрешает весьма тонко регулировать работу мышц тела, поскольку каждое волоконце нерва оканчивается на определенной мышце либо потом на части мускулы.
Каждую 60 секунд на нас обрушивается масса раздражителей. Нервная совокупность перерабатывает их и заставляет нас выполнять те либо иные действия.
У нерва имеется и такая ответственная изюминка: в случае, если злить его одиночным ударом электрического тока, то он ответит одиночным импульсом; при увеличении частоты ударов тока нерв послушно следует за этими раздражениями. Попытаемся злить нерв током до 500 колебаний в секунду — ответы нерва еще послушно следуют за отечественными раздражениями. Но в случае, если повысить частоту тока до 600—700 ударов в секунду, то нерв внезапно быстро поменяет собственный поведение. Он ответит все теми же пятьюстами импульсами в секунду.
Отчего же нерв прекратил нас слушаться? Ответив на раздражение, он в течение весьма маленького времени теряет свойство к возбуждению, поскольку ему нужно время для восстановления возбудимости. До тех пор пока частота импульсов не весьма громадна, нерв успевает восстанавливать собственную возбудимость. Но в случае, если импульсы следуют чересчур довольно часто, то часть из них попадает на невозбудимый нерв, что сейчас не ответит на очередное раздражение. Исходя из этого у нерва имеется определенный предел, по окончании которого он перестает следовать за частотой раздражений.
Что же происходит с нервным импульсом, в то время, когда он по волокну добежит до второй нервной клетки? В случае, если разглядывать в микроскоп место соприкосновения клетки и подходящего к ней волокна, то возможно заметить, что нерв-волокно имеет на финише утолщение — пуговку; она прилегает к телу клетки. Это место соприкосновения британский ученый И. Шеррингтон назвал «синапсом», что по-гречески значит соединение. Исследователи увидели, что стоит нервному импульсу дойти до синапса, как наступает задержка, маленькая остановка в распространении импульса. Это и ясно, поскольку подходящее волокно лишь соприкасается с клеткой, а не переходит в нее непрерывно. Переход импульса в местах контактов — сложный и во многом таинственный процесс. В синапсах происходит интенсивный обмен веществ, который связан с выделением особенных веществ, каковые мелкими капельками просачиваются из синаптической пуговки в тело клетки. Данный процесс исследователи смогли разглядеть лишь сравнительно не так давно, посредством электронного микроскопа. Но, также химического метода передачи импульса, вероятен и второй, чисто физический — при помощи биотоков.
Нервные импульсы по нервам приходят в центральную нервную совокупность, т. е. в широкое скопление клеток, от которых берут начало и к каким идут нервы.
Нервные центры скоро утомляются, в это же время как нерв практически неутомим. Нервные центры изменяют частоту поступающих раздражений и на одиночное раздражение отвечают целой серией волн возбуждения, а нерв послушно воспроизводит частоту нанесенного раздражения. Все эти свойства нервных центров обусловлены необычайной сложностью их устройства. Нервные центры выстроены из клеток, каковые связаны между собой определенными совокупностями отростков и образуют сложные многоступенчатые механизмы для переработки нервных импульсов.
Где же появляется нервный импульс? В теле нервной клетки.
Дело в том, что нервное волокно, дойдя до нервного центра, оканчивается в большинстве случаев не на одной, а сходу на нескольких клетках, лежащих в спинном мозге. Эти клетки со своей стороны отправляют вверх к головному мозгу волокна, каковые кроме этого оканчиваются на еще большем количестве клеток. Исходя из этого нервный импульс обязан пройти через много переключений, перед тем как он доберется до конечного пункта — коры головного мозга, и из этого начнется уже второй путь, вниз к аккуратным устройствам — мышцам либо железам. Данный многоступенчатый путь напоминает каскады усиления в радиоприемнике, где принятое антенной не сильный электромагнитное колебание улучшается целой цепью радиоламп, форма и частота колебаний преобразуются, и в итоге мы слышим голос диктора либо музыку. Как мы знаем, что главный трудящийся элемент радиоприемника либо телевизора — электронная лампа. Она регулирует силу и частоту электрического тока. Нервные клетки по собственному действию подобны электронным лампам. Но в случае, если самые сложные электронные устройства имеют десятки тысяч электронных ламп, то количество нервных клеток исчисляется десятками миллиардов. Как же сложна биоэлектрическая активность нервной совокупности, в то время, когда каждую долю секунды происходят разряды огромного количества нервных клеток! Эти разряды возможно записать на особенных устройствах и взять суммарную кривую. Всякие трансформации в деятельности нервной совокупности непременно отразятся на данной кривой. Исходя из этого запись биотоков мозга стали использовать не только для изучения нервных процессов, но и для правильного определения больных процессов в мозге.
Уже пара поколений ученых исследуют происходящие в нервной совокупности биоэлектрические процессы. Пионерами в изучении нервных процессов были И. М. Сеченов, Н. Е. Введенский, А. А. Ухтомский, В. Я. Данилевский. Посредством самых несложных устройств они делали превосходные открытия. Введенский, к примеру, применял простой телефонный аппарат для превращений электрических колебаний нерва в звуковые и таким методом «подслушивал» нервные процессы. Лишь в начале XX в. были изобретены разного типа осциллографы — устройства, разрешающие улавливать разряды от отдельных клеток а также от частей клетки. Посредством микроэлектродов, диаметр которых не превышает 1 микрона, исследователи пробрались вовнутрь нервного волокна. Помимо этого, изобретены многоканальные осциллографы, каковые разрешают записывать сходу биотоки многих участков мозга и видеть всю картину распределения нервных импульсов.
Но, не обращая внимания на все эти удачи, в записях биотоков мозга имеется еще довольно много неясного и непонятного.