Клеточный уровень организации нервной системы

Простейшими элементами мозга (головной и спинной мозг) являются нейроны и глиальные клетки. Общее число нейронов в центральной нервной системе (ЦНС) составляет порядка 50 миллиардов (1012). Их распределение в различных образованиях мозга неравномерно.

Структуру нейрона в элементарном виде можно представить себе в виде тела с ядром и двух видов отростков — одного длинного (аксон) и множества коротких (дендритов). Отростки выполняют передачу информации от нейрона к нейрону на короткие и длинные расстояния.

Места соединения (контакты) между нейронами называются синапсами (С. Рамон-и-Кахал, 1911), а сам процесс передачи информации в этих местах — синаптической передачей. При взаимодействии нейронов пресинаптическая клетка выделяет определенное вещество (нейро-медиатор) на рецепторную поверхность постсинаптического нейрона. Нейромедиатор замыкает цепь, осуществляя химическую передачу информации через синаптическую щель — структурный разрыв между передающей и воспринимающей клетками в месте синапса.

Отдельный нейрон с дивергентной структурой может посылать сигналы тысяче и даже большему числу других нейронов. Но чаще один такой нейрон соединяется всего лишь с несколькими определенными нейронами. Точно так же какой-либо нейрон может получать входную информацию от других нейронов с помощью одной, нескольких или многих входных связей, если на нем сходятся конвергентные пути.

Согласно общепринятой точке зрения, передача информации всегда осуществляется антероградно, т.е. от пресинаптической к постсинаптической клетке. Последнее время появились данные об обратной, ретроградной передаче (Jessell, Kandel, 1993) с помощью целого ряда веществ — от маленьких подвижных молекул окиси азота до больших полипептидов, таких как фактор роста нерва. Полагают, что обратная передача в синапсе обеспечивает большую пластичность синапсов при развитии мозга и научении (сохранение или потенцирование активных синапсов в нейронных сетях).