Четыре ступеньки в глубину



Кто из читателей не слышал, как Луиджи Гальвани, итальянский анатом и физиолог, экспериментируя с лягушачьими лапками, открыл «животное электричество». Было это еще в XVIII веке. Затем в 70-х годах XIX века выяснилось, что электрические свойства мозга родственны свойствам нерва и мышцы. Приблизительно в то же время испанский физиолог Paмон-и-Кахал открыл, что знаменитое серое вeщeство мозга состоит из отдельных клеток - нейронов, а белое, менее знаменитое, из их отростков - дендритов.
По самому длинному из дендритов, аксону, нервный импульс бежит от одного нейрона к другому. Кончик аксона разветвляется на множество мелких волоконцев. То место, где они приближаются к соседнему нейрону, английский физиолог Чарлз Шеррингтон назвал синапсом.
Когда нервный импульс достигает конца аксона, там высвобождается химическое вещество - медиатор (переносчик). Медиатор пересекает синаптический промежуток, возбуждает соседний нейрон, в нем меняется потенциал, и импульс бежит к следующему аксону. Каждый аксон образует синапсы на телах и дендритах нескольких нейронов, а каждый нейрон получает импульсы от нескольких аксонов. Так что некоторая медлительность медиаторной передачи импульсов окупается бесчисленностью этих импульсов.
Шеррингтон сравнил мозг с «чудесным ткацким станком, на котором миллионы сверкающих челноков ткут мимолетный узор, непрестанно меняющийся, но всегда полный значения».

Какого же значения полон этот узор? Первым, кто записал электрические потенциалы мозга, был физиолог-любитель, мэр Ливерпуля лорд Ричард Кэтон. В 1875 году он обнаружил на скальпе у кроликов разность потенциалов между двумя точками. Опыты подобного рода проводили затем русские физиологи В. Я. Данилевский и В. В. Правдич-Неминский. Но настоящая расшифровка «мимолетного узора» началась лишь в 1924 году, когда австрийский психиатр Ганс Бергер приклеил к голове добровольца металлические пластинки, соединил их с гальванометром и увидел на шкале колеблющиеся потенциалы напряжением несколько тысячных вольта. Изменения биопотенциалов во времени вычерчивались самописцем в виде кривых. Эти изменения Бергер назвал волнами. Так родилась электроэнцефалография.

Для подлинного расцвета электроэнцефалографии пртребовалось еще лет десять, в течение которых были разработаны высокочувствительные усилители и началась классификация мозговых волн, или ритмов. Расцвету электроэнцефалографии сопутствовала бурная вспышка фантазии среди широкой публики. Только и было разговоров, что о чтении мыслей, закодированных в узоре электроэнцефалограммы. К счастью, о мыслях можно только догадываться: ритмы, которые записаны на электроэнцефалограмме, отражают лишь среднее электрическое состояние сотен миллионов нейронов. Правда, и это состояние способно рассказать о многом, прежде всего о преобладающих в данный момент эмоциях. А также об уровнях сна и бодрствования.

Бергер обнаружил, что во время сна на электроэнцефалограмме видны медленные высокоамплитудные волны, а во время бодрствования - быстрые низкоамплитудные.
Английский нейрофизиолог Эдриан предложил оценивать эти волны с точки зрения синхронизации или десинхронизации работы нейронов. Медленные волны сна отражают собой синхронную, то есть одновременную, работу нейронов, а быстрые волны бодрствования - десинхронизацию. При напряженном бодрствовании электроэнцефалограмма выглядит почти плоской линией: нейроны работают вразнобой и не могут сложить свои импульсы в отчетливый рисунок.
На первый взгляд чем интенсивнее деятельность, тем ярче должен быть ее электрический эквивалент. Так оно и бывает при записи биотоков со скелетной мышцы или сердца. А тут все наоборот.
Отчего же? Почти прямая линия на электроэнцефалограмме, лишь иногда украшеннная низковольтными колебаниями, - это как бы равнодействующая многих тысяч самостоятельных залпов.
Когда нейрофизиологи, экспериментируя над животными, начали снимать электроэнцефалограммы уже не со скальпа, а прямо с мозговых структур, стало совершенно очевидно, что сон - это весьма активный процесс, вызванный энергичной деятельностью синхронизирующих механизмов (этих механизмов было найдено несколько: в области таламуса, в передней части гипоталамуса и перегородке, в нижней части ствола; последний механизм был назван в честь своего открывателя аппаратом Моруцци).
Вживленные в кошачий мозг электроды показали, что во время бодрствования половина нейронов возбуждена, а половина заторможена. Во время сна тоже: половина возбуждена, а половина заторможена, только половины эти как бы поменялись местами. Впоследствии же обнаружилось, что во сне многие нейроны даже усиливают свою спонтанную активность, а возбудимость нейронных систем в проекционных зонах коры чуть ли не выше, чем у бодрствующего мозга.

Вас ждет консультация психолога, Москва. Преодоление фобий.

Продолжение…