Том 1 (1112429), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

По аналогичным причинам результаты многих исследований в отдельных областях науки указывают па необходимость изучения нервной системы. Например, в биологии невозможно изучать различные формы животных, отличающихся удивительным разнообразием поведения, если не отдавать себе отчета и том, что все это поведенческое многообразие вытекает из соответствующего многообразия нервных систем. Наука о поведении животных в местах их естественного обитания называется этологией, а ее область, изучающая связь поведения животных с нервными механизмами, — нейроэтологией. Поведенческие эксперименты с животными в контролируемых лабораторныхусловиях относятся к физиологической психологии, или бихевиоризму. Если, с другой стороны, взять общую психологию, то здесь возникает множество вопросов, связанных с механизмами работы мозга, которые определяют поведение человека.

То же самое можно сказать и о психофизике, которая занимается количественным анализом процессов восприятия. Можно назвать и ряд областей, относящихся к общественным наукам, например антропологию, поднимающих важные вопросы о мозге, о том, как мозг усложнялся в процессе эволюции, какова корреляция между развитием мозга и возникновением человеческих культур. 22 1. Введение 23 ! Клетонные основы нгйробиологии Другие подходы диктуются физикой н химией. Многие из молодых исследователей, интересующихся фундаментальнымизаконами материи нли же молекулярными основами жизни, приходят к необходимости обращаться к нервным клеткам. По традиции такие работы проводятся в рамках биофизики и биохимии, а также в русле одного из направлений биохимии — нейрохимии. В последнее время арсенал нейробиологов пополнился целым рядом методов, разработанных в молекулярной биологии и молекулярной генетике.

Эти новые методы позволили в последние годы добиться определенных успехов в понимании работы нервной системы. Они обещают также новыедостижения вобласти раскрытия молекулярных и генетических механизмов, связанных с управлением работой нервной клетки. Очень важной областью исследований является медицина. Всякий, кто был свидетелем эпилептического припадка у ребенка или кто близко сталкивался с пожилым человеком, страдающим паркинсонизмом или перенесшим инсульт, знает,скольразрушительными могут быть последствия заболеваний нервнойснстемы.

Студенты-медики уже в самом начале обучения по курсу нейроанатомии изучают структуру мозга, а по курсу нейрофизиологии — функции мозга. По курсу нейрофармакологии им преподносят сведения о влиянии на нервную систему лекарственных препаратов, а также о молекулярной и клеточной основе этого влияния.

Полученные знания врачи затем применяют в клинике, работая в области невропатологни, занимаясь лечением больных, или в области нейрохирургии, где применяются хирургические илн другие методы лечения с использованием специальных инструментов. Чем больше становится известно о нервной системе, тем очевидней, что некоторые расстройства психики, такие как шизофрения, которыми обычно занимались психиатры, могут иметь причины физического характера и поэтому могут подвергаться такому же лечению,как идругие неврологическне расстройства. Таким образом, изучение нервной системы связано со многпмн областями знаний.

Если представить себе, что этн области где-то перекрываются, то именно эта общая зона н будет сферой интересов нейробиологии, или науки о нервной системе (рнс. 1.1). Сразу же можно отметить несколько отличительных черт нейробиологии. Это сравнительно молодая область науки, поскольку до самого последнего времени ряд ее компонентов не успел развиться до такой степени, чтобы возникли пересечения с другими науками. Очевидно, далее,что нейробиологня — мвждисциплинарная область. Это означает, что любой взятый в отдельности метод может дать лишь ограниченные результаты, и для того чтобы понять ту или иную функцию мозга, требуется объединение данных, полученных несколькими разными метода- Рнс.

1.1. Области науки, которые внесли свой вклад в нейробиологию. ми. Наконец, это область, не илгеющая четник границ. Как исследователи, специализирующиеся в других областях, могут оказаться втянутыми в изучение нервной системы, так и нейробиолог может вдруг обнаружить, что ведет фундаментальные исследования в области, для которой нервная система не является основным объектом изучения.

Область науки, являющаяся молодой, междисциплинарной н не имеющей четких границ, может оказаться слишком широкой для точного определения, и в этом, безусловно, немалая трудность. Нужны какие-тообщие рамки, единый взгляд, позволяющий привести эти разные виды знания в систему. В данном случае таким источником единства является понимание того, что все живое состоит из клеток.

Как устройство н работу разных органов тела, например сердца или легких, мы описываем на языке их клеточной структуры и функций, так и нервную систему лучше всего можно описать на языке ее клеточной организации. Исходя из этого, дадим следующее определение нашего предмета. 1т'ейробиология — это изучение нервных клеток и способов их организации в нервную систему, управляюгцую поведением животного. Клеточнагв основы нейробиологии.

Краткая история вопроса Впервые мысль о том, что живые организмы состоят из клеток„была сформулирована в 1838 г. Матиасом Шлейденом из Берлина. Он основывался на результатах своих работ с растениями, у которых клетки имели толстые стенки и были хорошо видны в простейшие микроскопы, какими ученые располагали в те времена. Затем в 1839 г. его другом Теодором Шванном это представление было распространено и на животных. Несмотря на неточность исходной концепции клеточной организации, имя Шванна стало известным благодаря его глубокому убеждению б Клеточные основы нейробиологии 25 24 ! Введение Фф ажа Гладкая мышца Кость Соединительнал ткань Зритроцитьь Нераные кле~ки Полетные канальцы Рнс.

1 2. Образованне тканей нз клеток в разных областях тела. в том, что «существует универсальный принцип образования организмов... !который) может быть обозначен термином клетокная теорияж При изучении разлцчных органов тела стали быстро накапливаться данные в пользу указанного постулата. Исключение составляла нервная система, так как имевшиеся в то время гистологические методы не могли обеспечить визуализацию ее клеточной структуры.

Частично это было связано с тем, что нервную ткань трудно «зафиксировать» (уплотнить) и окрасить, а частично из-за того, что нервные клетки обладаютдлинпыми и тонкими отростками, которые трудно увидеть даже с помощью самых лучших методов. Это особенно затрудняет изучение нервных клеток вплоть до настоящего времени. На рис.

1.2 для сравнения показаны клетки разных тканей. Для их выявления применялись обычные в световой микроскопии методы окрашивания. Отметим, что клетки большинства тканей отли !аются простой формой, которая в значительной степени определяется их функциями. Так, клетки кожи образуют слои, клетки почек образуют канальны, клетки желез— протоки для вь!ведения продуктов секреции, а мышечные клетки образуют волокна, которые могут сокращаться и удлиняться.

Ркс. 1.3, А. Нервные клетка в мозжечке, как нх изобразил в 1837 г. Пурканье. В. Болывой мотонейрон в спинном мозге, изображенный в !866 г. Дейтерсом (1.шйе1! 1969 ) Однако нервные клетки образуют и волокна, и стволы, и ветви, идущие в разных направлениях, и эти их отростки как бы исчезают в окружающих тканях; поэтому, рассматриваятеструктуры, которые видны под микроскопом при обычном окрашивании, очень трудно сделать вывод о функциях нервных клеток.

Приведенные соображения позволяют понять, почему в течение многих лет продолжались споры по вопросу о том, приложима ли клеточная теория к нервной системе. Эти споры длились большую часть Х1Х века, и в них участвовали многие евопейские ученые. Еще в !836 г. великий чешский анатом Ян уркинье описал клетки мозжечка (позднее эти клетки были названы его именем). Однако, как видно на рис. 1.3, на его рисунках трудно различить что-нибудь кроме ядра и прилежащей цитоплазмы. Важным шагом вперед были наблюдения, сделанные в !865 г. О. Дейтерсом (О. 1)е1!егв) и опубликованные после смерти автора. Это был блестящий молодой ученый из Бонна, который умер в 1863 г.

Характеристики

Список файлов книги