Профессор Знаев

КАК РАБОТАЕТ НЕЙРОН?

Какие же «детали» организма пытались смоделировать ученые с помощью таких уст­ройств, как персептрон? И что представляет собой канал, который проводит к нашему мозгу сигнал,

получаемый рецептором? Это нейроны, нервные клетки.

Посмотрите, как выглядит отдельный ней­рон. Это довольно большая, состоящая из нескольких частей клетка. От так называе­мого тела нейрона отходит довольно много отростков, или дендритов. Именно они соби­рают получаемую самыми различными рецеп­торами поступающую на «вход» организма информацию. Далее она передается по длин­ному выросту, именуемому аксоном, оконча­нием которого служит для связи с другими клетками.

Это структура передатчика сигнала. А как же происходит сам процесс передачи? Клетка, как вы помните, окружена оболочкой-мем­браной. Внутри и снаружи этой мембраны располагаются электрически заряженные ча­стицы, поэтому мы можем сказать, что меж­ду внутренней и внешней поверхностями обо­лочки существует электрическое напряжение. Чем-то это вновь напоминает заряженный конденсатор или батарейку.

Пришедший сигнал меняет напряжение, однако это не остается незамеченным дру­гими, соседними участками клетки. Они также начинают изменять свое электричес­кое состояние, и возникает словно бы вол­на, которая бежит по поверхности клетки; ее еще называют эстафетой передачи сигна­ла. Иногда ее сравнивают с цепочкой, со­ставленной из костяшек домино, когда падает первой из них вызывает разрушение всей цепи.

Собираемая от всех дендритов, эта инфор­мация накапливается, достигает некоторого порогового уровня и, в конечном итоге, передается по аксону к мозгу. Как видите, очень многое роднит здесь природные и искусствен­ные способы ее передачи.

Однако надо обязательно отметить и раз­личия между электрическим импульсом, бе­гущим по нервной клетке, и протеканием электрического тока по металлическим и иным проводам, которые мы используем в электронных схемах. Они потому-то и назы­ваются электронными, поскольку главными действующими лицами в них являются мель­чайшие отрицательно заряженные частич­ки — электроны. Двигаясь, например, по ме­таллу, они переносят заряд, и мы это назы­ваем электрическим током.

А вот нервы, несмотря на поговорку, ни­когда не бывают стальными. В живой клетке перенос биоэлектрического сигнала осуществ­ляется путем, более схожим с тем, что про­исходит внутри аккумулятора, заполненного проводящим раствором. Ведь клетка также содержит жидкость, в которой находятся бо­лее массивные, чем электроны, заряженные частицы — ионы (о роли их присутствия в воздухе мы уже говорили). Это, правда, зна­чительно уменьшает скорость распростране­ния электрического импульса.

Природа выбрала такой, казалось бы, ме­нее эффективный путь. Однако по сию пору догнать мозг по количеству и качеству вы­полняемых им функций, по необыкновенной экономичности и компактности искусствен­ным системам — с проводами и контактами из твердых веществ — не удалось. Неужели не удастся и в будущем?