Шрифт:
Нейроглия: система жизнеобеспечения и защиты мозга
Помимо нейронов – «базовых» клеток мозга, в состав нервной системы входят вспомогательные структуры – клетки нейроглии (глиальные клетки). Существует несколько разновидностей глиальных клеток: например, астроциты, олигодендроциты, макроглия, микроглия. В течение многих лет считалось, что число глиальных клеток превышает количество нейронов в 8–10 раз, однако сегодня доказано, что соотношение нейронов и клеток глии примерно одинаково [3].
Клетки нейроглии участвуют в образовании гематоэнцефалического барьера – фильтра, защищающего мозг от попадания микробов, некоторых клеток и токсинов. Также глиальные клетки формируют микросреду вокруг нейронов, участвуют в транспорте питательных веществ в нервные клетки и выведении отходов, образуют миелиновые оболочки и пр.
В кишечнике человека находится уникальное скопление нервных клеток – энтеральная нервная система (ЭНС). Иногда ее также называют кишечным или «брюшным» мозгом. Уникальность ЭНС, ее отличие от нервных скоплений в других органах связаны с целым рядом характеристик. Во-первых, она включает в себя около полумиллиарда нейронов! Во-вторых, ЭНС по структуре очень напоминает головной мозг. Здесь имеется несколько типов нейронов, способных принимать и отправлять сигналы и обеспечивать двигательную функцию мышц. Энтеральная нервная система располагает собственными глиальными клетками, которые, как и в головном мозге, питают нейроны и активируют иммунные механизмы. В-третьих, в кишечнике синтезируется огромное количество нейромедиаторов. Спектр собственных нейромедиаторов в ЭНС так же широк, как и в центральной нервной системе, причем более 90 % серотонина и 50 % дофамина, синтезирующегося в организме, вырабатывается именно в кишечнике. Практически все нейромедиаторы ЭНС имеют бактериальное происхождение.
Все эти факторы лежат в основе четвертой ключевой особенности ЭНС – ее автономности. В отличие от других звеньев нервной системы, кишечный мозг может функционировать без контроля со стороны центральной и периферической нервной системы даже при обширных повреждениях мозга. В то же время головной мозг и нервная система кишечника тесно связаны между собой, формируя ось «кишечник – мозг» [8] . Поэтому ЭНС не только регулирует работу пищеварительного тракта, но и оказывает влияние на весь организм.
Исследования показывают, что некоторые заболевания, поражающие мозг, например болезнь Паркинсона, ассоциированы с определенными изменениями кишечной микробиоты.
8
Ось «кишечник – мозг» включает весь пул кишечных микроорганизмов (микробиоту), «кишечный мозг» и центральную нервную систему. – Прим. ред.
Ученые из Вашингтонского университета провели обзор 150 исследований и выяснили, что возрастная потеря клеток глии (перицитов), образующих гематоэнцефалический барьер, значительно повышает риск развития болезни Альцгеймера [4].
Клетки глии в составе гематоэнцефалического барьера выполняют роль «насосов», удаляющих из мозга токсичные бета-амилоидные белки, скопления которых являются одной из причин развития болезни Альцгеймера. Нарушение работы «насоса», вызванное возрастной потерей глиальных клеток, ускоряет темпы развития деменции. По мнению ученых, из-за снижения количества клеток глии в составе гематоэнцефалического барьера при старении мозг начинает, образно говоря, «вытекать», что ведет к развитию когнитивных нарушений.
Спинной мозг
Спинной мозг является частью центральной нервной системы человека и продолжением головного мозга. Он располагается в позвоночном канале и представляет собой длинный тяж, который в верхнем отделе переходит в продолговатый мозг. В центре тяжа находится спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Центральная часть спинного мозга представлена серым веществом, образованным телами нейронов, вокруг которого расположено белое вещество, образованное длинными отростками нейронов.
В составе белого вещества – нервные пути, по которым импульсы идут от головного мозга в спинной (нисходящие нервные пути) и обратно (восходящие нервные пути), а также происходит коммуникация между разными участками самого спинного мозга. Серое вещество содержит чувствительные и двигательные нейроны. Их отростки соединяются и образуют чувствительные и двигательные корешки, которые затем тоже, в свою очередь, соединяются и образуют спинномозговые нервы.
Спинной мозг выполняет проводниковую функцию – служит связующим звеном между головным мозгом и периферической нервной системой. В то же время некоторые процессы спинной мозг регулирует самостоятельно, без прямого участия головного мозга. Например, в случае прикосновения к горячему предмету мы отдергиваем руку рефлекторно – этот рефлекс формируется на уровне спинного мозга, движение происходит без участия сознания.
Нервы (периферическая нервная система)
Всего от спинного мозга отходит 31 пара спинномозговых нервов – на уровне каждого позвонка. Все спинномозговые нервы содержат чувствительные волокна – отростки нейронов, собирающих информацию от тактильных, болевых, температурных рецепторов кожи и пр. и отправляющих ее на «обработку» в центральную нервную систему. Также они содержат двигательные волокна, по которым импульс от головного и спинного мозга проходит к мышцам, заставляя их сокращаться.
По мере удаления от спинного мозга корешки начинают ветвиться, образуя нервные стволы – крупные нервы, а затем делясь на более мелкие нервы. Каждый нерв заканчивается нервным окончанием возле определенной области тела. Все нервы делятся на двигательные, чувствительные и смешанные (содержащие оба типа отростков).
Отдельную группу составляют 12 пар черепных нервов. Тела нейронов, от которых отходят отростки, образующие черепные нервы, входят в состав особых скоплений серого вещества – ядер ствола головного мозга. Они выходят на периферию из отверстий в черепе, а области, с которыми они «работают», не выходят за пределы головы и шеи. Исключением является лишь блуждающий нерв, играющий важнейшую роль в регуляции работы внутренних органов.
Периферическую нервную систему подразделяют на вегетативную и соматическую. Соматическая нервная система регулирует работу скелетных мышц, отвечающих за движения, которые мы можем сознательно контролировать. Вегетативная нервная система регулирует сферы жизнедеятельности, находящиеся за пределами контроля нашего сознания. В их числе дыхание, сердцебиение, потоотделение и т. д.
Например, при столкновении с какой-либо опасностью сначала включается вегетативная нервная система: учащается пульс и дыхание, выступает холодный пот, мышцы «деревенеют» – все эти реакции не зависят от нашего сознания. И только затем в игру вступает соматическая нервная система: мы принимаем решение «нападать или бежать», отдавая соответствующие приказы своим скелетным мышцам.