В 454 г. император Валентиниан III казнил своего блестящего, но своенравного полководца Аэция, а год спустя убили и его самого. Следующие двадцать лет оказались периодом политического хаоса: не менее восьми императоров были возведены на трон и низложены – или по инициативе римской сенатской аристократии, или по наущению восточного императора. Двадцать третьего августа 476 г. германские отряды в Италии (которые составляли теперь основную часть римской армии) избрали королем своего командира Одоакра и низложили последнего западного императора Ромула Августула (правительство Августула отказалось выделить солдатам треть земель – именно столько получили римские «союзники» в Галлии).

Это событие означало конец Римской империи на Западе. Формально всей территорией империи отныне управлял восточный император Зенон. Фактически же Одоакр, ненавидимый римской аристократией и не признаваемый Константинополем, стал независимым правителем Италии.

Остготы в Италии

У Зенона не было возможности отвоевать Италию, но он все же отомстил Одоакру. Остготы, побежденные и порабощенные гуннами, в конце концов, как и вестготы, двинулись в балканские провинции империи. В 488 г. Зенон убедил их вождя, Теодориха, выступить из Мезии (современная Сербия) в Италию. Со стороны императора это был ловкий ход: кто бы ни победил в Италии, Восточная империя по крайней мере избавлялась от последнего племени варваров, которое все еще находилось в ее провинциях.

К 493 г. остготы заняли Италию, Одоакр был мертв (его убил, по рассказам, сам Теодорих). Формально Теодорих как наместник императора получил титул патриция, но на деле он оставался так же независим, как и прочие вожди варваров.

Римская империя на Востоке: Юстиниан

Уход остготов в Италию освободил восточную часть Римской империи от последнего племени варваров, которое вторглось на ее территорию в V в. В следующем, VI в. греко‑римская цивилизация вновь продемонстрировала свою жизнеспособность, а военная и административная организация империи доказала замечательную гибкость и способность эффективно реагировать на требования ситуации. Великие города империи – Александрия, Антиохия, Кесария и Иерусалим – не утратили своего могущества. Купцы этих городов по‑прежнему снаряжали корабли по всему Средиземному морю и вниз по Красному морю – в Восточную Африку, на Цейлон и еще дальше.

Византийская (то есть римская) золотая монета – солид (на которой чеканили изображение императора) – ходила по всему цивилизованному миру, от Ирландии до Китая. Караваны пересекали огромный Азиатский материк по маршруту, оборудованному многочисленными постоялыми дворами. Один из таких караванов тайно вывез из Китая шелковичных червей, и вскоре собственное шелковое производство расцвело на Кипре и в других частях империи. Для богатых горожан жизнь оставалась почти такой же, какой была на протяжении многих веков. Молодые люди получали как классическое, так и религиозное образование в академиях и университетах. Христианство, вот уже три века находившееся под защитой и покровительством государства, являло свое богатство в сотнях церквей, украшенных роскошными светильниками, скульптурами и мозаиками.

Однако самым большим и богатым городом становился Константинополь, столица империи. Помня об участи, постигшей Рим в 410 г., императоры окружили Константинополь системой оборонительных стен с башнями, которые защищали его как с суши, так и с моря. Эти стены успешно противостояли всем нападениям вплоть до 1204 г., когда крестоносцы вероломно ворвались в город и захватили его. Как прежде в Риме, так теперь в Константинополе императоры должны были проводить определенную политику в отношении жителей огромной столицы. По‑прежнему «хлеб и зрелища» означали публичную демонстрацию заинтересованности властей в поддержке беднейших масс. Болельщики на ипподроме (огромном стадионе для скачек, забегов колесниц и травли диких животных) делились на «зеленых» и «голубых». Однако это были не просто сторонники разных команд, но и своеобразные партии, отличавшиеся политическими и религиозными взглядами и обычно враждовавшие. В 532 г. они объединились во время антиправительственных бунтов и несколько дней терроризировали город. Советники Юстиниана настоятельно рекомендовали ему скрыться. Однако супруга Юстиниана, Феодора, убедила его навести порядок, и профессиональные солдаты полководца Велизария беспощадно расправились с бунтовщиками.

Эти бунты были последним внутренним кризисом во время правления Юстиниана. Далее он правил империей столь же эффективно, как и его предшественники, и даже более самовластно, во многом благодаря советам императрицы Феодоры. Юстиниан полностью контролировал имперскую бюрократию и вводил налоги по своему усмотрению. Как верховный законодатель и судья он выступил инициатором составления свода имперских законов, знаменитого Corpus juris civilis (Свод гражданского права). В первой из трех его частей, Codex Justinianus (Кодекс Юстиниана), были собраны все указы императоров со времен Адриана (117–138) до 533 г. Более поздние эдикты вводились под названием novel lae (Новые законы). Именно эта последняя часть «корпуса» содержала обоснование абсолютной власти императора. Во вторую часть, Дигесты, или Пандекты, в 50 книгах, входили отрывки из сочинений и суждения римских юристов, относившиеся к гражданскому и уголовному законодательству. Третья часть, Институции, представляла собой сокращенную версию двух первых частей, то есть своего рода учебник права. Вероятно, ни один текст светского характера не имел в Европе такого широкого и продолжительного влияния, как Corpus juris civilis . В последующий период истории Восточной империи он служил всеобъемлющей и рационально построенной системой законодательства и изучения права. Но гораздо более важную роль Свод сыграл на Западе, став основой канонического и церковного права римской католической церкви. С XII в. законодательство Юстиниана постепенно начинает доминировать в светских судах и юридических школах и в конце концов в большинстве стран Европы почти вытесняет обычное право. Благодаря римскому праву автократия Юстиниана служила интеллектуальной основой абсолютизма западных монархий XVI, XVII и XVIII вв. Даже в таких странах, как Англия, где сохранилось обычное местное право, развитие систематической и рационально построенной юриспруденции, науки о праве и философии права, было бы, вероятно, невозможно без исторического образца – Corpus juris civilis .

Зримым выражением величия императора и христианской церкви (которую фактически возглавлял император) стала перестройка храма Св. Софии (Премудрости Божьей), сгоревшего во время бунтов 532 г. Юстиниан пригласил в столицу лучших архитекторов, математиков и мастеров со всех концов империи, которые воздвигли самый грандиозный и великолепный храм христианского мира. Даже сейчас его огромный плоский купол господствует над панорамой Стамбула (нынешнее название Константинополя). Придворный историк Юстиниана Прокопий Кесарийский оставил нам описание потрясающих интерьеров храма, сделанное в характерном риторическом стиле того времени; оно позволяет понять и специфику византийской религиозности VI в.

В него проникает необыкновенно много солнечного света, который к тому же отражается от мраморных стен. И впрямь, можно было бы сказать, что он не столько освещается солнцем снаружи, сколько сияет изнутри, – в таком изобилии света купается его алтарь… Весь его потолок целиком отделан чистым золотом – что делает его красоту величественной. Однако больше всего свет отражается все же от каменных поверхностей, соперничая с блеском золота… У кого хватит слов, чтобы достойно описать галереи женской стороны и колоннады боковых приделов, которыми окружен храм? Кто в силах описать всю красоту колонн и цветных камней, которые украшают его? Можно представить себе, что находишься посреди луга, изобилующего прекраснейшими цветами: одни из них отличаются удивительным пурпурным цветом, другие – зеленым, третьи горят малиновым, четвертые – ослепительно‑белым, а иные, подобно палитре художника, сверкают самыми разными цветами. И когда человек входит в этот храм, чтобы вознести молитву, он тут же постигает, что не человеческими силами и не человеческим мастерством, а попечением Божьим это творение родилось таким прекрасным. И тогда дух его устремляется к Богу и возвышается, чувствуя, что Он не может быть далеко, но должен с охотой пребывать в том жилище, которое Сам себе избрал 24 .

Величественное великолепие, смягченное красотой, светом и божественной любовью, – таково было наследие императора, который считал себя наместником Бога на земле. Этим во многом объясняется длительное существование Римской империи на Востоке.

Реконструкция показывает, как выглядела часть великого Древнего Рима.

На макете Древнего Рима - остров Тиберина, цирк Массимо и театр Марцелла.

Термы (то есть бани) Каракаллы, некогда состоявшие из огромных залов, в том числе гимнастических и массажных, портиков, фонтанов, садов, библиотеки. Там были бассейны с прохладной, тёплой и горячей водой.

Участок древней городской дороги, дошедшей до наших дней. Дорога ведёт к Арке Тита.

Современная европейская цивилизация зародилась и выросла вокруг Средиземного моря. Достаточно взглянуть на карту или на глобус, чтобы понять - место это уникальное. По Средиземному морю довольно просто плавать: берега его очень извилисты, в нём много островов, особенно в восточной части, и расположены они недалеко друг от друга. И корабли бороздили Средиземное море ещё в те времена, когда скорость хода зависела от количества хлеба и пива, съеденного и выпитого гребцами, а парус считался модной новинкой.

Обитатели средиземноморского побережья рано узнали друг друга. Предприимчивые купцы и пираты (обычно это были одни и те же люди) знакомили окрестных варваров с хитроумными выдумками египтян и вавилонян. Это и сложные обряды почитания таинственных богов, и техника изготовления металлического оружия и красивой глиняной посуды, и удивительное искусство записывать человеческую речь.

Две с половиной тысячи лет назад самым развитым народом в Средиземноморье были греки. Они умели делать очень красивые вещи, их купцы торговали по всему побережью, а воины считались почти непобедимыми. От Испании до Аравии множество людей говорили на греческом диалекте койнэ («общая»). На нём писали стихи, пьесы и учёные трактаты, письма друзьям и доклады царям. У самых разных народов горожане ходили в гимнасии, смотрели театральные представления на греческом языке, по греческим образцам устраивали соревнования в беге и борьбе, а дворцы и храмы даже незначительных царей и богов украшали греческие статуи.

Но империю греки не создали. Они и не стремились её создавать, как, к примеру, муравьи не стремятся соединять свои уютные жилища в один супермуравейник. Греки привыкли жить небольшими общинами - полисами. Они ощущали себя одним народом, но в первую очередь оставались афинянами, спартанцами, эфесцами, фокейцами и т. д. Пришельцы могли жить в чужом полисе на протяжении нескольких поколений, но так и не становились его гражданами.

Другое дело Рим. Римляне были отличными организаторами. Они мужественно сражались, не терялись при неудачах и к тому же умели договариваться.

Первоначально на римских холмах селились люди из разных племён, тем не менее они довольно быстро нашли общий язык и превратились в уважаемых патрициев. С более поздними поселенцами - плебеями - патриции долго не хотели делиться властью, но в конце концов договорились и с ними. К тому времени, когда Рим приступил к широкомасштабным завоеваниям, патриции и плебеи уже слились в единый римский народ.

Постепенно в состав этого народа втягивались его соседи - италики. Однако самым крупным источником пополнения римской нации служили чужеземные рабы.

В Греции рабов отпускали на волю только в исключительных случаях; в Риме же это было, скорее, правилом. Получив свободу, бывший раб становился отпущенником - человеком свободным, хотя и не самостоятельным, зависимым от бывшего хозяина. Власть над свободными людьми, с точки зрения римлянина, была гораздо почётнее, чем власть над рабами. Позже этот взгляд унаследовали народы, поселившиеся на развалинах Римской империи. «В моей стране представители власти гордятся, что являются слугами общества; быть его хозяином считалось бы позором», - сказал в XX веке известный английский политик Уинстон Черчилль.

Отпускать рабов на волю было ещё и выгодно: за освобождение господин мог назначить такой выкуп, что на полученные деньги покупал нескольких рабов. Кроме того, римские сенаторы, которым обычай не позволял зарабатывать деньги «низкими» занятиями, через отпущенников покупали торговые корабли и доли в компаниях.

Что касается бывших рабов, то уже их внуки не несли на себе печать рабского происхождения и уравнивались со свободнорождёнными.

Какой отсюда урок?

Проявить себя может только большой народ. Благодаря тому, что римляне не шикали на пришельцев и не кричали «понаехали тут всякие», римский народ в течение нескольких веков оставался достаточно многочисленным, чтобы не только подчинить огромные густонаселённые территории, но и удерживать их в повиновении. Если бы римляне были склонны к разобщению, как греки, никакой Римской империи не было бы и в помине. А значит, не было бы и такой Европы, какую мы видим сегодня, и вообще вся история пошла бы по-другому.

И тем не менее у всякой медали есть две стороны.

Новые граждане усваивали римские обычаи. Но и сами они влияли на коренных римлян, которые постепенно растворялись среди многочисленных чужаков. Потомки отпущенных на волю рабов уже не желали рисковать жизнью, защищая Римскую империю. Это в конце концов и привело её к гибели.

Правда, случилось это спустя несколько столетий. К тому времени римляне оставили в истории такой яркий след, что стереть его уже было невозможно. (476 год принято считать конечной датой существования Западной Римской империи. Восточная, называемая Византией, просуществовала ещё тысячу лет.)

Цифры и факты

- Население Древнего Рима на пике его могущества составляло миллион человек. Европа вышла на тот же уровень только через 2000 лет: в начале ХХ века миллион жителей насчитывали лишь некоторые европейские города.

Римская империя, по разным оценкам, построила от 1500 до 1800 городов. Для сравнения: в начале ХХ века на территории всей Российской империи их было около 700. Почти все крупные города Европы основали римляне: Париж, Лондон, Будапешт, Вену, Белград, Софию, Милан, Турин, Берн...

14 акведуков длиной от 15 до 80 километров снабжали водой население Древнего Рима. От них вода шла к фонтанам, бассейнам, общественным баням и туалетам и даже в отдельные дома зажиточных граждан. Это был самый настоящий водопровод. В Европе подобные сооружения появились более чем через 1000 лет.

Общая протяжённость дорог Римской империи равнялась, по разным оценкам, от 250 до 300 тысяч километров - это семь с половиной экваторов Земли! Из них только 14 тысяч километров пролегало по самой Италии, а остальные - в провинциях. Если не считать грунтовые дороги, 90 тысяч километров были настоящими магистралями - с твёрдым покрытием, туннелями и мостами.

Знаменитая римская канализация - Клоака Максима - построена в VII-VI веках до нашей эры и просуществовала 1000 лет. Размеры её были столь велики, что работники могли на лодке передвигаться по подземным канализационным каналам.

Подробности для любознательных

Дороги Римской империи

Огромная по площади могущественная Римская империя (на её территории в наши дни находятся 36 государств) не могла существовать без дорог. Древние римляне славились умением строить первоклассные дороги, причём делали их на века. В это трудно поверить, но часть дорожной сети, построенной ими 2000 лет назад в Европе, использовалась по прямому назначению вплоть до начала ХХ века!

Римская дорога - это сложное инженерное сооружение. Сначала рыли траншею глубиной 1 м и забивали в дно дубовые сваи (особенно если грунт был сырой). Края траншеи укрепляли каменными плитами и внутри неё создавали «слоёный пирог» из крупного камня, камня помельче, песка, снова камня, извести, черепичного порошка. Сверху на такую дорожную подушку клали собственно дорожное покрытие - каменные плиты. Не забудьте: всё делали вручную!

По краям римских дорог стояли каменные милевые (верстовые) столбы. Были даже дорожные знаки - высокие каменные колонны с обозначением расстояния до ближайшего населённого пункта и до Рима. А в самом Риме был заложен нулевой километр с памятным знаком. На всех магистралях действовала система почтовой связи. Скорость доставки срочных сообщений составляла 150 км в сутки! Вдоль дорог сея -ли чернобыльник, чтобы путники могли положить его листья в сандалии, если натёрли ноги.

Для римлян не было ничего невозможного. Они строили дороги на горных перевалах и в пустыне. В Северной Германии древние строители умудрялись прокладывать брусчатые дороги трёхметровой ширины даже через болота. До сих пор там сохранились десятки километров римских дорог, по которым может без риска проехать грузовик. А во времена империи это были дороги военного назначения, выдерживавшие тяжёлую военную технику - осадные орудия.

Потенциал действия или нервный импульс, специфическая реакция, протекающая в виде возбуждающей волны и протекающей по всему нервному пути. Эта реакция является ответом на раздражитель. Главной задачей является передача данных от рецептора к нервной системе, а после этого она направляет эту информацию к нужным мышцам, железам и тканям. После прохождения импульса, поверхностная часть мембраны становится отрицательно заряженной, а внутренняя ее часть остается положительной. Таким образом, нервным импульсом называют последовательно передающиеся электрические изменения.

Возбуждающее действие и его распространение подвергается физико-химической природе. Энергия для проведения этого процесса образуется непосредственно в самом нерве. Происходит это из-за того, что прохождение импульса влечет образование тепла. Как только он прошел, начинается затихание или референтное состояние. В которою всего лишь долю секунды нерв не может проводить стимул. Скорость, с которой может поступать импульс колеблется в пределах от 3 м/с до 120 м/с.

Волокна, по которым проходит возбуждение, имеют специфическую оболочку. Грубо говоря, эта система напоминает электрический кабель. По своему составу оболочка может быть миелиновая и безмиелиновая. Самый главной составляющей миелиновой оболочки является – миелин, который играет роль диэлектрика.

Скорость прохождения импульса зависит от нескольких факторов, например, от толщины волокон, при чем оно толще, тем скорость развивается быстрее. Еще один фактором в повышении скорости проведения, является сам миелин. Но при этом он располагается не по всей поверхности, а участками, как бы нанизывается. Соответственно между этими участками есть те, которые остаются «голыми». По ним происходит утечка тока из аксона.

Аксоном называется отросток, с помощью него обеспечивается передача данных от одной клетки к остальным. Регулируется этот процесс с помощью синапса – непосредственной связи между нейронами или нейроном и клеткой. Еще существует, так называемое синаптическое пространство или щель. Когда поступает раздражительный импульс к нейрону, то в процессе реакции высвобождаются нейромедиаторы (молекулы химического состава). Они проходят через синаптическое отверстие, в итоге попадая на рецепторы нейрона или клетки, которой нужно донести данные. Для проведения нервного импульса необходимы ионы кальция, так как без этого не происходит высвобождение нейромедиатора.

Вегетативная система обеспечивается в основном безмиелиновыми тканями. По ним возбуждение распространяется постоянно и беспрерывно.

Принцип передачи основан на возникновении электрического поля, поэтому возникает потенциал, раздражающий мембрану соседнего участка и так по всему волокну.

При этом потенциал действия не передвигается, а появляется и исчезает в одном месте. Скорость передачи по таким волокнам составляет 1-2 м/с.

Законы проведения

В медицине присутствуют четыре основных закона:

• Анатомо-физиологическая ценность. Проводится возбуждение только в том случае, если нет нарушения в целостности самого волокна. Если не обеспечивать единство, например, по причине ущемления, принятия наркотиков, то и проведение нервного импульса невозможно.
• Изолированное проведение раздражения. Возбуждение может передаваться вдоль нервного волокна, никаким образом, не распространяясь на соседние.
• Двустороннее проведение. Путь проведения импульса может быть только двух видов – центробежно и центростремительно. Но в действительности направление происходит в одном из вариантов.
• Бездекрементное проведение. Импульсы не утихают, иными словами, проводятся без декремента.

Химия проведения импульса

Процесс раздражения так же контролируется ионами, в основном калием, натрием и некоторыми органическими соединениями. Концентрация расположения этих веществ разная, клетка заряжена внутри себя отрицательно, а на поверхности положительно. Этот процесс будет называться разностью потенциалов. При колебании отрицательного заряда, например, его уменьшении провоцируется разность потенциалов и этот процесс называется деполяризацией.

Раздражение нейрона влечет за собой открытие каналов натрия в месте раздражения. Это может способствовать вхождению положительно заряженных частиц во внутрь клетки. Соответственно отрицательный заряд снижается и происходит потенциал действия или происходит нервный импульс. После этого натриевые каналы снова прикрываются.

Часто встречается, что именно ослабление поляризации способствует открытию калиевых каналов, что провоцирует высвобождению положительно заряженных ионов калия. Этим действием уменьшается отрицательный заряд на поверхности клетки.

Потенциал покоя или электрохимическое состояние восстанавливается тогда, когда в работу включаются калий-натриевые насосы, с помощью которых ионы натрия выходят из клетки, а калия заходят в нее.

В результате можно сказать – при возобновлении электрохимических процессов и происходят импульсы, стремящиеся по волокнам.

Информация передается между нейронами подобно току в проводах. Электрические импульсы передаются от клетки к клетке, от дендрита, в котором они возникают, к аксону, через который они проходят. Но есть и отличие от электрических сетей ‒ импульсы передаются не посредством электронов, а при помощи ионов.

Синапс

Несмотря на свою многочисленность, нейроны никогда не соприкасаются между собой. Но электрические импульсы не могут передаваться, если нет физического контакта. Поэтому передаваемые от нейрона к нейрону сообщения должны превращаться из электрической в другую форму. В нервной системе для передачи информации между нейронами используются химические вещества.

Синапс – место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал клеткой.

Синаптическое пространство имеет форму щели. Когда электрический импульс приходит к нейрону, он высвобождает из синапса химические молекулы, так называемые нейромедиаторами. Посредством диффузии они перемещаются через синаптическую щель и попадают на специально предназначенные для них рецепторы другого нейрона. В результате возникает еще один электрический импульс.

Два типа нейромедиаторов

Мозг вырабатывает около полусотни видов нейромедиаторов, которые можно разделить на два типа. Возбуждающие медиаторы способствуют возникновению нервного импульса. Тормозящие нейромедиаторы, напротив, замедляют его возникновение. В большинстве случаев нейрон выделяет только один тип нейромедиаторов.

Предел возбуждения

Каждый из нейронов способен принимать сотни сообщений в секунду. Он судит о степени ее значи­мости и делает ее предварительный анализ. В нейроне складываются возбуждающие и вычита­ются тормозящие импульсы. Чтобы нейрон сгенерировал собствен­ный импульс, полученная сумма должна быть больше опре­деленного значения.

Роль повторений

Схожие идеи, схожие воспоминания приводят в действие одни и те же нейроны и синапсы. Часто используемые синапсы работают быстрее. Поэтому мы быстрее вспоминаем то, что мы видели или повторяли несколько раз. Однако эти связи могут исчезнуть, если их недостаточно использовали, а на их месте возникнуть новые.

Глиальные клетки

Другой тип нервных клеток ‒ глиальные клетки. Их в 10 раз больше, чем самих нейронов. Их называют «кормилицами нейронов», потому что они способствуют их питанию, удалению продуктов их жизнедеятельности и защите от внешних врагов. Но новейшие исследования говорят о том, что они нужны не только для ухода за нейронами. Судя по всему, они тоже участвуют в обработке информации, кроме того, необходимы для работы памяти!

Нервные волокна

Отростки нейронов окружены оболочками и объединены в пучки, которые называются нервными волокнами. Число нервных волокон в различных нервах колеблется от 10 2 до 10 5 .

Оболочка нервного волокна состоит из глиальных клеток и способствует прохождению нервных импульсов по телу. Она называется миелиновой оболочкой.

Роль гормонов в работе мозга

Для обмена информацией мозг использует особые химические соединения ‒ гормоны. Некоторые из них производит сам мозг, а некоторые ‒ эндокринные железы. Гормоны вызывают различные физиологические реакции.

3. ГОЛОВНОЙ МОЗГ ЧЕЛОВЕКА

Наружный слой мозга состоит из двух больших полушарий, которые скрывают под собой более глубинные образования. Поверхность полушарий покрыта бороздами и извилинами, которые увеличивают их поверхность.

Основные части головного мозга

Головной мозг человека можно условно разделить на три основные части:

передний мозг

ствол мозга

мозжечок

Серое и белое вещество

Вещество мозга состоит из серых и белых участков. Серые области ‒ скопления нейронов. Их более 100 млрд., и именно они занимаются переработкой информации. Белое вещество мозга ‒ это аксоны. Через них передается информация, которую обрабатывают нейроны. Во внутренней части спинного мозга также сосредоточено серое вещество.

Питание мозга

Для нормальной работы мозг нуждается в питании. В отличие от других клеток организма мозговые клетки умеют перерабатывать только глюкозу. Мозгу нужен также кислород. Без него митохондрии не смогут произвести достаточное количество энергии. Но поскольку глюкозу и кислород в мозг поставляет кровь, то для сохранения здоровья мозга ничто не должно мешать нормальному кровотоку. Если кровь перестает поступать в мозг, уже через десять секунд человек теряет сознание. Хотя вес мозга составляет всего 2,5% веса тела, к нему постоянно, днем и ночью, поступает 20% циркулирующей в организме крови и соответствующее количество кислорода.

В результате эволюции нервной системы человека и других животных возникли сложные информационные сети, процессы в которых основаны на химических реакциях. Важнейшим элементом нервной системы являются специализированные клетки нейроны . Нейроны состоят из компактного тела клетки, содержащего ядро и другие органеллы. От этого тела отходит несколько разветвленных отростков. Большинство таких отростков, называемых дендритами , служат точками контакта для приема сигналов от других нейронов. Один отросток, как правило самый длинный, называется аксоном и передает сигналы на другие нейроны. Конец аксона может многократно ветвиться, и каждая из этих более мелких ветвей способна соединиться со следующим нейроном.

Во внешнем слое аксона находится сложная структура, образованная множеством молекул, выступающих в роли каналов, по которым могут поступать ионы — как внутрь, так и наружу клетки. Один конец этих молекул, отклоняясь, присоединяется к атому-мишени. После этого энергия других частей клетки используется на то, чтобы вытолкнуть этот атом за пределы клетки, тогда как процесс, действующий в обратном направлении, вводит внутрь клетки другую молекулу. Наибольшее значение имеет молекулярный насос, который выводит из клетки ионы натрия и вводит в нее ионы калия (натрий-калиевый насос).

Когда клетка находится в покое и не проводит нервных импульсов, натрий-калиевый насос перемещает ионы калия внутрь клетки и выводит ионы натрия наружу (представьте себе клетку, содержащую пресную воду и окруженную соленой водой). Из-за такого дисбаланса разность потенциалов на мембране аксона достигает 70 милливольт (приблизительно 5% от напряжения обычной батарейки АА).

Однако при изменении состояния клетки и стимуляции аксона электрическим импульсом равновесие на мембране нарушается, и натрий-калиевый насос на короткое время начинает работать в обратном направлении. Положительно заряженные ионы натрия проникают внутрь аксона, а ионы калия откачиваются наружу. На мгновение внутренняя среда аксона приобретает положительный заряд. При этом каналы натрий-калиевого насоса деформируются, блокируя дальнейший приток натрия, а ионы калия продолжают выходить наружу, и исходная разность потенциалов восстанавливается. Тем временем ионы натрия распространяются внутри аксона, изменяя мембрану в нижней части аксона. При этом состояние расположенных ниже насосов меняется, способствуя дальнейшему распространению импульса. Резкое изменение напряжения, вызванное стремительными перемещения ионов натрия и калия, называют потенциалом действия . При прохождении потенциала действия через определенную точку аксона, насосы включаются и восстанавливают состояние покоя.

Потенциал действия распространяется довольно медленно — не более доли дюйма за секунду. Для того чтобы увеличить скорость передачи импульса (поскольку, в конце концов, не годится, чтобы сигнал, посланный мозгом, достигал руки лишь через минуту), аксоны окружены оболочкой из миелина, препятствующей притоку и оттоку калия и натрия. Миелиновая оболочка не непрерывна — через определенные интервалы в ней есть разрывы, и нервный импульс перескакивает из одного «окна» в другое, за счет этого скорость передачи импульса возрастает.

Когда импульс достигает конца основной части тела аксона, его необходимо передать либо следующему нижележащему нейрону, либо, если речь идет о нейронах головного мозга, по многочисленным ответвлениям многим другим нейронам. Для такой передачи используется абсолютно иной процесс, нежели для передачи импульса вдоль аксона. Каждый нейрон отделен от своего соседа небольшой щелью, называемой синапсом . Потенциал действия не может перескочить через эту щель, поэтому нужно найти какой-то другой способ для передачи импульса следующему нейрону. В конце каждого отростка имеются крошечные мешочки, называющие (пресинаптическими ) пузырьками , в каждом из которых находятся особые соединения — нейромедиаторы . При поступлении потенциала действия из этих пузырьков высвобождаются молекулы нейромедиаторов, пересекающие синапс и присоединяющиеся к специфичным молекулярным рецепторам на мембране нижележащих нейронов. При присоединении нейромедиатора равновесие на мембране нейрона нарушается. Сейчас мы рассмотрим, возникает ли при таком нарушении равновесия новый потенциал действия (нейрофизиологи продолжают искать ответ на этот важный вопрос до сих пор).

После того как нейромедиаторы передадут нервный импульс от одного нейрона на следующий, они могут просто диффундировать, или подвергнуться химическому расщеплению, или вернуться обратно в свои пузырьки (этот процесс нескладно называется обратным захватом ). В конце XX века было сделано поразительное научное открытие — оказывается, лекарства, влияющие на выброс и обратный захват нейромедиаторов, могут коренным образом изменять психическое состояние человека. Прозак (Prozac*) и сходные с ним антидепрессанты блокируют обратный захват нейромедиатора серотонина. Складывается впечатление, что болезнь Паркинсона взаимосвязана с дефицитом нейромедиатора допамина в головном мозге. Исследователи, изучающие пограничные состояния в психиатрии, пытаются понять, как эти соединения влияют на человеческий рассудок.

По-прежнему нет ответа на фундаментальный вопрос о том, что же заставляет нейрон инициировать потенциал действия — выражаясь профессиональным языком нейрофизиологов, неясен механизм «запуска» нейрона. В этом отношении особенно интересны нейроны головного мозга, которые могут принимать нейромедиаторы, посланные тысячей соседей. Об обработке и интеграции этих импульсов почти ничего не известно, хотя над этой проблемой работают многие исследовательские группы. Нам известно лишь, что в нейроне осуществляется процесс интеграции поступающих импульсов и выносится решение, следует или нет инициировать потенциал действия и передавать импульс дальше. Этот фундаментальный процесс управляет функционированием всего головного мозга. Неудивительно, что эта величайшая загадка природы остается, по крайней мере сегодня, загадкой и для науки!