После того как тело нейрона накопило достаточно заряда и он «выстрелил» по аксону электрическим импульсом, наступает кратковременное состояние отдыха (гиперполяризация), в этот момент передача импульса невозможна.
Потенциал действия чаще всего генерируют ионы калия (К+) и натрия (Na+) (а это уже химия!), которые по ионным каналам перемещаются из межклеточной жидкости внутрь клетки и обратно, меняя заряд нейрона и делая его сначала положительным, а затем снижая его.
Потенциал действия обеспечивает работу нервной клетки по принципу «все или ничего», то есть импульс или передается, или нет. Сигналы, которые передают нашему нейрону другие нейроны, будут накапливаться в теле клетки до тех пор, пока их заряда не будет достаточно для передачи по нервным волокнам.
Ничего не напоминает? Некое устройство, способное передавать заряд от «плюса» к «минусу» в момент, когда оно получило на это управляющий сигнал? Верно! Это, по сути, все тот же транзистор с его тремя контактами!
Если наложить схему работы транзистора на устройство нейрона, то можно представить все это примерно так:
Согласен, с виду не слишком то похоже на транзистор. Да и механизм получения управляющего сигнала и передачи заряда другой: химический, а не электрический. Про химический компонент работы нейронов мы поговорим во второй главе, когда коснемся темы эмоций (Спокойно! Химии там будет не больше, чем физике в этой главе!), а сейчас важно понять главное: все мыслительные процессы человека основаны ни на чем ином, как на работе огромного количества взаимно связанных биологических транзисторов.
Именно так: каждое действие, которое осуществляет тело человека, обеспечивается работой нейронов. Разветвленная синаптическая сеть формирует личность и сознание. Нейроны отвечают как за самые примитивные рефлексы, так и за самые деликатные процессы, связанные с мышлением.
Задача нервной системы – собрать сигналы, поступающие из окружающей среды или из организма, «оценить» ситуацию, «принять» решение, как на них отреагировать (Официант, еще одну «Маргариту» за третий стол!), а также «подумать» о происходящем и «запомнить» это. Основной инструмент для выполнения этих задач – биотранзисторы, сплетенные по всему организму с ослепительной точностью.
По средним оценкам, количество нейронов в головном мозге составляет примерно 90 миллиардов, каждый из них связан в среднем еще с 5–10 тысячами близких и дальних сородичей, образуя суммарно около 100 триллионов связей (синапсов). Ученые говорят, что люди просто не приспособлены для восприятия таких больших чисел. Для большинства из нас представить, как выглядит миллион чего угодно, является невыполнимой задачей. Зато наш сложный мозг любит простые сравнения по принципу «больше-меньше».