O elemento estrutural da atividade nervosa no cérebro é uma célula nervosa (neurônio). Sua atividade funcional é investigada por vários métodos - histológico, histoquímico, microscópico eletrônico, radiográfico e outros. Um grande número de trabalhos sobre a célula nervosa foi publicado, mas o significado funcional de suas partes constituintes individuais permanece desconhecido.
As células nervosas são formadas a partir de células-mãe nos primeiros estágios do desenvolvimento do corpo. Inicialmente, uma célula nervosa é um núcleo rodeado por uma pequena quantidade de citoplasma. Então, no citoplasma, existem fios finos envolvendo o núcleo - neurofibrilas; simultaneamente, começa o desenvolvimento do processo axial da célula nervosa - o axônio, que cresce em direção à periferia até o órgão final. Muito depois do axônio, outros processos aparecem, chamados dendritos. Durante o desenvolvimento, os dendritos se ramificam. A célula nervosa e seu axônio são cobertos por uma membrana que separa o conteúdo da célula do ambiente.
A célula nervosa é excitada como resultado de irritações que chegam a ela ao longo dos axônios de outras células nervosas. As terminações dos axônios no corpo celular e dendritos são chamadas de sinapses. Não foi notado que a excitação vinda de uma sinapse causou um impulso em qualquer neurônio; um neurônio pode ser disparado por impulsos que chegam por meio de um número suficiente de sinapses adjacentes por um período que dura menos de um quarto de milissegundo.
Os neurônios diferem significativamente na forma do corpo celular, no comprimento, número e grau de ramificação dos axônios e dendritos. Os neurônios são classificados em sensoriais (sensoriais), motores (motores) e intercalares. Nos neurônios sensoriais, os dendritos estão conectados a receptores e os axônios a outros neurônios; nos neurônios motores, os dendritos estão conectados a outros neurônios e os axônios estão conectados a algum efetor; nos interneurônios, tanto os dendritos quanto os axônios estão conectados a outros neurônios. A função de um grande número de interneurônios, que são a estrutura principal do sistema nervoso central e periférico, é transferir informações de uma parte do corpo para outra.
Em humanos e outros mamíferos, as fibras nervosas que conduzem rapidamente os impulsos dos receptores para o cérebro e do cérebro para os músculos e, assim, fornecem uma resposta adaptativa rápida do corpo são revestidas como uma bainha com uma bainha de gordura. Conseqüentemente, esses nervos são chamados de mielinizados. A bainha de mielina dá aos axônios uma cor branca, enquanto os corpos celulares e dendritos que não têm a bainha de mielina são cinza.
Fibras nervosas provenientes das células do córtex ou delas são divididas em três grupos principais: projeção - conectando o subcórtex com o córtex, associativa - conectando as zonas corticais do mesmo hemisfério, comissuras - conectando dois hemisférios e indo na direção transversal . O feixe dessas fibras é denominado corpo caloso.
Os impulsos nervosos são transmitidos ao longo das fibras nervosas, que são de natureza rítmica. O impulso nervoso não é uma corrente elétrica, mas um distúrbio eletroquímico na fibra nervosa. Provocado por um irritante em uma parte da fibra nervosa, causa o mesmo distúrbio na vizinha, etc., até que o impulso chegue ao fim da fibra.
O nervo começa a reagir quando um certo estímulo de força mínima é aplicado a ele. Os impulsos nervosos são transmitidos às fibras periodicamente. Após a transmissão de um pulso, um certo tempo decorre (de 0,001 a 0,005 segundos) antes que a fibra possa transmitir o segundo pulso.
O período de tempo durante o qual ocorrem mudanças químicas e físicas, como resultado do qual a fibra retorna ao seu estado original, é denominado período refratário.
Existe a opinião de que os impulsos transmitidos por neurônios de todos os tipos - sensoriais, motores e intercalares, são basicamente semelhantes entre si. O fato de que diferentes impulsos causam diferentes fenômenos - de estados mentais a reações secretoras - depende inteiramente da natureza das estruturas para as quais os impulsos vêm.
Cada impulso nervoso, propagando-se, digamos, ao longo do nervo aferente, atinge o corpo da célula nervosa. Ele pode passar através da célula posteriormente, para seus outros processos e mover-se através das sinapses para uma das fibras da próxima célula ao longo da cadeia ou várias células ao mesmo tempo. Assim, o impulso nervoso segue, digamos, da mucosa nasal, passando pelos núcleos cerebrais centrais, até o órgão executivo (fibra muscular ou glândula), que entra em estado ativo.
Nem todo impulso que atinge uma sinapse é transmitido ao próximo neurônio. As conexões sinápticas oferecem uma certa resistência ao fluxo de impulsos. Essa característica do trabalho das sinapses é, devemos pensar, adaptativa. Promove uma resposta seletiva do corpo a uma certa irritação.
Assim, estudos da microestrutura do cérebro indicam o trabalho interconectado das células nervosas. Podemos falar sobre um sistema de neurônios. Mas sua função como um todo não é a soma da atividade de neurônios individuais. Um neurônio não gera fenômenos mentais. Somente o trabalho agregado dos neurônios que compõem um determinado sistema pode dar um fenômeno mental. É baseado em processos materiais específicos nos neurônios.
E ainda, o estudo dos processos que ocorrem em neurônios individuais contém certas perspectivas em relação à revelação dos mecanismos de comportamento e psique. Neste caso, queremos dizer estudos do nível molecular dos neurônios, que delineou a conexão entre a fisiologia da atividade nervosa superior e a biologia molecular.
O primeiro a penetrar nas profundezas moleculares das células nervosas do cérebro foi o neuro-histologista e citologista sueco H. Hiden. O início de sua obra remonta a 1957. Hiden desenvolveu um conjunto especial de microinstrumentos com os quais ele foi capaz de realizar operações com uma célula nervosa.
Os experimentos foram realizados em coelhos, ratos e outros animais. A experiência foi a seguinte. No início, os animais eram excitados, obrigados a fazer alguma coisa, por exemplo, escalar a cerca para se alimentar. Os animais experimentais foram então imediatamente sacrificados para analisar as células nervosas do cérebro.
Dois fatos importantes foram estabelecidos. Em primeiro lugar, qualquer excitação aumenta significativamente a produção do chamado ácido ribonucleico (RNA) nos neurônios do cérebro. Em segundo lugar, uma pequena fração desse RNA difere na sequência de bases, ou composição química, de qualquer RNA encontrado nos neurônios de animais de controle não treinados.
Uma vez que a molécula de RNA, como uma das principais macromoléculas biológicas (junto com a molécula do ácido desoxirribonucléico - DNA), possui uma enorme capacidade de informação, com base nos experimentos acima foi sugerido que o conhecimento adquirido está codificado nas divergências acima Moléculas de RNA. Isso lançou as bases para a hipótese molecular da memória de longo prazo.
No desenvolvimento dos experimentos de Hyden, foram feitas tentativas de transferir moléculas de RNA do cérebro de animais treinados para o cérebro de animais não treinados. Os experimentos mais sensacionais foram os psicólogos americanos McConnell e Jacobson.
Em 1962, McConnell fez experiências com planárias - vermes planos e transparentes que são tão vorazes que comem uns aos outros. Esses vermes desenvolveram um reflexo motor condicionado sob a influência da luz.Os vermes treinados dessa maneira eram picados e alimentados para vermes não treinados. Descobriu-se que neste último o reflexo condicionado à luz foi formado duas vezes mais rápido do que naqueles que não comeram planárias treinadas.
Jacobson e seus colegas conduziram experimentos sobre a "transferência" de comportamento em ratos e hamsters. Os ratos, por exemplo, foram treinados para correr para o comedouro depois de ouvir um clique agudo. Ao mesmo tempo, uma porção de comida caiu na gamela. Após o término do treinamento, os animais foram mortos e o RNA isolado de seus cérebros foi injetado em animais não treinados. Um grupo de ratos de controle recebeu injeções de RNA do cérebro de animais não treinados. Os ratos experimentais e de controle foram então testados para ver se o clique teria algum efeito (25 cliques foram dados para cada animal, mas nenhuma recompensa alimentar). Descobriu-se que os animais experimentais se aproximaram do comedouro com muito mais frequência do que os animais de controle.
Esses e outros experimentos mais complexos levaram Jacobson a concluir que o RNA carrega informações e o fenômeno de transferência refere-se à memorização.
Até recentemente, a psicologia mencionava apenas o mecanismo de formação e fortalecimento das conexões neurais como a base fisiológica da memorização. A base da reprodução é a revitalização das conexões nervosas - associações, estabelecidas no processo de memorização ou memorização. E agora a hipótese molecular da memória está sendo avançada. O futuro deve mostrar como os mecanismos moleculares da memória estão conectados aos mecanismos reflexos.
Os resultados dos experimentos de McConnell e Jacobson causam muita polêmica e objeções entre os cientistas. O fato é que os mesmos experimentos foram realizados em outros laboratórios científicos, mas resultados semelhantes não foram obtidos. Além disso, certas premissas teóricas desta hipótese encontram objeções. Os cientistas defendem a verdade. Ao mesmo tempo, a própria ideia da participação do RNA nos fenômenos da memória de longo prazo não levanta nenhuma objeção. O subsequente desenvolvimento da pesquisa científica levará, sem dúvida, a uma solução fundamental para o problema desse importante processo mental associado ao pensamento e à cognição da realidade circundante.
V. Kovalgin - Revelando os segredos da psique
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