🧠Нервная система

Как устроена нервная система

Нервная система делится на два больших отдела. Центральная нервная система (ЦНС) — это головной мозг и спинной мозг: главный командный пункт, где обрабатывается вся информация и принимаются решения. Она защищена костной оболочкой (череп и позвоночник) и тремя слоями мозговых оболочек (тонких плёнок, покрывающих мозг) с жидкостью внутри — она амортизирует удары, работая как жидкая подушка. Периферическая нервная система (ПНС) — это все нервы за пределами мозга и спинного мозга: «кабели», которые связывают ЦНС с каждой точкой тела — кожей, мышцами, внутренними органами. Подробнее о черепных и спинномозговых нервах — в статье о периферической нервной системе.

Нейрон: базовая единица нервной системы

Основной строительный элемент — нейрон, нервная клетка. У неё есть тело с ядром, множество коротких отростков — дендритов (они принимают сигналы от соседних нейронов), и один длинный отросток — аксон (он передаёт сигнал дальше). Аксон может быть длиной от долей миллиметра до метра — например, нейроны, управляющие мышцами ног, тянутся от поясничного отдела спинного мозга до стопы. Устройству нервной клетки и передаче сигнала посвящена отдельная статья — нейроны и синапсы.

В мозге около 86 миллиардов нейронов. Они не соприкасаются напрямую — между ними есть микроскопический зазор, синапс (место контакта двух нейронов). Когда сигнал достигает конца аксона, в синаптическую щель выбрасываются химические вещества — нейромедиаторы (химические «посредники», передающие сигнал между клетками). Они связываются с рецепторами (воспринимающими участками) соседнего нейрона и передают ему сигнал. Именно на этом уровне работают большинство антидепрессантов, успокоительных и психоактивных веществ — они изменяют количество или активность нейромедиаторов в синапсе.

Многие аксоны покрыты миелиновой оболочкой — слоем жировой ткани, которая работает как изоляция на электрическом кабеле. Миелин ускоряет передачу сигнала в десятки раз и снижает затраты энергии. При рассеянном склерозе (аутоиммунном заболевании, при котором иммунитет атакует собственные ткани) иммунная система разрушает именно миелин — отсюда нарушения движения, чувствительности и координации.

Помимо нейронов, нервная ткань содержит глиальные клетки (клетки-помощники) — по современным оценкам их примерно столько же, сколько нейронов (раньше считалось, что в 10 раз больше, но это оказалось мифом). Глия не передаёт сигналы, но без неё нейроны не выживут: она кормит их, убирает отходы, формирует миелин, регулирует работу синапсов и участвует в восстановлении ткани после повреждений.

Как работает нервная система

Соматическая система: то, что вы контролируете

Соматическая (управляющая произвольными движениями) нервная система отвечает за всё, что вы делаете осознанно: поднять руку, повернуть голову, набрать текст. Сенсорные (чувствительные) нейроны идут от рецепторов кожи, суставов и мышц в мозг — они несут информацию о прикосновении, давлении, температуре, боли и положении тела в пространстве. Двигательные нейроны идут в обратную сторону — от мозга и спинного мозга к скелетным мышцам, передавая команды на сокращение.

Рефлекторная дуга: быстрее, чем мысль

Не все реакции проходят через головной мозг. Рефлекс — это ответ, который замыкается прямо в спинном мозге, минуя сознание. Сигнал от рецептора (например, боль от горячего) доходит до спинного мозга, там переключается на двигательный нейрон и сразу возвращается к мышце — рука отдёргивается раньше, чем мозг вообще узнаёт, что произошло. Это сокращает время реакции с 150–200 мс (миллисекунд, тысячных долей секунды — при пути через мозг) до 50–80 мс. Как устроены рефлексы и проводящие пути, описано в статье о спинном мозге.

Вегетативная система: то, что происходит без вас

Вегетативная нервная система управляет работой внутренних органов — сердца, лёгких, желудка, кишечника, сосудов, желёз. Вы не решаете сознательно, когда ускорить пульс или начать переваривать пищу. Вегетативная система делает это автоматически, считывая состояние организма и внешней среды. Ей посвящён отдельный разбор — вегетативная нервная система.

Она делится на два отдела, которые работают как педали газа и тормоза — и в норме постоянно балансируют между собой:

Нейромедиаторы: химия состояния

Баланс химических посредников между нейронами определяет самочувствие, настроение, уровень энергии и способность концентрироваться. Вот ключевые:

• Дофамин — нейромедиатор мотивации и предвкушения. Выделяется не столько в момент награды, сколько в момент ожидания. Низкий уровень — апатия (упадок побуждений), прокрастинация (откладывание дел), снижение удовольствия от жизни.
• Серотонин — регулятор фонового настроения, чувства сытости и сна. Большинство серотонина производится в кишечнике, но через гематоэнцефалический барьер (защитный фильтр между кровью и мозгом, не пропускающий многие вещества) он не проходит — мозг синтезирует (производит) его сам.
• ГАМК (гамма-аминомасляная кислота) — главный тормозной (успокаивающий) нейромедиатор. Снижает возбудимость нейронов, уменьшает тревогу. На рецепторы ГАМК действуют алкоголь, бензодиазепины (успокаивающие препараты) и барбитураты (снотворные и противосудорожные средства).
• Глутамат — главный возбуждающий нейромедиатор. Участвует в обучении и формировании памяти. Избыток глутамата токсичен для нейронов — это один из механизмов повреждения мозга при инсульте (остром нарушении кровоснабжения участка мозга).
• Ацетилхолин — отвечает за внимание, обучение и мышечное сокращение. При болезни Альцгеймера разрушаются именно холинергические (работающие через ацетилхолин) нейроны.
• Норадреналин — бодрость, фокус, реакция на стресс. Повышает готовность к действию, регулирует цикл сна и бодрствования.

Что происходит при дисбалансе

Нервная система реагирует на хронический стресс, недосыпание и перегрузки раньше других систем — и её сигналы часто воспринимаются как «просто усталость» или «плохой характер». Распознать дисбаланс можно по нескольким характерным сочетаниям признаков (паттернам):

Связи с другими системами

Нервная система не работает изолированно — она встроена в каждую другую систему организма и постоянно обменивается с ними сигналами:

• Эндокринная система: гипоталамус (отдел мозга) управляет гипофизом (главной железой у основания мозга), тот — надпочечниками. Эта цепочка — ось ГГН (гипоталамус–гипофиз–надпочечники) — регулирует выброс кортизола (главного гормона стресса). При хроническом стрессе ось работает в режиме постоянной активации — это постепенно истощает надпочечники и нарушает гормональный баланс по всему организму.
• Пищеварительная система: стенки желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) содержат 100–500 миллионов нейронов — это энтеральная (кишечная) нервная система, «второй мозг», способный работать независимо от головного. Около 95% серотонина организма хранится в кишечнике, однако через гематоэнцефалический барьер (фильтр между кровью и мозгом) он не проникает. Связь кишечника с настроением реализуется иначе: через блуждающий нерв и иммунные сигналы.
• Иммунная система: хронический стресс повышает уровень провоспалительных цитокинов (сигнальных молекул, запускающих воспаление) и подавляет клеточный иммунитет. Это объясняет, почему люди чаще болеют в периоды затяжного стресса.
• Дыхательная система: дыхание — единственный автоматический процесс, доступный и произвольному контролю. Медленное глубокое дыхание активирует блуждающий нерв и сдвигает баланс в сторону парасимпатики — это физиологическая основа дыхательных практик.