ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ В мозгу. Строение и работа мозга. Важные центры. Сторожевые пункты. Сигнальные про
Никогда раньше Надя не представляла себе, что мозг так сложен; она растерялась от массы новых впечатлений и долгое время только ахала да охала.
Клетки в мозгу были исключительно сложны (см. рис. 26).
Рис. 26. Нервная клетка и ее отростки.
Помимо ядра и протоплазмы с громадным количеством разных включений, каждая из них имела массу отростков. Их было до того много, что счесть невозможно, а из отростков один, наиболее длинный, уходил так далеко, что терялся вдали. Сама клетка была сероватая, а самый длинный отросток белый. Этих клеток было бесчисленное множество. Время от времени Надя чувствовала, что по ним пробегает как бы электрический ток. Волосных сосудов между ними было особенно много.
Придя в себя, она начала расспрашивать своего руководителя.
С обычной словоохотливостью лейкоцит заговорил.
— По своему составу мозг и нервы — это самая сложная протоплазма в человеческом организме. Интересно то, что здесь очень много фосфору, так что одно время говорили: «без фосфора нет мысли».
Истинная причина разумной жизни — это мозг. Он чрезвычайно важен; чем он сложней, тем разумней существо. Из современных и вымерших животных на земле самый совершенный мозг у человека. Особенно важен большой мозг; он состоит из двух полушарий; в каждом полушарии масса извилин сероватого цвета (см. рис. 27); здесь клетки: от них отходят белые отростки нервные волокна.
Рис. 27. Извилины головного мозга.
Клетки могут соединяться друг с другом в самых разнообразных комбинациях, любая с любой, совсем как в телефонной станции, где каждый номер может быть соединен с любым номером. Соединение или смыкание происходит при помощи коротких отростков.
Пучки отростков или нервы напоминают провода кабеля. Они идут во все части тела и проводят туда те изменения, которые произошли в мозговых клетках (см. рис. 28).
Головной мозг переходит в продолговатый, а продолговатый продолжается вниз в виде спинного мозга, который защищен позвоночным столбом. Да и головной мозг недурно защищен черепной коробкой. Мозг нуждается в надежной защите.
Некоторые участки мозга абсолютно необходимы для жизни. Вот, например, в продолговатом мозгу есть «дыхательный центр». Если его разрушить, то останавливается дыхание, и наступает смерть. Невдалеке от дыхательного центра есть особая точка; если ее разрушить, ну, скажем, иголкой, то почки начинают пропускать из крови виноградный сахар.
Есть особые центры, которые заведуют речью, способностью читать, писать, движениями языка, других мышц тела. Их разрушение влечет за собой потерю тех или иных способностей и возможностей.
Нужно тебе сказать, что почти всюду в организме каждый участок тела снабжается одновременно несколькими артериями. Поэтому, если какая-либо из них повредится, то оставшиеся все же в состоянии снабдить этот участок кровью. Но в легких, почках и в мозгу этого нет; там каждый участок снабжается кровью только из одной маленькой артерии; такие артерии называются концевыми. Здесь прекращение доступа крови ведет часто к омертвению участка, орошаемого артерией, потому что из других соседних участков кровь не поступает.
В легких и почках это не так важно, потому что любой участок здесь равноценен другому, и его гибель замещается усиленной работой других участков. В мозгу не то: здесь уже почти каждый участок имеет свою специальность, заведует чем-либо, и заменить его трудно. Поэтому закупорка артерийки или разрыв ее ведет к гибели участка мозга и к потере какой-либо возможности или способности. Кровоизлияние в область дыхательного центра влечет смерть, кровоизлияние в области «центра письма» — потерю способности писать, кровоизлияние в области «центра речи» — означает потерю способности говорить. Человек мычит, но членораздельных звуков не производит. Параличи также объясняются разрушением тех или иных центров движения.
Нервы пронизывают все тело человека и являются как бы телеграфными проводами (см. рис. 28).
Рис. 28. Нервы в теле человека.
И по ним действительно бежит электрический ток; но здесь он бежит, как бы вспышка. Представь себе, что ты насыпала дорожку пороху и подожгла один конец, огонь добежит до другого конца; так и здесь: ток начинается в окончаниях нерва и бежит вдоль нервного волокна к клетке в мозгу со скоростью приблизительно курьерского поезда, (90-100 километров в час). Так что если бы твоя рука могла достигнуть солнца, ты бы почувствовала ожог лет через 100 с лишним, — засмеялся лейкоцит.
Металлическая проволока, по которой бежит ток, нисколько не изменяется; ее вещество не растрачивается; в нерве же, благодаря убыли вещества при токе, наступает истощение; нужны отдых и время для восстановления.
Некоторые нервы передают ток от центра, то-есть от мозга к мускулам, железам, внутренностям; другие же, напротив, несут ток от кожи, органов чувств, внутренностей к мозгу.
Нервы первого рода называются центробежными. Нервы второго рода центростремительными. Центробежное нервы иначе называются еще двигательными или секреторными, смотря по тому, заставляют ли они работать мускул или железу (например, слюнную)[2]. Центростремительные нервы называются еще чувствующими. Название неверно: нерв не чувствует, а только передает раздражение, которое воспринимается мозгом, как чувство.
Нерв «приказывает» мышце сокращаться или железе работать. Это очень легко проверить Нерв, подходя к мышце, разветвляется и дает окончания в виде бляшек, которые плотно подходят к мускульному волокну (см. рис. 29).
Рис. 29. Нервные окончании в мышечном волокне.
Когда мы были с тобой в мускулах, я забыл обратить твое внимание на эти бляшки. Если пропустить через нерв электрический ток, то сократится мускул, в котором разветвляются окончания этого нерва. Если пропустить ток через нерв, разветвляющийся и оканчивающийся в слюнной железе, то она энергично начнет выделять слюну. Это проверено не раз на лягушках, собаках, на людях и на многих других животных.
Центростремительные нервы непременно начинаются от каких-либо органов чувств. Они являются как бы сигнальными проводами от сторожевых пунктов (органов чувств): глаз, ушей, носа, языка, различных чувствующих телец на коже, способных воспринимать чувство холода, тепла, боли, прикосновения и т. д.
В органах чувств строгая специализация. Как ни раздражай глаз, все равно будет ощущение света. Если ударить кулаком в глаз, то «из него искры посыплются», то-есть получится ощущение света. Если пропускать через глаз электрический ток, то опять-таки будет световое ощущение.
То же самое с ухом: оно дает ощущение не только от звуков, но любое другое раздражение дает только ощущение звука. От удара кулаком по уху человеку покажется, что у него в ушах «зазвенело». Таково же ощущение при раздражении электричеством. Короче говоря, все сторожевые посты строго рассчитаны на какое-либо специальное раздражение.
— А сколько же таких сторожевых постов у человека? — спросила заинтересованная Надя.
— Их очень много; наиболее важные тебе известны: это глаза и уши, нос, хотя его значение, как органа обоняния, у современных людей падает. Затем язык, кожа. Между прочим, кожа ощущает температуру, благодаря разным точкам, из которых некоторые ощущают холод другие — тепло. И кожа же ощущает прикосновение. Особенно много таких пунктов на руках: здесь осязание очень тонкое. Интересно, что осязательные тельца многочисленны у корней кожных волосков. Попробуй осторожно провести рукой поверх тыла другой руки, не касаясь кожи, но близко к ней — ты почувствуешь прикосновение: это ты задела волоски на тыле руки, а они передали раздражение осязательным тельцам у их основания.
А на губе, где таких волосков нет, нужно гораздо энергичней дотронуться, чтобы почувствовать прикосновение. Попробуй сама.
Надя попробовала и убедилась, что это так.
— Теперь, — продолжал лейкоцит, — если тебе не надоело, разберемся в самом интересном. От каждого сторожевого поста идет сигнальный провод в мозг. И на каждое раздражение органа чувств следует тот или иной ответ, который называется рефлексом. Прошу тебя запомнить это название. Вот тебе образец рефлекса. Ты случайно дотронулась до дымящейся папиросы: немедленно, не успев подумать, ты отдернула руку. Или кто-либо уколол твою ногу булавкой: тотчас же, без размышления, ты отдернула ногу. Если сесть и положить ногу на ногу и ударить по висящей ноге ребром ладони пониже колена, нога подскочит кверху. Ты пошла в очень яркую комнату из темной улицы: глаза твои прищурились, и зрачки сузились. Ты взяла в рот кусок яблока: появилась слюна. Все это самые разнообразные рефлексы.
Но всех их объединяет то, что они безусловны. Волей здесь можно сделать очень мало, и то не всегда. Можно терпеть укол булавкой, но до известной степени; совсем невозможно сделать так, чтобы от яркого света зрачки не сузились. Невозможно задержать выделение слюны.
Обычным путь безусловного рефлекса таков (см. рис. 30): от органа чувств идет нервный ток раздражения по центростремительному нерву к мозгу спинному или продолговатому; от мозга по центробежному нерву идет ток к мускулам или железе.
Рис. 30. Механизм безусловного спинно-мозгового рефлекса. (Обратить внимание на левую сторону рисунка).
Все это очень целесообразно. Но во всем этом нет ничего разумного, как будет видно из следующих опытов, проделанных учеными, о которых я сейчас тебе и расскажу.
Берут лягушку и отрезают ей голову, а затем вешают ее на крючке; лягушка еще живет порядочно времени без головы. Если теперь приложить к ее боку бумажку, смоченную серной кислотой, то лапка, ближайшая к боку, поднимается и сбрасывает бумажку (см. рис. 31).