Нервные волокна

     В нашем организме роль проводов выполняют нервные волокна — отростки нервных клеток, покрытые оболочкой. По ним со скоростью до 120 —160 метров в секунду бегут волны возбуждения, или нервные импульсы. Нервные волокна, подобно телефонным проводам, имеют изоляцию: оболочка, составляющая наружную часть волокна, не позволяет возбуждению распространяться на соседние волокна. Импульс бежит по волокну и не мешает другим волокнам передавать свои сигналы.
    
По одним нервным волокнам, которые принято называть афферентными, или центростремительными, импульсы бегут от всех частей тела к мозгу. По другим волокнам — эфферентным, или центробежным,— импульсы идут в обратном направлении — от мозга к различным органам. Такая двусторонняя связь со всеми участками организма позволяет мозгу получать информацию о том, что происходит вокруг нас и в нас самих, а также управлять всей нашей деятельностью.
    
Представьте себе огромное здание, к которому протянуто бесконечное множество телефонных проводов. По ним идут донесения отовсюду и обо всем происходящем в той или иной части страны. По внутренним телефонам они передаются с одного этажа здания на другой, объединяются, согласовываются. В ответ по другим телефонным проводам идут соответствующие приказы и распоряжения.

Импульсы бомбардируют нервные клетки

     Установлено, что импульс не может возникнуть в той клетке, которая находится в состоянии торможения. В организме нервные клетки постоянно как бы бомбардируются приходящими импульсами. От силы этой бомбардировки зависит состояние нервных клеток, их возбудимость и способность посылать ответные сигналы. Если поток приходящих импульсов очень мал, возбудимость клетки низка; нужно сильное раздражение, чтобы клетка начала посылать ответные импульсы. Предположим, что человек дотронулся до оголенного провода, по которому проходит электрический ток. Тотчас же к определенным клеткам его мозга побежали частые импульсы. Обычно первый импульс не достигает цели, он лишь повышает возбудимость этих нервных клеток. Но после двух или нескольких импульсов возбудимость настолько повышается, что клетки начинают посылать свои ответные импульсы. В результате не прошло и секунды, как человек отдернул руку.
    
Слишком длительный и однообразный, а также чрезмерно сильный поток импульсов снижает возбудимость нервных клеток, приводит их в состояние торможения: клетки резко возбуждены, но распространяющейся волны возбуждения, то есть импульса, в них не возникает. Такое запредельное торможение особенно легко возникает у людей со слабой нервной системой. Оно может быть вызвано неудачным экзаменом, ссорой в семье; человек чувствует себя подавленным, у него все валится из рук, тонус мышц понизился, он сгорбился и ходит «как в воду опущенный». Иногда запредельное торможение развивается под влиянием непривычной обстановки и незнакомых людей.
    
Значит ли это, что торможение — помеха делу? Конечно, нет. Торможение такой же постоянный и необходимый участник всякой деятельности, как и возбуждение. Именно торможение не позволяет возбуждению распространяться по всей нервной системе. Без торможения человек не смог бы совершить ни одного движения.
    
Обычно каждая скелетная мышца находится в состоянии некоторого тонуса или напряжения, которое поддерживается импульсами, поступающими из центральной нервной системы. При сгибании руки мышцы-сгибатели получают большее количество импульсов и сильней напрягаются, а мышцы-разгибатели перестают или почти перестают получать импульсы, а потому расслабляются и не препятствуют движению. Такое согласование реакций мышц-антагонистов обеспечивается одновременным возбуждением нервных клеток, волокна которых подходят к сгибателю, и торможением клеток, связанных с разгибателем.
    
Для согласованной, координированной деятельности необходимы оба процесса — и возбуждение, обеспечивающее передачу импульсов, и торможение, строго ограничивающее их распространение по центральной нервной системе.
    
Динамика и взаимодействие процессов возбуждения и торможения определяют всю деятельность нервной системы, включая и ее высший отдел — кору больших полушарий головного мозга. Следовательно, и поведение человека, его реакции на любые раздражения находятся в тесной зависимости от этих процессов. Появление в центральной нервной системе достаточно сильного очага возбуждения тотчас вызывает снижение возбудимости или торможение в определенных других ее участках. Сильный очаг возбуждения ведет к понижению возбудимости чуть ли не во всей центральной нервной системе.

Вдох — движение, вдох—внимание

     Мы уже встречались с этим явлением: торможение нервного центра мышцы-разгибателя при возбуждении центра мышцы-сгибателя. Установлено, что сила мышечных сокращений и напряженность внимания снижаются во время вдоха. В этот момент резко повышается возбудимость дыхательного центра, что и ведет к понижению возбудимости других отделов мозга. Вот почему максимальное физическое и умственное напряжение всегда происходит не во время вдоха, а тотчас же после. Нетрудно проследить, на какой момент дыхательных движений приходится удар топором. Попробуйте произвести это движение во время вдоха или перед его началом — вам это покажется очень трудным и неудобным. Попробуйте на короткое время напрячь внимание, прислушиваясь к чему-то или что-то разглядывая. И опять вы заметите, что это происходит после окончания вдоха, причем дыхание на некоторое время задерживается. Такое торможение деятельности мозга И. П. Павлов назвал индукционным в отличие от запредельного, которое появляется в клетке под влиянием ее сильного или длительного раздражения.
    
Индукция может проявляться и в том, что возбудимость нервных клеток повышается под влиянием возникшего в других участках мозга торможения. Днем зубная боль ощущается слабо, а ночью становится почти непереносимой. Это объясняется тем, что ночью на фоне торможения или резко сниженной возбудимости большей части мозга возбужденным остается тот его участок, к которому приходят импульсы от больного зуба. Под влиянием индукции возбудимость этого участка значительно усиливается.
Помимо взаимной индукции возбуждения и торможения, существенное значение для деятельности нервной системы имеет динамика этих процессов. Возбуждение, возникшее в том или ином пункте мозга, обычно распространяется, иррадиирует на другие его участки.
   
Если спящего человека громко окликнуть, в его мозгу, а именно в слуховой области коры больших полушарий, возникнет сильный очаг возбуждения, под влиянием которого начнет повышаться возбудимость двигательной и других областей коры — человек проснется, встанет. Монотонные звуки колыбельной песни, долго повторяющиеся, способствуют развитию торможения в слуховой области коры. Постепенно понижение возбудимости и полное торможение распространяется и на другие участки коры — наступает сон. Это пример иррадиации торможения.
    
Итак, иррадиация — это распространение по другим участкам мозга того состояния, в котором находится данный пункт, а индукция — появление в других участках противоположного состояния. Как правило, слабый очаг возбуждения или торможения не вызывает значительной индукции, что создает благоприятные условия для иррадиации. Чем сильнее очаг возбуждения или торможения, тем значительней проявляется индукция, которая препятствует иррадиации, а потому происходит концентрация возбуждения или торможения в первоначальном очаге.
    
Если человек слушает докладчика, который говорит непонятно, скучно, то в соответствующих участках коры больших полушарий будут возникать лишь слабые очаги возбуждения. В силу закона иррадиации возбудимость других участков коры повысится и в них легко будут возникать новые очаги возбуждения. Внешне это выразится в том, что человек начнет отвлекаться, ему будут приходить в голову посторонние мысли. Если же вы слушаете интересную лекцию, читаете увлекательную книгу, то очаги возбуждения могут оказаться достаточно сильными, чтобы создать мощную индукцию, иными словами, резко понизить возбудимость других участков мозга. В результате внимание у человека не рассеивается.
    
Однако при очень сильном очаге возбуждения или торможения возникает столь значительная иррадиация, что она преодолевает препятствия, создаваемые индукцией. В результате наступает общее возбуждение всей коры больших полушарий мозга. Человек, как принято говорить, «выходит из себя». Он может вспылить, а когда возбуждение пройдет, будет раскаиваться в содеянном.

Рефлекс «Что такое?»