Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

Для осязания требуется набор нервных окончаний необычной формы

Дэвид Джинти

ОТ НАШЕЙ КОЖИ К МОЗГУ поступают целые симфонии нервных импульсов, передающие тактильные ощущения от соприкосновения с материальным миром. На каких инструментах исполняются эти симфонии? Каким образом одно сочетание импульсов передает нежное прикосновение матери, а другие сообщают об опасном насекомом, летнем ветерке, щекотке, сложном узоре шрифта Брайля или о каплях дождя? Наша способность ощущать внешний мир и реагировать на него зиждется на совокупности множества нервных окончаний в коже — самом большом и наименее изученном сенсорном органе.

Нервные клетки, реагирующие на безвредные (безболезненные) тактильные воздействия на кожу, называются рецепторами прикосновений. Тела этих нейронов образуют кластеры, которые называются ганглиями и которые соединяются со спинным мозгом; один длинный аксон каждой такой клетки тянется к коже, а другой — к спинному мозгу (или к стволу головного мозга). Возбуждение окончаний рецепторов прикосновений — это первый шаг к восприятию прикосновения, а их нейроны служат порталами, связывающими нервную систему с огромным материальным миром. Точное число разных типов рецепторов безвредных прикосновений у млекопитающих нам неизвестно, но согласно тщательным подсчетам физиологов их около семи — хотя, возможно, какие-то типы пока не открыты[169]. При стимуляции кожи и возбуждении рецептора прикосновений электрические импульсы передаются по его аксону в спинной мозг, где они объединяются с импульсами от рецепторов других типов. Отсюда нейроны второго уровня передают объединенную информацию от рецепторов прикосновений в разные отделы головного мозга (таламус, средний мозг и соматосенсорную кору) для интерпретации и действий — но это уже другая история. Таким образом, восприятие прикосновения начинается с активации физиологически различающихся типов рецепторов прикосновения, сенсорные окончания которых расположены в нашей коже.

Известные нам семь типов рецепторов прикосновения различаются скоростью передачи импульсов от кожи к спинному мозгу (в диапазоне от 3 до 300 км/ч), временем адаптации к продолжительному воздействию (некоторые рецепторы прикосновений продолжают генерировать импульсы, пока стимулы не прекращаются, другие перестают возбуждаться вскоре после начала воздействия), формой окончаний, расположением на коже и, что самое важное, — чувствительностью к разным типам механического воздействия на кожу и ее производные (то есть внешний слой преимущественно омертвевших клеток, который называется эпидермисом, а также ногти, волосы и вибриссы). Подобно тому как разные светочувствительные клетки в сетчатке глаза реагируют на свет с разной длиной волны, окончания рецепторов прикосновения реагируют на разные механические стимулы (хотя их диапазоны частично совпадают). Например, одни рецепторы прикосновения реагируют только на отклонение волос, а другие — на частые колебания кожи.