Зауряднейшему школьнику теперь известны такие истины, за которые Архимед расстался бы с жизнью.
Принимая во внимание, что значительную часть нашего тела составляет жидкость, не стоит удивляться тому, что мозг состоит на 75 % из воды. Что касается твердого материала, то, строго говоря, самые многочисленные клетки мозга – это глиальные клетки, названные так от греческого слова «глиа», что означает «клей». Глиальные клетки, по большей части, играют в мозге поддерживающую роль, как структурно, так и функционально, но также выполняют ряд задач, над пониманием которых ученые все еще ломают голову.
Помимо воды и глиальных клеток, наш мозг в основном состоит из нервных клеток, называемых нейронами. (До этого момента мы называли их мозговыми клетками.) Во многих смыслах нейроны являются наиболее специализированными клетками и самым чувствительным типом ткани из всех биологических систем. Они обрабатывают информацию и передают ее другим нейронам, тем самым запуская особые процессы в различных частях нашего мозга и тела.
Самое примечательное то, что нейроны – это единственные клетки в теле, которые взаимодействуют друг с другом напрямую; они обмениваются сообщениями в виде электрохимических сигналов, или импульсов.
Нейроны не только наиболее примечательные клетки, образующие мозг, они также представляют собой фундаментальный компонент нашей нервной системы: запутанной сети структур, которая состоит из головного и спинного мозга и нервов и контролирует и координирует все функции тела. Уникальный способ взаимодействия нервных клеток делает нервную систему такой особенной и отличной от всех других систем тела.
В мозге имеется величайшее скопление нейронов. Тоненький срез мозговой ткани размером с песчинку содержит порядка 100 000 нейронов. Они размещены так плотно, что кусочек ткани человеческого мозга размером с гальку содержит около 3 км нейронного материала. А весь ваш мозг содержит примерно 100 миллиардов нейронов, каждый из которых размером меньше миллиметра. Чтобы вы составили представление о том, насколько это много, знайте, что для того, чтобы просто сосчитать до 100 миллиардов, секунду за секундой, вам потребуется примерно 3171 год. А если сложить стопку бумаги из 100 миллиардов листков, ее высота составит около 8000 километров – расстояние между Лос-Анджелесом и Лондоном.
Другие нейроны значительно длиннее мозговых нервных клеток. Некоторые проходят от головного мозга вдоль спинного и составляют до 90 см в длину. И хотя нейроны различаются по длине, все они, по сути, действуют единообразно.
Чтобы увидеть на примере, какие задачи выполняют нейроны в вашей жизни, представьте, что сейчас утро и вы планируете свой день. Пока ваш мозг складывает мозаику из идей о том, что вам нужно сделать в различные отрезки дня, нейроны передают электрохимическую информацию между его различными частями. Сенсорные нейроны посылают информацию в мозг не только о вашем внешнем окружении – полученную при помощи органов зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, – но также и о внутренней среде, включая чувство голода, жажды, боли, температуру и т. п. Как только вы решаете подняться и сделать что-то, моторные нейроны посылают электрохимические импульсы из головного мозга через спинной по всему телу, сочетая ваши движения с выстроенным умственным планом.
Основной метод коммуникации между нейронами одинаков для всех человеческих существ. Однако нервные клетки организованы в особые сети, или паттерны, которые формируют наше индивидуальное поведение и сообщают каждому из нас уникальные качества.