Сигнал о некоторых понятиях кибернетики - Полетаев И.А.
Скачать (прямая ссылка):
К афферентным относятся также и иервы так называемой внутренней чувствительности, передающие информацию о положении членов тела, т. е. о состоянии сокращения или расслабления отдельных мышц и натяжении сухожилий (так называемые кинэстетические ощущения). Кроме того, большое число нервов обслуживает связи между внутренними органами, необходимые для их совместной целесообразной деятельности. Работа этой группы нервов (так называемой вегетативной или автономной нервной системы) не дает субъективных ощущений непосредственно, и мы «не замечаем» ее работы, во всяком случае до тех пор, пока она работает нормально.
Итак, нервная система представляет собой сложную, разветвленную систему связи, которая обеспечивает обмен сигналами между органами тела животного и согласованную их работу.
Как и в технических каналах связи, в нервной системе все сообщения передаются с помощью одного и того же процесса. Передача 'раздражения по одному нерву качественно не отличается от передачи по любому другому. Особенностью нервной системы как системы связи является то, что по каждому нервному волокну передаются сообщения, как правило, лишь в одном направлении и лишь об одном типе внешних или внутренних событий. Так, например, нервное волокно, соединяющее чувствительное болевое окончание, расположенное в коже ладоии, со спинным мозгом, будет работать только при сильных механических давлениях на этот участок кожи (укол) и не будет реагировать на слабые раздражения ии теплом, ни холодом, ни прикосновением. В этом отношении нервные каналы связи напоминают скорее устройства аварийного предупреждения типа пожарной тревоги, чем телефонную или телеграфную связь. Правда, нерв позволяет передавать сигналы о раз-
121
ных степенях воздействия и этим отличается от пожарной сигнализации. Таким образом, каждый нерв работает только в одной «службе связи» со строгой специализацией: в «болевой», «слуховой», «вкусовой», «моторной» и т. д.
Провод нервного канала связи — нервное волокно или аксон — представляет собой ниточку клеточного вещества—-протоплазмы, покрытую оболочками. Толщина аксона для разных нервных клеток различна. Самые толстые из них имеют диаметр от 0,02 до 0,001 миллиметра. Клеточное вещество аксона, как и клеточного тела, покрыто оболочкой или мембраной, отделяющей его от окружающей среды. Поверх мембраны аксон одет, как чехлом, оболочкой особого жирового вещества — миэлина. Толщина миэлиновой оболочки неодинакова для различных волокон. У волокон вегетативной нервной системы миэлиновая оболочка очень тонка; иногда ее даже не удается обнаружить. Самой толстой оболочкой обладают нервные волокна, проводящие раздражение от чувствительных окончаний к мозгу и от мозга к мышцам. Поверх миэлиновой оболочки аксон одет еще одной оболочкой —неврилеммой. Миэлинизированные волокна отличаются серебристо-белой окраской от клеточных тел, имеющих серый цвет.
Со времен Гальвани известно, что деятельность нерва связана с электрическими явлениями. Эта связь выражается в том, что, во-первых, приложение к нерву электрического потенциала вызывает его раздражение и, (во-вторых, в том, что раздражение нерва любым способом вызывает в нем появление изменений электрического потенциала. Однако нервное раздражение совсем не то же самое, что электрический ток в проводе.
С помощью современных электроизмерительных приборов, позволяющих отмечать и записывать очень слабые и быстро протекающие изменения электрических напряжений и токов, снимая потенциалы с поверхности нерва, можно установить, что изменения этих потенциалов представляют собой короткие толчки или импульсы, длящиеся около 0,001 секунды. Эти импульсы распространяются вдоль нерва и, достигая его конца, вызывают, например, сокращение мышечных волокон. При этом передача -раздражения мышечным волокнам и распространение электрических импульсов по нерву всегда присутствуют совместно. Более того, скорость распространения электрических импульсов и скорость передачи физиологического раздражения совпадают, что позволяет считать электрические импульсы не побочным явлением, а составной частью процесса передачи 122
раздражения. Скорость передачи раздражения по нервному волокну тем больше, чем больше диаметр волокна и чем толще его миэлиновая оболочка. Эта скорость вообще невелика; для разных волокон она колеблется в пределах от 2 до 160 метров в секунду, что несравненно меньше скорости распространения электрического поля (и тока) вдоль провода (10® метров в секунду).
Передача раздражения по нервному волокну есть электрохимический процесс, протекающий за счет энергии, накопленной в самом волокне. Начальное возбуждение, нано-
и независимо от величины энергии приложенного извне воздействия, если только это воздействие (превышает минимальное, пороговое, значение. Энергия, израсходованная нервом на про-ведение импульса, возмещается впоследствии ’Процессами питания нерва.
Эта ситуация типична для сигнальных устройств или систем связи, которые по^ти всегда питаются энергией от внутренних источников, не связанных с поступлением на вход сигнала.
