Нейрон
Идея о том, что клетки являются основной структурной единицей нашего тела, зародилась еще в 1665 году, когда Роберту Гуку впервые удалось увидеть их через свой примитивный микроскоп. Однако роль клеток нервной системы оставалась тайной вплоть до 1830-х годов, когда миктоскопия достигла уровня достаточного, чтобы подробнее рассмотреть клетки мозга.
Впервые Роберт Гук разглядел небольшие отчетливые камеры на посеребренных образцах коры дерева. Они напомнили ему кельи монахов, которые те используют для уединенных размышлений, и с тех пор эти структуры стали называться клетками. Однако клетки коры головного мозга имеют более значительные размеры по сравнению с основной частью клеток человеческого тела, включая и клетки остальной части мозга.
Первые исследователи мозга могли видеть лишь общие контуры анатомического устройства мозга и были вынуждены полагаться только на изучение его повреждений, чтобы собрать по крохам ту информацию, которая бы позволила им судить о том, как он работает.
Другими словами, они внедрялись в живой мозг животных, наблюдая за тем, какой эффект это вмешательство производит; они вскрывали мозги умерших от болезней животных, чтобы понять, что привело их к болезни; они ожидали, когда представится случай наблюдать и тестировать умственные способности человека, к своему несчастью, получившего нефатальное поражение мозга.
К 1820-м годам изобретение новых линз сделало микроскоп инструментом достаточно мощным для того, чтобы ученые смогли рассмотреть анатомическое строение мозга на клеточном уровне.
Разветвляющиеся клетки
Принципиально новой, прорывной стала технология микроскопии, использующая ахроматические линзы. Давая возможность фокусировать свет любого спектра, эта технология позволяла достичь небывалой до этого четкости изображения тканей мозга при очень высокой степени увеличения. Мозг разрезали ножом на тонкие ломтики или же препарировали иглой или микропинцетом, получая тонкие слои.
Как только возможности микроскопа оказались во власти ученых, они стали рассматривать срезы мозга и впервые смогли разглядеть его клетки — по крайней мере, самые крупные из них. Клетки мозга составляли такую плотную массу, что было просто невозможно определить, где кончается одна клетка и начинается другая.
Но все же троим анатомам, работавшим независимо друг от друга, удалось разобраться в этом скопище клеток, и впервые в истории было составлено общее представление о том, как клетка мозга устроена.
Этими тремя учеными были Христиан Готфрид Эренберг, Габриэль Валентин и Ян Эвангелиста Пуркине. Лучшее представление об открытии давали рисунки Пуркине, поскольку он хорошо изучил крупные клетки, обнаруженные им в мозжечке. Его изображения клеток немного напоминают головастиков или рыб с вертящимися и разветвляющимися хвостами.
Дальнейшее усовершенствование микроскопов в сочетании с внедрением новых методов окрашивания показали, что у клеток мозга имеется не одно, а значительно больше ответвлений, отходящих от центрального тела клетки, или сомы. Большая часть отростков были короткими и рассматривались как продолжение протоплазмы. Но один из отростков оказался значительно толще и длиннее.
Первоначально он был известен как осевой, или аксиальный цилиндр. В настоящее время более короткие отростки называются дендритами. Они измеряются миллионными долями дюйма и представляют собой приемники клетки, выполняя функцию приема сигналов от ее соседей. Крупный отросток — это аксон. Его функция — рассылка сигналов от клетки, и он, как правило, значительно длиннее, чем дендриты, а его размеры могут достигать нескольких футов!
«Ложные сигналы чувств и ощущений есть истина нашего восприятия». ЯН ПУРКИНЕ
Клеточная теория
Спустя два года после того, как в 1837 году рисунки Пуркине стали достоянием публики, Теодор Шванн и другие ученые выдвинули общую клеточную теорию биологии. Основным постулатом новой теории стало утверждение, что каждое тело должно иметь по крайней мере одну клетку и что образование любой клетки является результатом разделения какой-то другой клетки.
В то же время никто не мог с уверенностью утверждать, вписывается ли нервная клетка, столь разительно отличающаяся от других клеток тела, в новую клеточную теорию. И является ли она клеткой вообще?
