Нервные импульсы могут проходить друг сквозь друга

Источник: Physorg

Согласно традиционной теории, два нервных импульса, отправленных из противоположных концов нерва, уничтожаются при столкновении. Но исследование, проведенное учеными Университета Копенгагена (Дания) показывает, что два сталкивающихся нервных импульса просто проходят друг сквозь друга и сохраняют свою силу. Это поддерживает новую теорию, что нервные сигналы распространяются в виде звуковых импульсов. Нервные сигналы обеспечивают связь между миллиардами клеток в организме, и дают им возможность работать совместно. Но как действуют нервные сигналы? В 1952 ученые Ходжкин и Хаксли представили модель, в которой нервные импульсы описывались как электрический ток, проходящий вдоль нерва. Ток производится слоями заряженных частиц (ионов калия и натрия), расположенных с обеих сторон мембраны нерва. Заряженные частицы меняются местами при стимуляции. Изменение заряда и приводит к образованию электрического тока.

Модель Ходжкина и Хаксли получила всеобщее признание, и последние 60 лет все медицинские учебники утверждают, что нервные клетки выполняют свои функции, благодаря электрическому току, проходящему вдоль нервных путей. Но эта теория не может объяснить ряд явлений, которые стали известны не так давно. Ученые из Института Нильса Бора при Университете Копенгагена провели эксперименты, которые ставят под сомнение традиционную модель. Как поясняет профессор Томас Хеймбург, согласно теории ионного механизма, электрический сигнал оставляет на своем пути неактивную область, и нерв поддерживает только новые сигналы после короткого восстановительного периода бездействия. Таким образом, два электрических импульса, отправленных одновременно из противоположных концов нерва, должны исчезнуть после столкновения. Профессор Хеймбург и его команда провели эксперименты с использованием нервов, извлеченных из дождевых червей и омаров.

Нервы стимулировались электродами, расположенными с обеих сторон волокна. Затем ученые измерили сигналы в пути. Опыты показали, что сигналы передаются друг через друга, беспрепятственно и без изменений. Профессор объясняет, что таким же образом работают звуковые волны. Звуковая волна не останавливается, когда встречается с другой звуковой волной, обе волны продолжают свой путь беспрепятственно. Поэтому природа нервных импульсов может быть объяснена тем, что импульс представляет собой механическую волну, солитон, который двигается вдоль мембраны нерва. Когда звуковой импульс проходит по нервному пути, мембрана локально изменяется от жидкой формы к более твердой. Мембрана сжимается незначительно, но это изменение приводит к образованию электрического импульса — в силу пьезоэлектрического эффекта. Таким образом, электрический сигнал создается не за счет электрического тока, а вызывается механической силой.