16858

Нервная система человека: Свидетельство Разумного Замысла [Часть II]

Научная статья

Биология и генетика

Нервная система человека: Свидетельство Разумного Замысла [Часть II] Брэд Хараб Соматическая нервная система Соматическая нервная система иннервирует возбуждает скелетные мышцы и регулирует деятельность которая находится под сознательным контролем. Такие...

Русский

2013-06-26

237.5 KB

0 чел.

Нервная система человека: Свидетельство Разумного Замысла [Часть II]

Брэд Хараб

 

Соматическая нервная система

Соматическая нервная система иннервирует (возбуждает) скелетные мышцы и регулирует деятельность, которая находится под сознательным контролем. Такие движения как, например, поднятие рук, сгибание пальцев, или даже пережевывание пищи, контролируются этой системой. В ежегодном издании под названием "Somatics" за 2004 год, где излагается точка зрения АГП [Ассоциации Гуманистической Психологии], Чарльз Баденхоп предположил, что человека можно назвать гордым обладателем четырёх мозгов, каждый из которых отличался от предыдущего в своей эволюции и функционировании. По его мнению, первый мозг является соматическим/энтеральным мозгом нервной системы. Он отметил: "Этот мозг был первой ступенью эволюции и существовал в самых ранних организмах сотни миллионов лет назад." (2004, стр. 13). Даёт ли Баденхоп какое-либо объяснение тому, как и почему эволюционировала соматическая нервная система? Нет! Он просто "сухо" объявил это правдой, и продолжает проповедовать свою теорию четырёх мозгов. Но Баденхоп не одинок в своём недостатке деталей, относящихся к развитию соматической нервной системы.

Если обратиться за информацией в Национальную Медицинскую Библиотеку, мы обнаружим мёртвую тишину в отношении механизмов эволюции соматической нервной системы. Мэдем, один из ведущих докторов, который работает в режиме онлайн в коммуникационной сети врач-пациент, предположил:

«Нервная система человека эволюционировала в крайне сложную сеть специализированных волокон, способных выполнять огромный ряд функций.... Во время ее эволюции сформировались три основных структурных уровня, каждый из которых способен выполнять различные функции.... Две основные структуры эфферентной нервной системы представлены соматической нервной системой и автономной нервной системой, которая контролирует деятельность миокарда и гладких сосудистых мышц»

И снова, ученые признают существование и сложность соматической нервной системы, но они не указывают на то, как фактически она возникла. Даже Ричард Доукинс, известный атеист, который в настоящее время является одним их ведущих специалистов по теории эволюции, зловеще тих относительно происхождения и предполагаемых шагов эволюции, которые привели к соматической нервной системе. Эволюционисты нуждаются в напоминании о том, что описание анатомических характеристик и физиологическая информация не эквивалентны эволюционному происхождению. Одно дело признавать и описывать определённую систему, и совершенно другое дело - показать, как эта система возникла из неживой материи.

Главное отличие между соматической нервной системой и автономной заключается в том, что тела клеток (место, где находится ядро) соматических двигательных нейронов располагаются в центральной нервной системе. К тому же, соматическая двигательная нервная система является моносинаптической — то есть, она использует лишь один сигнальный нейрон для перехода от спинного мозга или головного мозга к эффекторам (Кандел, и соавторы, 1991, стр. 762). С другой стороны, автономная система использует два нейрона для передачи нервных сигналов. Другое основное отличие между соматическими и автономными нервами заключается в механизме, который тормозит или блокирует двигательный исходящий сигнал. Соматические двигательные нейроны считаются возбуждающими, тогда как автономные нервы являются в основном тормозящими. Тем не менее, эти две системы работают вместе, чтобы достигать желательных результатов. Как заметил Кандел и его коллеги:

«Таким образом, расслабление скелетной мышцы достигается не посредством торможения непосредственно мышцы, но с помощью торможения двигательных нейронов в спинном мозгу, которые возбуждают мышцу. И наоборот, автономные системы обычно получают прямые тормозящие входные сигналы. Способность автономной нервной системы возбуждать и тормозить системы напрямую, вместе с анатомическим расположением эффекторных нейронов во взаимосвязанных автономных нервных узлах, позволяет системе реагировать на окружающие сигналы согласованным образом» (1991, стр. 763).

Исполнительный Орган

Симпатический отдел

Парасимпатический отдел

Сердце

Учащает сердечный ритм

Снижает сердечный ритм

Радужная оболочка Глаза

Расширяет зрачки

Сужает зрачки

Лёгкие

Расширяет бронхи

Сужает бронхи

Слюнные железы

Тормозит секрецию

Усиливает секрецию

Желудочно-кишечный тракт

Тормозит деятельность

Усиливает деятельность

Не похоже, что нервы реагирующие "согласованным образом", являются продуктом, который возник из так называемого безжизненного «первичного бульона».

Автономная нервная система

Автономная нервная система иннервирует главным образом непроизвольные структуры, такие как гладкие мышцы, выстилающие сосуды и желудочно-кишечный тракт, а также органы и железы внутренней и внешней секреции. Все двигательные нейроны внутри автономной системы расположены за пределами центральной нервной системы. Автономная нервная система является дисинаптической, один синапс которой расположен в периферическом автономном нервном узле, а другой в исполнительном органе. Автономная система обычно делится на два подразделения — симпатический и парасимпатический отделы нервной системы. [ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые тексты добавляют название третей системы — энтеральной нервной системы. Эта система является сетью нейронов, которые возбуждают желудочно-кишечный тракт, поджелудочную железу, желчный пузырь и является частью двух предыдущих систем.]

Клеточные тела этих двух отделов автономной системы расположены в совершенно разных областях - и всё же, оба отдела иннервируют главным образом те же самые исполнительные органы, вызывая антагонистические действия для сохранения гомеостаза. Например, один отдел учащает ритм сердца, в то время как другой снижает его (смотрите Таблицу 1 выше). Отсутствие одной из этих систем было бы равносильно тому, что у вас есть автомобиль с педалью газа, но без педали тормоза — или с педалью тормоза, но без педали газа. Это антагонистическое действие снова напоминает о предыдущей фразе, которая характеризует систему, реагирующую "согласованным образом". Возникла ли эта система случайно или это продукт дизайна? В сравнении с Теорией Разумного замысла предположение Нео-Дарвиновской "случайности" не в состоянии объяснить работу этого сложного механизма.

Опять же, мы не можем игнорировать организацию этих двух отдельных систем. Давайте рассмотрим следующие детали:

Симпатический подраздел Автономной Нервной Системы

Нервные клетки, которые составляют этот отдел, помогают подготовить тело к ситуациям "борись или беги" (смотрите Таблица 1). Например, если бы вам пришлось неожиданно встретить медведя гризли, вы бы не беспокоились о тщательном переваривании вашего обеда или о послеобеденном отдыхе. В тот момент вам бы хотелось, чтобы вся ваша энергия и сила, какая только у вас есть сосредоточилась в ногах, сердце, лёгких, и т. д., чтобы помочь вам спастись от медведя. Симпатическая система отвечает за как раз за такие координированные действия. Эти нервы берут начало в боковом роге отделов спинного мозга T1-L2 (от первого грудного позвонка вниз ко второму поясничному позвонку). Большинство этих нервов контактируют в нервном узле, который находится далеко от их исполнительного органа, и таким образом имеют длинные постганглиозные волокна, которые тянутся к исполнительному органу. Способность "бороться или бежать" очень важна, но как только угроза проходит, тело должно уметь возвращаться к нормальному состоянию. Таким образом, парасимпатический отдел также является жизненно важной составной частью организма.

Парасимпатический подраздел Автономной Нервной Системы

Самый простой способ помнить функцию парасимпатического отдела это фраза "отдыхай и переваривай". Эти нервные клетки автоматически приводят тело обратно к его нормальному состоянию. Тогда как симпатические нервы идут прямо от середины спинного мозга, парасимпатические нервы выходят из головного мозга и бокового рога нижних отделов спинного мозга, S2-S4 (от второго крестцового позвонка вниз к четвертому). В отличие от симпатического отдела, парасимпатические нервы имеют относительно короткие постганглиозные волокна, потому что нервный узел, в котором они соприкасаются, находится обычно очень близко к исполнительному органу или в самом исполнительном органе. Также, в отличие от симпатических нервов, эти нервы иннервируют не кожу, а голову и внутренние органы организма. Обе эти системы работают связно и их присутствие необходимо в человеческом теле.

Типы нейронов

Вся эта деятельность, автономная или соматическая, выполняется отдельными нервными клетками. Обсуждая сложность клетки, Майкл Бихи отметил: "самая простая" самостоятельная, воспроизводящаяся клетка обладает способностью производить тысячи различных белков и других молекул в разное время и при изменчивых условиях." (1996, стр. 46). Но следует принять во внимание тот факт, что в отличие от таких органов, как печень или сердце, нервная система также включает специализированные нервные рецепторные клетки — такие как клетки глаз, носа, языка или кожи — клетки, отвечающие за превращение внешних раздражителей в нервные сигналы, которые достигают мозга, где затем они обрабатываются. Человеческое тело содержит следующие нервные рецепторных клеток:

1. Механорецепторы — воспринимают прикосновение, звук, движение и артериальное кровяное давление

2. Терморецепторы — выявляют изменения температуры

3. Ноцирецепторы — воспринимают болевые раздражения и повреждение ткани

4. Электромагнитные рецепторы — реагируют на свет

5. Хеморецепторы — воспринимают содержание артериального кислорода, углекислоты в крови, вкусового вещества, запаха, содержание глюкозы в крови, аминокислот и жирных кислот.

Сложность этих специализированных клеток можно оценить, только если рассмотреть весь спектр функций, которые должны выполняться. Сенсорная информация, память и обучение — все это выполняются внутри этой системы. И всё же, эта сложная конструкция нервных клеток одновременно объединяет тысячи нервных сигналов. Например, пока вы сидите в уютном ресторане, ваша нервная система способна одновременно определять новые запахи, ощущать вкус заказанного блюда, слушать и поддерживать беседу с кем-либо сидящим за вашим столом, чувствовать повышена или понижена температура, подносить вилку ко рту, чтобы принять новую порцию пищи, — и всё это происходит пока нейроны внутри вашего тела усердно работают над сохранением гомеостаза.

Большинство клеток организма сами говорят о своей общей функции (смотрите Кафлер и Николс, 1976). Например, клетки печени или мышечные клетки указывают на свою собственную функцию. Но с нервной системой это не так. Как заметил Джозеф ЛеДукс, клетки мозга "принимают участие в огромном количестве деятельности - от слуха и зрения, до мышления и чувствования, от осознания себя до непонимания бесконечности" (2002, стр. 39). Для того, чтобы выполнять все эти очень трудные задания, человеческий мозг, предположительно, содержит 10 триллионов нервных клеток (смотрите "Освобождение нейронов...," 2001) и обладает 240 триллионами синапсов, расположенных в коре головного мозга (Кох, 1999, стр. 87). Считается, что среди этих нейронов существует, по крайней мере, 10 000 различных типов нейронов, которые обладают многими общими характеристики. (Кандел и соавторы, 1991, стр. 18). А теперь подумайте о математической вероятности того, что все это большое количество точных связей, возникли в результате чистой случайности. Должны ли мы верить в то, что каждый из этих различных типов нейронов является продуктом эволюции? Совсем наоборот, каждый их этих 240 триллионов синапсов возникает в точном месте между определёнными нейронами – весь этот сложный дизайн указывает на Дизайнера! 

Кроме того, эволюционисты должны объяснить из какого типа клетки первоначально эволюционировали нейроны. Не существует клеток, на которые можно было бы указать, как на переходные клетки, находящиеся на пути к проведению нервных сигналов. Более того, сегодня мы знаем, что нервные клетки, которые обладают подобными свойствами, могут производить различные действия благодаря разнообразной связности внутри тела. Нервная система имеет (1) чувствительные нейроны, расположенные в точных местах, которые посылают сигналы (2) вставочным нейронам, расположенным внутри мозга, которые в свою очередь дают команды (3) двигательным нейронам, находящимся внутри мышц и желез. Расположение этих нейронов не было результатом некоторого космологического случая. Скорее, они были организованы целенаправленно. В свете осознание того, что эти нейроны связываются друг с другом через синаптические соединения по всему телу, современная телефонная система выглядит допотопной. И всё же, эволюционисты скорее будут убеждать нас в том, что e этой многогранной сети не существует осознанного дизайна!

Нервная клетка

Внутри нервной системы существуют два особых класса клеток: нервные клетки и глиальные клетки (Кандел и соавторы, 1991, стр. 19). Для того, чтобы осознать всю сложность нервных клеток отдельного организма, важно понять их морфологию.

Нервные клетки – это активные сигнальные клетки, о которых мы думаем, когда представляем себе нервную систему. Это клетки, которые участвуют в передаче информации. Тогда как нервная система состоит из многих различных по типу и размеру нейронов, все нервные клетки имеют одну и ту же базовую структуру. Каждая клетка обычно имеет клеточное тело, дендриты, аксоны и пресинаптические окончания. Эти основные компоненты помогают нервам проводить электрический сигнал (который часто рассматривают как биоэлектрический потенциал) к соседней нервной клетке, а также образовывать белки и поддерживать жизнедеятельность. Очень важно понять, что каждая нервная клетка является отдельной клеткой, которая не связана с другими нервными клетками. Каждый раз, когда посылается нервный сигнал, ему необходимо пройти через маленький переход (известный как синапс или синаптическая щель), находящийся между всеми клетками. Размер синаптической щели между нейронами составляет всего лишь 20-40 нанометров (Кандел и соавторы, 2000, стр. 176). С точки зрения эволюции, какой смысл в том, что живая клетка сама бы "эволюционировала" бы для себя эту щель, которая требует образования различных нейромедиаторов, с последующей эволюцией транспортной системы, которая способна безошибочно собирать определённые нейромедиаторы в пузырьки? Более того, разумно ли верить, что эволюция затем образовала бы пузырьки, которые переносят свой груз в синаптичсекую щель, где система распознавания безошибочно определяет, когда именно должен произойти выброс нейромедиаторов в щель? Единственный логический ответ на этот вопрос – это разумный замысел этих составных частей.

В 1889 году, немецкий анатомист Вильгельм Готфрид вон Валдер-Гартс точно указал на то, что дендритические отростки достигают других клеток, но фактически не соприкасаются с ними. (Азимов 1994, стр. 446). Расположение каждой клетки не является беспорядочным или случайным. Скорее, существует особый способ, с помощью которого нейроны связываются друг с другом. Как заметил Кандел и его коллеги: "Нервные клетки не связываются неразборчиво друг с другом для образования беспорядочных сетей; но каждая клетка сама образует точные связи в определённых и специализированных точках синаптических соприкосновений — с одними из так называемых постсинаптических целевых клеток, но не с другими" (1991, стр. 20, курсив присутствует в оригинальном тексте). Как же так случилось, что эти клетки научились "различать" связи и "образовывать связи в точных и специализированных точках соприкосновения"? Типичный нейрон имеет два конца - один расположен в месте получения сигналов (дендриты и само клеточное тело), а другой находится там, где сигналы всегда сберегаются. Аксон – это передающая часть клетки, и в некоторых случаях он может достигать нескольких футов в длину! (смотрите "Передача Сигналов Нервами," 2003).

Подумайте о следующей упрощенной аналогии отдельной нервной клетки. Если вы мысленно представите себе типичную нервную клетку в виде большого дуба, то ветви – это ветвистые дендриты, которые действуют как принимающая часть клетки. После того как входной сигнал поступает на определённую ветвь, он дальше передаётся к вершине ствола – место, где соединяются все ветви. Это место является клеточным телом, которое предоставляет жильё ядру, и где производятся большинство клеточных белков. Оттуда, если в той клетке создаётся биоэлектрический потенциал (этот процесс детально рассматривается позже), сигнал передаётся к аксону (ствол дерева). Корни дерева - это окончание аксона, откуда сигнал дальше передаётся к следующей нервной клетке, используя при этом нейромедиаторы. Далее представьте себе корни других деревьев, которые намеренно и особым образом касаются ветвей этого дерева. Также представьте корни нашего первого дерева, которые пытаются соприкоснуться не только с ветвями, но и с крошечными, определёнными точками на ветвях тысячи других деревьев. Выглядит сложно и гармонично сочетаемо? Конечно, потому что так оно и есть!

Далее, нервные клетки отличаются размером, формой и характерной функцией. Их размеры колеблются в пределах от 4 микронов (нервная клетка-зерно) почти до 100 микрон (двигательный нейрон в спинном мозгу). Чтобы лучше понять размер нейронов, рассмотрите новую пятидолларовую купюру. На стороне с изображением Авраама Линкольна есть три овальные линии (внутренняя, средняя и внешняя линии) которые окружают его портрет. Внизу на средней линии очень мелким шрифтом написаны слова "The United States of America". Буква "o" в слове "of" продолговатая, и её размер

составляет около 15 x 30 микрон, что равно величине довольно крупного нейрона.

В дополнение к отличиям в размерах, нервные клетки также отличаются количеством связей, которые они образовывают с другими нервными клетками. Например, двигательная клетка спинного мозга, чьи дендриты средние как по количеству, так и по протяжённости, образуют около 10 000 контактов — 2000 на клеточном теле и 8000 контактов образуют дендриты. Более крупное дендритическое дерево ганглиозной нервной клетки (клетки Пуркинье) мозжечка принимает приблизительно 150 000 контактов! (Кандел и соавторы, 1991, стр. 22, слова выделенным шрифтом были добавлены). В то время, как нейроны могут иметь сотни дендритических ветвистых отростков, они обладают только одним аксоном. Аксоны обычно покрыты липидным слоем, известным как миелиновая оболочка. Интересно то, что у аксонов отсутствуют рибосомы, и они не могут вырабатывать белки, и таким образом, нейрон имеет сложный транспортный центр, который перемещает синаптические белки от тела клетки к месту синаптического соединения. Зная то, что эти крошечные, несущие информацию клетки должны создавать и обладать сложной транспортной системой, а также выстраивать и сохранять многогранные натриевые и калиевые насосы, мы начинаем осознавать, с какой огромной дилеммой сталкиваются эволюционисты.

Взаимодействие между нервными клетками, показывающее как передаётся импульс

Нейроны можно разделить на три разные группы. Чувствительные нейроны обычно имеют длинный дендрит и короткий аксон. В основном они переносят информацию от чувствительных рецепторов (т.е. кожи) к центральной нервной системе. Для двигательных нейронов характерно наличие длинных аксонов и коротких дендритов. Их основная функция заключается в переносе информации от центральной нервной системы обратно к мышцам или эффекторам. Вставочные нейроны находятся внутри центральной нервной системы и проводят сигналы между нейронами. Каждый тип нейронов содержит особенные нейромедиаторы, особые ионные каналы, мембранные транспортные механизмы, и/или рецепторы для нейромедиаторов. (Кандел и соавторы, 1991, стр. 47).

Глиальные Клетки

Нервные клетки окружены опорной сетью, которая состоит из глиальных клеток (от греческого слова glia, что означает клей). Глиальные клетки существуют в организме в малом количестве до рождения, но большинство этих клеток образуются в постэмбриональный период развития. Количество глиальных клеток превышает содержание нейронов в 10-50 раз (Kaндел и соавторы, 1991, стр. 22). Если нервные клетки действуют как активные сигнальные клетки, то глиальные клетки являются клеем, который удерживает всё вместе и помогает поддерживать функционирование целой системы. Например, миелиновая оболочка не только отделяет нейрон, но также и помогает ускорять передачу нервного сигнала. Внутри нервной системы миелин вырабатывается специальными глиальными клетками, известными как шванновские клетки, которые окружают аксон. Шванновские клетки предположительно выполняют функцию питательных, опорных и вспомогательных средств для нейронов. Вдоль шванновских клеток расположены пробелы, известные как перехваты Ранвье (названные так в честь нейроисследователя Люиса Антоне Ранвье), которые помогают преобразованию сигнала, а также генерировать новые нервные сигналы. Эти перехваты расположены не случайно, а намеренно, чтобы помочь мозгу связываться с отдалёнными областями тела (например, пальцы ног) всего лишь за тысячные доли секунд. Ещё раз, объективное изучение заставляет сделать вывод, что эти перехваты были организованы целенаправленно. В своей работе под названием "Эволюция Миелиновых Белков" Гоулд и соавторы отметили:

«Миелинизированная нервная система возникла у общего предка современных гнатостомоз (челюстные животные). Современные агнатии (бесчелюстные животные, т.е., минога и миксина) имеют нервную систему, которая состоит из больших аксонов, окруженных глиальными клетками, а не миелином. Для того, чтобы появился миелин, нейроны и аксоны должны были одновременно развивать соответствующие информационные каналы связи. Пути от больших аксонов были спроектированы не только для того, чтобы притягивать глиальные клетки, но также и стимулировать их к формированию миелиновых междоузлий соответствующего для аксона размера. Объединённые глиальные клетки, в свою очередь, должны передать сигнал в нейрон/аксон, в исполнительные ионные каналы и другие протеины, а дальше в специализированные участки, которые называются перехватами Ранвье. Скопление ионных каналов на перехватах Ранвье является важной характерной особенностью быстрой скачкообразной нервной проводимости (2004, стр. 168, информация в скобках присутствует в оригинальном источнике, слова выделенным шрифтом были добавлены)».

Эволюционистам все еще нужно продемонстрировать переходную глиальную клетку. Гоулд и соавторы признают, что при развитии миелина было бы необходимо, чтобы нейроны и аксоны "одновременно развивали соответствующие проводящие информационные пути". Было ли это одновременное развитие когда-либо зафиксировано в природе? Кроме того, как развивался "путь передачи информации"? Учёные признают, что без глиальных клеток нервная система не была бы настолько эффективной. Эти клетки функционируют следующим образом:

1. Они служат в качестве вспомогательных элементов, которые обеспечивают плотность и структуру для мозга. Также, они разделяют, а иногда и отделяют, друг от друга группы нейронов.

2. Два типа глиальных клеток - олигодендроцит в центральной нервной системе и связанная шванновская клетка в периферической нервной системе, образовывают миелин – покрывающую оболочку, которая покрывает большинство крупных аксонов.

3. Некоторые глиальные клетки являются "очистителями", которые убирают остатки после повреждения и гибели нейронов.

4. Глиальные клетки смягчают действие концентрации ионов калия во внеклеточном пространстве, а некоторые перемещаются и удаляют химические медиаторы, освобождённые нейронами во время синаптической передачи информации.

5. Во время развития определённые виды глиальных клеток управляют миграцией нейронов, а также направляют разрастание аксонов.

6. Определённые глиальные клетки вызывают образование непроницаемых плотных соединений в эндотелиальных клетках, которые выстилают капилляры и венулы мозга, стимулируя выстилание этих сосудов создавать "гематоэнцефалический барьер".

7. Существует определенное свидетельство того, что некоторые глиальные клетки выполняют функции питания для нервных клеток, хотя продемонстрировать это довольно сложно (Кандел и соавторы, 1991, стр. 22).

Важно ли присутствие миелина и нейроглических клеток для нервной системы человека? Задайте этот вопрос человеку, страдающему рассеянным склерозом (РС). Подозревают, что это состояние вызвано вирусной инфекцией, при которой миелин в центральной нервной системе поражается при аутоиммунной реакции. Вторая группа демиелинизирующих заболеваний представлена дегенеративными заболеваниями, известными как лейкодистрофии. В 2001 году, Д.Р. Коттер и его коллеги представили работу под названием "Аномалии Глиальных Клеток в Большинстве Нарушений Психики: Симптомы и Последствия" в периодическом издании Brain Research (Исследование Мозга), признавая, что потеря глиальной клетки ведёт ко многим различным патологическим изменениям и нарушениям (стр. 585). Итак, является ли миелин и глиальные клетки необходимым компонентом человеческой нервной системы? Да! Способна ли эволюция объяснить их существование? Нет.

Нервный импульс и Биоэлектрический потенциал действие

Нервная клетка бесполезна, если она не выполняет функции проведения нервного сигнала вдоль себя, а затем дальше к соседнему нейрону. Как только раздражитель (стимул) достигает дендритического ветвистого отростка нервной клетки, должен существовать механизм, который продвигает этот сигнал далее вдоль самoй нервной клетке. Более чем двести лет назад итальянский учёный Луиджи Гальвани обнаружил, что нервные импульсы внутри нейрона содержат электрический компонентом (смотрите Боринг, 1950). Этот электрический компонент обычно называют биоэлектрическим потенциалом. Первые опубликованные данные о биоэлектрическом потенциале, который был измерен внутриклеточным электродом в аксоне гигантского кальмара, появились в 1939 (смотрите Ходкин и Хаксли). Сегодня нервные клетки можно опознать по их специфической электрической активности, и учёные с успехом регистрируют данные из нейронов в живых человеческих организмах.

Нейроны обладают биоэлектрическим потенциалом на их мембранах. В клеточных мембранах нейронов находятся тысячи каналов (известные также как ионные каналы), которые пропускают определённые ионы. Например, плотность натриевых каналов в аксоне гигантского кальмара составляет 300 на квадратный микрон (смотрите Хиль, 1984, стр. 210). Кто-то, должно быть, спросит, как именно появились эти каналы? И как они могут работать так быстро, плавно и слажено? Обычно большинство этих каналов находятся в закрытом состоянии. Наличие каналов, которые позволяют клетке пропускать определённые ионы, не всегда полезно. Зачем вообще появились эти ион-характерные каналы с самого начала? [Кроме того, следует отметить, что нервные клетки имеют также другой вид канала между ядром и цитоплазмой, который позволяет вновь созданным белкам выходить из ядра.] Нужно ли предполагать, что нестандартный белок в клеточной мембране каким-то образом эволюционировал в канал? Как заметил Майкл Бихи: "Это то же самое, как если бы кто-нибудь спросил, могут ли деревянные балки, которые находятся в стене, шаг за шагом, следуя теории Дарвина, посредством маленьких мутаций, превратиться в дверь со сканером" (1996, стр. 111). Тем не менее, эти каналы необходимы для образования биоэлектрического потенциала.

В 1970 году Бертил Хиль смог подтвердить роль натриевых и калиевых потоков в биоэлектрических потенциалах действия. (Хиль, 1970). Начальная стадия биоэлектрического потенциала происходит тогда, когда натриевые каналы широко открыты, позволяя, таким образом, положительно заряженным ионам натрия протекать внутрь клеточной мембраны. Этот поток ионов натрия требует присутствия определённых белков внутри нейрона, известных как натриево-калиевые насосы, которые специально открывают натриевые каналы, пропуская положительно заряженные ионы натрия внутрь клетки. Обычное количество натриевых насосов в нейроне составляет приблизительно 1000 насосов на квадратный микрон (Виллис и Гросман, 1981, стр. 36). Открытие натриевых каналов позволяет внутренней части клетки временно иметь электрический заряд, более положительный, чем заряд вне клетки. (Это явление известно как деполяризация). В то же самое время калий выкачивается из клетки в попытке реполяризовать клетку (т.е. восстановить исходный потенциал мембраны).

Это объединенное действие депроляризации и реполяризации является биоэлектрическим потенциалом. Этот непрерывный наплыв прибывающего натрия, за которым следует вытекание калия, является самораспространяющимся процессом, т.е. как только он начался, сразу следует следующий участок (или перехват) вдоль мембраны. Этот процесс продолжает происходить вдоль нейрона. Ему также способствуют миелиновые оболочки и перехваты Ранвье. В каждой точке "перехвата" находятся от 1000 до 2000 потенциалозависимый натриевых каналов на квадратный микрон (Нолт, 1999, стр. 163). Интересно то, что между перехватами существует только 25 потенциалозависимый натриевых каналов на квадратный микрон (стр. 163). Может ли теория эволюции объяснить не только происхождение перехватов Ранвье, но также и то, как эти каналы эволюционировали, а затем наросли вокруг каждого перехвата, чтобы распространять нервные сигналы? Любое объяснение, которое исключает разумный дизайн, обречено на провал.

СЛЕВА: Потенциалзависимый ионный канал в закрытом состоянии до изменений потенциала. СПРАВА: Потенциалзависимый ионный канал открылся, когда изменения клеточной мембраны меняют направление для прохода ионов.

У нейронов есть определённые пороговые уровни, которые должны быть достигнуты до того, как наступает биоэлектрический потенциал. Если раздражитель не достаточно сильный для достижения этого порогового уровня, то биоэлектрический потенциал не стимулирует нейрон передавать нервный импульс. Таким образом, обычно считается, что нервы следуют принципу "всё-или-ничего", означая, что раздражитель или вызывает импульс или не вызывает. Рассматривая домино как аналогию, первую кость домино в линии необходимо толкнуть достаточно сильно, чтобы она могла упасть, и, таким образом, свалить вторую кость домино. Если порог не достигнут на первой кости, то ни одна кость в линии не упадёт. При этом, вся эта активность просто проводит информацию по самому нейрону. В каком-то месте она должна переходить к соседнему нейрону, чтобы она могла передаваться дальше по этой цепи.

Синапс

Нервные клетки проводят информацию, как химическим образом, так и с помощью электричества. Электрический компонент возникает внутри самoй нервной клетки (как уже обсуждалось ранее) по мере того, как электрический заряд распространяется по аксону. Химическая передача сигналов возникает на месте контакта между нейронами, называемого синапсом. Было подсчитано, что количество синапсов в коре головного мозга составляет приблизительно 0.15 квадрильон – единица с 24 нулями (смотрите Паккенберг и Гандерсен, 1997, стр. 312). "Типичный" нейрон содержит от 1 000 до 10 000 синапсов. В этом разделе мы кратко рассмотрим процесс, который происходит в синаптической щели.

СЛЕВА: Потенциалзависимый ионный канал в закрытом состоянии до принятия химического нейромедиатора. СПРАВА: Потенциалзависимый ионный канал в закрытом состоянии после принятия химического нейромедиатора.

Основной путь, по которому нервные клетки связываются друг с другом и по которому нервные

импульсы проводятся из одной части тела в другую, осуществляется с помощью нейромедиаторов. В окончании аксона находятся пузырьки, которые содержат различные нейромедиаторы. Когда биоэлектрический потенциал действия достигает конца аксона (окончание аксона), пузырьки высвобождают особенные нейромедиаторы в щель между двумя клетками. Предполагается, что каждый синаптический пузырёк состоит из 5000 молекул нейромедиатора (Кандел и соавторы, 2000, стр. 277). Стивен Ротман отметил: "Пузырёк - это любая структура, окружённая мембраной и обнаруженная в клетке, которая действует как пузырёк для переноса молекул с одного места в другое. Есть четкое осознанием того, что пузырьки движутся направленным образом, и, как результат этого, они переносят вещества, которые находятся в них" (2002, стр. 147, слова курсивом присутствуют в оригинальном тексте, слова выделенным шрифтом были добавлены). Но перемещение чего-либо "направленным образом" указывает на дизайнера и на то, что это результат разумного замысла, а не случая.

Мы уже установили, что разные нейромедиаторы необходимы для различных функций в синапсах. Развивался ли каждый из этих нейромедиаторов самостоятельно? Подумайте также о том, что эти нейромедиаторы хранятся в синаптических пузырьках до того момента, пока они не потребуются. Но как те пузырьки попали туда? И откуда они знают, когда именно они могут понадобиться и какие нейромедиаторы они должны переносить? И как именно все эти пузырьки переносятся в окончание аксона? Майкл Бихи изучал эту сложную систему, когда отметил следующее: "Молекулярные машины перевозят груз из одного места в клетке к другому по "магистралям", сделанным из других молекул, в то время как другие спокойно выполняют функцию кабеля, тросов и блоков для того, чтобы поддерживать клетку в форме" (1996, стр. 4). Как пояснил Ротман: "В зависимости от того, как она классифицируется, основная модель (исключая различные альтернативные транспортные пути) предполагает, что эукариотические клетки (абактериальные) требуют от 15 до 30 особых или отдельных биологических механизмов для переноса белковых молекул всего на несколько микрометров (около 0.0005 дюймов)" (2002, стр. 138, слова в скобках присутствуют в оригинальном тексте). Весь этот сложный механизм встроен в каждую клетку только лишь для того, чтобы переносить белки на несколько микрометров? И не забывайте о том, что длина некоторых аксонов достигает трёх футов!

Сложность этой микроскопической транспортной системы ошеломляющая. Как признали Прейер и его коллеги: "Транспортировка белков между мембранно-связанными органеллами является чрезвычайно сложным процессом" (1992, стр. 471). Разъясняя далее эту сложность, Бихи продолжил:

« Функция внутриклеточной транспортной системы заключается в переносе груза из одного места в другое. Для осуществления этой задачи, посылки должны быть помечены, места назначения определены, а пузырьки оснащены необходимым содержимым. Механизмы должны быть на месте, чтобы покинуть одну область клетки и войти в другую. Нарушения в работе этой системы вызывают дефицит важных поставляемых элементов в одном месте, и засоряющий избыток таких элементов в другом месте »(1996, стр. 205).

Синапс

Только подумайте, что бы случилось, если бы эти пузырьки поставлялись в неправильное место, или сбрасывали своё содержимое в неправильное время. Готовы ли мы сказать, что природа "отобрала" эту многогранную систему? Скольким организмам нужно было умереть до того, как пузырьки начали переноситься правильно и могли освобождаться от своего содержимого в необходимом месте? Если организм умер, то процесс "отбора" должен был закончиться, и никакой эволюции не было бы вообще.

Нейрон, посылающий сигнал, высвобождает нейромедиаторы в пространство между соседней нервной клеткой. Это вызывает ряд последовательных действий, которые позволяют сигналу передаваться далее второй нервной клеткой. Этот процесс можно кратко описать следующим образом:

« Между смежными нейронами существует микроскопический промежуток, называемый

синаптической щелью. Сколь угодно маленький электрический сигнал, несущий информацию, не может преодолеть синаптическую щель такой, какая она есть. Решение этой проблемы – синапс, превосходный путь преодоления этого разрыва химическим способом. Электрический импульс запускает высвобождение определённых химических веществ в щель. Эти вещества называются нейромедиаторами и переносятся через маленькую синаптическую щель посредством диффузии. Оказавшись на другой стороне щели, нейромедиаторы связываются с определёнными белками, называемыми рецепторами, которые прикреплены к поверхности принимающей клетки. Связывание нейромедиатора с рецептором ведёт к образованию нового электрического импульса. Разрыв наконец-то преодолен!» ("Передача Сигналов Нервами," 2003).

После того как нейромедиаторы сброшены в синаптическую щель, они либо поднимаются обратно и используются повторно в окончании аксона, либо они разрушаются энзимами из вспомогательных глиальных клеток. Весь этот процесс необходим для того, чтобы посылать нервный импульс через синапс. При этом, эта сложная система должна обладать способностью выполнять все эти функции всего за доли секунды! Способность нерва производить, собирать, хранить и размещать нейромедиаторs для проведения нервных сигналов опередила на миллионы световых лет гарантию утренней доставки компании FedEx!

Пластичность нервной системы

Процесс, который происходит в синаптичесой щели

Эволюционисты должны объяснить ещё один удивительный аспект нервной системы — её способность переподключать себя. Это понятие, известное как пластичность, просто означает, что нервная система не является "зашитой" или надолго установленной, как мы когда-то полагали. Исследование показало, что мозг способен переделывать свои связи, чтобы настроить реакцию организма к меняющимся условиям. Как заметил Шепард:

«Неспособность производить новые нейроны может означать, что нервная система взрослого организма является неподвижным, "зашитым" механизмом. Но это далеко не так. Хотя новые нейроны и не способны производиться, каждый нейрон имеет способность формировать новые процессы и новые синаптические связи» (1994, стр. 222).

Интересно то, что с момента опубликования наблюдений Шепарда, дополнительно проведённое исследование подтвердило даже способность нейронов формироваться внутри определённых областей мозга. Эти корковые изменения, которые происходят, далеко не так просты, как выключение лампы из одной розетки и включение в другую. Изменения, наблюдаемые исследователями, указывают на то, что если представить мозг в виде домашней электрической системы, то многие провода внутри стены были бы вытащены и переподключены к различным соединениям в разных комнатах, появились бы новые розетки, а некоторые даже имели бы разное напряжение. Благодаря колоссальной связности, которая существует внутри мозга, любое "переподключение" по самой своей природе будет оказывать воздействие на несколько других процессов. Шепард отметил:

« Эти изменения имеют несколько интересных и важных особенностей. Во-первых, они показывают, что таламические входные сигналы в кору головного мозга являются как чрезвычайно точными, так и весьма пластичными. Во-вторых, эти изменения происходят в меняющемся временном масштабе; в некоторых случаях эти изменения проходят медленно, развиваясь на протяжении недель, а в других случаях они могут проходить неожиданно быстро - в течение дня, а иногда и нескольких часов. В-третьих, эти изменения происходят не только в коре головного мозга » (1994, стр. 290, слова выделенным шрифтом были добавлены).

"Чрезвычайно точные"? Это бы указывало на заранее обдуманное намерение и дизайн. И насколько

мозг является "весьма пластичным"? Подумайте о следующем: врачи могут удалить левое полушарие коры головного мозга — область, где расположены центры речи и языка — и спустя несколько месяцев эти функции будут выполняться подобными областями оставшегося правого полушария. Мозг переподключает сам себя, используя при этом оставшееся правое полушарие. Кристине Сентхаус был поставлен диагноз энцефалит Рассмусена, и она испытывала больше 100 приступов в день. Врачам удалось успешно удалить её правую часть мозга, место локализации болезни, и спустя пять лет Кристина была зачислены в частную школу в пригороде Филадельфии! Пластичность мозга позволяет оставшейся половине мозга брать на себя функции утраченной стороны (смотрите "Девушка с Половинкой...," 2001).

Заключение

Чарльз Дарвин однажды жаловался: "Если можно было бы показать, что существует какой-либо сложный орган, который не возможно было образовать путём многочисленных, последовательных, небольших видоизменений, моя теория, безусловно, разрушилась бы " (1872, стр. 154). Если принять во внимание то, что присутствие сложной пузырчатой транспортной системы обязательно, что ионные каналы нужны, и что различные типы нейронов и нейроглических клеток необходимы, чтобы безошибочно проводить нервный импульс, становится очевидным факт, что существование мозга и нервной системы нельзя объяснить "последовательными и небольшими изменениями." Это исследование лишь поверхностно рассматривает сложность и дизайн, встроенные в нервную систему человека. Объективная оценка нервной системы обнаруживает целенаправленную организацию и неснижаемую сложность. Майкл Бихи описал ситуацию, в которой детективы обнаружили мёртвого человека, лежащего раздавленным на полу рядом с большим серым слоном. Он сказал, что детективы не придали никакого значения присутствию слона, потому что их обучали "ловить человека". Подобным образом, он настаивал: "В комнате, где полно ученых, пытающихся объяснить происхождение и развитие жизни, находится слон. Слон помечен надписью "Разумный Замысел" (1996, стр. 193).

«В ходе беседы я высказал своё мнение господину Дарвину относительно некоторых его знаменитых работ об Опылении Орхидей, о Земляных Червях и различных других наблюдениях, которые он сделал об удивительных ухищрениях природы — так вот, я сказал, что невозможно смотреть на природу и не видеть того, что это – результат и выражение разума. Я никогда не забуду того, что ответил господин Дарвин. Он очень пристально посмотрел на меня и сказал: "Знаете, на меня часто находит эта мысль с невероятно огромной силой, но только иногда". Он покачал головой, неясно добавляя: "Но потом, кажется, уходит" » (смотрите Дарвин, 1902, стр. 64, слова выделенным шрифтом были добавлены).

Рассматривая практически неизмеримые возможности мозга и нервной системы, а также физиологическую конструкцию сложной сети, мы сталкиваемся с одним из самых сильных доступных доказательств существования Создателя. В самом деле, этим невероятным свидетельством является та "огромная сила", которую нельзя объяснить теорией эволюции Дарвина. Говоря о мозге и его сложных составных частях, Роберт Орнштейн и Ричард Томпсон подвели хороший итог, когда сказали следующее: "После того, как тысячи учёных веками изучали этот вопрос, единственное слово, которым можно описать это, остаётся слово удивительный" (1984, стр. 21, слова выделенным шрифтом были добавлены). В своей книге под названием Человеческое тело: Случайность или Дизайн? Вейн Джексон заявил: "Человек - это ни какое-то случайное создание, нечаянно зарождённое "отцом случаем" и рождённое "матерью природой." Мы потомки Бога, в Котором мы живём, и движемся, и существуем (Деяния 17:28-29)" (2000, стр. 51). Мы и в самом деле Его потомки!

Ссылки и примечания

  1.  Азимов, Исаак(1994), Хронология Научных Открытий (New York: Harper Collins).
  2.  Баденхоп, Чарльз (2004), "Объединение "Четырёх Мозгов", The Paradox of Reason and Emotion," AHP Perspective, Выпукск периодического издания Somatics за Июнь/Июль.
  3.  Бихи, Майкл (1996), Чёрный Ящик Дарвина (New York: Free Press).
  4.  Боринг, E. (1950), История Экспериментальной Психологии (New York: Appleton-Century-Crofts).
  5.  Коттер, Д., C. Парианте, и И. Еверал (2001), "Аномалии Нейроглических Клеток в большинстве Нарушений Психики: Симптомы и Последствия," Бюллетень Исследований Мозга , 55[5]:585-595, July 15.
  6.  Крик, Френсис (1990 переиздано), Что Преследует Безумец: Личное Наблюдение Научного Открытия (London: Penguin).
  7.  Дарвин, Чарльз (1872), Происхождение Видов (New York: New York University Press), 6-е издание.
  8.  Дарвин, Френсис (1902), Жизнь Чарльза Дарвина (London: Senate, 1995 переиздано).
  9.  Гоулд, Роберт M., Хилари Моррисон, Роберт Кембел и Эдвин Гиланд (2004), "Эволюция Миелиновых Белков," Биологический Бюллетень, 207:168, Октябрь.
  10.  Хиль,Бертил (1970), "Ионные каналы в Мембранах Нервов," Прогресс в Биофизике и Молекулярной Биологии, 21:1-32.
  11.  Хиль, Бертил (1984), "Ионные каналы Возбудимых Мембран" (Sunderland, MA: Sinauer).
  12.  Ходкин, A. и A. Хаксли (1939), "Биоэлектрические потенциалы Отмеченные Внутри Нервного Волокна," Nature, 144:710-711, Октябрь 21.
  13.  Джексон, Вейн (2000), Человеческое тело: Случайность или Дизайн? (Stockton, CA: Courier Publications), расширенное издание.
  14.  Кандель, Эрик Р., Джеймс Шварц, и Томас М. Джессел (1991), Основы Нейрологии (New York: Elsevier), 3-е издание.
  15.  Кандель, Эрик Р., Джеймс Шварц, и Томас М. Джессел (2000), Основы Нейрологии (New York: Elsevier), 4-е издание.
  16.  Кох, Кристофер (1999), Биофизика Вычисления: Обработка информации в отдельных Нейронах (New York: Oxford University Press).
  17.  Кафлер, Д.T. и Д. Николс (1976), От Нейрона к Мозгу (Sunderland, MA: Sinauer).
  18.  ЛеДукс, Джозеф (2002), Синаптическая Щель (New York: Penguin Putnam).
  19.  "Передача Сигнала Нервом," (2003), Нобелевская Премия, [On-line], URL : http://nobelprize.org/medicine/educational/synapse/intro.html.
  20.  "Нейроны Высвобождают Нейромедиаторы Временами Медленно, как Показывает Исследование" (2001), MIT News Office, [On-line], URL: http://web.mit.edu/newsoffice/2001/neuron.html.
  21.  Нолт, Джон (1999), Человеческий Мозг: Введение в Его Функциональную Анатомию (St. Louis, MO: C.V. Mosby).
  22.  Орнштейн, Роберт и Ричард Ф. Томпсон (1984), Удивительный Мозг (Boston, MA: Houghton Miffin).
  23.  "Общее Представление о Нервной Системе" (n.d.), Медицинская Библиотека , [On-line], http:www.medem.com/medlb/article_detaillb.cfm?article_ID=zzz9361628C&sub_cat=185.
  24.  Паккенберг, Б. и Гандерсен (1997), "Количество Неокорковых Нейронов в Человеческом Организме: Влияние Пола и Возраста," Журнал Сравнительной Неврологии, 384:312-320.
  25.  Прайер, Н., Л. Вестхьюб, и Р. Шекман (1992), "Разделение Протеинов Связанное с Пузырьками," Ежегодное Периодическое Издание по Биохимии, 61:471-516.
  26.  Ротман, Стефан (2002), Опыт Изучения Живой Клетки (New York: McGraw Hill).
  27.  Шепард, Гордон M. (1994), Нейробиология (Oxford: Oxford University Press), 3-е издание.
  28.  "Девушка с Половинкой Мозга Наслаждается Жизнью" (2001), Montgomery Advertiser, Октябрь 7, Sunday, p. 6A.
  29.  Виллис, Вильям и Роберт Гросман (1981), Медицинская Нейробиология (St. Louis, MO: C.V. Mosby).

Источник-www.apologeticspress.org

http://origins.org.ua/page.php?id_story=212


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43607. Практические применения методов оценки доходной недвижимости 199.32 KB
  Недвижимость выступает основой личного существования для граждан и служит базой для хозяйственной деятельности и развития предприятий и организаций всех форм собственности. В России происходит активное формирование и развитие рынка недвижимости и все большее число граждан, предприятий и организаций участвует в операциях с недвижимостью.
43608. Развитие внешнеэкономической деятельности в новосибирском транспортно – логистическом узле 1001.06 KB
  По суммарным показателям научно-промышленного, образовательного и культурного потенциала Новосибирск прочно занимает лидирующее положение в Сибири и третье место в России после Москвы и Санкт-Петербурга.
43610. Финансовое прогнозирование как инструмент улучшения финансового состояния организации на примере ОАО «НМЗ «Искра» 337.83 KB
  Сущность планирования и прогнозирования деятельности организации. Применение показателей финансового состояния в прогнозировании финансово – хозяйственной деятельности организации. Анализ ликвидности платежеспособности и финансовой устойчивости организации.
43611. Основные направления оптимизации денежного обращения в Российской Федерации на примере ОАО «Газпромбанк» 108.11 KB
  Денежное обращение является важнейшей составляющей экономики любого государства, в том числе и России. Сложное переплетение разнообразных производственных, инвестиционных и торговых процессов, вложение капитала, формирования и использования кредитных средств обеспечиваются благодаря денежному обращению
43612. разработка механизмапреодоления дискриминации при найме на работу на примере предприятий г.Сургута 740.01 KB
  Проблема дискриминации в настоящее время является наиболее актуальной проблемой которая не только в социальной жизни занижает его человеческие права при совершении обыденных дел но и в трудовой сфере где ущемляются права не только в связи с плохой профессиональной подготовкой но и в связи с внешними и личностными качествами человека. Правовой подход к изучению дискриминации прав в сфере труда присутствует в работах С.Беккер в своей работе Экономика дискриминациирассматривал различные аспекты дискриминации с целью определения её...
43614. ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЯРМАРОК И ВЫСТАВОК НА ПРИМЕРЕ РЕКЛАМНО - ВЫСТАВОЧНОЙ КОМПАНИИ «ДОМИНАНТА» 133.05 KB
  Особенно эффективны выставки и ярмарки в сочетании с комплексом сопутствующих мероприятий рекламной кампанией в прессе проведением презентаций прессконференций круглых столов встреч со специалистами и т. В эти годы стали проводиться всемирные выставки. Ярмарки и выставки пользуются большой популярностью и в Северной Америке и в частности в США; достаточно сказать что в 80е годы суммарная выставочная площадь увеличилась на 43. Наиболее крупными международными ярмарками и выставками проводимыми в развивающихся странах являются...
43615. Введение в геодезию 582 KB
  Геодезия - это наука, изучающая форму и гравитационное поле Земли, планет солнечной системы, методы и способы определения положения точек в принятой системе координат и занимающаяся точными измерениями на местности, необходимыми для создания карт и планов земной поверхности