Нервная клетка имеет тело, называемое перикарионом, и отростки: аксон и дендриты, аксон только один, а дендритов может быть от одного до множества. По аксону нервный импульс идет от тела, а по дендритам - к телу нейрона. В цитоплазме нейрона хорошо развита сеть цитоскелетных структур, при окраске солями серебра они выглядят в виде нитей и поэтому получили название нейрофибрилл. Нервные клетки обладают свойством генерировать и передавать нервные импульсы (потенциалы действия). В нейронах синтезируются нейромедиаторы (один или несколько), с помощью которых происходит передача нервного импульса с нейрона на другой нейрон или клетку. В человеческом мозге насчитывается порядка миллиарда нейронов. Биологически нейрон представляет собой специализированную клетку, адаптировавшуюся для передачи управляющих импульсов (не только электрических). В составе типичного нейрона обычно выделяют: дендриты – многочисленные короткие отростки, через которые в нейрон поступает входная информация; аксон – как правило, один длинный отросток (от 0,1мм до 1 метра), через который нейрон выдает выходную информацию; синапсы, или синаптические окончания – участки «стыковки» дендритов и аксонов, непосредственно обеспечивающие передачу нервных сигналов от клетки к клетке.
Рассмотрим процесс передачи сигнала нервной клеткой. Нейрон генерирует электрические импульсы, которые проходят по аксону и возбуждают его синапсы. Параметры таких импульсов едины для всех типов нейронов – длительность единичного «тика» 1мс, амплитуда 100мВ, минимальная пауза между импульсами порядка 4мс (можно сказать, что наша биологическая нейросеть работает на частоте в 200Гц). Получив импульс, синапсы аксона начинают выделять в окружающую среду специальные молекулы – нейротрансмиттеры. Попадая на синапсы дендритов, эти нейротрансмиттеры (всего их около 30 разновидностей) могут оказывать на них как возбуждающее, так и тормозящее действие. Таким образом, одиночный импульс, прошедший по аксону, это далеко не один бит информации, как предпочитали считать разработчики первых моделей нейронных сетей. Нейрон сам по себе является достаточно сложным устройством (фактически, это целый ионный микрокомпьютер размером с клетку).
|
