Про миелин

Из курса Чикагского Университета «Understanding the Brain: The Neurobiology of Everyday Life», который можно найти на курсере:

Хорошо, теперь давайте поговорим о миелине. 

Миелин — это жирная прослойка, обернутая вокруг некоторых аксонов.

Так в чем отличие между миелинизированным аксоном и аксоном, лишенным миелиновой оболочки? 

Аксон без оболочки — это аксон без миелина.

Лишенный миелина аксон может передавать информацию только с медленной скоростью. 

Скорость с которой он передает информацию составляет от 0,2 до 1 метра в секунду. 
Информация должна пройти расстояние в полтора метра,  и это примерно расстояние между 
пальцем на моей ноге и этим местом. Прохождение этой дистанции займет у меня секунды.
Самое меньшее — секунду с половиной.  А вероятнее, около 5 секунд. 

Теперь, как только мы добавляем миелин, информация передается намного, намного быстрее. 
Она может передаваться со скоростью от 2 до 120 метров в секунду. 
Если она передается со скоростью 120 м/сек, дело сделано. Информация дошла отсюда сюда за 12 миллисекунд. 

То есть за очень короткое время, которое мы не можем ощутить.  И это, само собой, нам очень полезно, таким образом,  мы можем получать информацию вовремя, чтобы действительно использовать ее.  Например, информация, которую нам нужно получить  как можно быстрее, это информация о сохранении равновесия.  Когда мы идем, если мы наткнемся на что-то 
и споткнемся, информацию об этом нам нужно получить быстро.  Если бы нам пришлось ждать секунду или две, мы бы упали.  Все нейроны, которые поддерживают наше положение в пространстве  в условиях земного притяжения, эти нейроны передают информацию очень быстро. 

Хорошо, давайте поговорим немного  о передаваемой информации. Эта информация появляется в нулях и единицах. 

Здесь либо есть элемент информации, либо нет.  И это очень похоже на компьютерный  код, где то, что мы наблюдаем, является рядом нулей и единиц, и, что важно,  нули менее важны, но временной паттерн этих единиц очень важен.  Таким образом, мы хотим знать, в каждую миллисекунду, 1 здесь или 0?  Если здесь 1, то мы хотим знать временной паттерн этих единиц. 
Это нейронный код.  И эти единицы на самом деле являются… я скажу вам, как это называется. 
Это потенциал действия, или спайк. 

И мы ведем речь о возникновении спайка, нейронах, порождающих его. 
Таким образом, временное расположение этих пиковых потенциалов — это то, что несет информацию.

Эти потенциалы проследуют по аксону, так что давайте теперь представим 
что в данной ситуации голубое здесь — это миелин.  Это оболочки и они обернуты вокруг аксона. 
Я нарисовала их здесь разорванными, но эта оболочка идет по всем участку вокруг аксона. 
И информация, пиковый потенциал, на самом деле скачет.  Вот что позволяет развивать такую скорость. Информацию не приходится  проводить через участки, где есть миелин, она может, фактически, перескакивать.

И таким образом, информация, заложенная в пиковом потенциале передается очень быстро по аксону.

И вот, если мы теряем этот миелин, если мы теряем миелин,  немного миелина здесь, то информация будет ползти.  И, фактически, она либо действительно замедлится, либо не сможет передаваться вообще.

Итак, вот наше первоначальное послание. 

А теперь, в случае демиелинизирующего заболевания, мы столкнемся с тем, что информация растянется,потому что скорость снизится.  И время от времени будут теряться биты информации.

И теперь нейрон, к которому мы обращаемся, получает очень бессвязное сообщение. 
Это сильно отличается от вот этого, и вот в чем проблема с демиелинизацией. 

Из-за того, что аксон  лишается миелиновой оболочки, передача информации существенно страдает.  Это искаженное сообщение, и в этом заключается проблема. 

Как эффективно тренироваться?

Тренировка — это повторение действия с целью его улучшения. Она помогает нам выполнять задание легче, быстрее и увереннее. Как же тренировки помогают мозгу лучше выполнять действия? В мозге есть два типа нервных тканей: серое вещество и белое вещество. Серое вещество обрабатывает информацию в мозге, направляя сигналы и сенсорные раздражители к нервным клеткам, а белое вещество в основном состоит из жировой ткани и нервных волокон. Чтобы заставить тело двигаться, необходимо передать информацию из серого вещества в головном мозге по спинному мозгу через сеть нервных волокон, которые называются аксонами, к мышцам. 

Как же тренировки и повторение влияют на внутреннюю работу мозга? Аксоны, которые содержатся в белом веществе, покрыты жирной субстанцией — миелином. Судя по всему, тренировки приводят к изменению миелиновой оболочки. Миелин можно сравнить с изоляцией на электрических кабелях. Он не даёт электрическим сигналам, которые использует мозг, терять энергию, эффективно перемещая их по нервным путям. В ходе недавних опытов над мышами выяснилось, что повторение движения увеличивает количество слоёв миелиновой оболочки, изолирующей аксоны. Чем больше слоёв, тем лучше изолированы аксонные цепи, образующие своего рода скоростную магистраль, по которой информация передаётся из мозга в мышцы. Многие спортсмены и исполнители объясняют свой успех мышечной памятью, но на самом деле у мышц нет памяти. Скорее, миелинизация повышает скорость и эффективность работы нервных путей, что даёт спортсменам, певцам и танцорам преимущества. Существует множество теорий относительно количества часов, дней и даже лет тренировок, необходимых для овладения навыком. Волшебное число пока не обнаружено, но мы уже знаем, что на мастерство влияет не только длительность тренировки; важны также её качество и эффективность. Для эффективных тренировок важны постоянство, полная концентрация, постановка целей и борьба с недостатками, которые находятся на границе текущих способностей тренирующегося.