Liczba rozmaitych powiązań między neuronami (komórkami nerwowymi) w mózgu ludzkim jest astronomiczna, dlatego że neurony mają wiele wzajemnych połączeń; jeden neuron może być powiązany z ponad 100 000 innych. „Liczba możliwych połączeń w naszym mózgu jest w gruncie rzeczy nieskończona” — pisze Anthony Smith w książce The Mind. Jest większa „niż suma wszystkich cząstek elementarnych składających się na znany nam wszechświat” — mówi neurolog R. Thompson.

[Ramka na stronie 10]

Zdumiewające neurony

NEURON jest komórką nerwową ze wszystkimi dokonującymi się w niej procesami. Nasz układ nerwowy składa się z około 500 miliardów neuronów różnego rodzaju. Niektóre są receptorami czuciowymi, przekazującymi informacje z poszczególnych części ciała do mózgu. Neurony w wyższych piętrach mózgu działają podobnie jak magnetowid. Nieustannie gromadzą informacje odbierane przez oczy i uszy. Po latach można „odtworzyć” te obrazy i dźwięki wraz z myślami i innymi wrażeniami, których żadne urządzenie wyprodukowane przez człowieka nie zdołałoby utrwalić.

Pamięć ludzka pozostaje do tej pory tajemnicą. Wiemy, że ma coś wspólnego ze sposobem łączenia się neuronów. „Przeciętna komórka mózgowa”, pisze Karl Sabbagh w książce The Living Body, „łączy się mniej więcej z 60 000, a niektóre z nich nawet z ćwierć milionem innych komórek. (...) W połączeniach między komórkami nerwowymi mózgu ludzkiego mogłoby się pomieścić co najmniej 1000 razy więcej informacji niż w największej encyklopedii, mającej jakieś 20 do 30 grubych tomów”.

A w jaki sposób jeden neuron przekazuje informacje do drugiego? Zwierzęta o prostym układzie nerwowym mają wiele komórek nerwowych, które są ze sobą połączone. W takim wypadku impuls elektryczny przechodzi przez most łączący jeden neuron z drugim. To połączenie nazywa się synapsą elektryczną. Jest szybkie i proste.

Może to dziwne, ale większość neuronów w organizmie człowieka przekazuje informacje przez synapsy chemiczne. Tę wolniejszą, a zarazem bardziej złożoną metodę można zilustrować na przykładzie pociągu docierającego do rzeki, przez którą nie przerzucono mostu, tak że dalej trzeba go przewieźć promem. Kiedy impuls elektryczny dociera do synapsy chemicznej, musi się zatrzymać, ponieważ natrafia na szczelinę dzielącą dwa neurony. Tutaj sygnał zostaje „przewieziony” na drugą stronę za pomocą przekaźnika chemicznego. Po co ta skomplikowana metoda elektrochemicznego przenoszenia sygnałów nerwowych?

Naukowcy dopatrują się w synapsie chemicznej wielu zalet. Przede wszystkim gwarantuje ona przepływ sygnałów w jednym kierunku. Poza tym uznaje się ją za elastyczną, gdyż zarówno jej sposób działania, jak i strukturę można łatwo zmienić. Sygnały mogą być w niej przekształcane. Przez używanie niektóre synapsy chemiczne się wzmacniają, podczas gdy inne, nie wykorzystywane, zanikają. Richard Thompson pisze w książce The Brain, że „w układzie nerwowym, który miałby tylko synapsy elektryczne, zdolność uczenia się i zapamiętywania nie mogłaby się rozwinąć”.

Autor wielu publikacji naukowych Anthony Smith pisze w książce The Mind (Umysł): „Działanie neuronów nie polega na samym dawaniu lub niedawaniu sygnału (...) Muszą być zdolne do przekazywania o wiele konkretniejszych informacji niż tak lub nie. Nie można ich przyrównać do młotków wbijających szybciej lub wolniej następny gwóźdź. Przypominają raczej, jeśli już pozostać przy tym przykładzie, komplet narzędzi ciesielskich, zawierający śrubokręty, szczypce, cęgi, podbijaki — i młotki. (...) Każdy impuls nerwowy jest po drodze przekształcany, a dzieje się to właśnie w synapsach”.

Synapsa chemiczna ma jeszcze dodatkową zaletę. Zajmuje mniej miejsca niż synapsa elektryczna, co wyjaśnia, dlaczego mózg ludzki ma tak dużo tych styków. W czasopiśmie Science wymieniono liczbę 100 000 000 000 000 — co odpowiada liczbie gwiazd w setkach galaktyk, takich jak Droga Mleczna. „Jesteśmy tym, czym jesteśmy”, dodaje neurolog R. Thompson, „ponieważ nasz mózg jest w gruncie rzeczy urządzeniem chemicznym, a nie elektrycznym”.