Нервові тканини
Нейрони, що передають імпульси до ефекторів (органів, які відповідають на подразнення), називають моторними; нейрони, що передають імпульси до центральної нервової системи, називають сенсорними. Іноді сенсорні та моторні нейрони пов'язані між собою за допомогою вставних (проміжних) нейронів.
Пучки нервових волокон зібрані в нерви. Нерви вкриті оболонкою із сполучної тканини – епіневрієм. Власна оболонка покриває кожне волокно окремо. Як і нейрони, нерви бувають сенсорними (аферентними) та моторними (еферентними). Трапляються також змішані нерви, що передають імпульси в обох напрямках. Нервові волокна цілком або повністю оточені шванівськими клітинами. Між мієліновими оболонками шванновських клітин є розриви, які називаються перехопленнями Ранв'є.
Клітини нейроглії зосереджені у центральній нервовій системі, де їх кількість удесятеро перевищує кількість нейронів. Вони заповнюють простір між нейронами, забезпечуючи їх поживними речовинами. Можливо, клітини нейролгії беруть участь у збереженні інформації у формі РНК-кодів. При ушкодженні клітини нейролгії активно діляться, утворюючи дома пошкодження рубець; клітини нейролгії іншого типу перетворюються на фагоцити та захищають організм від вірусів та бактерій.
Сигнали передаються нервовими клітинами у вигляді електричних імпульсів. Електрофізіологічні дослідження показали, що мембрана аксона з внутрішньої сторони заряджена негативно по відношенню до зовнішньої сторони і різниця потенціалів становить приблизно -65 мВ. Цей потенціал, так званий потенціал спокою, обумовлений різницею концентрацій іонів калію та натрію з різних боків мембрани.
При стимуляції аксона електричним струмом потенціал на внутрішній стороні мембранизбільшується до +40 мВ. Потенціал дії виникає за рахунок короткочасного збільшення проникності мембрани аксона для іонів натрію та входу останніх в аксон (близько 10 -6% від загальної кількості іонів Na + у клітині). Приблизно через 0,5 мс підвищується проникність мембрани для іонів калію; вони виходять із аксона, відновлюючи вихідний потенціал.
Нервові імпульси пробігають по аксонам у вигляді хвилі, що незагасає, деполяризації. Протягом 1 мс після імпульсу аксон повертається у вихідний стан і здатний передавати імпульси. Ще протягом 5-10 мс аксон може передавати лише сильні імпульси. Швидкість проведення сигналу залежить від товщини аксона: у тонких аксонах (до 0,1 мм) вона становить 0,5 м/с, тоді як у гігантських аксонах кальмарів діаметром 1 мм може досягати 100 м/с. У хребетних один за одним порушуються не сусідні ділянки аксона, а перехоплення Ранв'є; імпульс перескакує від одного перехоплення до іншого і йде загалом швидше (до 120 м/с), ніж серія коротких струмів немієліновим волокном. Підвищення температури підвищує швидкість проходження нервових імпульсів.
Амплітуда нервових імпульсів неспроможна змінюватися, й у кодування інформації використовується лише їх частота. Чим більше сила, що впливає, тим частіше йдуть один за одним імпульси.
Передача інформації від одного нейрона до іншого відбувається у синапсах. Зазвичай за допомогою синапсів пов'язані між собою аксон одного нейрона та дендрити або тіло іншого. Синапси пов'язані з нейронами також закінчення м'язових волокон. Число синапсів дуже велике: деякі клітини мозку можуть мати до 10 000 синапсів.
За більшістю синапсів сигнал передається хімічним шляхом. Нервові закінчення розділені між собою синаптичною щілиною шириною близько 20 нм.Нервові закінчення мають потовщення, звані синаптичними бляшками; Цитоплазма цих потовщень містить численні синаптичні бульбашки діаметром близько 50 нм, усередині яких знаходиться медіатор - речовина, за допомогою якої нервовий сигнал передається через синапс. Прибуття нервового імпульсу викликає злиття бульбашки з мембраною та вихід медіатора із клітини. Приблизно через 0,5 мс молекули медіатора потрапляють на мембрану другої нервової клітини, де зв'язуються з молекулами рецептора та передають сигнал далі.
Передача інформації у хімічних синапсах відбувається у одному напрямі. Спеціальний механізм сумації дозволяє відфільтровувати слабкі фонові імпульси, перш ніж вони надійдуть, наприклад, мозок. Передача імпульсів може також загальмовуватись (наприклад, внаслідок впливу на синапс сигналів, що надходять від інших нейронів). Деякі хімічні речовини впливають на синапс, викликаючи ту чи іншу реакцію. Після безперервної роботи запаси медіатора виснажуються і синапс тимчасово перестає передавати сигнал.
Через деякі синапси передача відбувається електричним шляхом: ширина синаптичної щілини складає всього 2 нм і імпульси проходять через синапси без затримки