Mutfağınızda yalın ayak dolaşırken, ayak parmağınıza bir cam parçasının battığını varsayalım. Camın batması ile beyninizin acıyı algılaması arasında sadece saniyenin binde birkaçı kadar bir zaman farkı vardır. Bu süre o kadar küçüktür ki, farkına varmanız mümkün değildir. Fark etmediğiniz bu süre içinde, ayak parmağınızdan beyninize mesaj iletilmiş olur. İşte bu hızlı ve kusursuz iletişim, sinir hücreleri ya da biyolojide kullanılan adlarıyla "nöronlar" tarafından gerçekleştirilir.
Etrafımıza şöyle bir bakalım: Gözümüze çarpan her ürünün belirli bir amaç doğrultusunda dizayn edildiği açıktır. Mesela telefonu ele alalım; plastik ve elektronik aksamı, tuşları, hattı ve diğer parçalarıyla birlikte diğer insanlarla iletişim kurmamız için tasarlanmıştır. Aynı şekilde, nöronların yaratılış nedeni de daha ilk bakışta kendini belli eder. (Elbette burada kastedilen, geliştirilmiş bir mikroskobun altında yapılacak bir gözlemdir.) Bu durumda nöronların, akson ve dendrit olarak adlandırılan ve bir gövdeden çıkan kolları andıran özel uzantıları ve diğer hücrelerde de bulunan organelleri hemen dikkati çeker. Bir nöron gövdesini ileri teknolojiye sahip bir telefon santraline benzetmek mümkündür; ancak bu hücresel telefon santrali 0.004 ile 0.1 milimetre arasında değişen boyutlarıyla ve iletişim mekanizmalarıyla günümüz dünyasında eşi olmayan bir tesistir. Akson ve dendritler de sözü edilen muazzam tesisin diğerleriyle iletişimini sağlayan haberleşme hatlarını meydana getirirler.
Basit bir hesap yapalım: Bir nöronun ortalama genişliği 10 mikrondur. (Bir mikron milimetrenin binde birine eşittir) Bir insan beyni içindeki 100 milyar nöronu tek bir çizgi halinde yanyana getirebilseydik; 10 mikron genişliğindeki çıplak gözle görülmeyen bu çizginin uzunluğu tam 1000 kilometre olurdu. Sadece 1400 gram ağırlığındaki insan beyninde, böylesine uzun bir iletişim ağının varlığı şüphesiz harikulade bir mucizedir.
Bu noktada, sözü edilen ölçülerin üzerinde biraz daha durmak yerinde olacaktır. Nöronlar o denli ufaktırlar ki, ortalama boyutlardaki 50 tanesi bu cümlenin sonundaki nokta işaretinin içine sığabilir.62 Hatta bu nedenle, sinir hücrelerimiz hakkında bildiklerimiz büyük oranda dolaylı yoldan elde edilmiştir. Nöronlarımızın nasıl çalıştığına dair mevcut bilgiler, mürekkep balıklarının nispeten büyük olan aksonları üzerinde yapılan araştırmaların sonuçlarına dayanmaktadır.
Sinir hücrelerindeki haberleşme uzantılarını incelediğimizde, ilk olarak şunlarla karşılaşırız: Genellikle her nöronda çok sayıda dendrit vardır ki bunlar diğer nöronlardan gelen haberleri hücre gövdesine iletirler. Çoğunlukla bir tane olan aksonun görevi ise hücre gövdesinden aldığı mesajı, uzantısı ve terminalleri boyunca taşımaktır.
Bu noktada, aksondaki özel tasarıma işaret etmek gerekir. Akson, "miyelin kılıf" olarak adlandırılan özel bir tabaka ile kaplıdır. Bu kılıf, aksonun çevresinde bir yalıtım oluşturur. Miyelin kılıf üzerinde düzenli aralıklarda, "Ranvier düğümleri" şeklinde isimlendirilen noktalar bulunur. Yapılan araştırmalar elektrik sinyalinin düğümden düğüme "atladığını", böylece yüzlerce kez daha hızlı iletişim kurulduğunu göstermiştir.63 Tek bir cümleyle özetlemek gerekirse, akson üzerindeki kılıf ve düğümler, sinyali en ideal ve en hızlı şekilde iletmeye imkan vermektedir.
Nöronlar vücudumuzdaki haberleşmeyi kendilerine özgü bir yöntemle gerçekleştirir. Bu yöntem olağanüstü karmaşık elektriksel ve kimyasal işlemleri kapsar. Gerek beyindeki gerekse beyin ile organlar arasındaki kusursuz koordinasyon, işte bu şekilde sağlanır. Sıradan tabir edilen hareketleri yaparken, söz gelişi şu an elinizdeki kitabı tutarken, sayfalarını çevirirken veya satırları arasında göz gezdirirken, vücudunuzun derinliklerindeki sinir hücrelerinde son derece karmaşık bir haber trafiği yaşanır. Bu olağanüstü haberleşme ağını meydana getiren nöronlar yakından incelenirse, ne denli önemli bir yaratılış mucizesi oldukları daha iyi anlaşılır.