《意識的解析 06》

信號在神經元細胞之間以及在運動神經元細胞與肌細胞之間又是如何傳遞的呢？揭開這個機製又是一次漫長的科學探索曆程。英國人謝靈頓是卡哈爾神經理論的支持者。他在研究神經反射時發現神經元細胞軸突的未梢稍微膨脹成一個球狀或者半球狀的小體，靠在下一個神經元細胞的細胞體，樹突或者軸突上。他肯定這是神經元細胞之間傳遞信號的地方，稱這個接觸點為突觸。早先的研究表明突觸也能發生動作電位，但是電位勢很弱，似乎難以完成跨越突能間隙的傳遞。在二十世紀二十年代，突觸依靠化學物質傳遞信號的證據開始出現。一時之間，突觸信號傳遞機製的問題存在很大爭議。

澳大利亞人艾克爾斯跟隨謝靈頓十來年，從事脊神經的工作。他一直相信突觸信號傳遞是電性的。但是，當多數的實驗結果支持化學性信號傳遞時，艾克爾斯變得很苦惱。1945年，艾克爾斯搬到新西蘭。在一次大學教職工的聚會上，他遇到了受納粹迫害離家出走的波普爾。這位證偽主義哲學家跟艾克爾斯大談猜想和反駁的科學模式，鼓勵他不僅要放棄還要否證電性論。這次交談啟發艾克爾斯以一個全新的角度研究突觸信號傳遞的問題，促成了他突破性的研究進展。當動作電位信息傳到突觸時，輸入信號的神經元細胞的突觸前膜上的鈣離子通道打開，鈣離子流入突觸小體內，促使特定的化學傳遞物質釋放到突觸間隙。這些化學傳遞物質與突觸後膜上的接受器結合，將化學信號轉化成電信號。於是信息就傳遞到下一個神經元細胞。奧地利人卡茨發現化學傳遞物質是成批的釋放。事實上這些物質包裹在突觸小體的一些泡囊裏。鈣離子促使泡囊向突觸前膜移動。接觸融合之後，泡囊裂開，化學傳遞物質釋放出來。整個過程不需要太長時間。

現在我們知道，非脊椎動物和一些低級的魚類和爬行動物采用電性的突觸信息傳遞。至於人類，化學性信息傳遞占絕大多數。但是，電性傳遞也保留在少數一些小間隙的突觸裏。謝靈頓很早就發現有兩種突觸。一種突觸激勵接受信號的神經元細胞，另一種突觸則是抑製神經元細胞的興奮。在運動神經元細胞信號傳遞中，興奮性化學傳遞物質是腎上腺素，抑製物質是乙酰膽堿。在人類大腦中，腦神經的興奮性化學傳遞物質主要是穀氨酸。這是味精裏調味增鮮的物質。我們覺得它的味道好是因為它能促進腦神經的活動，而反饋給我們味覺上的獎勵。多巴胺也是一種重要的興奮性化學傳遞物質。以後我們會討論到。主要的抑製性物質是GABA氨基酸。酒精也能和突觸後膜上GABA氨基酸接受器結合，引到抑製神經的作用。所以，喝酒本應讓人沉靜，而不是讓人狂躁。所有這些化學物質都很簡單。人的快樂和痛苦本來就應該很簡單。

—寫於2023年3月16日（圖片來自網絡）