第二章 神經係統傳遞信息

第二章   神經係統傳遞信息

 

     人體是大量細胞的集合體，細胞在不斷的生長、發育、分化、再生、調亡，細胞通過自身分裂，不斷自我更新。成人每秒大約有2500萬個細胞在進行分裂，人體內的血細胞以每分鍾大約1億個的速率在不斷更新，在細胞的分裂、生長等過程中，現代生物物理學、生理學的研究已充分證明，作為生命本質特征的物質基礎，就是人體生物電即人體生物等離子體的運流、循環係統。人的一切生理、心理活動，都是通過電過程控製和傳遞信息的。因此可以說，生物等離子體在人體或動物體內是有序的流動，就構成了一切的生命奇觀。

 

第一節  神經係統

 

     神經係統主導著生物電的進行，身體每一項功能都需要生物電，無論是有意識的運動，學習，還是無意識的心髒的跳動、肝髒的解毒，消化係統的吸收，都需要生物電，這些功能有很多細胞參與，也消耗很多生物電能。這些細胞產生出來的生物電電流是如何流動？細胞是一般不會流動，但生物電流會流動，這需要神經係統來調節生物電電流，生物電以細胞為單位，隻有神經係統才能實現對身體全身細胞產生的生物電能進行協調管理，統籌規劃，神經係統充份調度器官、骨骼、肌肉等部位協調動作，完成每項任務。

    每個細胞都能夠像發電機一樣產生生物電能，但這些電能用來做什麽？如何工作的呢？細胞歸屬身體的某個器官，但器官要聽從神經係統的指揮，什麽時候產生生物電能，生物電能做什麽，什麽時候停止輸送生物電，由神經係統發命令信息給器官，器官將這個命令下達給器官內的每個細胞 ，神經係統是生物電的調配中心。

    神經係統由數十億個高度特化的神經細胞或神經元組成，正是神經元構成了腦和分布於全身的神經纖維。神經係統分為兩個主要部分：中樞神經係統（CNS）和外周神經係統（PNS）。CNS由腦和脊髓內的全部神經元組成；PNS由聯係統CNS和身體的全部神經元及其神經纖維組成。3.6顯示CNS和PNS的關係。

 

    CNS的工作在於整合和調諧全身的功能，加工全部傳入的神經信息，向身體不同部分發出命令。CNS發出和接收神經信息是通過脊髓而實現的。脊髓是將腦與PNS聯係起來的神經元幹線，它位於脊柱的椎管內。脊神經由脊髓發出，從脊柱的每對脊椎骨之間穿出，它實際上將分布於全身的各種感受器、肌肉和腺體聯係起來。脊髓協調身體左、右側活動並負責不需腦參與的快速簡單動作反射。例如脊髓與腦分割開的機體，受到疼痛刺激時仍能收縮其肢體。雖然完整的腦在正常條件下將會注意到這種動作，但在沒有自腦而下的信息，肢體也會完成這種疼痛反射動作。脊髓的神經受損就會導致腿或軀幹的麻痹，在截癱病人中可見這種症狀，其麻痹的程度決定於受損脊髓的高度，越是高位損傷的截癱，則麻痹程度越嚴重。

    盡管CNS處於司令部的地位，而一旦與外界任一直接聯係受損也會孤立起來。PNS的功能正是把眼耳等感受器的信息提供給CNS，並傳遞腦對軀體器官和肌肉的命令。

    生物電係統要比神經係統大得多，也複雜得多，神經係統的一切功能，隻是生物電係統的功能的一部分，如果沒有生物電係統功能的作用，神經一切生理功能，都將不複存在。

    神經係統是以神經纖維的形式存在，就是說一條粗一點的神經線路，就可能由幾十條細小的神經纖維組成。身體的每塊股肉，每個器官都連接著許多的神經纖維。圖中顯示的隻是神經係統中比較大的神經線路，還有很多細小的神經我們沒有看到。它們布滿了身體的各個部位。

    墨默學習了神經係統的結構後，覺得脊髓就好像一條大馬路一樣直通大腦，而外周神經就像一棵棵枝繁葉茂的大樹，它們有很多分叉，一層層直達人體的內髒、肌肉、皮膚，並在那裏長滿了毛細神經末梢，而這些樹的主杆都整整齊齊地排列在脊髓這條大路兩旁(以後就稱這些為樹神經)。墨默覺得外周神經係統還能夠細分為手部外周神經係統、內髒外周神經係統、腳部外周神經係統三部分。而腳部外周神經係統由於穿過盆骨，其部分樹神經主幹在臀部的肌肉之下。

     墨默通過網上查詢到許多器官的移植手術中，沒有處理器官神經連接的事情，這一下子讓他全悶了，這種情況幾乎讓他對人體內的神經係統功能提出了巨大的懷疑，難道西方醫學的神經係統不正確嗎？終於在網上查到另一項信息，幾乎所有的器官移植後，都會產生神經係統並發症，這是什麽原因呢？器官移植後會有些可以進行自我修複，有些器官移植後不會自我修複。

    器官移植手術後，神經係統出現並發症，神經係統自我修複的情況證明了外周神經係統的自我修複功能是非常強大的。手術沒有連接神經線路，一是由於神經線路非常細小，難以操作，二是即使連接了神經線路，也存在很長的修複期，還大量延長了手術時間增加了病人的危險和痛苦。

 

第二節 神經元

 

     《心理學與生活》第3章是這樣說的：

     神經元(neuron)是這樣一種細胞，它能接收、加工或傳遞信息到體內其他細胞。神經元的形狀、大小、化學成分和功能各異，哺乳動物腦內已確認有200多不同類型的神經元。但是所有的神經元都有共同相似的基本結構，在你的腦內大約有一千億到一億億個神經元。

    神經元主要從一端接受信息，再從另一端發出信息。接收傳入信號的部分是一些被稱為樹突（dentrites）的分支纖維，由細胞體向外分支擴展。樹突的基本工作是接受從感受器或其他神經元發出的刺激。神經元的細胞體，或稱胞體（soma）,含有細胞核和細胞質，以維持細胞的生命。胞體整合從樹突接受的刺激（或者是在一些情況下胞體直接從另一個神經元接受刺激，不必經過樹突）。然後胞體通過單一的，延伸的被稱為軸突（axon）的纖維將所接受的刺激傳遞出去。軸突依次將信息沿其全長傳到幾英尺以外的脊髓，神經元也可能僅在腦內傳輸不到一毫米距離的其他神經元。軸突的末端是個稍微膨大的紐扣狀結構，稱為終扣（terminal buttons）,通過終扣，神經元能刺激附近的腺體、肌肉或其他神經元。神經元一般隻沿一個方向傳遞信息：從樹突通過胞體沿軸突傳到終扣（見圖）

     有三類神經元，感覺神經元（sensory neurons）從感受器細胞，將信息傳向中樞神經係統。感受器細胞是高度特化的細胞，例如對光、聲和身體位置非常敏感。運動神經元（motor neurons）從中樞神經係統將信息攜帶到肌肉和腺體。腦內的大部分神經元是中間神經元（interneurons）,它們從感覺神經元將信息傳遞到其他中間神經元或運動神經元。每個運動神經元都多達5000個中間神經元，形成大的中介網絡，構成腦的計算係統（Nauta & Feirtag,1979）。

     作為這三類神經元如何一起工作的例子，請考慮疼痛引起的收縮反射（見圖）。當身體皮膚表麵下的痛覺感受器受到尖銳物體的刺激，它們就通過感覺神經元把信息傳向脊髓的中間神經元。中間神經元做出反應並刺激運動神經元，依次興奮身體適當部位的肌肉，把身體從引起疼痛的物體那裏移開。這一係列神經元發生的事件和身體離開刺激物體的直接的惟一的後果，就是腦接收到關於這一情境的信息。有些情況下，生存決定於突變的事件，你對疼痛的知覺經常發生在你已經危險做出實際反應之後。當然，這類偶發事件的信息隨後儲存在腦內的記憶係統，以致下次這類危險物體出現，在它來不及傷害到你之前，你就完全避免了它的潛在危險。

圖：痛收縮反射（痛收縮反射由三個神經元完成，一個感覺神經元，一個運動神經元和一個中間神經元。）

 

第三節 神經元之間的突觸傳遞信息

 

     當動作電位沿軸突向下完成其跳躍式旅行並到達終扣時，它必須把信息傳遞給下一個神經元，但是兩個神經元間沒有直接的接觸，它們以突觸（synapse）的方式聯係起來。突觸後膜（接受信息神經元的樹突或胞體的表麵）和兩者之間的間隙。當動作電位到達終扣，就設定了稱之為突觸傳遞（synaptic transmission）的一係列事件。使信息從一個神經元跨過突觸間隙傳遞到下一個神經元（圖）。突觸傳遞始於動作電位到達終扣引發出一個小泡，稱之為突觸囊泡，它逐漸前移並把自己固定在終扣的膜下，每個囊泡內部是神經遞質（neurotrans-mitters）,是能引起其他神經元興奮的化學物質。動作電位也引起離子通道開啟，以便鈣離子進入終扣。鈣離子的流入引起突觸囊泡的破裂，釋放出它們所含的神經遞質，一旦突觸囊泡破裂，神經遞質很快跨過突觸間隙擴散到突觸後膜。為了完成突觸傳遞，神經遞質必須附著到受體分子上。神經遞質與鑲嵌在突觸後膜內的受體分子的結合必須具備兩個條件。

    圖： 突觸傳遞

     第一，不能有其他遞質或化學分子附著到受體分子上；第二，神經遞質的形狀必須與受體分子形狀匹配，就像鑰匙與鑰匙孔一樣精細匹配。如果這兩個條件不符合，神經遞質就不能附著到受體分子上，就意味著它不能刺激突觸後膜。如果神經遞質附著到受體分子上了，它就可能給下一個神經元提供發放或不發放的信息。一旦神經遞質完成了它的工作，它就從受體分子上脫離，在突觸間隙中遊蕩，或是受酶的作用而分解，或者被突觸前終扣重吸收，很快再利用。

     一種神經遞質產生興奮或抑製作用，決定於受體分子。也就是說，同樣一種遞質在一種突觸中可以產生興奮作用，而在另一種突觸中卻產生抑製作用。每個神經元整合它與1000至10000個其他神經元之間的形成的突觸所得到的信息，再決定它是否應該發出另一個動作電位。正是整合數以千計的興奮和抑製性傳入，才能產生全或無的動作電位，作為人們積累經驗的基礎。