第二章 神经系统传递信息

第二章   神经系统传递信息

 

     人体是大量细胞的集合体，细胞在不断的生长、发育、分化、再生、调亡，细胞通过自身分裂，不断自我更新。成人每秒大约有2500万个细胞在进行分裂，人体内的血细胞以每分钟大约1亿个的速率在不断更新，在细胞的分裂、生长等过程中，现代生物物理学、生理学的研究已充分证明，作为生命本质特征的物质基础，就是人体生物电即人体生物等离子体的运流、循环系统。人的一切生理、心理活动，都是通过电过程控制和传递信息的。因此可以说，生物等离子体在人体或动物体内是有序的流动，就构成了一切的生命奇观。

 

第一节  神经系统

 

     神经系统主导着生物电的进行，身体每一项功能都需要生物电，无论是有意识的运动，学习，还是无意识的心脏的跳动、肝脏的解毒，消化系统的吸收，都需要生物电，这些功能有很多细胞参与，也消耗很多生物电能。这些细胞产生出来的生物电电流是如何流动？细胞是一般不会流动，但生物电流会流动，这需要神经系统来调节生物电电流，生物电以细胞为单位，只有神经系统才能实现对身体全身细胞产生的生物电能进行协调管理，统筹规划，神经系统充份调度器官、骨骼、肌肉等部位协调动作，完成每项任务。

    每个细胞都能够像发电机一样产生生物电能，但这些电能用来做什么？如何工作的呢？细胞归属身体的某个器官，但器官要听从神经系统的指挥，什么时候产生生物电能，生物电能做什么，什么时候停止输送生物电，由神经系统发命令信息给器官，器官将这个命令下达给器官内的每个细胞 ，神经系统是生物电的调配中心。

    神经系统由数十亿个高度特化的神经细胞或神经元组成，正是神经元构成了脑和分布于全身的神经纤维。神经系统分为两个主要部分：中枢神经系统（CNS）和外周神经系统（PNS）。CNS由脑和脊髓内的全部神经元组成；PNS由联系统CNS和身体的全部神经元及其神经纤维组成。3.6显示CNS和PNS的关系。

 

    CNS的工作在于整合和调谐全身的功能，加工全部传入的神经信息，向身体不同部分发出命令。CNS发出和接收神经信息是通过脊髓而实现的。脊髓是将脑与PNS联系起来的神经元干线，它位于脊柱的椎管内。脊神经由脊髓发出，从脊柱的每对脊椎骨之间穿出，它实际上将分布于全身的各种感受器、肌肉和腺体联系起来。脊髓协调身体左、右侧活动并负责不需脑参与的快速简单动作反射。例如脊髓与脑分割开的机体，受到疼痛刺激时仍能收缩其肢体。虽然完整的脑在正常条件下将会注意到这种动作，但在没有自脑而下的信息，肢体也会完成这种疼痛反射动作。脊髓的神经受损就会导致腿或躯干的麻痹，在截瘫病人中可见这种症状，其麻痹的程度决定于受损脊髓的高度，越是高位损伤的截瘫，则麻痹程度越严重。

    尽管CNS处于司令部的地位，而一旦与外界任一直接联系受损也会孤立起来。PNS的功能正是把眼耳等感受器的信息提供给CNS，并传递脑对躯体器官和肌肉的命令。

    生物电系统要比神经系统大得多，也复杂得多，神经系统的一切功能，只是生物电系统的功能的一部分，如果没有生物电系统功能的作用，神经一切生理功能，都将不复存在。

    神经系统是以神经纤维的形式存在，就是说一条粗一点的神经线路，就可能由几十条细小的神经纤维组成。身体的每块股肉，每个器官都连接着许多的神经纤维。图中显示的只是神经系统中比较大的神经线路，还有很多细小的神经我们没有看到。它们布满了身体的各个部位。

    墨默学习了神经系统的结构后，觉得脊髓就好像一条大马路一样直通大脑，而外周神经就像一棵棵枝繁叶茂的大树，它们有很多分叉，一层层直达人体的内脏、肌肉、皮肤，并在那里长满了毛细神经末梢，而这些树的主杆都整整齐齐地排列在脊髓这条大路两旁(以后就称这些为树神经)。墨默觉得外周神经系统还能够细分为手部外周神经系统、内脏外周神经系统、脚部外周神经系统三部分。而脚部外周神经系统由于穿过盆骨，其部分树神经主干在臀部的肌肉之下。

     墨默通过网上查询到许多器官的移植手术中，没有处理器官神经连接的事情，这一下子让他全闷了，这种情况几乎让他对人体内的神经系统功能提出了巨大的怀疑，难道西方医学的神经系统不正确吗？终于在网上查到另一项信息，几乎所有的器官移植后，都会产生神经系统并发症，这是什么原因呢？器官移植后会有些可以进行自我修复，有些器官移植后不会自我修复。

    器官移植手术后，神经系统出现并发症，神经系统自我修复的情况证明了外周神经系统的自我修复功能是非常强大的。手术没有连接神经线路，一是由于神经线路非常细小，难以操作，二是即使连接了神经线路，也存在很长的修复期，还大量延长了手术时间增加了病人的危险和痛苦。

 

第二节 神经元

 

     《心理学与生活》第3章是这样说的：

     神经元(neuron)是这样一种细胞，它能接收、加工或传递信息到体内其他细胞。神经元的形状、大小、化学成分和功能各异，哺乳动物脑内已确认有200多不同类型的神经元。但是所有的神经元都有共同相似的基本结构，在你的脑内大约有一千亿到一亿亿个神经元。

    神经元主要从一端接受信息，再从另一端发出信息。接收传入信号的部分是一些被称为树突（dentrites）的分支纤维，由细胞体向外分支扩展。树突的基本工作是接受从感受器或其他神经元发出的刺激。神经元的细胞体，或称胞体（soma）,含有细胞核和细胞质，以维持细胞的生命。胞体整合从树突接受的刺激（或者是在一些情况下胞体直接从另一个神经元接受刺激，不必经过树突）。然后胞体通过单一的，延伸的被称为轴突（axon）的纤维将所接受的刺激传递出去。轴突依次将信息沿其全长传到几英尺以外的脊髓，神经元也可能仅在脑内传输不到一毫米距离的其他神经元。轴突的末端是个稍微膨大的纽扣状结构，称为终扣（terminal buttons）,通过终扣，神经元能刺激附近的腺体、肌肉或其他神经元。神经元一般只沿一个方向传递信息：从树突通过胞体沿轴突传到终扣（见图）

     有三类神经元，感觉神经元（sensory neurons）从感受器细胞，将信息传向中枢神经系统。感受器细胞是高度特化的细胞，例如对光、声和身体位置非常敏感。运动神经元（motor neurons）从中枢神经系统将信息携带到肌肉和腺体。脑内的大部分神经元是中间神经元（interneurons）,它们从感觉神经元将信息传递到其他中间神经元或运动神经元。每个运动神经元都多达5000个中间神经元，形成大的中介网络，构成脑的计算系统（Nauta & Feirtag,1979）。

     作为这三类神经元如何一起工作的例子，请考虑疼痛引起的收缩反射（见图）。当身体皮肤表面下的痛觉感受器受到尖锐物体的刺激，它们就通过感觉神经元把信息传向脊髓的中间神经元。中间神经元做出反应并刺激运动神经元，依次兴奋身体适当部位的肌肉，把身体从引起疼痛的物体那里移开。这一系列神经元发生的事件和身体离开刺激物体的直接的惟一的后果，就是脑接收到关于这一情境的信息。有些情况下，生存决定于突变的事件，你对疼痛的知觉经常发生在你已经危险做出实际反应之后。当然，这类偶发事件的信息随后储存在脑内的记忆系统，以致下次这类危险物体出现，在它来不及伤害到你之前，你就完全避免了它的潜在危险。

图：痛收缩反射（痛收缩反射由三个神经元完成，一个感觉神经元，一个运动神经元和一个中间神经元。）

 

第三节 神经元之间的突触传递信息

 

     当动作电位沿轴突向下完成其跳跃式旅行并到达终扣时，它必须把信息传递给下一个神经元，但是两个神经元间没有直接的接触，它们以突触（synapse）的方式联系起来。突触后膜（接受信息神经元的树突或胞体的表面）和两者之间的间隙。当动作电位到达终扣，就设定了称之为突触传递（synaptic transmission）的一系列事件。使信息从一个神经元跨过突触间隙传递到下一个神经元（图）。突触传递始于动作电位到达终扣引发出一个小泡，称之为突触囊泡，它逐渐前移并把自己固定在终扣的膜下，每个囊泡内部是神经递质（neurotrans-mitters）,是能引起其他神经元兴奋的化学物质。动作电位也引起离子通道开启，以便钙离子进入终扣。钙离子的流入引起突触囊泡的破裂，释放出它们所含的神经递质，一旦突触囊泡破裂，神经递质很快跨过突触间隙扩散到突触后膜。为了完成突触传递，神经递质必须附着到受体分子上。神经递质与镶嵌在突触后膜内的受体分子的结合必须具备两个条件。

    图： 突触传递

     第一，不能有其他递质或化学分子附着到受体分子上；第二，神经递质的形状必须与受体分子形状匹配，就像钥匙与钥匙孔一样精细匹配。如果这两个条件不符合，神经递质就不能附着到受体分子上，就意味着它不能刺激突触后膜。如果神经递质附着到受体分子上了，它就可能给下一个神经元提供发放或不发放的信息。一旦神经递质完成了它的工作，它就从受体分子上脱离，在突触间隙中游荡，或是受酶的作用而分解，或者被突触前终扣重吸收，很快再利用。

     一种神经递质产生兴奋或抑制作用，决定于受体分子。也就是说，同样一种递质在一种突触中可以产生兴奋作用，而在另一种突触中却产生抑制作用。每个神经元整合它与1000至10000个其他神经元之间的形成的突触所得到的信息，再决定它是否应该发出另一个动作电位。正是整合数以千计的兴奋和抑制性传入，才能产生全或无的动作电位，作为人们积累经验的基础。