青雀如何鸩鸟媒:第七讲第二章

第二章 神经系统在信息传递中的作用

反射弧——从接受刺激到作出反应
神经元是神经系统的基本单位
从神经元到脑——神经系统的进化
医生检查身体时，常常击打膝部，以检查弹跳反应，这是一个最为简单的信息传入后身体做出反应的过程。从接受刺激到作出反应的全部神经传导途径，在生理学上称为反射弧。　可以看出，一个反射弧通常由三部分组成：
感受器，     接受刺激的部位。在上述例子中，感受器是肌肉中的肌梭。人体的感受器为大家熟知，包括：眼、耳、鼻、舌、皮肤等等。生命世界中还有各种各样的感受器。
效应器         是生物体在信号刺激下，做出反应的部位。在上述例子中效应器是大腿部的横纹肌。效应器也是多种多样的，如：血管舒张或收缩（气恼时脸通红，惊吓时脸煞白）。腺体（伤心时掉泪、见到食物流口水）等。
感受器和效应器中间则是神经     。神经系统的基本结构和功能单位是神经细胞，即神经元。
－－神经元的结构
神经细胞（即神经元）的构造是很特别的，它由细胞体和从细胞体延伸出的长、短不等的突起组成。细胞体内有细胞核，还有线粒体等细胞器。从细胞体延伸出的突起分为树突和轴突。
树突
轴突
短而多分支
较长、末端分支较多
外面不包裹有别的细胞
外面包裹有许旺细胞
可见一些细胞器（尼氏体）
不含有细胞器
神经冲动传入
神经冲动传出
可与其它神经元的突触结合
末梢有突触
不仅树突，包括整个细胞体，均可结合其它神经元的突触，接受神经冲动的传入，而轴突主要负责神经冲动的传出，通过末梢的突触结构，和另一个神经元或另一个效应细胞相连，把神经冲动传递给后者。      由于有伸长的轴突，所以一个神经细胞的长度可以长到 1m（人），甚至 10m（鲸）。
－－神经冲动在神经元中的传递
静息的（未受刺激的）神经元，通常膜外侧带正电荷、膜内侧带负电荷，保持着大约 -70 mv 跨膜电位差。称为静息电位。具有静息电位时的细胞膜呈极化状态。
神经冲动的到达，使神经元细胞膜上的 Na+ 离子通道打开，胞外 Na+ 大量拥入，使膜电位一下子从 -70mA 升为 +35mA ，称为动作电位。
动作电位产生后，局部的细胞膜的膜内外电荷分布与邻侧差别悬殊，从而引发邻侧细胞膜也发生上述的变化，即产生动作电位，于是刺激所激发的神经冲动，便沿神经纤维迅速传布开去。
神经元在外来刺激作用下，产生神经冲动，并沿神经纤维传导，带有两个特征：
“全或无”
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刺激强度不够，动作电位不会发生，只要刺激强度达到最低有效强度（高于一个阈值），动作电位立即发生，并迅速传布。刺激强度即使再高，并不会对神经冲动的强度和传导速度有什么影响。
“快速”
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动作电位的产生是很快的，从给予刺激起计时，大约1—3ms(毫秒)即可见到动作电位,然后再恢复到原来的静息电位状态,总共也只要7ms。
－－ 神经冲动在细胞之间的传递——突触
神经元中的神经冲动沿着轴突向远端传递，直至末梢突触处。突触处末端膨胀成小球状，与之相承接的细胞的细胞膜则相应的略呈下陷。突触可连接在后一个神经元的树突或细胞体，亦可直接连接到肌肉细胞，腺细胞等效应细胞。
前一个神经元的神经冲动传到末梢突触处，使原来储存的神经递质分子扩散到达后一个神经元（或别的效应细胞）细胞膜上，作用于特定受体，激发起后一个细胞的兴奋。      神经递质种类很多，大多为有机小分子，如：乙酰胆碱、去甲肾上腺素、伽玛氨基丁酸等。突触中前后两个细胞膜之间的缝隙很小，仅仅宽约 20 - 50 nm 。所以神经递质可以很快从突触前膜释放，抵达突触后膜。
过剩的神经递质以各种方式从突触缝隙中清除，以便使突触后细胞可以很快从兴奋中恢复，准备迎接下一次刺激。
有机磷杀虫剂是胆碱酯酶的抑制剂，胆碱酯酶被抑制，突触中过剩的神经递质——乙酰胆碱便不能迅速被清除，神经经常处于兴奋中，使昆虫震颤、痉挛致死。
上面讲的突触中，由神经递质来传递神经冲动的，称为化学突触。蚯蚓、虾等无脊椎动物中，还有一种电突触。电突触的突触内缝隙更小，不足2nm，神经冲动以动作电位形式直接从前个细胞传给后个细胞，无需神经递质作中介。
－－从简单到复杂
比较不同动物的神经系统，可以明显的看到由简单到复杂的进化过程。
从神经系统整个来看，简单的神经系统呈全身网状分布。渐渐表现出神经细胞集中的趋势，形成神经节和神经索，再进一步形成脑。就神经通路来看，最简单的只涉及一个神经细胞，复杂的有多个神经元参与，并有感觉、中间、运动神经元的区分。
－－脊椎动物的神经系统
中枢神经系统和外周神经系统
脊椎动物——例如人体——代表着发育进化的最高层次，整个神经系统区分为两大部分：
中枢神经系统——脑、脊髓。
外周神经系统——由脑、脊髓延伸出来的成对神经索组成，伸向身体各处。
所以外周神经系统是中枢神经系统和身体各部分之间的桥梁。外周神经系统的大部分细胞体位于脑或脊髓中，伸出的只是富含磷脂的成束的轴突，外面裹以结缔组织外鞘，其中脑神经有 12 对，脊神经有 31 对。还有一部分外周神经系统的细胞体位于脊髓外的神经节中。
2.脑
人脑的结构很复杂，包括：大脑、丘脑、下丘脑、中脑、小脑、脑桥等部分。
大脑皮层是高度凹折的大脑表层，其中大量神经细胞担负着重要的功能。每立方英寸大脑皮层灰质中含有 10,000 英里长的相互连接着的神经元。皮层折叠称为回，回与回之间以沟相隔。皱褶的复杂程度代表着大脑进化程度。人的大脑皮层展开后面积可达 0.5 m2，可见回的形成是在有限空间内扩大面积的方法。
大脑皮层已有一定程度的功能定位。明确知道功能的有运动区、感受区、视区、听区、嗅区等。尚未明确知道功能的，统称为联络区。比起猫和猴来，人大脑皮层的联络区面积较大，而运动区和感受区所占的面积相对较小。
利用电极刺激，已探明运动区和感受区中与身体各部相联系的相应部分。
3.自主神经系统
外周神经系统中调节身体内环境如血压、心率、体温、肠蠕动等，使之保持稳定的部分，形成为一个体系，称为自主神经系统，又称内脏神经系统。实际上，自主神经系统的传入（感觉）神经与一般的外周神经系统无甚区别，主要的不同在于，自主神经系统的传出（运动）神经，它不受意志控制，所以得到“自主”这个名称。
自主神经系统又区分为交感神经系统和副交感神经系统两个部分。一般来说，交感神经和副交感神经对内脏器官的作用相反，配合调节，使内脏功能稳定有效。