信息接力棒
信息接力棒
大家已經(jīng)知道,人體內(nèi)的各種信息,是通過神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行傳遞的。
但是,被稱為“神經(jīng)元”的神經(jīng)細(xì)胞,是怎樣將信息從一個神經(jīng)細(xì)胞傳遞給下一個神經(jīng)細(xì)胞的呢?或者說是如何從感受器細(xì)胞傳向神經(jīng)細(xì)胞,以及如何從神經(jīng)細(xì)胞傳向效應(yīng)器的呢?
經(jīng)過科學(xué)家們的研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)細(xì)胞之間的傳遞,就像體育運動會上的接力比賽。在接力比賽時,本隊隊員之間傳遞的“信息”,是他們手中的接力棒。第一棒選手跑完自己的一段距離,將手中的棒交給下一位選手,下一位選手跑完以后再交給第三位選手。就這樣,一個傳一個,直到終點。細(xì)胞之間傳遞的信息,不是像“接力棒”一樣的東西,而是各種化學(xué)物質(zhì)。
舉一個最簡單的例子,比方說,這里有一個神經(jīng)元,它的軸突與另一個神經(jīng)元的樹突互相鄰近,但是它們之間并沒有直接的接觸。前一個神經(jīng)元的末梢釋放出一種稱為“神經(jīng)遞質(zhì)”的化學(xué)物質(zhì),這種神經(jīng)遞質(zhì)通過細(xì)胞之間的間隙,作用到下一個神經(jīng)元的樹突上。在下一個神經(jīng)元的樹突上,有許多“受體”。這些受體的神奇功效之一,就是能與上一個神經(jīng)元釋放出來的“神經(jīng)遞質(zhì)”進(jìn)行特異性的結(jié)合,于是信息就傳遞到了下一個神經(jīng)元。這時,下一個神經(jīng)元立即“興奮”起來,在神經(jīng)元內(nèi)產(chǎn)生了“膜電位”,迅速將信息通過電位的變化傳到整個細(xì)胞。
神經(jīng)科學(xué)家們給兩個神經(jīng)細(xì)胞之間的這種接觸形式起了一個名字,稱為“突觸”?!巴挥|”就是沖動在細(xì)胞之間傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),也是神經(jīng)活動鏈鎖中的關(guān)鍵部位。我們不妨將它們比喻為賽跑中的接力站。這種通過神經(jīng)遞質(zhì)(化學(xué)物質(zhì))進(jìn)行傳遞的化學(xué)性突觸,是高等動物神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的聯(lián)系形式。
只要有神經(jīng)細(xì)胞,就有突觸的存在。例如在大腦皮質(zhì)中的一個錐體細(xì)胞(神經(jīng)細(xì)胞中的一種),就有3000多個突觸存在。
我們上面介紹的是軸突與樹突之間的突觸(簡稱“軸樹突觸”)。其實,在軸突與細(xì)胞體之間有“軸體突觸”;在軸突與軸突之間,有“軸軸突觸”;在樹突與樹突之間,有“樹樹突觸”……以此類推,還有“體體突觸”、“體樹突觸”等。
當(dāng)然,細(xì)胞之間的突觸聯(lián)系,并不像我們這里說的那么簡單。它們的具體結(jié)構(gòu)要在電子顯微鏡下放大幾萬倍才能看清楚。在電子顯微鏡下面,可以看清楚突觸前后的成分,也能看到突觸間隙。在突觸前成分中含有許多小的“突觸囊泡”,囊泡里就貯存著各種不同的神經(jīng)遞質(zhì)。
研究神經(jīng)沖動的傳遞是一項非常有趣的工作。
大家知道,細(xì)胞的大小是微乎其微了,突觸之間的間隙,可以想見該是如何渺乎其渺了。能夠想象得出這個間隙到底有多么狹窄嗎?科學(xué)家們測量后發(fā)現(xiàn),只有20~30納米(200~300埃)。(1埃等于10-10米。)當(dāng)神經(jīng)沖動傳來以后,在鈣離子的作用下,突觸囊泡就會與突觸前膜相融合,并且把貯存在囊泡中的神經(jīng)遞質(zhì)像魚兒吐出的水泡一樣釋放至突觸間隙(這種方式稱為“胞吐”)。這些被“吐”出來的神經(jīng)遞質(zhì)僅僅用l毫秒(1/1000秒)就通過突觸間隙,作用于下一個神經(jīng)細(xì)胞。
科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),在神經(jīng)系統(tǒng)中,也有少量突觸是以電流作為媒介傳導(dǎo)神經(jīng)沖動,稱為“電突觸”。這種電突觸的分布雖然不多,但已受到許多科學(xué)家的關(guān)注。
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