神经

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神經(黃色)

神经Nerve)是由聚集成束的神經纖維所構成。而神經纖維本身是由多個神經元細胞構成,其神經元的構造為轴突外並被神經膠質細胞所形成的髓鞘包覆。如此神經能將訊息從動物身體一處傳遞到另外一處,使動物能協調指揮動作與進行各種工作。[1]

一旦神經細胞從另外一個細胞接收信號或刺激時,沿著神經細胞的軸突傳遞動作電位(即神經衝動)。 神經元常聚集成束形成神經,內含細胞核和一長軸突, 能傳遞電子信號的細胞。軸突是神經元中的線狀部分,能傳送神經衝動,其長度可達1公尺以上,神經衝動總是沿著軸突朝一個方向傳遞。樹突與軸突相似,但長度短許多且有許多分支,神經元利用樹突接收鄰近由突觸傳來的訊號。神經藉由突觸使神經元信號能傳遞給另一個神經元的接點,當神經衝動到達突觸,微小膨大體會釋放一種傳遞介質,激發相鄰細胞產生衝動。 脊椎動物的軸突常被其他細胞所包覆,這些像鞘的細胞含有髓磷脂幫助神經衝動傳遞。 [1]

名詞來源[编辑]

古代漢語的涵義是指神秘且奧妙的典籍,最初的漢譯是「細筋」。[2]而近代醫學用詞「神經」係由杉田玄白翻譯荷蘭醫學書籍所創造新的名稱,是荷蘭語的Zenuw的意譯詞,把神氣的「神」和經脈的「經」合併成「神經」一詞,20世紀初大量日語詞彙湧入中國,現為流行使用的中文譯名。[3]

解剖結構[编辑]

周圍神經,橫切面

每一條神經的外部都被一層緻密的結締組織所包覆,稱為神經外膜,其內亦包埋了提供營養的血管。神經內的神經纖維被神經束膜分隔為數個神經纖維束。每個神經纖維周圍亦有神經內膜包覆。神經外膜內包埋的血管分支通過神經束膜,在神經內膜形成血管網。神經內膜亦具有淋巴管。[4]

神經分類[编辑]

按照連結至中樞神經系統的位置,脊椎動物的神經可分為兩類:脊神經英语Spinal nerve脊髓連結,而腦神經則直接與的各部位連結。在四肢的基部伸向四肢的神经分臂神经丛腰骶神经丛。脊神經以連結至脊髓時所通過的脊椎骨作為編號依據,腦神經的編號則通常以羅馬數字表示,從I到XII。除此之外,大部分的神經及神經分支均有描述性的名稱。中樞神經系統內聚集成束的神經纖維通常稱作神經纖維束英语Nerve fiber(tract)而非神經(nerve)。[5]

按照其信息传递的方向,神经亦可分为兩類:傳入神經感官刺激的訊息傳至中樞神經系統,而傳出神經英语Efferent nerve fiber則將神經訊息自中樞神經系統傳出至肌肉或腺體。大多數的神經中可能同時具有傳入神經及傳出神經,稱為混合神經[6]

神经可以不断分支,最小的神经分支被称为神经末梢

生理學[编辑]

神經藉由神經元上傳遞的電化學脈衝(稱為动作电位)來傳遞資訊。脈衝的速度非常快,像有些髓磷脂神經元的傳遞速度可以到120 m/s。脈衝會通過二個神經元之間的突觸,由一個神經元到另一個神經元。信息會由的轉換為化學的,最後再轉換到電的信息[7][8]

神經可以用其機能分為以下二種:

  • 感覺神經:將接收器的訊息傳回中樞神經系統,在那裡處理資訊,感覺神經和傳入神經是同義詞。
  • 運動神經英语Motor nerves:將中梮神經系統的信號傳遞到肌肉,和傳出神經是同義的[7][8]

臨床意義[编辑]

神經週邊侵犯的前列腺癌,用苏木精-伊红染色下的顯微照相

神經的損傷可能肇因於遗传性(例如染色体异常英语Chromosome abnormality代谢缺陷肌病英语Myopathy)、物理性創傷、中毒、腫脹(例:腕隧道症候群)、过敏性疾病、自體免疫性疾病(例:格林-巴利綜合征)、营养不良(例:维生素缺乏病)、感染(神經炎)、糖尿病、或是神經周圍的血管損失。當神經因外傷或懷孕的影響而受到壓迫時,可能引起根神經病變英语Radiculopathy(radiculopathy; pinched nerves)。 神經損傷或根神經病變常見的表徵有疼痛、麻木、虛弱、或癱瘓。病患可能會在離實際神經受損部位相當遠處感受到以上的症狀,此一現象稱為牽涉痛英语referred pain(referred pain)。牽涉痛的發生是因為當神經受損時,不只是受損部位,而是此條神經接受訊息的整個範圍均會受到影響。[9] [10]

神經學家常以體檢來診斷神經的各種症狀。體檢包含了多種檢查,包括反射作用行走及其他動作、肌肉強度、肌肉運動知覺,及觸覺。在此初步的測試後,可進一步進行其他檢測,例如神經傳導檢查英语Nerve conduction study(nerve conduction study, NCS)和肌電圖英语Electromyography(electromyography, EMG)。[11]

癌症可以藉由神經周圍的空隙入侵其他組織,像頭頸癌前列腺癌直腸癌都會有類似的現象。

多发性硬化症是因為免疫系統中的巨噬细胞破壞神經中绝缘轴突的髓鞘,因此造成廣泛性的神經損傷疾病[12]

神經調節[编辑]

神經調節與激素調節作用都是經由標的細胞上特殊接受器之交互作用達成。神經纖維分布在其所調節的器官,當受到刺激,這些纖維就會產生電化學神經衝動,從起始位置傳到神經纖維所支配的標的器官。標的器官包含了肌肉或腺體,受到調節作用就會執行動作以維持恆定。[13]

神經物質作用[编辑]

脊椎動物受到極大的痛苦後,腦下垂體會分泌一些短鏈胜肽,具有類似嗎啡麻醉作用。這類物質稱為腦內啡(endorphin),在與神經細胞受體結合後,可產生麻痺作用。另外當長期壓力產生時候身體會產生皮質酮(cortisol),皮質酮是一種荷爾蒙,由腦下垂體刺激腎上腺分泌,可增加血壓、血糖、消炎,以平衡身心壓力。 但皮質酮分泌過多會壓抑免疫系統,提高致癌機率,也會導致不孕,研究發現會降低自然杀伤细胞

古柯鹼會抑制多巴胺之回收,導致腦內啡持續作用,進一步使人成癮,咖啡因會抑制身體的褪黑激素作用,讓生物體產生不用休息的錯覺,進而維持清醒持續活動。

神经的成長[编辑]

神经的成長一般在青春期時就會停止,不過可以透過稱為Notch信號英语Notch signaling的分子機制來重新活化[14]

其他生物[编辑]

若一個神經元其性質(位置、神經傳導物質、基因表达模式及連結性等)已被充份確認,可以和同一種動物的所有其他神經元區分,且同一種的所有生物都有相同功能的神經元,則此神經元就是已鑑定(identified)的神經元[15]。在脊椎动物中,很少的神经元是此定義下的已鑑定神經元。研究者認為人類的神经元可能都不是已鑑定神經元,至於一些神經較簡單的生物,可能部份或是所有神經元都已被鑑定[16]

脊椎动物中最廣為人知的已鑑定神經元是魚體內的毛特纳氏细胞英语Mauthner cell[17]。每一條魚都有二個毛特讷氏细胞,在腦幹底部,左右側各一個。各個毛特纳氏细胞都有轴突可以跨越及刺激同一層的腦神經元,而且通过脊髓向下行进,形成大量的连結。毛特讷氏细胞形成的突触,會對應單一的动作电位產生以下的動作反應:在數百毫秒內魚會將其身體彎曲為C字型(也稱為C-start[18]),然後再伸直,再彎曲為另一方向的C字型,然後再伸直……魚以此方式快速的前進。此動作是快速的逃脫反應,主要是因魚的側線受到强力的声波或压力波的撞击而驅動。魚體內的神經除了毛特讷氏细胞外,還有另外二十種已鑑定神經元,包括每個脊髓节段髓核中的「類毛特纳细胞」。只靠毛特讷氏细胞就可以進行完整的逃脫反應,不過平常的動作仍靠其他神經來處理响应的幅度和方向。

毛特纳氏细胞被分類為指令神經元英语command neuron,指令神經元是一種特別的已鑑定神經元.可以以此神經元自身驅動某一特定的動作[19]。這類神經元一般會和快速脫逃反應有關,像烏賊巨大神經軸英语squid giant axon乌贼巨大突触英语squid giant synapse都和烏賊的快速脫逃反應有關,因為其規模的巨大,常成為神经生理学开创性实验的研究對象。不過指令神經元有時會有些爭議,因為研究顯示一開始認為符合指令神經元的神經元只能在特定的環境下進行特定的動作[20]

若是軸對稱的動物,其神經系統為神經網英语radial symmetry,沒有大腦或是中樞的神經系統,有許多互相交連的神經散布在神經網中。像刺胞動物門櫛水母棘皮动物都有類似的神經系統。

參見[编辑]

參考文獻[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 David Burnie. 新世紀生物學習百科. 貓頭鷹出版社. 1995年6月30日: 147. ISBN 9578686412 (中文(台灣)‎). 
  2. ^ 朱兵/著. 經絡與神經——紀念「神經」一詞傳入我國100周年. 中國生理學會. 2003/04/15刊 [013/08/10閱] (中文(中国大陆)‎). 
  3. ^ 黄河清. 「神經」考源. 华语桥. [2013/08/10閱] (中文(中国大陆)‎). 
  4. ^ 神經組織 ( Nervous Tissue ). 高雄醫學大學生物學系 (中文(台灣)‎). 
  5. ^ Wise Young, Ph.D., M.D. 脊髓损伤水平与分类. 中国脊髓损伤研究协作组. [2013-08-10閱] (中文(中国大陆)‎). 
  6. ^ 自主传入神经. 医护学习网. [2013-08-10閱] (中文(中国大陆)‎). 
  7. ^ 7.0 7.1 Purves, Dale, George J. Augustine, David Fitzpatrick, William C. Hall, Anthony-Samuel LaMantia, James O. McNamara, and Leonard E. White. Neuroscience. 4th ed.. Sinauer Associates. 2008: 11–20. ISBN 978-0-87893-697-7. 
  8. ^ 8.0 8.1 引用错误:没有为名为Marieb的参考文献提供内容
  9. ^ 骶髂关节疼痛的牵涉痛区 (中文(中国大陆)‎). 
  10. ^ 牵涉痛概述 (中文(中国大陆)‎). 
  11. ^ 李靜娥醫師. 神經傳導速度與肌電圖檢查. 臺大醫院 (中文(台灣)‎). 
  12. ^ 多發性硬化症可能的原因. 台大醫院. [2015-09-18]. 
  13. ^ 9574930750. 人體生理學. 文京出版社. ISBN 9574930750 (中文(台灣)‎). 
  14. ^ Yale Study Shows Way To Re-Stimulate Brain Cell Growth ScienceDaily (Oct. 22, 1999) — Results Could Boost Understanding Of Alzheimer's, Other Brain Disorders
  15. ^ Hoyle G, Wiersma CAG. Identified neurons and behavior of arthropods. Plenum Press. 1977. ISBN 978-0-306-31001-0. 
  16. ^ Wormbook: Specification of the nervous system. 
  17. ^ Stein PSG. Neurons, Networks, and Motor Behavior. MIT Press. 1999: 38–44. ISBN 978-0-262-69227-4. 
  18. ^ 神奇水蛇捕鱼技巧高超 诱导鱼直接钻进嘴里(图). 搜狐. 2009-07-02 [2015-09-18]. 
  19. ^ Stein, p. 112
  20. ^ Simmons PJ, Young D. Nerve cells and animal behaviour. Cambridge University Press. 1999: 43. ISBN 978-0-521-62726-9. 

外部連結[编辑]