我們身體里的通信系統(tǒng)
當(dāng)你的手不小心碰到了熱爐子,為什么會(huì)很快縮回去呢?
是你手上的神經(jīng)元首先受到了刺激,通過(guò)漫長(zhǎng)但迅速的一連串傳遞,把這個(gè)信息傳遞給大腦,大腦的信號(hào)再傳回手上,手就會(huì)快速躲開了。
神經(jīng)元的形狀很特殊。每個(gè)神經(jīng)元體都會(huì)伸出許多細(xì)小的樹杈狀的東西,叫作樹突。
除了樹突外,神經(jīng)元體還伸出一條比較大的纖維,它叫軸突(神經(jīng)纖維)。
一個(gè)軸突可能會(huì)分叉并擁有幾個(gè)末梢。這些末梢可以同其他神經(jīng)元的樹突、細(xì)胞體或軸突相連。這樣,信息就可以從一個(gè)神經(jīng)元傳遞給另一個(gè)神經(jīng)元。有些軸突末梢是靠肌肉連接的。所以,軸突所傳播的信息也會(huì)引起肌肉的收縮。
樹突傳遞的信息是神經(jīng)元從軸突或人體感受器得到的。這些感受器對(duì)冷、熱、光、聲、化學(xué)物質(zhì)、壓力和其他刺激都非常敏感。
一些軸突外裹著一層叫作髓鞘的物質(zhì),看上去就像導(dǎo)線外面的絕緣體,但它和導(dǎo)線的絕緣體又有不同之處。髓鞘是一段一段的,而且互不連接。經(jīng)過(guò)一段距離,軸突就有一小部分沒有被髓鞘裹住。
神經(jīng)細(xì)胞中有一種叫“鈉泵”的蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)能不斷地把帶正電荷的鈉從細(xì)胞內(nèi)往細(xì)胞外轉(zhuǎn)移。在沒有任何信息沿著神經(jīng)傳遞時(shí),細(xì)胞外鈉的濃度比較高,正電荷也就比細(xì)胞內(nèi)多得多。這樣,在細(xì)胞膜內(nèi)外就產(chǎn)生了一個(gè)電位差。
當(dāng)有一個(gè)細(xì)胞的樹突被信息刺激時(shí),這種狀態(tài)就改變了。
傳遞信息的沖動(dòng)使鈉“敲”開了這個(gè)樹突末端的細(xì)胞膜“大門”,細(xì)胞膜對(duì)鈉開放后,它就像一位急于拜訪的客人,迅速穿過(guò)細(xì)胞膜,沖進(jìn)細(xì)胞。這樣一來(lái),神經(jīng)細(xì)胞里面就帶上了正電,而外面變成帶負(fù)電。電荷的這種突變沿著神經(jīng)一直傳遞到末梢。
在信息傳遞完畢后,鈉泵立即開始工作,使細(xì)胞內(nèi)外的電荷恢復(fù)到受刺激之前的狀態(tài)。
信息穿過(guò)神經(jīng)元只能朝一個(gè)方向移動(dòng)。當(dāng)樹突末端獲得信息時(shí),信息便被傳入細(xì)胞體。這個(gè)細(xì)胞體會(huì)對(duì)信息進(jìn)行處理,如果這個(gè)信息必須送出,它就會(huì)通過(guò)軸突被送到下一個(gè)細(xì)胞的樹突或送到肌肉細(xì)胞去。
不同神經(jīng)元的軸突大小不同,有的甚至達(dá)到半米多長(zhǎng)。
信息通過(guò)長(zhǎng)軸突要比通過(guò)短軸突快得多。信息在通過(guò)長(zhǎng)軸突時(shí),能達(dá)到每秒100米的速度;而在通過(guò)非常短的軸突時(shí),信息只能以每秒半米的速度傳遞。
信息在粗大的神經(jīng)中傳遞得非???,它們每秒能傳遞2,500條新信息。即使是最小的神經(jīng),每秒鐘也能傳遞250條新信息。
瞧,我們身體里有一個(gè)多么好的通信系統(tǒng)啊!
王東梅文