第九章 神經系統與行為
多細胞動物 體內的各項生理功能:器官共同完成 (海綿動物除外)
器官及系統間必須協調 使個體在多變的內在及外在環境中 保持生理功能的恆定 協調作用的重要系統: 內分泌系統 神經系統 免疫系統
神經系統 解剖位置: 中樞神經 周圍神經
中樞神經 對內外環境變化的刺激 主要是負責訊息的整合、記憶及反射等
周圍神經 將內、外環境變化的刺激訊息傳入中樞,並將中樞的命令傳至動器 動物的行為都和神經系統有密切的關係
周圍神經 依其作用的性質和方向: 感覺輸入:體感覺和內臟感覺 運動輸出: 是否由意識控制: 體神經 自律神經
第一節 神經元
神經系統: 神經元:彼此間互相連接,形成一個複雜的神經網路 支持細胞
9-1.1 神經元的構造與種類 神經元(neuron): 神經系統構造與功能的基本單位 對物理及化學刺激產生反應並傳導
神經元的構造 神經元的大小及外形不盡相同: 一個細胞體:細胞核及各種胞器 一些神經突起: 樹突(dendrite) 軸突(axon)
圖9-3 三種不同類型的神經元:A.運動神經元;B.感覺神經元:C.聯絡神經元
神經纖維 樹突:可接受刺激並將訊息傳至細胞體 軸突:將神經衝動由細胞體傳給下一個神經元或動器 神經(nerve):許多神經纖維集合成束
神經細胞體 聚集的區域: 神經核(neuclei):中樞神經系統 神經節(ganglia):周圍神經系統
大多數神經元的樹突 有許多分枝 能增加神經元接受外來訊息的表面積
軸突 多數神經元只具有一個長的軸突: 有的長度可達一公尺以上 如由脊髓至腳趾的坐骨神經
軸丘(axon hillock) 軸突源自靠近細胞體一側的錐形隆起 此處不具髓鞘,是神經衝動發生的起源點
圖9-2 三種不同類型的神經元:A.運動神經元;B.感覺神經元:C.聯絡神經元
脊椎動物的周圍神經中較長的神經纖維 外圍常被許旺細胞(Schwann cell)組成的髓鞘(myeline)所包圍 蘭氏結:神經纖維上裸露的部分
圖9-2 三種不同類型的神經元:A.運動神經元;B.感覺神經元:C.聯絡神經元
神經元傳導及傳遞訊息的功能,和膜上的各種離子運輸蛋白有關 若依其開啟的方式,可區分為四大類: 一、經常開啟著的通道 二、電壓敏感通道 三、化學敏感通道 四、機械敏感通道
一、經常開啟著的通道:離子可以依濃度梯度和電位梯度而進出細胞 二、電壓敏感通道:這類通道對電壓改變敏感,隨著電壓的改變而開啟或關閉 圖9-3 神精元膜上的離子通道:A.電壓敏感通道
三、化學敏感通道:這類通道的蛋白質上有神經傳遞物質的受體,接受神經傳遞物質的刺激而開啟 四、機械敏感通道:當機械外力的刺激來臨時才會開啟 圖9-3 神精元膜上的離子通道:B.化學敏感通道
運輸蛋白 對運輸的離子大都有專一性 例如: 鈉離子通道蛋白 鉀離子通道蛋白
神經元的種類 依其功能 感覺神經元(sensory neurons) 聯絡神經元(association neurons) 運動神經元(motor neurons) 因功能的不同,這三類神經元在形態構造上也有些不同
圖9-2 三種不同類型的神經元:A.運動神經元;B.感覺神經元:C.聯絡神經元
感覺神經元 可將受器所接收到的刺激訊息 以神經衝動的方式傳入中樞神經 傳入神經元
聯絡神經元 位於腦和脊髓內 介於感覺神經元與運動神經元之間 可傳遞訊息外,也能整合感覺訊息的輸入與運動訊息的輸出
運動神經元 將腦與脊髓所發出的神經衝動傳到動器 傳出神經元
支持細胞 神經系統中除了上述三類神經元外,尚有為數眾多的支持細胞 估計這些支持細胞比神經元多十倍
神經膠細胞(neuroglial cell) 中樞神經內的支持細胞 不能傳導神經衝動,但是具有特定的功能 例如: 有些神經膠細胞圍繞在腦部微血管壁外圍,形成血腦障壁(blood-brain barrier),可限 制某些物質進入腦,以維持腦內的化學環境穩定 有些神經膠細胞組成髓鞘
周圍神經也有支持細胞 組成髓鞘的許旺細胞及神經節內的膠細胞 髓鞘具有保護、絕緣、支持、加速神經衝動的傳導以及修護神經纖維的功能
想一想 多發性硬化症(multiple sclerosis;MS): 一種慢性、退化性且好發於20~40歲的神經性疾病 中樞內某些神經軸突上的髓鞘,會慢慢硬化、破壞而阻礙正常神經的傳導,病患逐漸喪失對自身骨骼肌的控制功能
請以髓鞘的功能為基礎 提出一假說來解釋為何病人會失去對骨骼肌的的控制能力?
進階知識 支持細胞(神經膠細胞): 中樞神經系統的支持細胞(supporting cell)由神經膠細胞擔任
中樞神經系統的神經膠細胞 寡突膠細胞 星狀膠細胞 微膠細胞
寡突膠細胞:構成髓鞘 星狀膠細胞: 圍繞微血管構成血腦障壁,並與神經元聯結 提供神經元養分、協助神經傳遞物(如麩胺酸)的回收利用 微膠細胞:遊走於中樞系統內具有吞噬的功能
周圍神經的支持細胞 許旺細胞及神經節內的衛星細胞(又稱為神經節膠細胞)