神 經 系 統 之 探 討 作 者 高 雄 市 立 瑞 祥 高 中 33 陳 昱 彥 二 年 2 班 21 李 重 毅 二 年 2 班 23 林 柏 緯 二 年 2 班
壹 前 言 我 們 的 研 究 動 機 是 想 了 解 為 什 麼 人 類 動 物 會 有 知 覺, 能 感 受 到 疼 痛 以 及 種 種 的 感 覺, 以 及 認 識 神 經 是 經 由 哪 些 構 造 組 成, 這 些 構 造 有 哪 些 功 能, 了 解 神 經 損 壞 後, 會 有 哪 些 症 狀 神 經 系 統 可 以 分 為 中 樞 神 經 系 統 和 周 邊 神 經 系 統 兩 大 類 藉 由 複 雜 的 神 經 纖 維 連 結 這 兩 個 神 經 系 統, 我 們 才 能 夠 因 應 外 界 的 環 境 變 化 而 產 生 適 當 的 身 體 反 應, 並 且 有 思 考 記 憶 情 緒 變 化 的 能 力 中 樞 神 經 系 統 ( 腦 和 脊 椎 ): 神 經 膠 質 細 胞 ( 神 經 支 撐 組 織 ) 和 上 行 神 經 徑, 負 責 傳 送 刺 激 到 大 腦 ; 下 行 神 經 徑, 負 責 由 大 腦 傳 送 刺 激 到 身 體 各 部 位 一 個 正 常 成 人 的 大 腦 約 有 1.3 到 1.4 公 斤 重, 其 中 約 包 含 了 上 千 億 的 神 經 細 胞 以 及 數 以 兆 計 的 神 經 膠 質 細 胞 成 年 人 的 脊 髓 重 約 35~40 公 克, 長 約 43~45 公 分 脊 髓 外 圍 有 著 堅 硬 的 脊 椎 骨 作 為 保 護 以 及 支 撐 脊 髓 之 用, 其 長 度 約 有 70 公 分 周 邊 神 經 系 統 也 可 以 分 為 兩 個 主 要 的 部 份 : 軀 體 神 經 系 統 以 及 自 主 神 經 系 統 軀 體 神 經 系 統 中 的 感 覺 神 經 纖 維 可 將 身 體 各 部 份 的 感 覺 器 官 所 搜 集 到 的 視 覺 嗅 覺 味 覺 觸 覺 等 資 訊 傳 送 到 大 腦 或 脊 髓 而 運 動 神 經 纖 維 則 負 責 將 中 樞 神 經 系 統 所 下 達 的 命 令 傳 到 骨 骼 肌 以 產 生 所 需 的 運 動 自 主 神 經 系 統 包 含 了 交 感 神 經 系 統 以 及 副 交 感 神 經 系 統 其 功 能 主 要 在 於 調 控 內 臟 的 平 滑 肌 運 動 以 及 內 分 泌 腺 體 產 生 內 分 泌 激 素 貳 正 文 1. 神 經 膠 質 細 胞
神 經 膠 質 細 胞, 又 稱 神 經 膠 細 胞 膠 質 細 胞, 是 神 經 系 統 中 的 組 成 單 位 之 一, 其 角 色 主 要 為 提 供 支 持 供 給 營 養 維 持 環 境 恆 定 及 提 供 絕 緣 ; 近 來 亦 有 研 究 指 出 膠 質 細 胞 可 參 與 訊 息 的 傳 遞 膠 質 細 胞 在 神 經 系 統 中, 扮 演 許 多 不 同 的 角 色 有 些 的 主 要 功 能 為 替 神 經 元 提 供 物 理 性 支 持, 常 被 視 為 神 經 系 統 中 的 膠 水 有 些 膠 質 細 胞 則 能 為 神 經 元 提 供 養 分 及 氧 氣 並 維 持 周 遭 的 液 體 環 境 恆 定 亦 有 膠 質 細 胞 可 形 成 髓 鞘 以 維 持 絕 緣 的 效 果 或 是 摧 毀 病 原 體, 並 移 除 死 亡 的 神 經 元 除 此 之 外, 膠 質 在 神 經 發 育 上 也 扮 演 了 重 要 的 角 色, 可 於 發 育 早 期 導 引 神 經 元 的 遷 移 並 分 泌 可 影 響 軸 突 及 樹 突 生 長 的 分 子, 並 在 突 觸 可 塑 性 和 突 觸 發 生 的 過 程 中 均 扮 演 著 關 鍵 的 角 色 最 近 的 研 究 亦 指 出, 起 碼 在 海 馬 體 及 小 腦 中, 膠 質 細 胞 可 主 動 而 積 極 地 參 與 突 觸 間 訊 息 傳 遞 的 過 程 : 星 形 膠 質 細 胞 可 調 控 突 觸 間 隙 中 神 經 傳 導 物 的 清 除, 以 區 分 不 同 時 間 來 臨 的 神 經 衝 動 並 避 免 某 些 神 經 傳 導 物 因 過 度 累 積 而 產 生 毒 性, 如 麩 胺 酸 之 興 奮 毒 性 星 形 膠 質 細 胞 可 分 泌 突 觸 前 神 經 元 的 調 節 分 子, 如 三 磷 酸 腺 苷, 且 起 碼 在 實 驗 室 的 環 境 下, 可 在 特 定 刺 激 下 釋 放 神 經 傳 導 物 另 一 種 特 殊 的 膠 質 細 胞, 少 突 先 驅 膠 質 細 胞, 有 架 構 及 功 能 相 當 完 善 的 突 觸, 可 接 受 來 自 至 少 兩 類 的 主 要 神 經 元 的 訊 號 在 傳 統 的 觀 念 中, 膠 質 細 胞 缺 少 神 經 元 具 備 的 許 多 特 徵, 例 如 突 觸 的 構 造 及 神 經 傳 導 物 的 釋 放, 也 不 被 認 為 在 神 經 訊 息 傳 遞 上 具 有 主 動 積 極 的 角 色 然 而, 近 年 的 研 究 逐 漸 推 翻 了 此 種 看 法 在 現 今 的 定 義 下, 神 經 元 和 膠 質 細 胞 唯 一 明 顯 的 差 異, 就 是 產 生 動 作 電 位 的 能 力 及 神 經 元 的 極 性, 即 膠 質 細 胞 不 具 有 的 樹 突 和 軸 突 的 分 別 將 膠 質 細 胞 單 純 視 為 神 經 系 統 中 的 膠 水 已 不 再 合 適 膠 質 細 胞 在 修 復 受 損 神 經 元 上 也 具 有 調 控 的 角 色 在 中 樞 神 經 系 統 中, 星 形 膠 質 細 胞 會 增 大 增 生 而 形 成 傷 痕, 並 產 生 抑 制 受 傷 軸 突 重 新 生 長 的 分 子 以 抑 制 神 經 修 復 在 周 圍 神 經 系 統 中, 許 旺 細 胞 則 會 在 軸 突 受 傷 後 回 到 較 早 期 的 發 育 狀 態, 以 促 進 軸 突 的 重 新 生 長 及 修 復 此 項 在 中 樞 神 經 系 統 及 周 圍 神 經 系 統 間 的 差 異, 顯 示 在 未 來 有 希 望 發 展 技 術, 以 促 發 中 樞 神 經 系 統 中 神 經 組 織 的 再 生 並 幫 助 脊 髓 損 傷 的 病 患 膠 質 細 胞 在 成 熟 的 階 段 仍 保 留 細 胞 分 裂 的 能 力, 而 大 多 數 的 神 經 元 則 失 去 了 此 項 能 力 這 個 觀 點 是 基 於 以 下 觀 察 : 在 成 熟 的 神 經 系 統 受 損 ( 例 : 中 風 外 傷 ) 後, 一 般 來 說 神 經 元 無 法 被 更 換, 但 經 常 可 在 受 損 處 附 近 觀 察 到 膠 質 細 胞 的 增 生 然 而, 詳 細 的 研 究 並 沒 有 顯 示 成 熟 的 膠 質 細 胞, 例 如 星 形 膠 質 細 胞 或 少 突 膠 質 細 胞, 仍
保 有 有 絲 分 裂 的 能 力 : 似 乎 只 有 原 先 存 在 的 少 突 先 驅 膠 質 細 胞 能 保 有 此 種 能 力 另 一 方 面, 成 熟 神 經 系 統 中 的 少 數 區 域, 例 如 海 馬 體 的 齒 狀 回 中 及 腦 室 下 區 中, 仍 可 以 觀 察 到 神 經 元 的 新 生 部 分 的 膠 質 細 胞 自 發 育 中 胚 胎 的 外 胚 層 組 織 衍 生 而 來, 特 別 是 神 經 管 及 神 經 脊 ; 唯 一 例 外 者 為 自 造 血 幹 細 胞 衍 生 而 來 的 小 膠 質 細 胞 在 成 人 的 身 體 中, 小 膠 質 細 胞 為 可 自 我 更 新 的 一 個 族 群, 與 中 樞 神 經 系 統 受 損 時 會 滲 入 的 巨 噬 細 胞 及 單 核 細 胞 有 明 顯 不 同 在 中 樞 神 經 系 統, 膠 質 細 胞 發 育 自 神 經 管 的 腦 室 區 ; 此 類 細 胞 包 括 少 突 膠 質 細 胞 室 管 膜 細 胞 星 形 膠 質 細 胞 在 周 圍 神 經 系 統, 膠 質 胞 發 育 自 神 經 脊 ; 此 類 細 胞 包 括 神 經 中 的 許 旺 細 胞 及 神 經 節 中 的 衛 星 細 胞 2. 神 經 元 神 經 元, 又 名 神 經 細 胞, 是 神 經 神 經 系 統 的 結 構 與 功 能 單 位 之 一 ( 佔 了 神 經 系 統 約 10%, 其 他 大 部 分 由 膠 狀 細 胞 所 構 成 ) 所 有 不 同 的 神 經 元, 都 是 來 自 唯 一 的 一 種 神 經 母 細 胞, 這 些 神 經 母 細 胞 都 位 於 神 經 管 的 內 壁 自 胎 兒 在 母 體 內 發 育 支 出, 此 處 即 開 始 孕 生 出 胎 兒 的 腦 和 脊 髓 神 經 母 細 胞 是 發 育 成 神 經 元 及 神 經 支 撐 組 織 的 胚 胎 細 胞 雖 然 神 經 元 形 態 與 功 能 多 種 多 樣, 但 結 構 上 大 致 都 可 分 成 胞 體 和 突 起 兩 部 分. 突 起 又 分 樹 突 和 軸 突 兩 種 軸 突 往 往 很 長, 由 細 胞 的 軸 丘 分 出, 其 直 徑 均 勻, 開 始 一 段 稱 為 始 段, 離 開 細 胞 體 若 干 距 離 後 始 獲 得 髓 鞘, 成 為 神 經 纖 維 習 慣 上 把 神 經 纖 維 分 為 有 髓 纖 維 與 無 髓 纖 維 兩 種, 實 際 上 所 謂 無 髓 纖 維 也 有 一 薄 層 髓 鞘, 並 非 完 全 無 髓 鞘 胞 體 的 大 小 差 異 很 大, 小 的 直 徑 僅 5~6µm, 大 的 可 達 100µm 以 上 突 起 的 形 態 數 量 和 長 短 也 很 不 相 同 樹 突 多 呈 樹 狀 分 支, 它 可 接 受 刺 激 並 將 衝 動 傳 向 胞 體 ; 軸 突 呈 細 索 狀, 末 端 常 有 分 支, 稱 軸 突 終 末, 軸 突 將 衝 動 從 胞 體 傳 向 終 末 通 常 一 個 神 經 元 有 一 個 至 多 個 樹 突, 但 軸 突 只 有 一 條 神 經 元 的 胞 體 越 大, 其 軸 突 越 長
不 論 是 何 種 神 經 元, 皆 可 分 成 : 接 收 區 觸 發 區 傳 導 區, 和 輸 出 區 接 收 區 : 為 樹 突 到 胞 體 的 部 份 ( 偽 單 極 神 經 元 為 接 受 器 的 部 份 ), 會 有 電 位 的 變 化, 為 階 梯 性 的 生 電 所 謂 階 梯 性 是 指 樹 突 接 受 ( 接 受 器 ) 不 同 來 源 的 突 觸, 如 果 接 收 的 來 源 越 多, 對 胞 體 膜 電 位 的 影 響 越 大, 反 之 而 接 受 的 訊 息 在 胞 體 內 整 合 觸 發 區 : 在 胞 體 整 合 的 電 位, 決 定 是 否 產 生 神 經 衝 動 的 起 始 點 位 於 軸 突 和 胞 體 交 接 的 地 方 也 就 是 軸 的 部 份 傳 導 區 : 為 軸 突 的 部 份, 當 產 生 動 作 電 位 時, 傳 導 區 能 遵 守 全 有 全 無 的 定 律 來 傳 導 神 經 衝 動 輸 出 區 : 神 經 衝 動 的 目 的 就 是 要 讓 神 經 末 梢 的 化 學 物 質 釋 出 ( 神 經 傳 遞 物 質 ), 才 能 支 配 下 一 個 接 受 的 細 胞 ( 神 經 元 肌 肉 細 胞 或 是 腺 體 細 胞 ), 此 稱 為 突 觸 傳 遞 突 觸 是 神 經 元 之 間, 或 神 經 元 與 肌 細 胞 之 間 通 信 的 特 異 性 接 頭 神 經 元 與 肌 肉 細 胞 之 間 的 突 觸 亦 稱 為 神 經 肌 肉 接 頭 中 樞 神 經 系 統 中 的 神 經 元 以 突 觸 的 形 式 互 聯, 形 成 神 經 元 網 路 這 對 於 感 覺 和 思 維 的 形 成 極 為 重 要 突 觸 也 是 中 樞 神 經 系 統 和 身 體 的 其 它 部 分, 例 如 肌 肉 和 各 種 感 受 器 交 換 信 息 的 渠 道 神 經 元 之 間 的 突 觸 可 以 分 為 化 學 突 觸 和 電 突 觸 兩 大 類 前 者 的 工 作 機 制 是 一 種 稱 為 神 經 遞 質 的 信 號 分 子 的 釋 放 和 接 收, 兩 個 神 經 元 之 間 沒 有 直 接 的 電 力 耦 合 後 者 是 兩 個 神 經 元 之 間 的 直 接 電 力 耦 合 化 學 突 觸 較 電 突 觸 更 為 常 見, 類 型 更 為 豐 富 神 經 系 統 常 見 疾 病 疾 病 症 狀 治 療 腦 瘤 嚴 重 頭 痛 噁 心 抽 搐 人 格 變 化 逕 行 外 科 切 除 放 射 治 療 性 癱 瘓 痴 呆 記 憶 力 喪 失 注 意 力 不 集 中 興 趣 喪 失 沒 有 治 療 方 式 癲 癬 暫 時 喪 失 意 識 抗 痙 攣 藥 梅 尼 爾 氏 病 耳 鳴 昏 暈 噁 心 嘔 吐 止 吐 藥
腦 膜 炎 發 燒 頭 痛 畏 光 嘔 吐 抗 生 素 治 療 多 發 性 硬 化 症 肢 體 無 力 麻 木 疼 痛 行 動 困 難 視 覺 不 能 治 療 失 常 神 經 病 變 肌 肉 乏 力 麻 木 如 坐 針 氈 按 病 因 治 療 帕 金 森 氏 症 震 顫 運 動 不 協 調 抗 帕 金 森 藥 脊 髓 灰 質 炎 頭 痛 頸 僵 硬 癱 瘓 兒 童 期 疫 苗 坐 骨 神 經 痛 沿 骨 神 經 方 向 的 背 和 腿 痛 止 痛 藥 帶 狀 疱 症 發 燒 疼 痛 發 生 表 皮 水 疱 服 解 熱 藥 痙 巒 性 脊 髓 癱 部 分 癱 瘓 共 濟 失 調 不 自 覺 運 動 不 能 治 療 瘓 中 風 症 狀 視 腦 部 受 損 部 份 而 定 抗 凝 劑 助 於 防 止 血 塊 行 成 三 叉 神 經 痛 面 部 單 測 嚴 重 疼 痛 把 酒 精 灌 入 神 經 中 前 庭 神 經 炎 暈 眩 眼 球 不 自 主 運 動 藥 物 治 療 參 結 論 世 界 上 的 生 物 體 為 了 生 存 和 繁 衍 後 代, 都 能 夠 感 受 環 境 的 種 種 變 化, 並 產 生 適 當 的 反 應 來 保 護 自 己 動 物 體 藉 神 經 系 統 和 內 分 泌 系 統 的 作 用 來 應 付 環 境 的 變 化 動 物 的 神 經 系 統 控 制 著 肌 肉 的 活 動, 協 調 各 個 組 織 和 器 官, 建 立 和 接 受 外 來 情 報, 並 進 行 協 調 因 此, 神 經 系 統 是 動 物 體 最 重 的 連 絡 和 控 制 系 統, 它 能 測 知 環 境 的 變 化, 決 定 如 何 應 付, 並 指 示 身 體 做 出 適 當 的 反 應, 使 動 物 體 內 能 進 行 快 速 短 暫 的 訊 息 傳 達 來 保 護 自 己 和 生 存 人 類 也 和 其 他 動 物 一 樣, 對 於 體 內 和 體 外 的 環 境 變 化 以 及 壓 力, 需 要 一 個 調 節 器 官 來 與 其 緊 密 聯 繫, 保 持 穩 定 的 狀 態 ( 恆 定 性 ), 此 時, 神 經 系 統 也 和 內 分 泌 系 統 就 扮 演 了 非 常 重 要 的 角 色 藉 由 複 雜 的 神 經 纖 維 和 其 他 細 胞 組 織 連 結 這 兩 個 神 經 系 統, 人 類 才 能 夠 因 應 外 界 的 環 境 變 化 而 產 生 適 當 的 身 體 反 應, 並 且 有 思 考 記 憶 情 緒 變 化 的 能 力
肆 引 註 資 料 維 基 百 科 http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%e7%a5%9e%e7%b6%93%e7%b3% BB%E7%B5%B1&variant=zh-tw 牛 頓 家 庭 醫 學 大 百 科 牛 頓 出 版 公 司