篇 名 人 體 神 經 系 統 之 概 論 作 者 陳 佩 璇 私 立 聖 功 女 中 二 年 恭 班
壹 前 言 人 體 神 經 系 統 之 概 論 一 直 以 來 都 認 為 神 經 不 像 血 管 那 樣 能 夠 以 肉 眼 看 見, 而 是 透 過 感 應 來 支 配 身 體 的 系 統, 但 經 驗 了 醫 學 營 的 大 體 課 程, 醫 學 院 的 學 長 姐 從 大 體 拉 出 一 條 細 長 的 的 構 造 向 我 們 介 紹, 它 不 像 血 管 那 樣 有 孔 徑, 也 不 像 動 脈 一 樣 堅 韌, 當 講 解 答 案 是 神 經 時, 我 有 些 震 撼, 因 為 從 以 前 覺 得 不 可 觸 及 的 東 西 竟 然 出 現 在 我 面 前, 而 且 打 破 我 錯 誤 的 觀 念 ; 恰 好 開 學 後 的 生 物 課 有 探 討 到 神 經 元 和 神 經 膠 質 的 結 構, 一 個 是 負 責 傳 遞 與 接 收 訊 息, 另 一 個 則 是 提 供 支 持 與 提 供 營 養 ; 近 來 一 直 輕 微 的 接 觸 到 神 經 的 概 念, 卻 又 對 此 摸 不 著 頭 緒, 因 此 有 了 研 究 動 機, 想 建 構 神 經 系 統 的 基 本 分 類 貳 正 文 圖 一 神 經 系 統 分 類 (http://www.dls.ym.edu.tw/neuroscience/nsdivide_c.htm) 一 神 經 系 統 的 分 類 1 中 樞 神 經 系 統 由 腦 及 脊 髓 組 成 的 神 經 系 統 整 個 中 樞 神 經 系 統 位 於 背 腔, 腦 在 顱 腔, 脊 髓 在 脊 椎 管 顱 骨 保 護 腦, 脊 椎 保 護 脊 髓 ( 註 一 ) 1
A 腦 神 經 系 統 人 體 神 經 系 統 之 概 論 腦 神 經 功 能 嗅 神 經 嗅 覺 視 神 經 視 覺 動 眼 神 經 瞳 孔 收 縮 睜 眼 和 大 部 分 的 眼 外 肌 運 動 滑 車 神 經 眼 睛 向 下 向 內 運 動 三 叉 神 經 運 動 : 顳 肌 和 嚼 肌 ( 咬 緊 下 巴 ) 以 及 下 巴 向 外 側 運 動 感 覺 : 顏 面 ( 三 叉 神 經 有 三 分 支 : 眼 上 颌 下 颌 ) 外 斜 神 經 眼 睛 向 外 偏 移 顏 面 神 經 運 動 : 顏 面 動 作 ( 表 情 閉 眼 閉 嘴 ) 感 覺 : 舌 前 三 分 之 二 的 鹹 甜 酸 苦 的 味 覺 聽 神 經 聽 覺 ( 耳 蝸 分 支 ) 和 平 衡 ( 前 庭 分 支 ) 舌 咽 神 經 運 動 : 咽 感 覺 : 耳 膜 後 面 和 耳 道 咽 舌 頭 後 方, 包 括 味 覺 迷 走 神 經 運 動 : 腭 咽 喉 感 覺 : 咽 喉 脊 副 神 經 胸 乳 突 肌 以 及 斜 方 肌 上 部 的 運 動 舌 下 神 經 舌 頭 的 運 動 表 一 資 料 來 源 :12 th 高 醫 醫 學 營 課 程 手 冊 圖 二 腦 神 經 ( 資 料 來 源 :M94&BM s Conote for Embryology Vol.1-1 ) 2
圖 三 1: 腦 2: 中 樞 神 經 系 統 3: 脊 髓 (http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%e4%b8%ad%e6%a8%9e%e7%a5%9e %E7%B6%93%E7%B3%BB%E7%B5%B1&variant=zh-tw) B 脊 髓 神 經 系 統 脊 髓 是 神 經 系 統 重 要 的 組 成 部 分, 其 活 動 受 腦 的 控 制 來 自 四 肢 和 軀 幹 的 各 種 感 覺 衝 動, 通 過 脊 髓 的 上 行 纖 維 束, 包 括 傳 導 淺 感 覺, 即 傳 導 面 部 以 外 的 痛 覺 溫 度 感 覺 和 粗 觸 覺 的 脊 髓 丘 腦 束 傳 導 本 體 感 覺 和 精 細 觸 覺 的 薄 束 和 楔 束 等, 以 及 脊 髓 小 腦 束 的 小 腦 本 體 感 覺 徑 路 這 些 傳 導 徑 路 將 各 種 感 覺 衝 動 傳 達 到 腦, 進 行 高 級 粽 合 分 析 ; 腦 的 活 動 通 過 脊 髓 的 下 行 纖 維 束, 包 括 執 行 傳 導 隨 意 運 動 的 皮 質 脊 髓 束 以 及 調 整 錐 體 系 統 活 動 並 調 整 肌 張 力 協 調 肌 肉 活 動 維 持 姿 勢 和 習 慣 性 動 作, 使 動 作 協 調 準 確 免 除 震 動 和 不 必 要 附 帶 動 作 錐 體 外 系 統, 通 過 錐 體 系 統 和 錐 體 外 系 統, 調 整 脊 髓 神 經 元 的 活 動 脊 髓 本 身 能 完 成 許 多 反 射 動 作, 但 也 受 腦 活 動 的 影 響 ( 註 二 ) 圖 四 脊 神 經 3
圖 五 脊 柱 ( 資 料 來 源 :http://www.dls.ym.edu.tw/neuroscience/spinal_c.html http://www.zgxl.net/sljk/imgbody/jisui.htm) 2 周 邊 神 經 系 統 除 中 樞 神 經 系 統 外 的 其 他 神 經 組 織 集 合 體, 沒 有 骨 骼 和 血 腦 屏 障 的 保 護 A 軀 體 神 經 系 統 軀 體 神 經 系 統 由 周 邊 神 經 纖 維 所 組 成, 這 些 包 括 了 將 感 覺 訊 息 傳 送 至 中 樞 神 經 系 統 的 神 經 纖 維 及 傳 送 到 骨 骼 肌 的 運 動 神 經 纖 維 B 自 主 神 經 系 統 內 分 為 交 感 神 經 系 統 副 交 感 神 經 系 統 及 臟 腑 神 經 系 統 自 主 神 經 系 統 控 制 內 臟 器 官 的 平 滑 肌 的 收 縮 及 腺 體 的 分 泌 軀 體 神 經 是 藉 著 一 個 神 經 元 的 聯 結 中 樞 神 經 和 標 的 器 官, 但 自 主 神 經 系 統 則 利 用 兩 個 神 經 元 達 成 聯 結 ( 註 三 ) 圖 六 軀 體 運 動 神 經 系 統, 位 於 腦 或 脊 髓 的 細 胞 本 體 直 接 投 射 到 骨 骼 肌 4
圖 七 自 律 神 經 系 統 中 的 組 成 結 構 節 前 神 經 元 位 於 腦 或 脊 髓 在 投 射 至 自 律 神 經 節, 節 後 神 經 元 則 投 射 至 標 的 器 官 (http://www.dls.ym.edu.tw/neuroscience/nsdivide_c.htm) 二 神 經 主 要 的 功 能 1 綜 合 及 指 令 功 能 對 於 感 覺 受 器 所 送 來 的 情 報 進 行 分 析 整 理 判 斷, 並 做 出 適 當 的 決 定 2 感 覺 功 能 身 體 的 內 在 感 覺 受 器 探 測, 如 血 的 酸 度 血 壓 等 內 在 刺 激, 在 外 感 覺 受 器 傳 送 由 皮 膚 等 身 體 末 端 所 接 受 到 的 外 來 刺 激 情 報 這 些 情 報 經 感 覺 神 經 傳 遞 至 中 樞 神 經 3 運 動 功 能 將 整 理 之 後 的 情 報, 經 由 運 動 神 經 傳 遞 至 末 梢, 並 執 行 決 定 ( 註 四 ) 三 神 經 構 造 1 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 神 經 元 為 特 化 而 能 接 收 傳 遞 刺 激 或 產 生 反 應 的 細 胞, 其 細 胞 核 較 一 般 細 胞 為 大 呈 圓 形, 常 規 染 色 下 淡 染 色 且 有 明 顯 之 核 仁 神 經 細 胞 多 具 有 細 胞 突 起 形 成 之 軸 突 與 樹 突 5
2 神 經 膠 質 神 經 細 胞 90% 由 膠 狀 細 胞 所 構 成 包 括 星 狀 細 胞 寡 突 細 胞 及 微 膠 細 胞 等 三 種 細 胞 其 中 星 狀 細 胞 負 責 中 樞 神 經 系 統 之 營 養 與 支 持, 並 與 微 血 管 形 成 血 腦 障 壁, 提 供 中 樞 神 經 系 統 中 穩 定 而 不 受 干 擾 之 微 環 境 寡 突 細 胞 主 要 在 中 樞 神 經 系 統 內 形 成 髓 鞘 提 供 神 經 電 位 傳 導 上 之 絕 緣, 一 個 寡 突 細 胞 可 同 時 與 多 條 神 經 軸 突 形 成 多 個 髓 鞘 微 膠 細 胞 為 中 樞 神 經 系 統 內 之 巨 噬 細 胞, 主 要 功 能 在 吞 噬 壞 死 或 不 正 常 之 組 織 或 細 胞 ( 註 五 ) 神 經 元 結 構 由 樹 突 胞 體 軸 突 髓 鞘 許 旺 細 胞 神 經 末 梢 藍 氏 結 組 成 ( 資 料 來 源 : http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%e7%a5%9e%e7%bb%8f%e5%85%83 &variant=zh-tw) 四 神 經 與 記 憶 實 驗 團 隊 使 用 了 循 序 MDA 方 法, 再 加 上 聚 類 分 析 的 數 學 方 法 後 發 現, 整 體 而 言, 這 些 網 絡 層 級 的 樣 式, 是 由 不 同 神 經 細 胞 群 的 子 集 所 製 造 出 來 的, 我 們 稱 這 些 子 集 為 神 經 元 簇 神 經 元 簇 是 一 群 神 經 元, 會 對 某 特 定 事 件 產 生 類 似 反 應, 因 此 成 為 穩 定 的 編 碼 單 元 科 學 家 們 知 道, 將 知 覺 經 驗 轉 換 成 長 期 記 憶, 需 要 一 個 稱 為 海 馬 的 腦 區, 甚 至 知 道 這 過 程 的 關 鍵 分 子, 但 卻 沒 有 人 知 道 腦 神 經 細 胞 的 活 動 究 竟 如 何 表 現 出 記 憶, 於 是 作 者 的 研 究 團 隊 決 定 用 學 習 與 記 憶 能 力 經 過 改 造 的 小 鼠 來 進 行 實 驗 6
在 小 鼠 的 海 馬 發 現 到 這 些 神 經 細 胞 群 的 子 群 ( 神 經 元 簇 ) 會 對 某 事 件 的 不 同 面 向 產 生 反 應 有 些 反 應 代 表 的 是 某 個 狀 況 的 抽 象 普 遍 訊 息, 其 他 的 代 表 比 較 專 一 的 面 向 他 們 還 將 神 經 子 群 的 活 性 轉 換 成 二 位 元 碼 這 種 腦 訊 號 的 數 位 化 可 以 作 為 基 礎, 將 思 想 與 經 驗 分 門 別 類 編 寫 成 心 智 密 碼 工 具 書, 用 來 比 較 人 與 人 之 間 以 及 物 種 之 間 的 差 異, 而 能 解 讀 他 人 的 記 憶 與 想 法 這 樣 的 規 則 可 以 讓 研 究 人 員 發 展 出 更 順 暢 的 人 腦 - 機 器 界 面 設 計 出 新 世 代 的 聰 明 電 腦 與 機 器 人 五 常 見 神 經 職 業 疾 病 1 鉛 中 毒 神 經 病 變 : 病 理 變 化 主 要 為 腦 血 管 傷 害 腦 水 腫 與 併 有 腦 壓 升 高 鉛 中 毒 高 暴 露 行 業, 包 括 鉛 蓄 電 池 業 銲 接 業 鑄 鉛 及 鑄 銅 業 氧 化 鉛 作 業 油 噴 漆 陶 瓷 業 汽 油 業, 及 其 他 如 拆 船 業 玻 璃 真 空 管 鉛 管 燈 泡 製 造 等 2 汞 錳 神 經 危 害 : 汞 在 工 業 的 使 用 廣 泛, 從 採 礦 冶 煉 運 送 使 用 或 回 收 的 過 程 中, 都 可 能 造 成 生 物 體 的 累 積 與 環 境 的 污 染 慢 性 無 機 汞 中 毒 初 期 主 要 影 響 神 經 系 統, 手 抖 與 牙 齦 痛 可 能 是 最 初 的 症 狀 晚 期 可 發 生 四 肢 僵 硬 步 履 不 穩, 有 如 巴 金 森 氏 症, 以 及 視 野 縮 小 肌 抽 躍 不 自 主 運 動 上 下 運 動 神 經 原 症 狀 末 梢 神 經 病 變 腹 瀉 蛋 白 尿 牙 齦 及 眼 球 晶 狀 體 汞 中 毒 徵 象, 甚 至 幻 覺 痴 呆 在 環 境 不 良 的 廠 礦 工 作, 過 量 的 錳 進 入 體 內 而 造 成 中 毒 國 內 一 錳 合 金 工 廠 的 熔 爐 工 人 曾 發 生 類 似 巴 金 森 氏 症 候 群 的 症 狀, 起 因 於 通 風 系 統 破 壞, 而 使 員 工 暴 露 於 高 濃 度 的 錳 灰 塵 中 最 近 因 為 無 鉛 汽 油 的 使 用, 如 居 住 在 靠 近 這 些 工 廠 或 交 通 頻 繁 的 公 路, 有 可 能 吸 入 較 高 濃 度 的 錳 假 如 錳 化 合 物 或 廢 棄 物 被 排 入 水 中, 則 可 能 食 用 到 含 高 量 錳 的 水 錳 中 毒 表 現 主 要 以 神 經 系 統 的 影 響 為 主, 如 行 動 的 障 礙 心 智 和 情 緒 的 異 常 此 種 腦 的 病 變 雖 可 以 藥 物 治 療 來 減 輕 部 份 病 狀, 但 症 狀 為 永 久 性 的 ( 註 七 ) 7
參 結 論 神 經 系 統 對 於 生 物 體 而 言 主 要 是 接 收 外 界 刺 激 以 及 傳 達 大 腦 的 訊 息, 其 主 要 是 由 腦 控 制, 接 收 四 肢 和 軀 幹 的 各 種 感 覺 衝 動 而 產 生 反 應, 不 過 脊 髓 本 身 卻 能 夠 完 成 許 多 不 經 大 腦 反 應 的 反 射 動 作 神 經 不 僅 有 綜 合 指 令 感 覺 和 運 動 功 能, 位 於 中 樞 神 經 系 統 內 的 巨 噬 細 胞 - 微 膠 細 胞, 主 要 功 能 在 吞 噬 壞 死 或 不 正 常 之 組 織 或 細 胞 而 有 些 神 經 細 胞 群 會 參 與 形 成 記 憶, 大 腦 依 賴 大 量 神 經 元 的 合 作 來 表 現 並 形 成 個 體 經 驗 的 記 憶, 讓 我 們 能 夠 將 日 常 經 驗 轉 換 成 知 識 與 想 法, 促 使 人 類 文 明 的 流 傳 與 科 技 發 展 的 進 步 神 經 在 生 物 的 感 官 知 覺 上 發 揮 了 很 大 的 作 用, 因 此 當 外 在 的 環 境 污 染 傷 害 了 神 經, 不 僅 是 失 去 了 知 覺, 還 可 能 四 肢 僵 硬 步 履 不 穩, 甚 至 幻 覺 痴 呆 它 是 無 法 像 其 他 器 官 那 樣 有 捐 贈 移 植 的 治 療 方 法, 傷 害 到 重 要 部 位 後 便 會 失 去 它, 除 非 奇 蹟 的 重 新 生 長 肆 引 註 資 料 註 一 中 樞 神 經 系 統 http://zh.wikipedia.org/wiki/%e4%b8%ad%e6%a8%9e%e7%a5%9e%e7%b6% 93%E7%B3%BB%E7%B5%B1( 檢 索 日 期 2008/7/17) 註 二 脊 髓 神 經 http://www.zgxl.net/sljk/imgbody/jisui.htm( 檢 索 日 期 2008/7/17) 註 三 周 邊 神 經 http://www.dls.ym.edu.tw/neuroscience/nsdivide_c.htm( 檢 索 日 期 2008/7/17) 註 四 神 經 的 功 能 http://zh.wikipedia.org/wiki/%e7%a5%9e%e7%b6%93%e7%b3%bb%e7%b5%b1( 檢 索 日 期 2008/7/17) 註 五 神 經 組 織 http://hist.class.kmu.edu.tw/basic/nerve/index.html( 檢 索 日 期 2008/7/17) 註 六 錢 卓 記 憶 的 0 與 1 科 學 人 第 66 期 (2007 年 8 月 ) 頁 36-43 註 七 職 業 神 經 疾 病 http://www.cgmh.com.tw/new1/new9008-104.htm( 檢 索 日 期 2008/7/18) 8