3.4 神经电化学信号
生命有各种各样的物质信号,物理信号、化学信号、生物信号等。演化出神经细胞之后,动物又获得了一种新的物质信号即神经电化学信号(neuro electrochemistry signal)。目前认为,神经电化学信号对应着神经系统顺序发生的电化学物质的变化。
神经电化学信号,首先是一种电性物质。我们知道,所有的生物都有生物微电。英文cell(细胞)就有小电池、蓄电池的含义,可以说一个个细胞就相当于一节节微电池、蓄电池,是生物电的源泉。神经细胞当然也会带来生物微电(见下图),这种生物微电传导于神经纤维之上、活跃于神经组织之内。研究表明,无脊椎动物神经细胞的电突触相对较多,因而无脊椎动物的神经活动更依赖于电信号。
神经电化学信号,还伴随着化学物质的变化。在神经细胞之间、神经细胞与效应器之间,存在着化学信号的传递。受到刺激时,神经细胞膜的通透性会急剧变化,同时可伴随数十种化学递质(见下图)的传递、大量带电离子(见上图)的流进流出等。目前认为,动物的演化地位越高,化学信号就越多、越复杂、越持久。例如哺乳动物脑细胞的化学突触明显增多,脑内神经活动也更依赖化学信号。
神经电化学信号,同时还是信息和信令物质。神经电化学信号包含了信息内容,就像密密麻麻的电报码一样,它是一串强弱间隔的、表达着特定生理内容的编码信息。神经电化学信号还包含了信令内容,就像计算机源代码一样,它传输着神经调控协议等指令信息。传导至效应器(如肌肉组织,见下图)的神经电化学信号,其携带的信息和信令经过特定受体的解读后,就能执行相应的生理活动(如肌肉反射运动)。
把神经系统比作电路?可以,只是生物的神经系统比物理的电路要复杂得多!神经以及神经电化学信号给动物带来了什么?请见下篇。
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