神经系统

外部世界信息的内部运作人体速度与大脑和脊髓的神经。神经束的长,管状神经细胞的延伸。脉冲发射全身通过他们独特的传达信息。

人类的神经系统有两个主要部分:中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统包括大脑和脊髓。周围神经系统,这是本文的主题,包括神经,传递冲动之间的中枢神经系统和身体的其他部位。他们通过电化学手段传递信息。

神经冲动的旅行只在一个方向上。如果从胃里的信息,例如,通过一个神经传送到大脑,大脑行动的命令不能回到胃在同一神经。另一个必须返回消息。

感觉神经携带的信息感觉和其他身体器官受体在中枢神经系统进行处理。然后运动神经携带从中枢神经系统信息处理腺和肌肉适当的行动。神经系统还包括混合神经,有单独的感觉神经纤维和运动神经纤维。

也可以归类为传入和传出神经。传入神经饲料输入信号到中枢神经系统进行处理。传出神经携带从中枢神经系统信号处理适当的身体行动领域。

脊髓神经

周围神经系统包括脊髓神经、颅神经和自主神经。脊髓神经的感觉和运动神经束的脊髓。人类有31对这些混合神经。每一对连接脊髓和身体的一个特定的地区。感觉纤维在脊髓神经感觉信息发送从受体在皮肤,肌肉、关节、肌腱、中枢神经系统和内脏。运动对肌肉纤维传输消息。

颅神经

12对颅神经是一组的神经连接脑干和大脑的其他部分头部的感觉器官和肌肉,内脏器官,腺体的头部,颈部,胸部和上腹部。它们包括感觉神经、运动神经,和混合神经。颅神经连接到器官传递信息嗅觉,视觉,听觉,和品尝到大脑。颅神经也控制肌肉的参与使面部表情,咀嚼,吞咽,和移动眼睛,头部,肩膀和颈部,例如。

自主神经

自主神经系统的工作原理来保持身体的内部环境处于平衡状态叫homeostasis-for示例中,通过维护一个正常的体温和心率。这个系统通常调节内脏器官的运作,没有人的有意识的努力甚至意识。

自主神经系统调节各种各样的身体机能。例如,它包括电机神经刺激活动(与神经供应)血管的平滑肌、心肌和平滑肌的消化系统。也自主神经刺激腺体释放某些激素有关新陈代谢的能量和心血管功能。自主运动功能的系统历来强调,但神经系统也传递感官内部器官的状态信息。

自主神经系统有两个主要部门:交感神经系统和副交感神经系统。交感神经往往准备身体极端温度等紧急情况,缺水,或物理伤害。另一方面,副交感神经倾向于保持身体平稳运行的最低支出的能量。通常,两种相互抵消。如果交感神经引起肌肉收缩,例如,一个副交感神经可能肌肉放松。

交感神经通常产生局部调整,如出汗的时候热的环境。的条件下压力然而,整个交感神经系统被激活。这准备一个人通过这样的行动响应直接危险增加心率,增加血液流向肌肉,减少皮肤的血流量。这通常被称为“战或逃”反应,因为它决心身体对抗敌人或迅速逃离。副交感神经是不激活。

交感神经摆脱过去四分之三的脊髓。他们与其他交感神经元的神经节(神经细胞的身体的集群)与脊髓平行。从这些神经节和脊髓神经纤维和其他达到他们所服务的四肢和器官。交感神经节也靠近腹部的主要器官。

副交感神经纤维在颅神经三世,七世,第九,x一些也摆脱脊髓的尾端。最重要的是迷走神经和副交感神经功能,或脑神经X,因为它发出纤维身体的许多部位,包括心脏、肺和胃。

自主神经系统也有一个第三部门,肠神经系统。的神经系统控制运动和胃肠道的分泌物。

几乎所有的神经元或神经细胞具有相同的总体结构。他们通常有一个圆形或金字塔形状的身体细胞,其中包含细胞核和其他基本细胞部分。“树”的分支从胞体纤维发芽。一般来说,树突接收神经冲动和行为向胞体。也从胞体是一个长期的管状纤维称为轴突。通常轴突传递神经冲动从其他细胞的胞体。在某些神经元轴突是只有一英寸长,而在其他它到达几码。接近尾声之时,轴突分支成许多指状的扩展名为轴突终端。在某些神经元,特别是感觉,dendritelike部分链接直接与细胞的轴突而不是身体,和胞体与轴突的一个分支。

神经元包含分子机械常见的所有细胞(看到生物化学)。不太严重受损时,神经元周围神经再生。神经细胞是如此专业,然而,他们再也不能通过细胞分裂繁殖。甚至是不可能的在中枢神经系统再生。这就是为什么严重损害大脑或脊髓是永久性的,可以导致肌肉或四肢瘫痪。消息激活这些结构不能携带过去的伤害。

大脑也有一种叫神经胶质细胞。神经胶质细胞的形状适应神经元之间的空间。他们还稳定大脑的神经回路和补充神经元的代谢过程。

一个神经元与他人连接在突触节点。一个典型突触太小,许多可以使神经细胞之间。例如,任何可能获得成千上万的神经元突触联系别人,反过来,可能发送相同数量的轴突分支。因为人类的神经系统包含数十亿神经元仅在大脑(超过100亿),科学家破解“布线”计划有困难的工作。

通常,一个神经元的轴突与另一个神经元的树突形成突触。轴突终末不实际接触另一个神经元的树突,然而;他们交流在一个微小的差距。每个神经元膜包围。因此,每个突触有以下组件:一个神经元的轴突的突触前膜;另一个神经元的树突突触后膜的;以及它们之间的微小间隙称为突触间隙。

神经,它们与电话线有时相比,生成自己的self-amplified电(神经冲动。电气信号的神经冲动是一个动作电位,并时生成一个神经元发生电变化。离子成为带电的原子或原子团失去或获得电子。细胞内外离子的浓度不同,造成细胞膜的两侧电压差。在一个“休息”神经元电压差称为静态电位。内部神经元静止的电比外面更消极,通常是通过-50年和-100年之间毫伏(mV)。在这种情况下神经膜极化。改变,使神经元少带负电的内部被称为去极化,当一个使它更带负电荷被称为超极化。

当电压变化带来的刺激去偏光膜,发生了两件事。如果刺激足以破坏临界阈值水平时,将触发一个动作电位。如果不是,电压降回休息的潜力。

如果一个动作电位触发,它沿着轴突。电压变化和去极化的一端轴突“流动”到下一个点,事件的重复等等沿着轴突,直到动作电位到达轴突终端。

科学家们相当清晰的概念在神经元的动作电位是如何形成的。去偏光膜的一部分时,特殊的通道打开,让内心的钠离子,在较高的浓度在细胞外。当带正电的钠离子流入内地的带负电荷的神经元,它们会引起进一步的去极化,使内部电更积极。反过来,这将更多的渠道,让更多的钠离子冲进去。一旦打开,然而,钠离子通道慢慢接近尽管最初让他们开放的去极化。

即将离任的渠道钾离子也在神经元膜。他们也比钠离子通道开放在去极化但更慢。当最后钾离子通道打开,带正电的钾离子流向外的细胞,它们在低浓度。当他们离开细胞,他们加速神经元的返回休息的电压水平,和内部再次成为电比外观更消极。

有些神经元的动作电位的传播速度比其他人。传输速度范围从3到330英尺(100米)1 /第二大约2到225英里每小时360公里(3)。速度取决于神经纤维的性质和它的环境。一般来说,神经冲动沿神经纤维厚跑得更快。传导速度也增加了在高温和减少在低温下。此外,许多轴突都覆盖着一层绝缘的称为髓磷脂的脂肪物质。轴突的髓鞘覆盖部分,由短段裸露的轴突叫Ranvier的节点。在有髓鞘的轴突动作电位跳跃旅行从一个节点到另一个,而不是沿整个长度的轴突,因为它必须在一个无髓鞘的轴突。这个速度传播。

让冲动的化学物质从一个神经元传递到另一个被称为神经递质。许多不同的化学物质,如乙酰胆碱、去甲肾上腺素(去甲肾上腺素),多巴胺,5 -羟色胺,作为神经递质。一些神经递质激活神经元,而其他人则抑制它们。

当神经冲动到达轴突终末,它触发释放的神经递质叫做突触囊泡到突触间隙的小囊(微小的差距)。“包”在突触间隙递质扩散,一些神经递质分子与受体分子接触下一个神经元的突触后膜,合并成一个transmitter-receptor复杂。这个复杂然后改变其形状和允许流入某些神经元的钠离子和钾离子外流。现在更多的离子通过突触后膜流动,造成电压变化。

当钠渗透性增加,传入的带正电的钠离子去偏光神经元通过提高其内部电压。相比之下,当钾离子渗透率增加,外向钾离子超极化神经元通过降低其内部电压。这些化学感应电压的变化被称为突触后电位(psp)。去极化(正向的)的兴奋性突触后电位(EPSPs)和超极化(负向的)的抑制性突触后电位(IPSPs)。EPSPs可以产生动作电位。IPSPs反对他们的生产。简单的添加使信息从一个神经元传递到另一个。如果一个EPSP发生前一个死之前,它只是增加了早些时候的尾巴。相比之下,IPSPs减去EPSPs的总和。

一个典型的神经元可能会收到两种psp上从一千年其他神经元,都是生产大约十动作电位。一个神经元的电压在任何给定的时刻,因此,反映出所有的总和一千输入的活动。作为输入到他们正在迅速增加或减少神经元的总电压。如果有足够多的EPSPs克服IPSPs,神经元触发脉冲。如果IPSPs占主导地位,它不。

通常会发生什么如果去极化刺激神经元不断?第一次动作电位产生后,短暂的暂停将会发生在不应期的离子通道和其他神经细胞恢复正常操作。然后第二个动作电位形成,然后另一个停顿,然后第三个动作电位,等等,只要刺激。稳定但间隔训练动作电位的频率会跑很多每秒,加速或减速的强度阈上刺激增加或减少。这个频率组成的代码命令发送到全身。

神经元被组织成通路称为电路。最简单的神经回路产生反应直接,直接对刺激的反应没有有意识的想了实例,把一个人的手远离炎热的表面或者闪烁的时候触动一个人的眼球。更复杂的电路控制各种其他功能,从肌肉的协调运动思维和记忆。

电路包括不同类型的细胞,接收信息,整合它,并将它的身体的一部分将响应信号。首先,受体细胞收到刺激,来自环境或体内,改变成电子脉冲。感觉神经元脉冲传输到大脑或脊髓,在大多数情况下一个神经元称为一个中间神经原。中间神经原选择、解释或修改输入并将其发送给一个传出神经元,如运动神经元。最后,发送脉冲效应,如肌肉或腺体,产生一个响应(如承包或分泌一种激素)。

都聚集在受体细胞感觉器官,如眼睛和耳朵,并通过皮肤和分散在身体的其他地方,比如肌肉和内脏器官。受体选择性响应刺激的环境。光感受器的眼睛,例如,应对光线而不是声音。每个受体包含特殊感觉神经元机制能够产生一个发电机的潜力,一个去极化(或有时超极化)由外部刺激引起的。像psp上,发电机势动作电位的频率编码发送到其他的神经系统。

最终,动作电位达到一个效应,如肌肉细胞。反过来,去极化的肌细胞产生动作电位,使合同。收缩的强度取决于神经动作电位的数量发送到肌肉每秒。因此,神经系统的代码解码个体肌肉纤维的作用。通过控制肌肉收缩和身体运动,神经系统影响反应的信息以及在体内。

神经病学是研究神经系统的疾病会影响它。医生专门治疗神经疾病被称为神经学家。疾病的人类神经系统的特点是一系列症状的轻微扰动人格严重障碍,致盲,或死亡。神经疾病的有各种各样的原因,一些遗传和其他传染性。例如,神经系统可能被入侵细菌和病毒等致病的代理。疾病症状感染相关网站和入侵剂的类型。有两种基本组织的感染脑膜炎和脑炎根据是否覆盖物(脑膜)或功能元素,如大脑的神经细胞,主要是受到影响。

阿尔茨海默病几乎闻所未闻,直到1980年代,现在被认为是衰老的主要单原因,或老年性痴呆。疾病的症状几乎总是包括短期记忆丧失、定向障碍、困难和抽象思维。阿尔茨海默病的人不能产生正常的化学乙酰胆碱。然而,他们通常提醒,直到后期的疾病。

狂犬病狂犬病,通常是由咬从动物传染给人类感染了狂犬病毒。人类接种病毒的潜伏期期间,10到50天,通常不会发展疾病。

带状疱疹、带状疱疹是由感染引起的水痘一带状疱疹病毒,也是水痘病毒。它攻击神经末梢,在皮肤表面形成小水泡由受影响的神经。

破伤风、牙关紧闭症是由细菌感染引起的有毒物质造成梭状芽胞杆菌土壤和肥料中找到。它通过一个开放的伤口进入神经系统并在厌氧环境中茁壮成长。孵化从两天到几个星期,常见的早期症状是刚度的下巴肌肉。

梅毒是会传染的性传播疾病引起的感染细菌螺旋菌梅毒螺旋体。感染可能发生在疾病诊断。在以后的阶段,大脑的损伤形式。青霉素等抗生素作为治疗。

麻风慢性感染性或麻疯病,神经系统疾病,早期发现通常是可治愈的。它是由细菌引起的麻风杆菌产生病变皮肤,粘膜,周围神经。

脱髓鞘疾病导致的损失神经的髓鞘。神经纤维不能正确行为冲动没有鞘,所以功能改变。最常见的脱髓鞘疾病多发性硬化症女士,通常称为多发性硬化的原因是不确定的,和治疗方法有所不同。它的特点是复发和缓解。

癫痫是一种神经疾病的复发性惊厥的发作意识是丢失或受损。癫痫会导致各种各样的疾病和伤害。

压迫脊髓、神经根或周围神经通常是由神经系统疾病引起的。椎间盘突出,某些癌症,肺结核的脊椎,和关节炎也会导致这种苦难。

腕管综合症是一个条件,正中神经变得压缩的手腕,导致麻木,刺痛,疼痛,手和手腕的疲弱。它是由重复的手指或手腕运动在很长一段时间,经常从装配线上工作或需要持续的使用电脑。

电动机和神经肌肉疾病可以打扰的直接控制下的肌肉的运动在脑干和脊髓运动神经元。在肌强直,肌肉收缩后不放松;原因还不清楚。帕金森病特点是刚性的肌肉,面具的脸,说话困难,和震动。亨廷顿氏舞蹈病,遗传性疾病的大脑中的神经细胞集群,包括收缩大脑皮层等大脑部分。

肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)是一种进行性疾病,影响运动神经元,导致肌肉无力,肌肉萎缩,瘫痪。它通常会导致死亡,控制呼吸的肌肉萎缩。肌萎缩性脊髓侧索硬化症也被称为卢伽雷病,著名棒球运动员他死于1941年。

小儿麻痹症或小儿麻痹症,是由一种病毒引起的,攻击运动神经元,它可以导致永久性瘫痪的身体部位。它几乎完全消失在工业化国家在引进的索尔克和沙宾疫苗在1950年代。1988年,世界卫生组织和其他组织建立了一个程序试图消除全球脊髓灰质炎。它非常成功,现在的疾病流行只有少数国家。

所有其他的脊椎动物——其他哺乳动物和鸟类,爬行动物、两栖动物和鱼类都有类似于人类的神经系统。在所有脊椎动物的神经系统是高度集中,大脑和脊髓,发挥主导作用,协调信息和指导对这一信息的反应。外围神经系统之间传递消息的大脑和脊髓,身体的其他部位。高等脊椎动物,哺乳动物,鸟,爬行动物比更低的脊椎动物——更复杂的神经系统。

的神经系统无脊椎动物——许多种类的动物,没有产品多样。海绵任何形式的缺乏一个明确的神经系统。其他无脊椎动物,如低水母,一再出现的问题,海葵,珊瑚栉水母有神经系统,但他们缺乏大脑或其他神经元集中的浓度。相反,他们有一个神经网络,或一个系统的单个神经细胞和纤维分散在体内的网状的模式。他们的身体,他们的神经网络,类似零件径向对称,对称地排列在一个空心肠腔的中心。神经冲动的传导较慢的在一个神经网络比其他类型的神经系统。

最原始的无脊椎动物,可据说大脑扁虫。他们也有一种神经网络。扁形虫的大脑由神经节的头连接到神经索贯穿身体的长度。短神经连接神经绳索穿过身体,形成一个梯状的图案。

蠕虫,软体动物和节肢动物有更复杂的神经系统,大脑的神经功能更为集中。和其他无脊椎动物一样,他们没有有髓鞘的轴突。然而,一些巨大的轴突,这比脊椎动物比较厚轴突和快速传递神经冲动。最高度发达的神经系统在无脊椎动物中发现的章鱼、鱿鱼、墨鱼,昆虫,蜘蛛。

查尔斯·f·史蒂文斯

艾德。