Principles of neural science筆記（三）

唔……發現（一）~（三）都是一些導論加基本概念，好多高中生物裡面都學過了，那我就快速過了一遍。本科是物理系的，但是對神經科學很感興趣，請各位有經驗的小夥伴多多指教，謝謝~

chapter2 神經細胞，神經網路，和行為

• 大腦的基本單元：神經細胞和神經元（數量有10^11量級，種類~1000種）。
• 大腦的複雜性：不在於神經元的種類，而是神經細胞構建的網路，即使是相同種類的神經元，也有很多種連接方式。
• 神經系統的兩類細胞：神經元和神經膠質
• 神經細胞是神經系統的信號單元
• 神經元結構

一個典型的神經元有4個定義的區域：1.胞體 2.樹突 3.軸突 4. 突觸前末梢

1. 胞體：細胞的代謝中心，包括細胞核，內含基因，內質網，細胞核的延伸區域使得蛋白質得以合成。胞體會導致兩個過程：幾個短的樹突和一個長的軸突。
2. 樹突：樹突是樹狀用於接收來自其他神經細胞的信號的部位。
3. 軸突：從胞體延伸並攜帶著信號去往另一個細胞。傳遞距離可以從0.1mm到2m。這些電信號，稱為動作電位（action potential），始於軸突的起始點附近的觸發區域，稱為軸突起始段（initial segment）。

大腦一個重要功能：動作電位傳遞的信息不是由信號的形式而是由信號傳遞的形式。

為了增加動作電位的傳遞速度，大的軸突被覆蓋著脂質層的絕緣鞘 ，即髓磷脂（myelin）。這些髓鞘間分布了一些結。

在軸突的末端分成一些精細的分支，被稱為突觸（synapses）。傳遞信號的細胞稱為突觸前細胞（presynaptic cell），接收信號的細胞是突觸後細胞（postsynaptic cell）。

神經元傳遞信號時遵循的原理：極化原理（principle of dynamic polarization）：即電信號只沿著一個方向；連接特異性原理（principle of connection）：每個細胞都有特定的連接對象。

神經元的分類可分為三大類：

單極的（unipolar），雙極的（bipolar），多極的（multipolar）。

神經元又可分為：

• 感覺神經元（sensory neurons）
• 運動神經元（motor neuron）
• 中間神經元（interneuron）

神經膠質細胞：支撐神經元，數量遠遠大於神經元（2~10倍）。

• 分類：少突膠質細胞（oligodendrocyte）、星形膠質細胞（astrocyte）、神經膜細胞（schwann cell）

每一個行為都由中間神經元進行調節。每一個神經元的行為由與其他神經元的連接來決定。

用膝跳反射（knee-jerk reflex）來說明：

神經元連接的方式：

• 輻射式（divergence）
• 聚合式（convergence）

不是所有的信號都是興奮性的，許多神經元產生抑制信號。即便是在膝跳反射這樣簡單的反射，既存在興奮性的（股二頭肌舒張）也存在抑制性的連接（股四頭肌收縮）。這被稱為前饋控制（feed-forward inhibition）。當然還存在反饋控制（feedback inhibition）。

信號以相同的方式在所有的神經細胞中傳遞。

為了有效地產生行為（如反射），每一個參與的感覺神經元和運動神經元必須依次產生四種不同的信號：輸入信號，觸發信號，傳輸信號和輸出信號。

神經元產生的不同類型的信號是由細胞膜的電子特性決定的。靜止狀態下，每個細胞的細胞膜都處於某一電勢差，稱為resting membrane potential。典型情況下，細胞內的電壓比外部的低65mV（膜外若為0，膜內為-65mV）。通常的範圍在-40~-80mV之間。