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人脑之谜
苏珊·格林菲尔德/著 杨雄里等/译| 序言 | |||||
| 第01章 | 脑中之脑 | 第02章 | 脑的活动 | 第03章 | 神经冲动 |
| 第04章 | 脑的发育 | 第05章 | 记忆之谜 | ||
| 结论和前瞻 | |||||
| 译者后记 | |||||
个电脉冲信号以每小时约352千
米的速度到达轴突终端突触
再考虑一下有多少个输入能与一个靶细胞形成突触：多达十万个。正如我们所
看到的，在每一个突触，递质释放量根据到达每一个输入末梢的动作电位的数量而
定。神经元的激活状态不是固定的，而是能变化至多达十万个不同状态。而且，通
过多种不同的化学物质对各自特制靶的作用，不同的递质对最终电压具有不同的作
用。相反，电传递将受限于每一个神经元接头的被动传导特性。与化学传递相比，
电传递虽快而经济，但远远缺少可变性和多样性。化学传递则赋予脑功能的极其多
样性：不同的化学物质在不同的时间有程度不同的作用。
在产生信号的细胞的神经终端的轴突末梢中，乙酰胆碱储存在许多囊泡中。当
动作电位沿着轴突传播到达这个末梢区时，这个瞬间的电压变化触发一些囊泪把内
含物（乙酰胆碱）排空至突触中。到达的电信号越多，排空的囊泡就越多，释放的
乙酰胆碱也就越多。用这种方式，原先的电信号真实地被转换为化学信号。动作电
位的频率越高，释放的乙酰胆碱就越多。
乙酰胆碱一旦释放，它在所有神经元外部的水相盐溶液（细胞外溶液）中极易
扩散，越过突触就像渡船过河一样轻而易举。然而时间尺度上差异巨大；由于这样
的化学物质是些相对小的分子，在几毫秒内就可越过突触间隙。但这种化学物质，
如乙酰胆碱，仅仅是一个分子，它实际上如何传递信息呢？
让我们回到汽车和船的类比上来。一旦我们过了河，并将在陆地上继续我们的
旅行时，理想的情况是放弃船而再以汽车代之。原来已转换成化学信号的电信号，
现在需要转换回电脉冲。我们需要了解，乙酰胆碱或任一递质如何导致靶神经元产
生电压的瞬变。
一旦到达突触的另一边，每一个递质分子必然同靶神经元产生某种接触。递质
像船一样需要停靠。在靶神经元的外部有特殊的大分子蛋白质称为受体。它们是为
一种特殊化学物质定制的，精确得就如同钥匙配锁或手和手套相配一般。
一个受体不是简单地让任何化学物质与之适配，它必定是特异匹配的，即分子
构象完美地相对应。一旦递质被锁入受体并与之结合，一种新的化学物质，即原来
两个分子的复合体便诞生了，它将触发以后一系列事件的展开。
在我们的脑中有多达几千亿个神经元。为了感觉一下一千亿究竟有多大，亚马
孙雨林提供了一个恰当的类比。亚马孙雨林方圆7000000平方千米，约有一千亿棵树
木。大脑中的神经元数量基本上与之相当。比喻毋需在此打住。如果我们现在考虑
神经元间连接的巨大数量，那么我们可以说，其大约和亚马孙森林中的树叶一样多。
要去想象整个脑中化学活动和电活动的激烈状态，事实上是不可能的，即使在任一
时刻，我们的上千亿个神经元中仅有10％在活动。
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