神经系统:了解您体内的线路

就像一台功能强大的计算机一样,您的身体总是在接收数据并使用它来做出决策。但您体内的是神经而不是电路板,您有大脑而不是微芯片。两者合作,您的神经系统会根据所收到的信息指导您身体的功能。

将中枢神经系统看作是一个生物指挥中心。它整合来自周围的信息,并告诉您的身体如何反应。这些都由神经系统来完成运作,让您可以专注于生活,因此您就不需要有意识地对您所遇到的每一个刺激做出反应;那样会令人筋疲力尽的。

为了节省您的精神能量,您需要神经系统来进行自主和非自主的行动。没有它,您无法控制手脚、保持稳定的心率或呼吸。

以下是一些依赖您神经系统的其它非自主性反应:

  • 视力
  • 眨眼
  • 打喷嚏
  • 对抗或脱逃反应
  • 缩回反射(将手缩离热炉)

您的神经系统同时也帮助您:

  • 步行
  • 说话
  • 拍手
  • 梳理头发
  • 运动

神经系统涵盖的范围很大。身体的每个部位都与神经系统组织天然连接,您可以从手脚甚至关节和肠道中获取信息。

现在让我们来看看您的神经系统,并了解它的功能有多大,以及认识让您的神经系统发挥功能的组件和机制。

解剖学:神经系统组成部位

在最基本的层面上,您的神经系统是一组称为神经元的特化细胞,以及称为神经胶质细胞的辅助细胞。神经元可以导电并分泌称为神经递质的化学传递物质。每个神经细胞都可以传递讯息,并从身体内外的刺激中接收讯息。胶质细胞围绕着神经元,它们的作用是为神经元提供支持和保护。

神经元有一个细胞体——就像所有其它细胞一样。这被称为体细胞,被微小的手指状延伸所包围。这些延伸就称为树突,会受到邻近神经细胞的刺激。

突出于细胞体的是轴突,这是一种带有电化学脉冲的长突体。轴突被称为髓鞘的脂肪组织所包围,这使轴突绝缘并加速讯号的传输,所以可将髓鞘视为电子设备中包附在电线外面的绝缘层。

神经元终止于轴突末端,这就是在神经细胞内部产生的讯号被发送到下一个神经元的地方。神经冲动从一个神经元的轴突末端传递到下一个神经元的树突。神经细胞相接并交换讯息的空间称为突触。

神经元在它们的树突和轴突终端之间连接起来,形成一个粗壮的绳状物,这一束神经元被称为神经。它们接收来自内部器官和外部世界的讯号,并将讯息传向大脑。

您的体内有成千上万的神经,它们的大小各不相同。最长的神经称为坐骨神经,它从脊髓底部延伸到足部。滑车神经则是最小的之一,它负责您眼珠的转动。

在神经元和神经之后就是神经系统中较大的器官——脊髓和大脑。

脊髓基本上是一块大而厚的神经,与大脑直接相连。脊柱中的骨骼会提供结构和保护,让讯息沿着脊髓不停地进出大脑。

如果您把您的神经系统想象成一台电脑,那么大脑就是系统的硬盘。它会接收您的神经通过脊髓所收集的每一条讯息,然后解读该讯息并启动应对机制。

当您想要身体做一个动作时,您的神经元就会先开始工作。它们通过神经和脊髓向大脑发送电化学脉冲,您的大脑会回以必要的指令经由这些神经来完成动作。

在下一节中,您将进一步了解这个过程、神经的作用,以及神经系统能够帮您完成的动作。

神经系统如何运作

您的身体非常善于应对日常生活中的繁杂工作,神经系统也不例外。它对于刺激的感应和反应的工作可以分成两部分——中枢神经系统(CNS)和周围神经系统(PNS)。

CNS是神经系统的控制中心,包括大脑和脊髓;从脊柱伸出的所有神经则都是PNS的一部分。虽然它们是联合运行,但将它们分开来讨论也很重要,因为神经系统的每个部分都有其独特的作用和功能。

中枢神经系统

您的CNS是您身体的主宰,它负责协调从PNS所获得的消息,以提供适当的身体反应。此过程称为整合。

身体中这些像电线的神经从您的环境中获得刺激并将这些讯号传递到您的大脑。但是您手脚的神经并未直接连接到您的大脑,而是脊髓在头骨底部有一个连接点。

脊髓受到多骨的脊椎(脊柱骨)的保护,是收集全身讯息的电缆。您的脊髓像是一条与大脑连接的大导管,可以从单个端口传递大量数据,而不是数千个较小的端口。

这使您的大脑更容易将您所体验的所有感觉与正确的动作相整合。当需要对讯息做反应时,它可以大量发送指令。这样可以通过由脊髓执行分类和传递工作,而减轻大脑的负担。

周围神经系统

您身体的所有神经(大脑和脊髓除外)统称为周围神经系统或PNS。PNS的工作是使用神经来感知有关您环境的讯息。您的自主和非自主动作、反射动作和有意识动作,均由PNS发起。

PNS与您的大脑和脊椎来回沟通,让中枢神经系统知道身体的其它部分正在做什么。PNS通过称为传入神经元和传出神经元的特化神经细胞来做这个工作。

传入神经元也叫感觉神经元,会向您的CNS发送讯息。它们处理听觉、味觉、触觉和嗅觉等感官讯息。当您触摸砂纸或闻到烤蛋糕味时,您的传入神经元会将这种刺激传递到大脑。

为了响应这些感觉,您的PNS会使用传出神经元,这些神经元会将讯息和指令带离您的CNS。传出神经元也可称为运动神经元。正如名字所显示的,它们的作用就是触发肌肉收缩和运动。运动神经元使您可以将手指划过粗糙的砂纸,也可以让您吃一口香喷喷的蛋糕。

传入和传出神经元都存在于神经纤维中,因此您的PNS可以向您的大脑发送感觉讯息,并在同一神经中接收运动反应。您需要这种来回沟通来进行自主动作。

PNS的神经也可以管理您意识控制之外的事物——对环境的非自主反应。

PNS工作的一个主要例子是您的对抗或脱逃反应。当您发现自己处于危险情况时就会开始行动,当您担心和害怕时这种反应系统也会启动。当您感受到压力时,您的身体会经历一些非自主的变化。

例如,公开演讲。演讲时间快到时,您可能会注意到心跳开始加速、手掌会出汗,甚至嘴巴也可能会变干。

这些症状显示您的周围神经系统正常运作。唾液腺、皮肤细胞和心肌通过PNS接收到大脑的讯息,从而调整行为以保证您的安全。当您做几次深呼吸舒缓神经及平静下来,您的心率才会恢复正常,然后感到安全,不再害怕。

周围神经系统对“对抗或脱逃”所采取的补偿反应,通常叫做休息和消化。当您的身体没有任何危险时,您的神经会从中枢神经系统向下发送指令,使身体平静下来。因此,当您不再感到压力时,您的呼吸是稳定的,肌肉和肠道也会放松。

同样,所有这些变化都是由它们自己产生的。您可以感谢您的PNS自动运行,因此当您感到紧张时,您就不必操心您的心率加快。

如果没有周围神经系统,中枢神经系统所做的决定和指示就必须由您的大脑和脊髓直接执行。当涉及到对感觉和刺激的反应时,中枢神经系统可以做主,但唯有PNS在您身体和大脑之间的联系才能使工作完成。

神经系统技术支持

如果认为停下来阅读这篇文章时电化学脉冲会让您紧张不安,是非常荒唐的。您的神经系统一直都在工作,因此,请确保您身体的电路网都正常运作。有几种很好的方法可以支持和维护您的神经系统。

尽量减少压力

还记得您的神经系统为了让身体进行对抗或脱逃时所做的所有工作吗?当来自工作、学校或家庭生活的压力没有改善时,您的神经系统很难摆脱这种非自主的反应。

如果您的心思因忧虑而混沌,大脑就很难有效地整合神经传递的所有讯息。有时这种压力甚至会体现为身体疼痛。

对抗压力并将身体恢复到休息和消化状态,会让您的神经暂时喘一口气。深呼吸、正念冥想和健身都是减轻压力的好方法。可能的话,可通过消除不必要的工作或负担来减轻您的精神压力,并在需要时向亲友寻求帮助。

吃含有健康脂肪和抗氧化剂的完全食物

覆盖神经元轴突的髓鞘由脂肪组织构成,而您的(中枢神经系统的主宰)大脑也是一样。这就是为什么您应该选择富含这些重要结构的食物。

这是指健康的不饱和脂肪,如奧米加-3脂肪酸。它们在室温下是液体,但也存在于固体食物中。酪梨、坚果、种子、高脂鱼类和橄榄油中都含有这些健康的脂肪。

长期保护大脑的另一个好方法是吃富含抗氧化剂的食物。浆果和其它颜色鲜艳的水果及蔬菜是很好的来源。抗氧化剂有助于保护脑部组织免受自由基的伤害,还能支持记忆和认知功能。

尽量在您的饮食中加入这些(以及其它)营养素,如镁、碘和各种维生素。淘汰那些含有不健康脂肪的食物(油炸食品和包装食品),改吃较健康的食物(烤鲑鱼或核桃);或调制含有大量浆果和绿色蔬菜,能促进大脑健康的冰沙。

照顾您的神经系统有很多美味的饮食方法。为您辛勤工作的大脑、脊髓和神经应该得到爱惜。

关于作者

Sydney Sprouse是住在奥勒冈州Forest Grove的自由科学作家。她拥有犹他州州立大学人类生物学的学士学位,并曾在该校担任本科生研究员和写作人员。Sydney是科学的终身学习者,她的目标是尽可能有效地翻译当前的科学研究。她的写作主题特别偏重于人类生物学、健康学和营养学。

参考文献

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