神經系統:了解您體內的線路

就像一台功能強大的電腦一樣,您的身體總是在接收資料並使用它來做出決策。但您體内的是神經而不是電路板,您有大腦而不是微晶片。兩者合作,您的神經系統會根據所收到的信息指導您身體的功能。

將中樞神經系統看作是一個生物指揮中心。它整合來自周圍的資訊,並告訴您的身體如何反應。這些都由神經系統來完成運作,讓您可以專注於生活,因此您就不需要有意識地對您所遇到的每一個刺激做出反應;那樣會令人筋疲力盡的。

為了節省您的精神能量,您需要神經系統來進行自主和非自主的行動。沒有它,您無法控制手腳、保持穩定的心率或呼吸。

以下是一些依賴您神經系統的其它非自主性反應:

  • 視力
  • 眨眼
  • 打噴嚏
  • 對抗或脫逃反應
  • 縮回反射(將手縮離熱爐)

您的神經系統同時也幫助您:

  • 步行
  • 說話
  • 拍手
  • 梳理頭髮
  • 運動

神經系統涵蓋的範圍很大。身體的每個部位都與神經系統組織天然連接,您可以從手腳甚至關節和腸道中獲取資訊。

現在讓我們來看看您的神經系統,並了解它的功能有多大,以及認識讓您的神經系統發揮功能的組件和機制。

解剖學:神經系統的組成部位

在最基本的層面上,您的神經系統是一組稱為神經元的特化細胞,以及稱為神經膠質細胞的輔助細胞。神經元可以導電並分泌稱為神經遞質的化學傳遞物質。每個神經細胞都可以傳遞訊息,並從身體內外的刺激中接收訊息。膠質細胞圍繞著神經元,它們的作用是為神經元提供支援和保護。

神經元有一個細胞體——就像所有其它細胞一樣。這被稱為體細胞,被微小的手指狀延伸所包圍。這些延伸就稱為樹突,會受到鄰近神經細胞的刺激。

突出於細胞體的是軸突,這是一種帶有電化學脈衝的長突體。軸突被稱為髓鞘的脂肪組織所包圍,這使軸突絕緣並加速訊號的傳輸,所以可將髓鞘視為電子設備中包附在電線外面的絕緣層。

神經元終止於軸突末端,這就是在神經細胞內部產生的訊號被發送到下一個神經元的地方。神經衝動從一個神經元的軸突末端傳遞到下一個神經元的樹突。神經細胞相接並交換訊息的空間稱為突觸。

神經元在它們的樹突和軸突終端之間連接起來,形成一個粗壯的繩狀物,這一束神經元被稱為神經。它們接收來自內部器官和外部世界的訊號,並將訊息傳向大腦。

您的體內有成千上萬的神經,它們的大小各不相同。最長的神經稱為坐骨神經,它從脊髓底部延伸到足部。滑車神經則是最小的之一,它負責您眼球的轉動。

在神經元和神經之後就是到神經系統中較大的器官——脊髓和大腦。

脊髓基本上是一塊大而厚的神經,與大腦直接相連。脊柱中的骨骼會提供結構和保護,讓訊息沿著脊髓不停地進出大腦。

如果您把您的神經系統想像成一台電腦,那麼大腦就是系統的硬碟。它會接收您的神經通過脊髓所收集的每一條訊息,然後解讀該訊息並啟動應對機制。

當您想要身體做一個動作時,您的神經元就會先開始工作。它們通過神經和脊髓向大腦發送電化學脈衝,您的大腦會回以必要的指令經由這些神經來完成動作。

在下一節中,您將進一步了解這個過程、神經的作用,以及神經系統能夠幫您完成的動作。

神經系統如何運作

您的身體非常善於應對日常生活中的繁雜工作,神經系統也不例外。它對於刺激的感應和反應的工作可以分成兩部分——中樞神經系統(CNS)和周圍神經系統(PNS)。

CNS是神經系統的控制中心,包括大腦和脊髓;從脊柱伸出的所有神經則都是PNS的一部分。雖然它們是聯合運行,但將它們分開來討論也很重要,因為神經系統的每個部分都有其獨特的作用和功能。

中樞神經系統

您的CNS是您身體的主宰,它負責協調從PNS所獲得的消息,以提供適當的身體反應。此過程稱為整合。

身體中這些像電線的神經從您的環境中獲得刺激並將這些訊號傳遞到您的大腦。但是您手腳的神經並未直接連接到您的大腦,而是脊髓在頭骨底部有一個連接點。

脊髓受到多骨的脊椎(脊柱骨)的保護,是收集全身訊息的電纜。您的脊髓像是一條與大腦連接的大導管,可以從單個端口傳遞大量數據,而不是數千個較小的端口。

這使您的大腦更容易將您所體驗的所有感覺與正確的動作相整合。當需要對訊息做反應時,它可以大量發送指令。這樣可以通過由脊髓執行分類和傳遞工作,而減輕大腦的負擔。

周圍神經系統

您身體的所有神經(大腦和脊髓除外)統稱為周圍神經系統或PNS。PNS的工作是使用神經來感知有關您環境的訊息。您的自主和非自主動作、反射動作和有意識動作,均由PNS發起。

PNS與您的大腦和脊椎來回溝通,讓中樞神經系統知道身體的其它部分正在做什麼。PNS通過稱為傳入神經元和傳出神經元的特化神經細胞來做這個工作。

傳入神經元也叫感覺神經元,會向您的CNS發送訊息。它們處理聽覺、味覺、觸覺和嗅覺等感官訊息。當您觸摸砂紙或聞到烤蛋糕味時,您的傳入神經元會將這種刺激傳遞到大腦。

為了回應這些感覺,您的PNS會使用傳出神經元,這些神經元會將訊息和指令帶離您的CNS。傳出神經元也可稱為運動神經元。正如名字所顯示的,它們的作用就是觸發肌肉收縮和運動。運動神經元使您可以將手指劃過粗糙的砂紙,也可以讓您吃一口香噴噴的蛋糕。

傳入和傳出神經元都存在於神經纖維中,因此您的PNS可以向您的大腦發送感覺訊息,並在同一神經中接收運動反應。您需要這種來回溝通來進行自主動作。

PNS的神經也可以管理您意識控制之外的事物——對環境的非自主反應。

PNS工作的一個主要例子是您的對抗或脫逃反應。當您發現自己處於危險情況時就會開始行動,當您擔心和害怕時這種反應系統也會啓動。當您感受到壓力時,您的身體會經歷一些非自主的變化。

例如,公開演講。演講時間快到時,您可能會注意到心跳開始加速、手掌會出汗,甚至嘴巴也可能會變乾。

這些症狀顯示您的周圍神經系統正常運作。唾液腺、皮膚細胞和心肌通過PNS接收到大腦的訊息,從而調整行為以保證您的安全。當您做幾次深呼吸舒緩神經及平靜下來時,您的心率才會恢復正常,然後感到安全,不再害怕。

周圍神經系統對「對抗或脫逃」所採取的補償反應,通常叫做休息和消化。當您的身體沒有任何危險時,您的神經會從中樞神經系統向下發送指令,使身體平靜下來。因此,當您不再感覺有壓力時,您的呼吸是穩定的,肌肉和腸道也會放鬆。

同樣,所有這些變化都是由它們自己產生的。您可以感謝您的PNS自動運行,因此當您感到緊張時,您就不必還要操心您的心率加快。

如果沒有周圍神經系統,中樞神經系統所做的決定和指示就必須由您的大腦和脊髓直接執行。當涉及到對感覺和刺激的反應時,中樞神經系統可以做主,但唯有PNS在您身體和大腦之間的聯繫才能使工作完成。

神經系統技術支援

如果認為停下來閱讀這篇文章時電化學脈衝會讓您緊張不安,是非常荒唐的。您的神經系統一直都在工作,因此,請確保您身體的電路網都正常運作。有幾種很好的方法可以支持和維護您的神經系統。

盡量減少壓力

還記得您的神經系統為了讓身體進行對抗或脫逃時所做的所有工作嗎?當來自工作、學校或家庭生活的壓力沒有改善時,您的神經系統很難擺脫這種非自主的反應。

如果您的心思因憂慮而混沌,大腦就很難有效地整合神經傳遞的所有訊息。有時這種壓力甚至會表現為身體的疼痛。

對抗壓力並將身體恢復到休息和消化狀態,會讓您的神經暫時喘一口氣。深呼吸、正念冥想和健身都是減輕壓力的好方法。可能的話,可通過消除不必要的工作或負擔來減輕您的精神壓力,並在需要時向親友尋求幫助。

吃含有健康脂肪和抗氧化劑的完全食物

覆蓋神經元軸突的髓鞘由脂肪組織構成,而您的(中樞神經系統的主宰)大腦也是一樣。這就是為什麼您應該選擇富含這些重要結構的食物。

這是指健康的不飽和脂肪,如奧米加-3脂肪酸。它們在室溫下是液體,但也存在於固體食物中。酪梨、堅果、種子、高脂魚類和橄欖油中都含有這些健康的脂肪。

長期保護大腦的另一個好方法是吃富含抗氧化劑的食物。漿果和其它顏色鮮豔的水果及蔬菜是很好的來源。抗氧化劑有助於保護腦部組織免受自由基的傷害,還能支持記憶和認知功能。

盡量在您的飲食中加入這些(以及其它)營養素,如鎂、碘和各種維生素。淘汰那些含有不健康脂肪的食物(油炸食品和包裝食品),改吃較健康的食物(烤鮭魚或核桃);或調製含有大量漿果和綠色蔬菜,能促進大腦健康的冰沙。

照顧您的神經系統有很多美味的飲食方法。為您辛勤工作的大腦、脊髓和神經應該得到愛惜。

關於作者

Sydney Sprouse是住在奧勒岡州Forest Grove的自由科學作家。她擁有猶他州州立大學人類生物學的學士學位,並曾在那裡擔任研究生和寫作人員。Sydney是科學的終身學習者,她的目標是盡可能有效地翻譯當前的科學研究。她的寫作主題特別偏重於人類生物學、健康學和營養學。

參考資料

https://www.webmd.com/brain/ss/slideshow-nervous-system-overviewhttp://library.open.oregonstate.edu/aandp/chapter/12-1-structure-and-function-of-the-nervous-system/https://www.nichd.nih.gov/health/topics/neuro/conditioninfo/partshttps://courses.lumenlearning.com/wsu-sandbox/chapter/parts-of-the-nervous-system/#CNX_Psych_03_03_NervSystemhttps://askabiologist.asu.edu/parts-of-nervous-systemhttps://health.usnews.com/wellness/food/articles/2018-01-03/eating-to-promote-a-healthy-nervous-systemhttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3258094/https://www.livescience.com/22665-nervous-system.htmlhttps://mcb.berkeley.edu/courses/mcb135e/central.htmlhttps://www.sciencedaily.com/terms/motor_neuron.htm