核心概念:身體的兩大通信系統—神經系統和內分泌系統受腦調節,它們通過相似的化學過程與遍布身體的各個目標進行交流。


一、你的身體是如何進行內部通信的?

1.神經系統:快速通信系統。由神經細胞組成的擴展網絡將信息以電脈衝或化學能的形式傳遞到身體的各處。這個快速響應網絡會在緊急情況下為你提供快速救援,發出命令要求心臟加速、肌肉收緊,準備行動。

2.內分泌系統:慢速通信系統。這個系統會跟進發出信息,來支持和維持神經系統啟動的反應。為此,包括垂體、甲狀腺、腎上腺和性腺等內分泌腺使用我們稱為激素(hormones)的化學信使。

這兩大內部信息系統不僅僅在應激情境下協同工作,在具有高興奮度的快樂環境中也會一起響應,例如,你在考試中出人意料地得到一個“A”,或者你遇到了一個特別心儀的人。內分泌系統和神經系統在低喚醒狀態下也會協同工作,以確保身體內至關重要的功能運轉良好。身體的首席執行官—腦—管理內分泌系統和神經系統之間的合作。


二、神經系統:大腦的「光纖網絡」

一個典型的神經元可以從上千個其他神經元那裡接受信息,並在幾分之一秒內確定“激發”,把這個信息以每秒約90米的速度傳遞給另外1000個神經元,有時候多達10000個神經元。

1.主要的神經元類型:

  • 感覺神經元(sensory neurons):負責將外界信息(如視覺、聽覺、痛覺)傳遞到大腦。
  • 運動神經元(motor neurons):負責從大腦傳遞指令到肌肉,使我們能夠行動。
  • 聯合神經元(association neuron)或中間神經元(interneurons):位於大腦和脊髓,負責處理信息並協調感覺和運動。

身體如何進行內部通信

2.神經元結構:

  • 細胞體(cell body),是細胞核所在,並由此發出突起(processes)。
  • 樹突(dendrites),是一群由細胞體發出的樹狀突起,每一個神經元可以有數以百計的樹突。樹突可與其他神經元的軸突連接,是神經元的訊息接收站,把傳入的訊息送至神經元的本體。
  • 軸突(axon),是一條單一細長的管狀突起,把細胞體的神經衝動(訊息)傳至末端的突觸(synapse)。有些軸突只有幾毫米長,但有些卻可長至一米以上。大部分的軸突都覆蓋著一層脂肪物質,稱為髓鞘(myelin),再有結締組織包裹在髓鞘之外,這種結構可以加速神經訊息的傳導。

 

身體如何進行內部通信

儘管神經細胞彼此靠近,但是它們實際上並沒有接觸。它們之間有一個微小的間隙,被稱為突觸(synapse)。這個間隙作用相當於一個電絕緣體。這個突觸間隙阻止了電荷直接從軸突跳入下一個細胞的樹突中。相反,它必須將自己從電信號轉化為化學信號才能跨越這個間隙。當電脈衝到達軸突末梢(或末梢分支)時,突觸小體(terminal buttons)中的微小氣泡狀囊泡爆裂,將其中的化學物質釋放到突觸中。這種化學物質就是神經遞質。然後,這些神經遞質嘗試帶著神經信號跨過間隙進入下一個神經元。

這個過程的複雜之處在於:存在數十種不同的神經遞質,它們的結構各不相同;並且每個爆裂的囊泡都會釋放出大約5000個神經遞質分子進入突觸!為了完成神經信息的傳遞,鄰近神經元上必須有一個受體位點,其形狀要與一種神經遞質相符合。當兩者相匹配時,神經遞質就會進入這個受體位點,就像一把鑰匙插入一把鎖。這個鑰匙插入的過程會刺激接收神經元,然後,接收神經元把信息傳遞下去。

找不到匹配受體位點的神經遞質會通過一個叫作再攝取(reuptake)的過程,一些神經遞質會被收回到囊泡中去,其他神經遞質則會被相應的酶所分解,就像化學清潔劑去除衣服或者地毯上的污漬一樣。

身體如何進行內部通信

3.七種神經遞質

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4.神經膠質細胞(neurogilial cells)

神經膠質細胞的數量要比神經元多出十倍以上,為神經元提供結構性支持還幫助神經元在學習期間生成新的突觸。例如,神經膠質細胞會形成髓鞘(myelin sheath),這是一種覆蓋在腦和脊髓的許多軸突外面的脂肪絕緣體。就像電纜上的外殼一樣,神經元上的髓鞘可以為細胞提供絕緣和保護。它也有助於提高脈衝沿著軸突的傳導速度。

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5.神經可塑性:

腦最神奇的能力之一是它能夠根據經驗來調整自己—這個過程被稱為可塑性(plasticity)。當我們學習新事物時,樹突會生長並形成新的突觸,從而與不同的神經元建立新的連接。隨著時間的推移,對神經連接的重複刺激會生成更強大、更密集的神經通路。

由於可塑性的作用,許多從前認為隨年齡增長而衰退的能力(例如,學習新技術和新信息的能力,身體的靈活性和視力)可以通過更頻繁的使用而保持下來,因為頻繁使用會維持和增強相應的神經網路。我們的行為和經歷確實會影響我們的腦的發展。

6.神經系統:

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6.1中樞神經系統(central nervous system,CNS)由腦和脊髓組成,是身體的“指揮中心”。腦負責做出複雜決策,協調身體的功能並啟動我們絕大多數的行為。脊髓發揮支持作用,如同神經電纜將腦和外周的感覺和運動系統連接起來。

6.1.1反射(Reflexes)

脊髓負責簡單、快速的反射——這些反應不需要腦參與。

6.1.2對側通路

連接腦和身體其他部分的大部分感覺和運動通路都是對側通路,也就是說,腦的每一個半球都主要與另一側的身體或環境進行通信。例如,中風發生在腦的左側,但是右手臂癱瘓了。

6.2外周神經系統(peripheral nervous system,PNS)將中樞神經系統和身體的其他部分聯結起來。PNS將傳入信息輸送到腦,告訴腦這個世界的景象、聲音、味道、氣味和紋理。同樣,它將傳出信息輸送到肌肉和腺體,告訴它們要做出什麽反應。

6.2.1PNS的自主神經系統

這個網路攜帶著調節我們內部器官的信號,這些內部器官執行消化、呼吸、心跳和喚醒等工作。自主神經系統的運行是無意識的——不需要我們注意到它。當我們睡覺的時候,自主神經系統也在工作。甚至在麻醉期間,自主神經活動仍然在維持著我們身體最基本的生命功能。

6.2.1.1交感神經系統(sympathetic division)就會喚起心臟、肺和其他器官。交感神經系統常常被稱為“戰或逃”系統,它所攜帶的信息能幫助我們對威脅信號做出快速反應(攻擊或逃跑)。

6.2.1.2副交感神經系統(parasympathetic division)則剛好相反:它類似於神經系統的剎車裝置,在情緒激動之後讓身體恢復平靜和鎮定的狀態。

6.2.2PNS的軀體神經系統

它的感覺部分將感覺器官和腦連接起來,它的運動部分連接CNS和進行隨意運動的骨骼肌。

 


三、內分泌系統:身體的「化學郵局」

與神經系統相比,內分泌系統的反應速度較慢,但它的影響更持久。它透過釋放激素(hormones)來調節生理功能,包括生長、代謝、情緒和性行為。

1.內分泌系統在危機中如何反應

在正常(未喚起)情況下,內分泌系統和副交感神經系統並行工作以維持我們的基本生理過程。但是在危機情況下,它會轉而去支持交感神經系統。當你遇到應激事件或緊急事件(例如,一輛飛馳的汽車向你駛來)時,腎上腺素就會分泌到血液中,讓身體做出“戰或逃”的反應。通過這種方式,內分泌系統完成了你的交感神經系統的啟動工作—保持心跳和肌肉緊張,準備行動。這個系統在緊急狀況下非常有用,但是如果緊急狀況持續時間過長,它可能就會出錯。例如,工作壓力大或人際關係緊張的人的血液中的應激激素水平可能會長期升高,使他們一直處於喚起狀態。這種長時間的喚起可能會讓人的身心付出很高的代價。

2.誰控制著內分泌系統

在人的腦的底部,有一個叫作垂體的“主腺”,控制著所有的內分泌反應。它通過血液向遍布全身的其他內分泌腺發送激素信號。但是垂體本身實際上只是個中層管理者。它會接收來自腦的命令,特別是它自己所在的小區域(下丘腦)的命令。

PNS和內分泌系統提供了並行的通信方式,它們之間的協調是通過與大腦的連接完成的。最終,由腦決定哪些信息將通過這兩個網絡發送出去。

3.內分泌腺體:

內分泌腺

激素的調節功能

垂體前葉

調節卵巢和睾丸、母乳分泌、應激下的反應

垂體後葉

保排體內的水分、母乳分泌、子宮收縮

甲狀腺

新陳代謝、身體生長和發育

甲狀旁腺

體內的鈣含量

胰腺

萄糖(糖)代謝、

腎上腺

 “戰或逃”反應、新陳代謝、性慾(特別是在女性)

卵巢

女性性徵的發育、產生卵子

睾丸

男性性徵的發育、產生精子、性慾(男性)


結語:大腦,決定你是誰

你的行為、情緒和健康,無時無刻不受到神經系統和內分泌系統的影響。它們負責調節你的思想、感受和行動,確保你在這個世界上生存並適應環境。

透過了解這些系統的運作,你可以更好地管理壓力、提升認知能力,甚至增強情緒控制。下一次,當你喝下一杯咖啡、感到心跳加速時,不妨想一想,這其實是你的大腦和身體正在進行一場精彩的內部對話!

身體如何進行內部通信

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