“The nervous system is unique in the vast complexity of thought processes and control actions that it can perform. Each minute it receives literally millions of bits of information from the different sensory nerves and sensory organs and then integrates all these to determine responses to be made by the body.” --- Textbook of Medical Physiology（14th edition）by Guyton

有人说，神经系统是人体的“指挥部”，不能瞎指挥啊，一定要“审时度势”才能做出正确决定。

神经系统功能活动的基本“套路”（如下图）：

感受机体内、外的信号输入（Input，Afferent neuron，包括躯体（somatic）、特异（special）及内脏（visceral）感觉等），经脑与脊髓（神经系统）整合分析（Interneuron）后，产生信号输出（Output，Efferent neuron，包括躯体运动及自主神经调节内脏活动）。

（引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield）

完成神经系统功能的基本单位 --- 神经元（neuron，神经细胞）

别的细胞，就叫细胞；神经细胞，又叫神经元。

康熙字典对“元”字注释：“天地之大德，所以生生者也。元字从二从人，仁字从人从二。在天爲元，在人爲仁，在人身則爲體之長。”

虽不完全懂，但觉超“哇塞”！

神经元形态，大体可分为双极（bipolar）、假单极（pseudo-unipolar）和多极（multipolar）（下图）。

Structurales of neurons（引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield）

虽结构上略有差别，但依据 “信息流向”，各类神经元的“极性”特点一致，与整个神经系统“套路”一致，均为“信号输入 – 信号分析 – 信号输出”。

“结构决定功能”

神经元的基本结构（如下图）配合其功能：

（引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield）

1. 信号输入：

神经元接受信号输入的主要部位：树突（dendrite，为主）和/或胞体（soma/cell body）。

输入信号的形式以电、化学分子（神经递质）为主，经电/化学突触（synapse）输入。

但神经元只能处理电信号。

所以，任何输入形式的信息都要在神经元上转化为电信号。经典化学突触的“电（突触前）-化学（突触间隙）-电（突触后）”信号传递方式就是体现。

2. 信号分析：

电信号在神经元树突及胞体上存在形式为局部电位。

局部电位（相当于模拟信号），在神经元胞膜上电紧张式扩布。即膜电位随着扩布距离增大（膜电阻消耗膜电压）而呈现连续减小。

单个神经元对电信号的分析处理，主要体现为局部电位的时间/空间总和（summation，下图）。

Temporal and spatial summation (a) 神经元接受兴奋性（A和B）及抑制性突触输入（C）。(b) 时间总和：兴奋性突触（A）的多个输入时间间隔缩短，局部电位叠加，达到阈值，引发动作电位。(c) 空间总和：兴奋性突触（A和B）输入同时发生，局部电位叠加，达到阈值，引发动作电位。而兴奋性突触（A）及抑制性突触（C）输入同时发生，局部电位抵消（引用自Principles of Human Physiology（Sixth edition）by Cindy L. Stanfield）

3. 信号输出：

电信号在神经元分析处理后，要经轴突（axon）传递出去。

为保证信息的传递效率及可靠度，神经元分析处理的电信号（局部电位）诱发轴突起始段轴丘（axon hillock）产生动作电位（action potential，相当于数字信号）。

*轴丘膜上，具有高密度介导动作电位去极化的离子通道（多为Na+通道），即该处细胞膜兴奋性最高。因而，轴丘成为神经元动作电位产生的初始部位。

**局部电位相当于模拟信号，呈现连续变化；动作电位相当于数字信号，呈现“全或无（0或1）”变化。

动作电位沿轴突，高效（不衰减）传递至轴突末梢（axon terminals），后经突触传递给其他细胞。

题1，A型题。答案：C。

题2，A型题。答案：C。

这两道题，太让人感动了（题目简单不说，懒到连选项顺序都不改一下）。祝愿考研诸位，都遇到这样的题！

总体体会，信息在神经系统（多个神经元）传递时经历：

上位神经元：（树突/胞体）局部电位--- 轴丘 ---（轴突）动作电位 --- 电/化学突触 --- 下位神经元：（树突/胞体）局部电位--- 轴丘 ---（轴突）动作电位。

局部电位：相当于模拟信号，连续变化，信息量大，可发生整合（时间/空间总和）分析，传递时有衰减；

动作电位：相当于数字信号，“全或无”（非连续）变化，信息量较模拟信号少，不可整合（存在不应期），传递时无衰减。

上位神经元树突/胞体的局部电位引发上位神经元轴突的动作电位时，信息量必有“损失”；而上位神经元轴突的动作电位通过电/化学突触，引发下位神经元树突/胞体的局部电位时，无法“恢复”上位神经元树突/胞体局部电位的信息量。

可以理解为：神经系统对信息处理时，存在“提炼”的过程，只保留那些转化为动作电位（可忠实传递）的信息。

大千世界，人体在接受信息的时候，因感受器（感觉器官）的局限，会“损失”部分信息；而信息在神经系统传递、处理时，因局部电位与动作电位间的转化，又会“损失”部分信息。

即便有信息损失，人类依然存于世上，说明：“我们已经得到了足够的、能保障我们生存的关键信息”。

神经元与神经系统，微观与宏观，共享着相同信息流规律，正所谓“一花一世界，一叶一菩提”！

来源：生来有理

作者：黔宁王Meta-Eater