[科普中国]-神经脉冲

神经脉冲(Nerve impulses)是神经细胞突触电化学传导，作用是让我们在受了外界刺激后能作出反应。

概述当我们受到刺激时，受体会发送神经脉冲，神经脉冲会经由神经元传到去脊髓之后去到大脑，经过大脑分析后会发送一些神经脉冲到我们的肌肉让我们能作出反应。

不过外界的刺激有很多种，例如你二郎腿时，用力在上面的腿的膝盖下面的位置打下去，你的腿会自动弹起，这便是反射行为的一种，叫做膝跳反射，这时神经脉冲只会经过脊髓然后立即传到腿的肌肉，并不会经过大脑，所以你是不能控制你的腿弹不弹起的。

当神经脉冲由一个神经元传到另外一个神经元时，会经过一处叫突触的地方。突触就像是两个接触点之间的一道缝，当神经脉冲来到这道缝时，会变成一些化学物质，然后扩散过去，这样就能确保神经脉冲能以单一方向前进。1

神经元内的信息传递静息电位现象静息电位是神经元未受到刺激时，存在于细胞膜两侧的电位差。静息电位的产生和以下两个因素有关：（1）细胞膜内外的离子存在不对等分布； （2）细胞膜对各种离子的通透性不同。

例如，正常情况下细胞内液的K+和某种离子A-浓度比细胞外液高，而细胞外液的Na+和Cl-浓度则比内液高，这样就存在着扩散的趋势。然而在安静情况下，细胞膜对A-无通透性，对K+的通透性比Na+大20-100倍左右，因此大量钾离子顺浓度梯度扩散到膜外，而A-则留在膜内，这样细胞外的正电荷增多，形成了细胞膜内负外正的状态，这样的电位差同时又吸引钾离子内移，直到静电力与渗透压力平衡，这时的电位差叫做静息电位。1

动作电位现象大量实验资料表面，神经元在接受刺激时，受刺激部位会出现一次快速而可逆的可扩布性电位变化，称为动作电位。

动作电位的产生是细胞兴奋或产生神经冲动的标志，如果将该过程的电位变化记录下来，则呈现一次尖锐的脉冲样电位波动，因此习惯上将动作电位称为神经脉冲。

动作电位的产生主要是Na+通道大量被激活，Na+的通透性增加，所以其顺着电位差与浓度差方向快速进入细胞内，使膜内变为正电位，由于刺激时间很短，Na+通道很快失活，K+通道同时通透性增大，细胞又恢复到静息电位状态。如河豚毒素可以特异性地阻断Na+通道，导致动作电位无法产生，从而出现了神经麻痹现象。1

神经元间的信息传递一个神经元无法完成信息的传递，因此神经系统中处理信息的最基本单位是神经环路，这就涉及了信息在不同神经元间的传递，传递的主要方式是突触传递，突触传递主要是以化学物质为介导的，这种化学物质称为神经递质，但也有电突触的存在1

突触的结构神经元之间相互连接的部分称为突触，一个神经元的轴突末端膨大呈扁球形，称为突触小体，其附近的膜叫做突触前膜，连接着的另一个神经元膜叫做突触后膜，后膜上有大量的受体，可以与神经递质相结合，突触小体内含较多线粒体和囊泡，称为突触囊泡，神经递质便储存在其中。1

突触传递的过程当动作电位传递到神经末梢的突触前膜时，突触囊泡收到该信号并释放出神经递质，经过扩散到达突触后膜并与受体结合，引起某些离子通道通透性改变，离子跨膜流动，产生动作电位，由此便完成了信息在不同神经元中的传递。1

动作电位概述**动作电位(英文:action potential)，**指的是静止膜电位状态的细胞膜受到适当刺激而产生的，短暂而有特殊波形的，跨膜电位搏动。细胞产生动作电位的能力被称为兴奋性，有这种能力的细胞如神经细胞和肌细胞。动作电位是实现神经传导和肌肉收缩的生理基础。

一个初始刺激，只要达到了阈电位(英文:threshold potential)（不论超过了多少，也就是全有全无律，就能引起一系列离子通道的开放和关闭，而形成离子的流动，改变跨膜电位。而这个跨膜电位的改变尤能引起临近位置上细胞膜电位的改变，这就使得兴奋能沿着一定的路径传导下去。2

动作电位过程首先细胞膜处于静止膜电位，大概在－50到－70mV。动作电位可分为四个相位：

**极化(英文:polarization)：**细胞膜由静止膜电位到达阈电位，刺激可以使细胞膜电位改变，开启电闸型钠离子通道，使钠离子大量进入细胞。

去极化(英文:depolarization)：膜电位陡峭上升至正值水平，钠离子大量进入细胞。这个峰电位中去极化部分被称为“升支”，而正的电位值则被称为“超射”。

再极化(英文:repolarization)：朝静息电位方向的下降过程。

**过极化(英文:hyperpolarization)：**再极化在下降过程中，电位会短时间下降到低于静息电位水平，然后再上升达到静息电位，这种静息电位的增大（绝对值）被称为超极化（而下降部分被称为负后电位，上升部分则是正后电位）。

极化好比是直流电电位，去极化指明上升突波，再极化指明对称的下降突波，过极化指明一定超过了极化电位。这段就是明显电感性质零件；不超过极化电位唯一是电容性质零件。动作电位持续约1-2 ms（神经元），但也可达几百毫秒（心脏）。

动作电位后是不应期，这又分为0.5 ms的绝对不应期和3.5 ms的相对不应期。前者无论刺激多频繁多强都不能引起动作电位，而后者则要更强的刺激（阈电位提高了）才能引起动作电位。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学