液压脑中的脉冲传播和信号转导

（欧宝娱乐地址医学Xpress） - 当笛卡尔转向神经系统时，他推出了神经必须转换液压动力以控制肌肉组织。在循环系统中，通过主动脉相对缓慢地推动血液，可能每秒约0.3米。然而，叠加在该流动上是动脉脉冲波，其通过血管的血液和壁的血液和壁传播得多。对于柔顺和健康的船只，速度可能在每秒10米左右，而对于更加硬化的动脉，可能是15或更高。现代电生理主义者已经用来替换了液压模型，因为神经真的只传递信息电气信息。然而，当看看腿部的电源时，仍然很难忽略主要股动脉，直径几乎一英寸的一英寸，看起来相当微薄的“信息供应”坐骨神经，其实际上可能更像四分之三英寸。来自各种学科的思想的交汇处最近导致了神经系统的机械侧的关键重新出现。到那一点，两个德国科学家刚刚在期刊上发表了一篇论文，医学假说，他们认为脉冲波是神经传导的主要事件，而电性表现只是一种附带现象。

我们最近讨论了一个越来越流行的观点行动潜力实际上可能是什么孤立波在轴突的细胞膜上传播作为相变能量损失最小。让生物学家相信这些微妙的生物能够在神经元内部混乱多变的环境中生存，一直是一个挑战。然而，很难反驳这样一个事实，即任何一种基于离子快速流入的电化学脉冲都会伴随着一个显著的压力脉冲。德国研究人员支持的观点是，当压力脉冲在神经的粘弹性介质中自然衰减时，它们在有髓鞘的轴突节之间或在无髓鞘的轴突节中通过离子输入来更新轴突。

如果你曾经心不在焉地抓起一根带电的电线，甚至用力蹭到一根，这种感觉是令人难忘的。当你撞击你的笑骨，或者更准确地说是尺骨神经(你身体中最大的未受保护的神经)时，所产生的震感和衰减感觉几乎和真正的电击一样。同样，对大多数足球运动员来说，在头部受到重击后，所谓的“毒刺”会顺着四肢延伸，并能给人相当大的冲击。不幸的是，这些(尽管非常简单)宏观的直觉在扩展到微观领域时就不那么管用了。诚然，当我们仔细研究假定为神经传导基础的电化学机制时，要把机械机制和电机制分开就变得更加困难了。然而，正如作者们观察到的，在某一时刻，一个细心的生理学一定要问自己"为什么这么多离子通道都是机械敏感的"

膜片钳记录技术的一个意想不到的发现是，局部张力引起的膜扩张导致跨膜离子流量的显著增加。在膜中引起短延伸的脉冲波可以直接诱导电压通道和配体门控通道的开启和关闭。在这种情况下，认为这些通道中的孔是与较大的膜事件隔离的刚性管的观点是难以支持的。据作者说，很可能是普通的机械感受器装置，比如皮肤上的压力或振动敏感的Vater-Pacinian小体，在没有任何经典的中间电子转换的情况下，传递信号来启动高速的多突触肌肉反射电路。

机械脉冲在神经纤维中的准确传导速度仍不清楚。据估计，在生理条件下，由于黏度的影响，轴浆未放大的压力脉冲会衰减约1毫米，这取决于轴突壁的膨胀。与绝对刚性墙的理论情况相比，髓鞘典型的髓鞘可能是足够刚性的，以支持脉冲速度高达估计最大值的五分之一。与之相比时，这种速度不会破旧一些粗略估计来自以前的作者，将最大脉冲速度放在每秒1500米向上的可靠膜下。突然间，比生命的眨眼响应更快，或者踩着踩踏碎片的嫩足的速度，变得更加可理解。

目前的理论是不完整的，需要根据实际生物学的具体情况加以调整。在不同的动物和它们大脑的不同区域，神经元的传导有不同的名称。例如，在小脑中，无髓鞘的平行纤维以极高的密度堆积在一个规则的晶体晶格中，其原因至今仍无法从生理学上解释。就像我们目前还不能很好地解释信号是如何在看似随机的Ranvier节点在范围和影响上重叠的神经束中被适当地隔离一样，很难想象平行纤维能够在这种几何结构中保持它们的电化学，甚至机械的自主性。

当涉及解释整个大脑中发现的一些独特的突触专用时，压力波理论挥动了相当大的预测力。当仅考虑从电化学的角度来看，巨大的结构突触投资，如在神经肌肉结（NMJ）中发现的那些，几乎不能想象通过局部和弱，电流或场效应驱动。一个人可能需要看起来不仅仅是在嘲讽筒的表面上的两个维度设置的简单重新创建的chaldni模式，要使富有振动的球员进行富有想象力的飞跃，有多个振动的球员，在那里可以很容易地实现更极端的模式设置为可重复的复杂结构提供作者。特别地，对于NMJ，已经使情况下，在端板上，乙酰胆碱对深沟裂缝的相对巨大的流出，以及通过横向小管系统的激发的传播，是连续机械放大器的所有组分。

进化中的生物很容易就能拼凑出各种各样的敏感的听力设备当我们看到自然显然一直在神经元内部独自做这种事情时，这就变得更加可以解释了。在这种情况下，通过液体通道的放大和传导，在大得多的热噪声背景下几乎没有明显的振动，这不是进化上的偶然，而是神经系统的面包和黄油，也许是一般生活的许多方面。

---

---

©2013医疗欧宝娱乐地址Xpress