突觸連線

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當我們學習、記憶某些東西，甚至在雜貨店裡走動時，我們是如何實現如此精細的動作和功能的？雖然身體的機制通常不被認為是核心，但它是一臺複雜的機器，有助於許多功能。

含義和概述

所有動物和人類的大腦都包含神經元，它們不斷地相互作用並交換化學訊號。這些細胞類似於長長的線，兩端都有類似手指的延伸部分。手指在一端充當發射器，在另一端充當天線。神經元之間不相互作用。突觸是存在於一個發射器和另一個天線之間的空間。當天線上接收到信使蛋白（神經遞質）時，會發生一系列細胞事件，導致信使蛋白從細胞的另一端傳遞。就像多米諾骨牌效應一樣，這些分子在穿過突觸時從一個天線傳遞到下一個天線。當信使分子被分解或重新吸收時，神經元再次處於靜止狀態並準備迎接下一波。

透過這些手指，數千萬個神經元可以連線在一起，不僅依次連線，而且還可以形成幾乎無限數量的分支網路，表現為突觸連線。

大腦中的突觸連線

雖然現在認為基因控制著腦細胞的物理排列，但細胞之間的突觸連線是可變的和動態的。我們的基因可能預先確定了我們心理家園的佈局，但經驗則增添了門窗，改變和組織了傢俱，並佈置了我們心理家園的內部。然而，這種安排，或者可以稱之為我們的“心理狀態”，並不是一成不變的。

在經歷一生的體驗過程中，突觸連線不斷形成和斷裂，形成了一個龐大而動態的大腦網路。今天的大腦與昨天的大腦不同。因此，我們可以說，在某種程度上，我們的思想在不斷發展，因為大腦是思想的物質基礎。

現代神經科學的前沿是我們對跨大腦收集、儲存和檢索資訊的突觸機制的日益深入的理解。進化心理學關於先天決定論的觀點現在不如透過經驗學習的影響重要。換句話說，我們心理家園中的門窗和傢俱都不是被支撐著開啟的，也沒有用螺栓固定在地板上。為了保持良好的性格和一個適當整合的心理家園，我們必須仔細調節和關注它。

突觸連線的示例

突觸是連線外周神經系統感覺器官（如檢測觸覺或疼痛的器官）與大腦的迴路的一部分。突觸將腦細胞連線到它們在全身的對應物，從這些細胞到肌肉。例如，這就是意圖伸展我們的手臂導致手臂肌肉運動的方式。大腦中的突觸也很重要；例如，它們在記憶形成中至關重要。

功能和事實

主要功能包括：

• 突觸連線將訊號從神經元傳送到樹突。

• 連線兩個詞的突觸連線儲存了一個意義單元。

• 突觸引數決定了首選波長，這些波長通常總是大於最大的平均突觸連線範圍。

• 長期抑鬱，也稱為不相關的 neuronal 活動，會損害突觸連線。

• 關於突觸連線和形態如何形成和模式化的理論研究仍處於起步階段。

• 活動微弱且頻率低的神經末梢將逐漸失去突觸連線並退化。

• 顧名思義，單突觸反射僅依賴於傳入感覺神經元和傳出運動神經元之間的一個突觸連線。

許多突觸具有突觸前成分的軸突和突觸後成分的樹突或胞體。此外，星形膠質細胞與突觸神經元進行通訊，對突觸活動做出反應以控制神經傳遞。突觸粘附分子 (SAM)，它們從每個突觸前和突觸後神經元突出並粘附在它們重疊的地方，穩定突觸（至少是化學突觸）。SAM 還可以幫助建立和維持突觸。

化學和電突觸連線

它包括：

化學突觸 - 在化學突觸中，突觸前神經元中的電事件導致釋放一種稱為神經遞質的物質，該物質與突觸後細胞的質膜中發現的受體結合（透過啟用電壓門控鈣通道）。突觸後神經元可能會被神經遞質興奮或抑制，這取決於它是否觸發電反應或第二信使途徑。根據產生的神經遞質，化學突觸可以分為穀氨酸能（通常是興奮性的）、GABA能（通常是抑制性的）、膽鹼能（例如，脊椎動物神經肌肉接頭）和腎上腺素能（釋放去甲腎上腺素）。由於受體訊號轉導的複雜性，化學突觸可以對突觸後細胞產生複雜的影響。

電突觸 - 電突觸的突觸前和突觸後細胞膜之間連線著一個間隙連線，允許電流透過它們，使突觸前細胞中的電壓差產生突觸後細胞中的電壓差。快速將訊號從一個細胞傳遞到另一個細胞是電突觸的真正好處。閏隙耦合，它涉及用於神經元之間通訊的間接電場，與突觸耦合不同。

當一個神經元的軸突與同一個神經元的樹突突觸時，就會發生自突觸，它可以是化學的或電的。

型別

軸突可以突觸到血流中或稀疏地突觸到周圍的神經組織中，以及到樹突、細胞體、另一個軸突或軸突末梢。充當突觸前和突觸後成分的細胞結構的型別可用於對突觸進行分類。

儘管各種配置都是可能的，但人類神經系統中絕大多數突觸都是傳統的軸突-樹突突觸（軸突與樹突突觸）。軸突-軸突、樹突-樹突、軸突-分泌、體樹突、樹突-體和體-體突觸只是一些例子。簡要介紹其中一些：

軸突-軸突

軸突-軸突突觸是一種特殊的突觸型別，當一個神經元將其軸突末梢投射到另一個神經元的軸突上時形成。與其他更著名的突觸形式（如軸突-樹突突觸和軸突-體突觸）相比，軸突-軸突突觸的發現和描述相對較晚。軸突-軸突突觸無助於在突觸後神經元中引發動作電位。相反，它會影響由於任何透過突觸後神經元軸突傳播的動作電位而釋放神經遞質的可能性。因此，它對於大腦執行某些神經計算的能力似乎至關重要。

軸突-軸突突觸會導致突觸後神經元表現出抑制或興奮效應。軸突-軸突突觸以其對脊髓-體反射弧中運動神經元的抑制效應而聞名，這是一個經典的功能示例。這種現象被稱為突觸前抑制。

樹突-樹突

兩個不同神經元的樹突可以在樹突-樹突突觸處相互作用。這與更典型的軸突-樹突突觸（化學突觸）形成對比，在軸突-樹突突觸中，訊號由軸突發送並由樹突接收。在使用化學突觸觸發突觸時，樹突-樹突和軸突-樹突突觸的功能相似。神經遞質可以響應傳入動作電位而釋放，以幫助訊號到達突觸後細胞。無論哪個樹突可以向該突觸發送訊號，這一事實證明了這些連線是雙向的。一個樹突通常表現出抑制效應，而另一個樹突表現出興奮效應。與軸突-樹突突觸類似，實際的訊號機制使用 Na⁺ 和 Ca²⁺ 泵。

在記憶中的作用

人們普遍認為突觸有助於記憶形成。由於受體的訊號機制（這些受體在突觸間隙中被神經遞質啟用），當兩個神經元同時被啟用時，兩個神經元之間的連線就會增強。人們認為，兩個相互連線的大腦回路的能力會影響記憶儲存的程度。這種突觸強化的過程稱為長時程增強。

突觸前細胞突觸的可塑性可以透過改變神經遞質釋放來調節。可以透過改變其受體的功能和數量來控制突觸後細胞。興奮性突觸中最常研究的可塑性形式是長時程增強（LTP）和長時程抑制（LTD），它們由N-甲基-D-天冬氨酸受體（NMDA）介導，並且依賴於鈣進入突觸後細胞。

結論

神經訊號從一個神經元傳遞到下一個神經元需要突觸。突觸是神經元（專門負責向特定靶細胞傳遞資訊）實現這一目標的方式。突觸處，靶細胞（突觸後細胞）的質膜和傳遞訊號的神經元的質膜彼此靠近。連線這兩個膜並執行訊號傳遞過程的細胞機制的大型集合存在於突觸前和突觸後位置。