碰到烫的东西，你的手已经在动了，而“这很烫”这个念头还没想完。那不是你反应快。那是你的神经系统没等你就把决定做了——大约在百分之一秒内，通过那些用微小的电与化学爆发彼此说话的细胞。我们一块一块把整幅图搭起来。
神经系统的图在你眼里变成一团箭头？
一次咨询谈话能让我们找到推理断掉的那个确切位置——没有压力，没有承诺。
什么是神经调节与协调？
神经调节与协调是指神经系统察觉一个变化（一个刺激）、处理它的含义，并产生正确的反应——快到足以起作用。
每一个这样的反应都遵循同一个三拍节奏，一旦你看见它，这个专题里的每张图就都能读懂了：
- 察觉——感受器注意到一个变化（热、压力、光、声、某种化学物质）。
- 处理——脑或脊髓判断这个变化意味着什么。
- 反应——肌肉或腺体（效应器）执行命令。
神经信号传递是快的、精确的，而且是短暂的。它在几毫秒内抵达某一块确切的肌肉，然后停止。正是这种组合让你站着、呼吸着、远离危险——也正是它在你周围的世界不断变化时，把你的身体维持在稳态，也就是一种稳定的内环境。
神经元：负责说话的那种细胞
神经元是神经系统的结构与功能单位——其余一切都由这一种细胞搭成。它长成这个样子只有一个理由：在一端接收信号，并把它完好无损地送到很远的地方。
| 部位 | 做什么 |
|---|---|
| 树突 | 接收信号，并把它们送向细胞体。 |
| 细胞体（胞体） | 容纳细胞核；把信号累加起来的代谢中心。 |
| 轴丘 | 触发区——冲动真正开始的地方。 |
| 轴突 | 把冲动带离细胞体。 |
| 髓鞘 | 富含脂质的绝缘层，保护轴突并加快传导。 |
| 郎飞结 | 髓鞘上的缺口——冲动在它们之间跳跃。 |
| 轴突末梢 | 形成突触并释放神经递质。 |
用同一种方法读每一张神经元图
找到毛茸茸的那端和长长的那端。毛茸茸＝树突＝入。长＝轴突＝出。信号总是沿树突→细胞体→轴突→末梢走。一旦把这个方向钉牢，任何图都骗不了你。神经元的三种类型
- 感觉（传入）神经元——把冲动从感受器带到中枢神经系统。传入＝到来。
- 运动（传出）神经元——把冲动从中枢神经系统带到肌肉和腺体。传出＝离开。
- 中间神经元——位于中枢神经系统之内，把感觉连到运动。
Afferent（传入）＝ Arriving，“到达”中枢神经系统。Efferent（传出）＝ Exiting，“离开”中枢神经系统。记住这两个英文字母，这个专题里一半的考题就不再绕人了。
神经冲动怎样传导
神经冲动不是在导线里流动的电流。它是一个电化学波——由离子进出造成的、在神经元膜上移动的电荷变化。
- 静息时，神经元内部相对于外部是负的。一个钠钾泵（Na⁺/K⁺）不停工作以维持这个差值。神经元是充好电在等着——像一部一直保持在 100% 的手机。
- 足够强的刺激打开钠通道。Na⁺ 涌进来，内部翻转为正的。这就是那个尖峰。
- 钾通道打开，K⁺ 移出去，内部又回到负的。
- 钠钾泵恢复原来的静息电位，准备迎接下一个信号。
- 尖峰后方那一小段短时间内无法使用——这就是不应期。波不能往后走，所以它稳稳地向前推进。
在有髓轴突里，冲动不能穿过绝缘层漏出去，于是它从一个郎飞结跳到下一个，而不必一毫米一毫米地爬过去。拉丁语的saltare就是“跳”。这正是有髓纤维比无髓纤维快得惊人的原因。
全或无定律：一个神经元要么发出一个完整的冲动，要么根本不发。没有半个冲动。掐得更狠不会产生更大的信号——它产生更多信号、更频繁地发出，并沿更多神经元传递。你的大脑就是这样把“多少”编码进去的。
突触：一个神经元把接力棒交给下一个的地方
突触是两个神经元之间，或一个神经元与一个效应器（肌肉或腺体）之间的功能连接。两个细胞并不相接——它们之间有一道极小的缝隙，叫突触间隙，而信号是以化学物质的形式越过它的。
- 冲动抵达轴突末梢。
- 电压门控 Ca²⁺ 通道打开，钙大量涌入。
- 突触囊泡与膜融合，通过胞吐把神经递质倾倒进间隙。
- 神经递质飘过缝隙。
- 它扣在突触后膜的受体上。
- 若被触发的受体足够多，下一个神经元里就开始一个新的冲动。
这套化学解释了关于突触最常考的那个事实：传递是单向的。囊泡只存在于突触前一侧，受体只在突触后一侧。信号不能倒着走，原因和信箱口只朝一个方向工作完全一样。
| 神经递质 | 参与什么 |
|---|---|
| 乙酰胆碱（ACh） | 肌肉收缩、记忆、学习。 |
| 多巴胺 | 运动、奖赏、动机。 |
| 血清素 | 情绪、睡眠、食欲。 |
| GABA | 主要的抑制性信号——让活动平静下来。 |
反射活动与反射弧
反射是对刺激的快速、自动、不随意的反应。它走的通路就是反射弧——而聪明之处恰在于它省掉了什么。
注意少了什么：大脑。脊髓自己把决定做完，所以在你有意识地感到任何东西之前，手已经在动了。你的大脑过一瞬才被告知——它是被抄送了消息，而不是被请求批准。
反射的三种类型
- 脊髓反射——经由脊髓（膝跳反射、把手缩回）。
- 脑反射——经由脑（眨眼、强光下瞳孔收缩）。
- 条件反射——通过经验学来（闻到食物就流口水）——巴甫洛夫的经典例子。
常见错误
- “是大脑决定把手缩回的。” 不是——是脊髓。如果先问大脑，这个反射就太慢，保护不了你。
- “反射和本能是一回事。” 反射是固定的、接好线的通路。条件反射是学来的——所以也可以被学掉。
- “信号在突触上可以朝两个方向走。” 绝不可以。囊泡在一侧，受体在另一侧，所以化学本身就不允许。
- “刺激越强，冲动就越强。” 全或无：单个冲动的大小从不改变。强度是由频率编码的，不是由幅度。
中枢神经系统（CNS）
中枢神经系统是控制与处理的中心：脑＋脊髓。其余一切都是线路。
| 脑区 | 负责什么 |
|---|---|
| 大脑 | 思考、记忆、学习、推理、随意运动、感觉。 |
| 小脑 | 协调随意运动；平衡与姿势。 |
| 丘脑 | 通往大脑的感觉信号的中继站（嗅觉不经过它）。 |
| 下丘脑 | 体温、饥饿、口渴、睡眠、情绪——稳态的管理者。 |
| 脑桥 | 帮助调节呼吸；连接脑的各部分。 |
| 延髓 | 心跳、呼吸、血压、吞咽——你从未选择过的那些要命的事。 |
大脑与小脑——人人都会搞混的那一对
Cerebrum（大脑）＝ brains，思考。Cerebellum（小脑）＝ balance，平衡。决定站起来：大脑。站起来而不摔倒：小脑。脊髓走在起保护作用的脊柱里面。它既是一条高速公路——把信号送上去给脑、再从脑送下来——又是一个自己能做决定的角色，充当反射中枢。信号经背根进入（感觉），经腹根离开（运动）。
脑约占你体重的 2%，却用掉大约你氧气和能量的 20%。思考确实很贵。而延髓是“生命中枢”——那里受损是致命的，因为它管着那些你从未选择要做的事。
周围神经系统（PNS）
周围神经系统是脑和脊髓以外的一切——把中枢神经系统连到你其余部分的布线。它由12 对脑神经（服务头颈）和31 对脊神经（服务躯干与四肢）构成。
- 躯体神经系统——随意的那一支：走路、写字、挥手。
- 自主神经系统——不随意的那一支：心跳、消化、瞳孔大小。
| 交感 | 副交感 | |
|---|---|---|
| 何时 | 紧张、紧急 | 休息、放松 |
| 心率 | 升高 | 降低 |
| 瞳孔 | 放大 | 缩小 |
| 消化 | 被抑制 | 被促进 |
| 别名 | 战斗或逃跑 | 休息与消化 |
这两支以拮抗的方式工作——故意往相反方向拉。一个加速，一个刹车，二者之间的拔河正是让你身体保持稳定的东西。那个平衡就是正在运作的稳态。
感受器：外面的世界怎样进来
感受器是专门化的神经末梢或细胞，它们察觉环境中的变化并把它们转换成神经冲动——这个转换叫换能。
这是学生会跳过的一步，而它很重要：你的大脑从来没有见过光，也没有听过声音。它收到的始终只是冲动。每一个感受器都是一位译者，把某一种能量变成神经系统所说的那唯一一种语言。
| 感受器 | 察觉 | 存在于 |
|---|---|---|
| 机械感受器 | 触、压、振动、牵张 | 皮肤、肌肉、关节、耳 |
| 温度感受器 | 温度 | 皮肤 |
| 痛感受器 | 疼痛 | 皮肤、内脏 |
| 化学感受器 | 化学物质（pH、O₂、CO₂、味、嗅） | 血管、舌、鼻 |
| 光感受器 | 光 | 视网膜（视杆与视锥） |
人的皮肤里大约有17 种不同的感受器。其中痛觉感受器分布最广——这也说明了进化认为什么最紧要。
神经调节与激素调节
你的身体有两套协调系统，而它们是为相反的工作造出来的。
| 神经调节 | 激素调节 | |
|---|---|---|
| 信号 | 电化学冲动 | 化学激素 |
| 路线 | 沿神经元，点对点 | 经血液，送到各处 |
| 速度 | 毫秒 | 数秒到数小时 |
| 持续 | 短暂 | 持久 |
| 例子 | 反射、肌肉收缩 | 生长、代谢 |
让这件事记牢的比喻
神经系统是一次电话——即时，而且打给某一个人。内分泌系统是一次全片区投递的广告单——更慢，送到整个街区，还会在台面上躺好几天。你的身体两者都需要。小测：检验你的理解
0 / 51.脑的哪一部分让你保持平衡并协调随意运动？
2.为什么神经冲动只能朝一个方向越过突触？
3.如果脊神经的背根被切断，反射会怎样？
4.一个神经元要么完整地发放，要么根本不发。这叫什么？
5.是哪些感受器让你读到这句话？
练习题
一个人碰到尖利的针，立刻把手缩回。按顺序说出反射弧的各个部分，并指出这是哪一类反射。
提示：从刺激被察觉的地方开始，到动作发生的地方结束。
显示答案
感受器（在皮肤里）→ 感觉（传入）神经元 → 脊髓（中间神经元）→ 运动（传出）神经元 → 效应器（肌肉）。这是一个脊髓反射，而且是不随意的。它的价值在于速度：绕开大脑，去掉了否则会造成受伤的那段延迟。解释为什么有髓神经元传导冲动比无髓神经元更快。
提示：郎飞结让冲动能做什么？
显示答案
髓鞘把轴突绝缘起来，所以冲动不能使它下面的膜去极化。于是它从一个郎飞结跳到下一个——跳跃式传导——而不是走过轴突上的每一点。停靠更少，路程就更快。一声巨响让你吓了一跳。自主神经系统的哪一部分接手？并说出它造成的三个效应。
提示：战斗或逃跑。
显示答案
交感部分。它提高心率，加快呼吸频率并升高血压，放大瞳孔，抑制消化——为身体的行动做准备。威胁过去后，副交感部分会把这一切逆转回来。一位学生说：“刺激越强，产生的神经冲动越大。”请纠正他。
提示：全或无。
显示答案
不对。按照全或无定律，单个冲动的大小永远一样。更强的刺激提高冲动的频率，并动员更多神经元——强度就是这样被编码的。就速度、路线和持续时间，比较神经调节与激素调节。各举一个例子。
提示：电话对比全片区投递的广告单。
显示答案
神经：电化学的，沿神经元点对点传导，以毫秒起作用，短暂——例如一个反射。激素：化学的，经血液广泛传送，在数秒到数小时内起作用，持久——例如生长。神经调节快而专一；激素调节慢而广布。
把这些都拼起来
- 神经元是结构与功能单位——树突进，轴突出。
- 冲动是电化学的：静息 −70 mV，去极化，复极化，复位。
- 髓鞘意味着跳跃式传导，而跳跃式传导意味着速度。
- 突触是化学的，因此严格单向。
- 反射弧跳过大脑——这恰恰是它快的原因。
- 中枢神经系统＝脑＋脊髓。周围神经系统＝12 对脑神经＋31 对脊神经。
- 交感与副交感彼此对拉，以维持稳态。
- 感受器把世界换能成大脑唯一听得懂的语言。
还在跟神经系统缠斗吗？
这个专题奖励画它，而不是背它。在一对一的课上，导师会和你的孩子一起把每张图搭起来——神经元、突触、反射弧——直到那条通路成为他能从一张白纸重新画出来的东西。
查看价格并报名常见问题
什么是神经调节与协调？
神经调节与协调是指神经系统察觉环境中的一个变化（刺激）、处理它的含义，并产生正确的反应。它分三步运作：感受器察觉变化，脑或脊髓整合信息，而像肌肉或腺体这样的效应器执行反应。神经信号传递是快的、精确的、短暂的，而这正是让身体维持稳态的原因。
神经元的主要部分有哪些，各做什么？
树突接收信号并把它们送向细胞体。细胞体（胞体）含有细胞核，充当代谢中心。轴丘是冲动被触发的地方。轴突把冲动带离细胞体。髓鞘给轴突绝缘并加快传导。郎飞结是髓鞘上的缺口，冲动在那里跳跃。轴突末梢形成突触并释放神经递质。
为什么神经冲动越过突触只能朝一个方向？
因为突触上的传递是化学的，不是电的。装着神经递质的突触囊泡只存在于突触前的轴突末梢，而对应的受体只存在于突触后膜。所以信号只能从突触前神经元走向突触后神经元——绝不会倒回去。
什么是反射弧，它为什么这么快？
反射弧是一个反射所走的通路：感受器 → 感觉（传入）神经元 → 脊髓（常经由中间神经元）→ 运动（传出）神经元 → 效应器。它快，是因为绕开了大脑——脊髓就地做出决定。大脑是事后被告知的，这就是为什么你是在有意识感到疼之前就把手缩回。
中枢神经系统和周围神经系统有什么区别？
中枢神经系统是脑和脊髓——控制与处理的中心。周围神经系统是它之外的一切：12 对脑神经和 31 对脊神经。周围神经系统又分为躯体神经系统（像走路这样的随意动作）和自主神经系统（像心跳和消化这样的不随意活动）。
交感和副交感有什么区别？
两者都是自主神经系统的分支，并以拮抗方式工作。交感分支在紧张时活跃——它提高心率、呼吸和血压，放大瞳孔，并抑制消化（战斗或逃跑）。副交感分支在休息时活跃——它降低心率和呼吸，缩小瞳孔，并促进消化（休息与消化）。两者合起来维持稳态。
什么是全或无定律？
全或无定律是说：一个神经元要么发出一个完整的神经冲动，要么根本不发——不存在部分冲动。更强的刺激不会造出更大的冲动；它提高冲动的频率，并动员更多神经元。神经系统就是这样对强度编码的。
为什么有髓神经元的传导更快？
髓鞘给轴突绝缘，所以它下面的膜无法去极化。于是冲动从一个郎飞结跳到下一个，而不必走过轴突上的每一点。这种跳跃叫跳跃式传导，它使有髓纤维比无髓纤维快得惊人。