神经元

人體是由成兆的細胞所構成。神經系統的細胞，又名神經元的特化細胞，係以電化學的方式傳遞訊息。人腦中大約有十億的神經元。想要更加瞭解神經元如何傳遞訊息，請參考 動作電位。 神經元 (神經細胞) 有許多不同的形狀和尺寸。最小的神經元其細胞本體寬僅具有4 微米（micron)而最大的神經元可高達100 微米寬。 [記得嗎？1微米（micron）等於1000釐米（millimeter)!!]。 神經元和身體其他細胞的相似處有： 神經元被細胞膜包著。 神經元有一個含基因的細胞核。 神經元含有細胞質，粒線體及其他的 「胞器」。 神經元可完成基本的細胞反應，如蛋白質的合成和能量製造。 無論如何，神經元和其他細胞不同於： 神經元有特化的突起構造，稱作樹突和軸突。樹突將訊息帶入細胞本體而軸突將訊息自細胞本體傳出。 神經元經由電化學的反應，得與以其他細胞的互相聯絡。 神經元含有一些特殊的結構（如：突觸）和化學物質（如：神經傳導物質）。

 

神經元 神經元分類的方法是依據源自神經元細胞本體(soma)的突起數目。
	雙極神經元的細胞本體展延出兩個突起（如，視網膜細胞，嗅覺上皮細胞）。
	假單極細胞（如：背根神經節細胞）。事實上，這種細胞有兩個軸突，而不是一個樹突一個軸突。一個軸突向脊椎中心延伸， 其他的軸突則向肌肉或皮膚延伸。
	多極神經元有許多源於細胞本體的突起。其中只有一個是軸突（如：脊髓運動神經元，錐形神經元，浦金埃細胞）。
Neurons can also be classified by the direction that they send information. Sensory (or afferent) neurons: send information from sensory receptors (e.g., in skin, eyes, nose, tongue, ears) TOWARD the central nervous system. Motor (or efferent) neurons: send information AWAY from the central nervous system to muscles or glands. Interneurons: send information between sensory neurons and motor neurons. Most interneurons are located in the central nervous system. 你想看神經元真實的樣子嗎? 試試 「細胞元美術館」。 聽聽看！ 神經元 Neuron 軸突 Axon 樹突 Dendrite 尼斯爾體 Nissl 粒線體 Mitochondria 內質網 Endoplasmic reticulum

 

 

軸突和樹突的不同之處：
軸突	樹突
把訊息傳出細胞 本體 平滑的表面 通常每一個細胞只有一個軸突   沒有核醣體   有髓鞘質 在細胞本體遠處分支	把訊息傳入細胞本體 粗糙的表面 (樹突小刺)   通常一個細胞有很多樹突   有核醣體   沒有髓鞘質作為絕緣物 在細胞本體近處分支

那神經元裡有什麼呢？正如同其他身體內的細胞一般，神經元也有諸如粒線體，細胞質和細胞核的胞器。 細胞核－外覆有核膜內含遺傳物質 (染色體) 內含有細胞生長的訊息及合成蛋白質以供細胞維生的必需品。 核仁－產生核醣體以供基因訊息轉譯成蛋白質之所需。 尼斯爾體－為一群核醣體所組合而成，核醣體為蛋白質合成所需。 內質網 (ER)－主要負責細胞質之運送， 內含核醣體稱之為粗內質網與蛋白質合成有密切關係，其餘不含核醣體則稱之為平滑內質網。 高基氏體－為膜狀結構，可將蛋白質或脂肪包括神經傳導物質）包裹至囊泡內。 微絲/神經微管－負責神經元中物質的運送以及結構的支持。 粒線體－ 製造供給細胞活動所需的能量。

Did you know?

神經元是身體內最老最長的細胞！ 一生中有許多相同的神經元。雖然其他的細胞死了以後會有新生的細胞取而代之，但是，大部分神經元死了以後卻不會再造出來。 事實上，年華老去時，腦中神經元的數目較年輕時少了許多。 另一方面，根據1998年十一月發表的資料顯示，成人腦中的海馬迴仍會有新的神經元增生。有時神經元可是非常大的呦！比如說，皮層脊髓神經元（自運動皮層到脊髓）或首要傳入神經元（從皮膚延伸至脊髓然後上傳到腦幹者），可達到好幾英尺！

 

高基氏體103年紀念! 1898年，著名的神經解剖學家 Camillo Golgi宣稱他在小腦的神經元裡發現ㄧ個如絲帶般的結構。這種構造便以他的名字來命名，稱為「高基氏體」。

這頁將描述神經元的工作方式－希望這裡的解釋不會太複雜，但是，重要的是要瞭解神經元做什麼如何做。 其中細節稍微繁複，請慢慢的看並注意圖表。
對於神經元工作的瞭解大多來自於以烏賊的巨大軸突所做的研究。這巨大軸突從烏賊的頭部延伸到尾部，是來移動它的尾部。這軸突有多巨大呢？它的直徑可以大於1毫米－即使是肉眼也可以看得清楚。
神經元係以電化學的 方式傳送訊息。也就是是化學物質轉換成電子的信號。 身體的化學物質是帶有電價的當他們帶有電荷，稱之為「離子」。在神經系統裡的重要離子是鈉和鉀 （都帶一個正電荷），鈣 （帶兩個正電荷）和氯 （帶一個負電荷）。除此之外，還有一些帶負電荷的蛋白質分子。請注意，神經細胞為細胞膜所包覆，這些細胞膜會容許某些離子穿透，同時卻也阻斷其他離子通過，此一特性稱之為「半透性」。
靜止膜電位
當一神經元 停止發送信號時，稱之為「處於靜止狀態」。 當神經元處於靜止狀態時，相對於細胞膜外側，細胞膜內側所帶負電荷較多。細胞膜上具有許多具專一性的離子通道，在靜止狀態時，鉀離子可以藉由鉀離子通道輕易通過細胞膜，但是氯離子和鈉離子卻難以此方式穿過細胞膜。在細胞內部那些帶負電荷的蛋白質分子也無法通過細胞膜。 除了專一性的離子孔道外，細胞膜還有一些離子幫浦，他們耗用能量，因此得以同時將三個鈉離子送出細胞膜，並將兩個鉀離子運入細胞內部。當這些離子運送達到平衡時，神經元的靜止膜電位大約為-70mM（mM＝毫伏特），也就是說神經元內部的電位比外面少了70mM。在靜止狀態時，神經元外面含有較高濃度的鈉離子，而細胞裡面則含有較高濃度的鉀離子。
	A-：帶負電荷的蛋白質分子 K+：鉀離子 Na+：鈉離子 Cl-：氯離子
動作電位
靜止電位表示神經元在靜止狀態 時膜電位的差異。當神經元將訊息從細胞本體發送到軸突之時，膜電位之差異稱之為「動作電位」。神經科學家 有時候會使用如「尖峰」或「脈衝」的詞彙來描述動作電位。動作電位指的是由於某些刺激所產生去極化電流，因而導致電活性遞增，使得靜止電位趨近於零。當 膜電位因去極化達到 -55 mV 時，神經元始會激發動作電位，這又稱之為「閾值」。假如神經元沒有達到閾 值，動作電位就無從產生。當達到閾值之時， 一個固定大小的動作電位使得以產生。某一種特定的神經元其動作電位的大小都是固定的。在神經細胞中不會有或大的或小的動作電位，即所有的動作電位都是一樣大小。因此，神經元要不就是沒有達到閾值，要不就是激發一個完整的動作電位 ，這是所謂的「全有全無定律」。
動作電位的產生是由於為離子穿過細胞膜 而引起的。當神經細胞受到刺激之時，細胞膜的鈉離子孔道因而開啟，由於細胞外圍鈉離子濃度較高，而細胞膜內側帶負價電荷，因此，大量的鈉離子便衝進神經元內部。帶著正價電荷的鈉離子使得細胞膜內側電荷轉為正價並且趨向去極化。鉀離子孔道的開啟需時較久，當這些離子孔道開啟時，鉀離子便衝至細胞外部，因為得以反轉去極化。在此同時，鈉離子孔道關閉，動作電位趨向 -70 mV (此稱之為再極化)，由於鉀離子孔道的開啟較為持久，因此，動作電位甚至可低於 -70 mV (此稱之為過極化)，在此之後，由於鉀離子孔道關閉，細胞內外離子濃度逐漸回復到靜止狀態，細胞膜電位也轉回到 -70 mV。
所以，這就是動作電位。
聽聽看神經科學館裡動作電位的聲音。利看並聽聽神經元膜電位運用虛擬實境模擬語言 (VRML)及動作電位形成的物理參數。

 

你知道嗎 ?

烏賊的巨大軸突約為哺乳動物一百至一千倍 。巨大軸突投射至烏賊的外鞘肌肉，烏賊因而得以在水中推進。