。ǘ)突觸前抑制
前文已述及,軸突可與另一神經元的軸突構成突觸,這種突觸可能是突觸前抑制的結構基礎。圖10-18顯示這種突觸關系,A纖維末梢與運動神經元構成軸突-胞體型突觸,能興奮該運動神經元;b 纖維傳入經過多突觸接替后,末梢與A纖維末梢構成軸突-軸突型突觸,不能直接影響該運動神經元活動。當A纖維興奮傳入沖動抵達末梢時,可引致運動神經元出現興奮性突觸后電位(圖10-18,甲,1);當僅有B纖維興奮沖動傳入時,見不到該運動神經元有反應。如果先使B纖維興奮,一定時間間隔后再使A纖維興奮,則A纖維興奮所引起的興奮性突觸后電位明顯減。▓D10-18,甲,2,2),說明B纖維的活動能抑制A纖維的興奮作用。已知,抵達末梢部位的動作電位是觸發(fā)神經遞質釋放的因素,如動作電位大則遞質釋放量大,運動電位小則遞質釋放量。欢鴦幼麟娢坏拇笮∮质艿捷S突末梢跨膜靜息電位的影響,跨膜靜息電位大則動作電位大,跨膜靜息電位小則動作電位也小。由此認為,突觸前抑制產生的機制是:B纖維傳入經多突觸接替后,興奮抵達末梢交釋放遞質→遞質作用于A纖維末梢使其去極化,從而使末梢跨膜靜息電位變小→A纖維興奮時其末梢的動作電位變小,使釋放的遞質減少→運動神經元的興奮性突觸后電位減小。因此,B纖維的抑制作用是通過使A纖維釋放的興奮性遞質減小而實現的。由于這種抑制是改變了突觸前膜的活動而實現的,因此稱為突觸前抑制。
突觸前抑制在中樞神經系統(tǒng)內廣泛存在,尤其多見于感覺傳入途徑,對調節(jié)感覺傳入活動有重要作用。突觸前掏可發(fā)生在各類感受器傳入活動之間,也可發(fā)生面類感受器的不同感受野活動之間;即一個感覺傳入纖維的興奮沖動進入中樞后,它本身沿特定的傳導路徑向高位中樞,同時通過多個神經元的接替,轉而對其旁的感覺傳入纖維的活動發(fā)生突觸前抑制限制其他的感覺傳入活動。由于突觸前抑制產生的潛伏期較長,因此認為傳入神經必須通過兩個以上中間神經元的多突觸接替,才能與其他感覺傳入神經末梢形成軸突-軸突型突觸聯系。突觸前抑制一般約在刺激傳入神經后20ms左右發(fā)展到高峰,而后其抑制作用逐漸減弱,整個抑制過程可持續(xù)100-200ms。
圖10-18 突觸前抑制
甲:每組曲線的上線為傳入沖動電位記錄,下線為某肌運動神經元細胞內電位記錄
乙:實驗方法示意圖。微電極插入基本肌運動神經元細胞體內
A:來自該肌的傳入神經纖維 B:來自另一肌肉的傳入神經纖維
在局部神經元回路中提到了交互性突觸聯系,這種聯系可以由一個興奮性突觸和一個抑制性突觸組合而成。在這種聯系中,一個樹突活動時,首先通過興奮性突觸激活另一個樹突;而后一個權威突活動加強時,卻通過抑制性突觸來抑制前一個樹突的活動,使原行發(fā)動興奮的樹突很快受到反饋抑制。這種抑制,發(fā)生在局部神經元回路中,起到了局部的整合作用;而且這種抑制只有樹突的一部分參與活動,不需要整個神經元參與活動。由樹突-樹突型突觸聯系產生的抑制,稱為樹突-樹突型抑制(dendrodendritic inhibirion),它在視網膜、嗅球、丘腦內都存在,也是中樞抑制的一種形式。
六、反射活動的反饋調節(jié)
當一個刺激發(fā)致力一個反射后,效應器的活動必然又刺激本身或本系統(tǒng)內的感覺器發(fā)出沖動進入中樞;這個繼發(fā)性的傳入沖動對維持與糾正反射活動的進行有重要作用。實際上每一個反射活動都是鏈鎖反射,一個刺激發(fā)動一個反射,反射的效應又成為新的刺激,引起繼發(fā)性反射活動,使反射鏈鎖樣地進行下去實驗證明,切除大量傳入神經后,就使許多反射活動不可能很好地完成;背根受損的患者,動作苯拙而出現感覺性共濟失調,說明肌肉肌梭的傳入沖動在運動協(xié)調中起著重要作用。事實上,除了準備應器本身的感受裝置發(fā)出的傳入沖動對反射活動的協(xié)調有作用外,其他能感知反射效應的感覺器官也發(fā)出傳入沖動進入中樞,以糾正射活動的進行。例如,視覺和內耳平衡感覺等,能不斷感知軀體運動反射活動的進行將受到很大影響。
神經系統(tǒng)對機體的反射調節(jié)功能與工程技術上的自動調節(jié)裝置有相似之處(圖10-19)。自動調節(jié)裝置由五個基本環(huán)節(jié)構成:發(fā)訊裝置→聯系線路→控制裝置→聯系線路→交應裝置,而且自動調節(jié)系統(tǒng)必須具有反饋聯系。反饋聯系在一般情況下是指由該系統(tǒng)效應裝置把一部分效應反過來傳給發(fā)訊裝置,或傳給該系統(tǒng)的任何一個中間環(huán)節(jié),從而進一步調整自動調節(jié)系統(tǒng)的活動。這些特征與反射活動過程是相似的。
圖10-19 反饋聯系模式圖
甲:自動調節(jié)系統(tǒng) 乙:反射調節(jié)系統(tǒng)
反饋聯系有負反饋和正反饋兩種。前者是指自動控制調節(jié)系統(tǒng)效應裝置的變化,可以減弱作用于發(fā)訊裝置的變化;后者是指效應裝置的變化,可以加強發(fā)訊裝置的變動,在反射活動過程中反饋聯系表現很突出。例如,血壓調節(jié)的降壓反射就是如此。當由于某種原因引致血壓上升時,頸動脈竇與主動脈弓區(qū)的牽張感受器傳入沖動增多,信息沿傳入神經傳向中樞,通過心血管運動中樞的分析綜合活動,控制信息沿傳出神經傳到效應裝置,使心臟活動減退及部分血管擴張,導致血壓下降,使血壓上升受到限制,可以看出,降壓反射是促使血壓不致過分升高的控制機制。從另一個角度來看,反射的降壓效應本身,又會反過來減弱牽張感覺器所受的刺激,減弱了作用于發(fā)訊裝置的變化(負反饋聯系),使感受器傳入沖動有所減少,這樣降壓反射活動也不會導致血壓無限制地下降。因此,在降壓反射的調節(jié)下,血壓就能保持在某一相對穩(wěn)定的水平上。負反饋聯系使自動控制系統(tǒng)具有自發(fā)的穩(wěn)定特性。
正反饋聯系在反射活動過程中也有表現,例如排尿反射進行過程中就是如此。當膀胱排尿時,尿液刺激了膀胱壁和尿道內感受裝置,傳入沖動信息經傳入神經傳向中樞,通過中樞和傳出神經的活動,使膀胱副尿肌收縮加強;這樣尿液排出加強,刺激也加強(正反饋聯系),使排尿過程越來越強烈,直到尿液排完為止。因此,在具有正反饋聯系的條件下,自動控制系統(tǒng)就有自我反復加強的特性,使效應裝置活動愈來愈強。正反饋聯系一般是在效應裝置活動尚未達到最大效應之前發(fā)揮作用的.