[转帖]神经系统活动理论

神经系统活动理论 

一．神经机能

神经组织的基本机能是应激感受和运动，这是通过神经元的电生化冲动实现的。当刺激达到感受域限，或组织敏感性增高感到刺激时，会引起胞膜内外的离子交换而导致电位去极化。这种电位去极化沿着胞膜而展开，随后又进行复极化运动，形成沿神经纤维传导的电化学冲动。它在神经末梢引起突触的递质释放，把后果作用于下一个神经元。

神经组织的感应活动依赖于神经元细胞的机能性状。通常用敏感性和兴奋性来标志神经元的感应机能特征，它们是由基本的组织代谢决定的。神经组织处在神经胶质细胞所构成的基质中，并通过它与一般体液环境相联通。而体液代谢取决于由自主神经系统反馈调节的消化、呼吸、循环等内脏活动。这些因素提供了神经组织的生活基础，成为决定神经组织机能状态的基本因素。在这样的基础上，神经细胞才具有正常的感应性，即通过特殊位点感受刺激、传递兴奋的性能。

神经组织的感应性机能活动，在实际上要由组织敏感性与环境刺激的相对状况来决定。环境的刺激作用构成了影响神经活动的第二因素，它以刺激强度与组织敏感性构成相依关系，共同决定着神经组织的兴奋活动。而兴奋活动本身又会造成对组织机能状态的损耗性改变，导致不应期、适应和疲劳，使神经活动呈现出自我调控的动态机能特征。

对于组织中的单个神经元来说，环境的刺激主要来自周边组织释放的化学性递质。它能改变细胞膜的通透性，导致胞膜内外的离子交换和电位变化，形成渐次扩展开去的电冲动。如果是电位去极化的兴奋性冲动，又能在神经末梢引起递质释放，形成对下一个神经元的环境刺激。构成神经元间的这种相互作用和机能关联的结构就是突触，其化学递质的类型决定着突触作用的结果。根据突触后电位的去极化与超极化的不同，突触作用与类型有兴奋与抑制两种典型形式。对于没有引起动作电位的去极化作用，则称为易化。而在某些部位，比如尾状核中应该存在着适应了的、具有特别递质类型的易化性突触。

神经细胞的关联作用构成了影响神经活动的系统结构因素。这主要指典型的突触作用，包括兴奋、抑制和易化诸形式。其次是通过较原始的不典型突触曲张体实现的非特异性关联作用，以及固化了的缝隙连接电突触的双向交流作用。另外，神经胶质细胞的代谢递配使活动神经元之间具有一种间接的竞争性抑制关系，这必须看作是一种更原始、更基本的神经元间相互作用。

神经组织的代谢和电生化活动的详细内容见于生理学，须要强调的是，神经胶质细胞在神经系统中的基本地位。应该在组织发育上，把原始神经胶质细胞看作神经母细胞，经过适应性发育和特化形成各种神经元细胞。与其同时，神经胶质细胞也随之发生相应的分化，并与神经元细胞形成相依支持。神经元因而是在神经胶质细胞的支持中生活发育的，神经胶质细胞的机能状态直接制约着神经元的机能性状。另外，在系统的三阶层级结构中神经元及其递质必然会形成机能和性质上的类似现象和梯级差异。这是由生理适应和机能发育决定的，是组织适应性发育的结果。具体发掘这种类似性和梯级差有助于神经组织系统机能的理解，但系统机能活动的直接关键还在于结构关系。

显然，单个神经元的独立活动几无系统意义，具有系统意义的神经活动要在组织关系中实现。这取决于神经元在组织系统中的地位与关系，涉及神经关联的性质、方式和系统结构关系。神经活动就是通过具体的结构关系获得组织和展开的，从而形成系统机能活动。它表现为各种形式的宏观精神现象，其纲要性内容是睡眠与觉醒的周期性节律活动。

神经组织的系统机能以基本机能为基础，但是系统机能活动要由结构关系来决定。由于组织分化和结构因素，感受组织的敏感性和运动组织的兴奋性能力更加重要。系统机能状况取决于系统结构中敏感性与兴奋性的辩证张度，必须用综合性的系统活动水平来描述。当组织性状和递质水平随基本代谢和机能活动而变化时，系统状态会在整体水平上形成由内而外的兴奋组织或由外而内的衰退解组过程，从而表现出觉醒与睡眠的周期律。其具体情况要由系统结构和感应活动来说明。

二．系统活动

物质感应活动取决于本体性状与环境刺激的相对状况，而在自主性精神活动中，前者具有基础地位。中周结构体系的内外层间关系相当于本体与环境的关系，并随本体边界的变动而改变。撇开常性改变和环境差异，组织自身的即时机能状态决定着系统的活动水平。当组织兴奋性降低，抑制和易化乏力，系统的组织力和敏感性就会下降，并伴随着刺激输入的减少；而传入的减少又会使外围组织对内层组织、高级组织对基础组织的作用减弱，导致系统兴奋活动的进一步低落。在缺乏新异刺激的环境中，这种相依性衰退会使机体迅速进入睡眠状态。兴奋机能的衰退通常是由于活动消耗，而基础代谢供养不足所致，这乃是疲劳和适应现象的本质；相反，在睡眠中神经组织和机体进入了以基础代谢为主的机能恢复过程。

入睡后，系统经过浅睡眠逐步落入深度睡眠状态。此时，基础上行系统的兴奋活动经丘脑皮质整合，优先激发基底输出，抑制小脑的活动，基底传入系统随之得到关键性休息。同时，小脑脊髓束的抑制性活动也得以解除，使脊髓系统能完成基本的紧张反射，肌肉保持微弱的张力。所以眼球相对固定，而外周传入有限，脑电呈高幅慢波，系统处于非快眼动时相（NREM），称为慢波睡眠。随着休息的延展，组织机能得到一定程度的恢复，基底系统的初步复苏加强了皮质红核系统的活动，主动抑制脊髓反射，小脑传入系统转入休养期。此时，肌张力显著降低，眼球浮动，而外周传入增多，脑电活动加强，出现梦境，系统进入快眼动时相（REM），称为异相睡眠。但是由于小脑难以感应和承传脊髓状况，而外周冲动也难以得到脊髓反射的扩展放大，这个睡眠阶段比慢波睡眠更难唤醒。

伴随小脑系统的复苏，大脑皮质第三层的传入增加，脑电进一步活跃，出现去同步化，称为脑电觉醒。此时，如果脊髓系统有刺激传入，能得到简单反应，出现探究活动，称为行为觉醒。但是如果外周刺激不足，加上复苏活动对组织机能的损耗，系统的活动将会再次衰退下去，开始新一轮的睡眠复苏。由于复苏中的兴奋性损耗极小，新周期中的各种活动更加显著，快眼动时相相对延长，梦的系统性、逻辑性增加。如此反复，直到组织机能得到充分恢复，最终把机体带入能动、敏感的觉醒状态。

由于感应活动取决于组织性状与环境刺激的相对状况，由于组织活动对自身机能的损耗，复苏过程呈潮式波浪推进。这种情况也表现在清醒时的情绪波动中，并在总体上决定着睡眠与觉醒的节律性震荡反复。这是在内脏神经系统所调节的代谢活动支持下的，系统活动水平和组织水平的兴衰涨落。其实质是神经组织系统感应活动的组织缘起和衰退解组。

这种整体活动水平的涨落，体现了一般精神状态的变迁。我们把这个由内而外逐层组织的层级结构作为意动神经系统的系统张力结构。其内层在外层的激发下活动，外层在内层的基础上组织，内与外相对地表现为主体与环境的关系。而整个神经系统则以外周感受运动器官为环境，并通过它们与体内外更广泛的环境相连续。活动的展开表现为精神的扩张，这是由内而外的环境组织和统摄过程。每一点扩张都因给精神能力增添新的内容而构成主体的扩展。反之，精神的落潮则把体系的外层丢进环境的冥海。现实的主体要以具体的精神辐射来界定。

讨论    

神经机能结构理论和神经系统活动理论，是对神经系统经典解剖学、组织学、生理学观点的重要发展。它成功超越了解剖结构的直观见解，标志着神经结构观点达到了系统的机能理解水平。这将促进我们对精神机制和本质的全面理解，对神经精神科学具有基本的广泛的意义。

欢迎大家讨论！

[此贴子已经被作者于2007-10-27 19:46:22编辑过]

楼主提出的似乎是一种假说，还得证实才好，不过这种证实小人物很难办到。

可通过以下几种方式加以证实（也许还有其它的办法）：

1）严格的、合理的、可重复的试验或实验；

2）可论证的数学模型；

3）计算机模拟；

请楼主考虑。

谢谢四楼的建议！

这个理论的力量在于：

1。它与建基于神经学的基本实证研究。

2。它比以往的任何局部理论都能更加系统地解释注意、感知、记忆、情绪以及其它高级精神现象。参见拙作《天与人》（百度一下）。

3。它能够给与其不一致的实证研究提供更加开阔合理的参照和启示。

真正的检验必须是组织生理上的实证。欢迎神经组织学生理学的实验研究家参与检验与反驳！

当代神经学在还原主义支配下进行着精深的分析研究，未能充分触及宏观的系统机能问题，这种分析性研究的每一个立义和结论，都要放到系统观点下重新审视。

[此贴子已经被作者于2007-11-22 17:08:53编辑过]

再答4楼opushen先生：

神经机能结构和系统活动理论的主要观点都在本论坛发布了，包括神经机能结构图解。

认真读透拙文的朋友，当会对其中基于神经学基本事实的严密推论印象深刻。

该理论主要建基于对神经学事实的视角转换和逻辑推理，基本上没有假设。

当然，它表面上与某些神经学“实证观点”不无冲突，却能对那些实证研究的原始事实作出更加切实园融、系统合理的解释说明。

一直没有回楼主的帖子，因为在自己目前可用的时间里，感觉很难处理。但这样长期不回有违“版主”的虚名，所以还是表个态。

1.  你认为：现代神经科学只重视还原主义的研究方法，不重视在系统的层次上看这些研究成果的立义和结论。我不能同意，因为试图在系统的层次上解读现代神经科学发现的著作太多了。但事实上，被公认有说服力的理论体系却没有建立起来，因为神经系统太复杂，所发现的科学事实还太少。

2. 你的理论在感觉传递的初级阶段还引用了相当多的神经科学事实，但到了较高级的阶段就事实变少、臆想增加了。这恰恰反映出我上面讲的情况，在较高级的阶段所发现的科学事实还太少。

在你现在的理论体系当中，可讨论的问题太多，以至于不知从何下手。本人时间有限，感觉讨论不起，所以只表个态，以示尊重。

QUOTE:

以下是引用thinker_jeff在2008-3-19 1:46:00的发言：

一直没有回楼主的帖子，因为在自己目前可用的时间里，感觉很难处理。但这样长期不回有违“版主”的虚名，所以还是表个态。

1.  你认为：现代神经科学只重视还原主义的研究方法，不重视在系统的层次上看这些研究成果的立义和结论。我不能同意，因为试图在系统的层次上解读现代神经科学发现的著作太多了。但事实上，被公认有说服力的理论体系却没有建立起来，因为神经系统太复杂，所发现的科学事实还太少。

2. 你的理论在感觉传递的初级阶段还引用了相当多的神经科学事实，但到了较高级的阶段就事实变少、臆想增加了。这恰恰反映出我上面讲的情况，在较高级的阶段所发现的科学事实还太少。

在你现在的理论体系当中，可讨论的问题太多，以至于不知从何下手。本人时间有限，感觉讨论不起，所以只表个态，以示尊重。

您的态度我能理解。谢谢！

1.在系统层次上解读现代神经科学发现的努力的确很多，“但事实上，被公认有说服力的理论体系却没有建立起来”。神经机能结构理论正是这些努力的结果之一，它的说服力会随着人们认识的加深而增强。何以见得？

本理论（广义上神经系统活动理论包括后面的对意识认知和情绪行为的系统阐释）对神经学基本事实和精神心理现象给出的系统理解，是迄今为止最全面最圆融的；而且在我的心中也是最精细最丰富的，由于本人精力和整体写作风格的双重限制，我省略了很多详细的观点说明，这也是一种无奈。

“神经系统太复杂，所发现的科学事实还太少。”这不能成为对于系统理论思考畏难犹豫情绪的借口。

 

2.“你的理论在感觉传递的初级阶段还引用了相当多的神经科学事实，但到了较高级的阶段就事实变少、臆想增加了。”这是那种典型的还原主义偏执看法对本理论的批判观点。还原主义是伟大而不可忽缺的，我对还原主义有相当的尊重，但是认为它必须恰如其分，不应太过。

例如，高等数学是在初等数学的基础上建立起来的，高等数学在基本上可以还原为初等数学，但是它不是全部都必然可归结为1+1＝2那种基本运算。高等数学的每一步发展都引入了新的要素与数理，对高等数学的理解没有也不可能要求全部还原到基本数理。

神经精神机能也是如此，在基本上必须用神经事实来理解，然后有合理的物理主义的过渡，最后有高级的物理主义的说明，这样也就适当了。必须强调精神活动远远超出神经系统的范围，不可能全部用神经事实来说明，偏执的归结是不会有结果的。要对还原主义的任务使命有适当的理解。

“在较高级的阶段所发现的科学事实还太少。”因为神经系统中根本就没有全部的精神心理事实。

 

3.“在你现在的理论体系当中，可讨论的问题太多，以至于不知从何下手。”这个理论是有太多的不同于当前主流观点的见解和预见，每一处都值得详细检验和讨论，可以从某些你觉得太冲突的基本观点入手，比如用生理学组织学手段去检验某些基本的结构或机能。当然你也可以象我一样，仅从现有的神经学基本事实（没有冲突的事实）入手，通过严密的推理和批判来获得同样的见解和信念。

时间和精力对于我们来说的确太少了，我必须为基本生活而操心；所以你们如果有精力付诸研究和讨论，更应尽量避免走弯路。本理论为神经科学研究带来了新的参照和机遇，但愿这里的朋友有先行的勇气，领导神经科学的研究转机。如果有具体的检验思路和方法上的问题，也欢迎提出来大家讨论，共同为神经科学的进步做出努力。

[此贴子已经被作者于2008-3-28 13:40:39编辑过]

广义的神经系统活动理论，包括后面的对意识认知和情绪行为的系统阐释。

详见本坛学习与记忆、认知和行为板块。