19世纪下半叶，在细胞理论(cell theory)和合胞体(syncytium)理论支持者间展开了激烈的争论，前者认为神经元是独立的单元，后者认为神经细胞由原生质桥相连形成一个合胞体。直到19世纪后期，神经细胞是独立单元的观点才被普遍接受。对突触结构的分歧伴随着对突触功能认识的不一致。1843年，Du Bois-Reymond发现，肌肉收缩和神经传导均与电流流动有关。对此观点稍做延伸即可得出结论：兴奋由神经元传到肌肉亦可归因于电流流动。Du Bois-Reymond本人倾向于另一种解释：神经末梢释放一种兴奋性物质后引起肌肉收缩。然而，人们对动物中电的观念是如此的根深蒂固，以致直到100多年后，相反的证据才最终推翻了神经和肌肉之内，或者更一般地在神经细胞之间电传递的假设。

化学突触传递的观点似乎不受人青睐的一个原因是神经细胞之间或神经细胞与肌肉间的信号传递速度。刺激运动轴突到引起相应的骨骼肌收缩的时间间隔仅为几分之一秒，似乎无法提供足够时间使神经末梢释放化学神经递质，并与突触后膜的受体相互作用引起兴奋。这种困难不存在于调控腺体和血管活动的自主神经系统。在该系统中，神经刺激的效应缓慢而持久。因此，首次明确提示存在化学传递的证据来自T. R. Elliot在1904年进行的交感神经系统的实验。他注意到，将肾上腺的提取物肾上腺素直接施加于靶组织后，模拟了交感神经刺激的作用。他得出结论，“当冲动达到外周后，每次都能引起化学物质肾上腺素的释放”。这在当时并未引起注意，直至1921年，Otto Loewi做了一个直接且简单的实验，才确立了迷走神经和心脏间自主突触处发生的事件在本质上是化学性的。他先灌流蛙心，再刺激迷走神经，使心率减慢。将被抑制的心脏中分泌的液体移至另一未被刺激的心脏时，发现后者的搏动开始减慢。显然，刺激迷走神经已引起抑制性物质释放至灌流液中。Loewi和同事在随后的实验中证实，乙酰胆碱(ACh)各方面都与该物质相似。

有个有趣的轶事，Loewi是在梦中得到做这个实验灵感的，他在午夜里将其写下，但第二天清晨，又无法辨认自己的字迹。幸运的是，这个梦又重新出现，这次Loewi毫不犹豫地立即冲进实验室做起实验。后来他回忆道：

如果经过成熟的考虑，在那么寒冷的早晨，我是不会做这个实验的。毕竟，迷走神经会释放一种抑制性物质不像是一个理由充分的假设，似乎通常被认为只在神经末梢和心肌间很短距离的范围内才能有效的一种化学物质，竟会如此大量地释放以致溢出，而它被灌流液稀释后，仍能抑制另一心脏。

接着，在20世纪30年代初，Feldberg和同事的实验毋庸置疑地证明乙酰胆碱在自主神经系统神经节突触传递中的作用。从20世纪初以来的这些实验和思想的精华，都被记载在Dale的著作中，Dale是几十年来英国生理学和药理学的领袖人物之一。其众多贡献中包括阐明了自主神经节突触中乙酰胆碱的作用，并确立了乙酰胆碱在神经肌肉传递中的作用。在1936年，Dale及其同事证明，刺激支配骨骼肌的运动神经纤维引起乙酰胆碱释放，给予骨骼肌乙酰胆碱，引起收缩，乙酰胆碱和刺激运动神经纤维的作用可被箭毒阻断。

一个神经细胞与另一神经细胞之间通过化学传递信息的观点(尤其是在哺乳动物中枢神经系统中)，经过相当长的时间才被接受是有若干原因的。首先，中枢神经系统中，没有与蛙神经肌肉接头相类似的突触模型用来研究。其次，当时并不清楚中枢神经系统中的化学递质(乙酰胆碱并不是主要的递质)，所以没有好的药理学工具可供使用。最后，神经元间的传递仅使用电生理记录方法进行，这很可能已导致研究者从电流流动的角度进行思考。J. C. Eccles是电传递理论最热心的支持者之一。然而，当他和同事首次利用微电极在麻醉猫的脊髓运动神经元内进行记录后，J. C. Eccles转而开始支持化学传递的假设。他们发现，刺激兴奋性或抑制性传入神经纤维能够使运动神经元膜电位发生方向相反的变化(这些电位变化的本质将在下面详细描述)。基于先前电传递的假设，他们当时不能解释抑制性反应的相反极性，于是，他们写道：

因此，可以得出结论：抑制性突触作用是由抑制性突触释放特殊的递质物质介导的，并引起运动神经元膜极化程度增加。

有意思的是，在化学传递肯定是突触激活的形式被接受后不久，1959年，Furshpan和Potter发现小龙虾巨轴突间的兴奋的电传递。随后，1963年，电突触传递在鸟类睫状神经节中被报道。自此以后，电突触传递的例子成倍增加，我们目前知道，化学和电突触在脊椎和无脊椎动物的神经系统中都大量存在。

本文摘编整理自[英]John G．Nicholls 著，杨雄里  等 译《神经生物学——从神经元到脑 (原书第五版) 》。

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