神经细胞的"语言"之化学信号与电信号

神经细胞会"说话",也能"听"别的细胞"说话".神经细胞能够释放某种化学物质,也能感受到其他细胞释放的化学物质.

但是细胞的"耳朵"距离它的"嘴巴"非常远.还记得昨天提到的神经细胞突起吗?就是从细胞体上伸出来的那些"管子",绝大多数情况下,能够感受化学物质的结构"耳朵"与能够释放化学物质的结构"嘴巴"不在同一条管子上,它们之间相距几十至几百个微米以上.那么,从听到"别人"说的话到说出自己的话,这中间的信息传递是怎样完成的呢?

答案是通过电信号的传导.

首先看下图左边,从神经细胞释放的用于交流信息的化学物质被称作神经递质,它们是一类分子量比较小的化合物,可以与另外一个细胞膜上面的受体相互结合.受体的本质是蛋白质,当它与递质结合以后就在细胞膜上面打开了一个通道,某些原本不能透过细胞膜的离子可以穿过这个通道.假设前一个细胞释放的是谷氨酸,它的受体是谷氨酸受体,那么打开的通道就非常适合阳离子通过,大量的钠离子(Na+),即正电流,流进了细胞内,改变了细胞膜内的电位,而细胞内充满了电解质溶液是可导电的,这个电位改变就能够沿着"管子"(细胞突起)传向细胞的其它部分.由此完成了化学信号到电信号的转换.

再看下图右边,如果一个细胞膜电位改变的信号传导至它的"嘴巴"结构附近,这个"嘴巴"就要开始"说话"了:电位改变刺激了另外的一群蛋白质(绿色表示的),它们也在细胞膜上形成了一些通道,而这些通道非常乐于允许钙离子通过.进入细胞内的钙离子很强大,它们能够推动被称为突触小泡的结构向细胞膜上运动并最终与细胞膜融合,释放藏在突触小泡里面的递质.这样电信号就转换成了化学信号.

神经细胞之间无时无刻不在发生着这样的信号转换,化学信号和电信号都是信息的载体,它们是神经细胞的语言.