脑电节律对神经元兴奋作用的理化逻辑分析

脑电节律对神经元兴奋作用的理化逻辑 能使它产生去极化过程 。因此 ,我们只要弄清一个的离子运动的方向更加不可能一致 ,更不存在同步叠 ( ) 加的可能性 。以上论点完全可以通过严格的物理理论 EPSP经元最初去极化冲动的兴奋性突触后电位 ( ) 推导 ,本文在此略去理论论证 。另外 ,右前额叶皮 抑制性突触后电位 IPSP产生的机理 ,就能把握神 缝隙间的低电阻藕合通路中运动产生脑电波 。不能完离子浓度相对也 高 , 反 之 亦 然 , 以 平 衡 绝 对 电 位 的 影- ,但有理由认为第二种可能性更响 。只有 Cl 离 子 在 非 门 控 离 子 通 道 中 的 通 透 性 更全排除第一种可能性 1 大 。关新民认为 ,在皮层内部 ,存在有关构件具有对 好 ,当其在相对电位的作用下 ,进出于神经元膜的反应 + + + - K离子浓度在一定条件下进行迁移的机制 。胶质细 比 K、Na 离子快 , 才能产生相应的效果 。Cl 离子 + 胞对 K有很高的通透性和敏感性 , 神经元的活动可 迅速流出到膜外 ,膜内电位上升 ,对去极化过程的出现 - 以影响胶质细胞的去极化及膜电位 。 产生贡献 ;相反 ,过多 Cl 离子迅速流入膜内 ,就可能 从物理理论上可以对此进行推理分析 。胶质细胞 使得神经元产生超极化 。 + - 的去极化主要受膜内外的 K离子浓度比值的影响 , 不同大小的神经元对 Cl 离子的容纳能力是不同 + - 当某个局部的 K离子浓度达到相应水平 , 就会在该 的 ,对于同样多摩尔的 Cl 离子进入不同的神经元的 1 局部促使全体胶质细胞去极化,即该局部的所有胶 膜内会产生不同的效果 。如果神经元比较小 ,可能就 + + 质细胞同时释放 K离子 ,导致该局部 K离子浓度剧产生了超极化 , 而 对 于 相 对 大 一 些 的 神 经 元 , 因 为 其- ( 增 ,从而产生两种力量 一种是由浓度梯度造成的 ,一 Cl 离子容纳能力强 而 不 至 于 产 生 超 极 化 。或 者 说 , + ) 种是电位差造成的推动 K离子沿着胶质细胞间的 那些静息电位较 E为正的小神经元容易被抑制 。另 Cl + ( 缝隙流 动 。当 其 它 某 个 原 本 K离 子 浓 度 较 低 的 局 外 ,超极化产生后 ,其作用存在一定的延时性 大脑皮 + + 1 ) 部 ,通过汇集四面八方流入的 K离子 ,导致局部 K层中 神 经 元 的 IPSP 持 续 时 间 常 超 过 100ms。这 离子浓度高达足以促使胶质细胞去极化 ,那么该局部 样 ,大脑皮层中的许多小型神经元细胞就很容易被振 + 就又会突然间因全体胶质细胞同时去极化而形成 K幅相对较大的脑电节律所抑制 ,同时也很容易被振幅 + 3 离子浓度剧增 。在大脑皮层中这种过程此起彼伏 , K相对较小的脑电节律所激励 。 + 从大脑皮层的结构看 离子浓度此高彼低 , K离子东流西窜 ,形成局部性的 ,每个皮质垂直柱内的传入 + 不规则的电流脉冲 。这一电流 —纤维与传出神经元之间几乎都是由小的星形神经细胞 K离子浓度间的物 理量不断地运动振荡 ,形成脑电波 ,而相关参数则受到 和其它小型神经细胞建立通路联系 。当皮层中的某个 各种因素的影响和控制 。神经递质在皮层中一方面可 局部出现慢波 , 脑 电 振 幅 变 大 , 小 型 神 经 细 胞 就 被 抑 以影响神经元的去极化过程 ,另一方面可以控制神经 制 ,这个局部就不能正常地处理信息 。如果全部大脑 + 胶质细胞的去极化过程 , 并对 K离子浓度的迁移幅 皮层中都没有振幅较低的快波 ,那么整个大脑就不能 度产生影响 ,改变相关参数 ,控制脑电的节律状态 。在 进行正常的思维活动 。植物人就是如此 。本文中的观 一定浓度的某种递质的作用下 ,皮层内部会相应地产 点也许对植物人的治疗有一定的参考作用 ,同时也可 + 生一定频率一定振幅的节律性的 K离子浓度迁移性 以通过对植物人的治疗实践对本文中的观点进行证伪 变动 。兴 奋 型 递 质 使 得 胶 质 细 胞 容 易 去 极 化 , 导 致性检验 。另外 ,也可以采用美国最近研究出来的睡眠+ K离子浓度的迁移幅度增大 ,频率下降 。如果没有递 因子做实验 ,观察该因子对神经胶质细胞的去极化是 质的作用 ,那么频率会很快 、振幅会很大 。而又因传入 否存在本文所推理出的结果 ,以对本文进行证伪性检 大脑皮层的神经纤维种类较多 ,各种神经元释放的递 验 。 2 - γ质不同 ,因而就会在皮层的不同区域同时存在不同的 3 注 : 设突起半径为,膜上每 m内的 Cl 通道个数 - π脑电节律 。 为 a ,则单位 截 面 积 所 对 应 的 Cl 通 道 数 为 k = 2ra/ 2 π从许多非门控离子通道的研究中知道 ,神经元膜 r= 2a/ r ,即 k 与 r 呈反比 。所以突起半径越小就越 - 1 - 上 容易受到 Cl 离子通道的通透性相对很高。在神经元静息 Cl 的影响 。 + 状态下 K离子浓度变化所产生的电场应该主要作用- - 参考文献于 Cl 离子上 ,直接影响 Cl 离子在膜内 外 的 浓 度 分 - 布发生变化 。当膜外 电 位 迅 速 升 高 , Cl 离 子 迅 速 从 1 韩济生主编 1 神经科学纲要 1 北京医科大学 、中国协和医 膜内流向膜外 ,膜内电位迅速上升 ;当膜外电位迅速降 - 科大学联合出版社 1993 ;194 、125 、161 、241低 , Cl 离 子 迅 速 从 膜 外 流 向 膜 内 , 膜 内 电 位 迅 速 下 2 唐竹吾主编 1 中枢神经系统解剖学 1 上海科学技术出版 - 降 。并且根据推理 ,对 Cl 离子的作用取决于相对电 社 1986 ;133,156 + + 位 ,因为 K、Na 离子可以通过非门控离子通道调节 () 收稿日期 1998 - 05 - 07+ +膜内 、外浓度的均衡状态 ,绝对电位高则膜内 K、Na