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苏杭 - 神经系统演变概况 随笔南洋网 新加坡华文论坛

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神经系统演变概况
向荷塘先生看齐,最近宅在家翻译一些与医疗有关的文章,这是其中一篇比较有趣的。

题目:神经系统演变概况

作者:黛安雅各思〔加拿大籍物理治疗师〕

译者:苏杭

1。你是单细胞生物。你主宰地球数十亿年。你可以通过你的细胞膜做任何事,它是你和非你之间的唯一间隔。你没有神经系统,你也不需要一个!凡事由你的细胞膜去做。它里面有〝感觉〞毛孔,帮你感受周围的环境。你的细胞膜帮你移动,去寻找食物,避开任何排斥你的东西,有如现代的变形虫。你将食物包围起来吞〝吃〞- 是的,通过你的细胞膜打开然后又关起来。你的细胞膜有〝排除〞的毛孔,帮你排出新陈代谢的废物。恭喜!你已经发明了生命献给你的所有流程:新陈代谢,排泄,敏感,运动,呼吸,成长和生殖 - 避开〝能趋疲〞〔Entropy〕〔无秩序或不可预测状态〕,以一个细胞分裂成两个新的细胞,是最酷的把戏!

〔在人体里,我们也一样以单细胞开始我们的生命。有一些细胞,例如免疫系统的巨噬細胞,以及大脑的小神经胶质细胞 ,依然还在做这个很基本的细胞行为 - 它们可以迁移,而当它们受化学性质渐差〔例如温度、气压等变化〕吸引,会移向它,并吞噬它。〕


[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-15 16:25 编辑 ]

图片附件: 变形虫.jpg (71.46 K)




23 评论

2。快速推前:你现在已是多细胞生物,再次恭喜你!你是小小的海洋生物,在海底游来游去。你的体积还是非常小,所以,所有你的细胞都是表面细胞。你现在拥有能收缩的细胞,称为〝独立效应子〞或〝肌细胞〞,能够完全自行收缩:你还是没有神经细胞。谁需要神经细胞呢?不是你,你还不需要。环境本身会刺激你的肌细胞收缩。你的细胞膜现在是一个集体细胞膜,因为细胞膜集体操作能节省能源。你可以在表面集体细胞膜上通过毛孔去感觉,当有食物出现在你附近,或附近有危险时,然后你可以据此而行动,前进或避开它们;反应不是很好,也不很快,但你生存了,而生活继续。一直到它停止为止。因为你现在只能暂时而不能永远避开〝能趋疲〞。

你相当随意地摆动触须朝向你的口进食。但随着几代的流逝,触须膜上的感觉毛孔长出细长的体细胞向内生长,并把感觉毛孔带进去以与肌细胞接触。〔感觉毛孔以后会变成一种叫做突触的东西!〕

这个进展让它更容易收集食物,因为这些细长细胞可以一次接触很多肌细胞,并一起刺激它们!肌细胞还是可以独立运作,但现在也可以集体运作!你的触须摆动变得更快,更协调,因此更有用。

这些神经细胞都是相当基本的。它们同时执行感应和运动功能。它们提供的优势,意味着生物有了这些能够成功地竞争并传遞下去。

最终,它们在体内互相联络,形成一个神经〝网〞。

〔在人体内,我们还是有一个神经网,以我们的肠丛〔从食道到肛门的胃肠道壁内的复杂的自主神经丛〕为代表,属於周围神经系统的一部分,它非常有自主性。它既具感知同时有运动的功能。它负责食物如常通过消化道流动。从胚胎学上说,我们整个神经系统仍然是从外胚层发育而成的。〕


[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-17 13:19 编辑 ]

图片附件: 多细胞生物.jpg (37.87 K)



苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 12:39

3。过了一段长时间。你现在比有触须的微小生物体积更大了。你现在是一条虫!你已经具备双边对称的构造特质。你具有双神经带,平行运行於你两边对称的身体。你有神经节。一切都是相互联系的。神经细胞自己弄清楚了,如果它们分工,它们可以用更少的成本完成更多的工作,根据热力学理论来说。基本的分工已经开始,神经也能自主地与自身或与身体其他部分进行沟通。〝决定〞可以在神经节中做出。〝反馈〞信息循环已经形成。你和任何其他拥有这些系统的生物一样,可以自行繁衍生息。

[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-15 16:27 编辑 ]

图片附件: worm.jpg (74.83 K)



苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 12:41

4。然后有一天,你终於有了脊髓。恭喜,你现在是一条鱼了!你把自己创造成一个脊椎动物了!在你的脊髓的前端是许多小神经节,现在可以称为〝细胞核〞。它们操作你所有的流程。你到处都有伤害性神经细胞,特别是在表面传达〝危险〞讯号。多便利啊!你的脊髓速度很快,协调一切,包括感知输入和运动输出。你的脊髓非常基本,具有反射作用,然而它却是一个〝中央〞神经系统。它可以独立运作,或与体内恒定的前端细胞核合作。前端细胞核同时也可以独立运作,以监控内部器官,或与脊髓保持一致。你己经不是一个简单的可以自主移动的消化管 - 你现在有了专用肌肉,骨骼,等等,可以充当杠杆帮你在水中更快地移动,而且有很多神经细胞协调这一切。你有颗心脏帮你输送血液,以保持一切运作顺利。你燃烧氧气!但你不需要靠肺,你也不需要消耗能量以便呼吸 - 你可以利用古老的〝从环境吸收〞的策略,取得你需要的所有氧气,即通过让水流过你的前端,流过那些专门吸收氧气的细胞,然后将它分享出去。

你的脊髓接管大部分身体运动的操作;利用你的小的鳍当舵,侧向游泳,尾随,和就地游上游下。你的身体所有肌肉都是分段互相连系的 - 你的肌细胞已经分化,这些分段的肌肉发展出了一种新的条纹类型,比较以前那些散布在各处的旧的平滑肌〝独立效应子〞更容易协调,控制和预测。这些新的,服从的,聚合的条纹肌细胞,将以连锁的,平顺的,协调的方式,完美地合作,如果有一个神经细胞要求它们这样做的话。

〔在人体内,我们仍然有很多相同类型的脊髓,仍然在我们人类脊柱周围的节段肌肉操作,所有这些都被后来长出的肌肉所覆盖。但我们的脊髓仍然有活跃的退缩反射,让它介入并控制所有我们的运动输出,如果遇到任何威胁,例如检测到伤害性输入。想想看你的脊髓反应有多快,在你意识到炉灶热得烫手之前,它早已将你的手甩开热的炉灶。它多么保护你啊!

在我们身体内,还是有〝独立效应子〞,但它们现在被称为〝平滑肌肉细胞〞。它们在皮肤器官,血管壁和消化系统里有很多,它们皆由肠丛协调。平滑肌肉细胞同时被发现散布在筋膜之中。视它们在身体哪里,它们会对自主运动输出和伤害性神经细胞分泌物质作出反应。

从肧胎学上而言,我们仍然从鳃状结构开始,称为鳃弓 - 由这些发展成其他的东西,例如下颌和喉咙的结构。〕


[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-15 16:29 编辑 ]

图片附件: fish.jpg (42.37 K)



苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 12:42

5。又过了一段长的时间。你现在可以用你的耳垂状的鳍自己爬出水面到河岸或海边。你甚至可以在水面上呼吸一会,因为你有了类似肺的器官。但重力给你造成很大的挑战,因为你的身体在水中漂浮时效果最好。恭喜!你是一条〝提塔利克鱼〞〔被认为是鱼类及兩生类之间的物种〕。

[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-15 16:29 编辑 ]

图片附件: tiktaalik.jpg (29.51 K)



苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 12:43

6。最终,尽管存在巨大的障碍,你还是留在陆地上。进化在很大程度上变得更富有创意,产生各式各样的动物,有些比较成功,有些比较不成功,有些体型比较大,有些体型比较小,有些回到水中寻找食物,例如海龟,有些回到水中生活,例如鲸鱼。所有那些选择住在陆地上生活的,都要面对全新的环境所带来的各种挑战,但它们成功了!这些包括如何克服重力问题,因为在陆地上不能游泳;如何寻找食物;如何保持不会脱水;如何避免成为别人的食物;如何在陆地上配对和繁殖;如何保持温暖或凉爽;还有无数其他有待解决的问题。四肢进化了,神经系统扩大以控制它们,并更好地了解他们。脊髓照样保留 - 它们对生物和所有大型陆地内骨骼物种大有用处而且方便。你的脊髓承担起以固定模式移动你的四肢的一些工作,因此你的大脑的前部可以更专注在求生,寻找食物,繁殖后代,以及避免被掠夺而死亡。大脑扩大以便更容易协调沿着较长的骨头和遥远的手指和脚趾部分的新肌肉。大脑和身体找出各种平衡点 - 恐龙结果有了小的大脑和庞大的身体。渐渐地,鸟类,最后的恐龙,最终有了较小的身体和小但聰明的大脑。哺乳动物最终有了较大的大脑和较小的身体,以及自我调节温度的能力。

你成为了一只哺乳动物。恭喜!你利用你身体前部专门的汗腺体造乳哺育你的孩子。你扩大的大脑会抑制很多的脊髓反射,包括感觉和运动,因此你可以根据自己的情况更好地控制自己。你的大脑开始变得有一点可预测性。


[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-15 16:30 编辑 ]

图片附件: blue-whale.png (167.85 K)



苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 12:44

7。天啊,时间似乎过得更快了。现在你是一只灵长类动物。恭喜!你住在群体里。为了保护你自己,你必须保持作为群体的一员。你必须获得群体认同的身份,或出生在群体里,然后维护它。要维持你的地位,你必须时刻留竟周围发生的一切勾心斗角。你必须与许多其他灵长类动物维持各种关系,并且和他们保持良好的关系。你的大脑已经扩大到足以应付所有这种新的社交需要。社交培养是一种生活现实;这是每个人都在做的事,当他们不忙於寻找食物,或从事繁殖或打架的时候。它凝聚并维持社会秩序。它使寄生虫减少。

哎哟,刚发生了什么事?你现在是人类了。所以,恭喜!不知不觉之中,你成为了双足行走的人,你学会煮东西,懂得利用武器和工具。所有的灵长类动物群体的条例一概适用;但是现在你有一个更大更具想象力的灵长类动物的大脑,比你最接近的现代的表亲黑猩猩的脑大三倍。你可以选择记住很多东西,可以预见未来。你可以制定计划。你可以使用象征性思想,和通过讲故事,有些是真实的,也有一些是虚构的,教导你的孩子作为一个社会依赖者如何生存。你可以学习阅读和书写。你可以讲话与歌唱和发明东西。你可以塑造你的环境以满足你的需求。你可以使用你的手制作衣服、音乐与艺术品,以及所有其他非凡的事情。

但分娩已不再是轻松的工作 - 大脑扩大很多以致出生时头变得更大;婴儿必须在胎儿状态下出生,在这里好几个月他们是完全无助的。人类在这一方面的状况是无能为力的。骨盆带的大小对任何较长妊娠时间是一种严格的进化约束。你的婴儿时期的大脑是极端依赖性的,敏感性的,而且在社交上具有很高的韧性的。你天生就有的很多神经细胞很快就死亡。你的大脑一直要到你25岁才完全成熟,这个时候你还有大约860亿个高度互相关联的神经细胞。你已经完全融入你所出生的任何语言和文化之中。

社交培养仍然是一种生活现实。大部分变成口头八卦,但还是感觉良好,当有人替你梳头或挠背时。你将一直拥有对无害身体接触作出反应的神经细胞,以抑制脊髓和大脑的伤害感受。

你的文化修养,包括你的家庭出身以及你所有的经验,作为一个具有一个大的大脑的新人类有机体,学习所有你了解并相信的东西,将在很大程度上决定你的大脑对有害输入产生什么样的反应。在大脑内生物学进化的机制被保存了下来,谢天谢地,让你因此能够轻易地管理伤害性的输入,而且大部分时间是不间断的,你甚至不需要知道它到底怎么发生。社会压力可能是人类生物学上完整的神经系统面临的最大危险。社会压力会极大地干扰那些旧的大脑习惯所产生的内源性阿片样物质的产生,我喜欢称之为小脑,仍然与早期的脊髓,或称鱼脑,一并存在,并仍然与在进化的所有四足哺乳动物非常相似。小脑仍然负责与基本生活流程和体内平衡,以及生殖部署有关的一切,它最终可能在人脑中处于劣势,在经历了许多外在的社会和环境压力的同时。即使在人脑已经在最佳压力下成功地成熟,从而促进了最佳的学习和路径建构,〝Nocebo效应〞〔即使病人沒有病,或已接受有效治疗,但因对疾病或疗效负面的预期,可能会引起焦虑而影响治疗效果,甚至导致疾病〕的社会压力,将引起胆囊收缩素在脑中释放,使内源性阿片类药物产生的任何影响失效,导致疼痛的感觉恶化;此外,如果小脑因为任何原因而无法继续做好自己的工作,疼痛仍然会仿佛无处不在。

现在你有了一个人脑,5倍大於其他同样大小的生物,约有860亿个神经细胞,每个细胞有1万个突触,每个突触由每两天转换一次的2.5亿个各种不同的独特的蛋白质管理。你有72公里〔45英里〕的周围神经,包含既感知而又自主的进化保守神经细胞,而感知神经细胞体则生活在中枢神经系统外的神经节。它们在脊髓内有一根杆子,可以忠实地报告它们遇到的一切,连同自主输出神经细胞,尝试管理你的层级神经系统的所有输出请求,但这些输出请求大多被忽略,因为它更愿意自己预测。

如果你的小脑,由于某种原因,停止抑制来自脊髓的有害输入,怎么办?如果它产生某种痛苦体验,你却看不出有什么特殊原因,被吓坏了,怎么办?你可能会打电话给别人寻求帮助。

作为治疗师,我们如何获得小脑的注意?我们如何才能摆脱似乎被卡住的任何问题?我们如何才能帮助整个神经系统无缝地再度运作?我们如何才能帮助较新的神经系统位元与所有较旧的、更原始的位元,再次顺利地吻合,毫不费力地,以通常的方式,抑制它们,调节它们?

好吧,这样的大脑很可能需要一个安全的环境,并且明智地应用一些新颖的感觉刺激来引起它的注意。我们作为治疗师正好可以提供这方面的服务,而如果我们了解感觉输入的作用及其工作原理,則有助於我们知道要提供哪一种感觉输入。


[ 本帖最后由 苏杭 于 2020-5-15 16:31 编辑 ]

图片附件: primate.jpg (75.07 K)



苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 12:46

哦啊。

来啦,慢慢地把它品味。

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 16:24

回复 #1 苏杭 的帖子

"你可以通过你的细胞膜做任何事".

劳驾您帮我在南洋网拿个金牌会员的资格。我前一些时候连日赶程,在论坛里猛力掺进篇幅,把我那时候的帖子分数从1064提升到2004,进入了2000的范围。可是,可能是因为现在网站里人手不足,不管会员等级的问题,所以我就还只是个(卑鄙的?)高级会员。

来,劳驾您帮我在南洋网拿个金牌会员的资格。
先此道谢。


[ 本帖最后由 荷塘 于 2020-5-15 18:27 编辑 ]

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 18:24



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-15 16:24 发表
来啦,慢慢地把它品味。

谢谢你的阅读,请批评和指教。

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 19:53



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-15 18:24 发表
"你可以通过你的细胞膜做任何事".

劳驾您帮我在南洋网拿个金牌会员的资格。我前一些时候连日赶程,在论坛里猛力掺进篇幅,把我那时候的帖子分数从1064提升到2004,进入了2000的范围。可是,可能是 ...

好啦,我会尽量多在你的文章留言,也希望你可以多多在我的文章留言,这样可以让彼此的分数增加多一点。

你真的很在意这些会员的资格吗?

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 20:37

回复#2。

"谁需要神经细胞呢?不是你,你还不需要。" 你是个不用头脑的笨蛋。
...

哈哈,开玩笑。

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 21:06



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-15 21:06 发表
"谁需要神经细胞呢?不是你,你还不需要。" 你是个不用头脑的笨蛋。
...

哈哈,开玩笑。

有意思。有些人从不用脑。

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-15 21:17

回复 #9 荷塘 的帖子

那个“你”是单细胞生物。当然,它是不作兴触摸人类搞什么电脑的耍戏节目的。

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:14

回复 #11 苏杭 的帖子

说会员资格我其实并不在意。那次可能是闭着头脑碰撞造成的。

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:19



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-16 11:14 发表
那个“你”是单细胞生物。当然,它是不作兴触摸人类搞什么电脑的耍戏节目的。

人类复杂多了,有时觉得单细胞生物,生活简单得多了。

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:20



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-16 11:19 发表
说会员资格我其实并不在意。那次可能是闭着头脑碰撞造成的。

记得曾有一个网友〔好像叫〝脊椎杨〞什么的〕,在短短的几个月,就已是金牌会员,羡煞我们这些普通会员。

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:28

巧啊。

在宇宙茫茫然的空间和岁月里长出我们所在的太阳系和地球。在亿万,亿万年来度过的世代里,我们几个有交谈过的网友们竟然会在南洋网里相聚,真是联上帝,真主和阿弥砣佛都想不到,也都没办法事先安排。

巧得很。

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:37

回复 #17 苏杭 的帖子

〝脊椎杨〞这个代号我似乎有见过。

荷塘 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:40



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-16 11:37 发表
在宇宙茫茫然的空间和岁月里长出我们所在的太阳系和地球。在亿万,亿万年来度过的世代里,我们几个有交谈过的网友们竟然会在南洋网里相聚,真是联上帝,真主和阿弥砣佛都想不到,也都没办法事先安排。

巧得很。

华人说的:缘!

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:50



QUOTE:
原帖由 荷塘 于 2020-5-16 11:40 发表
〝脊椎杨〞这个代号我似乎有见过。

是的,他的出现,曾哄动一时。

不知他还在新加坡从医吗?

苏杭 Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6Rank: 6 2020-5-16 11:52



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