神经系统主要是由两种细胞——神经元和胶质细胞组成。胶质细胞为神经元提供结构支持、营养，运走代谢废物，维持神经元的化学环境。

一、神经元的结构与类别

    神经元(neuron)即神经细胞，是神经系统结构和机能的单位。它的基本作用是接受和传递信息。1891年，瓦尔岱耶(Waldeyer)提出神经元这一名称，并确立了神经元学说
    （一）神经元的结构
    神经元是具有细长突起的细胞，它由胞体（cell body or soma）、树突（dendrites）和轴突(axon)三部分组成（图2-4）。人脑神经元的数量大概在l00亿个以上。胞体的?形态和大小有很大的差别，有圆形、锤体形、梭形和星形等几种。胞体最外是细胞膜，内含细胞核和细胞质（cytoplasm）（介于膜与核之间）。胞质具有复杂的结构，如神经原纤维、尼氏体、高尔基体、线粒体等。其中神经原纤维和尼氏体是神经元特有的结构。

    树突较短，长度只有几百微米（1微米=1毫米／1 000），形状如树的分枝，其作用类似于电视的接收天线，负责接受刺激，将神经冲动传向胞体。轴突一般较长，其长度从十几微米（μm）到1米。每个神经元只有一根轴突。在轴突主干上有时分出许多侧枝。主干内包含许多平行排列的神经原纤维。轴突的作用是将神经冲动从胞体传出，到达与它联系的各种细胞。
    （二）神经元的分类
    神经元有各种不同的形态（图2-5）。按突起的数目可以分成单极细胞、双极细胞和多极细胞。按功能可以分成内导神经元（感觉神经元）、外导神经元（运动神经元）和中间神经元。内导神经元收集和传导身体内、外的刺激，到达脊髓和大脑；外导神经元将脊髓和大脑发出的信息传到肌肉和内分泌腺，支配效应器官的活动。中间神经元(inter-neurons)介于前两者之间，起联络作用。这些中间神经元的连接形成了中枢神经系统的微回路(micro-circuity)，这是脑进行信息加工的主要场所。

图2-5 不同形态的神经元

二、神经冲动的传递
    神经元是通过接收和传递神经冲动来进行交往的。我们先讨论什么是神经冲动，再讨论神经冲动传导的两种重要方式：神经细胞内的电传导和神经细胞间的化学传导。
    （一）什么叫神经冲动
    冲动性是神经和其他兴奋组织（如肌肉、腺体）的重要特性。当任何一种刺激（机械的、热的、化学的或电的）作用于神经时，神经元就会由比较静息的状态转化为比较活动的状态，这就是神经冲动(nerve impulse)。用两根微电极，一根插入神经元的轴突，另一根与神经元的细胞膜相连。就像接通电池的正负极一样，可以测量到神经细胞内外的电活动。结果发现，轴突内为负，外为正，电压相差70毫伏。这种当神经元处于静息状态时测到的电位变化，叫静息电位(resting potential)。可见，即使在静息状态下，神经元也是自发放电的。
    静息电位是怎样产生的？一般认为，它的产生与神经元细胞膜的特性有关，也与细胞内外的一些化学物质有关。神经细胞膜内外存在大量的离子(ion)，这是一些得到或失去电了(electron)的分子，它们带有正电荷或负电荷。离子在膜内外有不同的分布。膜外主要是带正电荷的钠离子(Na+)和带负电荷的氯离子（Cl-），而膜内主要是带正电荷的钾离子(K+)和带负电荷的大分子有机物。离子在细胞膜内外的出入是通过所谓的离子通道(ion channels)实现的。在一定条件下，它使用离子泵（ion pumps）让一些离子通过，而不让另一些离子通过。这就是细胞膜对离子的不同通透性。在静息状态下，细胞膜对K+有较大的通透性，对Na+的通透性很差，其结果K+经过离子通道外流，而Na+则被挡在膜外，致使膜内外出现电位差，膜内比膜外略带负电（内负于外）。这就是静息电位。
    当神经受到刺激时，细胞膜的通透性迅速发生变化，带正电荷的钠离子被泵入细胞膜内部，使膜内正电荷迅速上升，并高于膜外电位。这一电位变化过程叫动作电位(active potential)。（图2-6）。对动作电位来说，钠离子的快速运动作用特别大。动作电位是神经受刺激时的电位变化。它代表着神经兴奋的状态。

图2-6 动作电位示意图

    动作电位与静息电位是交递出现的。紧接着动作电位之后，细胞膜又恢复稳定，它关闭离子通道，泵出过剩的钠离子，使自己重新稳定下来，并恢复到-70毫伏的状态。
    （二）神经冲动的电传导
    神经冲动的电传导是指神经冲动在同一细胞内的传导。神经冲动沿着神经的运动，跟电流在导线内的运动不同。电流接光速运动，每秒30万公里，而人体内神经兴奋每小时运行的速度只有3.2~320公里。
    （三）神经冲动的化学传导
    一个神经元不能单独执行神经系统的机能。各个神经元必须互相联系，构成简单或复杂的神经通道，才能传导信息。对脊椎动物来说，神经元之间在结构上没有细胞质相?连，仅互相接触。一个神经元与另一神经元彼此接触的部位，叫突触(synapse)。
    1.突触的结构
    突触具有特殊的细微结构。在电子显微镜下进行观察，可以看到突触包含三个部分，即突触前成分、突触间隙和突触后成分（图2-7）。
    突触前成分指轴突末梢的球形小体，其中包含许多突触小泡(synaptic vesicles)，它是神经递质的存储场所。球形小体前方的质膜叫突触前膜，而神经递质就是通过它释放出去的。突触间隙即狭义的突触，其间隔约200埃(1埃=10-8厘米)。突触后成分指邻近神经元的树突末梢或胞体内一定部位，它通过突触后膜与外界发生关系。突触后成分含有特殊的分子受体。突触的这种结构保证了神经冲动从一个神经元传递到与它相邻的另一个神经元。

    2.神经递质的释放与合成
    神经冲动在突触间的传递，是借助于神经递质(neuro-trans-mitters)来完成的。当神经冲动到达轴突末梢时，有些突触小泡突然破裂，并通过突触前膜的张口处将存储的神经递质释放出来。当这种神经递质经过突胜间隙后，就迅速作用于突触后膜，并激发突触后神经元内的分子受体(receptors)（另一种化学物质），从而打开或关掉膜内的某些离子通道，改变了膜的通透性，并引起突触后神经元的电位变化，实现神经兴奋的传递。这种以化学物质为媒介的突触传递，是脑内神经元信号传递的主要方式。
神经递质在使用之后，并未被破坏。它借助离子泵从受体中排出，又回到轴突末梢，重新包装成突触小泡，再重复得到利用。