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摘 要： 摘要：目的：探討產生神經精神活動的物質層面。方法：依據目前神經生物學的有關研究結果，進行神經精神活動方面的功能研究。結果與結論：在產生神經精神活動的三個物質層面中：興奮性神經元是其基本功能單位;皮層功能柱是其功能單元;神經通路是其組織結構。
摘要：目的：探討產生神經精神活動的物質層面。方法：依據目前神經生物學的有關研究結果，進行神經精神活動方面的功能研究。結果與結論：在產生神經精神活動的三個物質層面中：興奮性神經元是其基本功能單位;皮層功能柱是其功能單元;神經通路是其組織結構。
關鍵詞：神經生物學，精神活動、神經元、皮層功能柱、神經通路
揭示人腦的功能是目前最大挑戰之一。對產生神經精神活動物質基礎的研究，成果多而復雜，現從神經功能學角度對產生神經精神活動的物質進行三個層面簡要論述。
1.神經元層面
神經元是神經系統的基本構成單位和功能單位，而且，神經元的功能特性是神經元產生神經精神活動的功能[1]。神經元的功能特性是指通過突觸接收信息，產生突觸后電位，經整合不產生或產生動作電位而再通過突觸傳出信息的神經元功能。從功能效應方面，神經元可分為：興奮性神經元、抑制性神經元和調控性神經元。其中的興奮性神經元和抑制性神經元具有神經元功能特性，而調控性神經元則是通過激活G蛋白偶聯受體等產生慢細胞效應，并不直接參與神經精神活動。
興奮性神經元傳出的興奮性信息促進信息的繼續傳遞和使效應器產生效應，而抑制性神經元傳出的抑制性信息則抑制興奮性信息的繼續傳遞。由于神經系統傳遞的神經信息的實質是強度[2]，所以神經元的功能特性可以將各方面傳來的興奮性和抑制性神經信息進行“總和”性的整合，最終由產生動作電位的“閾值”來決定是否產生并傳出神經信息。因此，抑制性神經元的功能是協助興奮性神經元而進行信息的整合處理，即通過上一級興奮性神經元同時激活的下一級抑制性神經元對相關興奮性神經元的抑制作用，經下級興奮性神經元的信息整合而篩選出能再傳出興奮性信息的興奮性神經元。“側抑制效應”就是抑制性神經元協助作用的突出表現。這就是說：興奮性神經元是產生神經精神活動的神經元，而抑制性神經元是輔助興奮性神經元產生神經精神活動的神經元。
2.皮層功能柱層面
大腦皮層是產生神經精神活動的主要物質基礎，研究發現，大腦皮層存在著皮層功能區，不同的皮層功能區承擔著特定的神經精神活動功能，如Brodmann把大腦皮層分成52個功能區。再進一步的研究發現，皮層是由與皮層表面垂直的皮層功能柱組成，不同的皮層功能柱具有特定的神經精神活動功能。即研究發現：①皮層功能柱間存在著精細的功能分工，相鄰皮層功能柱的功能十分相近，但仍存在著細微的差異;②皮層功能柱是大腦皮層的功能單位，同一皮層功能柱中的細胞共同完成相同的生理功能[3];③當一個皮層功能柱興奮時，其周圍的皮層功能柱常處于被抑制狀態(側抑制)[3]。
皮層功能柱是大腦皮層的功能單元，也就是大腦皮層產生神經精神活動的功能單元。被激活的一個皮層功能柱傳出興奮性信息，就產生了神經精神活動中的一個特異性的特定組成成分，也就是說，在神經精神活動中，皮層功能柱賦予傳出的興奮性信息以特定的神經精神活動內容組分，不同的皮層功能柱賦予傳出的興奮性信息以不同的特定神經精神活動內容組分。而側抑制在功能相近的皮層功能柱間發揮輔助篩選的作用，選擇具有最強整合信息的皮層功能柱傳出興奮性信息，這種選擇的唯一性，使得神經精神活動內容組分得以精準選擇。
3.神經通路層面
神經通路是一條由興奮性神經元相銜接而組成的接收處理神經信息的通路，如最典型的“反射弧”。如果這條神經通路被激活的過程中有大腦皮層的參與，就會產生相應的神經精神活動。
大腦皮層的數十億神經元之間形成有復雜的神經通路和回路，其神經元間的連接形式有垂直和橫向兩種。垂直連接是皮層不同細胞層間的神經元連接，主要形成皮層功能柱。垂直連接的皮層功能柱內的神經元整合傳入的信息，產生是否傳出興奮性信息的效應，如果傳出興奮性信息就產生了相應內容組分的神經精神活動。而橫向連接則是在相鄰或相隔的相關皮層功能柱間所形成的神經元連接，明顯如各種大腦皮層的纖維聯系。橫向連接的一串皮層功能柱內的興奮性神經元被激活并傳出興奮性信息，就是將不同的神經精神活動特定內容組分激活并銜接在了一起，就形成連貫的由不同神經精神活動特定內容組分組成的相應神經精神活動。
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神經通路，在周圍神經系統主要表現為特異性的信息傳遞神經通路，而在中樞神經系統則主要表現為神經網絡。在中樞神經系統中，1個興奮性神經元可向許多神經元傳遞神經信息，也可接收多至上萬個神經元的神經信息傳入，所以，神經元之間的連接關系呈相互交錯的網狀，形成神經網絡。在神經網絡的功能構成中，仍然是以興奮性神經元之間相連接的神經通路為主干，以抑制性神經元在其中相輔助，再輔以反饋性的神經回路。皮層中的一個興奮性神經元可以成為許多神經通路中的一員，在抑制性神經元的輔助下，不同來源的信息將在整合后激活特定的一個下級興奮性神經元，使不同的神經通路具有特異性而互不錯亂。如有研究者認為：神經系統可以使用興奮性神經元的精確放電序列(或稱同步放電鏈)來表達簡單的心智概念，更復雜的概念可以通過將這些精確放電序列結合起來加以表述。換句話說，我們并不需要動用越來越高級的腦區來完成越來越復雜的神經功能，只要有足夠的神經細胞，它們相互聯系構成足夠復雜的神經網絡，那么所有的功能都可以在這同一個神經網絡中實現[4]。但是，興奮性神經元只是基本功能單位，而皮層功能柱才是產生神經精神活動的功能單元。
4.結論
綜上所述，在產生神經精神活動的三個物質層面中：興奮性神經元是產生神經精神活動的基本功能單位;皮層功能柱是產生神經精神活動的功能單元，并賦予傳出的興奮性信息以特定的神經精神活動內容組分;神經通路由興奮性神經元相連接而成，是產生神經精神活動的組織結構。——論文作者：胡存安