神经系统与协调

基础

神经系统由脑、脊髓和神经组成,负责接收讯息、处理和发出指令。神经元是基本单位,讯息以电讯号沿神经元快速传递 — 这个就是人体可以即刻反应的原因。

适合:中三科学 · 单元:健康的身体 · 建议学习路径第 1/11 课

学完呢课,你会识:
  • 刺激 → 感受器 → 感觉神经元 → 中枢 → 运动神经元 → 反应器
  • 神经元用电讯号,速度极快
  • 脑和脊髓是处理中心
科学Science

§课文原文 Passage

1人体由几十万亿个细胞组成,要令他们合作无间,就要靠一套快速的讯息网络——神经系统。他由脑、脊髓同遍布全身的神经组成,讯息以电讯号形式传递,速度可以达到每秒过百米。

2神经系统的基本单位是神经元。每个神经元有细胞体同长短不一的突起,讯息由一端传到另一端,再交给下一个神经元,好像接力赛。感觉神经元负责将身体各处的消息传返中枢;运动神经元就将命令由中枢传去肌肉同腺体。

3中枢神经系统由脑同脊髓组成,是处理资讯的「总部」。脑负责思考、记忆同决策;脊髓除了传递讯息,还会处理一部分快速反应。当你摸到热水锅,手指未感到痛,手已经缩了——因为这个反应在脊髓层面已经完成。

1重点摘要 Summary

神经系统由脑、脊髓和神经组成,负责接收讯息、处理和发出指令。神经元是基本单位,讯息以电讯号沿神经元快速传递 — 这个就是人体可以即刻反应的原因。

2生字卡 Vocabulary

C
Central nervous system (CNS)中枢神经系统

脑和脊髓,负责处理讯息和发出指令。

N
Neurone神经元

神经系统的基本细胞,长条状,专责传递讯息。

S
Stimulus刺激

环境变化,例如光、声、温度、触碰。

E
Effector反应器

执行反应的部分:肌肉或者腺体。

R
Receptor感受器

侦测刺激的构造,例如眼睛中的光感受器、皮肤的触觉感受器。

S
Sensory neurone感觉神经元

将感受器接收的讯息传往中枢神经系统的神经元。

M
Motor neurone运动神经元

将中枢的指令传往反应器的神经元。

N
Nerve神经

多条神经元纤维捆成的束,像一条电缆。

B
Brain脑

中枢神经系统的一部分,负责思考、记忆和决策。

3逐步讲解 Steps

  1. 刺激出现刺激是指环境中任何能引起身体反应的变化,例如光线照进眼睛、手指被针刺、钟声响起。身体各处的感受器专门侦测不同刺激:眼中的光感受器对光敏感,皮肤的触觉和热感受器对接触与温度敏感。感受器受刺激后,便把刺激转为神经讯息,交给神经系统处理;若没有感受器,身体便无法察觉环境的变化,更遑论作出反应。
  2. 讯息入中枢感觉神经元把感受器产生的讯息,以电讯号形式传往中枢神经系统,即脊髓或脑。电讯号沿神经纤维传导的速度极快,可达每秒超过一百米,所以身体几乎在刺激出现的同一瞬间已有感觉。传导迅速是人体能即时应对环境的重要原因;如果感觉神经元受损,讯息无法送达中枢,身体便会丧失对应刺激的感觉。
  3. 中枢处理讯息到达中枢神经系统后,由脑或脊髓分析并决定反应方式。脑是高级中枢,负责思考、记忆、语言和自主决策;脊髓则处理部分快速反应,例如缩手不必等待脑下令,先行动后知觉,为身体节省宝贵时间。中枢把来自全身的讯息整合起来,协调各器官一致行动,这正是「协调」一词在生物学中的含义。
  4. 指令出中枢中枢决定反应后,运动神经元把指令由脑或脊髓传往反应器,即肌肉或腺体;肌肉收到指令便收缩,腺体则分泌物质。易错提示:讯息必须经过中枢处理,不能由感受器直接传往肌肉,这是考试中最常见的错误。感受器、感觉神经元、中枢、运动神经元与反应器五个环节缺一不可,作答时要按次序写齐。
  5. 产生反应反应器执行指令,产生可见的反应:肌肉收缩令手缩回、令骨骼移动,腺体则分泌汗液或消化液等。整个由刺激到反应的流程往往少于一秒,所以人体能对环境变化作出即时反应,例如闪光入眼便立刻眨眼、物件飞来便马上闪避。反应快而准确,正是神经系统以电讯号传递讯息的直接好处。
  6. 神经元的构造神经元是神经系统的基本单位,由细胞体和突起组成:树突负责接收讯息并把讯息传向细胞体;轴突把讯息带离细胞体,交给下一个神经元或反应器。许多神经纤维外面包围着绝缘的髓鞘,令电讯号传导更快更稳定。讯息在神经元之间只沿单一方向传递,由树突进入、轴突送出,所以整条神经路径井然有序,不会出现混乱。

4图解 Diagrams

反射弧 Reflex Arc:刺激 → 反应感受器Receptor (skin)感觉神经元Sensory neurone脊髓Spinal cord (relay)运动神经元Motor neurone反应器Effector (muscle)唔经大脑决策 → 快!No brain decision → fast!例:手指掂热锅 → 未觉痛先缩手 Hand pulls back before the pain arrives
图 1:反射弧

5例题示范 Example

描述:你行街时见到朋友挥手,你即刻挥手回应 — 讯息经过哪里?

  1. 刺激:光(见到挥手)→ 眼睛感受器
  2. 感觉神经元 → 脑(CNS)
  3. 脑处理、认出朋友、决定挥手
  4. 运动神经元 → 手臂肌肉(反应器)
  5. 反应:挥手
  6. 答案:讯息路径:感受器(眼)→ 感觉神经元 → 脑(中枢神经系统,认出朋友并决定回应)→ 运动神经元 → 反应器(手臂肌肉收缩,完成挥手)。要点:讯息必须经中枢处理,不能由感受器直达肌肉;作答时把五个环节按次序写齐,并注明每部分的功能,答案才算完整。

6常见错误 Mistakes

✗ 以为讯息可以由感受器直接传去肌肉
✓ 一定要经中枢神经系统(脑/脊髓)处理,才传去反应器。
✗ 神经元(neurone)同神经(nerve)混淆
✓ 神经元是单一细胞;神经是好多神经元捆成的「电缆」。
✗ 把感受器和反应器的角色混淆
✓ 感受器负责侦测刺激,例如皮肤的触觉感受器;反应器负责执行反应,例如肌肉收缩、腺体分泌,两者功能完全不同。
✗ 以为讯息可以沿神经元来回双向传送
✓ 每个神经元只沿单一方向传递:感觉神经元只把讯息传入中枢,运动神经元只把指令传出,方向不会倒转。

75 题快测 Quick check

Q1神经系统的基本单位是什么?

Q2中枢神经系统包括哪两部分?

Q3反应器(effector)是指什么?举个例。

Q4感觉神经元与运动神经元的功能有何不同?

Q5神经讯息以什么形式传递?速度大约多少?

8重点回顾 Recap

  • 刺激 → 感受器 → 感觉神经元 → 中枢 → 运动神经元 → 反应器
  • 神经元用电讯号,速度极快
  • 脑和脊髓是处理中心
  • 神经元是单一细胞;神经是许多神经元捆成的束
  • 感觉神经元传入中枢,运动神经元传出指令

同级其他科

同一科其他级别