說(shuō)到小腸在人體中的重要性,不可避免地就要涉及到神經(jīng)系統(tǒng)與小腸在結(jié)構(gòu)與功能上的關(guān)聯(lián)。關(guān)于人體器官組織的構(gòu)造與功能,我們的認(rèn)知雖然已經(jīng)達(dá)到了前所未有的高度。但是,在神經(jīng)系統(tǒng)與器官組織的功能關(guān)聯(lián)方面,目前我們確實(shí)還只是處于一個(gè)比較膚淺的認(rèn)知階段。
同生物學(xué)關(guān)于人體其他系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的認(rèn)知過(guò)程一樣,我們對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的了解,也是始于來(lái)自對(duì)人體的解剖,及在此基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但神經(jīng)系統(tǒng)所蘊(yùn)含的功能,并不像骨骼肌肉等組織的作用那么直觀。
細(xì)胞,作為人體組織結(jié)構(gòu)和功能上的基本單位同樣也適用于神經(jīng)系統(tǒng)。
神經(jīng)細(xì)胞一般被稱為“神經(jīng)元”,具有聯(lián)絡(luò)和整合輸入信息并傳出信息的作用。作為生物信息的物質(zhì)載體和傳輸導(dǎo)體,神經(jīng)細(xì)胞的構(gòu)造極為特殊,除了“細(xì)胞體”本身,還比一般細(xì)胞的結(jié)構(gòu)多出了一個(gè)或多個(gè)“突起”部分。
解剖學(xué)發(fā)現(xiàn),神經(jīng)元之間會(huì)通過(guò)“突起”與“突起”的相連,形成“樹狀聯(lián)絡(luò)通道”,這種構(gòu)造上的相連狀態(tài)就被稱為“神經(jīng)叢”。神經(jīng)叢,可以理解為是一種在結(jié)構(gòu)和功能上與生物信息有關(guān)的“神經(jīng)元集合”。
一些特殊物質(zhì),可以在神經(jīng)細(xì)胞之間,或神經(jīng)細(xì)胞與組織器官的體細(xì)胞之間形成的“通道”上傳遞生物信息,這些物質(zhì)主要有膽堿類、單胺類、某些氨基酸或神經(jīng)肽等,它們的統(tǒng)稱叫做“神經(jīng)遞質(zhì)”,簡(jiǎn)稱“遞質(zhì)”。
有腦動(dòng)物體中最大的“神經(jīng)元集合”是大腦,但大腦一般不被歸類為神經(jīng)叢,而被視為是各叢的“總根”。
人體中最矚目的神經(jīng)叢是脊髓。大腦與脊髓的連接部分稱為“延髓”,是“腦干”的一部分。腦干,由下往上包括延髓、腦橋、中腦、間腦四個(gè)組成部分。小腦,在腦干的后方。
我們平時(shí)所說(shuō)的“大腦”是一個(gè)廣義概念,包括“腦干”和“小腦”。
在生物學(xué)理論中,“中樞神經(jīng)”(Central Nervous System,可以簡(jiǎn)寫為“CNS”)和“神經(jīng)中樞”(Centralnervous system)是兩個(gè)完全不同的概念。
“中樞神經(jīng)”指的是大腦和脊髓的組合,而“神經(jīng)中樞”是指對(duì)機(jī)體局部組織功能具有能發(fā)出調(diào)控指令的“神經(jīng)元集合”。
人體中,一部分神經(jīng)叢的末梢分布于一些組織器官內(nèi),成為這些組織器官的各種“感受器”和“發(fā)令器”。
這些“感受器”和“發(fā)令器”,通過(guò)傳遞“神經(jīng)中樞”發(fā)出的信息,主導(dǎo)著人體的“生 理功能”和“行為功能”。如呼吸、吞咽、排泄、心血管功能、語(yǔ)言、視覺和聽覺等等,都來(lái)自于局部組織的“神經(jīng)中樞”的調(diào)控結(jié)果。
醫(yī)學(xué)概念里的“生理功能”,一般指得是“器官功能”,而我所說(shuō)的“生理功能”是指更基礎(chǔ)性的細(xì)胞工作狀態(tài)。因?yàn)槲覀円剿魃\(yùn)行原理,生物學(xué)理論對(duì)功能的分析如果僅僅停留在器官層面,顯然無(wú)法企及到原理的基層,這不符合我們的探索目的。
以IT知識(shí)做個(gè)比喻,我們要設(shè)計(jì)一般的應(yīng)用軟件,用各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言基本上都可以。但是要設(shè)計(jì)一套操作系統(tǒng),如果不從更底層的基礎(chǔ)性語(yǔ)言做起,恐怕很難達(dá)到目的,因?yàn)橹挥锌拷讓拥臋C(jī)器語(yǔ)言更能觸及到“算法”的原理。
所以,我認(rèn)為“生理功能”,解析的是生命活動(dòng)的原理,應(yīng)該去分析“以細(xì)胞為單位進(jìn)行的各種基礎(chǔ)性生命活動(dòng)”。
這些基本的生命活動(dòng)絕大部分都是在無(wú)意識(shí)狀態(tài)下的細(xì)胞聯(lián)動(dòng),從而形成器官組織包括肢體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)。大腦思維運(yùn)動(dòng)的形成,實(shí)際上也是在這種無(wú)意識(shí)狀態(tài)下的“腦細(xì)胞集合的聯(lián)動(dòng)”作為基礎(chǔ)?!澳X細(xì)胞集合聯(lián)動(dòng)”的這種生理過(guò)程,我們是感覺不到的。
“行為功能”,主要是指以器官組織包括肢體等為單位的動(dòng)作或運(yùn)動(dòng)。人和其他動(dòng)物的一切有意識(shí)行為,都是在“大腦”支配下的軀體活動(dòng)。
說(shuō)到這里,我覺得還需要用IT知識(shí)做進(jìn)一步的比喻——
“行為功能”就相當(dāng)于“人工智能”和“機(jī)器學(xué)習(xí)”功能,人類在IT的這方面已經(jīng)做得十分得心應(yīng)手。計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用因此而得以使我們的思維,成為最接近“上帝”的地方。
“生理功能”,則相當(dāng)于使計(jì)算機(jī)能夠自我成長(zhǎng),甚至可以繁殖。人類在這方面的研究還極其膚淺,沒有半點(diǎn)值得驕傲的進(jìn)展,我們的思維距離“上帝”還非常遙遠(yuǎn)。在我們的所有“計(jì)算機(jī)語(yǔ)言”中,沒有任何一種“算法”,與“使芯片或傳感器能夠作為像生物體的生存一樣”有關(guān)。
這樣,我們對(duì)人體生命活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與分析可以大致分成:以體細(xì)胞為基礎(chǔ)的“生理功能研究”和以器官組織為基礎(chǔ)的“行為功能研究”兩大層面。
人類自己認(rèn)為的“生理功能”研究,實(shí)際上始終沒有超出“行為功能”的概念范疇,一直沒有真正能夠深入到生命活動(dòng)的“原理”層面。
目前的醫(yī)學(xué)研究,如果說(shuō)在這方面有了方向性的趨勢(shì),那就是“分子分析醫(yī)學(xué)”在尖端研究機(jī)構(gòu)的開展。雖然只是處于萌芽狀態(tài)的探索,卻給“精準(zhǔn)醫(yī)療”帶來(lái)了希望。后期的進(jìn)一步深入,必須依賴生物學(xué)研究在這方面的進(jìn)展。
非大腦思維支配下的無(wú)意識(shí)(即潛意識(shí))和前意識(shí)(即下意識(shí),是無(wú)意識(shí)和意識(shí)之間的中介機(jī)制)主導(dǎo)的肢體動(dòng)作或其他器官組織的運(yùn)動(dòng),應(yīng)該也都屬于“行為”的范疇。這些內(nèi)容,目前都是心理學(xué)和精神病學(xué)的重要研究課題,在生理學(xué)研究中極少或較少涉及到。這可能與我們建立在生物學(xué)探索基礎(chǔ)上的各學(xué)科應(yīng)用,很少能深入到細(xì)胞層面有一定關(guān)系。
人在進(jìn)行思考時(shí)也是一種行為,所以大腦的思維運(yùn)動(dòng),實(shí)際上是一種“生理功能”基礎(chǔ)上的“行為功能”。
所有的行為功能,一定要有“生理功能”的運(yùn)行過(guò)程作為“行為實(shí)現(xiàn)”的基礎(chǔ)。所以,“生理功能”是生物存在的前提,而“行為功能”是生物存在的表達(dá)。從哲學(xué)的角度,前者可以歸納為生物存在的屬性,后者可以歸納為生物存在的意義。
我們已經(jīng)知道,主導(dǎo)“行為功能”的信息源頭是大腦。那么,主導(dǎo)“生理功能”的信息源頭又來(lái)自哪里呢?
很多人以為,人體中一切主導(dǎo)生命活動(dòng)信息的源頭均來(lái)自于中樞神經(jīng)(CNS),即大腦或脊髓。
其實(shí),事實(shí)真相遠(yuǎn)比我們的想象要復(fù)雜得多。科學(xué)實(shí)驗(yàn)和大量的醫(yī)學(xué)實(shí)踐已經(jīng)證明,神經(jīng)系統(tǒng)中有一些神經(jīng)叢并不聽從大腦的指揮,而是“主斷指令,自主行事”。于是,生物學(xué)就有了“自主神經(jīng)”、“自主神經(jīng)叢”和“自主神經(jīng)系統(tǒng)”等概念。
“自主神經(jīng)”也稱作“自律神經(jīng)”,目前“植物神經(jīng)”已經(jīng)被認(rèn)定為是這種“自主神經(jīng)”。
植物神經(jīng),是能夠調(diào)節(jié)和控制諸如心率、消化吸收、呼吸速率、瞳孔反應(yīng)、排尿、性沖動(dòng)等很大程度上是非意識(shí)或潛意識(shí)狀態(tài)機(jī)能的指令性機(jī)構(gòu),發(fā)出的信息指令相對(duì)獨(dú)立于中樞神經(jīng)之外,具有很強(qiáng)的“自主”性。
因?yàn)橹饕钦{(diào)節(jié)和控制人體內(nèi)臟的運(yùn)動(dòng),所以“植物神經(jīng)”又被稱為“內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)神經(jīng)”。按其神經(jīng)叢的構(gòu)造形態(tài)和功能性反應(yīng)狀態(tài)及所在機(jī)體組織位置的不同,分屬為“交感神經(jīng)”和“副交感神經(jīng)”兩大系統(tǒng)。
生物學(xué)理論認(rèn)為,人體在正常情況下,功能性反應(yīng)狀態(tài)完全相反的交感和副交感神經(jīng)處于相互平衡制約中。在這兩個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)中,當(dāng)一方起正作用時(shí),另一方則起負(fù)作用,很好的平衡協(xié)調(diào)和控制身體的生理活動(dòng),這便是植物神經(jīng)功能的使然。
一些人可以通過(guò)練瑜伽或生物反饋技術(shù),用意識(shí)或潛意識(shí)去調(diào)節(jié)自己的自律神經(jīng)系統(tǒng)的功能,這說(shuō)明中樞神經(jīng)與植物神經(jīng)之間可能有一定范圍的、潛在的制約關(guān)系。
除了植物神經(jīng),科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),在大腦中有“由12對(duì)'左右對(duì)稱的對(duì)稱點(diǎn)’發(fā)出的”局部組織非意識(shí)運(yùn)動(dòng)和感覺信息的神經(jīng)通道。分別被命名為:1.嗅神經(jīng)、2.視神經(jīng)、3.動(dòng)眼神經(jīng)、4.滑車神經(jīng)、5.三叉神經(jīng)、6.外展神經(jīng)、7.面神經(jīng)、8.位聽神經(jīng)、9.舌咽神經(jīng)、10.迷走神經(jīng)、11.副神經(jīng)、12.舌下神經(jīng)。
這些神經(jīng)的統(tǒng)稱叫“腦神經(jīng)”或“顱神經(jīng)”。
其中的第10對(duì)腦神經(jīng),即迷走神經(jīng),是在人體中延伸最長(zhǎng)、分布最廣的一對(duì)。含有“一般內(nèi)臟感覺纖維”、“一般內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)纖維”、“一般軀體感覺纖維”和“特殊內(nèi)臟運(yùn)動(dòng)纖維”共四種神經(jīng)纖維。而且,也只有迷走神經(jīng)的信息觸角伸展到了胸腔腹腔的內(nèi)臟器官,而另外的11對(duì)腦神經(jīng)的信息傳遞所涉及到的人體器官組織范圍,僅局限于頭面部位。
由于迷走神經(jīng)與副交感神經(jīng)的纖維成分有些類似,二者信息觸及到的區(qū)域也有交叉和關(guān)聯(lián),所以有人把迷走神經(jīng)也歸類為“自主神經(jīng)”,網(wǎng)上也有人把迷走神經(jīng)說(shuō)成是副交感神經(jīng)的一部分。
我一直也沒有查到關(guān)于上述概念的確切結(jié)論,但按我個(gè)人的觀點(diǎn),迷走神經(jīng)與副交感神經(jīng)完全是兩碼事。
迷走神經(jīng)與行為功能相關(guān),植物神經(jīng)(包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng))則主要與生理功能相關(guān)。這個(gè)問(wèn)題需要詳解,限于篇幅不能在此文中展開討論。
我們已經(jīng)知道,控制和調(diào)節(jié)人體行為功能的“司令部”是大腦,但是我們并不清楚主導(dǎo)人體生理功能的“司令部”究竟在哪里。
可能很多人會(huì)認(rèn)為,這個(gè)“生理功能司令部”一定在神經(jīng)元比較集中的地方。既然不在大腦里,很可能就在受脊椎骨保護(hù)的脊髓里。一些生物學(xué)家也的確在脊髓中發(fā)現(xiàn)了諸多與生理功能相關(guān)的蛛絲馬跡,但并沒有形成能夠證明這個(gè)結(jié)論所需要的一條完整的證據(jù)鏈。
也就是說(shuō),對(duì)人體發(fā)出生理功能指令的源頭到底在哪里,目前來(lái)說(shuō)還是一個(gè)謎。
其實(shí),現(xiàn)在已經(jīng)有越來(lái)越多的線索,將人體生理功能初始信息的源頭指向腸道方面集中的神經(jīng)元集合。
腸道神經(jīng)元集合,又稱為“腸神經(jīng)系統(tǒng)”,是由大量埋在腸胃壁內(nèi)的神經(jīng)元組成。
早在100多年前人們就發(fā)現(xiàn)了腸道相關(guān)的神經(jīng)元集合,不過(guò)一直沒有重視這些神經(jīng)元集合的作用。
1907年,美國(guó)醫(yī)學(xué)博士拜倫羅賓遜出版了一本關(guān)于腸道神經(jīng)系統(tǒng)的理論專著,書名叫《腹腦和盆腔腦》。
他發(fā)現(xiàn)腹腔內(nèi)的神經(jīng)元集合非常豐富,功能上有類似大腦的作用。于是拜倫羅賓遜把腹腔內(nèi)的神經(jīng)元集合統(tǒng)稱為“腹腦”,把盆腔內(nèi)的神經(jīng)元集合統(tǒng)稱為“盆腔腦”。
后來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),腹腔內(nèi)的神經(jīng)元集合規(guī)模僅次于大腦、遠(yuǎn)超于脊髓。脊髓中有數(shù)千萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元,而腸道神經(jīng)系統(tǒng)所包含的神經(jīng)元有五億個(gè)之多。
并且,腸道神經(jīng)系統(tǒng)在構(gòu)造上極為特殊,整個(gè)系統(tǒng)存在著大量的“中間神經(jīng)元”。大腦中也有許多類似的“中間神經(jīng)元”,這是迄今為止我們所知甚少的一種特殊神經(jīng)細(xì)胞。
中間神經(jīng)元,是一種多極性神經(jīng)元,包含了許多不同的種類。這些中間神經(jīng)元,相當(dāng)于在神經(jīng)傳導(dǎo)路徑中起到了“節(jié)點(diǎn)性的聯(lián)絡(luò)、整合”作用,故又稱“聯(lián)合神經(jīng)元”。
如果用IT思維來(lái)比喻,我覺得有點(diǎn)類似于CPU的“核”作用?!昂恕痹蕉啵δ艿陌l(fā)掘潛力就會(huì)越強(qiáng)大。腸道的神經(jīng)系統(tǒng)中竟有這么多“核”,這是促使生物學(xué)家在這方面下功夫進(jìn)行深入研究的原因之一。
與大腦神經(jīng)元集合類似的情況還有,大腦為阻止有害物質(zhì)由血液進(jìn)入腦組織,形成了一種保護(hù)性屏障,叫“血腦屏障”。無(wú)獨(dú)有偶,腸道神經(jīng)元系統(tǒng)為阻止有害物質(zhì)通過(guò)血液進(jìn)入小腸周圍的神經(jīng)元及相關(guān)組織,形成了一種叫“血-腸屏障”(簡(jiǎn)稱“腸屏障”)的保護(hù)機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn),正常情況下 ,腸屏障可有效地阻擋腸道內(nèi)500多種、濃度高達(dá)(10萬(wàn)億個(gè)/每克)的腸道內(nèi)寄生菌及其毒素向腸腔外組織、器官移位。同樣,也阻擋了外源物質(zhì)通過(guò)血液進(jìn)入腸腔,防止機(jī)體受外源性微生物及其毒素的侵害。
可見,生物體對(duì)腸道的保護(hù)與對(duì)大腦的保護(hù)有些類似,都是建立在一種“阻斷機(jī)制”的基礎(chǔ)上。
黑格爾說(shuō)過(guò)“世上沒有無(wú)緣無(wú)故的愛,也沒有無(wú)緣無(wú)故的恨”。這個(gè)哲學(xué)結(jié)論同樣也適合于生物學(xué),生命活動(dòng)原理是一個(gè)不斷優(yōu)化的過(guò)程,生物體對(duì)重要器官組織的保護(hù)都是有緣由的。
小腸就像大樹的根一樣,在這種不遺余力的保護(hù)狀態(tài)下汲取營(yíng)養(yǎng)供養(yǎng)全身。十二指腸和胃,以及肝膽脾等器官組織,都是小腸的前置裝置或輔助設(shè)備,為小腸對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收做各種準(zhǔn)備。大腸則相當(dāng)于整個(gè)“營(yíng)養(yǎng)吸收生產(chǎn)線”的后續(xù)裝置,專門為生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的廢料進(jìn)行清除和排泄。
這個(gè)“營(yíng)養(yǎng)吸收生產(chǎn)線”運(yùn)行的好壞,決定著全身機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)供給是否完善。一個(gè)人身體是否健康,腸道的營(yíng)養(yǎng)吸收起到了決定性的作用,小腸無(wú)疑是整個(gè)“生產(chǎn)線”的核心裝置。
腸道神經(jīng)系統(tǒng)正是在這種情況下,圍繞著小腸運(yùn)行的需求,操控著整個(gè)消化吸收系統(tǒng)的工作過(guò)程。
所以,大腦的神經(jīng)元集合并不能決定腸道神經(jīng)系統(tǒng)的工作。恰恰相反,小腸生理功能的好壞卻制約著包括大腦在內(nèi)的身體各個(gè)器官組織生命活動(dòng)的運(yùn)行狀態(tài)。
我們知道,大腦是人體中耗氧量最多的器官,神經(jīng)元有可能還是單位時(shí)間內(nèi)耗氧量最大的細(xì)胞。但在氧需求的供給順序方面,小腸細(xì)胞則很可能排在腦細(xì)胞之前。
我們的有些主觀感受可能會(huì)證明這一點(diǎn)。比如,當(dāng)我們吃飽飯的時(shí)候,或者是很餓的時(shí)候,都能嚴(yán)重影響我們的思維。這時(shí)候大腦會(huì)受到缺氧限制,而氧供應(yīng)會(huì)向小腸集中。
肥甘厚味只是麻痹了我們的味蕾,腦滿腸肥則可能會(huì)毀掉我們的智慧。小腸的需求高于一切。
還有另一個(gè)值得我們深思的現(xiàn)象,動(dòng)物的機(jī)體在無(wú)腦狀態(tài)下是可以生存的,比如植物人可能活很久。但如果沒有了小腸就像植物失去了根一樣,活下去是不可能的。
在動(dòng)物界,有些無(wú)腦動(dòng)物,它們可以從出生開始就沒有腦。但它們必須有能吸收營(yíng)養(yǎng)的小腸,或類似小腸細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)吸收機(jī)制。比如一些腔腸類動(dòng)物,包括有刺胞類的水螅綱、缽水母綱和珊瑚綱,以及無(wú)刺胞類的櫛板類或櫛水母類等等。
植物更是如此,它們?nèi)w從來(lái)就沒有腦。這對(duì)它們來(lái)說(shuō),似乎無(wú)關(guān)緊要。但它們必須有根,才能很好地生存下去。
這一切都說(shuō)明,人體中的小腸神經(jīng)系統(tǒng),完全不必受大腦的控制。當(dāng)然,二者之間存在著相互影響相互制約的關(guān)系。總體來(lái)說(shuō),作為兩個(gè)重要的“司令部”它們至少是平級(jí)的。大腦司令部主管行為功能,小腸司令部主管生理功能。
因?yàn)樯砉δ苁切袨楣δ艿幕A(chǔ),同時(shí)也是生命存在的基礎(chǔ),所以“小腸司令部”比“大腦司令部”更具有生物原理的探索價(jià)值。當(dāng)“大腦司令部”的運(yùn)行不那么順暢的時(shí)候,人可能會(huì)愚笨一些。而當(dāng)“小腸司令部”的運(yùn)行不那么順暢的時(shí)候,機(jī)體就會(huì)處于病態(tài)。(待續(xù))
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