反射弧的组成（反射弧的组成不包括）

图1. A 神经细胞解剖图。 图中展示了电位发生的地方（树突），通过轴突传播到达神经末梢，最后由突触介导，将信号传递给下个神经元或者肌肉细胞。

03神经反射弧的组成

在生病或者衰老的情况下，神经反射功能可能会发生异常。医生是如何来诊断神经反射功能的呢？如果用橡胶锤子敲击膝盖下方，你的脚就会不自主地踢动。要是医生不及时退一步，可能会被你踢到噢。这个神经反射被称为膝跳反射，也被称为单突触神经反射, 是一类最简单的神经反射现象[2]。

其实，“膝跳反射”听起来更形象，也更容易被记住，之所以又被称为“单突触神经反射”，是因为突触是一个非常重要的词，这个名词能够体现神经反射的发生机制。突触是指两个神经元之间用来传递信号的空间。在膝跳反射中，神经元之间信号的传递是单一的，只需一个突触即可完成。这类简单的反射弧仅需要四部分就能完成，而大多数神经反射需要五部分来完成。

大部分神经反射弧的组成包括：

传感器：感受或检测变化的受体。

感觉神经元：将传感器接受的信息传递到脊髓。

中间神经元：神经元之间传递信息的中继站。

运动神经元：将信息从脊髓传递到肌肉。

发生收缩的肌纤维。

在单突触膝跳神经反射过程中，跳过了中间神经元这一步，只涉及传感器、感觉神经元、运动神经元和肌肉纤维（图2）。就好比一场接力赛，带棒跑步的运动员是动作电位，当运动员到达跑道下游的特定区域（突触），接力棒会被转移给下一位运动员（神经元），之后再沿着跑道（神经轴突）传递。（图3）

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图2. 膝跳反射。医生用橡皮锤轻轻敲击膝盖正下方的肌腱，激活了位于肌肉内部的传感器，信号就会沿着感觉神经元传递到脊髓。在脊髓中，信号穿过突触到运动神经元内，然后再回到信号来源处的肌肉。这时，肌肉发生收缩，导致腿部向前踢。

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图3. 神经反射弧所需的五个组成部分：传感器，感觉神经元，中间神经元，运动神经元和肌肉。图中内圈的反射弧为简单神经反射弧。信息以动作电位的形式在神经元之间传递。传感器感受到的信号沿着感觉神经元传到脊髓，通过突触传递给运动神经元，继而向下传递给肌肉组织并作出动作。图中外圈的反射弧包括脊髓中的中间神经元，即神经反射弧的第五部分。

在上述例子中，神经反射活动跳过了中间神经元。添加一个中间神经元并不难，就像在接力赛中添加一名运动员和接力棒，但这个运动员跑的路程很短。身体的中间神经元分布在脊髓中。所以，当中间神经元参与神经反射时，就不止涉及一个突触了，这类神经反射被称为复杂神经反射。

并不是所有神经反射都这么简单

涉及多个中间神经元和许多突触的复杂神经反射被称为多突触神经反射。

在功能上来说，多突触神经反射与简单的单突触神经反射一样，都是生物体自我保护的机制。有时，神经反射能产生多个动作。比如，当一只脚不小心踩到地上的一块乐高，疼痛会使你把脚移开，但是如果另一只脚没有及时地放下并平稳身体，你会跌得更惨。这个神经反射的完成，一方面让你移开疼痛的脚，一方面把另一只脚放下防止摔倒，它被称为交叉伸肌神经反射。这些动作通常不需要思考或计划就能完成，不过，大脑参与了事后评估。你可能会大叫：“痛死我啦，谁把乐高忘在地上了？”

04大脑的作用

你有没有注意到，神经反射的五个组成部分里并没有“大脑”？

这是因为神经反射只是协调动作运动的那部分神经系统的功能。神经系统是由传递动作电位的神经元组成的网络，脑和脊髓组成中枢神经系统（CNS），而围绕脊髓的传感器和神经元组成了外周神经系统（PNS）。

中枢神经系统的功能是思考、规划和学习。中枢神经系统与外周神经系统合作产生神经反射等反应。比如躲避突如其来的噪音时，中枢神经系统能帮助你了解噪音的来源。中枢神经系统不参与一开始的神经反射活动，但是它让你明白为什么需要躲避危险，或者帮助你把踩到乐高后抬起的脚放下。除此之外，中枢神经系统还参与生成自主动作，通过神经反射动作之后的反应进一步保护自己。比如说，也许你会弯下腰捡起地上的乐高模块，以防再次踩到呢。

04 小结

人类可以通过不同类型的神经反射活动来保护自己。虽然神经反射活动无需思考就会产生，却是体内神经系统的重要功能之一。医生通过敲打你的膝盖，就可以测试出你的身体对外界反应的应答能力。膝跳反射是最简单的单突触神经反射，由传感器、感觉神经元、运动神经元和肌肉四部分组成。感觉神经元被激活后，动作电位会沿着感觉神经元传递到脊髓，通过突触传递到运动神经元并离开脊髓。更高级的神经反射活动会使用中间神经元来传递信号，被称为多突触神经反射。神经反射并不涉及中枢神经系统，但是当神经反射发生后，大脑能够帮助我们对刚刚发生的事进行分析。

参考文献：

[1] Perenboom, M. J. L., Van de Ruit, M., De Groot, J. H., Schouten, A. C., and

Meskers, C. G. M. 2015. Evidence for sustained cortical involvement in peripheral

stretch reflex during the full long latency reflex period. Neurosci. Lett. 584:214–8.

doi:10.1016/j.neulet.2014.10.034

[2] Chen, H., Hippenmeyer, S., Arber, S., and Frank, E. 2003. Development of the

monosynaptic stretch reflex circuit. Curr. Opin. Neurobiol. 13:96–102. doi:10.1016/

本文译自青少年科普网站 Frontiers for Young Minds

原文标题：

Jakobi JM, Kohn S, Kuzyk S and Fedorov A (2017) When Kicking the Doctor is Good—A Simple Reflex. Front. Young Minds 5:10. doi:10.3389/frym.2017.00010

审稿人：

我叫弗朗西斯科，15岁，是一名高中生，居住在湾区。我最喜欢的学习领域是自然科学。课余时间我喜欢绘画，烹饪，打壁球。

制版编辑：艾略特丨

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