物理因素对神经系统影响的研究现状

物理因素对神经系统影响的研究现状

摘要: 从古至今，人类的生活就从来没有离开过物理，物理因素更是无时不刻不在对人类产生影响。本文简单总结了神经系统的结构与功能；较为详细地介绍了，目前物理因素（温度、光刺激、声刺激、电刺激、磁刺激对神经系统影响的研究的现状。希望可以提供更多、更更新的研究思路。

关键词：物理因素，神经系统

The Research Status of Physical Gene on the Nervous System

Abstract: Not only in the ancient time but also now in modern time, do physical genes have great impact on human lives.And physical genes are influncing human body day and night.In this article,I introduce the structure and functions of nervous system briefly, and I summarize the research status of physical gene on the nervous system.The the physical genes are temprature,light,sound,electricity,magnetism. I hope the summarize can inspire the researchers.

Keywords: physical factors, the nervous system

0 引言

动物能够经过大自然亿万年的考验，在这个地球上一代代地繁衍生息，最需要的能力之一就是能够感受外界环境及机体内环境的种种变化，并通过适当的反应来保护自己，使机体能够适应内外环境的变化，动物实现这一调节功能的系统主要就是神经系统（Nervous System）。

神经系统是机体内起主导作用的系统，包括中枢神经和周围神经两部分。中枢神经系统（Central Nervous System）包含脑及脊髓，是由脑神经及脊髓神经组成，为整个神经系统主要之部分，它通过周围神经与人体其他各个器官、系统发生极其广泛复杂的联系。周围神经系统（Peripheral Nervous System）是指在中枢神经以外的神经纤维周围神经控制和调节机体各系统器官的活动，以维持机体与内、外界环境的相对平衡。

电、磁、光、温度、声等物理因子这些在人们的生活环境中无处不在, 人们处在复杂的环境中并受其影响, 那么神经系统也必然受到环境的影响, 在人们生活的环境中电、磁、光、温度、声等物理因子都可以影响到人们本身, 自然也就会影响到人的神经系统. [1]

本文中，我们将对物理因素对神经系统影响的研究现状做一个较为详细的总结、介绍。

1 神经系统的结构和功能

神经系统被分为二部分:(1)中枢神经系统:由脑及脊髓组成的神经系统。(2)周围神经系统:除中枢神经系统外的其他神经组织集合体。神经系统主要由以下两种细胞组成的:(1)神经原-神经系统的主要细胞。(2)神经胶质-神经系统的次要细胞提供结构与营养。

1.1兴奋的传输

在神经系统中的迅速神经信号传输主要通过以下两种方式:(1)在神经细胞里, 兴奋通过神经纤维上的电位差传输。(2)在神经细胞间, 兴奋依靠突触前膜释放的递质传递到下一个神经细胞的突触后膜

1.2神经系统的功能神经系统的三大主要功能

(1)感觉功能:身体的内在感觉受器探测如血的酸度, 血压等内在刺激, 在外感觉受器传送由皮肤等身体末端所接受到的外来刺激情报。这些情报经由感觉神经传递至中枢神经。

(2)综合及指令功能:对于感觉受器所送来的情报进行分析、整理、判断, 并做出适当的决定。

(3)运动功能:将整理之后的情报, 经由运动神经传递至末梢, 并执行决定。

其中在(1)～(3)的功能当中, 中枢神经负责(2)的功能, 末梢神经则负责(1)和(3)的功能。末梢神经种的(1),称之为感觉神经或知觉神经、(3)称之为运动神经。

2 物理因素对神经系统影响的研究现状

2.1温度对神经系统影响

我国关于温度对神经系统影响的研究并不是很多。温度对神经系统的影响的研究相对于电、磁的研究就不是很多了。主要涉及的方面是:不同温度对神经元、神经细胞的影响, 温度对神经系统内部结构和物质组成的影响, 以及温度对疾病的影响等。例如崔邦梓[2]关于温度对蟾蜍离体坐骨神经动作电位影响的研究，结果发现：温度越高则离体坐骨神经存活时间越短，适当低温条件下Rergin's 液可明显延长离体坐骨神经的存活时间，该实验神经在低温条件下比常温条件下延长生存率达60%。

廖晓梅[3]等人的温度对不同年龄大鼠海马器官型脑片长期培养中细胞活性和tau 蛋白表达的影响, 结果表明34℃培养条件下,4周和8周龄大鼠制备的海马器官型脑片能更长时间维持脑片的活性和tau 蛋白的稳定表达, 从而可望成为研究与tau 蛋白相关疾病(如老年性痴呆) 的理想模型。

光正耀[4]等人的亚低温治疗重型颅脑外伤的临床疗效研究, 结论是亚低温治疗具有降低重型颅脑损伤患者脑组织氧耗量, 保护血脑屏障, 减轻脑水肿, 降低颅内压, 从而提高患者的生存率和生存质量的作用。

张发惠[5]等人的温度与缺血对SD 大鼠周围神经超微结构的影响，结果显示经-50℃冷冻预处理的神经组织, 与对照组之间差异不明显, 坐骨神经的雪旺氏细胞正常, 仅轴索内线粒体轻度肿胀和髓鞘不规则增厚, 超微结构保持优于其它温度值的实验组。其它温度值实验组神经纤维早期有脱髓鞘现象, 神经纤维髓鞘明显增厚疏松, 重者脱髓鞘, 呈层状分离、剥脱, 轴索水肿或轴索萎缩, 雪旺氏细胞水肿到部分坏死等损伤表现。

2.2光刺激对神经系统的影响

光对神经系统的影响的研究主要涉及的是:通过光对神经刺激来间接治疗精神分裂症等疾病, 各种神经节神经元等在光刺激下的电生理反应, 激光对脑梗死的临床应用等[6]。

刘爱琴[7]等人的光损伤对大鼠视网膜氨基酸类神经递质水平的影响的研究表明：本实验光照强度较强, 且在光照后早期就对视网膜进行检测, 而谷氨酸和天门冬氨酸作为视网膜光感受器所释放的神经递质, 由于光感受器细胞在较短时间内大量凋亡, 细胞崩裂分解而被大量释放, 正由于这些大量兴奋性氨基酸的释放而导致细

胞内钙离子浓度上升, 从而加剧了视网膜细胞的凋亡程度, 形成了一个恶性循环过程。在此过程中由于机体自我调节机制, 又诱导了无长突细胞、双极细胞中GABA 的释放, 最终GABA 作为视网膜中一种抑制性神经递质代偿性释放增加。而在光照后一定时期内视网膜细胞凋亡逐渐减弱, 同时光感受器细胞数量又明显减少致使视网膜游离氨基酸含量逐渐降低。

谢小乔[8]等人的幼年大鼠视皮层神经元对闪光刺激的反应特性, 结果显示:与成年大鼠相比较, 幼年大鼠视皮层神经元对持续闪光刺激显示出更强的适应性, 对光刺激的诱发放电频率更低, 而在没有光刺激时的自发放电频率更高, 从而导致信噪比更低. 这一结果表明, 幼年大鼠视皮层对连续刺激的反应能力下降, 对信号的分辨能力也更弱, 其原因可能是兴奋性突触和抑制性突触发育的不同步所致。

邓彦[9]等人的低剂量激光鼻腔照射联合电刺激小脑治疗脑梗死的临床研究, 低剂量激光鼻腔照射联合电刺激小脑治疗脑梗死有显著的疗效, 有利中风患者早期肢体功能的恢复。

侯天德[10]等人的光刺激蛱蝶和菜粉蝶复眼引起的视神经节层电生理反应结果显示, 电生理反应的幅度与光强度呈现正相关. 蛱蝶和菜粉蝶对蓝光和绿光刺激具较强的反应, 而红光引起的反应较弱, 蛱蝶对红光具有良好的反应, 且色光反应高于菜粉蝶。

2.3声刺激对神经系统的影响

声刺激对神经系统的影响的研究主要涉及的是:超声作用等声刺激对神经系统超微结构及神经系统中物质组成的影响, 噪声刺激对脑电活动的影响[11]。

李信明[12]等人的高强度超声对兔坐骨神经的组织学影响研究发现：超声对神经的损伤、修复与剂量有关:剂量小, 损伤轻, 易恢复; 剂量大, 损伤重, 难恢复。因此, 在应用超声治疗时, 对超声于神经的破坏作用应给予高度重视。其基本作用原理是超声波的机械效应、热效应及空化效应[13]。

刘双喜[14]等人的小鼠下丘神经元声刺激跟随力与声时程及强度的关系结果发现, 多数神经元的脉冲发放数随声强增高而增加, 随短声时程的延长而减少; 随声强的增高, 多数神经元的临界呈现率(CPR)和最大呈现率(MPR)变大, 而随短声时程的延长, 神经元的CPR 、MPR 变小为主要趋势; 下丘神经元的声反应跟随力总体上随时程延长而下降, 随声强加大而提高。推测当声时程延长、强度下降时, 前次刺激对后继刺激声反应的抑制性影响增强, 提示声时程适当缩短、声强增大可能有助于下丘神经元汇聚更多的声信息进行高级神经处理, 从而提高听中枢表征高密度声信息的能力;

唐迪[15]等人的次声作用后大鼠脑皮质HSP70及超微结构的观察, 结论是一定次

数的次声作用后大鼠脑皮质出现HSP70阳性神经元表达, 且表达随时间呈动态改变, 超微结构可见变性改变, 随作用后时间延长可逐渐恢复。

曾令全[16]等人的 高强度聚焦超声和乙醇阻滞腹腔神经节对内脏大神经放电的影响研究发现：高聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)和乙醇阻滞腹腔神经节(celiac ganglion,CG) 后均会引起节后纤维放电频率的减少, 电压降低。节后纤维在静息下, 存在大量的自发放电, 电压较高, 主要为传出的神经冲动。当神经节被阻滞后, 记录的仅为少量的低电压的传入神经冲动, 实验中观察正是如此, 说明传出神经冲动被阻断。乙醇对神经被膜损伤重, 对轴突损伤轻, 术后复发的时间较早, 一般为3个月。使用酒精可使神经纤维透明样变, 从而破坏腹腔丛, 此结果可能与酒精短暂有效的镇痛作用有关[17]。

2.4电刺激对神经系统的影响

电刺激对神经系统的影响的研究目前是很多的, 而且是在各种物理因子对神经系统影响研究中事研究最多的, 并且方法、作用及对象都各不相同。主要涉及的是:电刺激可以在治疗脑瘫、癫痫、帕金森病、脑梗死等产生作用, 对神经系统的超微结构、物质组成和内部代谢产生影响[18]。

李群[19]的电刺激促进中枢神经系统内源性神经干细胞的增殖与分化及在脊髓损伤中的作用研究结果显示：1. 皮质脊髓束中的电活动促进正常脊髓内少突胶质细胞的增殖和分化。在活体动物实验中CTS 纤维中的电活动能够①增加内源性多潜能干细胞的分裂; ②促进未分化细胞生成少突胶质细胞; ③促进成熟少突胶质细胞增殖; ④对星形胶质细胞没有显著影响。2. 功能性电刺激促进损伤的脊髓中eNSC 的增殖。在脊髓损伤中, 损伤平面以下的脊髓组织中神经电活动性明显下降, 因此神经再生的能力也降低。

张广军[20]等人的指数曲线电刺激促进周围神经再生的组织学研究结果表明：数曲线电刺激促进周围神经再生的机制与加速损伤远侧神经段的Wallerian 变性进程、促进轴索再生、防治靶器官的废用萎缩等因素有关。研究中, 大白鼠小腿三头肌湿重以及光镜、电镜下的形态学观察结果均显示, 指数曲线电刺激组神经再生较早、较快、较多, 并能有效减缓靶器官萎缩, 从组织结构上证实指数曲线电刺激能够促进周围神经再生。

陈勇[21]等人的电刺激大鼠前列腺所致腰骶神经的电生理变化的实验研究结果表明：动作电位是有中枢神经系统参与的一种神经反射, 而非电流的直接播散, 也不是动作电位通过二分初级感觉纤维的逆向传导[22]。在横断C526、T11212脊髓后, 动作电位无明显影响说明反射弧位于腰、骶髓。因此, 刺激前列腺后, 生殖股神经等神经反应是发生在腰、骶髓的脊髓反射。同一神经的动作电位的波幅在不同动物

有一定差异, 与动物的麻醉状态及分离神经所造成的损伤、神经表面的湿润性有关。而同一只动物的不同神经的动作电位的波幅主要与神经所含的运动纤维数目有关, 分离神经所造成的损伤、神经表面的湿润程度也可能有一定影响。当L 5-S 2交感干破坏后, 生殖股神经的动作电位的波幅明显下降, 这说明反射的传入通路有交感神经参与, 这与前列腺的神经支配相吻合。同时, 动作电位并不完全消失, 说明可能存在其他通路, 如起源于L5以上的交感干走行于前纵韧带内的感觉纤维以及与骶神经、尾神经相连的交通支。

2.5磁刺激对神经系统的影响

磁刺激对神经系统的影响在目前来说也是比较多的, 主要涉及到的是磁刺激在对癫痫、精神病、帕金森、脑梗死等疾病的治疗中的应用, 另外是磁刺激对神经系

统的物质组成、超微结构及细胞的影响, 对各种神经刺激达到治疗疾病的目的[23]。

李新志[24]等人的磁刺激和碱性成纤维细胞生长因子对脊髓损伤后神经再生的影响研究结果表明：磁刺激对脊髓损伤具有保护作用, 可减轻和抑制神经细胞受到伤害性刺激后的一系列应答反应。通过对脊髓损伤进行磁刺激, 能改善神经组织内的离子失衡现象, 减轻继发性脊髓组织水肿, 并改善脊髓损伤后SCBF 的下降, 加快损伤神经的恢复。

姚树仁[25]等人的磁处理水对小白鼠单胺类神经递质代谢的影响研究结果证明：磁处理水可提高生物机体的神经递质的含量，磁化后水发生了诸如渗透压含氧量、pH 、表面张力、导电率和离子形态等较稳定的理化性质变化[26]。

在这里我们全面总结概括了各种物理因子对神经系统影响的研究现状。除以上所说的电、磁、声、光和温度对神经系统的影响, 还有力、电离辐射等物理因子对神经系统的影响，希望可以为各位在神经系统研究方面提供更新、更系统的研究思路。

3 参考文献：

[1] 李刚，程立君，林凌等. 物理因子对神经系统影响的研究现状和膜片钳技术的应用. 中国医学物理学杂志，2007，24（4）：279~284.

[2] 崔邦梓. 温度对蟾蜍离体坐骨神经动作电位的影响. 卫生职业教育，2004，22

（1）：107~108.

[3] 廖晓梅, 张迎春, 王建枝. 温度对不同年龄大鼠海马器官型脑片长期培养中细胞活性和tau 蛋白表达的影响[J].中国生物化学与分子生物学报,2005,21(5):637-641.

[4] 光正耀, 陈林宝, 杨新利, 等. 亚低温治疗重型颅脑外伤的临床疗效研究[J].中

国实用医学研究杂志,2005,4(2):124-126.

[5] 张发惠，张朝春，郑和平. 温度与缺血对SD 大鼠周围神经超微结构的影响. 解剖与临床，2005，10（1）：34~37.

[6] Radmilovich.M,Fernandez.A,Trujillo-Cenoz.O.Environment temperature affects cell proliferation in the spinal cord and brain of juvenile turtles[J].Journal of Experimental Biology[J.Exp.Biol.],2003,206(17):3085-3093.

[7] 刘爱琴，叶河江，路雪婧. 光损伤对大鼠视网膜氨基酸类神经递质水平的影响. 眼视光学杂志，2004，6（4）：238~240.

[8] 谢小乔, 汪浩, 陈波, 等. 幼年大鼠视皮层神经元对闪光刺激的反应特性[J].生物化学与生物物理进展,2005,32(11):1088-1092.

[9] 邓彦, 朱海清, 邓国宝, 等. 低剂量激光鼻腔照射联合电刺激小脑治疗脑梗死的临床研究[J].中国康复理论与实践,2005,11(5):372-373.

[10] 郑旭宁, 朱雄超, 徐秋芳, 等. 光刺激引起大脑后动脉血流动力学改变的TCD 研究

[J].中华急诊医学杂志,2004,13(2):126-127.

[11] Ostroff.odi M,McDonald.Kelly L,Schneider.Bruce A,et al.Aging and the processing of sound duration in human auditory cortex[J].Hearing research,2003,181(1-2):1-7.

[12] 李信明，魏安宁，陆杰等. 高强度超声对兔坐骨神经的组织学影响. 中华物理医学与康复杂志，2005，27（9）：517-519.

[13] 周永昌, 郭万学, 主编. 超声医学. 第4版, 北京:科学技术文献出版社,2003,1716-1719.

[14] 刘双喜, 吴飞健, 陈其才, 等. 小鼠下丘神经元声刺激跟随力与声时及强度的关系

[J].生物物理学报,2006,22(3):166-170.

[15] 唐迪, 陈景藻, 袁华, 等. 次声作用后大鼠脑皮质HSP70及超微结构的观察[J].疾病控制杂志,2006,10(2):179-182.

[16] 曾令全, 魏安宁, 傅洪等. 高强度聚焦超声和乙醇阻滞腹腔神经节对内脏大神经放电的影响. 重庆医科大学学报，2006，31（2）：141-144

[17] Vranken JH,Zuurmond WW,Van Kemenode FJ,et al.Neurohistopathologic findings after a neurotytic celiac plexus block with a1cohol in patients with pancreatic cancer pain[J].Acta Anaesthesiol Scand,2002;46(7):827-830.

[18] Matarazzo.A,Giordano.A,Sassi.O,et al.Spinal cord electric stimulation.Treatment of serious chronic ischemic syndromes of the limbs[J].Minerva cardioangiologica,2002,50(6):691-694.

[19] Li Qun.Electrical Stimulation Promote Proliferation and Differentiation of

Endogenous Neural Stem Cells in Normal and Injured Spinal Cord.Acupuncture Research,2008,33(1):34-40.

[20] 张广军，王琛，张传厚等. 指数曲线电刺激促进周围神经再生的组织学研究. 中华外科杂志.2005，43（16）：1097-1098.

[21] 陈 勇, 宋 波, 熊恩庆等. 电刺激大鼠前列腺所致腰骶神经的电生理变化的实验研究. 第三军医大学学报,2004,26(9):787-789.

[22] Takahashi Y,Hirayama J,Nakajima Y,et al.Electrical stimulation of the rat lumbar spine induces reflex action potentials in the nerves to the lower abdomen[J].Spine,2000,25 (4):411-417.

[23] DiMarco,Anthony F.Restoration of respiratory muscle function following spinal cord injury.Reviewof electrical and magnetic stimulation techniques[J].Respiratory physiology&neurobiology,2005,28,147(2-3):273-287.

[24] 李新志，郭风劲，许涛等. 磁刺激和碱性成纤维细胞生长因子对脊髓损伤后神经再生的影响. 中华创伤杂志，2004，20（8）：491-492.

[25] 姚树仁，李晓林，付妍等. 磁处理水对小白鼠单胺类神经递质代谢的影响. 中华物理医学与康复杂志，2003，25(12):717-718.

[26] 吴克宏, 聂永平, 谭春磊. 磁处理水的物理作用及影响分析. 江苏环境科技,2001,14:16218.

物理因素对神经系统影响的研究现状

摘要: 从古至今，人类的生活就从来没有离开过物理，物理因素更是无时不刻不在对人类产生影响。本文简单总结了神经系统的结构与功能；较为详细地介绍了，目前物理因素（温度、光刺激、声刺激、电刺激、磁刺激对神经系统影响的研究的现状。希望可以提供更多、更更新的研究思路。

关键词：物理因素，神经系统

The Research Status of Physical Gene on the Nervous System

Abstract: Not only in the ancient time but also now in modern time, do physical genes have great impact on human lives.And physical genes are influncing human body day and night.In this article,I introduce the structure and functions of nervous system briefly, and I summarize the research status of physical gene on the nervous system.The the physical genes are temprature,light,sound,electricity,magnetism. I hope the summarize can inspire the researchers.

Keywords: physical factors, the nervous system

0 引言

动物能够经过大自然亿万年的考验，在这个地球上一代代地繁衍生息，最需要的能力之一就是能够感受外界环境及机体内环境的种种变化，并通过适当的反应来保护自己，使机体能够适应内外环境的变化，动物实现这一调节功能的系统主要就是神经系统（Nervous System）。

神经系统是机体内起主导作用的系统，包括中枢神经和周围神经两部分。中枢神经系统（Central Nervous System）包含脑及脊髓，是由脑神经及脊髓神经组成，为整个神经系统主要之部分，它通过周围神经与人体其他各个器官、系统发生极其广泛复杂的联系。周围神经系统（Peripheral Nervous System）是指在中枢神经以外的神经纤维周围神经控制和调节机体各系统器官的活动，以维持机体与内、外界环境的相对平衡。

电、磁、光、温度、声等物理因子这些在人们的生活环境中无处不在, 人们处在复杂的环境中并受其影响, 那么神经系统也必然受到环境的影响, 在人们生活的环境中电、磁、光、温度、声等物理因子都可以影响到人们本身, 自然也就会影响到人的神经系统. [1]

本文中，我们将对物理因素对神经系统影响的研究现状做一个较为详细的总结、介绍。

1 神经系统的结构和功能

神经系统被分为二部分:(1)中枢神经系统:由脑及脊髓组成的神经系统。(2)周围神经系统:除中枢神经系统外的其他神经组织集合体。神经系统主要由以下两种细胞组成的:(1)神经原-神经系统的主要细胞。(2)神经胶质-神经系统的次要细胞提供结构与营养。

1.1兴奋的传输

在神经系统中的迅速神经信号传输主要通过以下两种方式:(1)在神经细胞里, 兴奋通过神经纤维上的电位差传输。(2)在神经细胞间, 兴奋依靠突触前膜释放的递质传递到下一个神经细胞的突触后膜

1.2神经系统的功能神经系统的三大主要功能

(1)感觉功能:身体的内在感觉受器探测如血的酸度, 血压等内在刺激, 在外感觉受器传送由皮肤等身体末端所接受到的外来刺激情报。这些情报经由感觉神经传递至中枢神经。

(2)综合及指令功能:对于感觉受器所送来的情报进行分析、整理、判断, 并做出适当的决定。

(3)运动功能:将整理之后的情报, 经由运动神经传递至末梢, 并执行决定。

其中在(1)～(3)的功能当中, 中枢神经负责(2)的功能, 末梢神经则负责(1)和(3)的功能。末梢神经种的(1),称之为感觉神经或知觉神经、(3)称之为运动神经。

2 物理因素对神经系统影响的研究现状

2.1温度对神经系统影响

我国关于温度对神经系统影响的研究并不是很多。温度对神经系统的影响的研究相对于电、磁的研究就不是很多了。主要涉及的方面是:不同温度对神经元、神经细胞的影响, 温度对神经系统内部结构和物质组成的影响, 以及温度对疾病的影响等。例如崔邦梓[2]关于温度对蟾蜍离体坐骨神经动作电位影响的研究，结果发现：温度越高则离体坐骨神经存活时间越短，适当低温条件下Rergin's 液可明显延长离体坐骨神经的存活时间，该实验神经在低温条件下比常温条件下延长生存率达60%。

廖晓梅[3]等人的温度对不同年龄大鼠海马器官型脑片长期培养中细胞活性和tau 蛋白表达的影响, 结果表明34℃培养条件下,4周和8周龄大鼠制备的海马器官型脑片能更长时间维持脑片的活性和tau 蛋白的稳定表达, 从而可望成为研究与tau 蛋白相关疾病(如老年性痴呆) 的理想模型。

光正耀[4]等人的亚低温治疗重型颅脑外伤的临床疗效研究, 结论是亚低温治疗具有降低重型颅脑损伤患者脑组织氧耗量, 保护血脑屏障, 减轻脑水肿, 降低颅内压, 从而提高患者的生存率和生存质量的作用。

张发惠[5]等人的温度与缺血对SD 大鼠周围神经超微结构的影响，结果显示经-50℃冷冻预处理的神经组织, 与对照组之间差异不明显, 坐骨神经的雪旺氏细胞正常, 仅轴索内线粒体轻度肿胀和髓鞘不规则增厚, 超微结构保持优于其它温度值的实验组。其它温度值实验组神经纤维早期有脱髓鞘现象, 神经纤维髓鞘明显增厚疏松, 重者脱髓鞘, 呈层状分离、剥脱, 轴索水肿或轴索萎缩, 雪旺氏细胞水肿到部分坏死等损伤表现。

2.2光刺激对神经系统的影响

光对神经系统的影响的研究主要涉及的是:通过光对神经刺激来间接治疗精神分裂症等疾病, 各种神经节神经元等在光刺激下的电生理反应, 激光对脑梗死的临床应用等[6]。

刘爱琴[7]等人的光损伤对大鼠视网膜氨基酸类神经递质水平的影响的研究表明：本实验光照强度较强, 且在光照后早期就对视网膜进行检测, 而谷氨酸和天门冬氨酸作为视网膜光感受器所释放的神经递质, 由于光感受器细胞在较短时间内大量凋亡, 细胞崩裂分解而被大量释放, 正由于这些大量兴奋性氨基酸的释放而导致细

胞内钙离子浓度上升, 从而加剧了视网膜细胞的凋亡程度, 形成了一个恶性循环过程。在此过程中由于机体自我调节机制, 又诱导了无长突细胞、双极细胞中GABA 的释放, 最终GABA 作为视网膜中一种抑制性神经递质代偿性释放增加。而在光照后一定时期内视网膜细胞凋亡逐渐减弱, 同时光感受器细胞数量又明显减少致使视网膜游离氨基酸含量逐渐降低。

谢小乔[8]等人的幼年大鼠视皮层神经元对闪光刺激的反应特性, 结果显示:与成年大鼠相比较, 幼年大鼠视皮层神经元对持续闪光刺激显示出更强的适应性, 对光刺激的诱发放电频率更低, 而在没有光刺激时的自发放电频率更高, 从而导致信噪比更低. 这一结果表明, 幼年大鼠视皮层对连续刺激的反应能力下降, 对信号的分辨能力也更弱, 其原因可能是兴奋性突触和抑制性突触发育的不同步所致。

邓彦[9]等人的低剂量激光鼻腔照射联合电刺激小脑治疗脑梗死的临床研究, 低剂量激光鼻腔照射联合电刺激小脑治疗脑梗死有显著的疗效, 有利中风患者早期肢体功能的恢复。

侯天德[10]等人的光刺激蛱蝶和菜粉蝶复眼引起的视神经节层电生理反应结果显示, 电生理反应的幅度与光强度呈现正相关. 蛱蝶和菜粉蝶对蓝光和绿光刺激具较强的反应, 而红光引起的反应较弱, 蛱蝶对红光具有良好的反应, 且色光反应高于菜粉蝶。

2.3声刺激对神经系统的影响

声刺激对神经系统的影响的研究主要涉及的是:超声作用等声刺激对神经系统超微结构及神经系统中物质组成的影响, 噪声刺激对脑电活动的影响[11]。

李信明[12]等人的高强度超声对兔坐骨神经的组织学影响研究发现：超声对神经的损伤、修复与剂量有关:剂量小, 损伤轻, 易恢复; 剂量大, 损伤重, 难恢复。因此, 在应用超声治疗时, 对超声于神经的破坏作用应给予高度重视。其基本作用原理是超声波的机械效应、热效应及空化效应[13]。

刘双喜[14]等人的小鼠下丘神经元声刺激跟随力与声时程及强度的关系结果发现, 多数神经元的脉冲发放数随声强增高而增加, 随短声时程的延长而减少; 随声强的增高, 多数神经元的临界呈现率(CPR)和最大呈现率(MPR)变大, 而随短声时程的延长, 神经元的CPR 、MPR 变小为主要趋势; 下丘神经元的声反应跟随力总体上随时程延长而下降, 随声强加大而提高。推测当声时程延长、强度下降时, 前次刺激对后继刺激声反应的抑制性影响增强, 提示声时程适当缩短、声强增大可能有助于下丘神经元汇聚更多的声信息进行高级神经处理, 从而提高听中枢表征高密度声信息的能力;

唐迪[15]等人的次声作用后大鼠脑皮质HSP70及超微结构的观察, 结论是一定次

数的次声作用后大鼠脑皮质出现HSP70阳性神经元表达, 且表达随时间呈动态改变, 超微结构可见变性改变, 随作用后时间延长可逐渐恢复。

曾令全[16]等人的 高强度聚焦超声和乙醇阻滞腹腔神经节对内脏大神经放电的影响研究发现：高聚焦超声(High intensity focused ultrasound,HIFU)和乙醇阻滞腹腔神经节(celiac ganglion,CG) 后均会引起节后纤维放电频率的减少, 电压降低。节后纤维在静息下, 存在大量的自发放电, 电压较高, 主要为传出的神经冲动。当神经节被阻滞后, 记录的仅为少量的低电压的传入神经冲动, 实验中观察正是如此, 说明传出神经冲动被阻断。乙醇对神经被膜损伤重, 对轴突损伤轻, 术后复发的时间较早, 一般为3个月。使用酒精可使神经纤维透明样变, 从而破坏腹腔丛, 此结果可能与酒精短暂有效的镇痛作用有关[17]。

2.4电刺激对神经系统的影响

电刺激对神经系统的影响的研究目前是很多的, 而且是在各种物理因子对神经系统影响研究中事研究最多的, 并且方法、作用及对象都各不相同。主要涉及的是:电刺激可以在治疗脑瘫、癫痫、帕金森病、脑梗死等产生作用, 对神经系统的超微结构、物质组成和内部代谢产生影响[18]。

李群[19]的电刺激促进中枢神经系统内源性神经干细胞的增殖与分化及在脊髓损伤中的作用研究结果显示：1. 皮质脊髓束中的电活动促进正常脊髓内少突胶质细胞的增殖和分化。在活体动物实验中CTS 纤维中的电活动能够①增加内源性多潜能干细胞的分裂; ②促进未分化细胞生成少突胶质细胞; ③促进成熟少突胶质细胞增殖; ④对星形胶质细胞没有显著影响。2. 功能性电刺激促进损伤的脊髓中eNSC 的增殖。在脊髓损伤中, 损伤平面以下的脊髓组织中神经电活动性明显下降, 因此神经再生的能力也降低。

张广军[20]等人的指数曲线电刺激促进周围神经再生的组织学研究结果表明：数曲线电刺激促进周围神经再生的机制与加速损伤远侧神经段的Wallerian 变性进程、促进轴索再生、防治靶器官的废用萎缩等因素有关。研究中, 大白鼠小腿三头肌湿重以及光镜、电镜下的形态学观察结果均显示, 指数曲线电刺激组神经再生较早、较快、较多, 并能有效减缓靶器官萎缩, 从组织结构上证实指数曲线电刺激能够促进周围神经再生。

陈勇[21]等人的电刺激大鼠前列腺所致腰骶神经的电生理变化的实验研究结果表明：动作电位是有中枢神经系统参与的一种神经反射, 而非电流的直接播散, 也不是动作电位通过二分初级感觉纤维的逆向传导[22]。在横断C526、T11212脊髓后, 动作电位无明显影响说明反射弧位于腰、骶髓。因此, 刺激前列腺后, 生殖股神经等神经反应是发生在腰、骶髓的脊髓反射。同一神经的动作电位的波幅在不同动物

有一定差异, 与动物的麻醉状态及分离神经所造成的损伤、神经表面的湿润性有关。而同一只动物的不同神经的动作电位的波幅主要与神经所含的运动纤维数目有关, 分离神经所造成的损伤、神经表面的湿润程度也可能有一定影响。当L 5-S 2交感干破坏后, 生殖股神经的动作电位的波幅明显下降, 这说明反射的传入通路有交感神经参与, 这与前列腺的神经支配相吻合。同时, 动作电位并不完全消失, 说明可能存在其他通路, 如起源于L5以上的交感干走行于前纵韧带内的感觉纤维以及与骶神经、尾神经相连的交通支。

2.5磁刺激对神经系统的影响

磁刺激对神经系统的影响在目前来说也是比较多的, 主要涉及到的是磁刺激在对癫痫、精神病、帕金森、脑梗死等疾病的治疗中的应用, 另外是磁刺激对神经系

统的物质组成、超微结构及细胞的影响, 对各种神经刺激达到治疗疾病的目的[23]。

李新志[24]等人的磁刺激和碱性成纤维细胞生长因子对脊髓损伤后神经再生的影响研究结果表明：磁刺激对脊髓损伤具有保护作用, 可减轻和抑制神经细胞受到伤害性刺激后的一系列应答反应。通过对脊髓损伤进行磁刺激, 能改善神经组织内的离子失衡现象, 减轻继发性脊髓组织水肿, 并改善脊髓损伤后SCBF 的下降, 加快损伤神经的恢复。

姚树仁[25]等人的磁处理水对小白鼠单胺类神经递质代谢的影响研究结果证明：磁处理水可提高生物机体的神经递质的含量，磁化后水发生了诸如渗透压含氧量、pH 、表面张力、导电率和离子形态等较稳定的理化性质变化[26]。

在这里我们全面总结概括了各种物理因子对神经系统影响的研究现状。除以上所说的电、磁、声、光和温度对神经系统的影响, 还有力、电离辐射等物理因子对神经系统的影响，希望可以为各位在神经系统研究方面提供更新、更系统的研究思路。

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