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總被稱為「第2大腦」 神經科學家告訴你腸道為何重要

2018-10-14 16:54商周出版 文╱摘自《事物的奇怪順序:神經科學大師剖析生命源起、感覺與文化對人類心智發展的影響》

【文、圖/摘自商周出版《事物的奇怪順序》,作者安東尼歐.達馬吉歐】

腸道神經系統最近被稱為「第二腦」。這個光榮的排名是由於腸道系統的宏大規模及自主性...
腸道神經系統最近被稱為「第二腦」。這個光榮的排名是由於腸道系統的宏大規模及自主性。 圖/ingimage

人體與腦部關係中存在有那麼多古怪的事物,有的尚未被人們所了解而有的則被忽視,這是相當令人驚訝的事。最令人驚訝的其中一件事就是對腸道神經系統的忽視,腸道神經系統在神經系統中占有極大的一部分,其負責調節接在咽部與食道之下的胃腸道。醫學課程中很少提到這部分,若是提到,通常也是被視為神經系統的「周邊」部分。直到最近才對此有詳細的研究。在恆定狀態、感覺與情緒的科學性論述中,幾乎都沒有提到這方面,包括我在這些領域中的大膽研究也是,這些領域對於腸道神經系統的看法都過於保守了。

腸道神經系統實際上是中樞神經系統,而不是周邊神經系統。其結構龐大,功能不可或缺。它估計包括了一億到六億個神經元,這個數目跟整個脊髓的神經元數目相當或還更高。其大部分的神經元都是內在的,就像在層級較高的腦部,大多數神經元也都是內在的;也就是說,它們在此結構中是固有的,而不是從生物體其他地方召來的,它們在結構內部作用,而不是投射到其他地方。只有一小部分神經元是外來的,它們主要經由著名的迷走神經投射到中樞神經系統中。這裡大約是一個外來神經元對上二千個內在神經元的比例,這確實是神經結構獨立運作的印證。因此,腸道神經系統的功能主要是由自身來控制。中樞神經系統並沒有告訴腸道神經系統該做什麼或如何去做,但中樞神經系統可以調節腸道神經系統的運作。簡而言之,腸道神經系統與中樞神經系統之間持續性交流著,儘管交流主要是從腸道到較高層級的腦部。

腸道神經系統最近被稱為「第二腦」。這個光榮的排名是由於腸道系統的宏大規模及自主性。毫無疑問地,就演化這一點而言,腸道神經系統在結構與功能方面僅次於層級較高的腦部。然而,有部分證據顯示,腸道神經系統在歷史上的發展其實可能更早於中樞神經系統的發展。這是有充分理由的,因為它們都與恆定狀態有關。在多細胞生物中,消化功能是處理能源來源的關鍵。進食、消化、提取所需化合物與排泄,是生物體生命中不可或缺的複雜運作。呼吸是唯一同樣不可或缺的功能,但呼吸的功能比消化簡單許多。與腸胃道必須全力運作的所有任務相比,從氣管中取得氧氣並將二氧化碳釋回到周遭空氣中,不過是件小事而已。

當人們在演化中尋找腸胃道的出現時,他們在原始生物上發現類似於腸胃的東西,那種原始生物屬於我先前提過的刺胞動物類。如前所述,刺胞動物看起來像個袋子,牠們確實為了生存而在水中飄浮。牠們的神經系統是神經網絡,被認為代表了神經系統中最古老的形式。神經網絡類似於現代腸道神經系統的方面有二:首先,它們產生蠕動,促使含有食物的水流入生物體,並在生物體中循環後流出。其次,它們在形態上顯然讓人聯想到哺乳動物腸道神經系統在解剖學上的重要特徵:奧氏腸肌神經叢(myenteric plexus of Auerbach)。雖然刺胞動物早在前寒武紀時期就出現,但最終成為中樞神經系統的類似結構則要到寒武紀時期的扁形動物(Platyhelminthes)身上才出現。發現腸道神經系統很可能是第一腦,這是值得思考的有趣情況。

根據我早先對髓磷脂的解析,對於腸道神經系統的神經元不具髓鞘這件事,我們應該不會感到訝異。腸道神經膠質並沒有將集結成束的軸突完全包覆絕緣。這樣的設計也許正合於旁觸傳遞,也就是我們談論到周邊神經系統的無髓鞘神經元時,所提到的相關垂直軸突相互作用。少數軸突的活動會徵召集結成束的相鄰神經纖維來放大訊號。徵召支配附近區域的鄰近神經纖維,會形成因腸胃運作而產生的獨特局部模糊感覺。

.書名:事物的奇怪順序:神經科學大師剖析生命源起、感覺與文化對人類心智發展的影響...
.書名:事物的奇怪順序:神經科學大師剖析生命源起、感覺與文化對人類心智發展的影響
.作者:安東尼歐.達馬吉歐
.譯者:蕭秀姍
.出版社:商周出版
.出版日期:2018/09/06
有幾項證據顯示,腸胃道與腸道神經系統對感覺與心情有著重要影響。舉例來說,幸福等級的「整體」體驗與腸道神經系統的功能有重大相關,而我對此並不會感到驚訝。噁心則是另一個例子。腸道神經系統是迷走神經的主要分支,也就是從腹腔內臟到腦部的主要訊號通道。但是還有其他有趣的事實與此論點密切相關,例如消化系統疾病容易與病態情緒有相關,奇特的是,95% 的人體血清素是由腸道神經系統所產生,血清素是一種神經傳導物質,因為在情感失調與導正上的關鍵作用而獲得關注。也許這裡最讓人感到興趣的新奇事實是,細菌世界與腸道的密切關係。大多數細菌與我們有愉快的共生關係,它們在我們的皮膚與黏膜上到處占據空間,特別是在皮膚與黏膜皺摺處的數量最為豐富。但細菌在腸道中的數量多到無處可相比,其數量高達數十兆個,比同個人體中的細胞還要多。它們直接或間接影響感覺世界的方式,是二十一世紀科學的一個有趣議題。

腸道
血清素
中樞神經
神經傳導

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