引起休克时,医生的急救药品中,有一样就是高浓度的高渗盐水。
所有的这一切,都在提醒你一个事实,以钠离子为代表的各种矿物
质,会让你的神经系统更加敏锐。
这一点并不意外,因为你的每一个神经细胞都和其他细胞一样,需
要靠钠离子和钾离子维持平衡。
如果只是从科学的视角来看,钠离子和钾离子可以称得上是完美的
孪生兄弟,两种离子的个性非常相似。它们都能以令人咂舌的浓度
溶解在水里,形成电解质溶液。很显然,电解质应该和电有关。电
解质溶液能够导电,像铜线一样是导体。当人体中充满电解质时,
人体自然也就成了导体。这一点并不让人意外,闪电来袭的时候,
我们不能站在旷野上,其实就是这个原因。大地与乌云之间的电流
会选择导电性最好的位置。很不幸,人体刚好符合要求。
但是,相比于被闪电击中这微乎其微的风险,电解质带来的好处却
是实打实的。拆开电子产品,你经常会发现密密麻麻排列的铜线。
借助于这些铜线传输的电流,电子产品才能够接收到信号,并把信
号传递给处理器,或者把处理器的结果输出。这种电子设备的信号
传递模型,和神经系统并无二致,而电解质的存在,恰恰也能让神
经系统也用上“电力”。
但是,人终究不是机械,不能插上电池就启动,而是要采取更智能
的手段。在人体中,钠离子和钾离子这对孪生子被区别对待,只因
它们的个头儿有点差别。那些精明的蛋白质可以将钠离子与钾离子
识别出来,排列出两种不同的通道,一种通道只让钠离子通过,另
一种则只让钾离子通过。
有了这种区别对待之后,大部分钾离子顺利地进入细胞内部,而钠
离子却大都被挡在了细胞以外。这样一来,人体中的细胞就处在一
个非常微妙的环境中,细胞内外被不同的离子包裹。更重要的是,
比起细胞内的钾离子,细胞外的钠离子更浓一些。也就是说,细胞
外相对于细胞内表现出正电性。如此一来,细胞自身就变成了一个
电容(你可以把电容理解成装了电的容嚣)。只要钠离子能够流入
到细胞内,就能产生电流。
这看似是个很不起眼的电子元件,毕竟细胞内外的电压不过0.07V,
这个数字别说是和220V的家用照明电压比了,就是在1.5V的干电池
面前,也实在是不值一提。但是,这个电压作用的距离不过是细胞
膜的厚度,还不及头发丝的万分之一,要是按同样的尺寸放大,那
么细胞内外的电压甚至远超现在的高压线。
光有电压还不行,如果不能转化为细胞之间沟通的信号,神经系统
依然不具备通信功能。
相比于普通细胞,神经细胞的外形高度异化,从细胞外突出的一根
丝尤其醒目。这根突起被称为轴突。于是,不同的神经细胞长短不
一,最长的超过1m。除了轴突以外,神经细胞外还分布了更多短小
的突起,被称为树突。相比之下,普通的细胞大多是实心球一样的
结构,只能和附近不多的细胞接触,如果用来传递信号,显然不及
神经细胞的效率更高。
但轴突与树突的作用不止于要和更多的细胞接触,它们还被赋予特
别的功能。轴突就好比是信号发射塔,能把信号发出去,而树突更
像是接收天线,可以接收到其他细胞的信号。当电流沿着细胞内部
的电解质传递时,信号就可以得到传输。
此时,关键问题就出现了,一是神经细胞怎么生成电信号,二是这
些电信号又该如何确保传输方向?
神经细胞受到刺激时,它的形态会发生变化,于是细胞膜上的钠离
子通道便开启了。紧接着,细胞以外的钠离子趁势流入,最初的电
流就此形成。但是,钠离子通道并不会一直开启,而是很快关闭,
短时间内不能再次开启。那些流入细胞的钠离子则去触发邻近的钠
离子通道,由此完成信号的传递。就这样,钠离子循环往复,像是
接力一般。信号也顺利地向前传播,且不会走回头路。如果你看过
体育比赛时观众席上的人浪,就不难明白这个信号传播的原理——
每个人都只是跟着旁边的人起立、落座,但是波浪却在向着特定的
方向前进。
信号按照这种方式传导的速度,可以达到每秒钟一米,与人行走的
速度相仿。尽管这个速度并不算慢,但是用来应急却万万不行。想
想看,当你看到一辆自行车朝你撞来,你的大脑在发出逃开的指令
时,双腿却要在一秒后才能挪开,这显然不利于逃生。还好,在轴
突的外围还有一层绝缘的物质将其包裹,神经细胞的电信号可以被
锁定在轴突内部传递,传递速度也飞升到每秒一百米左右。
即便是信号需要在神经细胞之间传递时,电信号仍然是不可忽略的
形式。相比于血清素这样的神经递质,细胞之间采用离子传递,虽
然信号类型单一,在传递过程中也不能放大信号,但它的高速性也
是不可替代的。而在神经递质输送的过程中,钙离子也在默默地发
挥着作用。
可以说,你的神经系统能够让你的大脑和身体其他部位之间保持协
调,完全是因为有了钠、钾、钙这些离子。如果没有它们,别说思
考了,就连走路这样的基本动作也会非常困难,甚至还有生命危
险。在如今已知的毒药中,神经毒药占据了不小的比例,其中不乏
河豚(河鲀)毒素这样令人闻风丧胆的毒剂,而它让人中毒的原
因,就是能够阻断钠离子通道,让神经麻痹,继而生理活动被中
断。尽管如此,拼死吃河豚至今都还是一些美食家的至高追求。
所以,无论如何,你还要感激身体中的这些精灵。作为矿物质,它
们并不起眼,在饮食中也很容易获取,但是作为身体中的组成部
分,它们的重要性不亚于空气和水,你的生命也因它们而精彩。
5. 思考是一种本能
在听完我的这些讲述以后,你似乎有些倦怠,说道:“老马,你跟
我讲这些,跟我想的问题又有什么关系呢?”
当然有关系。
“思考”这个行为,可以说是我们的本能。思考问题的深度,或许
也是能够将我们和其他动物区分开的特征。这并不容易,甚至有时
会让人感到恐惧。你肯定会惊讶于人体竟拥有如此精巧的运转方
式,同时也会感叹生命的孱弱。作为信息传递的平台,数亿年演化
而成的神经系统,无论是信息的容量还是传输的速度,都远不及我
们人类几十年内发展出来的人工通信系统。
可是,这也恰恰是我们作为生命的强大之处。因为有了思考的能
力,我们才会认识到自身的不足,去发展我们需要的能力。同时此
过程将我们的潜力发挥到极致,人类因此而生生不息。
所以,不要说什么人类思考会让上帝发笑——如果真的有上帝,那
也不过是我们人类自己。就像你,颜如玉,只是活在这本书里,可
是当你思考你是谁的时候,应该发笑的,并不是我这个将你创作出
来的“马良”,而是你自己。
你若有所思,大概明白了我的意思:“我想我现在知道了一件事
情,为什么人类已经造出来跑得很快的汽车、飞机,却还要乐此不
疲地去跑什么马拉松,去打破一百米的短跑记录。如果说我们思考