- 你最想要的記憶魔法書
- 張輝霞
- 2133字
- 2019-01-10 17:19:23
神奇的郵遞員——乙酰膽堿
神經遞質的職責就是傳遞信息,很像是郵遞員,簡稱郵差。郵差,顧名思義就是郵局派遣的差事,那自然少不了接管信息的郵局,也就是突觸。當突觸接受刺激,第一時間對這些“信息”進行處理,并派出郵遞員——神經遞質,然后將信息傳達到下一個神經元,就完成了它郵差的使命。乙酰膽堿,是神經遞質的一種,自然也是當之無愧的郵遞員。
說起乙酰膽堿這個神奇的郵遞員,德國科學家奧托·洛維是必須要提到的。正是奧托·洛維的淵博的學識與那個奇妙的夢才將這個“神奇的郵遞員”從茫茫腦海中找了出來。接下來,讓我們一起隨奧托·洛維踏上神奇的發現之旅吧。
20世紀初時,奧托·洛維是英國倫敦斯他林實驗室的一名助手,在那里他遇到了許多生理學領域明星級別的學者,學識和眼界方面都得到了大幅度提高,并且有了自己的想法:刺激迷走神經或交感神經,或許在其末梢會釋放化學物質以傳遞神經沖動于各自的效應器官。簡單來講就是,神經受到刺激后,所產生的化學物質很有可能就是傳遞信息的郵遞員。
不巧的是,當時奧托·洛維這個偉大的設想只是在腦中一閃而過,他并沒有詳細追究。幸運的是,奧托·洛維回國后這個逐漸淡忘的想法又奇跡般地在他腦海中復活了,這次他緊緊抓住了這個猜想,并嘗試通過各種途徑去驗證,更是經常性地陷入沉思。
功夫不負有心人,一個奇怪的夢終結了他幾年來堅持不懈的探索。一個晚上,已經進入睡眠的奧托·洛維做了一個有關實驗設計的夢,關鍵時刻他突然醒來,于是他打開燈,將夢中所想到的內容記在了紙上,然后躺下繼續睡,不知不覺又進入了夢鄉。睡醒后已是第二天的清晨,他想起昨晚曾寫過一些東西,找來后發現紙片上字寫得太潦草,根本無從辨認,他雖心有遺憾,卻并沒有太在意。
隨著夜幕降臨,奧托·洛維一天的工作也接近了尾聲,忙完一切后,他躺在床上。在他漸漸進入睡鄉時,昨晚的夢又開始了。睡夢中的他熟練地進行著實驗操作,按部就班地驗證17年前關于化學傳遞的猜想。半夜醒來,趁著實驗設計在腦中還未消退,他立即起身向實驗室奔去,按照夢中所想開始蛙心實驗。
奧托·洛維先是找來兩只活蹦亂跳的青蛙,然后分離出兩個蛙心,并進行了處理:其中一個蛙心(1號蛙心)帶有神經,另外一個(2號蛙心)沒帶神經。接下來,他分別給兩個蛙心裝上了蛙心插管,又在插管中注入少許任氏液(一種比較接近兩棲動物內環境的液體,主要用來延長青蛙心臟在體外的跳動時間與保持兩棲類其他離體組織器官的生理活性)。他嘗試著刺激1號蛙心的迷走神經(讓心跳變慢的神經),持續幾分鐘后,發現1號蛙心的心跳變慢了。這時奧托·洛維將1號插管中的任氏液吸出,轉移到2號蛙的心臟中,結果2號蛙心的心跳速度也變慢了。也就是說,將任氏液轉移到沒有神經的蛙心中,與刺激帶有神經蛙心的迷走神經效果是一樣的。
為了謹慎起見,奧托·洛維按照上述方法,刺激1號蛙心的交感神經(使心臟加速的神經),持續刺激幾分鐘后,發現1號蛙心的心跳變快了。將1號插管中的任氏液轉移至2號蛙心后,也出現了同樣的結果。實驗結果表明,心臟不直接歸神經管轄,它的直接上司應該是神經末梢釋放出的特殊化學物質。
事后,奧托·洛維回憶起這件事也覺得不可思議:如果是白天他絞盡腦汁、深思熟慮之后想出了夢中的實驗設計,他肯定不會去嘗試。因為他覺得神經末梢所分泌出的化學物質的量一定是少之又少的,可能只夠影響它的效應器官,不會有多余的量溢出到心腔的液體中,更何況這種化學物質還是被任氏液稀釋過的,實驗結果在他看來是完全不可能的。然而幸運的是,深夜醒來他并沒有去思考夢中的實驗設計是否可行,而是馬上沖進實驗室親自操作,最終獲得了成功。
歷經近五年的探索,奧托·洛維終于在1926年將迷走神經末梢所釋放出的化學物質初步確定為乙酰膽堿,三年后亨利·戴爾在動物體內發現了乙酰膽堿,并證實了它是動物機體內的組成成分。亨利·戴爾的這項發現進一步支持了奧托·洛維的“乙酰膽堿是神經遞質”的觀點。
正是因為發現了神經遞質這個神奇的郵遞員,奧托·洛維與英國科學家亨利·戴爾分享了1936年的諾貝爾生理學獎。除了奧托·洛維和亨利·戴爾所發現的乙酰膽堿外,神經遞質還有好多種,如生物原胺類、氨基酸類、肽類,等等。值得一提的是,乙酰膽堿不僅是最先發現的神經遞質,同時它也有著不容小覷的作用,“記憶分子”是它的另外一個名字。
乙酰膽堿是中樞神經膽堿能神經系統的一種重要遞質,在學習和記憶等相關的生理活動中起著至關重要的作用。而膽堿是合成記憶所倚重的股肱之臣——神經遞質乙酰膽堿的原料,這些膽堿主要是磷脂膽堿所提供的,乙酰膽堿的合成除了膽堿外,還需要維生素B5的參與,維生素B5和膽堿恰恰是增強記憶力和改善精神狀態的不二法寶。如此看來,乙酰膽堿是當之無愧的“記憶分子”。
我們的腦組織中含有大量的乙酰膽堿,然而隨著年齡的增加,乙酰膽堿的含量呈下降趨勢。相關數據表明,正常老人大腦的乙酰膽堿含量比青年時下降了30個百分點,阿爾茨海默病患者的乙酰膽堿含量僅為青年時的20%~30%。美國醫生伍特曼發現這種現象后,就嘗試給老年人吃富含膽堿的食品,發現確實有防止記憶衰退的作用。后來英國和加拿大等國科學家對這種現象進行了深入的研究,并得出一致的結論:只要供給足夠的膽堿,60歲左右的老年人所出現的記憶力衰退問題是可以避免的。