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人體神經系統

根據人體生理學,人體組織由器官(Organs)和系統(Systems)所組成(Best &

Tayler, 1948; Martin, 1881; 彭英毅譯, 民 63 年; 潘震澤編譯, 民 89 年),人體與 內、外部環境不斷地交換能源,個別器官運用負向回饋系統(Negative Feedback Systems)為控制機制,避免人體狀態受到內、外部環境之影響產生巨大變化,以 維持人體機能之穩定狀態。人體規律機制有兩種方式:第一種方式為賀爾蒙分 泌,賀爾蒙的角色為化學信差(Chemical Messenger),其功能為維持人身內部環境 之穩定,非由意志所控制。第二種方式為神經細胞,神經細胞攜帶訊息流通於各 個器官與系統之間,由意志所控制,執行自主性管理與自覺性調適功能。這兩項 規律機制之作用為一整體,以維持人體之生存,因此神經系統主導人體之意志表 現與維生能力。

人體神經系統之控制機制與控制功能分為兩方面:

1. 人體器官藉由互動偵測外來改變,運用自我規律機制維持內部狀態之穩定。

2. 感覺器官偵測來自環境可能對人體產生之衝擊,大腦整合協調各器官之互動與 行為、處理危機情境、指引人體之自覺性調適行動。

在人體神經系統之實體結構方面,人體神經系統分成兩個主要部分-中樞神

經系統及週邊神經系統,其作用則是一個整體。神經系統的功能有:

感受外在環境及身體內部的變化(感覺輸入,稱為刺激);

將訊息傳至中樞(進行整合);

對肌肉及腺體的功能進行改變(運動輸出)。

中樞神經系統由腦及脊髓組成,更低階的結構係由傳遞接受器訊息進入中樞 神經系統的感覺神經元所組成,是身體的控制中心,經由週邊神經系統接受及傳 送訊息。中樞神經系統的核心構件-腦-是個核桃形的器官,位於頭顱腔內,由 許多神經細包所組成。腦可分為三個主要部分:

1.前腦

前腦從腦幹往上延伸而出,充滿整個頭顱。大腦分成兩個半球,以胼胝體相 連,其下方有視丘及下視丘。視丘及下視丘所在的區域又稱為間腦。前腦是記憶 及智力的所在,也負責身體各部的運動、接受感覺訊息、語言、聽覺、及視覺。

2.中腦

中腦是腦幹上方的一段短區域,它是訊號傳入及傳出大腦的中繼站,並負責 調節前腦的運動及情緖功能。

3.後腦

後腦包括橋腦、延腦、及小腦在內的構造,為腦幹的部分。後腦協調複雜的 身體動作,特別是上、下肢。

神經系統經由感覺受器接收訊息,感覺神經元將身體接受器的訊息傳至中樞 神經,對神經系統而言,這些訊息即是外來刺激。身體接受器遍佈於全身,可分 成三大類:外感覺受器、內感覺受器、及本體感覺受器。外感覺受器負責接收由 身體外部傳來的訊息,這些受器分佈在身體表面,特別像嘴唇、舌尖及指尖等。

內感覺受器偵測身體內部器官的變化。本體感覺受器分佈於肌肉與關節內,探知 關節及肌肉的移動。外來刺激進入神經系統的處理有三項工作,首先脊椎骨需先 判斷該訊息是否需要處理,若不需要處理,即歸納為干擾。若需要處理,脊椎骨 須啟動控制機能以判斷身體機能應採取哪些反應動作。其次,訊息必須經由濃縮 處理後往中樞神經系統之腦幹傳送,此為資訊過濾機制(Filter)之啟動運作,為單 向傳遞模式。腦幹中相對於過濾機制之構造為網狀結構(Reticular Formation),對

於「不影響身體平衡」之訊息予以排除,但對於「可能危害身體安全」之訊息則 控。交感神經系統與副交感神經系統產生反向效果(Counter Effect)、為兩個功能 互補之系統,是維持身體內部穩定與自主性控制功能的基礎。

自主性意指該器官或系統有能力自我應付外來刺激(顏雪娟, 民 92 年)。人體 每項機能有其預定任務,這是中樞神經系統所設計、並傳遞予各機能控制中心(即 脊椎骨),個別機能知道它自己的任務,也知道其它機能的任務,因為人是「一個 整合性的個體」。人體機能可能失去平衡的原因源自於外部環境的改變,當外部

刺激造成某項機能不穩定時,自我規律機制(自主性管理)即予啟動,人體是一個 整合性的個體,外部刺激不可能僅對某一機能有影響,單項機能問題徵兆經常源 自於其它機能之不健全,因此修正行動必須考慮對其它機能的影響。

執行自我規律之基本運作模式為反射弧(Reflex Arc)。反射弧為身體受到內、

外部環境刺激時之自主性反應。一個反射弧包括五個主要部分:接受器、感覺神 經元、整合中心、運動神經元、及作用器。最常見的反射弧為膝蓋受到輕擊時產 生的簡單反射。膝蓋下方的肌腱因敲擊而被拉長,位於肌肉內的接受器將訊息經 由感覺神經傳入脊髓後,興奮其內的運動神經,造成大腿肌肉的收縮,使得小腿 向前彈跳。拿起一個燙杯子時會產生較複雜的反射,熱由皮膚上的感覺神經偵知 後,經由位於脊髓的中間神經元轉接傳給運動神經,造成肌肉的動作,使手鬆開 並抬起,疼痛的訊息也送往大腦,但反射弧的反應在大腦偵知痛覺前就已發生。

這個反射弧不僅有自主動作,且將訊息往中樞神經系統傳送,故外來刺激須超越 某個控制「水準(Threshold)」才會傳達至中樞神經系統。神經系統以反射弧規律 個別器官之機能、並維持人體為完整存在之個體。

綜言之,階層結構(Hierarchical Structure)為高度複雜系統達成自律的方式 (Von Bertalanffy, 1973),複雜度的概念於 3.3 節有進一步的說明,人體神經系統運 用二維階層結構達成自我規律與自覺性調適之目標,即水平自主控制功能與垂直 整合功能,符合系統原理。人體神經系統之自我規律機制與自覺性調適能力為人 體神經系統控制機能之核心概念,亦為一個有效能的組織設計之理論基礎。