神经元（neuron）的形态多种多样，但都可分为胞体（soma）和突起（neurite）两部分。胞体的大小差异很大，小的直径仅5～6μm，大的可达100μm以上，突起的形态、数量和长短也很不相同。神经元突起又分树突（dendrite）和轴突（axon）两种。树突多呈树状分支，它可接受刺激并将冲动传向胞体；轴突呈细索状，末端常有分支，称轴突终末（axon terminal），轴突将冲动从胞体传向终末。通常一个神经元有一个至多个树突，但轴突只有一条。神经元的胞体越大，其轴突越长。
（一）神经元的分类
神经元有几种分类法。
根据突起的多少可将神经元分为三种：
①多极神经元（multipolar neuron），有一个轴突和多个树突；
②双极神经元（bipolar neuron），有两个突起，一个是树突，另一个是轴突；
③假单极神经元（pseudounipolar neuron），从胞体发出一个突起，距胞体不远又呈“T”形分为两支，一支分布到外周的其他组织的
器官，称周围突（peripheral process）；另一支进入中枢神经系统，称中枢突（central process）。假单极神经元的这两个分支，按神经冲动的传导方向，中枢突是轴突，周围突是树突；但周围突细而长，与轴突的形态类似，故往往通称轴突。
根据轴突的长短，神经元可分为：
①长轴突的大神经元，称GolgiⅠ型神经元，最长的轴突达1m以上；
②短轴突的小神经元，称GolgiⅡ型神经元，轴突短的仅数微米。
根据神经元的功能又可分：
①感觉神经元（sensory neuron），或称传入神经元（afferent neuron）多为假单极神经元，胞体主要位于脑脊神经节内，其周围突的末梢分布在
皮肤和肌肉等处，接受刺激，将刺激传向中枢。
②运动神经元(motor neuron),或称传出神经元（efferent neuron）多为多极神经元，胞体主要位于
脑、
脊髓和植物神经节内，它把神经冲动传给肌肉或腺体，产生效应。
③中间神经元（interneuron），介于前两种神经元之间，多为多极神经元。动物越进化，中间神经元越多，人
神经系统中的中间神经元约占神经元总数的99％，构成中枢神经系统内的复杂网络。
根据神经元释放的神经递质（neurotransmitter），或神经调质（neuromodulator），还可分为：
①胆碱能神经元（cholinergic neuron）；
②胺能神经元(aminergic neuron)；
③肽能神经元（peptidergic neuron）；
④氨基酸能神经元。
（二）神经元的结构
1．细胞膜
神经元的细胞膜是可兴奋膜（excitable membrane），它在接受刺激、传播神经冲动和信息处理中起重要作用。通常是神经元的树突膜和胞体膜接受刺激或信息，轴突膜（轴膜）传导神经冲动。神经元细胞膜的性质决定于膜蛋白的种类、数量、结构和功能，其中有些膜蛋白是离子通道（ionic channel）、按所通过的离子分别命名为钠通道、钾通道或钙通道等；还有一些膜蛋白是受体（receptor），可与相应的化学物质(神经递质)结合，使离子通道开放。目前认为，控制离子通道的开闭存在一种闸门机制（gating mechanism），有些通道是受电刺激而开放的，称电位门控通道（voltage-gated channel），有些是当化学物质与受体结合时才开放的，称化学门控通道（chemically-gated channel）。还有一些通道不受上述机制控制，而是经常开放着的。一般是轴膜富含电位门控通道，树突膜和胞体膜主要是化学门控通道。
突触扣结内有圆形清亮小泡，内含乙酰胆碱
突触扣结内有颗粒型小泡，内含单胺类
突触扣结内有扁平清亮小泡，内含甘氨酸等
2．胞体
神经元胞体是
细胞的营养中心。胞体的中央有一个大而圆的细胞核，核异染色质少，故着色浅，核仁大而明显。胞体的细胞质称核周质（perikaryon），含有较发达的粗面内质网、游离核糖体、微丝、神经丝和微管以及高尔基复合体等。粗面内质网常呈现规则的平行排列，游离核糖体分布于其间，它们在光镜下呈嗜碱性颗粒或小块,称尼氏体（Nissl bodies）。大神经元尤其是运动神经元的尼氏体丰富而粗大,呈斑块状；小神经元的尼氏体则较小而少。大神经元胞体内含大量尼氏体和发达的高尔基复合体，表明细胞具有合成蛋白质的旺盛功能。合成的蛋白质包括复制细胞器所需蛋白质和产生神经递质有关的酶等。神经丝（neurofilament）直径约为10nm，是中间丝的一种，常集合成束，微管直径约25nm，它常与神经丝交叉排列成网，并伸入树突和轴突内，构成神经元的细胞骨架（cytoskeleton），参与物质运输。在银染色切片中，神经丝和微管呈棕黑色细丝，又称神经原纤维（neurofibril）。胞体内还含有色素，最常见的是棕黄色的脂褐素（lipofuscin），并随年龄而增多。
某些神经元，如
下丘脑具内分泌功能的分泌神经元（secretory neuron），胞体内含直径100～300nm的分泌颗粒，颗粒内含肽类激素（如加压素、催产素等）。
3．树突
树突内的结构与核周质基本相似。在树突分支上常见许多棘状的小突起，称树突棘（dendritic spine）。树突棘是神经元之间形成突触的主要部位，电镜下可见树突棘内有2～3层滑面内质网形成的板层，板层间有少量致密物质，称此为棘器（spine apparatus）。树突棘的数量及分布因不同神经元而异，并可随功能而改变。在大脑皮质锥体细胞和小脑皮质蒲肯野细胞的树突上，树突棘数量最多而明显，一个蒲肯野细胞的树突棘可多达10万个以上。树突的功能主要是接受刺激，树突棘和树突使神经元的接受面大为扩大。
4．轴突
轴突通常自胞体发出，但也有从主树突干的基部发出。胞体发出轴突的部位常呈圆锥形，称轴丘（axon hillock），光镜下此区无尼氏体，染色淡。轴突的长短不一，短者仅数微米，长者可达一米以上。轴突一般比树突细，全长直径较均一，有侧支呈直角分出。轴突表面的细胞膜称轴膜（axolemma），内含的胞质称轴质（axoplasm）。轴质内有大量微管和神经丝，此外还有微丝、线粒体、滑面内质网和一些小泡等。微管与神经丝均很长，沿轴突长轴平行排列。微丝较短，主要分布于轴膜下，常与轴膜相连。电镜观察轴突冷冻蚀刻标本，可见微丝、微管和神经丝之间均有横桥连接，构成轴质中的网架结构。轴突内无尼氏体和高尔基复合体，故不能合成蛋白质，轴突成分的更新及神经递质全成所需的蛋白质和酶，是在胞体内合成后输送到轴突及其终末的。
轴突的主要功能是传导神经冲动。神经冲动的传导是在轴膜上进行的，轴突起始段轴膜的电兴奋性阈较胞体或树突低得多，故此处常是神经元发生冲动的起始部位。轴突起始段长约15～25μm，电镜下见轴膜较厚，膜下有电子密度致密层。
轴突内的物质运输称轴突输送（axonal transport）。神经元胞体内新合成的微管、微丝和神经丝组成的网架缓慢地移向轴突终末（0.1～0.4mm／天），称此为慢速输送。另外还有一种快速双向的轴突输送（100～400mm／天）。轴膜更新所需的蛋白质、含神经递质的小泡及合成递质所需的酶等，由胞体输向终末，称快速顺向轴突输送。轴突终末代谢产物或由轴突终末摄取的物质（蛋白质、小分子物质或由邻细胞产生的神经营养因子等）逆行输向胞体，称快速逆向轴突输送。某些微生物或毒素（如破伤风毒素、狂犬病毒）进入轴突终末，也可通过逆行性运输迅速侵犯神经元胞体，新近的研究表明，微管在轴突输送中起重要作用，微管与轴质中的动力蛋白（dynein）或激蛋白（kinesin）相互作用，可推动小泡向一定方向移动。此外微丝也与轴突输送作用有关。
突触
突触（synapse）是神经元传递登记处的重要结构，它是神经元与神经元之间，或神经元与非神经细胞之间的一种特化的细胞连接，通过它的传递作用实现
细胞与细胞之间的通讯。在神经元之间的连接中，最常见是一个神经元的轴突终末与另一个神经元的树突、树突棘或胞体连接，分别构成轴－树（axodendritic）、轴－棘（axospinous）、轴－体（axosomatic）突触。此外还有轴－轴（axoaxonal）和树－树（dendrodendritic）突触等。突触可分为化学突触（chemical synapse）和电突触（electrical synapse）两大类。前者是以化学物质（神经递质）作为通讯的媒介，后者是亦即缝隙连接，是以电流（电讯号）传递信息。哺乳动特神经系统以化学突触占大多数，通常所说的突触是指化学突触而言。
突触的结构可分突触前成分（presynaptic element）、突触间隙（synaptic cleft）和突触后成分（postsynaptic element）三部分。突触前、后成分彼此相对的细胞膜分别称为突触前膜和突触后膜（presynaptic and postsynaptic membrane），两者之间在宽约15～30nm的狭窄间隙为突触间隙，内含糖蛋白和一些细丝。突触前成分通常是神经元的轴突终末，呈球状膨大，它们在银染色标本中呈现为棕黑色的环扣状，附着在另一神经元的胞体或树突上，称突触扣结（synaptic bouton）。
电镜下，突触扣结内含许多突触小泡（synapse vesicle），还有少量线粒体、滑面内质网、微管和微丝等。突触小泡的大小和形状不一，多为圆形，直径40～60nm，亦有的呈扁平形。突触小泡有的清亮，有的含有致密核芯（颗粒型小泡），大的颗粒型小泡直径可达200nm。突触小泡内含神经递质或神经调质。突触前膜和后膜均比一般细胞膜略厚，这是由于其胞质面附有一些致密物质所致。在突触前膜还有电子密度高的锥形致密突起（dense projection）突入胞质内，突起间容纳突触小泡。突触小泡表面附有突触小泡相关蛋白，称突触素Ⅰ（synapsinⅠ），它使突触小泡集合并附在细胞骨架上。突触前膜上富含电位门控通道，突触后膜上则富含受体及化学门控通道。当神经冲动沿轴膜传至轴突终末时，即触发突触前膜上的电位门控钙通道开放，细胞外的Ca
2 进入突触前成分，在ATP的参与下使突触素I发生磷酸化,促使突触小泡移附在突触前膜上，通过出胞作用释放小泡内的神经递质到突触间隙内。其中部分神经递质与突触后膜上相应受体结合，引起与受体偶联的化学门控通道开放，使相应离子进出，从而改变突触后膜两侧离子的分布状况，出现兴奋或抑制性变化，进而影响突触后神经元（或非神经细胞）的活动。使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触（excitatory synapse），使突触后膜发生抑制的称抑制性突触（inhibitory synapse）。突触的兴奋或抑制，取决于神经递质及其受体的种类。
一个神经元既可与其他神经元建立许多突触连接，亦可接受来自其他神经元的许多突触信息。一个神经元上突触数目的多少视不同的神经元而有很大差别，例如
小脑的颗粒细胞只有几个突触，一个运动神经元要有1万个左右突触，而小脑的蒲肯野细胞树突上的突触就有10万个以上。一个神经元上众多的突触中，有些是兴奋性的，有些则是抑制性的。如果所有兴奋性突触活动的总和超过抑制性突触活动的总和，并足以刺激该神经元的轴突起始段产生动作电位时，则该神经元发生兴奋；反之，则表现为抑制。
根据突触前、后膜胞质面致密物质厚度的差异，可把突触分为Ⅰ、Ⅱ两型。Ⅰ型突触的突触后膜胞质面附有的致密物质较突触前膜的厚，两者不对称，突触间隙也较宽（30nm），故称不对称突触。Ⅱ型突触前、后膜的致密物质少，厚度相近，突触间隙较窄（20nm），称对称突触。有人认为Ⅰ型属兴奋性突触，Ⅱ型属抑制性突触。
神经递质的种类很多，包括：乙酰胆碱（acetylcholine,Ach）；单胺类，如去甲肾上腺素（norepinephrine），多巴胺（dopamine,DA）和5－羟色胺（5-hydroxytryptamine,5-HT）；氨基酸类，如γ－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid GABA）、甘氨酸（glycine）、谷氨酸（glutamic acid）等。新近又发现大量的神经肽（neuropeptide），如P物质（substance P）、脑啡肽（enkephalin）、神经隆压素（neurotensin）、血管活性肠肽（vasoactive intestinal polypeptide,VIP）、胆囊收缩素（cholesystokinin）、加压素（vasopressin）、和下丘脑释放激素（hypothalamic releasing hormones）等约40多种。有些神经肽亦见于胃肠管的内分泌细胞，故总称为脑肠肽（braingut peptide）。这些肽类物质能改变神经元对经典神经递质的反应，起修饰经典神经递质的作用，故称为神经调质（neuromodulator）。不同形态大小的突触小泡所含的神经递质也不同，如圆形清亮小泡多数含乙酰胆碱，小颗粒型小泡含单胺类，大颗粒型小泡往往含神经肽。过去认为一个神经元一般只产生和释放一种神经递质，但近来应用免疫细胞化学法研究发现，某些神经元可产生和释放两种或两种以上的神经递质和（或）神经调质，其中一种往往是经典神经递质（Ach或NE），另一种则是神经肽。神经递质或神经调质共存的生理意义尚待研究。
突触后膜上的受体是一种膜蛋白，它能与相应的神经递质的结合而使突触后膜产生兴奋或抑制。神经递质的种类很多，受体的种类相应也很多。虽然一种受体只与相应的一种神经递质结合，但一种神经递质却可有不止一种受体。如乙酰胆碱受体就有N型（兴奋型）和M型（多数为兴奋型，少数为抑制型），去甲肾上腺素受体亦有α和β两类。所以，突触的兴奋或抑制，不仅取决于神经递质的种类（如γ－氨基丁酸是脑内一种抑制性神经递质），更重要的还取决于受体的类型。同一种神经递质在
神经系统的不同部位有兴奋或抑制的不同效应，主要原因是突触后膜上受体类型的不同。突触后膜上的受体可直接与通道蛋白偶联或其本身就是一种通道蛋白，故当神经递质与这种形式的受体结合后使突触后膜产生的兴奋或抑制性变化十分迅速，所以把这种形式的受体称为快速作用受体，如乙酰胆碱N型受体属于快速作用受体。另外亦有慢速作用受体，这种受体一般与G蛋白偶联，再经过细胞内第二信使（环腺苷酸，cAMP）及蛋白磷酸化产生效应，它的作用比前者缓慢，但能把递质－受体相互作用所提供的微弱信号放大数千倍，如去甲肾上腺素β受体属于这种慢速作用受体。
释放到突触间隙的递质分子与突触后膜的受体结合产生生理效应后，很快便被相应的酶灭活（如Ach），或吸收入突触终末内被分解（如NE），以迅速消除该递质的作用，这样才能保证突触传递的灵敏性。递质的分解产物可被重新利用合成新的递质。非肽类递质除在胞体合成外，通常也可在轴突终末内合成，而肽类递质则只能在胞体内合成，释放后亦不能回收。合成的递质分子一般都贮存在突触小泡内。
神经元活动的一般规律
一、神经元和神经纤维
神经元是神经系统的结构与功能单位。虽然神经元形态与功能多种多样，但结构上大致都可分成细胞体和突起两部分，突起又分树突和轴突两种。轴突往往很长，由细胞的轴丘分出，其直径均匀，开始一段称为始段，离开细胞体若干距离后始获得髓鞘，成为神经纤维。习惯上把神经纤维分为有髓纤维与无髓纤维两种，实际上所谓无髓纤维也有一薄层髓鞘，并非完全无髓鞘。
（一）神经纤维传导的特征
神经传导是依靠局部电流来完成的（参看第二章）。因此它要求神经纤维在结构和功能上都是完整的；如果神经纤维被切断或局部受麻醉药作用而丧失了完整性，则因局部电流不能很好通过断口或麻醉区而发生传导阻滞。一条神经干中包含着许多条神经纤维，但由于局部电流主要在一条纤维上构成回路，加上各纤维之间存在结缔组织，因此每条纤维传导冲动时基本上互不干扰，表现为传导的绝缘性。人工刺激神经纤维的任何一点引发冲动时，由于局部电流可在刺激点的两端发生，因此冲动可向两端传导，表现为传导的双向性。由于冲动传导耗能极少，比突触传递的耗以小得多，因此神经传导具有相对不疲劳性。
（二）神经纤维传导的速度
用电生理方法记录神经纤维的动作电位，可以精确地测定各种神经纤维的传导速度，不同种类的神经纤维具有不同的传导速度（表10-1，表10-2）。一般地说，神经纤维的直径越大，其传导速度也越大；这是因为直径大时神经纤维的内阻就小，局部电流的强度和空间跨度就大。有髓纤维的传导速度与直径成正比，其大致关系为：传导速度（m/s）=6×直径（μm）。一般据说 扔髓纤维的直径是指包括轴索与髓鞘在一起的总直径，而轴索直径与总直径的比例与传导速度又有密切关系，最适宜的比例为0.6左右。
直径相同的恒温动物与变温动物的有髓纤维其传导速度亦不相同；如猫的A类纤维的传导速度为100m/s，而蛙的A类纤维只有40m/s。神经纤维的传导速度与温度有关，温度降低则传导速度减慢。
经测定，人的上肢正中神经的运动神经纤维和感觉神经纤维的传导速度分别为58m/s和65m/s。当周围神经发生病变时传导速度减慢。因此测定传导速度有助于诊断神经纤维的疾患和估计神经损伤的预后。
表10-1 神经纤维的分类（一）
