大腦的白質是什麼？〈二〉

大腦的白質是什麼？〈二〉

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髓燐脂使白質呈現其顏色一直是個謎，超過一個世紀科學家由他們的顯微鏡檢視神經元並看見長條的纖維，樹突(axons)，由神經細胞本體延伸至鄰近的神經元，像是向外伸出、細長的手指，每一條樹突都發現覆蓋一層很厚的結晶狀膠質，解剖學家猜測此脂肪覆蓋物一定能隔絕樹突，像是沿著一條銅線的橡皮外鞘，然而奇怪的是，許多樹突〈特別是較細的纖維〉完全沒有被覆蓋，即使沿著被隔絕之纖維，隔絕物間的空隙大約每釐米就會出現，裸露的節點已知為「朗威埃氏結」(nodes of Ranvier)，第一位描述此種構造的科學家是法國解剖學家Louis-Antoine Ranvier。

近代的研究已經顯示神經衝動沿著軸突快速向下傳遞，當神經纖維被髓燐脂覆蓋時，速度要快上100倍，而且在樹突上的髓燐脂有點像是電氣膠帶，在每一個節點間速度高達150倍，該物質是由兩種「神經膠細胞」(glial cells)製造形成許多薄片狀，這些細胞並非神經元，但是在大腦及神經系統中數量最多，有一種八角形神經膠細胞稱為「寡軸突細胞」(oligodendrocyte)做成包裹，電訊號〈無法經由外鞘滲出〉在軸突節點及節點間快速跳躍向下傳遞，在大腦與脊髓之外的神經，有一種像是香腸形狀的神經膠細胞稱為「許旺氏細胞」(Schwann cell)形成髓燐脂。

如果沒有髓燐脂，訊號會滲出並消失，對於最大傳輸速度，隔絕厚度必須嚴格地與內部神經纖維的直徑成比例，裸露軸突直徑除以總纖維直徑（包括髓燐脂）之最佳比例為0.6，我們不知道寡樹突細胞如何「得知」是否需要10或100層隔絕物在不同直徑之軸突上來產生適當厚度，但是最近德國馬克斯普朗克實驗醫學研究院的生物學家Klaus-Armin Nave發現許旺氏細胞偵測到一種蛋白質稱為「神經控制素」(neuregulin)覆蓋軸突，如果此種蛋白質的量增加或被抑制，許旺氏細胞就會圍繞軸突纏捲較多層或較少層的髓燐脂，有趣的是，許多罹患兩極性異常症或精神分裂症的人，其管制此種蛋白質製造的基因產生缺陷。

包裹作用發生於不同年齡，在剛出生時髓燐脂只有在少數幾個大腦部位量比較多，直到25或30歲時在某些部位擴大增生但並未完全覆蓋神經，當人類生長進入成年期時，「髓燐脂形成作用」(myelination)一般由大腦皮質（俗稱「襯衫衣領」，shirt collar）背面至其前方〈前額〉成波狀進行，額葉是髓燐脂形成作用最後發生的部位，而這些部位負責較高層之理性、計畫、及判斷能力，這些技巧只能由經驗獲得，研究人員懷疑較貧乏的前腦髓燐脂是青少年不具有成年人作決定能力的一個原因，此等觀察認為髓燐脂對於智力形成十分重要。〈待續〉