神經(jīng)元的信使動(dòng)作電位沿著(zhù)軸突一路披荊斬棘殺到軸突末端后，它遇到一條鴻溝。單憑它無(wú)形的身軀，這實(shí)實(shí)在在的鴻溝無(wú)論如何也無(wú)法跨越。動(dòng)作電位在細胞膜的疆場(chǎng)上可以風(fēng)馳電掣，一旦離開(kāi)了膜，它寸步難行。
怎么把信息傳遞給下一個(gè)神經(jīng)元？進(jìn)化老爺爺早就想到了解決辦法。
一條路是換一種有實(shí)體的信使跨越過(guò)去，這種方式便是化學(xué)突觸。另一條路是在前后兩個(gè)神經(jīng)元之間建一條空中通道，直接打通兩個(gè)神經(jīng)元。這種方式就是電突觸。
今天，我們先來(lái)看化學(xué)突觸。
化學(xué)突觸的結構
化學(xué)突觸由突觸前、突觸后和突觸間隙組成。
突觸前為前一個(gè)神經(jīng)元的軸突末端，而突觸后是下一個(gè)神經(jīng)元的胞體或樹(shù)突。通常，下一神經(jīng)元的樹(shù)突會(huì )在某處伸出一隆起，去接洽另一神經(jīng)元軸突末端，如此就形成了突觸結構。而這一隆起稱(chēng)為突棘，如果位于樹(shù)突則稱(chēng)為樹(shù)突棘。
軸突末端和樹(shù)突棘形成突觸結構
突觸傳遞過(guò)程
在這種傳遞方式中，有實(shí)體的信使是一種微小的囊狀物，稱(chēng)為突觸小泡。突觸小泡位于突觸前神經(jīng)元的軸突末端，直徑只有幾十納米。別看它們個(gè)頭小，肚子里裝的東西可不得了。如果沒(méi)有突觸小泡和她肚子里的東西，大腦一準死機。
突觸小泡肚子里裝著(zhù)高濃度的小分子，比如乙酰膽堿、多巴胺、五羥色胺等等。這些小分子稱(chēng)為神經(jīng)遞質(zhì)。
右側軸突末端內的紅色小球為突觸小泡
平常的時(shí)候呢，突觸小泡像懷了孕的媳婦兒，在突觸前門(mén)悠來(lái)悠去。一旦火急火燎的動(dòng)作電位馳來(lái)，它們便立馬嚴陣以待。
當然，在細胞質(zhì)內晃悠的突觸小泡沒(méi)長(cháng)眼睛，也沒(méi)有耳朵，無(wú)法感知遠在膜上的動(dòng)作電位，她只能感受周身的事物。所以，膜上的動(dòng)作電位需要另外一個(gè)信使去通知位于胞漿中的突觸小泡。
這位信使是鈣離子。
動(dòng)作電位引起的膜電位變化會(huì )打開(kāi)突觸末端膜上的鈣離子通道，然后鈣離子瘋狂從膜外流入膜內，導致突觸膜內鈣離子陡然升高。當突觸小泡感受到周?chē)}離子擁擠時(shí)，就會(huì )跟突觸前膜融合，然后將懷中物盡數吐到突觸間隙。
突觸囊泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)
這些懷中物（神經(jīng)遞質(zhì)）會(huì )擴散到隔海相望的另一個(gè)神經(jīng)元的膜上，也就是突觸后膜。之后，會(huì )跟突觸后膜上的蛋白受體結合。
這些蛋白受體也不簡(jiǎn)單，它們不單單是受體，還個(gè)個(gè)身懷絕技，有的身兼離子通道，有的可以召喚一排小兵去打開(kāi)離子通道。
這些受體有些會(huì )讓突觸后神經(jīng)元興奮，有些會(huì )讓突觸后神經(jīng)元抑制。通常，一個(gè)突觸的突觸前神經(jīng)遞質(zhì)類(lèi)型固定，且突觸后的受體類(lèi)型也相對穩定，突觸的效應也就穩定。因此，突觸大致可以分為興奮性突觸和抑制性突觸。
興奮性突觸
煙堿型乙酰膽堿受體是乙酰膽堿受體中的一種，它可以被體內的乙酰膽堿激活，同時(shí)也可以被尼古丁激活，尼古丁俗稱(chēng)煙堿，煙堿型乙酰膽堿受體因此得名。尼古丁是香煙的主要化學(xué)成分，也是香煙成癮的元兇。
延伸閱讀
正常情況下，大腦存在一個(gè)乙酰膽堿-多巴胺獎勵系統，位于背外側被蓋區的乙酰膽堿神經(jīng)元釋放乙酰膽堿到腹側被蓋區。腹側被蓋區英文縮寫(xiě)VTA，內含大量的多巴胺神經(jīng)元，這些多巴胺神經(jīng)元身上表達煙堿型乙酰膽堿受體，可以被乙酰膽堿激活，激活后釋放多巴胺到伏隔核（Acc），已完成對機體的獎勵，比如，在我們大快朵頤之時(shí)會(huì )這條通路會(huì )被激活。
乙酰膽堿-多巴胺獎勵系統
尼古丁進(jìn)入血液后可以穿過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦組織，和多巴胺神經(jīng)元上的煙堿型乙酰膽堿受體結合從而激活多巴胺神經(jīng)元，釋放多巴胺，讓人產(chǎn)生幸福感和放松感。此外，尼古丁和煙堿型乙酰膽堿受體結合更牢固，不容易被清洗掉，因此能產(chǎn)生出更強烈和更持久的幸福感，這要比生理條件下的乙酰膽堿來(lái)的更猛烈。這也是尼古丁容易讓人上癮的原因。
那么，乙酰膽堿或尼古丁是如何激活表達有煙堿型乙酰膽堿受體的神經(jīng)元呢？
煙堿型乙酰膽堿受體本身也是正離子通道，和乙酰膽堿結合后會(huì )開(kāi)放離子通道，進(jìn)而鈉離子（內流）、鉀離子（外流）等正離子可以通過(guò)，離子流動(dòng)的凈結果是正離子內流，從而讓局部膜電位去極化。
乙酰膽堿和煙堿型乙酰膽堿受體結合，打開(kāi)非特異的正離子通道
這樣的電位叫興奮性突觸后電位，可以使突觸后神經(jīng)元興奮。
興奮性突觸后電位累積到一定幅度，超過(guò)閾值，就會(huì )引發(fā)動(dòng)作電位，神經(jīng)元也就被激活了。同時(shí)，突觸前神經(jīng)元的動(dòng)作電位也就傳遞到了突觸后神經(jīng)元。
抑制性突觸
其實(shí)，并不是所有的突觸前神經(jīng)元都想將自己的動(dòng)作電位傳遞給下一個(gè)神經(jīng)元，抑制性中間神經(jīng)元就不想。它只想把下個(gè)神經(jīng)元給抑制掉，不讓其興奮。比如，在中樞神經(jīng)系統中最常見(jiàn)的GABA神經(jīng)元，它就專(zhuān)門(mén)抑制與其接壤的突觸后神經(jīng)元。
GABA神經(jīng)元抑制谷氨酸能神經(jīng)元
GABA神經(jīng)元囊泡會(huì )釋放GABA到突觸間隙，GABA隨后跟GABA受體結合。GABA受體本身也是一個(gè)氯離子通道，通道打開(kāi)后帶負電的氯離子內流，會(huì )讓神經(jīng)元膜電位超極化，即跟去極化背道而馳。如此一來(lái)，神經(jīng)元便被抑制了。超極化電位也就抑制性突觸后電位。
興奮性突觸后電位和抑制性突觸后電位統稱(chēng)突觸后電位，它們是一個(gè)相對緩慢的電位變化過(guò)程。此外，突觸后電位也是場(chǎng)電位，比如耳熟能詳的腦電的主要信號來(lái)源。
總結
化學(xué)突觸的整個(gè)過(guò)程耗時(shí)且耗能。在哺乳動(dòng)物的中樞神經(jīng)系統，從突觸前到突觸后的一系列過(guò)程走下來(lái)要0.2到0.3毫秒。時(shí)間看似很短，但突觸間隙只有20到30納米，也就是說(shuō)，神經(jīng)信號跨突觸的速度為每秒10的負5次方米，0.1微米。這跟高鐵般飛馳的動(dòng)作電位比，不值一提。
神經(jīng)元之間有沒(méi)有快一點(diǎn)的通信方式呢？
有，它的名字叫電突觸。