运动与觉醒状态：神经系统操作的奥秘

人体运动时须维持良好适宜的觉醒与兴奋状态，此种状态是怎样产生与维持的?

人或动物一生中除睡眠之外都是处于觉醒状态。人只有在良好适宜的觉醒状态下才能进行正常的工作、学习与运动。机体的觉醒状态是怎样产生与维持的?当然与神经系统活动是分不开的。

人体有许多种内外感受器，所谓感受器是指感觉神经纤维末梢感受特定刺激并将其转换为电能的特殊装置。如体表有声、光、嗅、味、位等特殊外感受器，皮肤上有触、压、痛、温感受器，体内有本体感受器，压、痛、温、牵张感受器、化学感受器等等。这些感受器时刻都在接受着体内外的各种特定刺激，然后将刺激的能量转变成神经冲动，再沿感觉神经纤维向中枢传入信息，最终在大脑皮层产生感觉。因此感受器的活动是一切神经活动的起点。这许许多多的感觉传入神经通路，在上行至大脑皮层前最后都要(除嗅觉传入通路外)在大脑中央底部的丘脑部位中另换神经元，然后再投射至大脑皮层特定机能区细胞，发生具有点对点的传入投射关系。这种固定的单线式感觉传入神经通路，称为特异性投射系统。也就是经典的感觉传导道。其活动，可将感受器的信息传至大脑皮层特定机能区细胞，产生专门的感觉。人体的某一专门感觉就是通过上行特异性投射系统实现的。

上述感觉传导通路的神经纤维在经过脑干(通常将中脑、脑桥、延髓三部合称为脑干)时，又发出许多侧支，这些侧支神经纤维与脑干网状结构(在脑干中央区域灰质与白质交错混杂，许多大小不同的散在神经元与许多小核团混杂在一起，大量神经纤维长短不等，侧支极多，纵横交错结织成网，联系广泛复杂，故将此殊特区域称网状结构)内的神经元发生突触联系，经多级神经元上行至丘脑最后换神经元，其神经纤维反复大量分支，弥散地投射到大脑皮层的广泛区域，这部分的上行感觉传入通路，称非特异性投射系统，或称上行激动系统。其功能是将来自身体内外的各种感觉神经冲动，广泛地传导到大脑皮层各个区域，但并不引起某一特定专门感觉，而是广泛地刺激大脑皮层各部位的神经元，提高其兴奋性，激醒大脑皮层，借以保持大脑皮层处于清醒状态。故又将这一作用称为“上行激动作用”。当这一系统的上行感觉神经冲动减少时，大脑皮层细胞兴奋性降低，就可从兴奋转入抑制状态，这时机体表现为安静与睡眠。(www.xing528.com)

实验证明如破坏脑干网状结构头端，保留各种感觉上行的特异性传导通路，则动物进入持久的昏睡状态，各种感觉刺激都不能唤醒动物。若在中脑水平切断特异性传导通路，而不损坏脑干网状结构，保持非特异性投射系统的完整，则动物仍可处于清醒状态。由此可见，在脑干网状结构内存在着具有上行激醒作用的机能系统，称脑干网状结构上行激动系统(ascending activating system)。其机能活动是具有提高大脑皮层兴奋性，维持机体觉醒状态的作用。上行激动系统主要是通过丘脑非特异性投射系统而发挥作用的。当这一系统损伤时，可导致昏睡不醒。

要引起大脑皮层产生感觉，必须是特异性与非特异性两投射系统密切配合才能实现，通过两个传入系统首先是使大脑皮层处于觉醒状态，又同时具有特异的专门感觉。

训练与比赛时场地的各种设施、音响、以及训练或比赛的组织活动，比赛对手，各种信息都将强烈地刺激着运动员机体各个感受器，并通过特异性投射系统与非特异性投射系统传导到大脑皮层，强烈刺激作用于大脑皮层，提高其兴奋水平。