2007年03月23日 中国科技信息网
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据2007年3月19日每日科学网站报道，丹麦科学家向神经如何发挥功能和麻醉剂如果产生作用的公认科学观点发起挑战。他们的研究暗示神经作用基于声脉冲，而麻醉剂可以抑制声脉冲的传输。
所有医学和生物学教科书均宣称，神经是通过发送电脉冲产生作用的。哥本哈根大学尼尔斯•玻尔研究院助理教授托马斯•海姆博格说：“对于我们这些物理学家而言，这种观点不能够解释神经如何产生作用。热力学的物理定律告诉我们，电子脉冲在沿神经传输时会产生热量。但是实验证明神经传输并没产生热量。”海姆博格是在德国哥廷根大学马克斯•普朗克研究院获得的博士学位。大多数研究院的生物和物理学科都是分开的，但马克斯•普朗克研究院的生物学家和物理学家却经常在一起工作。托马斯•海姆博格是在生物物理学领域是一名专家，当他来到哥本哈根后，他遇到了理论物理领域的专家安德鲁•D•杰克逊教授，他们决定合作研究支配神经工作方式的基础机制。
用物理学来解释生物学
神经被“预先包装”在由液体和蛋白质构成的神经膜内。依照传统的分子生物学理论，带电盐粒子可以穿过膜内的粒子通道，脉冲在带电盐粒子的帮助下，从一个神经的末稍传到另一个神经。经过了许多年的时间，人们才理解了这种复杂的过程，许多致力于这项研究任务的科学家因此获得了诺贝尔奖。但是，按照这两位物理学家的观点，神经脉冲并没有产生热量，这一事实与化学作用产生电子脉冲的分子生物学理论是相互矛盾的。他们认为可以神经脉冲可以被更加简单地解释为机械脉冲，而这种机械脉冲有可能是声脉冲。
通常，声音以声波的形式传播，声波传播开后将变得越来越弱。然而，如果声音传播的媒体有适当的属性，就有可能产生局部声脉冲，即所谓的“孤波”，孤波在传播过程中将不会扩散，也不会改变它们的形状或失去它们的力量。
神经膜由油脂组成，油脂与橄榄油类拟。这种材料可以随着温度的变化从液体变为固体。通过添加盐分，可以降低液体的凝固点。同样，溶入神经膜中的分子可以降低神经膜的凝固点。科学家们发现，神经膜有一个正好与这些集中的声脉冲相匹配的凝固点。他们的理论计算引导他们得出了相同的结论：神经脉冲就是声脉冲。
我们怎样才能麻醉神经从而这使患者的感觉停止并可以对患者实施没有痛苦的
手术呢？100多年来，我们已经知道乙醚、氯仿、普鲁卡因和惰性气体氙等物质可以充当麻醉剂。这些物质有完全不同的体积和化学属性，但是经验表明，这些麻醉剂在橄榄油中的溶解性严格决定了它们的使用剂量。当前的麻醉技术是如此先进以至于我们可以准确地计算出患者所需要的麻醉剂量。尽管如此，仍然没有人能够清楚地知道麻醉剂是如何产生作用的。
杰克逊把他们的注意力转移到麻醉上。各种麻醉剂的化学属性完全不同，但它们的效果是完全相同的——这让他们感到好奇！但是事实证明道理其实很简单。如果一个神经有能力传输声脉冲并沿着神经传播信号，它的神经膜一定有这样一种属性：神经膜的熔点十分接近人的体温，并能够根据气压的变化发生适当的改变。麻醉剂的作用仅仅是改变熔点——当熔点被改变时，声脉冲便无法传播。神经将处于暂停状态，无法传送神经脉冲和感觉。患者将被麻醉，什么也感觉不到。
作者：
2007-3-23