動物的身體由許多細胞組成，細胞之間必須互相聯絡，才能協調各部位的活動，這些訊息有的只要傳給附近的細胞，有些則需要從頭部傳到遠處的手腳，傳遞訊息的方式不只一種，今天要和大家介紹的神經系統有迅速將訊息傳到指定部位，讓身體及時做出反應的特色。

那神經系統要如何傳遞訊息呢？首先，我們得從神經細胞產生電訊號的方式說起。神經細胞外面包著一層細胞膜，膜的內外都有帶電的微小粒子，稱為「離子」，由於離子的分布不同，細胞膜內外會有電壓差，當離子經由細胞膜上的通道進出時，電壓就會改變，變化達到一定的門檻，便會產生一次神經衝動，這就是常聽到的「動作電位」，在這之後，這個電訊號將會沿著神經細胞細長的突起，也就是「軸突」，一路傳向末端。

接下來，訊息要怎麼傳給另一個細胞呢？神經細胞之間具有傳遞訊息的接點，我們稱之為「突觸」，在大部分突觸中，兩個細胞之間有隔著一道微小的空隙，等電訊號抵達前一個細胞的軸突末端時，便會促使它釋放「神經傳導物質」，這些物質會穿過空隙與下一個細胞上的「受體」結合，神經細胞的受體就像接收訊號的天線，接收到相對應的物質後，會影響細胞內的反應，可以改變離子的進出使訊息得以繼續傳遞。

神經傳導物質對細胞的影響，除了可以促進刺激之外，另一方面也有抑制的效果，有些神經傳導物質會讓下一個細胞更容易產生神經衝動，但有些則讓細胞變得穩定。一個神經細胞往往同時接收許多細胞傳來的訊息，這些影響會共同決定它是否產生新的神經衝動，在我們腦中常見的神經傳導物質裡，麩胺酸主要有促進的作用，γ-胺基丁酸（GABA）則主要有抑制的作用，這裡的促進與抑制沒有好壞之分，兩者都是神經系統正常運作所需要的。

玩遊戲、聽別人說話，或思考下一句要說什麼，看起來都是日常小事，卻需要腦中許多神經細胞同時接收、處理和傳遞訊息，這些細胞之間的聯繫也會隨著經驗改變。例如反覆練習同一個動作時，相關神經細胞之間的部分連結可能逐漸增強，使它們更有效率地傳遞訊息、協調動作，神經系統這種隨著經驗調整連結與運作方式的能力，稱為「神經可塑性」，也是我們透過練習而逐漸熟練的原因之一。

神經傳導物質也能把訊息從神經細胞傳給肌肉細胞，像我們可以主動控制手臂和腿部的這些骨骼肌，就是透過這種方式接收收縮的指令，舉例來說，當我們想伸手拿杯子時，腦部發出的訊息會經由神經細胞接續傳遞，最後由支配肌肉的運動神經細胞，把電訊號送到肌肉附近，當電訊號抵達末端後，會促使運動神經細胞釋放乙醯膽鹼，最後肌肉細胞上的受體與乙醯膽鹼結合後，便會啟動細胞內的一連串反應，才能使肌肉收縮。

當然不是所有的神經傳導物質都對身體有幫助的，某些神經毒素會干擾神經訊號的傳遞，例如河豚毒素 (TTX)，它會阻塞神經細胞膜上的某些鈉離子通道，使神經衝動無法正常產生與傳導，如果不小心中毒的話中，肌肉可能會因為收不到正常的神經訊號而無力或麻痺，嚴重時連呼吸所需的肌肉也會受到影響，造成呼吸困難。

回過頭來看，就在我們閱讀這段文字、理解句子的意思時，腦中的神經細胞也正不斷接收和傳遞訊息，從聽見別人說話、想起一段往事，到伸手拿起杯子，這些看似平常的事情其實都需要許多神經細胞互相配合，神經傳導雖然發生在肉眼看不見的細胞之間，卻與我們每天的生活密切相關，有了這些基本概念，就能進一步理解神經系統的運作，也更加了解自己的身體。

看完神經訊息如何傳遞之後，我們還有許多值得繼續探索的神經主題想透過「神經風暴」來跟大家分享，更多精彩內容就請繼續關注下去囉！

神經科學是近20年來生命科學研究的顯學，特別是近10年來的研究，讓我們對神經細胞(亦稱神經元)和大腦的功能及聯繫協調有突破性的了解，神經元間的運作方式更運用到更新的電腦處理器-神經網絡處理器(NPU)的設計，提升了現行電腦使用的格局與能力。

但另一方面，這些年來，腦及神經相關的疾病，愈來愈困擾人類，特別是年長者，譬如：帕金森氏症、阿茲罕默症及憂鬱症等干擾患者的學習、記憶及思考，威脅他們累積的智慧。這些因為神經細胞受到藥物影響、意外傷害、遺傳疾病或老化所引發的擾人疾病，都有待我們投入更多的研究，當我們對神經細胞的運作又更多的了解，就有機會能預防甚至治療這些疾病。

《神經風暴》是一款基於神經細胞間聯繫所設計的卡牌遊戲，將神經的調控機制與策略性遊戲機制結合，讓玩家在對戰中體驗與學習神經調控的奇妙世界。玩家在遊戲中扮演神經元，經由手上的牌模擬神經元間的聯繫，每張卡牌都代表著一個神經調控概念，對應現實中的神經元傳導過程及神經健康維護。玩家依手中的卡牌來調節神經傳導、干擾對手或抵禦神經病變的侵擾，成為最健康的神經細胞來贏得最終勝利。

《神經風暴》裡的重要神經科學概念包括：神經細胞活化、神經細胞間聯繫(神經傳導物質及神經細胞間小分子交換)及神經病變。

在此遊戲裡相關的神經病變，我們選了帕金森氏症、亨丁頓舞蹈症及阿茲罕默症。帕金森氏症由突變核蛋白質(α-synuclein，遊戲裡稱魔化刑紐克)在大腦不正常累積後，導致神經細胞死亡，造成動作不協調。亨丁頓舞蹈症是一種遺傳性疾病，由異常亨丁頓蛋白質(huntingtin，遊戲裡稱魔化悍霆霆)不正常累積在大腦後，導致腦細胞死亡，造成不協調的步態。阿茲罕默症是因為類澱粉蛋白質(amyloid β，遊戲裡稱魔化艾米羅)在大腦不正常累積後，導致神經退化，影響記憶。

神經膠細胞(glial cells)在《神經風暴》裡稱為葛利亞聯軍，是中樞神經系統和周圍神經系統中的「非神經元細胞」，它們種類繁多，能為神經元提供支持和保護，減緩神經病變。

神經細胞平時是有方向性的一個連著一個，但多處於靜止狀態，當它們表面的受體接受到訊號，包括神經傳導物質、化學分子或物理變化(光或壓力)等就會被活化，活化的細胞會將那些訊號改變成電訊號或生物化學訊號再傳給下一個細胞。常見的神經傳導物質有乙烯膽鹼(acetylcholine，遊戲裡稱阿斯提獸)、γ-胺基丁酸 (GABA，遊戲裡稱嘎吧獸)及谷氨酸(glutamate，遊戲裡稱古塔獸)，這些神經傳導物質分別調節下一個神經元的強化或抑制功能。市面上有些精神(活性)藥物(psychoactive drug)會模擬神經傳導物質的活性，影響大腦神經細胞間的聯繫訊號，影響神經反應。另外，細胞間會經由相同的連接蛋白(connexin，遊戲裡稱卡內獸)對接形成相通的管道，來交換小分子或傳導電，神經元之間的連接蛋白依蛋白質分子大小有32、36及45 kDa (道爾頓)等，所以遊戲裡有卡內獸32、卡內獸36及卡內獸45等三種。

《神經風暴》秉著「變形漁房」一向的理念，強調科學性與遊戲性並重，遊戲中的每張卡牌都有其科學背景，玩家可以在遊戲中深入了解神經科學的知識。此外遊戲還包含一些與真實科學研究相呼應的彩蛋，讓有興趣的玩家能進一步探索神經相關知識。

新冠肺炎常被提及的「快篩」，之所以稱為快篩是因為在診所甚至在家就可進行檢測，且在10-20分鐘內即得到篩檢結果，速度較需6-24小時的PCR快。

快篩分為兩種，檢測標的大不同

快篩分為抗原篩檢及抗體篩檢兩種。抗原篩檢多以鼻涕或口水當檢體，檢查檢體中是否有病毒特定蛋白質。當病毒正在大量繁殖，即可被偵測到， 因此抗原篩檢的目的是找到正被病毒感染，且病毒量大的人。而抗體篩檢是測血液裡是否有對抗病毒的抗體，因此有兩種功能： 一是檢查注射的疫苗是否有效，也就是注射疫苗後身體是否有產生對應的抗體，二則是檢測人是否曾經被病毒感染過？

表一、抗原快篩與抗體快篩比較表兩種快篩片的檢測過程與原理

這兩種快篩片的設計與使用與流感快篩試劑或驗孕片相當雷同，都是使用「側向流體免疫層析法 (Lateral flow immunochromatographic assay)」，主要的差別在快篩片上的抗體。

抗原篩檢：

當混有檢體(鼻涕或口水)的檢測液滴到樣品槽(井)後，檢測液會從檢體層(最左邊)慢慢向吸收層(最右邊)擴散，在擴散時會將抗體層(左邊第二層)裡會與病毒蛋白結合的第一種抗體(紅色Y)帶有呈色劑的膠體金(紫色球形)推出來，若檢體裡有病毒蛋白(主要是針對病毒核蛋白)，這些蛋白(橘色圓形)會先與抗體/膠體金結合，然後當檢測液及帶有病毒蛋白的抗體(橘+紅+紫)擴散到測試線時，帶有病毒蛋白的抗體(橘+紅+紫)會被附著於測試線的第二種抗體(藍色Y)抓住，而無法繼續擴散，但是沒有與病毒蛋白結合的抗體(紅+紫)會繼續擴散，直到控制線被第三種抗體(黑色Y)抓住。

當測試線或控制線有抓到第一種抗體，且量夠多時，因為它帶有呈色劑就會在被抓住的位置出現顏色線條，也就是代表陽性結果。

圖一、抗原篩檢：採用自國家衛生研究院電子報 

 圖二、實際抗原快篩對照圖抗體篩檢

檢測人的血液(一般應含有 IgM 或 IgG 兩種抗體)混合檢測液後滴到樣品槽(井)，當檢測液擴散到連接層(conjugation pad，左邊第二層)，連接層含有兔子抗體(咖啡色Y)+膠體金(呈色劑; 紅色球形)及病毒蛋白(綠色菱形)+ 膠體金(紅色球形)，若檢測液含有會與病毒蛋白結合的抗體(不論檢測者血液的 IgM 或IgG)，就會產生人類抗體( IgM 或 IgG )+綠+紅的複合體，這些複合體繼續向右擴散，當複合體裡有人類IgM(淺紫色Y)，就會在 IgM 線被會與 IgM 結合的抗體(黃綠色Y)抓住; 而當複合體裡有人類 IgG 抗體(深紫色Y)，就會在 IgG 線被會與 IgG (淺藍色Y)結合的抗體抓住；而兔子抗體則會繼續擴散直到被控制線的抗體(深藍色Y)抓住為止。

當測 IgM 線、IgG 線或控制線有抓到特定複合體或兔子抗體，且量夠多時，因為它帶有呈色劑就會在被抓住的位置出現顏色線條，也就是代表陽性結果。

圖三、抗體篩檢：採自BMC Pulmonary Medicine (2020) 20:203使用抗原快篩的時機

為了在疫情流行區快速找出感染者，常用抗原快篩做大量篩檢。但由於抗原快篩無法像PCR核酸檢測法可以倍數放大病毒蛋白抗原的訊號，所以檢驗敏感度比較低，特別是在病毒尚在感染初期。因此若是被高度懷疑新冠肺炎但抗原快篩為陰性者，都需要進一步以PCR核酸檢測法確認檢驗結果。

使用抗體快篩的時機

抗體檢測主要是用於檢測血液中是否具有特定IgM或IgG，依此來推斷是否曾經感染新冠肺炎，或者判斷疫苗注射是否有效? 特定抗體通常在感染或疫苗注射後1-2個星期才會出現，再者，由於IgM是人體接觸病毒抗原後最早出現的抗體，IgG通常會晚幾天才出現；還有IgM會比較快消失，IgG存在的時間比較長。因此，當抗體檢測結果IgM為陽性，而IgG為陰性時，表示患者應該在感染初期；如果IgM與IgG都為陽性，表示在感染中期；若出現IgG陽性，而IgM為陰性，表示已經感染一段時間了。

桌遊GenoMon裡關於快篩試劑的彩蛋

在Genomon病毒工廠桌遊中，兩張核蛋白/膜蛋白結果卡可以換1張研究試劑，這就是指快篩試劑。因為組成完整病毒顆粒一定要有核蛋白及膜蛋白，而且核蛋白及膜蛋白不太會突變，所以當檢測者體內測出有核蛋白或膜蛋白時，就是表示檢測者已被病毒感染，且病毒已在體內複製。因此抗原快篩第二層所使用的抗體就是針對病毒的核蛋白或膜蛋白，當檢測者體內有病毒蛋白時，就會被膠體金/抗體抓住而呈色。

 圖四、兌換目標與得分標的卡的科學意義

以是否含微生物體為準，疫苗可分為兩大類

現行疫苗大致可分含活微生物體及不含活微生物體兩類，含活微生物體疫苗又分減毒疫苗及DNA疫苗。

1. 減毒疫苗：是在培養微生物製程中，由於微生物毒性自然弱化，或是添加化學藥劑改變遺傳物質，或是施以物理處理以減低毒性所製成的疫苗。
2. DNA疫苗：又稱病毒載體疫苗，是將一段製造致病微生物表面蛋白質的RNA或DNA放入特定不會複製的病毒基因序列中，再將該病毒感染人體細胞，由人體自行製造該蛋白的疫苗。

不含活微生物體疫苗可分不活化疫苗(inactivated vaccine)、類毒素疫苗、亞單位疫苗及mRNA疫苗

1. 不活化疫苗：是透過熱或化學藥劑將微生物結構破壞或將其殺死所製成的疫苗。
2. 類毒素疫苗：是將病原體的致病毒素經熱處理或化學處理來破壞或弱化其毒性所製成的疫苗。亞單位疫苗又稱次單位或次單元疫苗，是只採用病原微生物表面的有效抗原來製備的疫苗種類。
3. 亞單位疫苗：又稱次單位或次單元疫苗，是只採用病原微生物表面的有效抗原，來製備的疫苗種類。
4. mRNA疫苗：是將可轉譯成微生物表面蛋白質的mRNA送至人體細胞質來製造該蛋白質的疫苗。

圖：疫苗的分類

每張得分標的卡的兌換目標是有意義的！

在Genomon 病毒工廠桌遊中，蒐集到「病毒聚合酶」、「病毒結構蛋白(膜蛋白及核蛋白)」與「棘蛋白」就可以組合出完整的病毒顆粒；若缺一則組出來的病毒顆粒就會有缺陷，科學上稱為「缺損病毒顆粒」，即遊戲中的光頭、沒牙或無眼病毒。

圖：病毒卡牌的分類

若蒐集到兩張「棘蛋白」即可以獲得「疫苗」。由於棘蛋白是病毒感染細胞的鑰匙，所以棘蛋白就是所謂的抗原也就是疫苗的主要成分，是教育免疫系統的重點，因此有了棘蛋白即可以製作疫苗。

若蒐集兩張 「病毒聚合酶」可以獲得「藥物標靶」，由於病毒聚合酶是病毒基因複製必要的酵素，如果我們有阻止病毒聚合酶的藥物，就可以阻止新病毒的生成。

新冠肺炎療法使用的藥物「瑞德西韋」就是這樣的標靶藥物，治療愛滋病的「雞尾酒療法」，則是混合了數種這樣的標靶藥物。

若收集兩張「病毒結構蛋白」可以獲得「研究試劑」，由於病毒結構蛋白是辨識病毒的依據，所以如果我們有病毒結構蛋白，就可以研發研究病毒的試劑。

 圖：兌換目標與得分標的卡的科學意義