笔者认为，神经传导（简称传导）、突触传递（简称传递）、神经元调制（简称调制）这3个基本神经过程，构成了脑功能活动之主要基础。关于“传导”和“传递”历来是有共识的，这两方面的研究都已经有深入发展；但“神经元调制”多少有点被忽视，本章将着重加以讨论。
神经传导和突触传递对脑功能十分重要。1791年伽伐尼发现神经可以引起肌肉收缩，伽伐尼所发现的现象实际上包括了神经传导和神经-肌肉突触传递两个活动。后来谢灵顿详细研究了反射活动，再后来他的学生埃克尔斯用细胞内微电极记录了反射活动中脊髓神经元的兴奋性突触后电位（EPSP）与抑制性突触后电位（IPSP），扩展、丰富了脊髓反射活动中突触传递的内容。当时及以后很长一段时间，不少人认为神经调节功能的实现主要是基于神经传导和突触传递。
突触的化学传递依靠神经递质。按照经典定义，作为一个神经递质，需要满足4项判据（criteria），已在本书此处述及。公认的脑内神经递质是氨基酸类递质，即谷氨酸、甘氨酸、GABA。
但除了突触传递之外，还有神经调制作用（详见后文），实现调制作用的化学物质称为神经调质。神经调制的发生往往是由于外源性因素的变动，变动因素可以是化学物质，这就是神经调质；也可以是物理性的，最常见的是电流和磁场的影响。
能够在整体水平改变脑功能或在细胞水平改变神经元功能的那些物质，都可以称为神经调质或神经调制物（neuromodulator）。神经调质往往是相对于神经递质而言的，在这种情况下，神经调质是指该物质本身并非传递所必需（也就是，不产生IPSP或EPSP），它仅仅调制突触传递（也就是，仅对IPSP和EPSP有影响）或神经元的兴奋性。
一般而言，在基础研究的背景下所称的神经调制作用（neuromodulation），往往是指对突触传递的调制。明确提出“对突触传递的调制作用”，在概念上比“神经调制作用”所指更为具体一些；前者专指那种影响了突触传递活动的作用。此作用往往是通过神经递质的代谢型受体完成的，即通过细胞膜上G蛋白偶联受体（GPCR）而发挥作用。
现在比较公认的看法是：突触传递的特点是神经递质直接打开突触后细胞的离子型（ionotropic）受体。现在公认的递质有7个，相关的基因有70个。神经调质并不直接打开离子型受体，而是与突触后细胞的代谢型（metabotropic）受体相结合，主要是GPCR。通过G蛋白的介导去改变突触后细胞的离子通道或其他效应蛋白质的活动，改变突触后细胞的膜电位水平。现在被指认的调质分子种类和数目很多，相关GPCR的基因有359个［5］。
神经调质包括乙酰胆碱、单胺类调质（去甲肾上腺素、多巴胺、5-羟色胺）、嘌呤、神经肽、神经营养因子等。嘌呤类物质包括三磷酸腺苷（adenosinetriphosphate，ATP），ATP是一个细胞间信息分子［6］。除了经典递质通过代谢型受体的作用以外，神经肽的作用应该也都属于调制作用。但像LHRH在蛙交感神经节上的作用是否可以认定为神经传递，是可以讨论的（见6.1.3）。
针对突触研究的现状，T. C. Südhof曾经提出，当前可能有这样的看法：“对于了解脑的功能，突触传递的分子和计算机制并不太重要。某些人可能认为，脑是一个大的信息处理机器，不仅突触，甚至整个神经元，只要把它看作一个单位也就够了。”对此，Südhof不无担忧，他说：“组成生物学系统的分子不仅仅是琐碎的细节，而是系统。现在我们已经有了详细的知识，知道突触前神经末梢如何把突触前动作电位转变成为跨越突触的神经递质信号。神经末梢不仅把动作电位的信号翻译为递质释放，还根据先前的突触使用情况，并依赖于外源性的输入来计算动作电位的信号。对于这些都已有详细了解。即使如此，还有没有需要知道的东西呢？还有很多的问题。”［7］Südhof的担心反映了当前相当一部分学者的忧虑。
我们认为，还原论研究有其本身的价值，科学就是要追问“为什么”。脑研究在分子生物学和细胞生物学的层次已经取得了辉煌的成就，但不论是分子活动还是细胞器活动本身，仍然有不少需要深入研究的问题。
以离子通道和受体为例，例如关于离子通道的门控机制，有许多通道家族，对它们的门控机制还不清楚，包括温度、机械力被TRP通道所感受，机械力被压电（piezo）通道所感受。还有CARC通道的门控，可参见2.4.1。
又如，离子通道的状态。在分子和原子水平，凡是状态（state）、变构（allosteric）、构象（conformation）等表述，都代表更深层次的活动。这些都是极具挑战性的科学问题，需要花大力气去解决（见2.4.2）。
在递质受体方面，受体构型的转变也很令人困惑。对于递质受体如烟碱型乙酰胆碱受体（nAChR）的变构型转变（allosteric transition），有人提出了四级扭转的（quaternary）机制（见3.6.11）。我们知道，在物理化学领域，双分子反应的动力学研究对于微观反应机制（microscopic reaction mechanism）、模式特异性（mode specificity）、产物能量处置（product energy disposal）等的了解有重要意义［8］。在神经化学领域也是如此，受体与配基的相互作用是两个分子间的相互作用，这是非常基本但又非常困难的问题。
传递和传导研究还应当按照“精确”的要求继续深入（详见21.5.2）。
什么是“神经元调制作用”？神经元调制，意指神经元兴奋性的调制。“调制”的原本词义是通过改变或调控某物以对其发挥影响。现在所提出的问题是，除神经传导和突触传递以外，神经元还有没有其他的电活动形式？回答是“有”！这就是神经元调制，而主要是神经元的细胞周围调制。以往很重视传导和传递，但对神经元调制重视得不够，在这里我们要着重加以讨论。
在文献中，神经调制（neuromodulation）是一个比较一般性的名词，它可以指对神经元活动的调制，也可以指整体脑功能受外源性因素变动而引起的一些改变（调制）；而神经元调制（modulation of neurons）是指在细胞水平对神经元功能的调制。
在本书中，神经元功能的调制是指对神经元兴奋性的调制。神经元调制包括3个方面。一是神经传导的调制。二是突触传递的调制，这是一种重要的神经活动形式，而且是伴随着突触传递的发现而被提出来的，它是经元兴奋性调制的一个特例。三是神经元的细胞周围调制，这是一个长期被忽视但又十分重要的问题（图21-1）。
图21-1 突触传递、突触调制和神经元周围调制（彩图见图版此处）
上方：突触传递可以受其他突触分泌递质的调制，调制可发生在突触前、突触间隙或突触后区隔。下方：细胞周围调制可以在3种情况下发生：邻近突触溢出的神经递质、来自血液循环的激素、来自邻近细胞分泌的旁分泌。（图引自［21］）
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