早在100多年前，科學家對于神經與神經間或神經與肌肉間的沖動傳遞就已開始爭論，其焦點是上述沖動傳遞是電傳遞還是化學物質傳遞。1921年德國科學家Loewi在著名的離體雙蛙心灌流實驗中發現，當迷走神經興奮時，可以釋放一種物質，這種物質能抑制另一個離體蛙心的收縮。后予l926年證明這種抑制性物質就是乙酰膽堿。對交感神經而言，當測定微量兒茶酚胺的特異性化學和生物學方法建立后，Von Euler才在1946年證實哺乳動物類交感神經及其效應器內存在的擬交感物質即為去甲腎上腺素。至此，傳出神經系統的化學傳遞學說才臻完善。這一學說已經被形態學、生理學、生物化學和藥理學等學科的各種研究所證實。

化學傳遞的物質基礎是神經遞質（neurotransmitters），包括經典神經遞質、神經肽、神經調質、神經激素和神經蛋白幾大類。它們廣泛分布于神經系統，擔負著神經元與神經元之間、神經元與靶細胞之間的信息傳遞。神經遞質主要在神經元中合成。而后儲存于突觸前囊泡內，在信息傳遞過程中由突觸前膜釋放到突觸間隙，作用于效應細胞的受體，引起功能效應，完成神經元之間或神經元與效應器之間的信息傳遞。神經調質（neuromodulator）與神經遞質類似，由突觸前神經元合成，對主遞質起調制作用，本身不直接負責跨突觸的信號傳遞，或不直接引起效應細胞的功能改變。神經調質通過旁突觸途徑發揮作用，即神經元釋放化學物質不經過突觸結構，直接到達鄰近或遠隔的靶細胞。

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