动物生理学第九章神经生理1

第九章 神经系统人类脑计划人类脑计划（ Human Brain Project, HBP)人类脑计划（人类脑计划（ Human Brain Project, HBP)是继人类基因组计划是继人类基因组计划之后，又一国际性科研大计划。人之后，又一国际性科研大计划。人类脑计划包括神经科学和信息学相类脑计划包括神经科学和信息学相互结合的研究。其核心内容是神经互结合的研究。其核心内容是神经信息学（信息学（ Neuroinformatics），）， 这是这是一门新兴的边缘学科。一门新兴的边缘学科。 脑科学正日益成为世界各国争相研究的重点科学领域之一脑科学正日益成为世界各国争相研究的重点科学领域之一，毫不夸张地说，世界上大多数伟大的科学家都在研究大脑。，毫不夸张地说，世界上大多数伟大的科学家都在研究大脑。近年来，这一领域频传喜讯，下面是其中一些有趣的发现。近年来，这一领域频传喜讯，下面是其中一些有趣的发现。 2001年年 1月月 加拿大科学家发现了人解读声音的大脑部位。一见钟情已加拿大科学家发现了人解读声音的大脑部位。一见钟情已令人费解，但医学界发现，即使只闻其声而不见其人，也足以令人费解，但医学界发现，即使只闻其声而不见其人，也足以令人令人 “一听倾情一听倾情 ”。2001年年 3月月 研究发现数学天才用脑部位与常人不同。研究发现数学天才用脑部位与常人不同。2001年年 4月月 科学家发现，从事脑力活动的人不易患老年痴呆症。科学家发现，从事脑力活动的人不易患老年痴呆症。 研究发现注射葡萄糖及吸氧能显著提高大脑功能。英国一研究发现注射葡萄糖及吸氧能显著提高大脑功能。英国一所大学的人类感知神经学中心主任安德鲁所大学的人类感知神经学中心主任安德鲁 斯奇雷博士指出，斯奇雷博士指出，通过给人体直接注射葡萄糖制剂或是让人体吸入纯净的氧气，通过给人体直接注射葡萄糖制剂或是让人体吸入纯净的氧气，将可以提高人脑的功能。将可以提高人脑的功能。 2001年年 5月月 科学家首次发现科学家首次发现 70岁人大脑仍会长出新的神经元（脑细胞岁人大脑仍会长出新的神经元（脑细胞）。 ）。 2001年年 6月月 美国科学家进行的一项实验表明，进入人类视野的东西并美国科学家进行的一项实验表明，进入人类视野的东西并不一定全都会被看到，大脑对于人看到的事物应该是什么样子不一定全都会被看到，大脑对于人看到的事物应该是什么样子，可能有一种先入为主的，可能有一种先入为主的 “成见成见 ”，即它只让我们看到部分事物，即它只让我们看到部分事物。科学家把这一效果称为。科学家把这一效果称为 “运动致盲运动致盲 ”。他们认为，大脑是从零。他们认为，大脑是从零散杂乱的视觉输入信号中选择信息来组织成图像的，在这个过散杂乱的视觉输入信号中选择信息来组织成图像的，在这个过程中大脑有时候会剔除某些信息。程中大脑有时候会剔除某些信息。 世界上第一例成人神经干细胞自体移植手术在复旦大学附世界上第一例成人神经干细胞自体移植手术在复旦大学附属华山医院完成。这标志着在国际生物高科技革命的竞争中，属华山医院完成。这标志着在国际生物高科技革命的竞争中，我国的神经干细胞基础研究和应用已经跨入了脑修复再生医学我国的神经干细胞基础研究和应用已经跨入了脑修复再生医学的新门槛。的新门槛。2004年年 9月月 形成左撇子与右撇子的幕后操纵者是基因形成左撇子与右撇子的幕后操纵者是基因 ,“左撇子左撇子 ”是否更聪明？是否更聪明？ 一本叫一本叫 左撇子的神奇世界左撇子的神奇世界 的新书指出，左撇子是一个的新书指出，左撇子是一个盛产天才的群体。从盛产天才的群体。从 拿破仑、克林顿到本拿破仑、克林顿到本 拉登拉登 ，从，从 牛顿、爱牛顿、爱因斯坦到比尔因斯坦到比尔 盖茨盖茨 ，从，从 卓别林、玛丽莲卓别林、玛丽莲 梦露到赵本山梦露到赵本山 ，都是，都是左撇子。左撇子在当代政治经济文化生活中的作用其实远远高左撇子。左撇子在当代政治经济文化生活中的作用其实远远高于他们在人口中的比例。并且指出，左撇子之所以能成为天才于他们在人口中的比例。并且指出，左撇子之所以能成为天才的象征，是因为他们长于右脑思维。那么，长于右脑思维的左的象征，是因为他们长于右脑思维。那么，长于右脑思维的左撇子是否真的比大多数右撇子的人更聪明一些呢？撇子是否真的比大多数右撇子的人更聪明一些呢？研究发现左撇子形成于胎儿发育早期，形成左撇子与右撇 研究发现左撇子形成于胎儿发育早期，形成左撇子与右撇子的幕后操纵者是基因。子的幕后操纵者是基因。大脑的两侧半球在功能上显著不同。一般左脑具有语言、 大脑的两侧半球在功能上显著不同。一般左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能；右脑具有音乐、绘画、概念、数字、分析、逻辑推理等功能；右脑具有音乐、绘画、空间几何、想象、综合等功能。左脑和右脑既有空间几何、想象、综合等功能。左脑和右脑既有 “分工分工 ”，又有，又有“合作合作 ”。正常人的心理活动，是左脑和右脑。正常人的心理活动，是左脑和右脑 “分工合作分工合作 ”的结果的结果。第九章第九章 神神 经经 系系 统统神经系统的主要功能神经系统的主要功能 : 感觉功能感觉功能 效应功能效应功能 信息整合功能信息整合功能 信息存储功能信息存储功能一、神一、神 经经 纤纤 维维第一节 神经元活动的一般规律一、神一、神 经经 纤纤 维维(一 )神经纤维传导的特征1 结构和生理完整性2绝缘性3双向性4不衰减性 5相对不疲劳性 (二 )神经纤维的分类(三 )神经纤维的传导速度二、突二、突 触触(一 )突触的分类 两个神经元相接触的部位就称之为突触 (synapse)。1、按接触部位分类2、按突触性质分类(二 )突触的基本结构1化学性突触 (chemical synapse)(二 )突触的基本结构1化学性突触 (chemical synapse)2电突触 (electrical synapse)(二 )突触的基本结构1化学性突触 (chemical synapse)2电突触 (electrical synapse)(三 )突触传递冲动从一个神经元通过突触传递到另一个神经元的过程，叫做突触传递 (synaptic transmission)。1化学性突触的传递1化学性突触的传递轴突末梢去极化轴突末梢去极化Ca2+进入突触小体进入突触小体小泡内递质释放小泡内递质释放递质与突触后膜受体结合递质与突触后膜受体结合突触后电位突触后电位突触突触传传递递突触前膜对 Ca2+的通透性 改变后膜对离子的通透性（ 1）兴奋性突触后电位轴突末梢去极化轴突末梢去极化Ca2+进入突触小体进入突触小体兴奋性化学递质释放兴奋性化学递质释放递质与突触后膜受体质结合递质与突触后膜受体质结合兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位突触前膜对突触前膜对 Ca2+的通透性的通透性 使后膜对使后膜对 Na+、 K+、 Cl-尤其是尤其是 Na+的通透性的通透性 兴奋性突触兴奋性突触传传递递突触后神经元兴奋突触后神经元兴奋（ 2）抑制性突触后电位抑制性中间神经元兴奋抑制性中间神经元兴奋Ca2+进入突触小体进入突触小体抑制性化学递质释放抑制性化学递质释放递质与突触后膜受体质结合递质与突触后膜受体质结合抑制性突触后电位抑制性突触后电位突触前膜对突触前膜对 Ca2+的通透性的通透性 使后膜对 K+、 Cl-尤其是 Cl-的通透性 突触后神经元抑制突触后神经元抑制抑制性突触抑制性突触传传递递化学性突 触 传递的特性1. 单向传导2. 突触延搁3. 总和作用4.对内环境变化敏感和易疲劳2电突触的传递动作电位到达神经末梢动作电位到达神经末梢局部电流局部电流突触后膜突触后膜突触后发生动作电位突触后发生动作电位阴极电阴极电紧张作用紧张作用使突触后膜使突触后膜电位降低电位降低兴奋性升高兴奋性升高电突触电突触传传递递功能意义：使许多神经元产生同步性放电或同步性活动。3非突触性化学传递神经冲动抵达曲张体神经冲动抵达曲张体递质从曲张体释放递质从曲张体释放通过弥散作用到效应器细胞通过弥散作用到效应器细胞效应细胞发生反应效应细胞发生反应三、神 经 递 质是指由突触前神经元合成并在其末梢释放，经突触间隙扩散到突触后膜，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞的受体，导致信息从突触前传递到突触后的一些化学物质。(一 )外周神经递质1乙酰胆碱2去甲肾上腺素3嘌呤类和肽类递质(二 )中枢神经递质1乙酰胆碱2单胺类多巴胺 (dopamine)去甲肾上腺素5-羟色胺3.氨基酸类谷氨酸甘氨酸氨基丁酸4.肽类视上核和室旁核分泌的多肽下丘脑肽能神经元分泌的多肽阿片样肽5.其他可能的递质 如一氧化氮等(三 )神经递质的受体受体阻断剂 (antogonism)。1胆碱能受体凡是能与乙酰胆碱结合的受体叫做胆碱能受体 。 毒蕈碱型受体 (muscarinic receptor)或 M受体，它与乙酰胆碱结合时产生与毒蕈碱相似的作用。 烟碱型受体 (nicotinic receptor)或 N受体，它与乙酰胆碱结合时产生与烟碱相似的作用。 型受体存在于副交感神经节后纤维支配的效应细胞上以及交感神经支配的小汗腺、骨骼肌血管壁上。当它与乙酰胆碱结合时，则产生毒蕈碱样作用，也就是使心脏活动受抑制、支气管平滑肌收缩、胃肠运动加强、膀胱壁收缩、瞳孔括约肌收缩、消化腺及小汗腺分泌增加等。阿托品可与受体结合，阻断乙酰胆碱的毒蕈碱样作用，故阿托品是 M受体的阻断剂。 N受体又可分为神经肌肉接头和神经节两种亚型，它们分别存在于神经肌肉接头的后膜 (终板膜 )和交感神经、副交感神经节的突触后膜上，前者为 N2， 后者为 N1受体