神经系统对内脏活动本能行为和情绪的调节课件

,一、自主神经系统的功能 1. 交感和副交感神经的结构特征,第五节 神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节,2. 交感和副交感神经系统的功能 调节心肌、平滑肌和腺体(见表) 3. 交感和副交感神经系统的功能特征 1.紧张性支配(tonic innervation) 2.对效应器的双重支配(dual innervation) 多数作用相互拮抗，对立统一； 少数作用一致,3. 效应器本身的功能状态对自主神经的外周性作用的影响 4. 对整体生理功能调节的生理意义： 交感神经系统在环境急骤变化的条件下, 可以动员机体许多器官的潜在功能以适应环境的急变(应急反应) 。活动具有广泛性。 副交感神经系统的活动相对比较局限。其整个系统的活动主要在于保护机体、休整恢复、促进消化、积蓄能量以及加强排泄和生殖功能等方面。,二、内脏活动的中枢调节 1. 脊髓对内脏活动的调节 有一定的反射调节功能 ,初级中枢 但不能很好适应生理功能的需要 2. 低位脑干对内脏活动的调节 支配头面部所有腺体 生命中枢：支配心血管、呼吸、消化器官 瞳孔对光反射(pupillary light )中枢,3. 下丘脑(hypothalamus)对内脏活动的调节 解剖：前区、内侧区、外侧区、后区 与皮层及皮层下结构功能紧密联系 传入：边缘前脑、丘脑、脑干网状结构 传出：以上传入部位、腺垂体、神经垂体 功能特点：较高级的内脏活动调节中枢 能调节多种内脏的反射活动，而且能把内脏活动和其它生理活动联系起来，完成一些复杂的生理功能调节,下丘脑分区： 前区视前核、视上核、视交叉上核、室旁核、下丘脑前核 内侧区（结节区）腹内侧核、背内侧核、结节核、灰白结节、弓状核、结节乳头体核 外侧区下丘脑外侧核、内侧前脑束 后区下丘脑后核、乳头体核,1、体温调节 PO/AH是下丘脑体温调节中枢整合的关键部位 温度敏感神经元 调定点 调节产热和散热的平衡,2、水平衡调节：调节水的摄入与排出 饮水行为的调节： 通过产生渴觉而引起饮水行为 血浆晶体渗透压升高, 动脉血压降低,血容量减少 ADH合成与释放增加渴觉 动脉血压降低,血容量减少 肾素-血管紧张素II 穹隆下器官和终板血管器渴觉 膳食性饮水,肾排水的调节: ADH的调节 血浆晶体渗透压升高 刺激下丘脑前部渗透压感受器 视上核和室旁核合成与释放ADH 肾集合管上皮对水的通透性增高 尿量减少 血容量减少 心肺感受器（容量感受器）传入冲动减少 对ADH的释放抑制作用减小 ADH释放增加 动脉血压降低 压力感受器传入冲动减小 对ADH的释放抑制作用减小 ADH释放增加,3、对腺垂体和神经垂体激素分泌的调节 调节腺垂体激素: 下丘脑促垂体区肽能神经元所分泌的肽类激素即下丘脑调节肽：生长素释放激素和生长抑素, 促甲状腺激素释放激素, 促肾上腺皮质激素释放激素等 调节神经垂体激素:,4. 生物节律的控制 机体内的各种生理活动按一定的时间顺序发生变化，这种变化的节律称为生物节律 高频 中频： 低频,日周期节律： 日周期节律（如血细胞数、体温、促肾上腺皮质激素分泌等）是最重要的生物节律 下丘脑的视交叉上核可能是控制中心。 下丘脑的视交叉上核通过视网膜视交叉上核束与视觉感受装置发生联系 昼夜光照变化影响，使体内日周期节律与外环境的昼夜节律同步。 松果体褪黑素 melatonin起着时钟指针的作用。,5. 摄食行为的调节 下丘脑： 外侧区摄食中枢 feeding center 腹内侧核饱中枢 satiety center 摄食中枢与饱中枢的神经元活动具有相互制约的关系 饱中枢神经元对葡萄糖敏感 边缘系统：杏仁核基底外侧核群和隔区可 易化饱中枢并抑制摄食中枢的活动,6. 情绪反应的调节 恐惧 fear 和发怒 rage 是一种本能的防御反应 defense reaction , 也称格斗-逃避反应( fight-flight 反应) 下丘脑近中线的腹内侧区为防御反应区 电刺激下丘脑:攻击撕杀行为,逃避性行为 假怒 愉快 pleasure 和痛苦 agony: 自我刺激 欲望、动机、快感、成瘾, 下丘脑的调节功能 与自主神经系统(autonomic )功能的关系 与睡眠(sleep)的关系 与生物节律(biorhythm)的关系 体温(body temperature)调节 水平衡(water balance)调节 本能行为(instinctive behavior)和情绪(emotion) 内分泌(endocrine)活动调节, 与自主神经系统(autonomic )功能的关系 * 人为刺激某些部位可引起 膀胱收缩、胃液分泌、心律失常等 * 整体中多为复杂生理活动调节的一部分 与睡眠(sleep)的关系 * 间脑睡眠区和前脑基底部睡眠区 刺激这些区域可引起睡眠或觉醒, 与生物节律(biorhythm)的关系 * 生物节律的概念 *日周期(circadian rhythm)及其产生机制 * 控制中心视交叉上核 体温(body temperature)调节 * 感受和整合中心视前区/下丘脑前部 * 调定点(set point)学说, 水平衡(water balance)调节 * 肾排水：由抗利尿激素(ADH)调节 ADH释放：SON(主要)、PVN 调节：渗透压感受器、容量感受器等 * 摄水：一种本能行为(instinctive behavior) 调节：通过渴觉(thirst)产生 由ADH和血管紧张素(ANG)介导,渴觉的引起 *血浆晶体渗透压渗透压感受器 ADH渴觉 *细胞外液量肾动脉灌注压肾素 ANGSFO和OVLT渴觉 *动脉血压压力感受器ADH或 RAS(ANG)渴觉 *疼痛、情绪紧张渗透压感受器 ADH渴觉, 摄食(feeding)行为的调节 * 能量平衡(energy balance)：调定点学说 * 摄食中枢(feeding denter)：下丘脑外侧区 * 饱中枢(satiety denter)：下丘脑腹内侧核 饱中枢和摄食中枢之间存在交互抑制 * 有关神经递质：NPY、瘦素(leptin)、 儿茶酚胺、脑-肠肽、葡萄糖等,神经肽Y(NPY)及其受体 *作用：使摄食 *分布：NPY能神经元：下丘脑弓状核 纤维室旁核 *受体： Y1、Y5受体已被鉴定 Y5受体：下丘脑内侧和外侧区 *敲除NPY基因并不引起显著的厌食 可能与其他因素(如瘦素)的参与有关,瘦素(leptin)及其受体 *本质：蛋白质类激素, 含167个氨基酸 *分布：循环血液, 可进入脑组织和脑脊液 *受体分布：下丘脑、脉络丛和脑外组织 *作用：摄食,能量消耗 *机制：食欲刺激物, 如NPY 抑制摄食行为的物质, 如CRH 交感活动(HYPVLM),能量消耗 胰岛素释放,组织储存能量物质, 性行为的调节 * 促进性行为的区域：内侧视前区 * 动物实验：电刺激该区性行为 破坏该区性冷漠或性行为 * 性激素受体：放射自显影示雌激素受体丰富 注入性激素性行为 * 接受边缘系统的投射纤维 ACh性行为; 单胺类性行为, 情绪(emotion)的调节 * 恐惧(fear)和发怒(rage) 防御反应(defense reaction) 假怒(sham rage) 防御反应区(defense zone) * 愉快(pleasure)和痛苦(agony) 自我刺激(self-stimulation) 奖赏(reward )和惩罚系统(punishment ),* 情绪生理反应(emotional physiological ) 自主神经系统活动改变 内分泌活动改变 * 激发行为的动机(motivation) 欲望、动机和行为的关系 奖赏和惩罚系统对行为动机的影响 * 成瘾(addiction) 定义和可能机制, 对内分泌活动的调节 神经内分泌(neuroendocrine)的概念 Scharrer, 1928, 首先提出 神经激素(neurohormone)的概念 神经垂体肽和下丘脑调节肽 (hypothalamus regulatory peptide, HRP) 下丘脑垂体束和垂体门脉系统 监察细胞反馈调节,(四) 大脑皮层对内脏活动的调节 新皮层(neocortex) 刺激一定区域：某种内脏活动改变 边缘系统(limbic system) 边缘系统、边缘前脑和边缘中脑的概念 边缘前脑的功能：特点是复杂多变 主要：产生嗅觉、内脏活动调节 摄食行为、性行为和情绪调节 学习与记忆,三、本能行为和情绪的神经调节,(一)本能行为的调节 1.摄食行为的调节 2.饮水行为的调节 3.性行为的调节 (二)情绪反应的调节 人类的情绪可以有主观体验，能用语言表达，动物的情绪，只能用情绪的行为反应来表达。 1.恐惧和发怒 2.愉快 和痛苦 （三）情绪反应生理 （四）行为的激发,第六节 觉醒、睡眠与脑电活动,一、脑电活动 两种不同形式的脑电活动。 皮层诱发电位 自发脑电活动 脑电图 (EEG) 皮层电图(ECoG),(一) 、脑电图(electroencephalogram) 自发脑电活动 (spontaneous electric activity of the brain) 脑电图波形及临床意义(脑瘤和癫痫),波 ：8 13次/s 成年人处于安静状态的主要脑电波。 波在清醒、安静并闭眼时即出现。 枕叶的最为显著。 波的梭形波群 波阻断。,波 ：14-30次/s 皮层处在紧张活动状态时出现 在额叶和顶叶比较显著 波： 4-7次/s 在成年人,一般在困倦时出现 波：0.5-3次/s 在成年人,常在睡眠状态下出现,当极度疲劳时或在麻醉状态下也可出现,脑电图形成的机制,突触后电位；大量神经元同步活动。锥体细胞在皮层排列整齐,其顶树突相互平行并垂直于皮层表面,因此其同步电活动易于发生总和而形成强大电场,从而改变皮层表面的电位。 皮层与丘脑非特异投射系统之间的交互作用,一定的同步节律的丘脑非特异投射系统的活动,促进了皮层电活动的同步化。,(二) 皮层诱发电位(evoked cortical potential) 概念：在皮层某一特定部位引出 与特异传入通路受刺激有关 组成：主反应(与刺激锁时)、次反应和后放 描记：计算机叠加和平均 应用：科研和临床诊断(意义：有助于了解各种感觉投射的定位。临床了解中枢损伤部位 ) 常用诱发电位：SEP、AEP、VEP,二、觉醒(arousal)与睡眠(sleep) 觉醒状态的表现:脑电图，感觉，运动，意识，思维，自主神经系统和内脏活动 睡眠的一般表现 :脑电图，感觉，运动，意识，思维，自主神经系统和内脏活动,(一 ) 觉醒状态的维持, 行为觉醒(behavioral )：黑质DA系统 证据：破坏该系统后无探究行为 脑电觉醒(electroencephalogram )： 蓝斑上部NA系统(紧张性作用) 证据：破坏后快波, 但仍能短时唤醒 脑干网状结构ACh系统(时相性作用) 证据：注入阿托品后脑电呈慢波,脑干网状结构上行激动系统 (ascending reticular activating system) 概念：部位+功能 部位：中脑头端网状结构 功能：上行唤醒作用 依据：刺激唤醒, 脑电呈同步化快波 切断昏睡, 脑电呈去同步化慢波 与非特异投射系统关系,2. 睡眠的两个时相和产生机制 慢波睡眠(slow wave sleep, SWP) 表现：感觉、运动减退、自主神经活动 意义：GH分泌增多, 促进生长和体力恢复 异相睡眠(paradoxical sleep, PS) 表现：活动进一步减退, 伴阵发性表现 意义：GH分泌减少, 脑内蛋白合成加快, 促进精力恢复; 某些疾病可能发作,慢波睡眠的一般表现为:嗅、视、听、触等感觉功能暂时减退:骨骼肌反射活动和肌紧张减弱;伴有一系列自主神经功能的改变,例如血压下降、心率减慢、瞳孔缩小、尿量减少、体温下降、代谢率降低、呼吸变慢、胃液分泌可增多而唾液分泌减少、发汗功能增强等。,异相睡眠的表现有:各种感觉功能进一步减退,以致唤醒阈提高,骨骼肌反射活动和肌紧张进一步减弱,肌肉几乎完全松弛。除了以上的基本表现外,异相睡眠期间还有间断的阵发性表现,例如出现眼球快速运动、部分躯体抽动,在人类还伴有血压升高和心率加快、呼吸加快而不规则。 异相睡眠的特征: 做梦,脑电图, GH分泌,阵发性表现,睡眠过程中两个时相互相交替 规律,慢波睡眠,分期 入睡期 浅睡期 中度睡眠期 深度睡眠期 睡眠异常 失眠 发作性睡病,3. 睡眠发生机制 是一个主动过程。 慢波睡眠：三个有关脑区 间脑睡眠区：下丘脑后部、 丘脑髓板内核群邻旁区、丘脑前核 延髓同步化区：上行抑制系统(尾端网状结构) 前脑基底部睡眠区：视前区和Broca斜带区 促眠物质：5-HT受体拮抗剂、腺苷、PGD2 异相睡眠：脑桥网状结构PGO锋电位 促眠物质：ACh,一、学习(learning)与记忆(memory) (一)学习的形式 非联合型学习(nonassociative ) 习惯化、敏感化等突触可塑性变化 联合型学习(associative ) 经典条件反射的建立和消退 操作式条件反射(operate conditioned reflex),第七节 脑的高级功能,(1)经典条件反射,非条件反射, 非条件刺激。无关剌激。信号刺激或条件刺激。 条件反射是无关刺激与非条件刺激在时间上的结合而建立起来的。这个过程称为强化。 条件反射的建立 奖励 条件反射的消退 惩罚, 受骗,(2)操作式条件反射,这类条件反射的特点是,动物必须通过自己完成某种运动或操作后才能得到强化,所以称为操作式条件反射(operant conditioning reflex)。 趋向性条件反射(conditioned approach reflex) 奖励 回避性条件反射(conditioned avoidance reflex) 惩罚,(二)人类的条件反射和两种信号系统学说,现实具体的信号称为第一信号,而把相应的语词称为第二信号,第二信号是第一信号的信号。 人类大脑皮层对第一信号发生反应的功能系统即为第一信号系统;而对第二信号发生反应的功能系统则为第二信号系统。 动物只有第一信号系统, 第二信号系统是人类区别于动物的主要特征。,(三) 记忆(memory)的形式 按记忆的贮存和回忆的方式分 陈述性记忆(declarative ) 情景式(episodic)和语义式(semantic)记忆 非陈述性记忆(nondeclarative ) 按记忆保留时间的长短分 短、中、长时程记忆 (short-, intermediate-, long-term ),（四）人类的记忆过程,（五）遗忘(loss of memory) 为正常生理现象 特点：遗忘速率先快后慢 机制：条件反射久不强化; 后来信息的干扰 病理性遗忘：记忆障碍或遗忘症(amnesia) 顺行性(anterograde )：多见慢性酒精中毒 逆行性(retrograde ) ：多见脑震荡,（六） 学习与记忆的机制 学习与记忆的脑功能定位 大脑皮层联络区; 海马及其邻近结构 其他脑区：如丘脑、杏仁核等 神经生理机制：突触的可塑性、突触前易化 感觉性记忆:后作用; 第一级记忆:环路的连续活动 神经生化机制：蛋白质的合成,第二级记忆 某些递质和生物活性物质 神经解剖机制：新突触联系的建立,第三级记忆,加强记忆活动的递质和生物活性物质: 胆碱能、儿茶酚胺,-氨基丁酸、血管升压素; 使记忆减退的递质和生物活性物质: 催产素、脑啡肽。 强烈应激和持续应激，记忆力减退,二、语言和其他认知功能,（一）优势半球和皮层功能的互补性专门化 优势半球:左侧半球 右侧半球 裂脑实验研究 左侧半球在语词活动功能上占优势,右侧半球在非语词性认知功能上占优势。但是,这种优势是相对的,因为左侧半球也有一定的非语词性认知功能,右侧半球也有一定的简单的语词活动功能。,人类大脑皮层功能的一侧优势 (laterality cerebral dominance) 1. 左侧皮层在语言活动功能上占优势 原因：遗传因素和后天使用右手(主要) 2. 右侧皮层在非语言活动功能上占优势 空间辨认、深度知觉、 触觉认识、音乐欣赏等 失用症、面容失认症、失算症等 3. 人类一侧皮层优势的相对性,脑的高级功能,大脑皮层功能的一侧优势 两侧大脑半球在语言功能上的差异 一侧优势 ( cerebral dominance ) 右手人一般为左侧半球 ( dominant hemisphere ) 左侧半球损伤 aphasia , 右侧肢体瘫痪,“非优势半球”的功能,空间 时间关系（面貌辨认，物体辨认） 音乐 右侧半球损伤 失用症 ( apraxia ) 不能唱歌 应称 “艺术半球”,corpus callosum,裂脑实验 ( split brain ),对左侧视野的物体 不能命名， 但能辨认物体和图象,(二) 、大脑皮层的语言中枢 1. 视觉信号运动语言的信号传递过程 (看说),2.大脑皮层的语言中枢,语言能力包括听、说、读、写四种类型，每种语言能力可能与大脑皮层一定区域有关。 运动性失语症, 中央前回底部前方的Broca三角区(44区)受损 说中枢 失写症,因损伤额中回后部接近中央前回的手部代表区 写中枢 感觉性失语症,由颞上回后部的损伤所致 听中枢 失读症, 角回受损 读中枢 流畅失语症，wernicke区受损，某语言能力(听、读)转换障碍?,语言活动的完整功能与广大皮层区域的活动有关,各区域的功能是密切相关的,严重的失语症可同时出现上述四种语言活动功能的障碍。,2.失语症与损伤部位 运动失语症(motor )：Broca区 感觉失语症(sensory )：颞上回上部 失写症(agraphia)：额中回后部 失读症(alexia)：角回 流畅失语症(fluent aphasia)：Wernicke区 严重时可同时出现多种语言活动功能障碍,Brocas area,Wernickes area (posterior end of the superior temporal gyrus),Angular gyrus (area 39),posterior part of intermediate frontal gyrus,W,S,H,V,S: motor aphasia W: agraphia H: sensory aphasia V: alexia,Language disorders caused by lesio