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2009年神经生物学复习资料（仅供参考）2009 神经生物学复习资料一 名词解释静息电位：活细胞处于安静状态时存在于细胞膜两侧的电位差，称为静息电位，在多数细胞中呈现稳定的内负外正的极化状态，通常是采用细胞内记录获得。阈电位和阈强度：能使Na+通道大量开放从而产生动作电位的临界膜电位。（或能使膜出现Na+内流与去极化形成负反馈的膜电位值）称为阈电位。在一定的刺激持续作用下，引起组织兴奋所必需的最小刺激强度，称为阈强度。动作电位“全或无”现象：指动作电位的产生，不会因为刺激因素的不同或强度的差异而使动作电位的形状发生改变，即动作电位只要发生，它的波形就不发生变化。后电位：在锋电位下降支最后恢复到静息电位水平前，膜两侧电位还要经历一些微小而较缓慢的波动，称为后电位。突触：一个神经元和另一个神经元之间的机能连接点，神经元之间传递信息的特殊结构。突触的结构一般可由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成。根据突触连接的界面分类:分为型突触或非对称突触；型突触或对称突触。根据突触的功能特性分类：分为兴奋性突触和抑制性突触。根据突触的信息传递机制分类：分为化学突触和电突触。突触整合：不同突触的冲动传入在神经元内相互作用的过程。它不是突触电位的简单代数和，其本质是突触处激活的电导和离子流的对抗作用，从而控制膜电位的去极化和超极化的相对数量。（当神经元具有两个或者两个以上的信号同时输入的时候，这些信号在神经元上就会发生叠加，这种现象称为突触整合。两次兴奋造成的神经元去极化作用将大于单个兴奋性；如果兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位同时发生，则两种作用可能会互相抵消。）电压依赖性离子通道离子通道是神经系统中信号转导的基本元件。能产生神经元的电信号，调节神经递质的分泌，也能将细胞外的电解质、化学刺激及细胞内产生的化学信号转变成电反应。有两个基本特性：对离子的特异性和对调节的易感性。有一类通道对电压变化敏感，受电压变化的调节而关闭。化学依赖性通道：能特异性结合外来化学刺激的信号分子，引起通道蛋白质的变构作用而使通道开放，然后靠相应离子的易化扩散完成跨膜信号传递的膜通道蛋白。化学门控通道：能特异性结合外来化学刺激的信号分子，引起通道蛋白质的变构作用而使通道开放，然后靠相应离子的易化扩散完成跨膜信号传递的膜通道蛋白。时间性总和：局部兴奋的叠加可以发生在连续解接受多个阈下刺激的膜的某一点，即当前面刺激引起的局部兴奋尚未消失时，与后面刺激引起的局部刺激发生叠加。G蛋白：能与GTP 结合的蛋白称为G 蛋白，它能接到神经递质、光、味、激素和其他细胞外信使的作用。一般说来。G蛋白是一个三聚体结构，由alpha、beta、garma亚基组成，具有多种类型。反常整流：也称为内向整流器，钾通道的一种，因去极化而关闭，只有在膜处于超极化并且大于静息电位时才开放，此时开放的钾电流为内向的，驱使膜电位趋向钾离子平衡电位。快瞬性钾通道：也称早期钾电流，可被很小的去极化作用迅速激活和失活，特别是在一次动作电位之后。被超极化作用“去失活”而接通。生长锥：神经元轴突和树突生长的末端被称为生长锥，它是一种高度能动的细胞结构特化形式，它的三个结构域是中央区、片状伪足和丝状伪足。其功能活动受细胞胞体（细胞内游离Ca2+ 浓度）和外部环境（神经递质、细胞外基质、细胞粘连分子）的调节。先驱神经纤维：在神经束中轴突生长期间，发育期间形成较早，最早到达靶组织的轴突，是其他轴突发育为神经束的引路向导。外周脑：脊椎动物的视网膜由于在胚胎发育中与脑一样起源于外胚层，具有复杂的、与脑相似的多层次的网络结构，因而被人通俗地称为“外周脑”。嗅球：传递和处理嗅信息的初级中枢。LTP：是指突触前神经元在短时间内受到快速重复的刺激后，在突触后神经元快速形成的持续时间较长的EPSP（兴奋性突触后电位）增强，表现为潜伏期缩短、幅度增高、斜率加大。Papez 回路：由美国神经生物学家James Papez提出，在脑的内侧面上有一个“情绪系统”，它联系着新皮层和下丘脑，这些结构组成的神经回路在情绪体验和情绪表达中起关键作用。这个回路被称为Papez回路。Broca 边缘叶：1878年，由法国神经生物学家Broca提出，是指在脑的内表面形成围绕脑干和胼胝体的环的结构，主要由扣带回和颞叶内表面皮层组成，Broca边缘叶主要参与嗅觉和情绪功能。牵张反射：指骨骼肌受外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。分为：位相性牵张反射（phasic stretch reflex）：由肌肉长度的短暂变化所引起的肌肉一次快速而短暂的位相性收缩。紧张性牵张反射（tonic stretch reflex ）或肌紧张：由持续地牵拉肌肉所引起的肌肉微弱而持久的紧张性收缩。下运动神经元：脊髓腹角内的躯体运动神经元，只有它们能直接命令肌肉收缩，因而又被称为运动系统的最后公路（final common pathway）。随意运动：是为了达到某种目的而指向一定目标的运动或行为，既可由一定的感觉刺激引起，又可由主观愿望而产生。具有目的性和习得性，必须有大脑皮层的参与，如弹钢琴、开汽车。随意运动可分成运动的计划、运动的编程和运动的执行三个阶段。认知：脑对外界刺激或内在动机的注意、分辨以及计划作出有意义的反应的能力。包括语词、非语词性（如空间的辨认、深度知觉、触-压觉、图像视觉、音乐欣赏等）。情感性攻击：为了争夺配偶或保护后代，而不是为食物而发起的攻击，伴交感神经系统活性增强的现象，一般都会发出叫声，并且摆出威胁性或防御性的姿势。昼夜节律：指周期大约为24h的生物节律，具有内源性（endogenous）和协同性（entrainment）两个基本特性。哺乳动物时程分布受昼夜节律控制的生理活动包括睡眠-觉醒、体温调节、激素分泌、精神/运动、记忆等。正常情况下，生物昼夜节律总是受到明-暗周期的校正，并与之同步，周期变为24h整。记忆：记忆是对所获取信息的编码、巩固、保存和读出的神经过程。根据储存和回忆方式，记忆可分为陈述性记忆和非陈述性记忆两类。根据记忆保留时间的长短，记忆可以分为短时程记忆、中时程记忆和长时程记忆。二 选择题1. 神经递质与突触后膜受体结合后，使后膜对Na+的通透性提高，将引起后膜的电位变化是:（C）A.兴奋性突触后电位 B.抑制性突触后电位C.静息电位不变 D.产生动作电位2. 以下哪个观点不是通道亚型的划分根据？(D)A 激活电位阀值 B 失活特性 C 药理学敏感性 D 通道所处的细胞种类3. 电压依赖性通道结构中，被推测可能为电压感受器的为？ (C)A S1 B S2 C S4 DS5,S64. 用膜片钳记录离子通道的离子电流为（C）。A mA（毫安）级 BA（微安）级 CpA（匹安）级 D以上都不对5. 某细胞正常状态时的静息电位为-60mV，当被某病毒感染后，某一时段的静息电位变为-48mV。其主要原因是影响了（C）A 细胞膜完整性 B ATP 酶活性 C Na+-K+泵 D 钙离子通道6. 神经干细胞主要存在于成体脑的室管膜区、( )和( )（B）A 脑室上区、海马 B、脑室下区、海马 C、脑干、海马 D、脑室上区、脑干7、( )和( )的长出是神经元固有的特性，其始发方向由神经元内在因素决定，但进一步生长和延长受胞外环境影响（C）A、轴突、胞体 B、树突、胞体 C、轴突、树突 D、以上都是8、视皮层神经元对视觉刺激的各种静态和动态特征都具有高度选择性，如双眼视差（binocular disparity）选择性、（D）方位/方向选择性 空间频率选择性 速度选择性 颜色选择性A、 B、 C、 D、以上都是9、视网膜中，能产生分级电位而不能产生动作电位的神经元是（C）。A、神经节细胞 B、无长突细胞 C、水平细胞 D、以上都不是10、_接受大于90%的至耳蜗的传入联系，_是传出神经的突触后靶位（A）A、内毛细胞 外毛细胞 B、基底细胞 支持细胞C、支持细胞 基底细胞 D、外毛细胞 内毛细胞11、听觉上行通路的最高级结构是（D）。A、下丘 B、内膝体 C、上橄榄复核 D、听觉皮层12、嗅球内的神经递质有哪些？（D）肌肽 GABA 去甲肾上腺素 5羟色胺 乙酰胆碱A、 B、 C、 D、以上都是13 假设你在剧场中看魔术，魔术师让你上台配合演出，他拿出两张牌：J 和K，让你在其中随便选一张，过了一会儿，他又让你挑一张，不过要是上次没选的那张。在挑选第二张牌的过程中，需要记起第一张牌的内容，这类记忆属于下面的那种记忆类型？ AA 陈述性记忆 （B）启动效应 （C）程序性记忆 (D) 联合型学习记忆 （E）非联合型学习记忆14 相传佛祖佛祖释迦牟尼因为吃了香蕉才获得无穷的智慧，因此香蕉有智慧之果的美誉。现代营养学家认为香蕉的公用还有很多。比如有研究表明食用香蕉可以缓解人抑郁症等心理疾病，因为香蕉能促进大脑中合成某种物质增加人的愉快情绪，使人心情变得快乐和安宁。这种科学家认为能改善情绪的物质是：BA 肾上腺素 （B）5-羟色胺 （C）乙酰胆碱 （D）生长激素15 在手握住某个物体的时候，随着肌肉的持续收缩所出现的疲劳现象会导致手的收缩张力逐渐减少。在机体中感受肌肉收缩张力变化的感受器是：AA 肌梭 （B）前庭器官 （C）关节感受器 （D） 腱器官16 在肌肉收缩的过程中，运动单位的募集遵循大小原则，胞体较小的运动神经元首先被激活，因此最先被募集的运动单位属于的类型是：AA 慢速收缩抗疲劳型 （B）快速收缩抗疲劳型 （C）快速收缩易疲劳型 （D）以上都有17 一位车祸受伤的病人，膝跳反射消失，但是手部肌肉握力仍正常，没有眩晕症状。他最有可能受伤的部位是：BA 初级运动皮质 （B）脊髓运动神经元 （C）小脑 （D）基底神经节18 某位病人的视觉，躯体感觉和运动能力正常，但是对左侧空间的要素和事物不能报告和定向。比如当要求患者描绘一朵花的时候，他只描绘了右半部而忽视左半部。 该患者在大脑皮层中可能损伤的部位是： AA 顶叶联合皮层 （B）颞叶联合皮层 （C）前额叶联合皮层 （D）以上都不是19 下面哪项活动不属于边缘系统功能： DA 情绪 （B）记忆 （C）学习 （D）痛觉20 把一只不会动的鹰放入鸟笼，小鸟刚开始会吓得乱飞，然后反应逐渐减弱。这一过程属于： DA 敏感化 （B）经典条件反射 （C）操作式条件反射 （D）习惯化21 在对梦游病人EEG 记录中，显示梦游的时候，脑电出现弥散的大幅度的 节律。这个结果显示梦游有可能发生在睡眠的哪个阶段？ DA 快速眼动睡眠（RME） （B）1 期非RME 睡眠 （C）2 期非RME 睡眠 （D）慢波睡眠22 与动物每日生物节律关系最密切的神经核是： DA 缝核 (B)前庭核 (C)视丘下核 (D)视交叉上核。三 简答题1 什么是神经递质，神经递质如何失活的？答：神经递质：一般指有特异结构的神经终末释放的特殊化学物质，它作用于突触后的神经元或效应细胞的膜上受体，完成信息传递。主要包括胆碱类（如乙酰胆碱等）、胺类（如多巴胺、肾上腺素、5-羟色胺等），氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸等），肽类（如阿片肽、血管升压素等），和其他类（如核苷酸类、NO等）。神经递质失活的三种途径1）由特异的酶分解该种神经递质。2）被细胞间液稀释后，进入血液循环到一定场所分解失活。3）被突触前膜吸收后再利用。2 神经胶质细胞有哪几类？它们的主要功能是什么？参考答案：神经胶质细胞有星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和室管膜细胞四种。神经胶质细胞的主要功能有：1） 支持、绝缘、保护和修复作用。如星形胶质细胞填充在神经元间，它的长突起附在血管壁及软脑膜上，起着机械性的支架作用。施万细胞和少突胶质细胞包饶轴突（或长树突）形成髓鞘，后者在神经纤维传导冲动时具有绝缘作用。小胶质细胞在正常动物脑中并不活跃，在炎症或变性过程中，能够迅速增殖，迁移至损伤地区，细胞成为活跃的吞噬细胞。2） 营养和物质代谢作用。如在脑组织中的大部分毛细血管的表面，都有星形胶质细胞的脚板与之相贴，其间仅隔一层基膜。这样一方面可以起屏障作用，另一方面也可以转运某些代谢物质。3） 对离子、递质的调节和免疫功能。在脑组织内，细胞外间隙很小，胶质细胞本身起着其他组织的细胞外间隙作用。如神经元兴奋时释放K+，这些离子马上被摄入胶质细胞内，使细胞外间隙的K+很快下降到原来的水平，为下一次兴奋作好准备。另外，小胶质细胞具有分化、增殖、吞噬、迁移及分泌细胞因子的功能。被活化的小胶质细胞在神经系统的免疫调节、组织修复及细胞损伤方面都起着重要的作用。或者：神经胶质细胞广泛分布于周围和中枢神经系统中。在周围神经系统中主要是包裹神经纤维的施万细胞和感觉细胞的支持细胞。在中枢神经系统中，神经胶质细胞主要是星形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞。 （1）支持、绝缘和隔离作用 （2）修复和再生作用 （3）参与血脑屏障的形成和免疫应答功能 （4）对神经元营养和保护作用 （5）对离子的调节作用 （6）参与神经信号传递和处理3 受体有那些特征？可分为几类？答：受体特征：a、饱和性。受体数量有限，与配体的结合在剂量反应曲线上有饱和现象。b、特异性或专一性。受体分子能准确的识别配体及化学结构类似的物质。c、可逆性。配体与受体的结合，多数是通过离子键、氢键或分子间作用力结合的，因此这种结合是可逆的。根据其结构不同，受体可分为3类：(1)递质（配体）门控性离子通道。这种受体本身就是离子通道，在递质与受体结合后，离子通道很快打开，产生快速的生理反应，故称快速非酶受体。(2)G 蛋白偶联型受体，将膜外侧配体结合后转化为内侧G 蛋白的活化，然后通过其他第二信使和效应蛋白的磷酸化起作用，传递速度慢。(3)催化型受体，受体的细胞内成分有酶活性，受体激活不要通过G 蛋白偶联。4、不同强度的电刺激作用于单根神经纤维和神经干，记录到的电变化有何不同？产生不同的原因是什么？考点神经的生物电现象的形成原理解析能使 Na+通道大量开放从而产生动作电位的临界膜电位。（或能使膜出现Na+内流与去极化形成负反馈的膜电位值）称为阈电位。在一定的刺激持续时间作用下，引起组织兴奋所必需的最小刺激强度，称为阈强度。比阈电位弱的刺激，成为阈下刺激，他们只能引起低于阈电位值的去极化，不能发展为动作电位。阈下刺激未能使静息电位的去极化达到阈电位，但他也能引起该段膜中所含Na+通道的少量开放，这是少量Na+内流造成的去极化和电刺激造成的去极化叠加起来，在受刺激的局部出现一个较小的去极化，成为局部兴奋或局部反应。其特点为：它不是“全或无”的，在阈下刺激的范围内，随刺激强度的增大而增大，不能在膜上作远距离的传播，但由于膜本身由于有电阻和电容特性而膜内外都是电解质溶液，发生在膜的某一点的局部兴奋，可以使邻近的膜也产生类似的去极化，但随距离加大而迅速减小以至消失，成为电紧张性扩布局部兴奋可以互相叠加，当一处产生的局部兴奋由于电紧张性扩布致使临近处的膜也出现程度较小的去极化，而该处又因另一刺激也产生了局部兴奋，虽然两者单独出现时都不足以引起一次动作电位，但如果遇到一起时可以叠加起来，以致有可能达到阈电位引发一次动作电位，称为空间性总和。局部兴奋的叠加也可以发生在连续数个阈下刺激的膜的某一点，亦即当前面刺激引起的局部兴奋尚未消失时，与后面刺激引起的局部兴奋发生叠加，称为时间性总和。在刺激超过阈强度后，动作电位的上升速度和所能达到的最大值，就不再依赖于所给刺激的强度大小了。即只要刺激达到足够的强度，再增加刺激强度并不能使动作电位的幅度有所增大。此外，动作电位并是只出现在受刺激的局部，他在受刺激部位产生后，还可沿着细胞膜向周围传播，而且传播的距离并不因为原处刺激的强度而有所不同，直至整个细胞的膜都依次兴奋并产生一次同样大小和形式的动作电位。即动作电位的“全或无”现象。5、简述神经嵴细胞迁移的两条途径。答：（1）躯干部神经嵴细胞的两条迁移途径：腹侧途径（ventral pathway）通过体节的前部向腹侧伸展分化为交感和副交感的神经节、肾上腺髓质细胞和施万细胞。背侧部途径（dorsolateral pathway）从外胚层下面穿过，沿中央背区移动到皮肤的最腹侧分化为色素细胞。（2）头部神经嵴细胞的迁移途径：头部神经嵴主要产生面部的结构，如上下颌、牙齿和面部的肌肉群均由这些细胞定位后分化形成的。后脑沿其后轴分节成为菱脑节。鸡胚头部的神经嵴细胞根据它们菱脑节的起源，有三条迁移途径：一、从r2菱脑节起源的神经嵴细胞迁移到第一咽（下颌）囊并形成三叉神经的神经节，二、从r4菱脑金节起源的细胞迁移到第二咽囊（形成颈部的舌软骨）并形成膝状神经和听前庭神经的神经节。三、r6菱脑金节起源的神经嵴细胞迁移到第三和第四咽囊中，形成胸腺、甲状腺和甲状旁腺，也形成迷走神经和舌咽神经的神经节。6、为什么中枢神经系统（CNS）不具有完全的轴突再生能力？抑制CNS轴突完全再生的因素有哪些？答：CNS再生失败的原因非常复杂，可能与CNS的细胞缺乏再生能力有关，但更主要的是由于CNS的环境有利于胶质瘢痕的形成而抑制了神经的再生，如CNS中的少突胶质细胞释放nogo分子，抑制轴突生长。周围神经移植能够促进中枢神经轴突生长表明细胞外基质对神经再生具有调控作用。CNS中的髓磷脂相关分子和ECM的组成成分是抑制神经再生的两大类物质。抑制CNS轴突完全再生的因素有神经胶质瘢痕的形成；细胞微环境；靶组织的作用；异位突触的形成；神经元本身的因素。7、初级视皮层主要有哪两类神经元，他们分布在皮层的哪些层，区别是什么？答：初级视皮层又叫皮层17区或纹状皮层，主要有2类神经元：椎体细胞核星形细胞。锥体细胞（pyramidal cell）：主要分布在皮层2、3、5、6 层；星形细胞（stellate cell）：分布在皮层4 层；主要区别在于胞体的形态和轴突的长短。另外，按照树突上是否有树突棘（dendritic spines）的结构，又将这两类细胞分成不同的亚型。椎体细胞体呈锥形，尖端为顶树突，直指皮层表面，胞体基部有侧树突向四周伸出，其细长的轴突垂直并沈翔白质。所有椎体细胞顶树突和轴突都整齐地并行排列，与皮层表明啊垂直，形成了视皮层功能柱的结构基础。星形细胞的树突和轴突都只在局部皮层范围内建立突触联系。8、确定一个独立的视皮层的依据是？答：视觉皮层包括初级视皮层（V1，亦称纹状皮层）以及纹外皮层（例如V2，V3，V4，V5等）。有独立的视野投射图；该区与其他皮层区之间有相同的输入和输出神经联系；该区域内有相似的细胞筑构；有不同于其他视区的功能特性。9、简述味蕾主要存在的位置，以及味蕾中有多少类细胞，各类细胞的特点是什么？味蕾能感受哪几种味道？答：无脊椎动物和水生动物的味蕾存在于口中或体表，大多数陆生动物的味蕾存在于口中。味蕾由味觉细胞、支持细胞和基细胞构成。味觉细胞对食物中的离子和分子特别敏感；基细胞是不断分化为味觉细胞的上皮细胞；支持细胞是起支持作用的细胞。味蕾能感受酸味、咸味、甜味、苦味、鲜味。10. 2008 年12 月2 日，一个名叫Henry Molaison （“H.M.”）的病人去世。他的大脑被立即冷冻起来，一年之后，也就是2009 年的12 月，他的大脑被切成了两千多片，并且整个大脑切片过程在网络上向全球观众播放。为什么这个病人死后能享受像爱恩斯坦一样的待遇？他的遗忘症的病症是什么？研究其大脑切片对神经生物学有何意义？答：HM病人被切除了大脑内侧颞叶以治疗严重的癫痫症，也因此成为了顺行性遗忘症病人在脑损伤后不能形成新的记忆。对新事物的学习变得较慢，需要更多的重复，若严重则完全丧失对任何新事物的学习记忆能力。研究发现，顺行性遗忘症患者的非陈述性记忆并未受损，即关于感知、动作、技巧和习惯的无意识操作的记忆依然完好，但陈述性记忆出现了选择性缺失，即不能再建立对事实、事件、情景以及它们间相互关系的可用语言描述的记忆。因为对H.M病人大脑的研究，神经生物学家将其脑损伤部位与行为缺陷模式相联系，从而将陈述性记忆与非陈述性记忆在记忆的编码和提取中所起的不同作用区分开来，了解记忆类型与大脑各区域的对应关系，对认知神经生物学的发展做出了巨大的贡献，因而H.M病人死后能享受像爱因斯坦一样的待遇。神经生物学家通过对H.M病人大脑切片的研究，能够更好地理解记忆的脑基础和记忆过程的组织，其大脑切片也为全脑的微观勘查及H.M病人记忆缺失机制在细胞水平上的阐释提供了珍贵的材料。11 为什么我们要睡觉？对睡眠的功能现阶段没有公认的理论，请列出其中的2种假说。睡眠主要分为几个时相？它们各自的特点是什么？答：睡眠是主动产生并且高度有序的脑功能状态，是人类和哺乳动物最为明显的生物节律。因为睡眠具有恢复作用、适应作用、修复功能、能量保存、躲避天敌、发展功能、改善免疫系统的功能等作用，所以我们要睡觉。关于睡眠功能的理论，最合理的两个理论是恢复理论和适应理论。恢复理论认为睡眠是为了休息和恢复，准备再度醒来；适应理论认为睡眠是为了逃避麻烦，躲避环境中的有害情况，或为了节约体能。睡眠主要分为快速眼动睡眠（rapid eye movement sleep，REM 睡眠）和非快速眼动睡眠（non-rapid eye movement sleep，NREM睡眠 ）两大时相。REM睡眠的特征可以表述为“活跃的大脑，瘫痪的躯体”脑电波低幅高频，肌张力完全消失，无肌电活动，脑内蛋白质合成加快，新的突触联系建立，全脑能量代谢觉醒时。NREM睡眠的特征可以表述为“休闲的大脑，可动的躯体”脑血流量、基础和脑代谢率降低，脑部核酸、蛋白质和生长激素增加。12 2009 年11 月，一只叫的聪明大鼠诞生，研究人员将NR2B受体（NMDA受体的一种亚型）在这只老鼠的脑中高量表达，使其具有较强学习和记忆能力。为什么增加NMDA受体的表达可以增强记忆能力？请简述短期记忆和长期记忆的分子学机制以及NMDA受体在其中的作用。答：记忆是突触修饰，突触蛋白上的磷酸基团数目改变的结果。长时程增强（long-term potentiation, LTP）是陈述性记忆所必需的，而NMDA受体是LTP诱导环节上最为关键的一步。短期记忆的机制：NMDA受体是电压门控Ca2+通道，正常情况下被Mg2+阻塞，不能通透Ca2+。当在突触后膜处于去极化到一定程度时，其中的Mg2+被移开。若NMDA受体同时与Schaffer侧支通路释放的谷氨酸递质结合，则通道打开，使Ca2+内流，激活蛋白激酶(PKC, CaMK)，使AMPA受体磷酸化并对谷氨酸递质的反应性提高，增强突触传递效能，诱导出记忆储存所必要的LTP（这里是早期LTP）。短期记忆转变成长期记忆的机制：a.神经元胞浆中蛋白激酶C（PKC）的持续活化。LTP诱导过程（学习过程）中，PKC的铰链被切断，催化结构域与调节结构域分离并漂流在神经元的胞浆中，持续地处于活化状态，维持AMPA受体的持续磷酸化。b.神经元核内基因转录的启动：通过cAMPPKACREB信号通路的活动，神经通路上发生结构上的精细修饰，使神经元之间的信息传递效率显著地增强。c.新蛋白质的合成和新突触的形成上述的IEGs激活后，启动新的突触蛋白的合成，使神经元原有的突触有更多的受体和离子通道，并使神经元装配新的突触，形成新的微神经回路，显著增强信息传递效率，使突触传递的暂时性变化转化为突触结构的持久性变化，形成长期记忆。13 请结合下图阐明海兔缩鳃反射的敏感化以及其分子机制。答：当海兔的吸盘受到一定的非伤害性刺激时会引起缩鳃反射；但是当海兔的头部或尾部突然受到一个伤害性或强烈的刺激后，同样刺激吸盘，缩鳃的幅度和速度都明显增加，称为敏感化（Sensitization）。敏感化是属于简单的非联想型学习（Non-associative learning），而实际上就是一种简单的学习和记忆行为；敏感化则使动物记住了某种伤害性刺激，从而起到保护作用。分子机制：是突触前修饰的结果：中间神经元释放5-羟色胺（5-HT），5-HT作用于感觉神经元轴突终末上的5-HT受体，使细胞内第二信使cAMP的生成增多，激活PKA，PKA使钾通道磷酸化而关闭，钾通道关闭使到达感觉神经元轴突终末的动作电位（AP）时程延长，钙内流增多，递质的释放增加而出现敏感化。14 为什么人因踩到钉子缩回一只腿，用单脚支撑的时候，身体不会倾倒？请简述这一反射的通路。答：（是关于如何控制运动）中枢神经系统对运动的控制表现为等级性，最高级的运动控制系统包括大脑中涉及运动、情绪和记忆的区域。第二层控制系统主要的结构是丘脑、小脑、皮层以下通路以及脑干，这一层主要是使躯体进行有目的的移动和定位。在这级中的神经元可以将一些由“命令”神经元传来的上行信息整合成一个运动程序并根据这种运动程序可以进行无感觉反馈的慢速、自主活动。由第二层控制系统的神经元整合的运动程序控制的信息经下行通路传导到最低一级的运动控制系统，这一级主要包括的结构有脊髓。运动的设计需在大脑皮层与基底神经节、皮层小脑之间不断进行信息交流；而运动的执行则需要脊髓小脑的参与，它利用其与脊髓、脑干和大脑皮层之间的纤维联系，将来自肌肉、关节等处的感觉传入信息与皮层运动区发出的运动指令反复进行比较，并修正皮层运动区的活动。外周感觉反馈信息也可直接传入皮层运动区，经过对运动偏差的不断纠正，使动作变得平稳而精确。大脑皮层运动区：大脑皮层主要起控制机体随意运动的作用。其中控制躯体运动的大多数下行纤维主要来源于额叶处的感觉运动皮层的两个区域：中央前回和运动前区。此外，感觉运动的其他区域还包括辅助运动皮层,它位于额叶表面。小脑和基底神经节：小脑能控制躯体平衡，调节肌张力以及协调随意运动。基底神经节能接受来自感觉运动皮层区的传入信号，将其传出纤维投射到与运动计划有关的额叶皮层区。它主要对随意运动的稳定、肌紧张的控制、本体感觉传入冲动信息的处理起作用。脑干：脑干是三级控制系统中的第二级，其中存在着许多神经元的轴突，它们形成了下行传导通路的一部分，通过轴突传导将上一级的“命令”信息投射到脊髓，从而影响脊髓运动神经元和中间神经元的协调活动。脊髓：脊髓是周围神经与脑之间的通路，也是许多简单反射活动的低级中枢，能完成躯体运动最基本的反射中枢的反射活动。15 请简述关于情绪表达的两个经典学说：James-Lange 学说和Cannon-Bard学说的主要内容和缺陷。答：情绪是指人或动物对于客观事物的一种特殊的态度和体验。James（美国心理学家、哲学家）-Lange（丹麦心理学家）学说：情绪体验是对身体生理变化的反应。Cannon（美国生理学家）-Bard学说：只有当直接来自感受器的或来自皮层的下行信号到达丘脑时才会产生情绪。（由于没有找到比较好的解释，这里只是一些实验现象，仅进行对比，我的理解是缺陷是经不住实验的考验）James-Lange和Cannon-Bard情绪学说的比较：在James-Lange学说中（红箭头），人受到动物的恐吓，身体先做出反应然后才感到恐惧；在Cannon-Bard学说中（蓝箭头），恐惧的刺激先导致恐惧的感受然后才有反应。Cannon-Bard学说认为，即使没有感觉到生理变化，情绪也可以被体验到。例如，脊髓横断动物丧失脊髓横断面以下的躯体感觉，但动物并没有丧失情绪。同样，脊髓横断的病人也没有丧失情绪。根据James-Lange学说，在脑感受到体内生理信号后才会有情绪体验；感觉消失，情绪体验也不会产生。但事实并非如此。Cannon-Bard学说认为，情绪体验和身体的生理状态之间没有必然的相关。例如，恐惧时会出现心跳加快、消化抑制和汗腺分泌增多等现象。但处在其他情绪状态，例如愤怒，甚至无情绪状态，如生病发烧，同样也会出现这些生理变化。因此，很难说恐惧就是这些生理变化的产物。1 神经元的主要结构是什么? 可分为哪些类型？答 神经元一般分为两个部分， 一部分成为胞体， 一部分称为突起，突起又分为树突和轴突。根据神经突起的数目分为，单级神经元，双极神经元和多级神经元。按照轴突的长短分为高尔基I型和高尔基II型。按照功能分为感觉神经元，中间神经元和运动神经元。根据神经元的作用分为：兴奋性神经元和抑制性神经元。根据神经元释放的递质不同：可分为胆碱能神经元、肾上腺素能神经元、多巴胺能神经元等。2 神经胶质细胞有几种类型？它们的主要功能是什么？ 答 星型胶质细胞，少突胶质细胞，小胶质细胞，室管膜细胞。功能有：1 支持 绝缘 保护和修复作用2营养和物质的代谢作用3对离子，递质的调节和免疫功能3 什么是静息电位？产生的离子机制如何？答 静息电位指的是神经元未收刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。在静息状态下，K+内 K+外，Na+内 Na+外 。膜只对K+有通透性， K+向外扩散，使膜外变为正电性而膜内变为负电性。随着K移出，膜两侧阻止K外移的电势能差越大，以至最后会达到一个平衡，即膜两侧的电化学势将为零 。其形成原因是膜两侧离子分布不平衡及膜对 K+有较高的通透能力。细胞内K+浓度和带负电的蛋白质浓度都大于细胞外（而细胞外Na+和Cl+浓度大于细胞内），但因为细胞膜只对K+有相对较高的通透性，K+顺浓度差由细胞内移到细胞外，而膜内带负电的蛋白质离子不能透出细胞，于是K+离子外移造成膜内变负而膜外变正。外正内负的状态一方面可随K+的外移而增加，另一方面，K+外移形成的外正内负将阻碍K+的外移（正负电荷互相吸引，而相同方向电荷则互相排斥）。最后达到一种K+外移(因浓度差) 和阻碍K+外移（正负电荷互相吸引，而相同方向电荷则相互排斥）。最后达到一种K+外移（因浓度差）和阻碍K+外移（因电位差）相平衡的状态，这是的膜电位称为K+平衡电位，实际上，就是（或接近于）安静时细胞膜外的电位差。4何谓动作电位，特征和产生的机制答 动作电位：是处于静息电位状态的细胞膜受到适当刺激而产生的，受到刺激后膜电位所发生的快速翻转和复原过程，是一种可传导的神经电信号。动作电位的特征：1全或无的现象2全幅传导3不叠加。产生的机制为阈刺激或阈上刺激使膜对Na+的通透性增加，Na+顺浓度梯度及电位差内流，使膜去极化，形成动作电位的上升支。Na+通道失活，而 K+通道开放，K+外流，复极化形成动作电位的下降支。钠泵的作用，将进入膜内的Na+泵出膜外，同时将膜外多余的 K+泵入膜内，恢复兴奋前时离子分布的浓度。5 跳跃传导？ 答AP电位传导时，局部电流不能通过结间区流入或流出，而只能在郎飞结出诱发AP，故呈现局部电流的跳跃式刺激现象，使AP也以跨郎飞结的形式传导，称之为跳跃式传导。6什么是化学突触？其产生机制。 答 一个神经元和另一个神经元的机能连接点成为突触，化学突触指通过化学物质在细胞之间传递神经信息。学突触实现神经传导的过程：当神经冲动从轴突传导到末端时，突触前膜透性发生变化，使Ca2+从膜上的Ca2+通道大量进入突触前膜。此时，含递质的突触囊泡可能是由于Ca2+的作用而移向突触前膜，突触囊泡的膜与突触前膜融合而将递质排出至突触间隙。突触后膜表面上有递质的受体，递质和受体结合而使介质中的Na+大量涌入细胞，于是静息电位变为动作电位，神经冲动发生，并沿着这一神经元的轴突传导出去。这就是通过神经递质的作用，使神经冲动通过突触而传导到另一神经元的机制。7 神经肽和经典递质的主要有哪些区别 答通过突触前膜释放化学物质来完成神经元之间信号传递，这种化学物质称为神经递质。神经肽的特点有：1相对分子量较大2在胞体或树突处合成3对强刺激反应性更好4具可塑性5可直接作用也可以间接作用8离子通道的基本特性是什么？各有何实验证据（不要求）？ 答 一、不同的离子通道是相互独立的。证据：1钠离子和钾离子可以用药物分离出来而且互不影响 2钠电流和钾电流有各自不同的动力学 3用链霉蛋白酶处理神经后 对钠离子产生影响而对钾离子没有影响。二、通道是孔洞不是载体。证据1有很高的电导 2离子流动的速度大 3温度效应小 4具有专一性. 三、离子通道的化学本质是蛋白质。证据1用蛋白酶处理使得通道的性质改变 2一些羧基结合的试剂影响钠通道对TTX的结合3 钠通道中有氨基酸残基 4发育过程中通道功能产生可以用蛋白质抑制剂阻止 5简单的肽类可以形成特异性的离子通道。四、通道对离子通透的特异性依赖于孔洞大小、离子形成氢键的能力及通道内位点相互作用强度。9 什么是膜片钳记录，对神经生物学有什么研究意义 答 这是一种以记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜单一的或多个的离子通道分子活动的技术。与传统电压钳记录一样，膜片钳技术一方面固定细胞膜的电位不变，另一方面记录所产生的跨膜电流，不同的是，一方面膜片钳技术既可用于全细胞膜电流的记录，还可用于观察一小片膜中一个或几个通道分子活动所产生的离子电流，可直接观察一个通道的开放与关闭状态直接的随机变化；另一方面膜片钳记录因所记录的离子电流过于微弱，是通过一种电流-电压转换方式对电压进行记录的。膜片钳技术的建立对于生物学 尤其是神经生物学具有重大的意义，这个技术的发明使细胞水平和分子水平的生理学紧密的联系在了一起，同时又将神经学的不同分野必然的融合在一起，改变了各个科学分野互不联系互不渗透，阻碍人们全面认知的现象。10钾通道和钙通道的主要类型有哪些 答 钾通道：1Ik型钾通道2延迟整流的钾通道3钙激活钾通道4介导瞬时钾电流的钾通道5异常整流钾通道 6 介导M电流的钾通道。钙通道：1 Ic型 2 L型 3 T型 4 N型 5 IB型11 什么是受体？受体有哪些特性，分为几种类型？ 答：受体指能与配体结合并能传递信息，引起效应的细胞成分，它是存在于细胞膜或细胞质内的蛋白质大分子。特性有：1饱和性2特异性或专一性 3 可逆性。根据其结构的不同，可分为三种类型：1 递质（配体）门控性离子通道 2 G蛋白偶联受体 3 催化型受体 4 核受体12 描绘突触生长的引导因素？答 突触的形成经历3个阶段：首先发育中的轴突有选择性的与靶细胞形成联系，接着轴突的生长锥分化成神经末梢，最后靶细胞将必要的构件安排到突触后膜上。每一步都依赖细胞间的相互作用，依赖胞内相关蛋白在突触后膜的迁移、固定或消失。13中枢神经不易再生的原因 答 周围神经轴突的损伤通常能被修复，在近端残余处轴突首先生芽，然后生长至远端残余处，施万细胞分泌的分子提供向化学性吸引作用，黏性分子可以加快轴突沿着细胞或网状结构表面生长的速度，神经束膜的抑制分子则会防止轴突误入歧途。一但轴突末梢长到原来的位置上，它们可以与靶细胞恢复功能联系。在中枢系统中，损坏的轴突近端残余通常只能长出较短的萌芽，形成很少新的突触，神经损伤后很难得到再生。14 轴突断裂的影响答 轴突中断主要指那些穿过损伤区的因损伤造成的中断。导致靶组织去传入神经或去神经支配，以及轴突与靶组织间连接的中断。对轴突的损伤将导致神经元一部分细胞质丧失，这将引起神经元退化或变形的现象。15用感受野的观点说明视网膜和中枢各级神经元在视觉处理中的作用 16 简述视皮层功能柱的种类和生理意义 答 1 方位功能柱 是初级视皮层的一个独特的功能柱。当微电极沿着垂直于皮层表面方向插入时，相继记录到细胞具有重叠的感受野，这些细胞都有几乎相同的最优方位2 眼优势柱 外膝体对皮层的单眼的信息输入，在视皮层细胞水平实现左右眼信号的聚合。在视皮层内，左、右眼优势的双眼细胞是按垂立于皮层表面的柱状交替排列的。左、右服优势有规律地交替变化。所有不向深度的细胞具有相同的眼优势；3 运动方向功能柱 方向功能柱内的细胞对具有相同的最优运动目标反应强烈，而对相反运动方向无反应； 4空间频率功能柱 对特定的空间频率光栅刺激反应最强，而对别的空间频率光栅刺激则反应急剧下降或消失。17小脑三个功能区如何划分，在运动控制中的作用是什么，什么是去抑制现象 答 这三个功能区分别主要接受前庭系统，脊髓和大脑皮层，传出也相应到达前庭核，脊髓和大脑皮层，因此分别称为前庭小脑，脊髓小脑和皮层小脑。前庭小脑作用：前庭小脑通过前庭核的作用，经前庭脊髓束支配躯体中轴肌肉的运动神经的兴奋性活动，从而间接控制躯体中轴肌肉的收缩活动，对维持躯体的平衡发挥重要的作用。另一个功能是通过眼外肌神经核的传出，控制眼球的活动和协调头部运动时保持视像稳定而进行的眼球凝视运动。脊髓小脑的作用：脊髓小脑的主要功能在于利用外周感觉反馈信息控制肌肉的张力和调节进行中的运动，配合大脑皮层对随意运动进行适时的管理。皮层小脑的作用：皮层小脑和大脑皮层运动区和前运动区有广泛的纤维联系，所以在运动的计划和发起上有特殊的作用，