生理心理学第三讲.ppt

第三讲 动物有机体内部的信息传递和加工的基本过程 OUTLINE 概论神经系统中的电信号神经元兴奋和传导的离子运动突触传递的化学性质激素 也是一种化学通讯的系统 一 概论 本章的解决问题 如何产生神经信号 如何传递神经信号 激素信号 二 神经系统中的电信号 怎样发现 静息膜电位 神经冲动 神经冲动的传导 突触后电位 突触传递和神经元的信息加工 神经信号的电性质是怎样发现的 意大利医生 解剖学教授 伽伐尼 蛙腿 动物电 物理学家 伏特 异议 德国生理学家 最初测量到神经和肌肉在活动时的电位变化 静息电位 膜电位 不活动动作电位 神经冲动 沿轴突传导的脉冲式的电位变化 高度兴奋突触后电位 局部电位变化 渐变的电位 静息膜电位 细胞膜变面和里面之间的微小电位差肌细胞 血细胞都有膜电位独特 能将静息电位的变化作为信号传递给其它细胞 70mV 80mV 乌贼的巨型轴突 1mm 神经冲动 脉冲 脉搏跳动的波形 在短时间内突变 随后又迅速返回其初始值的物理量轴突 脉冲式电位变化 连锁 传导 超极化 膜电位提高 电位差提高去极化 膜电位降低 电位差降低 1 超极化不能引起神经冲动2 去极化阈限 10 15mV 神经冲动阈限 引起神经冲动的最低次级强度神经冲动 动作电位 神经细胞受到阈上刺激时 在静息电位基础上发生的迅速的 短促的 大的电位变化 神经冲动 动作电位特点 1 传导过程中波幅不改变2 全或无 强的电刺激神经冲动频率增加 最快达1200次 s频率高的电刺激第一个刺激引起神经冲动绝对不应期相对不应期绝对不应期 阈限非常高相对不应期 阈限缓慢下降至静息水平 4 神经冲动的传导 1 高等动物 低等动物神经冲动传导速度2 直径大的轴突传导速度 直径小3 有髓鞘的轴突 跳跃式的传导 加快速度增加行为的机敏性 5 突触后电位 突触前膜 突触后膜电位变化 突触间隙 有大 有小相加 相减 电的 化学的 兴奋的突触后电位 电刺激 记录电极 刺激电极 0 5ms之后去极化 抑制的突触后电位 电刺激 记录电极 刺激电极 0 5ms之后超极化 特点 1 只能从突触前传给突触后2 大多数是化学物质传递 极少为电传递3 远离胞体方向传递 电突触与化学突触 6 突触传递和神经元的信息加工 突触传递 神经系统中通讯的基本方式 神经系统可以进行信息加工的复杂基础空间的总和作用消减作用时间的总和作用 二 神经元兴奋和传导的离子运动 静息电位的离子机制动作电位的离子机制 1 静息电位的离子机制 70mV 膜内电位低于膜外电位胞内离子 1 正离子 K Na 2 负离子 Cl 蛋白离子 膜的特点 只允许K 自由进出 钾平衡电位 钾离子停止流动时胞外的电位 泵 排出Na 吸入K 维持膜内外固定的电位差 2 动作电位的离子机制 原理 细胞膜提高Na 的透过性 使其进入细胞 降低膜电位 40mV 钠平衡电位 钠离子数量增加到胞内电位达 40mV时 钠离子不再进入之后 钠离子通道关闭 钾离子通道打开 钾离子被排出膜外 绝对不应期 Na 通道全部打开 任何刺激均不能使膜进一步变化相对不应期 Na 通道逐渐关闭 强大的刺激使已关闭了的Na 通道重新开放 Na 通道开始打开 Na 通道全部打开 Na 通道开始关闭 Na 通道逐渐关闭K 通道打开 对Na 通道的研究 三 突触传递的化学性质 1 有关结构2 递质的存贮和释放3 受体蛋白的作用4 第二信使5 突触递质活动的停止6 递质传递过程 7 已知可能的化学递质8 几种递质的分布9 药物对突触的作用10 脑表面的整体电位11 脑电图的特征12 脑电位的来源13 病理特征脑电图 1 有关结构 线粒体合成ATP 突触小泡储存化学递质 突触间隙 受体座接受递质并产生化学反应 2 递质的存贮和释放 0 5ms延迟 Ca2 进入突触时间 递质扩散时间一个神经冲动几百个泡释放递质 3 受体蛋白的作用 一种化学递质能兴奋突触后膜 也能抑制ACh 兴奋 提高Na K 通透性抑制 提高Cl 通透性 4 为递质作用推波助澜的第二信使 第一信使 神经递质第二信使 将神经递质的信息传递到细胞内 使之产生生理效应的细胞内信使 能扩大第一信使的作用 第二信使的作用 改变与膜通透性有关的蛋白质分子形状 从而产生膜电位的变化 5 突触递质活动的停止 两种方式 1 被突触前膜回收2 被特殊的酶分解 前膜上的受体回收神经递质 6 突触传递过程中的事件摘要 图3 18 7 已知的和可能的化学递质 确定一种物质是否是神经递质的前提 1 一定存在于突触前的终扣中2 合成该物质的酶也存在于突触前的终扣中3 当神经冲动到达突触前膜时才释放4 释放足够的该物质才引起突触后电位变化5 用实验方法将该物质施加在突触处能引起突触后电位变化6 阻止抑制该物质则不能引起突触后电位变化 8 几种神经递质的分布9 神经药物对突触的作用 10 脑表面的整体电位 德国精神病学家 汉斯 贝格尔脑电图技术的开辟EEG自发电位 自发节律诱发电位 事件相关电位 自发电位 自发节律 Beta波觉醒 安静 Alpha波觉醒 安静 闭眼 Theta波觉醒 注意 Delta波深睡 事件相关电位 ERP 某些确定刺激或有意识的活动引起的脑电位变化 11 脑电位的来源 EEG 突触电位的总和 包括兴奋性和抑制性后突触电位的总和 11 带有病理特征的脑电图 癫痫 泛化的发作 意识的丧失和周身肌肉的痉挛 大发作 小发作 部分发作 大发作 脑的许多部位脑电图有特别的明显模式神经细胞高频的爆发式的放电 小发作 极轻微峰和波的模式没有异常的肌肉活动 出神 部分发作 起源于局部病灶 有些部位发作时没有意识丧失 癫痫的原因 头骨受伤化学物质造成的伤害遗传决定的代谢缺陷大群神经元的异常同步放电波幅 倍 癫痫的治疗 药物 抑制突触传递 外科手术 切除脑中过强的兴奋灶 通过学习形成对发作的条件抑制或压抑 学习形成条件反射 闪光疗法 生物反馈训练 有意识的加强与降低发作次数有关的脑电活动 生物反馈训练 Biofeedbacktraining 通过操纵那些在其它情况下意识不到或感觉不到的生理活动 以达到控制机体内部活动的目的指标 各种EEG 心率反馈 血压反馈 皮温反馈 皮电反馈 肌电反馈等 其中以肌电反馈应用最广肌肉放松训练 皮肤升温训练 心率减慢训练等 四 激素 也是一种化学通讯的系统 激素 Hormon 通过血液循环或组织液起传递信息作用的化学物质极微量 但调节作用显著作用机制 通过与细胞膜或细胞质中的专一性受体蛋白结合而将信息传入细胞 引起细胞内发生一系列相应的连锁变化 最后表达出激素的生理效应 激素治疗 治疗激素依赖性肿瘤或恶性肿瘤的伴随症状如化疗更年期综合征的激素替代治疗 激素的重要性的发现 生命早期 决定生长和某些器官的形成生命历程中 对人的内部环境进行调节 人体中重要的内分泌腺 激素系统反映机体内部和外部的各种变化 并通过调整内部的变化以实现机体对周围环境的更