神经系统-完整版

第二章 神经系统,2,神经系统组成,3,4,主要内容,概述神经元的一般规律 反射活动的一般规律脑的功能的一般规律感觉分析功能躯体运动功能内脏运动功能脑的高级功能感觉器官,1. 概述,神经元反射,第二章 神经系统,1.1 神经元概述,7,（1）神经元和神经胶质细胞,光学显微镜下培养的神经细胞,电子显微镜下的神经细胞,8,神经元,基本结构胞体、树突:接受信息轴丘: 产生冲动轴突：传导冲动轴突末稍：释放递质分类感觉神经元运动神经元中间神经元,神经纤维,9,神经胶质细胞,支持，营养，修复与再生，绝缘与屏障，稳定细胞外K+浓度，参与代谢等功能,少突,星形,微小,管壁,施旺,10,11,神经纤维的传导速度和分类,12,神经的营养性作用,神经的营养性作用营养神经的因子,腓骨肌萎缩症,13,卢格里克病,14,（2） 神经元间的信息传递,（1）神经元之间的联结方式：突触,根据接触部位，主要可分为A 轴突轴突突触B 轴突胞体突触C 轴突树突突触,15,神经元胞体及表面的突触小体 扫描电镜像,神经元胞体 突触小体,16,轴突末梢的电镜图,17,化学性突触信息的传递过程和神经与接头传递相似，但可传递兴奋和抑制；不是一对一的，可叠加。,化学性突触,电突触,突触类型,突触前膜,突触后膜,18,19,（3）神经递质及其受体,神经递质外周中枢神经递质受体,20,Scientific Story,21,Otto Loewi,22,Otto Loewi,23,Otto Loewi,24,Otto Loewi,25,神经递质（neurotransmitter）,定义: 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，并与相应受体结合而产生信息传递作用的特殊化学物质。,26,神经递质的特征,确认为神经递质的物质须符合下列条件：突触前膜存在前体物质和酶系；储存于突触小泡内；通过突触间隙扩散与突触后膜受体结合; 递质可失活;有特异的受体激动剂或阻断（拮抗）剂,27,乙酰胆碱（ACh）,合成：胆碱+乙酰辅酶A 乙酰胆碱外周、中枢均存在兴奋性神经递质,胆碱乙酰移位酶,28,去甲肾上腺素（NE）,外周、中枢均存在兴奋性神经递质,29,其他中枢兴奋性递质,肾上腺素（E）：延髓和下丘脑分布谷氨酸5-羟色胺,5-HT,30,中枢抑制性神经递质,甘氨酸r-氨基丁酸；,31,多巴胺,帕金森晚期姿态特点,2000年诺贝尔医学和生理学奖颁发给三位对多巴胺及其相应突触传导机制的研究做出巨大贡献的Arvid Carlsson，Paul Greengard和Eric Kandel，以奖励他们在“神经系统的信号传导”方面的发现。,Arvid Carlsson 瑞典,Paul Greengard 美国,Eric Kandel 美国,多巴胺和帕金森、舞蹈症和手足徐动症等运动失调病症关系密切。,33,阿片肽： 脑啡肽、内啡肽、强啡肽等。脑-肠肽： P物质、胃泌素、胆囊收缩素（CCK）、胰高血糖素、促胰液素、血管活性肠肽（VIP）等。激素： 促甲状腺素释放激素（TRH）、生长激素、催产素、血管升压素等。细胞因子： 白细胞介素-1、白细胞介素-2、白细胞介素-6等。其他肽类：血管紧张素，缓激肽，神经肽Y（NPY） 等。,神经肽,34,递质的共存,一个神经元内可含有两种以上的神经递质。通常多是一种经典递质与一种神经肽或多种神经肽的共存。递质共存是一种普遍现象，可起到递质间的调节作用。,35,神经递质受体,胆碱能受体毒蕈碱受体（M-受体）烟碱受体（N-受体）肾上腺素能受体受体：1受体，2受体受体：1受体，2受体多巴胺受体（D1、D2、D3、D4）氨基酸受体谷氨酸受体GABA受体等,阿片类受体（受体、K受体和受体）其它受体5羟色胺受体、嘌呤受体、组胺受体等突触前受体,1.2 反射活动的一般规律,第二章 神经系统,37,反射与反射弧,反射是神经活动的基本方式。条件反射学说。,条件反射占主导地位。,38,条件反射,39,反射弧：结构基础是反射弧(reflex arc)。典型的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。引起反射的首要条件是反射弧必须保持完整性。,40,神经冲动研究的分子本质,神经冲动发放必定能打开或关闭神经细胞中特定的基因 。能强化或减弱突触联系的酶和蛋白必定是由某种特定的基因合成的。,My DNA says I Love You,41,42,2. 神经系统的功能,感觉功能运动功能内脏活动,第二章 神经系统,白质,灰质,45,2.1 神经系统的感觉分析功能,脑的感觉功能是动物对内外环境刺激作出反应的基础，从而使动物适应环境；动物机体首先通过感受器感受刺激，然后将各种刺激的能量转换为感觉传入神经的动作电位，并通过各自的神经通路传向中枢不同水平。通过中枢的分析和综合，形成各种各样的感觉。,动物的主要感觉类型,躯体感觉：脊髓丘脑大脑皮层,（1）脊髓与低位脑干,行使躯体感觉的传导功能浅感觉（痛觉、温觉、轻触觉）传导通路：先交叉再上行；深感觉（本体感觉、深部压觉、辨别觉）传导通路：先上行（延髓）后交叉当脊髓半离断时，浅感觉的障碍发生在离断的对侧，而深感觉的障碍则发生在离断的同侧。,浅感觉,深感觉,（2）丘脑 thalamus,作用：感觉中继站；初步的分析与综合。,包括两个躯体感觉系统： 特异性投射系统：点对点：特定的感觉；非特异性投射系统：弥散性：维持觉醒。,丘脑的躯体感觉投射系统,失去特异性,嗅觉除外,脑干网状结构与非特异投射系统,丘脑的躯体感觉投射系统,失去特异性,嗅觉除外,切断特异性或非特异性投射通路后，猫的行为及脑电图的表现。,两大投射系统的比较,头面部感觉传导通路,12对脑神经一嗅二视三动眼，四滑五叉六外展，七面八听九舌咽，迷走及副舌下全。,头面部感觉传导通路,三叉神经,大脑皮层特定区域,丘脑的后内侧腹核,（3）大脑皮层,作用：是产生感觉的最高中枢。特点：交叉投射，但头面部感觉呈双侧投射；倒置分布。即下肢代表区在皮层顶部，上肢代表区在中间，头面部代表区在底部，头面部代表区内部的安排是正立的； 代表区面积与感觉分辨精细程度有关。,大脑皮层运动和感受区示意图,感觉皮层比例图,感觉皮层定位,体表感觉区 = 3-1-2区(第一感觉区) + 岛叶(第二感觉区)本体感觉区 = 4区(又是运动区)内脏感觉区 = 第二感觉区 + 运动辅助区听觉区 = 41区 + 42区 视觉区 = 17区,丘脑,66,2.2 神经系统的运动调控功能,脊髓脑干小脑基底神经节大脑皮层,大脑,68,2.2.1 脊髓,动物失去脊髓以上中枢的控制会怎样？,（1）脊休克,研究脊髓运动功能的方法：脊髓离断-脊动物。定义：突然横断动物的脊髓，导致断面以下的脊髓暂时丧失反射活动能力而进入无反应状态称为脊休克（spinal shock）。,脊休克,表现肌紧张降低或消失发汗反射消失血压下降粪尿积聚部分反射可恢复,产生：突然失去高位中枢控制。恢复：脊髓是最基本的运动中枢，可以独立完成一些反射。动物进化越高级，反射活动越复杂，脊髓对高位中枢的依赖程度就越大。,72,脊髓可独立完成哪些反射？,（2）脊髓反射,屈肌反射（flexor reflex ）脊髓动物肢体的皮肤受到伤害性刺激时，同侧肢体的屈肌收缩，而伸肌舒张，肢体屈曲，称为屈肌反射。当刺激增大到一定强度时，在同侧肢体屈曲反射的同时，还出现对侧肢体伸直的反射活动，称为对侧伸肌反射。是一种姿势反射。,Flexion Reflex: Pull away from Painful Stimuli,伸肌,巴彬斯基征（Babinskis sign）,椎体束或大脑皮层运动区的功能发生障碍,牵张反射,定义：骨骼肌在受到外力牵拉时，能反射性地引起受牵拉的同一块肌肉的收缩，称为牵张反射(stretch reflex)。如维持一定姿势的肌紧张；膝跳反射等。,感受器：肌梭,梭外肌,肌梭,牵张反射机理,反射弧：牵拉肌肉肌梭兴奋-运动神经元兴奋受牵肌肉收缩,高位中枢下传冲动,神经元,神经元,传入纤维,高位中枢下传冲动,牵张反射基本类型,腱反射：单突触反射；快速牵拉肌腱引起的牵张反射。 肌紧张：多突触反射；缓慢持续牵拉肌腱引起的牵张反射。,均受高级中枢的调节,腱反射,腱反射减弱或消失：反射弧的传入、传出通路或脊髓反射中枢的损害或中断； 腱反射亢进：高位中枢的病变。,肌紧张,定义：肌紧张(muscular tension)是指缓慢持续牵拉肌腱时引起的牵张反射，表现为受牵拉的肌肉发生轻度、持续、交替和不易疲劳的紧张性收缩，以阻止其被拉长。肌紧张是保持身体平衡和维持姿势最基本的反射活动，也是进行各种复杂运动的基础。,2.2.2 脑干,研究方法：去大脑动物。去大脑僵直：在动物中脑四叠体（上、下丘间）间横断脑干 去大脑僵直(decerebrate rigidity)：肌紧张亢进，动物四肢伸直，头尾昂起，脊柱挺硬呈弓反张状。,抑制区：减弱肌紧张易化区：加强肌紧张,中脑上下丘间离断,去大脑僵直产生原因,抑制区活动减弱，易化区活动增强本质：失控的、加强的牵张反射,脑干主要功能,对肌紧张的调节对姿势的调节,（1）脑干对肌紧张的调节,结构基础：脑干网状结构有抑制肌紧张的抑制区和加强肌紧张的易化区。切断大脑皮层等部位与网状结构的功能联系，造成抑制区活动减弱，易化区活动增强。,（2）脑干对姿势的调节,姿势反射：中枢神经系统通过引起骨骼肌的运动和调节其紧张度，形成特定的姿势。 意义: 正常的姿势是人体直立和平衡的基础，也为随意运动的产生提供稳定的背景。,状态反射,在头部空间位置改变以及头部与躯干部的相对位置改变时，可反射性的改变躯体肌肉的紧张性，这种反射称为状态反射。包括前庭反射（前庭迷路内产生不同刺激）和颈紧张反射（颈部肌肉和关节韧带受刺激） 。,翻正反射,脊髓脑干小脑基底神经节大脑皮层,大脑,2.2.3 小脑,2.2.3 小脑,2.2.3 小脑,功能： 维持身体平衡 损：站立不稳,（1）前庭小脑,功能调节肌紧张损伤：肌张力下降协调随意运动损伤：小脑性共济失调：意向性震颤；指鼻不准；轮替运动障碍等。,（2）脊髓小脑,功能形成运动计划编制运动程序损：不能做协调的精巧动作,（3）皮层小脑,2.2.4 基底神经核,基底核与运动的稳定与肌紧张的调节有关；并参与运动的设计和程序的编制，是皮层下调节躯体运动的重要中枢。,纹状体,帕金森症：黑质病变多巴胺不足运动过少，震颤；治疗：促进多巴胺合成的药物(如左旋多巴)或阻断乙酰胆碱的药物 (如阿托品等) 。舞蹈症：纹状体病变多巴胺活动亢进运动过多；治疗：用耗竭多巴胺递质的药物(如利血平)。,2.2.5 大脑皮层,大脑皮层是调节躯体运动的最高中枢；其主要功能是发动和控制随意运动。,（1）主要运动区,中央前回（4.6区）, 交叉性支配 (头面部多为双侧性)机能代表区大小 与运动精细程度 呈正变关系倒置机能定位 (头面部局部正立),主要运动区的功能特征,(2)大脑皮层的下行传导通路,经延髓：锥体束不经延髓：锥体外束,总结,脊髓：本能的反射活动（整合中心在脊髓）脑干：姿势反射（整合中心在脑干） ； 对低位中枢的调节，如肌紧张。小脑基底神经节大脑皮层,对低位中枢的控制与调节；产生随意运动。 （整合中心在高级中枢）,上、下运动神经元麻痹的区别 类 型 上运动神经元麻痹 下运动神经元麻痹 麻痹特点 硬瘫（痉挛性瘫、中枢性瘫） 软瘫（萎缩性瘫、周围性瘫） 损害部位 皮层运动区或锥体束 脊髓前角运动N元或运动神经 麻痹范围 较广泛 常较局限 肌 紧 张 张力过强、痉挛 张力减退、松弛 腱 反 射 增 强 减弱或消失 病理反射 巴彬斯基征阳性 巴彬斯基征阴性 肌 萎 缩 不明显 明 显,注：上运动神经元指管理脊髓运动N元的所有上位N元（包括脑干、基底N节、大脑皮层）； 下运动神经元指脊髓和脑干运动N核发出轴突并直接控制骨骼肌活动的运动N元；,神经系统的感觉与躯体运动功能,Motion areas,bulbar,锥体外系,锥体系,？,Cerebral cortex,作业题,比较特异性和非特异性投射系统。理解神经系统各部分对于运动的调控功能。简述人在半夜冻醒后，加盖毯子的这一过程中神经系统是如何发挥作用的？,就到这儿吧！,112,2.3 神经系统对内脏活动的调节,第二章 神经系统2. 神经系统的功能,113,自主神经系统的作用主要是调节内脏的活动。由于内脏的活动不受意识的直接控制，很难像骨骼肌运动一样，可以“随意”运动，因此称之为自主神经系统。自主神经系统的结构特征自主神经系统的功能自主神经的中枢调节,2.3.1 自主神经系统的结构特征,节前：中枢发出；有髓。节后：节内神经元发出；无髓。,115,内脏大神经,迷走神经,116,2.3.2 自主神经系统的功能,调节心肌、平滑肌、腺体的活动双重支配：个别例外：如汗腺、肾上腺髓质、皮肤和肌肉的血管 平滑肌只接受交感神经支配。二者作用的表现是相互拮抗的。个别例外：如对唾液腺，二者均促进其分泌。紧张性支配与效应器的功能状态相关,117,自主神经系统的主要功能,119,促进消化吸收、积蓄能量及加强排泄和生殖功能能量储备系统。,机体迅速适应环境的急剧变化能量动员系统 。,120,2.3.3 自主神经的中枢调节,脊髓脊髓是调节内脏反射活动的初级中枢，但不能很好的适应生理功能的需要。低位脑干延髓延髓是生命中枢，许多基本生命反射活动已可在延髓完成。下丘脑下丘脑是内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是内脏活动的最高级调节和整合中枢。,121,2.3.3 自主神经的中枢调节,脊髓脊髓是调节内脏反射活动的初级中枢，但不能很好的适应生理功能的需要。低位脑干延髓延髓是生命中枢，许多基本生命反射活动已可在延髓完成。下丘脑下丘脑是内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是内脏活动的最高级调节和整合中枢。,122,2.3.3 自主神经的中枢调节,脊髓脊髓是调节内脏反射活动的初级中枢，但不能很好的适应生理功能的需要。低位脑干延髓延髓是生命中枢，许多基本生命反射活动已可在延髓完成。下丘脑下丘脑是内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是内脏活动的最高级调节和整合中枢。,123,2.3.3 自主神经的中枢调节,脊髓脊髓是调节内脏反射活动的初级中枢，但不能很好的适应生理功能的需要。低位脑干延髓延髓是生命中枢，许多基本生命反射活动已可在延髓完成。下丘脑下丘脑是内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是内脏活动的最高级调节和整合中枢。,124,下丘脑,下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。对体温的调节对水平衡的调节损坏：烦渴而多尿摄食行为的调节饱食中枢；摄食中枢内分泌腺活动的调节下丘脑腺垂体系统。生物节律控制对情绪生理反应自主神经的情绪反应,125,体温调节,126,2.3.3 自主神经的中枢调节,脊髓脊髓是调节内脏反射活动的初级中枢，但不能很好的适应生理功能的需要。低位脑干延髓延髓是生命中枢，许多基本生命反射活动已可在延髓完成。下丘脑下丘脑是内脏活动的较高级中枢。大脑皮层是内脏活动的最高级调节和整合中枢。,127,大脑皮层,是内脏活动的最高级调节和整合中枢。 临床上常常见到情绪、精神活动，特别是一些心理性应激，可以严重影响机体的活动，甚至导致肿瘤的发生。这些都与大脑皮层对内脏活动的调节有关。,128,边缘系统,杏仁核,129,参与内脏活动的调节：是内脏活动的高级中枢。边缘系统的功能比较复杂，它与内脏活动、情绪反应、记忆活动等有关。,130,中枢神经系统功能总结,131,3. 脑的高级功能,第七章 神经系统,132,3.1 觉醒与睡眠,觉醒状态的维持与脑干网状结构上行激动系统的活动有关。睡眠：感觉减退；代谢减慢；蛋白合成；生长素分泌； 慢波睡眠：脑电波呈现同步化慢波时相；合成生长素。 快波睡眠：脑电波呈现同步化快波时相，又称快速眼动睡眠；是更深的睡眠，但自主神经活动不稳定；合成蛋白；有梦。睡眠两时相的转换为：由浅睡(慢波睡眠)深睡(快 波睡眠)浅睡。每晚可重复45次的周期性过程。,133,睡眠发生机制,睡眠不是脑活动的简单抑制，而是一个主动过程。慢波睡眠：下丘脑、网状结构和基底部；快波睡眠：网状结构。与中枢内的某些递质也有关。,134,3.2 学习与记忆,实质：条件反射的建立过程。机制：神经生理：突触的可塑性。神经生化：神经递质传递，脑内新蛋白质的合成。,135,记忆的形式与过程,刺激,持续时间：1秒感觉性记忆,持续时间：数秒第一级记忆,持续时间：数分至数年第二级记忆,持续时间：永久（？）第三级记忆,运用,“信息流”的中断 （顺行性遗忘）,遗 忘（新的信息代替旧的）,遗 忘（前活动性和后活动性干扰）,可能不遗忘,长时性记忆,短时性记忆,遗忘（消退）,136,记忆障碍,顺行性遗忘症：近事遗忘。即不能保留新近获得的信息。逆行性遗忘症：往事遗忘。即不能回忆脑功能障碍发生之前的记忆。第二级记忆功能发生紊乱，第三级不影响。,137,艾宾浩斯记忆曲线,这条曲线表明，遗忘的进程是不均衡的，在识记后的短时间内遗忘得较快，以后逐渐慢下来。,138,边缘系统对记忆发挥有着重要的作用。,海马,139,3.3 大脑皮层的语言功能,对于大部分人来说，语言中枢存在于左侧大脑。,皮层语言代表区损伤,141,23岁以前：语言功能与两侧大脑半球均有关；1012岁：左侧优势逐步建立，但左侧大脑半球损伤后，尚可在右侧大脑皮层建立语言中枢；成人后：左侧优势已建立，左侧大脑半球损伤后，很难在右侧大脑皮层建立语言中枢；习惯用手 总例数 在左侧者 在右侧者 左右均有者右手者 48 43 5左手者 51 22 25 4左右手者 20 12 2 6,142,3.4 大脑皮层的一侧优势,1981年，斯佩里（美）因大脑半球职能分工的研究获得诺贝尔生理学和医学奖。,143,3.5 脑活动的重要检测技术,144,（一）脑电图（EEG）,脑电波形成机制皮层表面的电位变化：大量神经元同步发生突触后电位（EPSP、IPSP）而产生大量皮层神经元的同步活动必须依赖丘脑的活动，一定同步节律的丘脑非特异投射系统的活动，促进了皮层的电活动的同步化。,145,正常人四种基本的脑电波,频率/Hz81314 300.5 34 7,波幅/V201005 2020 200100 150,特 征 安静闭眼时，枕叶、顶叶活动时，额叶深 睡睡眠、困倦,146,147,神奇的脑波,脑波音乐,脑波创造。灵感；身心舒畅；学习与记忆的佳境。,148,（二）核磁共振（NMR）,2003年，美国保罗劳特伯尔和英国彼得曼斯菲尔因为他们在核磁共振成像技术方面的贡献获得了当年度的诺贝尔生理学或医学奖。,自旋核会吸收特定频率的电磁波，从较低的能级跃迁到较高能级。,149,（三）CT扫描,CT扫描，是电子计算机轴性断层扫描的英文简称。它的基本原理是利用头颅对“X线”的吸收率不同来成像。,150,大脑还有很多奥秘等着你去探索呢!,151,附：4. 感觉器官,152,4.1 视觉器官,可见光,眼的折光系统,视网膜的感光系统,感受器电位,视觉中枢视觉,视神经兴奋,折射成像,换能作用,153,4.1.1 折光系统及其调节,眼的折光系统由一系列折光率和曲率半径都不相同的折光体所组成的一个复杂的光学系统。,四种折射率不同的介质: 角膜房水 晶状体玻璃体,154,眼折光系统的调节,眼折光的调节：正常人眼看近物时，眼折光系统的折光能力能随物体的移近而相应的改变,使物像仍落在视网膜上，看清近物。 看近物(6m以内)：晶状体的调节 (折光能力调节)瞳孔的调节 (光量调节)双眼球会聚 (眼球的调节),形成清晰视觉,155,晶状体调节,物像落在视网膜后,视物模糊,中脑正中核,动眼神经副交感核,睫状肌收缩,悬韧带松弛,晶状体前后凸,物像落在视网膜上,折光能力改变,156,瞳孔调节,瞳孔直径：1.5-8.0mm看近物或强光瞳孔括约肌收缩瞳孔缩小其神经反射通路同晶状体的调节(中枢在中脑)意义：调节球面像差和色像差 调节光入眼量 协助诊断,157,双眼球会聚,注视近物，两眼球内收及视轴向鼻侧聚拢的现象，称为眼球会聚。晶状体调节途径中到达动眼神经双眼内直肌收缩双眼球会聚。意义：视网膜对称点成像，避免产生复视。,158,4.1.2 视网膜的两种感光换能系统,视网膜(retina)：透明的神经组织膜，厚0.10.5mm 色素上皮层 感光细胞层 双极细胞层 神经节细胞层,视锥细胞(cone)视杆细胞 (rod),159,两种感光换能系统,161,色觉的产生,视觉三原色学说：当红、绿和蓝3种视锥细胞受到不同比例的三原色光刺激时,各自将发生不同程度的兴奋,这样的信息由专线传入中枢,经视中枢整合后便产生各种色觉。,162,4.1.3 常见眼疾,屈光不正,睫状肌持续高度紧张睫状肌痉挛近视,163,散光眼,角膜或晶状体的表面不呈正球面, 入眼的光线不能聚焦于一个平面上,造成视物不清或视物变形。矫正：配戴适当的柱面镜,在曲率半径过大的方向上增加折光能力。,164,花眼,晶状体弹性下降，变形能力下降。老花镜为凸透镜。 弱 视眼部内外没有器质性病变而矫正视