神经系统

第十章 神经系统的功能,生理学教研室,第十章 神经系统的功能,第一节 神经系统功能活动的基本原理,第二节 神经系统的感觉分析功能,第三节 神经系统对姿势和运动的调节,第四节 神经系统对内脏活动、本能行为和,情绪的调节,第五节 脑电活动及觉醒和睡眠,第六节 脑的高级功能,第一节 神经系统功能活动的基本原理,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),1.神经元的一般结构和功能,基本结构特点,神经元,胞体,突起,轴突,树突,（axon）,（dendrite）,神经元形态、大小不一。,图： 大脑皮层大锥体细胞,改良Golgi-COX染色,图： Golgi 的照片,Golgi ：发明了银染法，从而使人们能在显微镜下观察神经细胞，因此在1906年获得诺贝尔医学奖。,图： 神经元的一般结构,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),1.神经元的一般结构和功能,功能,轴突始段: 产生动作电位的起始部位。,图： 神经元功能分段,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),2.神经纤维的功能和分类,分类,（有无髓鞘）,功能：传导兴奋（神经冲动、冲动）,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),2.神经纤维的功能和分类,功能：传导兴奋（神经冲动、冲动）,传导速度的影响因素：, 神经纤维直径, 神经纤维有无髓鞘, 温度, 轴索直径与神经纤维直径比（0.6）,动画： 神经冲动的传导速度比较,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),2.神经纤维的功能和分类,功能：传导兴奋（神经冲动、冲动）,神经纤维传导兴奋的特征, 完整性（结构、功能）, 相对不疲劳性, 双向性, 绝缘性,动画： 神经冲动的双向传导,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),2.神经纤维的功能和分类,分类：根据传导速度，直径与来源,根据神经纤维兴奋传导速度的差异：,A（、）、B、C(传出神经),根据直径与来源：, 、 、（传入神经）,表： 神经纤维分类,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),3.神经纤维的轴浆运输,轴浆,神经元轴突内的胞质。,轴浆流动,轴浆在胞体与轴突末梢之间流动。,轴浆运输,借助轴浆流动在胞体与轴突末梢之间运输物质的现象。,顺向轴浆运输（快速、慢速）,自胞体向轴突末梢的轴浆运输。,如：线粒体、含递质的囊泡、分泌颗粒等。,逆向轴浆运输,自轴突末梢向胞体的轴浆运输。,如：神经营养因子、病毒、毒素等。,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),3.神经纤维的轴浆运输,图：顺向快速轴浆运输模式图,图：逆向轴浆运输在神经解剖学中的应用,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),4.神经的营养性作用,神经的功能性作用（fuctional action）,神经能使所支配的组织在功能上发生变化，如肌肉收缩、腺体分泌等。,动画： 神经元的功能性作用,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),4.神经的营养性作用,神经的营养性作用（trophic action）,神经末梢经常释放某些营养因子，持续地调整所支配组织的内在代谢活动，影响其持久性的结构、生化和生理功能。,渐冻人肌肉萎缩性侧索硬化症/卢伽雷氏症,一、神经元和神经胶质细胞,（一) 神经元(neuron),5.神经营养因子（neurotrophin, NT）,概念：由神经所支配的组织（如肌肉）和星形胶质细胞产生的且为神经元生长和存活所必需的蛋白质分子。,分类：,NGF, BDNF, NT-3, NT-4/5, NT-6,功能：,神经再生；神经保护；退行性神经系统疾病,一、神经元和神经胶质细胞,（二) 神经胶质细胞,1.神经胶质细胞细胞的特征, 有突起，但无轴、树突之分, 无化学性突触，但缝隙连接普遍存在, 不能产生动作电位，但膜电位可改变, 终生具有分裂增殖能力,神经胶质细胞（星型胶质细胞；少突胶质细胞；小胶质细胞）,一、神经元和神经胶质细胞,（二) 神经胶质细胞,2.神经胶质细胞的功能, 支持和引导神经元迁移：scaffold, 修复和再生作用：小胶质细胞，星形胶质细胞, 免疫应答作用,图：神经胶质细胞免疫应答作用, 参与某些活性物质的代谢, 稳定细胞外K+浓度：星形胶质细胞, 物质代谢和营养作用：星形胶质细胞,一、神经元和神经胶质细胞,（二) 神经胶质细胞, 形成髓鞘和屏障的作用：少突胶质细胞，星形胶质细胞,（二) 神经胶质细胞,2.神经胶质细胞的功能,图：神经胶质细胞稳定细胞外K+浓度作用,小结（神经元和神经胶质细胞）,二、突触传递,概念,神经元之间和神经元与效应细胞间相互联系与信息传递的特化结构和区域。,分类,定向突触,非定向突触（P282）,图：神经突触模式图,图：定向化学性突触模式图,图：非定向化学性突触模式图,图：电突触模式图,图：突触结构电镜扫描图,图：突触微细结构模式图,二、突触传递,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（2）突触的分类,常见：轴突-树突（最常见）、轴突-胞体、轴突-轴突,其它：树突-树突、树突-胞体、树突-轴突等,串联性、交互性、混合性突触,图：特殊类型突触模式图,二、突触传递,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（3）突触传递的过程,电化学电的传递过程,（4）突触后电位,根据突触后电位去极化和超极化的方向：,兴奋性突触后电位（EPSP）,抑制性突触后电位（IPSP）,图：突触传递的基本过程,图：突触传递的基本过程,突触传递的基本过程:,概念：突触后膜在神经递质作用下产生的局部去极化电位变化。,机制：钠离子和钾离子跨膜移动，而且以钠内流为主形成的。,二、突触传递,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（4）突触后电位,兴奋性突触后电位（EPSP）,图：兴奋性突触后电位,抑制性突触后电位（IPSP）：,概念：突触后膜在神经递质作用下产生的局部超极化电位变化。,二、突触传递,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（4）突触后电位,机制：氯离子跨膜移动形成。,图：抑制性突触后电位,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（5）突触后神经元的兴奋与抑制,二、突触传递, 突触后膜上电位改变的总趋势决定于：同时产生的EPSP和IPSP的代数和。, 突触后神经元一旦产生AP，就可由其产生部位传至细胞体和末梢，由此可消除神经元此次兴奋前不同程度的去极化和超极化，使其状态得到一次刷新。,图：复杂的神经突触联系,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（6）影响突触传递的因素,二、突触传递, 影响递质释放的因素, 影响已释放递质消除的因素：递质重摄取和酶解代谢, 影响受体的因素,Ca2+; AP; 破伤风毒素和肉毒梭菌毒素,三环类抗抑郁药、利血平；有机磷中毒、新斯的明,筒箭毒碱和蛇毒阻断Ach-N2型受体肌肉松弛,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（7）突触的可塑性,二、突触传递,概念：突触的形态和功能可发生较为持久的改变的特性或现象，是学习和记忆产生机制的生理学基础。,分类：, 强直后增强：, 习惯化和敏感化, 长时程增强和长时程抑制,习惯化：重复给予较温和的刺激时突触对刺激的反应逐渐减弱甚至消失的现象。,强直后增强：突触前末梢在接受一短串高频刺激后，突触后电位幅度持续增大的现象。,（一) 几类重要的突触传递,1.经典的突触传递,（7）突触的可塑性,二、突触传递,敏感化：重复性刺激使突触对原有刺激反应增强和延长，传递效率提高的现象。,长时程增强：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增强。,长时程压抑：突触传递效率的长时程降低。,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,1.神经递质（neurotransmitter）,概念：由神经元合成，能特异作用于突触后膜受体，并产生突触后电位的信息传递物质。,（1）递质的鉴定, 突触前神经元应具有合成递质的前体和酶系统，并合成该递质；, 递质储存于突触囊泡内，当兴奋冲动抵达末梢时，囊泡内的递质能释放人突触间隙；, 递质释出后经突触间隙作用于突触后膜上的特异性受体而发挥其生理作用；, 存在使该递质失活的酶或其他失活方式（如重摄取）；, 有特异的受体激动剂和拮抗剂，能分别模拟和阻断相应递质的突触传递作用。,动画： 递质的鉴定,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,1.神经递质（neurotransmitter）,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,1.神经递质（neurotransmitter）,（2）调质的概念,神经元还能合成和释放一些化学物质，它们并不在神经元之间直接起信息传递作用，而是增强或消弱递质的信息传递作用。,（3）递质共存现象,戴尔原则：一个神经元只存在一种递质，其全部末梢只释放同一种递质。,递质共存：可能有两种或两种以上的递质（包括调质）共存于同一神经元内。,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,1.神经递质（neurotransmitter）,（4）递质的代谢,包括递质的合成、储存、释放、降解、重摄取和再合成等,消除的方式：酶促降解、被突触前末梢和突触囊泡重摄取,2.受体,概念：位于细胞膜上或细胞内能与某些化学物质特异结合并诱发特定生物学效应的特殊生物分子,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,2.受体,激动剂（agonist）：能与受体结合并产生特定效应的化学物质,拮抗剂（antagonist）：能与受体结合，但结合后不产生效应，反因占据受体而产生对抗激动剂效应的化学物质,上调：递质释放不足时，受体的数量和亲和力均升高。,下调：递质分泌过多时，受体的数量和亲和力均下降。,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,3.主要的递质和受体系统,（1）乙酰胆碱及其受体,胆碱能神经元,以Ach为递质的神经元,胆碱能纤维,概念：以Ach为递质的神经元纤维,分布：, 全部交感神经和副交感神经的节前纤维, 大多数副交感神经节后纤维, 少数交感神经节后纤维（汗腺和骨骼肌）, 躯体运动神经纤维,躯体运动神经,随意肌,N2,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,3.主要的递质和受体系统,（1）乙酰胆碱及其受体,胆碱能受体,毒蕈碱型（M）受体分布：,副交感节后纤维支配的效应器细胞：,虹膜环形肌、支气管、心脏、胃肠平滑肌、消化腺、膀胱逼尿肌,交感节后纤维支配效应器细胞：,汗腺和骨骼肌血管,M受体阻断剂：,阿托品,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,3.主要的递质和受体系统,（1）乙酰胆碱及其受体,胆碱能受体,N1 分布：神经节突触后膜的受体。,效应：自主神经节的节后神经元兴奋。,N2 分布：骨骼肌运动终板膜。,阻断剂：六烃季胺。,效应：引起终板电位，导致骨骼肌兴奋。,阻断剂：十烃季胺。,N1、N2 受体阻断剂：筒箭毒碱。,烟碱型（N）受体：,有机磷中毒病人：毒蕈碱样症状 ； 烟碱样症状； CNS症状,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,3.主要的递质和受体系统,（2）去甲肾上腺素（NE）和肾上腺素（E）及其受体,NE 和E能神经元,分别以NE 和E为递质的神经元,肾上腺素能纤维,以NE 为递质的神经元纤维,肾上腺素能受体,与NE 或E结合的受体,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,3.主要的递质和受体系统,（2）去甲肾上腺素（NE）和肾上腺素（E）及其受体,肾上腺素能受体：分布于CNS和PNS, 肾上腺素受体（ 1 、2 ）,效应：主要使平滑肌收缩（血管、瞳孔、子宫等）；,但使小肠平滑肌舒张。,阻断剂：酚妥拉明（可阻断1 、2 受体）, 肾上腺素受体（ 1 、2 ）,效应：心脏（1 ）正性变时、变力、变传导。,脂肪（3 ）促进脂肪分解。,平滑肌（2 ）（血管、小肠、支气管等）舒张。,阻断剂：普奈洛尔（1 、2 ）。,阿替洛尔（ 1 ）；丁氧胺（2）。,（二) 神经递质和受体,二、突触传递,3.主要的递质和受体系统,（2）去甲肾上腺素（NE）和肾上腺素（E）及其受体,E能受体,小结（突触传递）,几类重要突触,三、反射活动的基本规律,（一) 反射的分类,（无关刺激）,三、反射活动的基本规律,（一) 反射的分类,三、反射活动的基本规律,（一) 反射的分类,非条件反射,生来就有、数量有限、形式固定和较低级的反射活动,条件反射,通过后天学习和训练形成的反射，它是在非条件反射的基础上不断建立起来的，其数量无限、可以建立，也可以消退,三、反射活动的基本规律,（二) 反射的中枢控制,单突触反射,在传入神经元和传出神经元之间，即在中枢只经过一次突触传递的反射腱反射,多突触反射,在传入神经元和传出神经元之间，即在中枢只经过多次突触传递的反射,三、反射活动的基本规律,（三) 中枢神经元的联系方式,辐散式,聚合式,链锁式,环式,正反馈,负反馈,（后发放）,扩大兴奋或抑制的范围,使同时到达的兴奋或抑制效应在同一神经元上实现总和,加强空间作用范围,实现反馈调节,图： 中枢神经元的联系方式,图： 后发放,（刺激停止后，传出N仍继续发放冲动）,三、反射活动的基本规律,（四) 中枢兴奋传播的特征,单向传播,中枢延搁,兴奋的总和,兴奋节律的改变,后发放,对内环境变化敏感和易疲劳,图： 中枢兴奋传布兴奋节律的改变,三、反射活动的基本规律,（五) 中枢抑制和中枢易化,1.突触后抑制（postsynaptic inhibition）,抑制性中间神经元释放抑制性递质，使突触后神经元产生IPSP而引起。,（1）传入侧枝性抑制（afferent collateral inhibition）,传入神经纤维兴奋一个中枢神经元的同时，经侧枝兴奋一个抑制性中间神经元，进而使另一个中枢神经元抑制，,（2）回返性抑制（recurrent inhibition）,中枢神经元发出的冲动沿轴突外传的同时，还经轴突侧枝兴奋一抑制性中间神经元，该抑制性中间神经元轴突折返通过突触联系使原先发动兴奋的神经元抑制，,图： 传入侧枝性抑制,图：回返性抑制,三、反射活动的基本规律,（五) 中枢抑制和中枢易化,2.突触前抑制（presynaptic inhibition）:多见于传入通路,图： 突触前抑制,三、反射活动的基本规律,（五) 中枢抑制和中枢易化,3.突触后易化（postsynaptic facilitation）,突触后膜去极化，使膜电位靠近阈电位水平，在此基础上出现一个刺激，较容易达到阈电位水平而爆发动作电位,4.突触前易化（presynaptic facilitation）,结构基础如突触前抑制，只不过到达A末梢的AP时程延长，递质释放增加，使EPSP增大,小结（反射活动的基本规律）,第二节 神经系统的感觉分析功能,图： 感觉传入系统,深感觉，精细触压觉,浅感觉、痛觉、温度觉、粗略触压觉,脊髓,丘脑,大脑皮层,一、中枢对躯体感觉的分析,（一) 感觉传入通路,1.丘脑前的传入系统,浅感觉传导路径（先交叉后上行）,粗略触觉,后角换元,中央管前交叉至对侧,脊髓丘脑前束,丘脑,中央后回,深感觉传入系统,先上行后交叉,先上行,脊髓半离段,离段水平以下：健侧痛温觉、浅感觉丧失病侧肌肉本体感觉、深感觉丧失,轻触压觉,图： 脊髓空洞症模式图,下运动神经元性萎缩和无力，爪形手，分离性感觉障碍,一、中枢对躯体感觉的分析,（一) 感觉传入通路,2.丘脑的核团, 特异感觉接替核, 联络核, 非特异投射核：髓板内核群,功能：接受第二级感觉投射纤维，换元后投射到大脑皮层感觉区,功能：各种感觉在丘脑和大脑皮层的联系协调有关,功能：维持和改变大脑皮层兴奋状态,一、中枢对躯体感觉的分析,（一) 感觉传入通路,3.感觉投射系统,特异投射系统,概念,丘脑特异感觉接替核及其投射到大脑皮层的神经通路（联络核也属特异投射系统）,功能,具有点对点的投射关系，引起特定感觉，并激发大脑皮层发出神经冲动,非特异投射系统,概念,丘脑非特异投射核及其投射到大脑皮层的神经通路,不具备点对点的投射关系，不引起特定感觉，主要功能是维持和改变大脑皮层的兴奋状态的作用,功能,一、中枢对躯体感觉的分析,（一) 感觉传入通路,3.感觉投射系统,一、中枢对躯体感觉的分析,（二) 大脑皮层的感觉代表区,1.体表感觉代表区:第一和第二两个感觉区,第一感觉区,部位：中央后回,图： 大脑皮层感觉区示意图,一、中枢对躯体感觉的分析,（二) 大脑皮层的感觉代表区,1.体表感觉代表区,第一感觉区, 中央后回的感觉柱：中央后回皮层的细胞呈纵向柱状排列，从而构成感觉皮层最基本的功能单位, 感觉皮层具有可塑性：大脑具有较好的适应能力,图：中央后回的感觉柱,一、中枢对躯体感觉的分析,（二) 大脑皮层的感觉代表区,1.体表感觉代表区,第二感觉区,部位：大脑外侧沟的上壁，由中央后回底部延伸到脑岛的区域。,本体感觉代表区,中央前回,特点：定位不如中央后回完善，切除后不会产生感觉障碍,一、中枢对躯体感觉的分析,（三) 躯体感觉,1.痛觉,体表痛,快痛：刺激时很快发生；尖锐且定位清楚；由A类纤维传导,慢痛：刺激时稍慢发生；疼痛强烈且难以忍受，刺激撤销后还可持续；常伴有不愉快的情绪和心血管和呼吸等改变；由C类纤维传导,深部痛,定位不明确，可伴有恶心、出汗和血压等改变,二、中枢对内脏感觉的分析,（一) 传入通路与皮层代表区,传入神经,交感和副交感神经；胞体主要位于T7L2和S24后根神经节及第、对脑神经节内,皮层代表区,部位：混杂于体表感觉区、运动辅助区和边缘系统等部位,特点：性质模糊、定位不准确。,二、中枢对内脏感觉的分析,（二) 内脏感觉,1.内脏痛的特点, 发生缓慢，持续时间较长，主要表现为慢痛, 定位不准确，定性不清楚，最主要的特点, 中空内脏器官对扩张、牵拉、痉挛、缺血、炎症等刺激敏感；对切割、烧灼等刺激则不敏感, 特别能引起不愉快的情绪活动，并伴有恶心、呕吐和心血管和呼吸等改变, 可伴有牵涉痛。,二、中枢对内脏感觉的分析,（二) 内脏感觉,2.体腔壁痛,内脏疾患引起邻近体腔壁浆膜受到刺激或骨骼肌痉挛而产生的疼痛,3.牵涉痛（referred pain）,概念,某些内脏疾病引起远隔体表部位发生疼痛和痛觉过敏的现象,心肌缺血心前区，左肩，左上臂,胆石症右肩区,阑尾炎脐周，上腹部,图：牵涉痛,图：牵涉痛示意图,二、中枢对内脏感觉的分析,（二) 内脏感觉,3.牵涉痛（referred pain）,机制,会聚学说,某体表部位躯体痛的传入纤维与患病内脏的传入纤维会聚到脊髓同一水平的同一后角神经元。,易化学说,传入纤维到达后角后换元的部位很靠近，患病内脏的传入冲动可提高体表感觉神经元的兴奋性。,图：牵涉痛机制,小结（神经系统的感觉分析功能）,第三节 神经系统对姿势和运动的调节,图： 机体对躯体运动的调节,一、运动传出的最后公路,（一) 脊髓和脑干运动神经元,脊髓运动神经元和脑运动神经元是躯体运动反射的最后公路,脊髓运动神经元和脑运动神经元的作用, 引发随意运动, 调节姿势, 协调不同肌群的活动,图： 脊髓的运动神经元,图：运动单位示意图,（二) 运动单位（motor unit）,由一个运动神经元或脑运动神经元及其所支配的全部肌纤维所组成的功能单位,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,脊动物,在动物实验中将脊髓与高位中枢离断（第五颈椎水平下），这种动物称之为脊动物,人和动物的脊髓在与高位中枢之间突然离断后，反射活动能力暂时丧失而进入无反应状态的现象,脊休克（spinal shock）,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,1.脊休克, 肌紧张性下降, 血压下降, 出汗被抑制, 粪、尿潴留,产生原因, 是脊髓突然失去高位中枢调节的结果, 不是损伤本身引起的，再次损伤不再产生,主要表现（躯体运动与内脏反射减退或消失）,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,恢复, 动物种族进化程度 反射对高位中枢的依赖程度： A. 简单、原始的反射先恢复 B. 较复杂的反射逐渐恢复 C. 反射恢复后有些反射比正常时增强和扩散 某些恢复的反射功能不完善,结论, 高位中枢对脊髓有易化和抑制两种作用 (恢复后：伸肌反射，屈肌反射说明高位中枢平时易化伸肌，抑制屈肌), 脊髓能完成某些简单的反射,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,2.脊髓对姿势的调节,姿势反射,中枢神经系统可通过调节骨骼肌的紧张度或产生相应的运动，以保持或改变躯体在空间的姿势,姿势反射分类,图： 屈反射与对侧伸肌反射,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,2.脊髓对姿势的调节,对侧伸肌反射,屈肌反射：当肢体皮肤受到伤害性刺激时，可反射性引起受刺激一侧肢体关节的屈肌收缩，肢体屈曲，这种反射称之为屈肌反射，此反射不属于姿势反射,对侧伸肌反射：在屈肌反射的基础上，若加大刺激强度，可在同侧肢体发生屈曲的基础上出现对侧肢体伸展，这种反射称之为对侧伸肌反射，此反射为姿势反射，可保持躯体平衡,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,2.脊髓对姿势的调节,牵张反射（stretch reflex）,概念：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,分类：腱反射和肌紧张,腱反射（tendon reflex）：快速牵拉肌腱时发生的牵张反射,肌紧张（muscle tonus）：缓慢持续牵拉肌腱时发生的牵张反射,腱反射,肌紧张,概念,特点,单突触反射,多突触反射,运动单位同步收缩,运动单位交替收缩,有明显动作,无明显动作,别称,位相性牵张反射,紧张性牵张反射,表：腱反射与肌紧张比较,意义,反射弧是否完整,维持姿势,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,2.脊髓对姿势的调节,牵张反射（stretch reflex）,感受器：肌梭,传入纤维：a和类纤维,中枢：脊髓,效应器：该肌肉的肌纤维,传出纤维：传出纤维和传出纤维,反射弧：,图： 牵张反射反射弧,环路,运动N元兴奋,梭内肌松弛,肌梭的敏感性兴奋性,梭外肌收缩,梭内肌收缩,肌梭的敏感性兴奋性,运动N元兴奋,梭外肌继续收缩,肌梭的敏感性兴奋性,牵 拉,运动N元兴奋,肌紧张机制,骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态,高位中枢下传冲动,运动N元,运动N元,高位 中枢,二、中枢对姿势的调节,（一) 脊髓的调节功能,2.脊髓对姿势的调节,节间反射,脊髓某一节段神经元发出的轴突与邻近节段的神经元发生联系，通过上、下节段神经元的协调活动而发生的反射，如搔爬反射,二、中枢对姿势的调节,（二) 脑干对肌紧张和姿势的调节,1.脑干对肌紧张的调节,在动物（如猫）中脑上丘、下丘之间横断，会出现四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬等抗重力肌（伸肌）的肌紧张亢进的现象。,去大脑僵直概念,图：去大脑僵直,二、中枢对姿势的调节,（二) 脑干对肌紧张和姿势的调节,1.脑干对肌紧张的调节,去大脑僵直机制,脑干网状结构易化区：主要位于延髓网状结构的背外侧，可明显加强肌紧张,脑干网状结构抑制区：主要位于延髓网状结构的腹内侧，可明显抑制肌紧张,图：去大脑僵直机制示意图,二、中枢对姿势的调节,（二) 脑干对肌紧张和姿势的调节,1.脑干对肌紧张的调节,去大脑僵直,僵直：高位中枢的下行性作用，直接或间接提高运动神经元的活动而出现的僵直,僵直：高位中枢的下行性作用首先提高运动神经元的活动，使肌梭的传入冲动增多，转而增强运动神经元的活动而出现的僵直,在中脑上丘、下丘切断造成的僵直为僵直,三、中枢对躯体运动的调节,三、中枢对躯体运动的调节,（一) 大脑皮层运动区和运动传导通路,1.大脑皮层运动区,主要运动区,部位：中央前回和运动前区（最重要）,功能特征：, 对躯体运动的调节为交叉性支配, 具有精细的功能定位, 运动区定位从上到下的安排是倒置的,基本功能单位：运动柱,图： 大脑皮层运动区,三、中枢对躯体运动的调节,（一) 大脑皮层运动区和运动传导通路,1.大脑皮层运动区,运动传出通路,皮质脊髓前束：主要功能控制躯干和四肢近端肌肉，尤其是屈肌的活动，与姿势的维持和粗略运动有关,皮质脊髓侧束：主要功能控制四肢远端肌肉的活动，与精细的、灵巧的运动有关,运动传出通路,三、中枢对躯体运动的调节,（一) 大脑皮层运动区和运动传导通路,1.大脑皮层运动区,运动传出通路损伤,柔软性麻痹（软瘫）：随意运动的丧失，牵张反射减退或消失，常见于脊髓和脑运动神经元损伤，如脊髓灰质炎,痉挛性麻痹（硬瘫？）：随意运动的丧失，牵张反射亢进，常见于脑内高位中枢损伤，如内囊出血所致中风,巴宾斯基征：阳性体征表明皮质脊髓侧束受损，临床常用于检测皮质脊髓侧束的功能是否正常,图： 巴宾斯基征（）,三、中枢对躯体运动的调节,（二) 基底神经节的运动调节功能,1.基底神经节组成,丘脑底核和中脑黑质在功能上与基底神经节紧密联系，因此也被归入基底神经节,图： 基底神经节的组成,（旧纹状体）,三、中枢对躯体运动的调节,（二) 基底神经节的运动调节功能,2.与基底神经节损害有关的疾病, 运动过少而肌紧张增强, 运动过多而肌紧张降低,表现为：全身肌紧张增高、肌肉强直、随意运动减少、面部表情呆板、常出现静止性震颤（多见于手）,表现为：头部和上肢出现不自主的舞蹈样动作、肌张力降低,如：帕金森病（黑质病变）,如：舞蹈病（纹状体病变）,图：与基底神经节损害有关的疾病,（-）,Feedback control,三、中枢对躯体运动的调节,（二) 基底神经节的运动调节功能,3.基底神经节的功能, 稳定随意运动（参与随意运动的设计）, 调节肌紧张, 处理本体感觉传入信息, 参与自主神经的调节、感觉传入、心理行为和学习记忆等,基底神经节病变,肌紧张增强而运动过少综合症 临床病症：如震颤麻痹（帕金森氏病）。主要表现:面具脸：全身肌紧张增高、肌肉僵硬、随意运动过少、动作缓慢、面部表情呆板 静止性震颤：是本病的重要特征，震颤多见于上肢，尤其是手部，静止时出现，情绪激动时增强，随意运动时减少，入睡后停止。病理研究:黑质病变，且脑内多巴胺含量明显,发病机制: 黑质病变 多巴胺递质 对纹状体胆碱能递质系统抑制作用 纹状体胆碱能递质系统功能 肌张力 治疗方案: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)，可缓解上述症状。,肌紧张过低而运动过多综合征临床病症：如舞蹈病和手足徐动症等。病理研究:纹状体病变，脑内多巴胺含量异常。主要表现:肌紧张减低，头部和上肢不自主的舞 蹈样动作。发病机制: 纹状体病变 胆碱能N元和GABA能N元功能 黑质内多巴胺能N元功能相对亢进 随意运动治疗方案:用耗竭多巴胺递质的药物(如利血平)， 可缓解其症状。,三、中枢对躯体运动的调节,（三) 小脑的运动调节功能,1.小脑的生理分区,图： 小脑的生理学分区,前庭小脑：功能：控制身体平衡和眼球运动损伤：平衡失调 如：步履蹒跚，站立困难 位置性眼震颤,图： 皮层小脑的功能,小结（神经系统对姿势和运动的调节）,第四节 神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节,一、自主神经系统,组成,自主神经系统（autonomic nervous system）,交感神经（sympathetic nerve）,副交感神经（parasympathetic nerve）,分布,图： 自主神经分布,一、自主神经系统（结构特征）, 自主神经由节前纤维和节后纤维组成，节前纤维属B类纤维，节后纤维属C类（无髓)纤维, 交感神经节前纤维短，节后纤维长；副交感神经节前纤维长，节后纤维短, 交感神经起自脊髓（胸1腰3）段灰质侧角，副交感起自脑干的脑神经核和脊髓（骶 2 骶4）段侧角, 交感神经兴奋时效应较广泛；副交感神经兴奋时效应较局限, 皮肤和肌肉的血管、汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质和肾只有交感神经支配,一、自主神经系统（主要功能）,器官 交感神经 副交感神经,循环 心率 心率,心输出量 心输出量,外周血管阻力,呼吸 支气管平滑肌舒张 支气管平滑肌收缩,呼吸道粘膜腺体分泌,消化 消化 消化,分泌粘稠的唾液 分泌稀薄的唾液,泌尿生殖 排尿 排尿,分娩 ；生殖 分娩 ；生殖,眼 扩瞳 缩瞳,皮肤 汗腺分泌；竖毛肌收缩,内分泌和代谢 肝糖原分解 胰岛素分泌,肾上腺髓质分泌激素,1. 紧张性支配,2. 对同一效应器的双重支配,3. 受效应器功能状态的影响,4. 对整体生理功能调节的意义,交感：在环境急骤变化时，可动员机体许多器官的潜在能力以适应环境的急剧变化（剧烈运动，失血）,副交感：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等功能 （有机磷农药中毒）,一、自主神经系统（功能特征）,二、中枢对内脏活动的调节,（一) 脊髓的内脏调节功能,脊髓是某些内脏活动如血管张力反射（保持一定的外周阻力）、发汗反射、排尿反射、排便反射等反射的初级中枢,（二) 低位脑干的内脏调节功能,延髓基本的生命中枢,中脑瞳孔对光反射的中枢,二、中枢对内脏活动的调节,（三) 下丘脑的内脏调节功能,1. 体温调节,视前区下丘脑前部（PO/AH）为基本的体温调节中枢,2. 水平衡调节：下丘脑前部存在脑渗透压感受器,3. 对腺垂体和神经垂体激素分泌的调节,4. 生物节律控制,下丘脑视交叉上核是控制日节律的关键部位,6. 其他,如对情绪和性行为等,5. 摄食行为调节,图：下丘脑对神经垂体激素分泌的调节,图： 下丘脑摄食中枢,图： 下丘脑饱中枢,二、中枢对内脏活动的调节,（四) 大脑皮层的内脏调节功能,边缘系统,新皮层,三、本能行为和情绪的神经基础,（一) 本能行为,摄食行为,下丘脑存在摄食中枢和饱中枢；杏仁核,渗透压升高 细胞外液量减少,三、本能行为和情绪的神经基础,（二) 情绪,奖赏系统；惩罚系统,（三) 情绪生理反应,自主神经系统和内分泌系统功能活动的改变,小结（神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节）,第五节 脑电活动及觉醒和睡眠,一、脑电活动,自发脑电活动（spontaneous electric activity of the brain）,在无明显外来刺激的情况下，大脑皮层经常性自发产生的节律性电位变化,皮层诱发电位（evoked cortical potential）,感觉传入系统或脑的某一部位受到刺激时，在皮层某一局限区域引出的电位变化,脑电图（electroencephalogram，EEG）,自发脑电活动可用引导电极在头皮表面记录下来，临床上用特殊的电子仪器所描记的自发脑电活动，称为脑电图,如果将颅骨打开，直接在皮层表面安放电极引导，记录出的脑电波为皮层电图。,躯体感诱发电位,反应感觉传导通路是否完好（辅助检查）,动画： 波阻断,波在人清醒、安静并闭眼时出现，常具有波的“梭形”波群变化，当睁开眼睛或受到其他刺激时，波立即消失转而出现波 ，这一现象称波阻断。,二、觉醒和睡眠,觉醒时，脑电波一般呈同步化快波,睡眠时，脑电波一般呈同步化慢波,（一) 觉醒状态的维持,网状结构上行激活系统（ascending reticular activating system）：脑干网状结构具有上行唤醒作用，上行激活系统主要通过非特异投射系统到达大脑皮层,行为觉醒：对新异刺激有探究行为，与黑质多巴胺能系统的功能有关,脑电觉醒：无新异