神经系统发育及感觉统合ppt课件.ppt

神经系统发育及感觉统合 主要内容 大脑结构与功能神经系统发育感觉整合的神经结构及干预效果 当下 您的大脑如何与外界沟通 身体移动 说话身体感觉 看到 听到 哪些部位参与 大脑结构与功能 神经系统组成 中枢神经系统 脑 小脑周围神经系统 脑神经 脊神经 内脏神经 主要结构及功能分区 分为以下功能区 运动皮层区 感觉皮层区 特殊感觉皮质区 视觉 听觉 平衡觉 嗅觉 味觉 语言中枢 联络区 内脏皮层区 额叶 判断 思考 人格 动机及意志 所以与人格 情操 创造 内省有关 颞叶 记忆功能的重要区域 同时又是专司听觉 味觉 嗅觉的中枢 例如在左脑半球的颞叶会将声音理解成文句 语言理解 顶叶 接受并处理各种感觉信息 如痛 冷 热 压力 物体形状 大小 质材等各种感觉的综合分析区 所以与人的空间辨识 空间感受 艺术理解与鉴赏 语言功能等有关 枕叶 视觉功能的中枢 神经细胞 神经元树突 胞体 轴突 突触 神经细胞 胶质细胞 星形胶质细胞 少突胶质细胞 小胶质细胞 神经系统的运行 运动的产生及传导锥体系上运动神经元下运动神经元肌内 感觉传导神经末梢 平衡传导前庭神经通路视觉通路深感觉通路 视觉传导及信息处理 神经系统发育 红色框 正常大脑MRI蓝色框 左侧大脑梗死绿色框 右侧大脑切除紫色框 严重脑积水 脑实质只剩10 神经系统发育 7 大脑发育过程 1 神经管形成2 迁移3 聚集4 分化 5 突触形成6 细胞程序性死亡7 突触修剪 8 髓鞘形成 神经发育 出生前 中胚层 内胚层 神经板 外胚层 神经沟 神经褶 神经管 神经嵴 神经管 体节 a 最初的胚胎中枢神经系统从薄层的外胚层开始发育 b 在神经系统发育中重要的第一步是神经沟的形成 c 神经沟壁 即神经褶向中靠拢并融合 形成神经管 d 随着神经管的生长 部分外胚层内陷到表层下 形成神经嵴 最后发育成外周神经系统 中胚层将发育成骨骼系统和肌肉 一神经管的形成 胚胎的背面视图横切面 神经板发育成神经管的过程称为神经胚形成 neurulation 三个原始脑泡 前脑 中脑和菱脑 第4周 头曲 五继发性脑泡 端脑 间脑 中脑 后脑 末脑 第5周 三个原始脑泡是脑的原基 a 初期囊泡壁只有2层 室层和边缘层 如图从左到右 每个细胞分裂时都像是在跳舞 分裂时的分裂平面决定细胞的命运 1 室层中一个细胞的突起向上延伸至软脑膜 2 该细胞的细胞核从脑室侧迁移至软膜侧 同时细胞DNA被复制 3 含复制所得的双倍遗传物质的细胞核 重新回到脑室侧 4 细胞突起从软膜侧缩回 5 细胞分裂成两个子细胞 b 垂直分裂所形成的子细胞仍继续分裂 c 水平分裂后 距离室层最远的子细胞停止分裂 并迁移离去 神经细胞增殖迁移 分化 边缘层 室层 垂直分裂 脑室侧 软膜侧 水平分裂 细胞迁移 未成熟的神经元称为成神经细胞 它们大多是沿着从室层辐射至软脑膜的细纤维辐射路径滑动迁移 这些纤维来源于特殊的放射状胶质细胞 为皮质提供赖以生存的支架 当皮层组构完成时 辐射状胶质细胞缩回辐射状突起 大约1 3的成神经细胞水平迁移至皮层 边缘层 皮层板 中间层 室下层 室层 放射状胶质细胞 引导神经元突起 迁移中的神经元 拖曳神经元突起 放射状胶质细胞的突起 进行迁移的子细胞的最终命运是由许多因素共同决定的 其中包括前体细胞的年龄和分裂时的环境 最终分化为皮质下板细胞的成神经细胞是首批从室层迁移离去的 接着迁移的将分化为成年动物皮层的成神经细胞 穿过皮质下板形成另一细胞层 称为皮层板 第一批到达皮层板的细胞将成为第 层皮层神经元 接着为第 等层 每一批新成神经细胞的迁移都要越过那些已存在于皮层板中的细胞 从这一角度来说 皮层的装配是由内向外的 这一过程重复进行直至所有的皮质都分化完毕 接着皮质下板的神经元消失 边缘层 皮层板 中间层 室层 皮质下板 白质 最内层最早分化最外层最后分化 由内向外的皮层发育 中枢神经系统细胞成分的组织发生 胶质细胞的发生晚于神经细胞 当成神经细胞的生成停止后 神经上皮细胞才开始产生成胶质细胞 神经管细胞经过增殖 分化 产生各种神经元和神经胶质细胞 并通过迁移等过程形成高度有序的组织结构 神经元产生轴突和树突 神经元之间 神经元与靶组织之间形成高度特异的突触连接网络 最终形成一个有功能的神经系统 中枢神经系统细胞命运 神经轴突的生长首先决定于其自身表达的基因产物 神经轴突的生长也决定于其所处的环境因素 environmentalcues 某些因素具有吸引作用 而某些具有排斥作用 这些环境因素包括其伸展途径中的组织结构 胞外基质成分 相邻细胞的表面特性 神经营养因子的作用由靶细胞分泌的NGF BDNG NT 3 4 5等是近距离趋向因子 某种因子对一种神经元起吸引作用 但可能对另一种神经元起排斥作用 在通路形成过程中神经元的整体数量减少 这一过程即为程序性细胞凋亡 Programmedcelldeath PCD 轴突到达靶位后突触开始形成 突触前轴突及神经元的数量逐步减少 细胞凋亡反映了对营养因子 trophicfactor 的竟争 这种有限的维持生命的物质是由靶细胞提供的 这一过程可使突触前和突触后神经元的数量相匹配 选择性细胞死亡 PCD 初始状态 竞争营养因子之后 a 最初 每一根肌纤维接受来自于若干个 运动神经元的输入 发育过程结束 只剩下了其中的一个 其余全部消失 b 突触后AChR的消失先于轴突分支的回缩 用 金环蛇毒素仅仅将受体的一个亚基阻断 也能激发突触减少 运动神经元 未成熟肌细胞的多神经支配 成熟 一个 运动神经元轴突支配一根肌纤维 神经肌肉接头处小面积的ACh受体被阻断 ACh受体被阻断后 轴突分支的回缩 ACh受体被阻断后 ACh受体的丧失 突触减少 出生后大脑变化及可朔性 成人脑容积是新生儿的4倍出生前 神经元产生及迁移基本完成出生后最显著的是神经元树突大小和复杂性的变化 刚出生时 每神经元大约2500个突触 两三岁的时候 每神经元15000个不经常被刺激的神经元将失去其突触 突触修剪 在儿童期和青少年期将有40 的突触联结被删减 一次在2岁左右 一次在8 14岁只有经历了修剪重构过程 脑内才能形成更为精确的突触连接丰富环境刺激成熟突触的密度明显增加剪去2月龄小鼠嘴部一侧胡须 发现其脑内同侧树突棘的密度也出现明显下降 突触修剪 睡眠 突触修剪 记忆 睡眠中的老鼠脑中的突触比觉醒的老鼠要小18 记忆测试 小鼠在电房接受电击 然后正常睡眠 第二天放回电房 小老鼠都吓得不敢动弹 然后将它们放到新的房间 它们会周围探索 另一组小鼠在电房间接受电击 然后在睡眠前用药阻止突触修剪 第二天放回电房 小鼠也是吓得不敢动弹 但将它们放到新的房间 它们依然不敢动弹 被注入化学物质的老鼠无法记住它们具体是在哪一件房间受到电击 由于在夜间没有进行突触修剪 它们的记忆最终变得很混乱 超常智力组 大脑皮层开始相对较薄 迅速增厚 在11岁时达到的顶峰 接着在青少年早期变薄较快 一般智力组 的变化有两种模式 在儿童时期大脑皮层稳定而缓慢地增厚 或者快速增加在七八岁时达到顶峰 接着是稳定下降的过程 高智力组 大脑皮层的发育模式介于两者之间 与一般智力组的孩子更接近些 皮层发育模式决定IQ 而不是百度 皮层厚度变化与IQ 2岁时已经接近成年人水平 但一生都在变化髓鞘增加提高神经传导的速度和效率 增强相应的联接杂耍训练增加视皮层白质有氧运动增加髓鞘厚度 髓鞘发育 学习一项新技能对髓鞘的需求敲除MRF基因 红色 阻断小鼠形成新的髓鞘 小鼠不能掌握在复杂运动齿轮上运动的新技能证实新髓鞘形成对运动技能的学习很重要 髓鞘发育 策略记忆高级推理训练明显增加脑外伤患者功能连接 脑功能连接 音乐训练对脑功能的影响AI 运动皮层 AI 听觉皮层 SI感觉皮层 VI 视皮层 儿童认知功能训练增加颞前叶 上顶叶与额中叶的连接 脑功能连接 早期大脑损伤和发育可朔性 成人右脑损伤 只能画出原图局部细节 而忽略整体部分 左脑损伤 只能画出原图整体部分 而忽略局部细节 成人右脑负责细节 左脑负责整体 儿童右脑损伤 只能画出原图局部细节 而忽略整体部分 左脑损伤 原图整体 局部细节忽略 儿童右脑负责细节 左脑负责整体和细节 成人语言中枢损伤会长期语言缺陷出生前损伤 语言发育延迟 5岁时掌握绝大多数语言能力但语言熟练度比正常差 延续到成年 早期大脑损伤和发育可朔性 出生前后左脑损伤儿童 处理局部及整体信息时 右侧半球 未损伤 更多激活生前后右脑损伤儿童 处理局部及整体信息时 左侧半球 未损伤 更多激活可以利用未损伤大脑神经回路行使功能 代偿能力强 影响神经发育因素 基因唐氏综合症 一个额外的21号染色体脆性X染色体综合征 FMR1基因5 端 CGG n的异常扩增Rett综合征 X染色体上的MECP2 甲基化结合蛋白 基因突变威廉综合症 7号染色体长臂7q11 23区段部分缺损 造成21个基因失活染色体22q11 2微缺失综合征 染色体22q11微缺失快乐木偶综合症 15号染色体q11 q13缺失感染代谢性疾病营养脑外伤环境毒物 忽视对神经发育的影响 儿童忽视可能是世界上最为常见的儿童虐待形式 危害 危害持续时间 忽视多久产生伤害 罗巴尼亚孤儿系列研究 出生后 43个月在孤儿院 被英国家庭领养 将他们分为两组 6个月前被领养组 6个月后被领养组 对照组是英国孤儿 出生后就被领养 分别在6 11 15 22 25岁进行评估 6个月后被领养组 在6岁时 自闭 去抑制社交 注意力低下和过度敏感 智能受损 到了25岁时 除了智能受损恢复 出现了更多的问题 自闭 去抑制社交 注意力低下和过度敏感 父母评估的情感问题 自我评估的情感问题 父母评定品行问题 教育程度低 失业高 然而 只在孤儿院6个月就被收养的儿童 这些问题都没有 儿童忽视对神经发育影响明显 但大脑发育有一个关键时期 错过了就会有后遗症 罗马尼亚孤儿左钩束明显变小 C 与认知 社会情感等相关PET眶额叶回 前额叶皮质 颞区 杏仁核和海马头 和脑干葡萄糖代谢明显降低皮层及皮层的髓鞘体积更少 婴儿对父母大脑的影响 母 产后2 4周 杏仁核 基底节 小脑 额叶皮质 警觉 对伤害的恐惧 对计划作出适当反应母 产后3 4月 下丘脑 前扣带回 激素调节 情感唤醒父 产后2 4周 前扣带回 视皮层 颞叶 海马旁 情感唤醒 照看 父 产后3 4月 前扣带回 内侧额叶 顶叶 情感唤醒 感觉整合神经基础 上丘是感觉整合的中心之一上丘整合神经元比例 感觉整合神经基础 整合神经元工作模式 增强 抑制四种养育环境对感觉整合神经元神经冲动的影响感觉整合神经在脑内的标记 5月龄婴儿 看到讲话及听到声音同步时 脑电脑波幅更大 15岁左右 视听觉整合成熟 感觉统合 音乐家对听触觉反应更快 尤其是多感觉协调的多感觉输入 增加音乐家的短期记忆感觉协调一致 效果更好 感觉整合对IQ的影响 多感觉刺激增强注意力 知觉处理和记忆 语言能力 学习新技巧能力 社交能力 读写困难 注意力障碍 自闭 多感觉整合能力差在吵杂及安静环境下 感觉整合能力表现好 黑条形 的孩子IQ更高大约45 感觉整合能力差的孩子 语言和非语言智力的测试得分较低 整合感觉治疗姿势不稳及自闭 对28名4 6岁的姿势不稳儿童 单脚站少于20秒 分为两组 每周5次 共2周 评估睁眼闭眼情况下 左右单脚站的持续时间 治疗组睁眼闭眼情况下 左右单脚站的持续时间明显好于对照组 综合分析23项研究整合感觉治疗自闭的研究 共有503自闭患者 明显改善自闭症症状 行为以及提高认知和词汇测试的成绩 改善自闭症个体化目标 改善睡眠 减少自闭症不良习惯 减少照顾者负担 感觉整合治疗多发性硬化 80名多