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神经第一章 神经元与胶质细胞神经元neuron：处理信息，感受环境变化，与其他神经元交流，调控肢体运动胶质细胞Glia：隔离 支持 滋润神经元细胞核Nucleus d=5-10um 核孔d=0.1um尼氏体Nissy body=粗面内质网+核糖体 表明神经元具有活跃的蛋白合成功能滑面内质网smooth ER：调控细胞内的Ca浓度高尔基体Golgi：将内质网合成蛋白质 加工修饰分类包装，然后送到相应位置。树突Dendrites轴浆运输：anterograde transport驱动蛋白Kinesin正向运输物质到轴突末梢快速200-400mm/day膜成分或者突触机能有关部分 慢速1-10mm/day 轴突构成相关retrograde transport动力蛋白Dynein逆向运输快速传递轴突相关信息。都需要微管作为轨道神经胶质细胞：星形胶质细胞Astrocyte其在胶质细胞中体积最大，5um左右，呈星形，有突起呈树枝状，无树突和轴突之分。胞质内含有大量原纤维：原浆性星形胶质细胞（少）分布在灰质，纤维性星形胶质细胞（多）分布在白质特殊的星形胶质细胞：Muller细胞和胚胎发育初期引导神经细胞迁移的放射状胶质细胞（radial glial cells）。星形胶质细胞作用： 填充、支持、隔离作用； 形成终足附着在血管(80%面积)上，参与血脑屏障的形成，具有营养和保护作用； 稳定细胞外液浓度，特别是K浓度； 摄取和灭活神经递质，参与递质的代谢；Glu , GABA神经胶质细胞在神经突触传递过程中的作用：星形胶质细胞也表达一些受体。当突触前神经元释放一些神经递质的时候，也会激活这些受体，导致胶质细胞胞内钙升高，使其也释放一些活性物质如ATP，D-丝氨酸等，这些物质反过来也会抑制或者增强神经元活性。同时星形胶质细胞也会释放一些其它的物质调控突触的形成，突触前或者突触后对神经递质的反应。成髓鞘胶质细胞Myelinating glia：郎飞氏结node of Ranvier:髓鞘被周期性打断，留下一小段长度以暴露轴突膜少突胶质细胞Oligodendrocyte作用：形成中枢神经系统的髓鞘；识别、粘附、缠绕三个阶段；分泌神经营养因子，促进神经元功能发挥和存活；表达抑制性蛋白，阻止神经纤维过度增长；MAG (myelin-associatedglycoprotein), Nogo-A, OMGP( oligodendrocyte myelin glycoprotein)等，可抑制神经元轴突生长。相关疾病：多发性硬化症MS (multiple slerosis)：慢性炎症脱髓鞘病，与自身免疫和病毒相关；创伤性脊髓损伤SCI：突发性损伤，可造成大量少突胶质细胞死亡；少突胶质细胞瘤：仅占脑内肿瘤极少数；Schwann Cell （施万、雪旺氏细胞）主要形成周围神经系统的髓鞘，每一个Node of Ranvier(朗飞氏节)之间都是由一个Schwann cell形成，每一个Node的形态与中枢不同，节间段（internode）长度随纤维粗细而不同，髓鞘形成过程中，胞浆被挤压出来。小胶质细胞microglia 小胶质细胞体积最小，染色质分布均匀，着色较深。 广泛分散于脑和脊髓，灰质为居多。 当神经元发生病变时，小胶质细胞具有吞噬作用，可清除这些病变细胞。 在正常情况下处于静息状态，可在炎症刺激下激活。 大约占胶质细胞的20%左右。神经胶质细胞的电生理特点：l 静息膜电位较高，变化缓慢，完全取决于K的平衡电位，对钠、氯离子几乎不通透；l 神经元活动可使胶质细胞发生去极化，电流随电压而变化，没有主动电流产生，去极化过程离子通透没有变化l 不产生动作电位l 无树突和轴突，无突触电位l 神经胶质细胞之间有Gap Junction第二章 静息膜电位离子移动所需要的外力：扩散（浓度梯度+离子通道） 电学（电势差+离子通道）静息膜电位Vm膜两侧的电位差VmVinVout离子平衡电位（ionic equilibrium potential）：当离子移动所产生的电位差和离子移动所造成的浓度梯度差平衡时，不再有离子的净移动，这时膜两侧的电位差称为离子的平衡电位。Eion= RT/zF lniono/ionI 计算平衡电位的能斯特方程 61.54mv/z lniono/ionIR 气体常数，T 绝对温度，z离子价数，F法拉第常数，ion 内外膜离子浓度与癫痫Seizures有关的Cl离子转运谷氨酸刺激神经细胞对Na的吸收。使得NKCC1活化，刺激Na k 2Cl转进胞内。胞内Cl离子浓度升高。Cl离子激活GABAa受体，从而激活GABAergic中间神经元，引起殿下。可以抑制NKCC1的活性，使Cl离子浓度降低，抑制相关疾病。调控胞外钾离子浓度重要性：l胶质细胞静息膜电位接近于平衡电位，因为对钾离子的通透。l膜电位对胞外钾离子浓度变化敏感。l增加胞外钾离子浓度可以使膜电位去极化。胞外钾离子浓度保护机制：1）血脑屏障限制钾离子进入脑部胞外液；2）星形胶质细胞具有空间缓冲胞外钾离子的作用；其他可兴奋细胞没有这种保护机制，例如钾离子升高导致心脏骤停钾通道四个亚基，选择性主要在通道氨基酸排列动作电位：膜电位去极化到阈值，钠电流瞬时增大，钠离子进入膜内，神经元去极化；在下降相中钾电流逐渐增加，钾离子快速外流，膜电位复极化。电压钳:将膜电位钳制在某一预设数值的装置。电压门控Na通道：一条长链多肽构成，分为四个结构域，每个结构域有六个跨膜螺旋片段S1-S6，感受电压是S4，对Na离子起选择性的是S5，S6。膜片钳技术研究通道性质，发现Na通道：开放延时很短暂；开放时间约1 ms后失活(inactivation)；失活后继续去极化不能使钠通道再开放；去失活(deinactivation)需要恢复膜电位。Generalized epilepsy with febrile seizure(全面性癫痫伴热性惊厥，GEFS):在Na通道外表面胞外段，氨基酸变异。使得Na通道失活变慢，延长动作电位与Na通道作用的化学物质：活化阻断剂：河豚毒素TXX和saxitoxin可以阻断Na通道。失活化阻断剂：海葵毒素 蝎毒素。使钠通道不能很好失活，延长动作电位激动剂（异常开放）：箭毒电压门控K通道：1）在去极化时，钾通道开放比钠通道稍晚。2）钾通道是由四个独立的多肽亚基组成，4个亚基聚合成一个通道；3）对于钾通道的认识主要来源于Shaker钾通道，多种电压门控钾离子通道动作电位形成：1.阈值(threshold): 足够多的钠通道的开放使钠离子通透性大于钾离子2.上升相（rising phase)：钠通道完全开放，钠离子迅速进入胞内3.超射（Overshoot）：趋向于钠平衡电位4.下降相(falling phase)：钠通道失活，钾通道开放增加5.低射（后超级化，undershoot)：接近于钾平衡电位6.绝对不应期(absolute refractory period)：钠通道失活，不能被激活7.相对不应期(relative refractory period)：超极化状态，接近于Ek，需要大的去极化动作电位的发放形式不同与神经元的离子通道种类和数量有关。动作电位传到速度10m/s，约维持2ms。参与动作电位的膜约为2cm，可覆盖到轴突的距离影响传导速度的因素：轴突直径v(m/s)=6d(um)，轴突上的钠通道数目有无髓鞘，髓鞘厚度myelin。朗飞氏结 跳跃传导温度的高低局麻药：利多卡因，跟蛋白子四区S4螺旋结合，阻断动作电位。多发性硬化去髓鞘疾病（传导时间过长）第五章 突触传递Synaptic Transmission突触类型电突触化学突触突触间隙3.5nm20-40nm突触前后胞质浆连续性连续不连续精细结构缝隙连接突触前囊泡 活性带 突触后受体信息传递物离子电流化学神经递质突触延时几乎没有延时明显 1-5ms左右传递方向双向单向传递条件前膜去极化即可突触前膜需要动作电位电突触：连接蛋白connexin。六个连接蛋白形成连接子两个连接子形成缝隙隧道。通过旋转做出反应突触前膜：轴突末端膨大。活性带：与物质转运相关蛋白例如SNARE。清亮小泡兴奋性递质，扁平小泡一致性递质。膜上含有Ca通道突触间隙Synaptic cleft突触后膜：特定受体中枢神经中的突触分类不对称Grey Type 1：圆形突触小泡；大的突触间隙；活性带大一般为轴-树突触，以谷氨酸类的兴奋性突触居多对称的Grey Type 2：扁平椭圆突触小泡，小突触间隙，活性带小，一般为轴-胞突触，一般是GABA类的抑制性突触。神经肌肉接头：突触快而准确突触形态较大突触前膜有着大量的活性带突触后膜有折叠并布满神经递质受体神经递质释放：动作电位传到末端，Ca通道打开，Ca进入胞浆浓度升高，促使突触小泡与膜结合，胞吐释放突触。SNARE复合体介导突触小泡和膜的融合。肉毒毒素和破伤风可以特异性水解SNARE复合物。多肽类神经递质的合成前体肽链在粗面内质网合成；运到高尔基体被剪切激活成递质；高尔基体分泌膜泡包裹递质；将相应的膜泡运到轴突末端存储AA类神经递质合成就在胞质中合成，然后通过转运蛋白运到轴突，运到相应的存储位置上去神经递质受体和效应器：受体分类：配体门控离子通道 G蛋白偶联受体 自身受体配体门控离子通道开放，一般没有阳离子选择性，对多种阳离子通透，可以产生EPSP IPSPEPSP(Glu Ach) IPSP(GABA Gly)反转电位：当电流为零时，电位值称为反转电位。例如当膜电位是0mv，Ach电流内向，但是大于0mv时，电流外向G蛋白偶联受体：缓慢 持久 多样性，可以是兴奋性可以是抑制性自身受体：主要是G蛋白偶联受体，调控递质的释放。安全阀作用第六章 神经递质系统神经调质和神经递质的区别：神经调质没有内在的改变膜电位的能力，实际上它是调节神经递质效率和功能的物质。神经调质单独不能诱导突触后反应神经调质可以改变神经递质与受体的结合程度，或者调节神经递质诱导的信号。神经调质也可以影响神经递质的合成、释放、降解和储存。研究神经递质合成的定位免疫细胞化学原位杂交：确定某一细胞是否合成特定的蛋白或者多肽。制作特定的互补链作为探针戴尔原则 Dales principles:一个神经元只含一种神经递质很多神经元违背这个原则。只是，氨基酸和单胺类神经递质不会同时从一个神经元中释放胆碱能神经元：乙酰胆碱作为一种递质存在于神经肌肉接头处。ChAT胆碱乙酰基转移酶，只存在于胆碱能神经元中（标志酶），运到轴突，合成乙酰胆碱。胆碱(choline)来自于胞外液，通过chonline transporter 进入胞内，使胞外胆碱浓度维持在较低的水平。胆碱转运到胞质是合成乙酰胆碱的限速步骤。Acetylcholinesterase（AchE）胆碱酯酶可以在胆碱能或非胆碱能神经元中合成，其具有非常高的催化效率。降解胞质中的乙酰胆碱。是许多毒气和杀虫剂攻击靶点。与胆碱能损伤相关疾病：重症肌无力（AchR被阻断），亨廷顿 阿尔兹海默儿茶酚胺能神经元酪氨酸为前体：多巴胺DA 去甲肾上腺素NE 肾上腺素E 所有儿茶酚胺能神经元均含有酪氨酸羧化酶（Tyrosine hydroxylase, TH) ，TH活性是儿茶酚胺类合成的限速步骤，很多信号调节TH的活性。DBH存在于突触囊泡中，所以DA需要进入囊泡才能合成NE。PNMT在轴浆中，需要所以NE需要释放到轴浆中，才能合成E，再进入到囊泡中，所以大脑中E的含量较少降解：没有快速降解酶，大多数通过Na依赖的转运体重摄取。安非他命和可卡因可以阻断重摄取重摄取要么被重新装入囊泡利用，要么被单胺氧化酶MAO降解掉。5-羟色胺能神经元色氨酸为前体 限速酶色氨酸羧化酶。降解：重摄取 抗抑郁药阻断重摄取氨基酸能神经元：谷氨酸能神经元 降解：选择性转运到突触前膜或胶质细胞GABA能神经元：谷氨酸是合成前体，在谷氨酸脱羧酶(GAD）作用下合成（标志酶）递质门控通道的结构一般递质门控受体是五聚体，受体的亚基种类不同。成熟的乙酰胆碱受体由、组成，功能通道是2。Ach必需与两个alpha亚基结合才能打开通道。每个亚基一般都含有四个alpha螺旋（四次跨膜）。M2形成通道G蛋白偶联受体和效应器G蛋白偶联受体基本结构：7个跨膜alpha螺旋组成的单链多肽，两个胞外环为神经递质的结合位点；两个胞内环结合以及激活G蛋白G蛋白激活基本模式：1、G蛋白有三个亚基，静息状态下GDP与G结合。2、递质与受体结合，GTP取代GDP，G蛋白活化。3、活化G蛋白分解为G和G，二者可以进一步激活效应器蛋白。4、G(GTP) 具有酶活性，GTP水解成GDP，G失活。5、G与G重新聚合成复合体分为两种方式作用G蛋白门控离子通路G蛋白活化酶第二信使通路神经系统的辐射和聚合辐射：一种激活多种聚合：多种作用一种第七章 神经系统结构脑膜：硬脑膜Dura mater 蛛网膜Arachnoid membrane 软脑膜Pia mater三个初级脑泡 前脑 中脑 后脑前脑的分化：视泡+端脑泡+间脑视泡optic vesicle=视柄optic stalks+视杯optic cups端脑的发育：a. 端脑泡朝后生长，位于间脑上面和外侧；b. 腹侧面的脑泡形成嗅球(olfactory bulb)等组织；c. 端脑细胞分化；d. 白质系统开始发育；端脑构成两种不同灰质：大脑皮层（cerebral cortex）+基地端脑（basal telencephalon）同时形成侧脑室（lateral ventricle）间脑分化为丘脑（thalamus）+下丘脑（hypothalamus）同时形成第三脑室（third ventricle）端脑神经元轴突衍生构成三个白质系统：皮层白质cortical white matter包含所有进出大脑皮层大的神经元轴突胼胝体corpus callosum 与皮层白质相连构成两个大脑皮层神经元的轴突桥内囊internal capsule 与皮层白质相连，将皮层与脑干尤其是丘脑相互连接从耳鼻眼皮肤传来的感觉信息都需要在丘脑中交换神经元，传到皮层中脑的分化顶盖(tectum)+ 被盖(tegmentum)+ 大脑导水管(cereralaqueduct)中脑是脊髓和前脑信息交换的通路，本身也有一些参与感觉、运动的神经元；顶盖分为上丘（控制眼睛运动）和下丘（接受来源于耳的感觉信号）；被盖包含黑质和红核，与随意运动有关。后脑的分化：后脑分化为：小脑Cerebellum、脑桥(pons)和延髓(medulla)。Cerebellum和pons由后脑前部发育，medulla 由尾侧发育，导管发育成第四脑室。后脑功能与中脑类似，为前脑和脊髓间信息传递通道，并参与感觉、随意运动和自主神经系统的调节功能。小脑：运动控制中心。脑桥：中脑下行的轴突与脑桥神经元形成突触联系，并投射到对侧小脑，因此脑桥是连接大脑皮层和小脑的中继站。延髓锥体：大部分起源于大脑皮层的神经轴突穿过中脑和脑桥进入延髓锥体，相互交叉到对侧。脊髓的分化灰质：背角dorsal horn(感觉神经元) 腹角ventral horn（运动神经元）中间带（中间神经元）白质：背柱；侧柱；腹柱人脑与鼠脑比较：存在沟和回嗅球尺寸较小分叶第二部分 感觉与运动系统第一章 外周视觉系统眼睛中图像的形