第9章 神经系统的功能 (四).ppt

人体解剖生理学,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图人的大脑皮质除能产生感觉功能和对躯体运动、内脏活动的调节外，还有更为复杂的高级功能，如语言、思维、学习、记忆、睡眠、复杂的条件反射等功能活动。记录大脑皮质的神经元活动时脑电活动的变化（脑电图）可用于对大脑的研究和脑部疾患的检查。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动大脑皮质神经元的活动所产生的电位变化，通过大脑这个容积导体，可以反映到大脑表面。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动临床上借助仪器记录的大脑皮质电活动有两种表现形式：一种是机体在安静状态下，从头皮上记录到的大脑皮质未受任何刺激时产生的一种持续和节律性电位变化，这种电位变化称为自发脑电活动，即脑电图；,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动另一种是人工刺激外周感受器或传入神经时，在大脑皮质一定部位引导出来的电位变化，这种电位变化称为皮质诱发电位。打开颅骨后直接从皮质表面记录到的电位变化，称为皮质脑电图。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动（一）脑电图的正常波形根据自发脑电活动的频率，可将脑电波分为波、波、波和波形。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动（一）脑电图的正常波形脑电波由高振幅的慢波转化为低振幅的快波时表示皮质兴奋，而由低振幅的快波转化为高振幅的慢波时表示皮质抑制。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动（一）脑电图的正常波形快波是一种去同步化现象，是大脑皮质处在紧张活动状态时的主要脑电活动；慢波是一种同步化现象，其中波是安静状态时的主要脑电活动，波和波则是睡眠或困倦状态下的主要脑电活动。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图一、脑电活动（二）脑电波形成的机制脑电波主要是由皮质大量神经元的突触后电位总和所形成的，即是由胞体和树突的电位变化形成的。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征人类在进化中，大脑皮质得以高度的发展。人类的大脑皮质活动与动物的主要区别在于，人类具有两个信号系统的活动和语言功能。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征（一）第一信号系统和第二信号系统巴甫洛夫认为，条件反射是一种信号活动，是由信号刺激引起的。信号刺激的种类和数目众多，可分为第一信号和第二信号两类。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征（一）第一信号系统和第二信号系统以客观存在的具体事物的理化性质（如灯光、铃声、食物的形状、气味等）发挥刺激作用的称为第一信号，,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征（一）第一信号系统和第二信号系统能对第一信号发生反应的大脑皮质功能系统称为第一信号系统。为人类和动物所共有。如铃声引起犬唾液分泌的条件反射，在人类同样可以建立。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征（一）第一信号系统和第二信号系统以语言和文字这类抽象信号来发挥刺激作用的称为第二信号，对第二信号发生反应的大脑皮质功能系统称为第二信号系统，这是人类所特有的。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征（一）第一信号系统和第二信号系统人类由于有了第二信号系统的活动，就能借助于语言文字沟通思想，表达情感，进行学习，发现和掌握事物的规律，不断认识和改造世界。,第九章神经系统的功能,第五节脑的高级功能和脑电图二、大脑皮质活动的特征（二）大脑皮质的语言功能语言功能是人类在进化发展过程中逐渐形成的，是人类所特有的。所谓语言功能是指能理解他人说的话和写、印出来的文字，并能用口语或文字表达自己的思维活动。,第九章神经系统的功能,（二）大脑皮质的语言功能凡不是由听觉、视觉或骨骼肌瘫痪而引起的语言功能障碍，均称为失语症。大脑皮质中与读、说、听、写有关的区域称为语言中枢。语言中枢有4个。,第九章神经系统的功能,（二）大脑皮质的语言功能1运动性语言中枢（说话中枢）位于额下回后部。此区受损，喉肌等虽不瘫痪但丧失说话能力，不能说出有意义的语言，称为运动性失语症。,第九章神经系统的功能,（二）大脑皮质的语言功能2书写中枢位于额中回后部。此区受损，手的运动功能正常，但确丧失了书写文字符号的能力，称为失写症。,第九章神经系统的功能,（二）大脑皮质的语言功能3视觉性语言中枢（阅读中枢）位于角回。此区受损，病人视觉无障碍，但不能阅读，也不能理解文意，称为失读症（字盲）。,第九章神经系统的功能,（二）大脑皮质的语言功能4听觉性语言中枢（听话中枢）位于颞上回后部。此区受损，病人听觉正常，能听到别人的讲话，但不能理解其意义，称为感觉性失语症（字聋）。,第九章神经系统的功能,（三）大脑皮质语言中枢的优势半球语言活动的中枢主要集中在一侧大脑半球，此称为语言中枢的优势半球。,右利者：优势半球在左侧,双侧大脑皮层都有可能成为语言活动中枢。12岁以前，左侧优势半球还未完全建立牢固，若此时左侧大脑皮层受损，还有可能在右侧建立语言活动中枢。,左利者：优势半球在右侧,(语言功能：文字的识别、书写、精确计算、理性思考等)。,(非语词性认识：音乐欣赏、空间辨别、深度知、触觉等)。,大脑皮层功能的一侧优势,第九章神经系统的功能,三、条件反射神经系统的基本活动形式是反射。反射活动可分为非条件反射和条件反射两大类,非条件反射和条件反射,物种共有,多为维持生命的本能活动,各级中枢均可完成,刺激性质为非条件刺激,反射弧较简单、固定、数量有限,先天就有,无需后天训练,非条件反射条件反射,在非条件反射基础上经后天训练获得,反射弧较复杂、易变、数量无限,刺激性质为条件刺激,需要高级中枢参与,能更高度地精确适应内外环境的变化,个体特有,经典条件反射的形成,唾液分泌,食物中枢兴奋,听觉中枢兴奋,当仅给唾液分泌。此时，无关刺激则变成条件刺激。,非条件刺激(食物),无关刺激(铃声),先后二者反复结合,暂时联系,无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合的过程称条件反射的强化。,条件反射建立后，若反复只给条件刺激而不给非条件刺激进行强化，条件反射会逐渐减弱最终到消失，称为条件反射的消退。,人类的条件反射的建立-两种信号系统学说：具体信号(第一信号系统)条件反射抽象信号(第二信号系统)条件反射而且相信第二信号系统第一信号系统主观(理论脱离实际)。,条件反射建立初期，凡近似条件刺激的刺激也具有一定条件刺激的作用，这种现象称为条件反射的泛化。,当条件反射的泛化建立后，若仅在条件刺激时给予食物进行强化，而在近似条件刺激的刺激时不给予食物进行强化，则近似条件刺激的刺激将不具有一定条件刺激的作用，这种现象称为条件反射的分化。,条件反射的消退和条件反射的分化都是条件反射性抑制。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠觉醒与睡眠是机体正常生理活动所必需的两个生理过程。机体只有在觉醒状态下，才能从事各种活动；同时只有通过良好的睡眠才能使机体的精力和体力得以恢复。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠睡眠有障碍时，可导致中枢神经系统，尤其是大脑皮质功能失常，进而引起其他疾病的发生。可见睡眠对机体是非常重要的。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠正常人每日需要的睡眠时间，因年龄、工作性质及个体差异而不同。新生儿一般需要18-20小时；儿童需要10-12小时；成年人需要7-9小时；老年人需要5-7小时。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（一）觉醒状态的维持觉醒状态的维持与脑干网状结构上行激动系统密切相关。觉醒状态有脑电觉醒状态和行为觉醒状态之分。脑电觉醒状态指脑电波由睡眠时的同步化慢波变为觉醒时的去同步化快波，而行为上不一定呈觉醒状态；行为觉醒状态指动物出现觉醒时的各种行为表现。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相根据脑电波的不同，把睡眠分为慢波睡眠和快波睡眠两个时相。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相1慢波睡眠脑电波呈同步化慢波，故又称同步化睡眠，夜间睡眠多数处于这种睡眠状态。慢波睡眠期间，生长素的分泌增多，有利于促进机体生长和体力的恢复。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠快波睡眠表现为睡眠加深，此期脑电波表现为去同步化快波，也称为异相睡眠。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠快波睡眠期间，人体的各种感觉功能进一步减退，以致唤醒阈升高，骨骼肌反射活动进一步减弱，骨骼肌几乎完全松弛，还可能出现阵发性的部分肢体抽动、心率加快、呼吸加快而不规则，特别是出现眼球快速运动，所以又称为快速眼球运动睡眠。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠做梦也是快波睡眠的特征之一，快波睡眠期间，脑血流量增多，脑内蛋白质合成加快，因此认为快波睡眠与幼儿神经系统的成熟有密切关系，并有利于建立新的突触联系，而促进学习记忆和精力恢复。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠快波睡眠期间也会盘现一些阵发性的表现，这可能与某些疾病易于在夜间发作有关，如心绞痛、哮喘、阻塞性肺气肿的缺氧性发作等。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠睡眠时机体的意识暂时丧失，一切感觉功能减退，骨骼肌反射和肌紧张减弱，并伴有一系列内脏运动神经功能改变，如心率减慢、血压降低、呼吸变慢、发汗功能增强等。但是这一切变化，能随着觉醒而迅速恢复，即睡眠具有可唤醒性，这是睡眠不同于麻醉或昏迷之处。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠在整个睡眠过程中两个时相互相交替。成人进入睡眠后，先是慢波睡眠，持续80-120分钟后转入快波睡眠，维持20-30分钟后又转入慢波睡眠，整个睡眠过程中一般交替4-5次。,第九章神经系统的功能,四、觉醒与睡眠（二）睡眠的时相2快波睡眠一般睡眠后期，快波睡眠时间较长。两种睡眠时相均可直接转为觉醒状态，但在觉醒状态下，一般只能进入慢波睡眠。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆人和动物获取外界信息，形成新的行为和习惯，以适应环境改变的神经活动过程，称为学习。将学到的信息进行储存和“读出”的神经活动过程，称为记忆。学习是记忆的基础，记忆又使学习得到巩固和发展，这两个过程有着密切的联系。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（一)学习的形式1非联合型学习对单一刺激做出行为反应的过程，称为非联合型学习。它是一种简单的学习形式，如习惯化和敏感化。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（一)学习的形式1非联合型学习习惯化便个体学会忽略无意义的重复性刺激，如人们对有规律出现的强噪声会逐渐减弱反应，即出现习惯化。敏感化是指机体在受到较强的伤害性刺激之后，机体会对原先弱刺激引起的反应明显加强。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（一)学习的形式2联合型学习在对时间上非常接近并且重复出现的两个事件建立联系的过程，称为联合型学习。条件反射的建立和消退，是联合型学习的典型例证。实际上学习的过程就是条件反射建立的过程。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程1记忆的形式依据信息在脑内储存和回忆的方式，记忆可分为陈述性记忆和非陈述性记忆两类。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程1记忆的形式(1)陈述性记忆：陈述性记忆编程的信息主要包括亲历事件和客观事实等，它们可用语言文字清楚地表达出来，与意识无关。陈述性记忆主要依赖于记忆的信息在海马及其他脑区内的滞留时间。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程1记忆的形式(2)非陈述性记忆：非陈述性记忆是一个需要反复尝试、缓慢积累的记忆过程，主要通过熟练的行为活动来表达，而不是文字，它与意识无关，也不涉及记忆信息在海马的滞留时间，如某种技巧性的动作、习惯性的行为和条件反射等。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程1记忆的形式(2)非陈述性记忆：陈述性记忆可转化为非陈述性记忆，如篮球运动训练中的“三步上篮”动作，最初是对某些情境的陈述性记忆，完全熟练后的技巧性动作是非陈述性记忆。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程2记忆的分类大脑获取的信息约有1%能保留较长时间，根据记忆保留时间的长短，可将记忆分为两类。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程2记忆的分类(1)短时程记忆：记忆保留的时间为数秒至几分钟，仅满足于完成某项极为简单的工作，如打电话时的拨号，拨完后记忆随即消失。短时程记忆可转变成长时程记忆。,第九章神经系统的功能,五、学习与记忆（二）记忆的形式和过程2记忆的分类(2)长时程记忆：记忆保留数天至数年，甚至一生，如和自己或最接近的人密切相关的信息，可终身保持记忆。,第九章神经系统的功能,3记忆的过程人类的记忆过程可分为感觉性记忆、第一记忆、第二记忆和第三记忆4个阶段。大脑获取信息的瞬间，首先是感觉性记忆阶段，此时，机体特获得的信息储存在脑的感觉区，这一阶段不超过1分钟，如果没有被加工处理，就会很快消失。,第九章神