华北理工精神病学基础教案04精神障碍的神经生物学基础

教案首页课程名称中文精神病学基础英文Basisofpsychiatry授课对象2010级精神卫生专业本科层次课时2学时授课周节第4教学周周三第3-4小节上课教室东二5教室授课章节第四章精神障碍的神经生物学基础第一节遗传学基础一医学遗传学基本概念二精神障碍的遗传学研究三遗传咨询教学目标与要求教学目标：了解医学遗传学一些基本概念熟悉精神障碍的几种遗传学研究方法熟悉遗传咨询的相关知识教学要求：熟悉精神障碍的几种遗传学研究方法教学重点与难点教学重点：精神障碍的遗传学研究教学难点：精神障碍的遗传学研究教学方法与手段教学方法：讲授法、讨论法、举例法、图解法教学手段：电化教学（投影、幻灯、照片、视频资料）精神障碍的遗传学研究主要通过幻灯片形式以及讲授方法为学生讲授；医学遗传学基本概念主要通过幻灯片、照片图解以及视频资料的方式为学生讲授。教材与教具教材：精神病学基础，主编江开达，人民卫生出版社，2009年7月第一版教具：多媒体课件专业词汇遗传多态性（geneticpolymorphism）；遗传学研究的家系调查（familyinterviewforgeneticstudies，FIGS）；教学内容与时间分配引言部分：介绍精神障碍神经生物学基础所包括的内容，课时安排情况。5分钟基本部分：73分钟第一节遗传学基础（73分钟）一、医学遗传学基本概念〈46分钟〉二、精神障碍的遗传学研究〈12分钟〉三、遗传咨询〈15分钟〉结束部分：总结这节课所讲内容，提示下节课继续讲授第四章内容，要求学生做好课下预习与复习。2分钟教案正文授课内容目的教法时间注解第一节遗传学基础一、医学遗传学基本概念（一）遗传的物质基础1.染色体的结构在细胞水平上，染色体是最重要的遗传结构。它是细胞核中的一种线性结构，细胞分裂中期表现出明显的形态特征。每条染色体都是由两条染色单体连于着丝粒构成。一个染色单体由长短两个臂和中间的着丝粒点组成。臂的末端为端粒(telomere)，具有保持染色体完整性的功能。正常男性的染色体描述为46，XY，正常女性的染色体描述为46，XX2.DNA的结构DNA是指一种遗传的功能单位，按遗传规律在世代中传递，影响个体的发生、发展和性状。DNA是基因的化学本质，由核糖和碱基(腺嘌呤A、胞嘧啶C、鸟嘌呤G、胸腺嘧啶T)形成核苷和磷酸组成核苷酸，核苷酸串连起来形成为DNA单链两条DNA单链按碱基配对原则(A配T，C配G)组成双螺旋结构就成了完整的DNA分子。3.DNA的功能主要功能是将遗传信息从亲代传递到子代和遗传信息的表达。DNA每条链都作为一个模板，在DNA多聚酶的作用下，按互补法则，合成一条新的互补链。新链与模板链组成子代DNA分子，两个子代DNA分子结构与亲代的结构完全一杆，保证了遗传信息从亲代传给子代。遗传信息的的表达主要以蛋白质形式显现出来，遗传信息的流动方向是从DNA到RNA再到蛋白质的顺序。4.基因突变指基因的核苷酸顺序和数目的改变，最小的这种改变只涉及一个核苷酸。按突变发生的原因分为自发突变和诱发突变。许多单基因病就是自发突变；由电离辐射、化学诱变剂、病毒等引起的基因突变就是诱发突变。按照突变发生的细胞不同可以分为体细胞突变和生殖细胞突变。通过讲解使学生能够掌握医学遗传学基本概念案例法、讲授法46′5′5′5′5′教案正文授课内容目的教法时间注解（二）疾病的遗传方式1.单基因遗传病（1）染色体显性遗传染色体隐性遗传X连锁隐性遗传X连锁显性遗传Y连锁遗传（6）线粒体遗传2.多基因遗传病遗传方式由多个基因与环境因素共同作用。特点：（1）多基因病有家族聚集倾向。（2）多基因遗传病的发病风险与遗传度密切相关。（3）亲缘关系的远近与发病率有关系。（4）家庭中若有一个以上的成员患病再发风险率增高。（5）病情越严重，亲属的再发风险率越高。（6）当某一疾病在一种性别中的发病率高于在另一性别时，发病率低的性别其后代再发风险升高；反之发病率高的性别患者后代再发风险则较低。（7）双亲近亲配婚，子女再发风险率高。3.染色体病遗传方式父母生殖细胞发生畸变。遗传多态性指在一个生物群体中，存在两种或多种不连续的变异型或基因型或等位基因，亦称遗传多态性或基因多态性。1.DNA水平的分子多态性的种类（1）碱基置换：DNA链上一个碱基被另一个碱基所代替。（2）缺失/插入：DNA分子中插入或丢失1个或多个碱基。（3）DNA序列重复次数的改变2.常用DNA水平的分子多态性检测方法（1）限制性片段长度多态性（2）变形梯度凝胶电泳法（3）毛细管凝胶电泳法（4）直接DNA测序法（5）DNA测序自动化分析仪测序（6）DNA芯片技术二、精神障碍的遗传学研究（一）精神障碍群体遗传学研究1.家系法：通过寻找疾病的家族聚集性来进行研究。家族聚集性指在同一家族内有2个或2个以上的个体患有同一种疾病。方法：比较患者亲属与普通人群的患病率或发病率；比较患者亲属与对照亲属的患病率或发病率；患者亲属的患病率或发病率随亲缘级数的降低而升高；有家族史患者的亲属的发病率风险高于从群体中随机抽取患者亲属的发病风险。通过讲解使学生能够熟悉疾病的遗传方式通过讲解使学生能够熟悉精神障碍遗传学研究方法案例法、讲授法案例法、讲授法18′8′12′教案正文授课内容目的教法时间注解2.双生子法对患有精神障碍的同卵双生或异卵双生兄弟姐妹进行横断面观察或长期随访。3.寄养子法即调查从小寄养的精神疾病患者的亲生父母与养父母的精神疾病的差异。（二）精神障碍的分子遗传学研究1.连锁分析从1999年开始，研究人员先后发现了精神分裂症的遗传基因区域，有13q32,8p21,1q21-22,13q14.1-32,8p,13q,22q等。主要适用于存在主基因效应的孟德尔遗传疾病。2.关联分析通过鉴定经许多代传递后仍保留完好的相邻近DNA变异之间的DNA片段，检测在一个群体中疾病和等位基因之间是否存在相关性。（三）目前存在的问题和发展方向1.异质性问题2.遗传统计学问题三、遗传咨询美国1975年对遗传咨询下定义：是一种交流过程，讨论人类疾病的发生、发病风险及在一个家族中发生遗传病等有关问题。包括帮助个人或家庭了解医学事实；评估该疾病的遗传方式和在特定亲属中的再发风险；了解处理再发风险的另外的方法；采用与他们的患病风险、家族目标、情感和宗教标准及其决策相适应的行动方针；对受累家族成员的疾病或该病的再发风险做出可能的最佳调整。（一）遗传咨询解答的问题1.发病风险的估计为提供确切的遗传咨询，必须对有风险的父母或家族的疾病做出正确诊断，由于遗传的异质性，会使诊断上存在较大困难。2.疾病的严重度以及对患者和家庭的影响疾病的影响是指对患者和家庭造成临床、经济、社会影响和思想负担，因此，对遗传严重度的估计包括对其自然病史、临床治疗、疾病的预后及心理、经济和社会福利等多方面的因素。3.如何减轻疾病的影响或患病风险以及对未来发展的预测（二）精神障碍的遗传咨询1.确定诊断2.了解家族史3.评估再发风险4.对咨询者的评估5.风险和利益的评估6.制定计划7.随访通过讲解使学生能够熟悉精神障碍遗传学研究方法案例法、讲授法15′教案附页教学参考资料教师参考：《精神病学》，沈渔邨北京：人民卫生出版社《精神病学》，李凌江北京：高等教育出版社《精神病学简明教程》，姜佐宁北京：科学出版社《变态心理学》第9版，主译：汤震宇邱鹤飞2005年7月第1版上海社会科学院出版社学生参考：专业书籍：《精神医学》，王祖承北京：人民卫生出版社专业期刊：中华精神科杂志，中国心理卫生杂志，中国健康心理学杂志有关网址：中国心理治疗师，中华精神卫生网思考题与作业思考题：1、精神障碍遗传研究可能出现的困难？2、疾病的遗传方式主要有哪些？作业：1、遗传的物质基础是什么？其主要功能是什么？2、疾病的遗传方式主要有几种？其特点是什么？3、遗传咨询的主要步骤是什么？其它说明教学效果与课后分析教案首页课程名称中文精神病学基础英文Basisofpsychiatry授课对象2010级精神卫生专业本科层次课时2学时授课周节第4教学周周五第3-4小节上课教室东二2教室授课章节第四章精神障碍的神经生物学基础第二节神经影像学基础第三节神经电生理学基础教学目标与要求教学目标：了解几种影像学检查技术熟悉精神障碍的神经电生理技术教学要求：熟悉精神障碍的几种神经电生理技术教学重点与难点教学重点：影像学及电生理技术原理的讲解教学难点：影像学检查技术原理教学方法与手段教学方法：讲授法、讨论法、举例法教学手段：电化教学（投影、幻灯、照片、视频资料）几种影像学检查技术以及电生理技术主要通过幻灯片及照片图解的方式为学生讲授。教材与教具教材：精神病学基础，主编江开达，人民卫生出版社，2009年7月第一版教具：多媒体课件专业词汇电子计算机断层扫描技术（computerizedtomography，CT）；磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）；脑电图（electroencephalogram，EEG）教学内容与时间分配引言部分：介绍神经影像学研究的内容。5分钟基本部分：73分钟第二节神经影像学基础（40分钟）一、神经影像学技术〈28分钟〉二、精神疾病的脑结构改变〈3分钟〉三、精神疾病的脑功能改变〈9分钟〉第三节神经电生理学基础（33分钟）一、脑电图〈8分钟〉二、多导睡眠图〈8分钟〉三、诱发电位〈5分钟〉四、事件相关电位〈5分钟〉五、眼球运动检测技术〈4分钟〉六、经颅磁刺激技术〈3分钟〉结束部分：总结这节课所讲内容，提示下节课讲授第五章内容，要求学生做好课下预习与复习。2分钟教案正文授课内容目的教法时间注解第二节神经影像学基础一、神经影像学技术（一）电子计算机断层扫描成像（CT）CT扫描的过程是由高度准直的X线束环绕人体某一检查部位作360度的横断面扫描的过程。检查床平移时，X线从不同方向照射病人，穿过人体的X线束因有部分光子被人体吸收而发生衰减，未被吸收的光子穿透人体再经后准直由探测器接收。（二）磁共振成像（MRI）原理：核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。医生考虑到患者对“核”的恐惧心理，故常将这门技术称为磁共振成像。单光子发射型计算机断层成像(SPECT)指应用放射性核素标记的某些药物，将它引入体内，并通过体外的探测仪器检测射线分布与量，从而反应放射性核素在体内的吸收、分布、排泄的一种功能性显像，而不是组织的解剖学密度变化图像。正电子发射型计算机断层成像(PET)目前最先进的医疗诊断设备。当人体内含有发射正电子的核素时，正电子在人体中很短的路程内（小于几mm）即可和周围的负电子发生湮灭而产生一对γ光子，这两个γ光子的运动方向相反，能量均为0.511Mev，因此，用两个位置相对的探测器分别探测这两个γ光子，并进行符合测量即可对人体的脏器成像。功能磁共振成像（fMRI）原理：利用了血氧水平作为对比剂，即血氧水平依赖性（bloodoxygenleveldependent,BOLD）对比。BOLD对比依赖于大脑皮质局部微血管网内去氧血红蛋白和氧和血红蛋白浓度之间的平衡转换。（六）弥散张量成像（DTI）是一种描述大脑结构的新方法，是核磁共振成像(MRI)的特殊形式。举例来说，如果说核磁共振成像是追踪水分子中的氢原子，那么弥散张量成像便是依据水分子移动方向制图。（七）磁共振波谱（MRS）作为一种无创伤性研究活体器官组织代谢、生化变化及化合物定量分析的方法，目前主要在脑部应用研究较多，随着磁共振及其波谱装置不断改进，软件开发及临床研究的不断深入，人们通过磁共振波谱对各种疾病的生化代谢的认识将不断提高，为临床的诊断、鉴别、分期、治疗和预后提供更多有重要价值的信息。通过讲解使学生能够掌握神经影像学技术案例教学法、视频多媒体教学法、讲授法28′教案正文授课内容目的教法时间注解（八）脑磁图（MEG）是目前最先进的磁源成像技术，它采用低温超导技术（SQUID）实时地测量大脑磁场信号的变化，将获得的电磁信号转换成等磁线图，并与MRI解剖影像信息叠加整合，形成具有功能信息的解剖学定位图像，具有极高的时间和空间分辨率。二、精神疾病的脑结构改变脑体积测量方法：感兴趣区（ROI）及基于体素的形态测量（VBM）。ROI要求手工测量绘制脑图，可能会有一定的误差，并且比较耗时，所以应用较少。VBM通过比较脑组织的局部构成来探讨脑区的体积和密度差异。VBM绘制全脑的灰质（GM）、白质（WM）及脑脊液（CSF）图像。一些精神分裂症的VBM研究发现，患者50个脑区的灰质和白质异常，左颞上回和左颞内侧区尤为明显，提示这两个脑区为sch脑结构异常的关键脑区。三、精神疾病的脑功能改变（一）精神疾病患者脑功能异常定位脑功能定位分为：基于刺激的脑功能定位，基于任务的脑功能定位，基于受试者反应和作业成绩的脑功能定位。（二）精神疾病患者脑区间功能联结的脑影像学研究研究者采用相关分析、协方差分析、路径分析和结构方程建模等方法对功能影像学数据进行分析，试图用定量的方法研究精神疾病患者脑区之间的功能相关性。其中发展最快的是利用fMRI检测不同脑区的低频同步活动，并通过分析低频同步震荡的相关程度推断脑区间的联结强度。1.精神疾病患者静息状态下的脑区间的连接研究指出脑内存在一种自发性的低频活动或低频振荡现象，一些学者认为，两个脑区低频振荡的同步化程度可以较好地反映这两个脑区之间的功能连接性。2.精神疾病患者认知任务状态下脑区之间的连接任务状态下脑区间的连接性可发生两种变化，第一种为认知任务可引起某些脑区的激活增高，而有些脑区的激活减弱，前者构成任务正激活网络，后者构成任务负激活网络或称为默认网络。通过讲解使学生能够了解精神疾病脑结构改变通过讲解使学生能够了解精神疾病脑功能改变讲授法，案例法案例法、讲授法3′9′教案正文授课内容目的教法时间注解第三节神经电生理学基础一、脑电图（一）脑电图技术原理是在颅骨表面记录得到大脑神经细胞整体电活动信号，性质与心电图记录心肌整体电活动相似，但强弱程度只有心电信号的千分之一。主要起源于靠近记录电极处的大脑皮质活动，各个波反映了神经元树突部分兴奋性突触后电位和抑制性突触后电位的交替活动。二、多导睡眠图睡眠与觉醒交替出现，称为人体的生物钟，这个生物钟周期称为昼夜节律。多导睡眠图(Polysomnogram,PSG)又称睡眠脑电图.现行正规PSG监测除脑电图外,应包括心电图、肌电图、眼动图、胸式和腹式呼吸张力图、鼻及口通气量、体位体动、血氧饱和度以及阴茎海绵体肌容积等10余个通道的生理信号.三、诱发