神经系统功能（二）CNS的感觉分析功能

第四节

CNS的感觉分析功能ProcessofSensoryInformation

inCentralNervousSystem12/28/20231感觉的产生内、外环境的变化↓内外感受器〔一般或特殊感受器〕↓感觉传导通路↓丘脑↓大脑皮层↗↘特定的感觉相应的反射12/28/20232一、躯体感觉的中枢分析㈠脊髓与脑干感觉传入通路〔图〕●躯体感觉〔一般感觉〕：深感觉和浅感觉●传导一般感觉，共三级神经元参与传送●浅感觉：痛、温觉和轻触压觉●深感觉：深部压觉、肌肉本体觉〔运动觉〕和区分觉12/28/20233BACK12/28/20234特点浅感觉：先交叉再上行；深感觉：先上行〔延髓〕再交叉。触压觉、肌肉本体感觉：Aβ类纤维。温度觉、痛觉和触压觉：Aδ类纤维。温度觉、痛觉和触压觉：C类纤维。12/28/20235皮肤内感觉感受器12/28/20236感觉信号上传途径脊髓丘脑侧束浅感觉：痛觉、温度觉脊髓丘脑前束深感觉：本体感觉、触压觉后索及内侧丘系精细触觉、肌肉本体感觉12/28/20237问题：脊髓损伤后的感觉障碍：A、脊髓半横切？B、脊髓空洞症？12/28/202382、丘脑的核团分类：A、感觉接替核：⑴后外侧腹核：躯干、四肢感觉→脊髓丘脑束浅〕、内侧丘系〔深〕→后外侧腹核→中央后回12/28/20239⑵后内侧腹核：头面部感觉→三叉丘系→后内侧腹核→中央后回⑶内侧膝状体：耳蜗→听神经→内侧膝状体→听皮层⑷外侧膝状体：视网膜→视神经→外侧膝状体→视皮层12/28/202310B、联络核⑴丘脑前核：下丘脑乳头体→丘脑前核→扣带回〔内脏感觉与调节〕⑵丘脑外侧核小脑、苍白球、丘脑后腹核→丘脑外侧腹核→皮层运动区〔调节肌肉运动〕⑶丘脑枕：内、外侧膝状体→丘脑枕→顶、枕、颞叶中间联络区〔各种感觉联系〕12/28/202311⑷丘脑内侧核：C、中线核群〔髓板内核群〕包括：板内核、中央中核、束旁核、网状核和腹前核等通过多突触接替，弥漫大脑皮层广泛区域12/28/20231212/28/20231312/28/2023143、丘脑的感觉投射系统

ThalamicSensoryProjectionSystemA、特异性投射系统〔specificprojectionsystem〕概念12/28/202315总结对听众的要求总结您要进行的工作12/28/202316特点：①点对点的投射关系；②与皮层第Ⅳ细胞形成突触；③倒置分布；④投射面积与外周感受野有关。功能①产生特定感觉；②激发皮层发出冲动，引发相应的反响。〔骨骼肌活动、内脏反响和情绪反响〕。12/28/202317B、非特异性投射系统

non-specificprojectionsystem

概念：功能：改变大脑皮层兴奋状态，维持觉醒。〔兴奋的背景〕12/28/202318实验依据A、刺激猫脑干网状结构，引起唤醒作用；B、中断中脑头端网状结构，引起昏睡；C、巴比妥类安眠药作用。12/28/202319脑干结构上行冲动系统ascendingreticularactivatingsystem12/28/202320两大投射系统的比较特异性投射系统非特异性投射系统中继核感觉接替核(主)联络核〔次〕中线核群〔髓板内核群〕传导路径固有特异的无特异的换元次数3~5次5次以上〔可达几十次〕投射特点点对点弥散广泛(大脑皮层各层)突触类型轴-体型轴-树型功能产生特定感觉引发相应反响提高大脑皮层兴奋性维持皮层兴奋一定背景12/28/202321㈡大脑皮层的感觉代表区大脑皮层是感觉的最高中枢，其功能定位即为感觉代表区。1、结构特点1、神经元数量多，联系复杂；2、皮层分6层；3、大脑皮层功能单位—“功能柱〞〔由6层细胞纵行排列而成〕12/28/202322感觉柱：主要在中央后回。运动柱：主要在中央前回。细胞以纵向的柱状排列构成感觉皮层的最根本功能单位。传入–第四层；传出–第三、五、六层；抑制周围–第三层。12/28/20232312/28/20232412/28/20232512/28/2023262、皮层分区：A、Brodmann分区：52区〔1909年〕；12/28/202327B、功能法分区：感觉区、运动区、联络区等3、大脑皮层典型功能代表区：方法：诱发电位测定法12/28/202328大脑皮层体感诱发电位12/28/202329正常人脑干听觉诱发电位12/28/20233012/28/202331⑴第一体表感觉区:中央后回〔3-1-2区〕特点①交叉投射，但头部是双侧的②倒置投射，但头部是正立的③投射范围与外周感受器的灵敏成正比关系〔有利进行精确的感觉分析〕④对感觉有精细的分析功能，能定位。12/28/202332⑵第二体表感觉区：中央前回与岛叶之间特点1.双侧投射；正立投射；2.对感觉仅有粗略的分析，不能定位12/28/202333⑶本体感觉代表区中央前回〔4区〕12/28/202334㈢躯体感觉躯体各种感受器机械感受器肌梭高尔基腱器官皮肤机械感受器12/28/2023351、触-压觉〔touch-pressure〕感受器点状分布，四肢、尤其是手指较敏感；通过后索与内侧丘系、前外侧系两条通路上行；触觉与压觉为不同类型感觉，前者为精细感觉。12/28/2023362、肌肉本体感觉本体感觉〔深部感觉〕：包括位置觉和运动觉；感受器大局部为肌梭，局部为关节及其周围的感受器，以及触压觉感受器；来自这些感受器的信息传入，在大脑进行综合，对躯体的空间位置形成一个清晰的图象，从而感知躯体的空间位置、姿势、运动状态和方向12/28/2023373、温度觉温度觉包括冷、热觉，属浅感觉；感受器呈点状分布，不均，冷感受器多于温感受器；12/28/2023384、痛觉概述⑴痛的概念：痛觉pain〔伤害感受〕nociception伤害刺激引起的不愉快的感觉体验，常伴有情绪反响、植物神经反响和防御反响。12/28/202339⑵意义保护性反响⑶伤害感受器〔nociceptor〕本质：游离神经末梢特性：无适宜刺激12/28/20234012/28/202341⑷痛觉分类：按性质快痛慢痛按部位浅表痛〔皮肤和粘膜〕深部痛〔关节、内脏等〕12/28/202342快痛产生快，消失快；定位精确、感觉鲜明〔主要投射到S1、S2区〕主由Aδ传导。慢痛产生和消失慢；定位不明确、感觉不鲜明〔主要投射到扣带回〕主由C类纤维传导常伴有情绪和心血管、呼吸等内脏功能变化12/28/202343痛觉产生机制1、致痛物质2、痛的调节3、痛觉上传通路12/28/202344致痛物质激活伤害感受器示意图12/28/20234512/28/202346痛觉产生机制1、致痛物质2、痛的调节3、痛觉上传通路12/28/202347痛的外周调制12/28/202348痛的中枢调制12/28/202349痛信号下行性调制突触前抑制12/28/202350痛觉产生机制1、致痛物质2、痛的调节3、痛觉上传通路12/28/202351传导痛觉的外周神经纤维及在脊髓上行示意图12/28/202352痛觉信号上行途径12/28/202353二、内脏感觉的中枢分析

内脏感觉〔visceralsensation〕感受器分布较少〔如温度觉和触压觉〕无本体感受器痛觉主要存在痛觉感受器12/28/202354㈠皮层代表区第一、二体表感觉区运动辅助区边缘系统皮层12/28/202355㈡内脏感觉主要为痛觉〔内脏痛觉〕体腔壁浆膜痛觉由躯体神经传入12/28/2023561、内脏痛〔visceralpain〕特点①属于慢痛〔缓慢、持久、定位不精确、对刺激分辩力差〕②对切割、烧灼等致皮肤痛不敏感，但对牵拉、缺血、痉挛等刺激激敏感；③常伴有不安、甚至恐惧感；④常伴有牵涉痛。12/28/2023572、牵涉痛〔referredpain〕⑴概念⑵常见的牵涉部位12/28/202358内脏病变时引起体表牵涉痛示意图12/28/202359⑶牵涉痛意义⑷牵涉痛产生机制：会聚学说(convergencetheory)易化学说(facilitationtheory)12/28/20236012/28/202361三、特殊感觉的中枢分析特殊感觉视觉听觉平衡觉嗅觉味觉12/28/2023621、视觉

⑴传入路径12/28/2023632、视觉代表区枕叶内侧、距状裂上、下缘枕叶感受野(视网膜)左侧左眼颞侧右眼鼻侧右眼颞侧左眼鼻侧距状裂感受野上缘上半视网膜下缘下半视网膜后部黄斑部前部周边部右侧12/28/20236412/28/202365㈡听觉及其代表区:双侧性颞上回、颞横回〔41、42区〕12/28/202366第五节

脑的电活动与觉醒—睡眠周期ElectricActivityofBrain

Waking—SleepCycle12/28/202367一、脑电活动自发脑电活动诱发脑电活动12/28/202368㈠皮层诱发电位

evokedcorticalpotential,EP1、概念刺激感觉传入系统→皮层外表记录脑电变化12/28/2023692、种类听觉诱发电位视觉诱发电位体感诱发电位12/28/202370大脑皮层体感诱发电位12/28/202371正常人脑干听觉诱发电位12/28/20237212/28/20237312/28/2023743、主要成分主反应、次反响和后发放特性①有一定的潜伏期；②有一定的皮层空间分布；③各种诱发电位的型式不同〔波型不同〕。12/28/202375㈡、脑电图electroencephalogram，EEG脑电图皮层脑电图12/28/202376EEG记录电极分布示意图12/28/20237712/28/202378Computer-ProcessedEEG

FourierSpectralAnalysisEEGSpectrumLightLensPrismAnalyzer12/28/2023798通道记录EEG12/28/20238012/28/202381Hartikainen,K.Dissertation,U.Tampere,SerA,Vol.498,1996EEGAmplitudePatternsDescribeSynapticActivityAwakeDrowsyLightsleepDeepsleepBurst-suppressionElectrocorticalsilence12/28/202382觉醒EEGa波12/28/202383㈠EEG的根本波形：1、α波：8-13Hz，20-100微伏2、β波：14-30Hz，5-20微伏3、δ波：0.5-3Hz，20-200微伏4、θ波：4-7Hz，100-150微伏12/28/202384㈡EEG形成机制：1、EEG是皮层大量神经元突触后电位总和而形成的场电位；2、丘脑非特异性的投射系统是脑电活动形成的根底。12/28/20238512/28/20238612/28/202387兴奋性突触抑制性突触细胞内记录细胞内记录细胞外记录细胞外记录皮层内场电位记录12/28/20238812/28/202389二、觉醒与睡眠

(wakefulnessandsleep)

——重要的昼夜生物节律㈠觉醒：1、觉醒反响：●脑电觉醒：●行为觉醒：12/28/2023902、觉醒维持的机制脑电觉醒脑干网状结构〔Ach〕中脑蓝斑〔NA〕行为觉醒中脑黑质〔DA〕12/28/20239112/28/202392脑干上行Ach激活系统12/28/202393㈡睡眠〔Sleep〕概述人类一生中三分之一时间在睡眠中度过睡眠是一种昼夜节律生物现象睡眠是一种行为和意识受抑制的状态睡眠出现做梦等脑活动现象12/28/20239412/28/2023951、睡眠的定义：是对环境的认知及起反响能力丧失的一种复杂的、可逆的、周期性的生理和行为过程。剥夺睡眠将出现：＊免疫力↓＊情绪变化，易激惹＊注意力↓，运动技巧能力↓12/28/202396睡眠生理功能变化的监测12/28/202397异相睡眠深度睡眠轻度睡眠睡眠状态放松状态警觉状态不同状态时EEG波形12/28/202398SleepStagesDuringaNight12/28/20239912/28/202310012/28/202310112/28/2023102CerebralMetabolicRate SleepAcademicAward 103睡眠时脑代谢变化情况(左:觉醒状态,右:REM睡眠)12/28/20231032、睡眠两种时相及其生物学意义慢波睡眠slowwavesleep，SWS快波睡眠fastwavesleep，FWS12/28/2023104慢波睡眠SWS表现及特征①EEG呈示为慢波同步化睡眠〔synchronizesleep〕②骨骼肌反射活动及肌张力减弱，无肌肉活动,眼球无快速运动，故又称非快眼动睡眠〔non-rapideyemovementsleep，NREM〕③感觉功能减退，唤醒阈增高；④内脏活动大都降低，但稳定；⑤做梦者少；⑥生长激素分泌增加。12/28/2023105体力恢复.生物学意义机体生长，能量贮存；12/28/2023106快波睡眠FWS表现及特征①

EEG呈示为快波又称去同步化睡眠〔desynchronizesleep〕，或异相睡眠,出现海马δ节律(紧张成分);(位相成分)②骨骼肌肌张力进一步减弱，出现肌肉驰缓(紧张成分);〔但可出现阵发性肌肉抽搐,并出现眼肌,耳肌和舌肌活动,眼球快速运动〕。又称快眼动睡眠(rapideyemovementsleep，REM〕;●包括紧张性和位相性两成分12/28/2023107③感觉功能进一步减退，唤醒阈更高；④脑代射增加,脑温升高(紧张成分);但体温可出现变化(降低).⑤内脏活动进一步降低.心血管和呼吸系统活动不稳定。因可出现阵发性呼吸急促，血压增高,生殖器充血。(心绞痛,哮喘等发病多在此期).⑥做梦；12/28/2023108动物研究说明:蛋白质合成增加，新突触形成生物学意义儿童神经系统(特别是脑)的发育;学习记忆有关;精力恢复与情绪稳定.12/28/2023109主动过程：CNS某些脑区发动，上行抑制系统发动㈢睡眠发生机制?参与的神经递质：5-HT〔SWS，FWS〕、NA〔FWS〕Ach、GABA12/28/2023110NREMNREMREM/WREM/W觉醒：皮层-ACh蓝斑/中缝核(+)(+)NE,5-HTREM：皮层-ACh蓝斑/中缝核(-)(-)NE,5-HT感觉输入NREMNREM皮层-GABA丘脑睡眠所涉及的神经递质12/28/20231111、脑干诱发睡眠区〔Sleep-inducingarea)中缝核(raphenuclei)孤束核(Nucleusofsolitarytract)兰斑(Locuscoeruleus)2、视交叉上核〔SCN)作为昼夜节律的生物钟4、肽类物质参与对睡眠—觉醒节律的调节

12/28/2023112与睡眠发生有关的中枢结构12/28/2023113猫脑干横切引起睡眠时相变化脑桥尾侧巨细胞核蓝斑脑桥嘴侧A和B处横切:嘴侧→醒/NREM尾侧→REMC处横切:嘴侧→均存在尾侧→无REM12/28/202311412/28/2023115睡眠引起肌肉松驰机制12/28/2023116第五节

脑的电活动与觉醒—睡眠周期ElectricActivityofBrain

Waking—SleepCycle12/28/2023117一、脑电活动自发脑电活动诱发脑电活动12/28/2023118㈠皮层诱发电位

evokedcorticalpotential,EP1、概念刺激感觉传入系统→皮层外表记录脑电变化12/28/20231192、种类听觉诱发电位视觉诱发电位体感诱发电位12/28/2023120大脑皮层体感诱发电位12/28/2023121正常人脑干听觉诱发电位12/28/202312212/28/202312312/28/20231243、主要成分主反应、次反响和后发放特性①有一定的潜伏期；②有一定的皮层空间分布；③各种诱发电位的型式不同〔波型不同〕。12/28/2023125㈡、脑电图electroencephalogram，EEG脑电图皮层脑电图12/28/2023126EEG记录电极分布示意图12/28/202312712/28/2023128Computer-ProcessedEEG

FourierSpectralAnalysisEEGSpectrumLightLensPrismAnalyzer12/28/20231298通道记录EEG12/28/202313012/28/2023131Hartikainen,K.Dissertation,U.Tampere,SerA,Vol.498,1996EEGAmplitudePatternsDescribeSynapticActivityAwakeDrowsyLightsleepDeepsleepBurst-suppressionElectrocorticalsilence12/28/2023132觉醒EEGa波12/28/2023133㈠EEG的根本波形：1、α波：8-13Hz，20-100微伏2、β波：14-30Hz，5-20微伏3、δ波：0.5-3Hz，20-200微伏4、θ波：4-7Hz，100-150微伏12/28/2023134㈡EEG形成机制：1、EEG是皮层大量神经元突触后电位总和而形成的场电位；2、丘脑非特异性的投射系统是脑电活动形成的根底。12/28/202313512/28/202313612/28/2023137兴奋性突触抑制性突触细胞内记录细胞内记录细胞外记录细胞外记录皮层内场电位记录12/28/202313812/28/2023139二、觉醒与睡眠

(wakefulnessandsleep)

——重要的昼夜生物节律㈠觉醒：1、觉醒反响：●脑电觉醒：●行为觉醒：12/28/20231402、觉醒维持的机制脑电觉醒脑干网状结构〔Ach〕中脑蓝斑〔NA〕行为觉醒中脑黑质〔DA〕12/28/202314112/28/2023142脑干上行Ach激活系统12/28/2023143㈡睡眠〔Sleep〕概述人类一生中三分之一时间在睡眠中度过睡眠是一种昼夜节律生物现象睡眠是一种行为和意识受抑制的状态睡眠出现做梦等脑活动现象12/28/202314412/28/20231451、睡眠的定义：是对环境的认知及起反响能力丧失的一种复杂的、可逆的、周期性的生理和行为过程。剥夺睡眠将出现：＊免疫力↓＊情绪变化，易激惹＊注意力↓，运动技巧能力↓12/28/2023146睡眠生理功能变化的监测12/28/2023147异相睡眠深度睡眠轻度睡眠睡眠状态放松状态警觉状态不同状态时EEG波形12/28/2023148SleepStagesDuringaNight12/28/202314912/28/202315012/28/202315112/28/2023152CerebralMetabolicRate SleepAcademicAward 153睡眠时脑代谢变化情况(左:觉醒状态,右:REM睡眠)12/28/20231532、睡眠两种时相及其生物学意义慢波睡眠slowwavesleep，SWS快波睡眠fastwavesleep，FWS12/28/2023154慢波睡眠SWS表现及特征①EEG呈示为慢波同步化睡眠〔synchronizesleep〕②骨骼肌反射活动及肌张力减弱，无肌肉活动,眼球无快速运动，故又称非快眼动睡眠〔non-rapideyemovementsleep，NREM〕③感觉功能减退，唤醒阈增高；④内脏活动大都降低，但稳定；⑤做梦者少；⑥生长激素分泌增加。12/28/2023155体力恢复.生物学意义机体