神經(jīng)系統(tǒng)主要概念

神經(jīng)系統(tǒng)概述神經(jīng)系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可以分為兩個(gè)部分：中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）和外周神經(jīng)系統(tǒng)（PNS）。中樞神經(jīng)系統(tǒng)：包括腦和脊髓兩部分，這兩部分協(xié)同調(diào)控整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)。外周神經(jīng)系統(tǒng)：包括12對(duì)顱神經(jīng)和31對(duì)脊神經(jīng)，這些神經(jīng)負(fù)責(zé)將信號(hào)傳入和傳出中樞神經(jīng)系統(tǒng)。腦脊髓外周神經(jīng)2神經(jīng)系統(tǒng)的構(gòu)成中樞神經(jīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制大部分機(jī)體功能。外周神經(jīng)系統(tǒng)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)與身體其他部分之間的信息溝通通路。外周神經(jīng)系統(tǒng)主要由兩部分組成：感覺(jué)(或傳入)神經(jīng)：由軀體和內(nèi)臟神經(jīng)纖維組成，負(fù)責(zé)將外周(如皮膚和腸道)的神經(jīng)沖動(dòng)傳遞至中樞神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)(或傳出)神經(jīng)：將沖動(dòng)從中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳遞到效應(yīng)器官(如肌肉和腺體)，控制軀體的自愿行為(如站立、行走、舉重等)和非自愿行為(如心律、呼吸、血管收縮和舒張、消化和體溫調(diào)節(jié)）。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)

(腦和脊髓)外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)(顱神經(jīng)和脊神經(jīng))感覺(jué)(傳入)運(yùn)動(dòng)(傳出)感覺(jué)器官軀體的

(自愿行為)骨骼肌自主行為

(非自愿行為)心跳，平滑肌，腺體腸道副交感神經(jīng)交感神經(jīng)3腦的功能解剖腦由大腦、小腦、間腦和腦干四部分組成。腦的形態(tài)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不同的解剖部位具有不同的功能，不同部位發(fā)生病變會(huì)引起不同的癥狀和體征。胼胝體脊髓腦干間腦大腦小腦1.大腦大腦由左右兩個(gè)半球組成1。每個(gè)大腦半球分為4個(gè)腦葉：額葉、頂葉、顳葉和枕葉2。大腦的表面有很多隆起的腦回和腦溝，這些溝回使大腦具有褶皺的外形2。MRI圖像所示為頭部正中矢狀切面。黃色箭頭所示為大腦特有的褶皺外觀。額葉頂葉顳葉枕葉5大腦的灰質(zhì)(大腦皮層)和白質(zhì)大腦的外層裸視觀察下呈現(xiàn)灰色，稱為大腦灰質(zhì)，也稱為大腦皮層1

灰質(zhì)(大腦皮層)：由神經(jīng)元的胞體和樹突組成，負(fù)責(zé)處理高級(jí)功能，比如意識(shí)、記憶、邏輯、語(yǔ)言和情緒反應(yīng)等，以及對(duì)感覺(jué)信息進(jìn)行分析整合和隨意運(yùn)動(dòng)1,2

。大腦皮層的內(nèi)層裸視觀察下呈現(xiàn)白色，被稱為大腦白質(zhì)2。白質(zhì)：主要是由髓鞘包裹的軸突組成，這些髓鞘包裹的軸突使白質(zhì)呈現(xiàn)白色的外觀，白質(zhì)中的軸突大部分來(lái)自于灰質(zhì)中的神經(jīng)元的胞體發(fā)出的神經(jīng)纖維2。大腦橫斷面

(俯視圖)大腦灰質(zhì)大腦白質(zhì)右半球左半球6胼胝體胼胝體是連接大腦左右兩個(gè)半球的神經(jīng)纖維束1。這些神經(jīng)纖維傳遞兩個(gè)半球之間對(duì)應(yīng)位置相互交流的神經(jīng)沖動(dòng)2。胼胝體是腦內(nèi)最大的白質(zhì)結(jié)構(gòu)，也是多發(fā)性硬化癥的重要靶點(diǎn)2。7胼胝體脊髓腦干間腦大腦小腦2.小腦小腦位于大腦的后下方，由兩個(gè)半球組成，每個(gè)半球包含3葉——前葉、后葉和絨球小結(jié)葉1,2。與大腦類似的是，小腦也是由外層的灰質(zhì)和內(nèi)層的白質(zhì)構(gòu)成2。小腦的作用是通過(guò)與大腦、腦干、脊髓之間豐富的傳入和傳出聯(lián)系，參與軀體平衡和肌張力的調(diào)節(jié)，其結(jié)果是使骨骼肌運(yùn)動(dòng)流暢、協(xié)調(diào)，使軀體保持適度的平衡和體態(tài)2,3。8胼胝體脊髓腦干間腦大腦小腦3.腦干腦干位于大腦和脊髓之間1。腦干的3個(gè)主要結(jié)構(gòu)2：中腦腦橋延髓腦干包含連接大腦、小腦和脊髓的所有感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維以及顱神經(jīng)，而且是機(jī)體的生命中樞，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)血壓、脈搏、呼吸等機(jī)體重要生理活動(dòng)，若這些中樞嚴(yán)重受損，將危及生命1,2。脊髓中腦小腦腦橋延髓腦干94.間腦間腦的主要結(jié)構(gòu)包括：丘腦：是重要的感覺(jué)傳導(dǎo)中繼站。來(lái)自全身各種感覺(jué)的傳導(dǎo)通路(嗅覺(jué)除外)，均在丘腦內(nèi)更換神經(jīng)元，然后投射到大腦皮層1,2。下丘腦：調(diào)節(jié)無(wú)意識(shí)的軀體功能，如心跳，血管的收縮與舒張，血壓和體溫；調(diào)節(jié)垂體的分泌，影響性成熟，調(diào)節(jié)與原始情緒相關(guān)的自主反應(yīng)，比如恐懼1。垂體：激素分泌(前部)和儲(chǔ)存(后部)的腺體，主要受下丘腦調(diào)節(jié)1。脊髓丘腦小腦下丘腦垂體間腦間腦位于腦干上方并被大腦的兩個(gè)半球環(huán)繞1。10脊髓脊髓位于由33塊脊椎骨圍成的椎管內(nèi)，呈長(zhǎng)圓柱形，上端與顱內(nèi)的延髓相連，下端與第一腰椎下緣齊平。脊髓兩旁發(fā)出許多成對(duì)的神經(jīng)(稱為脊神經(jīng)，共31對(duì))分布到全身皮膚、肌肉和內(nèi)臟器官。31對(duì)脊神經(jīng)是根據(jù)它們出現(xiàn)的脊椎區(qū)域來(lái)命名的，如胸神經(jīng)、腰神經(jīng)等。脊神經(jīng)是外周神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，將中樞神經(jīng)系統(tǒng)和與之對(duì)應(yīng)的外周感受器與效應(yīng)器連接起來(lái)。MRI圖像所示為頭部和頸部的矢狀切面。箭頭所示為脊髓。11小腦12對(duì)顱神經(jīng)8對(duì)頸神經(jīng)12對(duì)胸神經(jīng)5對(duì)腰神經(jīng)5對(duì)骶神經(jīng)大腦腦干脊髓中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）脊髓橫斷面(I)：神經(jīng)纖維脊髓兩旁發(fā)出成對(duì)的神經(jīng)纖維，包含接收軀體特定部位感覺(jué)信息的神經(jīng)纖維和將運(yùn)動(dòng)信息傳遞至軀體特定部位的神經(jīng)纖維。每一段脊髓都包含兩個(gè)感覺(jué)神經(jīng)纖維和兩個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維。灰質(zhì)白質(zhì)12感覺(jué)信息通過(guò)感覺(jué)（輸入）根傳入。運(yùn)動(dòng)信息通過(guò)運(yùn)動(dòng)（輸出）根傳出。脊髓(中樞神經(jīng)系統(tǒng))到效應(yīng)器(肌肉和腺體)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳出神經(jīng)傳入神經(jīng)受體樹突外周神經(jīng)系統(tǒng)軸突(外周部分)感覺(jué)神經(jīng)神經(jīng)節(jié)軸突(中樞部分)中間神經(jīng)元細(xì)胞體脊髓橫斷面(II)：脊髓灰質(zhì)和白質(zhì)脊髓的灰質(zhì)位于脊髓的中央，灰質(zhì)主要包含神經(jīng)細(xì)胞的胞體1,2

。脊髓的白質(zhì)位于灰質(zhì)的周圍，由上行和下行神經(jīng)纖維組成。13灰質(zhì)白質(zhì)脊髓(中樞神經(jīng)系統(tǒng))到效應(yīng)器(肌肉和腺體)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳出神經(jīng)傳入神經(jīng)受體樹突外周神經(jīng)系統(tǒng)軸突(外周部分)感覺(jué)神經(jīng)神經(jīng)節(jié)軸突(中樞部分)中間神經(jīng)元細(xì)胞體皮質(zhì)脊髓束皮質(zhì)脊髓束也就是“錐體束”，是下行運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)束，由許多神經(jīng)纖維集合而成，每一個(gè)神經(jīng)纖維都起源于大腦運(yùn)動(dòng)皮層的不同區(qū)域2。這些運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維進(jìn)入腦干后，就會(huì)穿過(guò)中線至對(duì)側(cè)脊髓（也就是從右半腦來(lái)的纖維穿過(guò)中線至左側(cè)脊髓，來(lái)自左半腦的纖維則穿過(guò)中線至右側(cè)脊髓）這些纖維進(jìn)入脊髓后與脊髓的中間神經(jīng)元形成連接或者直接與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元建立連接。這些神經(jīng)纖維最終都會(huì)與特定的肌肉形成連接。14中線運(yùn)動(dòng)皮層延髓纖維穿過(guò)中線α-運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元頸髓胸髓α-運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元皮質(zhì)脊髓束神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的有序性

——

每一個(gè)部分都有特定的功能…皮膚的不同區(qū)域在皮層有非常清晰的代表區(qū)，越重要的區(qū)域（手，舌頭，嘴唇）在皮層的代表區(qū)域就越大，…當(dāng)某區(qū)域被頻繁使用時(shí)，其皮層代表區(qū)會(huì)增大（可塑性）比如感覺(jué)皮層15中樞神經(jīng)系統(tǒng)的保護(hù)大腦和脊髓柔軟而精致的結(jié)構(gòu)受到以下結(jié)構(gòu)的保護(hù)：骨頭（頭骨和脊柱）結(jié)締組織保護(hù)膜(腦脊膜)水環(huán)境的緩沖(腦脊液[CSF])血腦屏障16腦室和腦脊液中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸泡在水樣的“腦脊液中”。腦脊液通過(guò)脈絡(luò)叢從血液中不斷產(chǎn)生，脈絡(luò)叢是每個(gè)腦室的頂部懸掛的毛細(xì)血管叢。大腦的中央有四個(gè)腦室（2個(gè)側(cè)腦室，一個(gè)第3腦室，一個(gè)第4腦室）腦室產(chǎn)生腦脊液的速度是：~500毫升/天。腦脊液的作用：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)面對(duì)機(jī)械沖擊時(shí)起緩沖作用使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中循環(huán)清除中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)和廢物腦脊液的循環(huán)路徑

(箭頭所示)17脈絡(luò)叢第3腦室第4腦室脈絡(luò)叢血腦屏障血腦屏障是將血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，它限制了血液和中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間的蛋白質(zhì)、各種化學(xué)物質(zhì)、細(xì)胞和異物（比如細(xì)菌）的通過(guò)

，但是允許對(duì)代謝功能至關(guān)重要的物質(zhì)（比如葡萄糖）通過(guò)1。血腦屏障可使腦組織少受甚至不受循環(huán)血液中有害物質(zhì)的損害，從而保持腦組織內(nèi)環(huán)境的基本穩(wěn)定，對(duì)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常生理狀態(tài)具有重要的生物學(xué)意義。細(xì)胞核毛細(xì)血管腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接星形膠質(zhì)細(xì)胞腳板纖維18典型的神經(jīng)元形態(tài)神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)中可興奮的細(xì)胞，通過(guò)電化學(xué)信號(hào)處理信息和傳遞信息；神經(jīng)元的主要構(gòu)成包括：1,2:細(xì)胞體：神經(jīng)元的代謝中心，負(fù)責(zé)許多神經(jīng)元的“家務(wù)功能”。2,3樹突：由細(xì)胞體延伸并廣泛分支的纖維，它們將傳入的神經(jīng)沖動(dòng)傳遞給胞體。單個(gè)神經(jīng)元可通過(guò)其樹突和胞體的連接與成千上萬(wàn)個(gè)其他神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)系。3軸突：產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)并將其從細(xì)胞體中導(dǎo)出的纖維。每個(gè)神經(jīng)元只有一個(gè)軸突，它來(lái)源于一個(gè)被稱為“軸突丘”的細(xì)胞體區(qū)域。3樹突突觸前終端突觸間隙樹突胞體樹突軸突丘髓鞘郎飛氏結(jié)軸突節(jié)間體樹突突觸前終端24神經(jīng)細(xì)胞：軸突和髓鞘軸突含有軸突和少突細(xì)胞的神經(jīng)纖維軸突髓鞘少突細(xì)胞的胞體20少突膠質(zhì)細(xì)胞的主要功能是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中包繞軸突、形成絕緣的髓鞘結(jié)構(gòu)神經(jīng)元的突觸突觸是指一個(gè)神經(jīng)元的沖動(dòng)傳到另一個(gè)神經(jīng)元或傳到另一細(xì)胞間的相互接觸的結(jié)構(gòu)。突觸是神經(jīng)元之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位，也是信息傳遞的關(guān)鍵部位1。當(dāng)動(dòng)作電位到達(dá)軸突末端時(shí)，可刺激化學(xué)神經(jīng)遞質(zhì)從突觸囊泡中釋放至突觸間隙中。神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后神經(jīng)元的受體結(jié)合，激發(fā)突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)1在神經(jīng)元-神經(jīng)元的連接中，突觸通常在一個(gè)細(xì)胞的軸突和另一個(gè)細(xì)胞上的的樹突之間形成1,2在神經(jīng)元-肌肉的連接中，神經(jīng)遞質(zhì)可以在靶肌肉上發(fā)起動(dòng)作電位，引起肌肉的收縮2突觸前神經(jīng)元末端突觸后神經(jīng)元突觸間隙接近中的神經(jīng)脈沖囊泡線粒體突觸后膜包含受體釋放神經(jīng)遞質(zhì)分子21髓磷脂和髓鞘(I)許多長(zhǎng)軸突上都被髓磷脂覆蓋，髓磷脂是蠟質(zhì)的帶有白色的脂肪物質(zhì)1髓磷脂含有~70%的脂質(zhì)2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)髓鞘是由少突膠紙細(xì)胞形成，在外周神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘是由施旺細(xì)胞形成。122電子顯微照片顯示的軸突橫截面，髓鞘為螺旋狀包裹的膜。髓磷脂和髓鞘(II)23少突膠質(zhì)細(xì)胞和施旺細(xì)胞包裹在軸突周圍，形成多層緊密纏繞的細(xì)胞膜，起電絕緣體的作用1。在兩段髓鞘之間有規(guī)律的無(wú)髓鞘部分被稱為“郎飛氏結(jié)”，在郞飛氏結(jié)中的軸突膜是不絕緣的，能夠產(chǎn)生電活動(dòng)1。髓鞘用于保護(hù)軸突并加速神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)，同時(shí)保護(hù)內(nèi)部電荷2。髓磷脂還提供營(yíng)養(yǎng)支持，有助于軸突的健康3。少突膠質(zhì)細(xì)胞(綠色)包裹在軸突(橙色)周圍形成髓鞘。少突膠質(zhì)細(xì)胞也可為節(jié)間體(星號(hào))提供營(yíng)養(yǎng)支持和保護(hù)。髓鞘間有規(guī)律的節(jié)間間隔。少突膠質(zhì)細(xì)胞軸突*正常傳導(dǎo)正常，節(jié)點(diǎn)之間尖峰的跳躍傳導(dǎo)軸突髓鞘郎飛氏結(jié)動(dòng)作電位髓磷脂極大地增強(qiáng)了軸突的神經(jīng)傳導(dǎo)動(dòng)作電位只在郎飛氏結(jié)的部位產(chǎn)生，郎飛氏結(jié)是髓磷脂纏繞的時(shí)候形成的縫隙1在髓鞘化的神經(jīng)中，鈉離子通道集中分布在郎飛氏結(jié)上2動(dòng)作電位在郎飛氏結(jié)與郎飛氏結(jié)之間沿軸突進(jìn)行跳躍傳播1髓鞘化的神經(jīng)纖維對(duì)神經(jīng)脈沖的傳導(dǎo)速度比未髓鞘化的快150倍124髓鞘的破壞會(huì)顯著限制神經(jīng)傳導(dǎo)速度慢速傳播:4km/h髓鞘被破壞,軸突

被裸露在外神經(jīng)細(xì)胞髓鞘軸突正常神經(jīng):完整的髓鞘快速傳播:>400km/h正常狀態(tài):疾病狀態(tài)–髓磷脂被部分破壞(如

多發(fā)性硬化癥):