第三章神經(jīng)科學(xué)基礎(chǔ)目錄/content1神經(jīng)元與信息傳遞腦功能的可塑性23神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能神經(jīng)元與信息傳遞01一、神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)神經(jīng)元由胞體和細(xì)胞突起構(gòu)成。在長的軸突上套有一層鞘，組成神經(jīng)纖維，它的末端的細(xì)小分支叫做神經(jīng)末梢。胞體位于腦、脊髓和神經(jīng)節(jié)中，細(xì)胞突起可延伸至全身各器官和組織中（圖3-1）。一、神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)細(xì)胞體，或稱胞體，包括細(xì)胞核、核糖體、線粒體以及大多數(shù)細(xì)胞中含有的其他結(jié)構(gòu)，神經(jīng)元主要的新陳代謝活動(dòng)發(fā)生在這一部分。樹突是在末端逐漸變小的分支纖維，樹突表面排列著突觸受體，使樹突可以接收來自其他神經(jīng)元的信息。軸突是一有著固定直徑的微細(xì)纖維。軸突是神經(jīng)元的信息傳遞者，能夠?qū)_動(dòng)傳遞給其他神經(jīng)元、器官或肌肉組織。二、神經(jīng)元的分類（一）根據(jù)神經(jīng)元突起的數(shù)目分類1.單級神經(jīng)元2.雙極神經(jīng)元3.多極神經(jīng)元二、神經(jīng)元的分類（二）根據(jù)神經(jīng)元的功能和傳導(dǎo)方向分類1.感覺神經(jīng)元2.運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元3.中間神經(jīng)元二、神經(jīng)元的分類（三）根據(jù)神經(jīng)元合成、分泌神經(jīng)遞質(zhì)的不同分類1.膽堿能神經(jīng)元2.單胺能神經(jīng)元3.氨基酸能神經(jīng)元4.肽能神經(jīng)元三、神經(jīng)元的電活動(dòng)（一）靜息電位在沒有任何外界刺激的情況下，細(xì)胞膜保持一種極化狀態(tài)，也就是在細(xì)胞膜內(nèi)外存在電位差。靜息狀態(tài)下，由于細(xì)胞內(nèi)含有帶負(fù)電的蛋白質(zhì)，神經(jīng)元呈現(xiàn)膜內(nèi)負(fù)電位、膜外正電位。神經(jīng)元靜息狀態(tài)下存在的這種電位叫靜息電位。三、神經(jīng)元的電活動(dòng)（二）動(dòng)作電位動(dòng)作電位是在靜息電位基礎(chǔ)上，由適當(dāng)刺激觸發(fā)的可傳播的膜電位波動(dòng)。神經(jīng)元在靜息狀態(tài)下受到足夠強(qiáng)度的刺激時(shí)，膜內(nèi)負(fù)電位迅速消失，轉(zhuǎn)變?yōu)檎娢?，形成?dòng)作電位的上升支（去極相）。動(dòng)作電位隨后迅速復(fù)極至接近靜息電位水平，形成下降支（復(fù)極相），表現(xiàn)為短促尖銳的脈沖樣變化，即鋒電位。鋒電位下降至靜息電位水平前，膜兩側(cè)電位會(huì)出現(xiàn)低幅、緩慢的波動(dòng)，稱為后電位，包括負(fù)后電位和正后電位。四、神經(jīng)元之間的信息傳遞（一）化學(xué)突觸1.突觸的結(jié)構(gòu)2.突觸的分類3.突觸的信息傳遞過程四、神經(jīng)元之間的信息傳遞（二）電突觸電突觸是神經(jīng)元間信息傳遞的簡單形式，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是縫隙連接。這種傳遞方式不以神經(jīng)遞質(zhì)作為媒介，神經(jīng)沖動(dòng)是以電傳遞輸送的。電突觸的傳導(dǎo)比化學(xué)突觸傳導(dǎo)要快。電突觸傳遞一般為雙向傳遞，由于其電阻低，因而傳遞速度快，幾乎不存在潛伏期。五、神經(jīng)遞質(zhì)（一）神經(jīng)遞質(zhì)1.神經(jīng)遞質(zhì)的鑒定3.遞質(zhì)共存2.神經(jīng)調(diào)質(zhì)4.遞質(zhì)的代謝五、神經(jīng)遞質(zhì)（一）神經(jīng)遞質(zhì)五、神經(jīng)遞質(zhì)（二）受體受體是位于細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)的生物分子，能與特定化學(xué)物質(zhì)（如遞質(zhì)、調(diào)質(zhì)、激素等）特異結(jié)合并引發(fā)生物學(xué)效應(yīng)。膜受體是帶有糖鏈的跨膜蛋白質(zhì)分子，主要分布在突觸后膜上。受體的激動(dòng)劑是能與受體結(jié)合并產(chǎn)生特定效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)；拮抗劑或阻斷劑是能與受體結(jié)合但不產(chǎn)生效應(yīng)，反而阻止激動(dòng)劑效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。受體激活后通過跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑改變突觸后神經(jīng)元活動(dòng)或效應(yīng)器細(xì)胞的效應(yīng)。遞質(zhì)受體主要分為G蛋白耦聯(lián)受體和離子通道型受體兩大家族，其中G蛋白耦聯(lián)受體占絕大多數(shù)。五、神經(jīng)遞質(zhì)（三）主要的神經(jīng)遞質(zhì)1.乙酰膽堿3.多巴胺5.γ-氨基丁酸2.去甲腎上腺素4.5-羥色胺6.谷氨酸8.氣體類遞質(zhì)7.神經(jīng)肽神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能02一、描述神經(jīng)系統(tǒng)的術(shù)語（一）人體的標(biāo)準(zhǔn)解剖學(xué)姿勢人體的標(biāo)準(zhǔn)解剖學(xué)姿勢是身體直立，面向前，兩眼向正前方平視，兩足并攏，足尖向前，上肢下垂于軀干的兩側(cè)，掌心向前。描述任何人體結(jié)構(gòu)時(shí)，均應(yīng)以此姿勢為標(biāo)準(zhǔn)，即使被觀察的客體、標(biāo)本或模型是俯臥位、仰臥位、橫位或倒置，或只是身體的一部分，仍應(yīng)依人體的標(biāo)準(zhǔn)姿勢進(jìn)行描述。一、描述神經(jīng)系統(tǒng)的術(shù)語（二）方位術(shù)語上和下是描述器官或結(jié)構(gòu)距顱頂或足底的相對遠(yuǎn)近關(guān)系的術(shù)語。按照解剖學(xué)姿勢，近顱者為上，近足者為下。如眼位于鼻的上方，而口位于鼻的下方。前或腹側(cè)與后或背側(cè)，是指距身體前、后面距離相對遠(yuǎn)近的名詞。距身體腹側(cè)面近者為前，而距人體背側(cè)面近者為后。內(nèi)側(cè)和外側(cè)是描寫人體各局部或器官、結(jié)構(gòu)與人體正中矢狀面相對距離大小而言的術(shù)語。一、描述神經(jīng)系統(tǒng)的術(shù)語（二）方位術(shù)語內(nèi)和外，是描述空腔器官相互位置關(guān)系的術(shù)語，近內(nèi)腔者為內(nèi)，遠(yuǎn)離內(nèi)腔者為外。淺和深，是描述與皮膚表面相對距離關(guān)系的術(shù)語，距皮膚近者為淺，遠(yuǎn)離皮膚而距人體內(nèi)部中心近者為深。在四肢，上又稱為近側(cè),即距肢體根部較近；下又稱為遠(yuǎn)側(cè)，指距肢體根部較遠(yuǎn)。上肢的尺側(cè)與橈側(cè)，和下肢的脛側(cè)與腓側(cè)分別與內(nèi)側(cè)和外側(cè)相對應(yīng)。一、描述神經(jīng)系統(tǒng)的術(shù)語（三）人體的軸與面軸和面是描述人體器官形態(tài)時(shí)常用的術(shù)語。人體可設(shè)計(jì)互相垂直的3種軸，即垂直軸、矢狀軸和冠狀軸；依據(jù)上述3種軸，人體還可設(shè)立互相垂直的3種面，即矢狀面、冠狀面與水平面（圖3-3）。1.軸2.面

一、描述神經(jīng)系統(tǒng)的術(shù)語（三）人體的軸與面

二、脊髓的結(jié)構(gòu)與功能脊髓位于脊柱中，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，位于脊椎骨組成的椎管內(nèi)，呈長圓柱狀，全長41~45cm。上端與顱內(nèi)的延髓相連，下端呈圓錐形，終于第一腰椎下緣（初生兒則平第三腰椎）。脊髓的內(nèi)部主要為灰質(zhì)和白質(zhì)。從脊髓的橫切面看，中間呈蝴蝶狀的部分為灰質(zhì)，其周圍為白質(zhì)，灰質(zhì)和白質(zhì)的混合組織即為脊髓的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。脊髓在外形上沒有明顯的節(jié)段性，但每一對脊神經(jīng)前、后根的根絲附著的范圍即是一個(gè)脊髓節(jié)段，因?yàn)橛?1對脊神經(jīng)，故脊髓也可以分為31個(gè)節(jié)段：即8個(gè)頸節(jié)、12個(gè)胸節(jié)、5個(gè)腰節(jié)、5個(gè)骶節(jié)和1個(gè)尾節(jié)（圖3-4）。三、腦的基本組成與功能（一）延髓延髓居于腦的最下部，與脊髓相連，可以看做是脊髓在顱骨中的擴(kuò)大和延伸。延髓通過那些控制頭面部感覺、肌肉運(yùn)動(dòng)的腦神經(jīng)，控制著一些極其重要的反射,如呼吸、血壓、心跳、唾液和汗腺的分泌以及咳嗽、打噴嚏等。延髓也與胃腸道的蠕動(dòng)有密切關(guān)系。延髓是人體的生命中心，其損傷是致命的，大劑量的鴉片威脅生命就是因?yàn)樗鼈兛刂屏搜铀璧幕顒?dòng)。三、腦的基本組成與功能三、腦的基本組成與功能三、腦的基本組成與功能（二）腦橋位于延髓的腹前側(cè)。腦橋的許多軸突從大腦的一邊交叉到另一邊。實(shí)際上，這里是大腦一側(cè)來的軸突交叉到對側(cè)脊髓的地方，這樣左半球就可以控制右側(cè)身體，同時(shí)右半球控制左側(cè)身體。此外，腦橋給由大腦皮質(zhì)到小腦的纖維提供了主要的通道，與小腦共同處理身體姿勢和體覺的信息，協(xié)調(diào)由大腦傳來的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)沖動(dòng)。角膜反射中樞在腦橋。腦橋的上部損害一般無交叉性感覺障礙。腦橋的下部損害，同側(cè)面部口周圍感覺減退，對側(cè)肢體痛溫覺障礙，伴咀嚼肌麻痹。三、腦的基本組成與功能（三）中腦中腦位于前腦和后腦之間，是腦干的一部分，主要負(fù)責(zé)視覺和聽覺信息傳遞，以及體覺和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)。中腦的主要結(jié)構(gòu)包括頂蓋和被蓋，以及連接第三腦室和第四腦室的大腦導(dǎo)水管。中腦還包括大腦腳，其中包含大腦皮質(zhì)至內(nèi)囊的纖維束，與面部、咽部肌肉和四肢運(yùn)動(dòng)相關(guān)。中腦部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)醒覺和睡眠。三、腦的基本組成與功能（四）間腦1.背側(cè)丘腦2.后丘腦3.上丘腦4.底丘腦5.下丘腦三、腦的基本組成與功能（五）小腦小腦位于腦橋和延髓的后方，分左右兩個(gè)小腦半球，表面有很多狹長的葉狀板。小腦底部的神經(jīng)核與大腦的一些區(qū)域保持聯(lián)系，小腦與簡單的眼瞼經(jīng)典反射有關(guān)，也與注意和記憶有關(guān)，最重要的功能是協(xié)調(diào)軀體運(yùn)動(dòng)，維持身體平衡，調(diào)節(jié)肌力，同時(shí)讓熟練的技巧順利進(jìn)行。此外，小腦損傷的人很難在視覺和聽覺刺激間轉(zhuǎn)換注意。他們在計(jì)時(shí)方面有困難，包括感覺計(jì)時(shí)，比如，他們在判斷兩個(gè)節(jié)奏快慢時(shí)表現(xiàn)很差。三、腦的基本組成與功能（六）端腦1.端腦的外形和分區(qū)三、腦的基本組成與功能（六）端腦2.大腦的Brodmann分區(qū)三、腦的基本組成與功能（六）端腦3.大腦各區(qū)的功能4.邊緣系統(tǒng)腦功能的可塑性03一、大腦的可塑性（一）發(fā)育期可塑性現(xiàn)象中樞神經(jīng)系統(tǒng)在發(fā)育階段如受到外來干預(yù)，相關(guān)部位的神經(jīng)聯(lián)系會(huì)發(fā)生明顯的異常改變。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損傷若發(fā)生在發(fā)育期或幼年，功能恢復(fù)情況比同樣的損傷發(fā)生在成年時(shí)要好。胚胎發(fā)育期腦內(nèi)神經(jīng)回路的形成一般是由基因控制的。但這一時(shí)期神經(jīng)回路的聯(lián)系是相對過量的，胚胎期這種過量的神經(jīng)連接在形成成熟的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之前，必須經(jīng)過功能依賴性和刺激依賴性調(diào)整和修飾過程。一、大腦的可塑性（二）成年損傷后可塑性在發(fā)育成熟的神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)，神經(jīng)回路和突觸結(jié)構(gòu)都能發(fā)生適應(yīng)性變化，如突觸更新和突觸重排。在神經(jīng)損傷反應(yīng)中，既有現(xiàn)存突觸的脫失現(xiàn)象，又有神經(jīng)發(fā)芽形成新的突觸連接。神經(jīng)損傷反應(yīng)還可以跨突觸地出現(xiàn)在遠(yuǎn)離損傷的部位。（1）結(jié)構(gòu)的可塑性（2）功能的可塑性二、突觸的可塑性成年動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)盡管通常不具備增殖和分裂能力，神經(jīng)元受損后，突觸在形態(tài)和功能上的改變稱為突觸的可塑性，中樞神經(jīng)的可塑性大多情況下是由突觸的可塑性完成的。突觸可塑性的形式有。（1）強(qiáng)直后增強(qiáng)（2）習(xí)慣化和敏感化（3）長時(shí)程增強(qiáng)和長時(shí)程抑制三、可塑性機(jī)制（一）軸突的再生長已破壞的神經(jīng)元胞體不能被替代，但受損的軸突在某些情況下能夠再長出來。外周神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元胞體位于脊髓中，軸突延伸到四肢。在發(fā)育期，如果軸突因擠壓受傷，退化的部分會(huì)以每天1mm的速度向外周生長，在髓鞘的引導(dǎo)下生長到原來的目標(biāo)處。在成熟哺乳動(dòng)物的腦或脊髓中，受損傷的軸突再生不明顯。其次，切口兩側(cè)的神經(jīng)元被拉開了。第三，當(dāng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞對損傷做出反應(yīng)時(shí)，它們會(huì)釋放出抑制軸突生長的化學(xué)物質(zhì)。三、可塑性機(jī)制（二）出芽腦不斷地產(chǎn)生新的樹突和軸突，同時(shí)消滅一些舊的樹突和軸突。腦損傷加速了這個(gè)過程。一些軸突死去后，那些失去了神經(jīng)支配的細(xì)胞通過釋放神經(jīng)營養(yǎng)素來誘導(dǎo)其他軸突形成新的分支，或通過旁出芽的方式連接到已經(jīng)空了的突觸位置。