2025年大學《神經(jīng)科學》專業(yè)題庫——大腦皮層的神經(jīng)樹突機制和功能特性考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的代表字母填入括號內(nèi)）1.在哺乳動物大腦皮層的神經(jīng)元中，負責接收主要突觸輸入、進行信號整合的主要樹突結(jié)構(gòu)通常是？A.樹干B.樹突起始段C.樹突棘D.樹突軸丘2.樹突的電信號特性中，以下哪一項描述是不準確的？A.樹突具有膜電容和膜電阻，表現(xiàn)出明顯的被動電學特性。B.樹突上的離子通道活動可以主動改變樹突電位。C.樹突電位可以像軸突動作電位一樣沿著整個樹突傳播。D.樹突電位的傳播可以受到空間總和和時間總和的影響。3.當一個突觸釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，導致其突觸后神經(jīng)元樹突某處發(fā)生去極化時，這種現(xiàn)象被稱為？A.樹突動作電位B.突觸后膜超極化C.突觸后電位（EPSP）D.抑制性突觸后電位4.在樹突信號整合過程中，來自不同突觸的興奮性輸入和抑制性輸入在空間上接近時，其疊加效應(yīng)可能？A.總是相加，使總電位變化幅度增大B.總是相減，使總電位變化幅度減小C.可能相加也可能相減，取決于輸入強度和距離D.對總電位沒有影響5.長時程增強（LTP）主要涉及突觸后受體數(shù)量的增加或突觸傳遞效率的持久提高，其發(fā)生的主要部位通常在？A.軸突軸丘B(yǎng).軸突末梢C.樹突棘D.樹突起始段6.樹突棘是樹突上最常見、負責接受大部分突觸輸入的結(jié)構(gòu)，其形態(tài)和密度會受到多種因素的影響，包括？A.發(fā)育階段B.神經(jīng)遞質(zhì)類型C.學習和經(jīng)驗D.以上所有7.以下哪項技術(shù)或方法通常被用來直接觀察和記錄單個樹突上的電活動？A.光學密度染色B.整細胞電壓鉗記錄C.免疫熒光染色D.多光子顯微鏡成像8.樹突電位的傳播與軸突動作電位的傳播在關(guān)鍵機制上的一個主要區(qū)別在于？A.樹突電位傳播依賴電壓門控鈉通道，軸突動作電位依賴電壓門控鈣通道B.樹突電位傳播是主動的，需要持續(xù)的能量消耗；軸突動作電位傳播是被動沿鞘的跳躍式傳導C.樹突電位傳播速度總是比軸突動作電位傳播速度慢D.樹突電位傳播只發(fā)生在樹突起始段，軸突動作電位傳播發(fā)生在整個軸突二、填空題1.樹突的主要功能是接收來自其他神經(jīng)元的__________信號，并在其上進行初步的__________和__________。2.樹突的被動電學特性使其能夠像__________一樣對輸入信號產(chǎn)生短暫的__________。3.除了主要的興奮性突觸后電位（EPSP）外，樹突上還存在由抑制性神經(jīng)遞質(zhì)引起的__________突觸后電位（IPSP）。4.突觸可塑性是神經(jīng)元學習和記憶的基礎(chǔ)，其中長時程增強（LTP）通常與__________相關(guān)聯(lián)，而長時程抑制（LTD）則與__________相關(guān)聯(lián)。5.樹突棘的形態(tài)和穩(wěn)定性對于突觸的可塑性以及神經(jīng)元信息的__________至關(guān)重要。6.近年的研究表明，樹突本身可能具有__________能力，不僅僅是信息的傳遞者。三、名詞解釋1.樹突棘(DendriticSpine)2.空間總和(SpatialSummation)3.長時程增強(Long-TermPotentiation,LTP)4.樹突電位的被動傳播(PassiveSpreadofDendriticPotential)四、簡答題1.簡述樹突如何實現(xiàn)信號的整合，并說明影響樹突整合特性的主要因素。2.比較并說明樹突電位與軸突動作電位在產(chǎn)生機制、傳播特性和功能意義上的主要區(qū)別。3.解釋什么是突觸可塑性，并列舉至少兩種在樹突上發(fā)生的突觸可塑性形式及其對神經(jīng)元功能可能的影響。五、論述題結(jié)合當前的研究進展，論述樹突在高級認知功能（如學習、記憶、決策）中可能扮演的角色，并說明其結(jié)構(gòu)或功能上的可塑性如何支持這些功能。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.C6.D7.B8.B二、填空題1.突觸，整合，計算2.電容，信號傳播3.抑制性4.學習，記憶5.處理6.計算三、名詞解釋1.樹突棘：是樹突上突起的、球狀或指狀的小結(jié)構(gòu)，是神經(jīng)元之間建立突觸連接的主要位點，負責接收大部分的傳入信息。2.空間總和：指來自不同突觸的輸入信號同時作用于樹突同一部位或相鄰部位時，其產(chǎn)生的電位變化可以相加的現(xiàn)象。3.長時程增強(LTP)：指在特定刺激條件下，突觸傳遞效率發(fā)生持久的增強，通常與突觸后受體密度增加或突觸結(jié)構(gòu)改變有關(guān)，是學習和記憶的重要生理基礎(chǔ)之一。4.樹突電位的被動傳播：指樹突電位在受到刺激后，由于樹突的被動電學特性（膜電容和膜電阻），電位變化會像電信號在電纜中傳播一樣，沿著樹突向遠離刺激源的方向被動擴散的現(xiàn)象。四、簡答題1.答案：樹突通過接收來自軸突末梢的突觸傳遞信號（主要是EPSP和IPSP），利用樹突上分布的各種離子通道產(chǎn)生局部電位變化。這些局部電位在樹突不同部位可以發(fā)生空間總和（不同突觸輸入疊加）和時間總和（同一突觸輸入在不同時間點的疊加），最終在樹突的某個部位（通常是靠近軸丘的區(qū)域）整合成足以觸發(fā)軸突動作電位的閾值電位。影響樹突整合特性的因素包括：樹突的幾何形態(tài)（分支點、長度、直徑）、離子通道的類型和分布、突觸輸入的位置和強度、以及突觸可塑性狀態(tài)等。解析思路：首先回答樹突整合的基本過程：接收信號->產(chǎn)生局部電位->總和效應(yīng)->達到閾值。然后列舉影響整合的關(guān)鍵因素，從結(jié)構(gòu)（幾何）和功能（離子通道、輸入特性、可塑性）兩個層面進行說明。2.答案：樹突電位與軸突動作電位的區(qū)別主要體現(xiàn)在：①產(chǎn)生機制：樹突電位主要由離子通道電流引起，是局部的、非閾值的電位變化，其傳播是被動和衰減的；軸突動作電位是由電壓門控離子通道（主要是Na+和K+）打開引起的全或無的脈沖式電位反轉(zhuǎn)，是主動沿軸突傳播的。②傳播特性：樹突電位傳播速度慢，幅度隨距離衰減，且方向性不明確；軸突動作電位傳播速度快（有髓鞘快，無髓鞘慢），幅度恒定不衰減，是單向沿軸突傳播的。③功能意義：樹突電位主要參與信息的接收和初步整合；軸突動作電位是神經(jīng)元傳遞信息的唯一信號載體，確保信息能快速、可靠地傳到下一級神經(jīng)元。解析思路：從產(chǎn)生機制（離子基礎(chǔ)、閾值特性）、傳播特性（速度、衰減、方向性）和功能意義（整合vs傳遞）三個核心維度進行比較。3.答案：突觸可塑性是指突觸傳遞效率在經(jīng)歷一定強度的刺激后發(fā)生持久的改變。樹突上的突觸可塑性形式主要包括：①樹突LTP：指在強興奮性刺激下，樹突棘或樹突其他部位發(fā)生的突觸傳遞效率增強，可能與樹突受體數(shù)量增加或突觸囊泡釋放效率提高有關(guān)。②樹突LTD：指在弱或低頻興奮性刺激下，樹突棘或樹突其他部位發(fā)生的突觸傳遞效率降低，可能與突觸后受體下調(diào)或內(nèi)吞有關(guān)。這些樹突可塑性對于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)信息的篩選、存儲和遺忘，以及學習記憶的形成和鞏固具有重要作用。解析思路：首先定義突觸可塑性。然后列舉樹突上具體的LTP和LTD形式，并簡要說明其可能的分子機制。最后點明其對神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)功能（篩選、存儲、遺忘、學習記憶）的意義。五、論述題答案：樹突在高級認知功能中扮演著日益重要的角色，不僅僅是信息的簡單傳遞。首先，樹突的復雜幾何結(jié)構(gòu)和大量的突觸輸入使其能夠執(zhí)行復雜的計算，對傳入信息進行加權(quán)整合和濾波，這可能參與決策和判斷過程。其次，樹突棘的動態(tài)變化和樹突可塑性（如LTP/LTD）使得樹突能夠存儲和修改信息，這對于學習和記憶至關(guān)重要，特別是在海馬體等與記憶相關(guān)的腦區(qū)，樹突的棘密度和形態(tài)變化與記憶鞏固密切相關(guān)。此外，樹突的計算能力可能支持更高級的認知功能，如注意力選擇、情景記憶提取和抽象概念形成。例如，特定樹突回路的活動模式可能編碼特定的經(jīng)驗或知識。神經(jīng)影像學研究也初步顯示，特定認知任務(wù)時皮層神經(jīng)元的樹突活動可能被觀察到。因此，深入研究樹突的結(jié)構(gòu)和功能可塑性，對于理解大腦如何