1、解密人類大腦,文 冬 燕山大學 信息學院 教育技術學系,1 腦結構與腦細胞,1.1 人類大腦的外部形態(tài) 1.2 腦細胞,1.1 人類大腦的外部形態(tài),1.1.1 神經(jīng)系統(tǒng)的組成 1.1.2 脊髓的形態(tài) 1.1.3 腦干的形態(tài)結構（延腦（延髓）、橋腦（腦橋）、中腦） 1.1.4 小腦的形態(tài)結構 1.1.5 間腦的形態(tài)結構 1.1.6 大腦皮層的形態(tài)結構,1.1.1 神經(jīng)系統(tǒng)的組成,腦外觀結構,人腦結構解剖圖,腦下視圖,腦感覺中樞,注：感覺區(qū)（與身體對側(cè)皮膚、肌肉等處接受刺激而使人產(chǎn)生感覺有關),腦功能區(qū)簡圖,腦運動區(qū),自主神經(jīng)系統(tǒng),自主神經(jīng)系統(tǒng),下丘腦（Hypothalamus）,下丘腦（Hypo

2、thalamus）,是調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動和內(nèi)分泌活動的較高級神經(jīng)中樞所在，又稱丘腦下部。位于丘腦的下方和腦干的上方。其區(qū)域包括間腦腹側(cè)的大部分區(qū)域。下丘腦通過腦下垂體（pituitary）連接神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。在人體中，它和杏核的大小相當。通常將下丘腦從前向后分為三個區(qū)：視上部位于視交叉上方，由視上核和室旁核所組成；結節(jié)部位于漏斗的后方；乳頭部位于乳頭體。 下丘腦控制體溫、饑餓、性欲、口渴、生氣、疲勞以及生物鐘。,1.1.2 脊髓的形態(tài),1.1.3腦干的形態(tài)結構,1.1.3.1 延腦（延髓） 1.1.3.2 橋腦（腦橋） 1.1.3.3 中腦,1.1.3.1 延腦,延腦是指脊髓上面的延伸至腦的部

3、分，里面的神經(jīng)核可作為調(diào)節(jié)心跳速率、呼吸頻率、血管收縮(控制血壓)、吞咽、咳嗽、嘔吐、打噴嚏、和打嗝的反射中樞。人的生理功能中樞（包括心跳呼吸的生命中樞）正是位于延腦。,1.1.3.2 腦橋,參加呼吸節(jié)律的控制 腦橋調(diào)整中樞內(nèi)除了有呼氣神經(jīng)元和吸氣神經(jīng)元以外，還有較多的跨時相神經(jīng)元。它與延髓呼吸中樞之間有復雜的相互作用，一般認為它在腦橋呼吸調(diào)整中樞的功能活動中起重要作用。 參與對肌緊張和肌肉運動的調(diào)節(jié),1.1.3.3 中腦,中腦位于腦橋之上，恰好是整個腦的中點。中腦是視覺與聽覺的反射中樞，凡是瞳孔、眼球、肌肉等活動，均受中腦的控制。,1.1.4 小腦的形態(tài)結構,小腦通過它與大腦、腦干和脊髓之間

4、豐富的傳入和傳出聯(lián)系，參與軀體平衡和肌肉張力（肌緊張）的調(diào)節(jié)，以及隨意運動的協(xié)調(diào)。 小腦就象一個大的調(diào)節(jié)器。人喝醉酒時走路會晃晃悠悠,就是因為酒精麻痹了小腦.有一個實驗:將一只狗摘除小腦,狗走路就會失去協(xié)調(diào)。,1.1.5 間腦的形態(tài)結構,間腦位于中腦之上，尾狀核和內(nèi)囊的內(nèi)側(cè)。 間腦一般被分成丘腦、丘腦上部、丘腦下部、丘腦底部和丘腦后部五個部分。 神經(jīng)內(nèi)分泌的中心，也是皮質(zhì)植物性中樞，與邊緣系統(tǒng)有密切聯(lián)系。,1.1.5 間腦的形態(tài)結構,丘腦主要接受兩方面的傳入，即外周和皮層的，前者帶來由于機體內(nèi)、外環(huán)境變化而引起的感覺沖動 ；而皮層投射又將大腦皮層記憶機制和丘腦聯(lián)系在一起，并將丘腦置于皮層控制之

5、下。丘腦還與下丘腦和紋狀體皮層下結構有纖維連接，通過此連接，丘腦可影響內(nèi)臟和軀體效應器。 因丘腦病變而引起一系列癥狀，其癥狀可因損傷部位及范圍不同而異。常見的有：對側(cè)半身肢體癱瘓，嚴重的體表及深感覺障礙，不可忍受的疼痛，協(xié)調(diào)功能障礙及血管運動障礙；不自主運動及輕度共濟失調(diào)；自主神經(jīng)系統(tǒng)活動障礙；心理障礙等。,1.1.6 大腦皮層的形態(tài)結構,1.1.8 大腦皮層的形態(tài)結構,1.1.8 大腦皮層的形態(tài)結構,1.2 腦細胞,1.2.1 神經(jīng)元 1.2.2 神經(jīng)膠質(zhì)細胞 1.2.3 神經(jīng)纖維 1.2.4 神經(jīng)細胞膜的分子構型,1.2 腦細胞,人的身體由數(shù)十萬億個細胞構成。細胞構成組織，組織構成器官，器

6、官構成系統(tǒng)，系統(tǒng)構成整個身體。細胞是生命活動的結構和機能的基本單位。不同的細胞的形態(tài)、結構和功能也不同。從單細胞進化到像人類這樣的多細胞生物，最本質(zhì)的變化是細胞結構和功能的專一化。 人體具有200多種不同的細胞類型。有的被用于構建機體,有的用于吸收營養(yǎng),有的用于運動,有的用于傳宗接代。神經(jīng)細胞是專一用于處理信息的細胞。它負責信息的感受、傳遞、處理和發(fā)布的全過程。按結構和功能的不同，神經(jīng)細胞分為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞兩大類。,1.2.1 神經(jīng)元,（1）神經(jīng)元的結構,樹突,（2）神經(jīng)元的種類,I,F,（3）神經(jīng)元的特性,除了神經(jīng)元的形態(tài)多樣性外，其機能最大的特點是特異的信息傳遞和處理，且具有傳遞信息

7、的絕緣性和極性(圖3-1)。神經(jīng)元的極性是指樹突是信息的接受端，為輸入極；另一端的軸突是信息的輸出端。樹突和軸突分別向其靶方向的細胞生長并建立突觸聯(lián)系。 可以從電活性和化學活性兩方面了解神經(jīng)元的機能。前者是神經(jīng)細胞膜的特性，決定神經(jīng)元對刺激的反應、換能和傳導，表現(xiàn)為在靜息膜電位基礎上產(chǎn)生的去極化、動作電位傳導和復極化過程。后者參與神經(jīng)元之間的信息傳遞，表現(xiàn)為神經(jīng)遞質(zhì)的合成、運輸、分泌和重吸收或滅活。,（4）神經(jīng)元的電位神經(jīng)元通訊的“語言”,神經(jīng)元的細胞膜內(nèi)外有電化學梯度存在。例如細胞外的Na和K離子濃度分別高和低于細胞內(nèi)的Na和K離子濃度。膜內(nèi)外有幾十mv的電位差，這是其產(chǎn)生和傳遞神經(jīng)動作電位的能源。 神經(jīng)