神經(jīng)系統(tǒng)功能活動的基本原理.ppt

神經(jīng)系統(tǒng)功能活動,的基本原理,第一節(jié),突觸傳遞,化學(xué)突觸（神經(jīng)遞質(zhì)） 電突觸（局部電流）,2000年 諾貝爾獎生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎,A.Carlsson、 P. Greedgard、 E.Kandel,主要貢獻(xiàn)：發(fā)現(xiàn)了“人類腦神經(jīng)細(xì)胞間信號傳遞”,一、經(jīng)典的突觸傳遞,（一）突觸結(jié)構(gòu),突觸前膜：突觸小泡 突觸間隙：,突觸后膜：受體,（二）突觸的分類,（三）突觸傳遞過程,Ca2+,突觸傳遞過程(續(xù)),突觸傳遞過程(續(xù)),突觸前神經(jīng)元興奮,突觸前膜,去極化,Ca2+通道開放,突觸小泡釋,放神經(jīng)遞質(zhì),突觸后膜受體,突觸,后膜去極化（超級化）,突觸后電位,（四）突觸后電位,根據(jù)突觸后膜發(fā)生電位變化，分為：,興奮性和抑制性,根據(jù)電位時程長短分為：,快突觸后電位 慢突觸后電位,1. 興奮性突觸后電位(EPSP),1. 興奮性突觸后電位(EPSP),突觸前膜釋放：,興奮性遞質(zhì) 突觸后膜：,對Na+、K+通透性增大,且 Na+內(nèi)流 K+外流,(可能還有Ca2+內(nèi)流參與),2. 抑制性突觸后電位(IPSP),2. 抑制性突觸后電位(IPSP) 突觸前膜釋放：,抑制性遞質(zhì) 突觸后膜：,Cl- 通透性增大,(可能還與K+通道開放,Na+和Ca2+通道 關(guān)閉有關(guān)),突觸后神經(jīng)元動作電位,AP產(chǎn)生部位：,軸突始段,(五）突觸后神經(jīng)元的興奮與抑制,(六) 突觸傳遞的影響因素 1. 神經(jīng)末梢遞質(zhì)的釋放量和遞質(zhì)的消除,引起遞質(zhì)釋放量,因素:,細(xì)胞外液Ca2+升高,Mg2+降低, 突觸前膜動作電位的大小和頻率 遞質(zhì)消除:被突觸前膜重攝取或酶解代謝,2.突觸后膜受體的因素,突觸后膜受體數(shù)量: 上調(diào)/下調(diào),受體與遞質(zhì)的親和力: 受體的激動劑與阻斷劑:,（七）突觸傳遞的可塑性 1）概念：突觸的反復(fù)活動可引起突觸,傳遞效率發(fā)生較長時程的增強(qiáng)或減弱。,2）形式： 強(qiáng)直后增強(qiáng) 習(xí)慣化 敏感化 長時程增強(qiáng)和長時間壓抑,1.強(qiáng)直后增強(qiáng):,高頻刺激,定義：突觸前末梢在接受一短串強(qiáng)直性刺激 后,其突觸后電位發(fā)生明顯增強(qiáng)的現(xiàn)象。 電位幅度和時程 機(jī)制：大量內(nèi)流Ca2+, 突觸前末梢軸漿內(nèi) Ca2+升高，突觸小泡持續(xù)大量釋放神經(jīng)遞 質(zhì)，導(dǎo)致突觸后電位持續(xù)增強(qiáng)。,2.習(xí)慣化：,定義：重復(fù)給予較溫和的刺激時，突觸 對刺激的反應(yīng)逐漸減弱甚至消失，這種 現(xiàn)象稱之。,機(jī)制：重復(fù)刺激使突觸前末梢Ca2+通道 逐漸失活，Ca2+內(nèi)流減少，末梢遞質(zhì)釋 放減少。,3.敏感化：,定義：重復(fù)給予傷害性刺激，突觸對原 有刺激的反應(yīng)性增強(qiáng)和延長，傳遞效率 增加，這種現(xiàn)象稱之。,機(jī)制：重復(fù)刺激使突觸前末梢動作電位時 程延長，Ca2+通道開放時間延長，Ca2+ 內(nèi)流增加，末梢遞質(zhì)釋放增多。,4.長時程增強(qiáng),定義：短時間重復(fù)高頻刺激突觸前神經(jīng) 元，在突觸后神經(jīng)元快速形成持續(xù)時間 較長的EPSP。,長達(dá)數(shù)天,機(jī)制：突觸后神經(jīng)元內(nèi)Ca2+增加,導(dǎo)致,AMPA受體功能上調(diào)。,4.長時程壓抑（LTD）,定義：突觸傳遞效率的長時程降低。 LTD廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，,機(jī)制：長時間低頻刺激突觸前神經(jīng)元，導(dǎo),致突觸后膜AMPA受體密度降低。,二、非定向突觸傳遞,交感神經(jīng)末梢對平滑 肌的支配,非突觸性化學(xué)傳遞,中樞神經(jīng)系統(tǒng)也存 在非定向突觸傳遞,非定向突觸傳遞特點(diǎn),突觸前成分和突觸后成分沒有對應(yīng)關(guān)系， 無特化的突觸前膜及后膜的結(jié)構(gòu)。,曲張體與突觸后成分之間距離大于20nm. 曲張體所釋放的遞質(zhì)可作用于較多的突,觸后成分，無特定的靶點(diǎn)。,非定向突觸傳遞特點(diǎn),遞質(zhì)擴(kuò)散距離和突觸傳遞時間長短不一。 遞質(zhì)能否產(chǎn)生效應(yīng)取決于突觸后有無相應(yīng),受體,三、電突觸傳遞,結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：縫隙連接 特點(diǎn)：雙向性，速度,快，無潛伏期,2-4nm,意義：促進(jìn)神經(jīng)元活 動的同步化,第二節(jié) 神經(jīng)遞質(zhì)和受體,（一）神經(jīng)遞質(zhì),1、概念：由突觸前神經(jīng)元合成并在末 梢處釋放的傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。,2、神經(jīng)遞質(zhì)的鑒定條件,突觸前神經(jīng)元具有合成遞質(zhì)的前體和酶 系統(tǒng),遞質(zhì)貯存于突觸小泡內(nèi)，神經(jīng)沖動到達(dá) 時遞質(zhì)能釋放到突觸間隙,遞質(zhì)與突觸后特異受體結(jié)合能發(fā)揮其作 用,存在使遞質(zhì)失活的酶或其他失活方式 有特異的受體激動劑或拮抗劑，能模擬 或阻斷相應(yīng)遞質(zhì)的作用。 （二）神經(jīng)調(diào)質(zhì),神經(jīng)元合成和釋放的另一類化學(xué)物,質(zhì)，對傳遞信息起調(diào)節(jié)作用。,（三）遞質(zhì)和調(diào)質(zhì)的分類,分類 膽堿類 胺類 氨基酸類 肽類 嘌呤類 氣體 脂類,家 族 成 員 乙酰膽堿 多巴胺、NE、5HT、組胺 谷氨酸、門冬氨酸、甘氨酸、GABA 下丘腦調(diào)節(jié)肽、ADH、催產(chǎn)素、 阿片肽、腦-腸肽、Ang、心鈉素等 腺苷、ATP NO、CO PG類,(四)遞質(zhì)的共存：,概念：兩種或兩種以上遞質(zhì)共存于 一個神經(jīng)元內(nèi)，這種現(xiàn)象稱之。 意義：協(xié)調(diào)某些生理過程。,例如：支配唾液腺副交感神經(jīng)內(nèi)含 Ach和血管活性腸肽兩種遞質(zhì)，副交 感神經(jīng)興奮時，釋放的Ach能引起唾 液分泌，血管活性腸肽引起血管舒 張，增加唾液腺的血供，兩者共同 作用，引起唾液大量分泌。,（五）遞質(zhì)的代謝,合成，儲存，釋放，降解，重攝取，再合成,二、受體,1、受體：細(xì)胞膜上或細(xì)胞內(nèi)能與某 些化學(xué)物質(zhì)（如遞質(zhì)、調(diào)質(zhì)、激素等）發(fā) 生特異性結(jié)合并產(chǎn)生生物效應(yīng)的特殊生物 分子。,2、配體,受體激動劑：能與受體發(fā)生物異性結(jié)合 并產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。,受體阻斷劑：能與受體發(fā)生物異性結(jié) 合，阻斷遞質(zhì)的受體結(jié)合，不能產(chǎn)生相 應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。,受體與配體結(jié)合表現(xiàn)出的特性,相對特異性：,飽和性：,可逆性：,3、受體的分類,1）天然配體分類：,膽堿能受體：M型、N型（N1，N2） 腎上腺素能受體：，受體,2）受體激活機(jī)制分類：, 離子通道型受體 G-蛋白耦聯(lián)受體,4、突觸前受體,分布：突觸前膜,作用：以負(fù)反饋方 式調(diào)節(jié)突觸前遞質(zhì) 釋放。,5、受體的調(diào)節(jié),上調(diào)：當(dāng)遞質(zhì)分泌不足時，受體的數(shù) 量增加，與遞質(zhì)的親和力增強(qiáng)。,下調(diào)：當(dāng)遞質(zhì)分泌過多時，受體的數(shù) 量減少，與遞質(zhì)的親和力降低。,三、主要的遞質(zhì)和受體系統(tǒng),（一）膽堿能系統(tǒng)： 1、乙酰膽堿:,膽堿能神經(jīng)元/膽堿能纖維,2、膽堿能纖維及分布：, 自主神經(jīng)的節(jié)前纖維, 大多數(shù)副交感神經(jīng)的節(jié)后纖維 少數(shù)交感神經(jīng)的節(jié)后纖維 支配骨骼肌的舒血管神經(jīng),3、膽堿能受體, 毒蕈堿受體 （M受體）,G蛋白耦聯(lián)受體, 煙堿受體（N型受體）,化學(xué)門控通道,N1：自主神經(jīng)節(jié)突觸后膜 N2：骨骼肌終板膜,4、生理效應(yīng),中樞膽堿能系統(tǒng)：參與神經(jīng)系統(tǒng)所有功能 外周神經(jīng)系統(tǒng)：取決于與M或N受體結(jié)合 作用于M受體-毒蕈堿樣作用,阻斷劑：阿托品,作用于N受體-煙堿樣作用,阻斷劑：筒箭毒/六烴季銨/十烴季銨,（二）單胺類遞質(zhì),1、去甲腎上腺素及其受體,去甲腎上腺素能神經(jīng)元,去甲腎上腺素能纖維,腎上腺素能纖維,腎上腺素能受體,1）受體（ 1 2 ）,2）受體（ 1 2 3 ）,去甲腎上腺素的作用特點(diǎn),NE對受體作用較強(qiáng),對受體作用較弱,NE與受體結(jié)合,產(chǎn)生的平滑效效應(yīng)主要是興 奮性,包括血管,子宮,虹膜輻射狀肌等收縮, 但也有抑制性的,如小腸平滑肌.,NE與受體結(jié)合,產(chǎn)生的平滑效效應(yīng)主要是抑 制的,如血管,子宮,小腸,但心肌卻是興奮性 的.,腎上腺素能受體阻斷劑, 受體：,酚妥拉明1(主)、2 哌唑嗪1 育亨賓2,腎上腺素能受體阻斷劑(續(xù)), 受體：,普萘洛爾受體；,丁氧胺2受體； 心得寧1受體,（三）氨基酸類遞質(zhì),興奮性遞質(zhì)：谷氨酸、門冬氨酸。 抑制性遞質(zhì)：r-氨基丁酸、甘氨酸。,谷氨酸受體,促離子型受體:KA, AMPA,NMDA 促代謝型受體,抑制性氨基酸受體,GABA,甘氨酸受體,（四）肽類：神經(jīng)肽、阿片肽、腦-腸 肽等,（五）嘌呤類：腺苷、ATP。 （六）其他遞質(zhì)：NO、CO,第三節(jié) 反射活動的基本規(guī)律 一、反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式 （一）反射基本過程,二、中樞神經(jīng)元的聯(lián)系方式,單線式聯(lián)系,輻散和聚合式聯(lián)系 連鎖式與環(huán)式聯(lián)系,三、中樞內(nèi)興奮傳播的特征,1、單向傳播 2、中樞延擱,3、總和和阻塞：空間、時間總,和，易化,4、興奮節(jié)律的改變 5、后發(fā)放效應(yīng),6、興奮可局限化和擴(kuò)散,7、對內(nèi)環(huán)境變化敏感和易疲勞,五、中樞抑制和易化,中樞抑制 中樞易化,1、突觸后抑制 2、突觸前抑制 1、突觸后易化 2、突觸前易化,1、突觸后抑制, 傳入側(cè)支性抑制,生理意義：協(xié)調(diào)不同中樞的活動,1、突觸后抑制,回返性抑制,生理意義：,及時終止運(yùn)動神經(jīng)元,的活動，,或使同一中樞內(nèi)許多 神經(jīng)元的活動同步化,2、突觸前抑制,1）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):軸突-軸突式突觸,2、突觸前抑制,概念：突觸后神經(jīng)元的抑制是由于改變 了突觸前膜的活動而引起的，這種方式稱 之。,2、突觸前抑制,3）產(chǎn)生機(jī)制：軸突2 興奮時，釋放,GABA，作用于軸突1上GABA 受體，引起軸突 1Cl-電導(dǎo)增加，膜去極化，使傳到軸突1的 動作電位幅度減小，時程縮短，軸突1末梢 釋放遞質(zhì)減少，最終導(dǎo)致運(yùn)動神經(jīng)元產(chǎn)生的 EPSP減小。,六、中樞易化,中樞易化：突觸后易化、突觸前易化。 突觸后易化：表現(xiàn)為EPSP 總和。,突觸前易化：突觸前膜動作電位時程延 長，使突觸后膜上EPSP增大。,思考題,1.試述興奮通過突觸傳遞的過程。 2.興奮性突觸后電位產(chǎn)生機(jī)制。 3.試述中樞內(nèi)興奮傳播的特征。,4.比較突觸前抑制與突觸后抑制的異同點(diǎn)。,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能,感覺分析,運(yùn)動/姿勢,內(nèi)臟活動,睡眠/覺醒,腦的高級功能,第三十一章,神經(jīng)系統(tǒng)的感覺功能,概,述,感覺的形成： 感受器或感覺器官：接受刺激 傳入神經(jīng)：傳導(dǎo)興奮 大腦皮層：整合，特定腦區(qū),特定感覺,第一節(jié) 軀體感覺和內(nèi)臟感覺,軀體感覺：觸壓覺，溫度覺，痛覺,本體感覺,（位置覺和運(yùn)動覺）,內(nèi)臟感覺:內(nèi)臟痛,牽涉痛,特殊感覺:視覺,聽覺,平衡覺等,一、軀體感覺,（一）觸-壓覺感受器,觸點(diǎn)：用纖細(xì)的毛輕觸皮膚表面，只有 某些特殊點(diǎn)被觸及才引起觸覺,這些點(diǎn) 皮膚上觸-壓覺感受器呈點(diǎn)狀分布， 分布的密度與感覺的敏感性成正比。,觸覺閾：,引起觸覺的最小壓陷深度。,兩點(diǎn)辨別閾：,將兩個點(diǎn)狀刺激同時或相繼觸及 皮膚,人體能夠分辨出這兩個刺激 點(diǎn)之間的最小距離。,觸壓覺感受器：,游離神經(jīng)末梢、毛囊感受器、環(huán)層小體等,傳入神經(jīng)：有髓鞘軸突 適宜刺激：機(jī)械刺激,感受器產(chǎn)生興奮的機(jī)制：,機(jī)械刺激，機(jī)械門控Na+通道開放，感受,器電位，動作電位。,（二）溫度感受器 冷點(diǎn)：冷覺,熱點(diǎn)：熱覺,冷點(diǎn) 熱點(diǎn),（二）溫度感受器,冷感受器：15 熱感受器：40,當(dāng)皮膚溫度 45，熱痛覺,皮膚溫度在32-34，不產(chǎn)生溫度感覺,熱感受器：游離神經(jīng)末梢，點(diǎn)狀分布,傳入神經(jīng)：無髓鞘C類纖維傳導(dǎo),冷感受器：游離神經(jīng)末梢，點(diǎn)狀分布,傳入神經(jīng)：有髓A纖維,（三）痛覺,1.傷害性感受器分類與特征 特征：沒有特定的適宜刺激,不易出現(xiàn)適應(yīng),傷害性感受器的分類,（1）機(jī)械傷害性感受器：,感受閾高，A和C纖維,（2）機(jī)械溫度傷害性感受器：,中等機(jī)械和高溫（40-51）刺激，,A傳入纖維,（3）多覺型傷害性感受器： 機(jī)械，化學(xué)，熱的傷害性刺激,傷害性感受器是游離神經(jīng)末梢,傳導(dǎo)痛覺的傳入神經(jīng)纖維有兩類：,A有髓纖維,C類無髓纖維,快痛與慢痛,快痛：由 A類纖維傳導(dǎo)的傷害性信息到達(dá) 大腦皮層后引起的痛覺。,特點(diǎn)：感覺敏銳，定位明確，發(fā)生快，消失也 快，不伴有情緒變化,快痛與慢痛,慢痛：由 C類纖維傳導(dǎo)的傷害性信息到達(dá) 大腦皮層后引起的痛覺。,特點(diǎn)：感覺模糊，定位不精確，發(fā)生慢，消 失也慢，伴有明顯的情緒變化,2. 致痛物質(zhì),（1）K+：從損傷組織細(xì)胞釋放出來,直接,激活傷害性感受器,引起去極化.,（2）5-HT：從血小板和肥大細(xì)胞釋放,通過5-HT1和5-HT2受體，使傷害性感受 器敏感化;通過5-HT3激活感覺神經(jīng)元,2. 致痛物質(zhì),（3）緩激肽: 由損傷和炎癥部位釋放 很強(qiáng)的致痛物質(zhì)。,（4）組胺：由肥大細(xì)胞釋放,低濃度時引起癢的感覺, 高濃度時引起疼痛感覺.,(四)本體感覺,來自軀體深部的肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)等處的 傳入信息，對軀體的空間位置，姿勢、運(yùn)動 狀態(tài)和運(yùn)動方向產(chǎn)生感覺。,本體感覺的傳入對軀體運(yùn)動的控制有 重要作用.,本體感受器:,位于肌肉、肌腱和關(guān)節(jié),肌梭 高爾基腱器官,魯菲尼終末 環(huán)層小體,游離神經(jīng)末梢,二、軀體感覺傳入通路,(三級神經(jīng)元接替),軀體感覺傳入三級神經(jīng)元接替,初級：后根神經(jīng)節(jié)或腦干神經(jīng)核,二級：脊髓后角或延髓薄束核,楔束核 三級：丘腦特異性感覺接替核,1、軀體痛覺、溫度覺和粗觸覺的 傳導(dǎo)通路,(先交叉，后上行), 粗略觸壓覺（脊髓丘腦前束）, 溫度覺、痛覺（脊髓丘腦側(cè)束） 丘腦腹后外側(cè)核,1、頭面部痛覺、溫度覺和觸壓覺 的傳導(dǎo)通路,三叉神經(jīng)節(jié)細(xì)胞,三叉神經(jīng)脊束核（痛、溫覺）,三叉神經(jīng)腦橋核（觸覺）,丘腦腹后內(nèi)側(cè)核,2.本體感覺和精細(xì)觸壓覺傳導(dǎo)通路：,(先上行，后交叉) 脊神經(jīng)節(jié)細(xì)胞, 薄束核、楔狀核 丘腦腹后外側(cè)核,三、大腦皮層感覺代表區(qū),1、體表感覺代表區(qū),1）第一感覺區(qū)：位于中央后回(3-2-1區(qū)),大腦皮層感覺區(qū),第一感覺區(qū)（SI）投射特點(diǎn), 交叉投射（頭面部投射 - 雙側(cè)） 整體為倒置安排，頭面部內(nèi)部安,排為正立。, 投射區(qū)越大，感覺分辨精細(xì)程度,越高,2）第二感覺區(qū)（SII）, 部位:中央前回與島葉之間 特點(diǎn)：, 空間分布正立 定位不清晰 雙側(cè)投射,2、本體感覺代表區(qū),部位：中央前回（4區(qū)）,功能：產(chǎn)生本體 覺，并發(fā)出傳出 運(yùn)動指令,四、內(nèi)臟感覺內(nèi)臟痛,(一)內(nèi)臟痛:,引起內(nèi)臟痛的刺激: 臟器突然擴(kuò)張 機(jī)械性牽拉 臟器缺血,內(nèi)臟平滑肌痙攣,病理損傷：炎癥、腫瘤、潰瘍等,1、內(nèi)臟痛特點(diǎn)：, 定位不準(zhǔn)確：是最主要特點(diǎn)。 緩慢、持久。, 對牽拉、缺血、炎癥敏感， 對切割、燒灼、電刺激不敏感 常伴隨不愉快的情緒變化。,2.內(nèi)臟痛的感