神經(jīng)系統(tǒng)功能活動(dòng)的基本原理

1、 神經(jīng)系統(tǒng)功能活動(dòng)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(jiǎng)生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)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(hào)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(guò)程Ca2+突觸傳遞過(guò)程(續(xù))突觸傳遞過(guò)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(jí)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(shí)程長(zhǎng)短分為：快突觸后電位慢突觸后電位1

2、. 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(duì)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?jiǎng)幼麟娢籄P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(dòng)作電位的大小和頻率遞質(zhì)消除:被突觸前膜重?cái)z取或酶

3、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(dòng)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(dòng)可引起突觸傳遞效率發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)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(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)和長(zhǎng)時(shí)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(shí)程機(jī)制：大量?jī)?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(shí)，突觸對(duì)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

4、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(duì)原有刺激的反應(yīng)性增強(qiáng)和延長(zhǎng)，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(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)，Ca2+通道開放時(shí)間延長(zhǎng)，Ca2+內(nèi)流增加，末梢遞質(zhì)釋放增多。4.長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)定義：短時(shí)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(shí)間較長(zhǎng)的EPSP。長(zhǎng)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(zhǎng)時(shí)程壓抑（LTD）定義：突觸傳遞效率的長(zhǎng)時(shí)程降低。LTD廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，機(jī)制：長(zhǎng)時(shí)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(duì)

5、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(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，無(wú)特化的突觸前膜及后膜的結(jié)構(gòu)。曲張?bào)w與突觸后成分之間距離大于20nm.曲張?bào)w所釋放的遞質(zhì)可作用于較多的突觸后成分，無(wú)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(shí)間長(zhǎng)短不一。遞質(zhì)能否產(chǎn)生效應(yīng)取決于突觸后有無(wú)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(wú)潛伏期2-4nm意義：促進(jìn)神經(jīng)元活動(dòng)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)

6、貯存于突觸小泡內(nèi)，神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)時(shí)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(dòng)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(duì)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、ATPNO、COPG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(gè)神經(jīng)元內(nèi)，這種現(xiàn)象稱之。意義：協(xié)調(diào)某些生理過(guò)程。例如：支配唾液腺副

7、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(shí)，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(chǔ)存，釋放，降解，重?cái)z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(dòng)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(duì)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

8、、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(shí)，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(guò)多時(shí)，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)受體蛋白耦聯(lián)受體 煙堿受體（N型受體）化學(xué)門控通道化學(xué)門

9、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(duì)受體作用較強(qiáng),對(duì)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

10、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(dòng)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(guò)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

11、播的特征1、單向傳播2、中樞延擱3、總和和阻塞：空間、時(shí)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(duì)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(dòng)1、突觸后抑制回返性抑制生理意義：及時(shí)終止運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的活動(dòng)，或使同一中樞內(nèi)許多神經(jīng)元的活動(dòng)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(dòng)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(shí)，釋放GABA，作用于軸突1上G

12、ABA 受體，引起軸突1Cl-電導(dǎo)增加，膜去極化，使傳到軸突1的動(dòng)作電位幅度減小，時(shí)程縮短，軸突1末梢釋放遞質(zhì)減少，最終導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)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(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)，使突觸后膜上EPSP增大。思考題1.試述興奮通過(guò)突觸傳遞的過(guò)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(jué)分析運(yùn)動(dòng)/姿勢(shì)內(nèi)臟活動(dòng)睡眠/覺(jué)醒腦的高級(jí)功能第三十一章神經(jīng)系統(tǒng)的感覺(jué)功能概述感覺(jué)的形成：感受器或感覺(jué)器官：接受刺激傳入神經(jīng)：傳導(dǎo)興奮大腦皮層：

13、整合，特定腦區(qū),特定感覺(jué)第一節(jié) 軀體感覺(jué)和內(nèi)臟感覺(jué)軀體感覺(jué)：觸壓覺(jué)，溫度覺(jué)，痛覺(jué),本體感覺(jué)（位置覺(jué)和運(yùn)動(dòng)覺(jué)）內(nèi)臟感覺(jué):內(nèi)臟痛,牽涉痛特殊感覺(jué):視覺(jué),聽覺(jué),平衡覺(jué)等一、軀體感覺(jué)（一）觸-壓覺(jué)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(jué),這些點(diǎn)皮膚上觸-壓覺(jué)感受器呈點(diǎn)狀分布，分布的密度與感覺(jué)的敏感性成正比。觸覺(jué)閾：引起觸覺(jué)的最小壓陷深度。兩點(diǎn)辨別閾：將兩個(gè)點(diǎn)狀刺激同時(shí)或相繼觸及皮膚,人體能夠分辨出這兩個(gè)刺激點(diǎn)之間的最小距離。觸壓覺(jué)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

14、，動(dòng)作電位。（二）溫度感受器冷點(diǎn)：冷覺(jué)熱點(diǎn)：熱覺(jué)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(jué)皮膚溫度在32-34，不產(chǎn)生溫度感覺(jué)熱感受器：游離神經(jīng)末梢，點(diǎn)狀分布傳入神經(jīng)：無(wú)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(jué)1.傷害性感受器分類與特征特征：沒(méi)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(jué)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(jué)的傳入神經(jīng)纖維有兩類：A有髓纖維C

15、類無(wú)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(jué)。特點(diǎn)：感覺(jué)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(jué)。特點(diǎn)：感覺(jué)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(lái),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(guò)5-HT1和5-HT2受體，使傷害性感受器敏感化;通過(guò)5-HT3激活感覺(jué)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(shí)引起癢的感覺(jué),高濃度時(shí)

16、引起疼痛感覺(jué).(四)本體感覺(jué)來(lái)自軀體深部的肌肉、肌腱和關(guān)節(jié)等處的傳入信息，對(duì)軀體的空間位置，姿勢(shì)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生感覺(jué)。本體感覺(jué)的傳入對(duì)軀體運(yùn)動(dòng)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(jué)傳入通路(三級(jí)神經(jīng)元接替)軀體感覺(jué)傳入三級(jí)神經(jīng)元接替初級(jí)：后根神經(jīng)節(jié)或腦干神經(jīng)核二級(jí)：脊髓后角或延髓薄束核,楔束核三級(jí)：丘腦特異性感覺(jué)接替核1、軀體痛覺(jué)、溫度覺(jué)和粗觸覺(jué)的傳導(dǎo)通路(先交叉，后上行) 粗略觸壓覺(jué)（脊髓丘腦前束） 溫度覺(jué)、痛覺(jué)（脊髓丘腦側(cè)束）丘腦腹后外側(cè)核1、頭面部痛覺(jué)、溫度覺(jué)和觸壓覺(jué)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

17、、溫覺(jué)）三叉神經(jīng)腦橋核（觸覺(jué)）丘腦腹后內(nèi)側(cè)核2.本體感覺(jué)和精細(xì)觸壓覺(jué)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(jué)代表區(qū)1、體表感覺(jué)代表區(qū)1）第一感覺(jué)區(qū)：位于中央后回(3-2-1區(qū))大腦皮層感覺(jué)區(qū)第一感覺(jué)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?jī)?nèi)部安排為正立。 投射區(qū)越大，感覺(jué)分辨精細(xì)程度越高2）第二感覺(jué)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(jué)代表區(qū)部位：中央前回（4區(qū)）功能：產(chǎn)生本體覺(jué)，并發(fā)出傳出運(yùn)動(dòng)指令四、內(nèi)臟感覺(jué)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?yè)p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(duì)牽拉、缺血、炎癥敏感，對(duì)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