生理學楊莉神經(jīng)系統(tǒng)功能二課件

第四節(jié)

CNS的感覺分析功能感覺的產(chǎn)生內、外環(huán)境的變化↓內外感受器（一般或特殊感受器）↓感覺傳導通路↓丘腦↓大腦皮層↗↘特定的感覺相應的反射一、軀體感覺的中樞分析㈠脊髓與腦干感覺傳入通路（圖）●軀體感覺（一般感覺）：深感覺和淺感覺●傳導一般感覺，共三級神經(jīng)元參與傳送●淺感覺：痛、溫覺和輕觸壓覺●深感覺：深部壓覺、肌肉本體覺（運動覺）和辨別覺特點淺感覺：先交叉再上行；深感覺：先上行（延髓）再交叉。觸壓覺、肌肉本體感覺：Aβ類纖維。溫度覺、痛覺和觸壓覺：Aδ類纖維。溫度覺、痛覺和觸壓覺：C類纖維。皮膚內感覺感受器感覺信號上傳途徑脊髓丘腦側束淺感覺：痛覺、溫度覺脊髓丘腦前束深感覺：本體感覺、觸壓覺后索及內側丘系精細觸覺、肌肉本體感覺2、丘腦的核團分類：A、感覺接替核：⑴后外側腹核：

軀干、四肢感覺→脊髓丘腦束淺）、內側丘系（深）→后外側腹核→中央后回⑵后內側腹核：頭面部感覺→三叉丘系→后內側腹核→中央后回⑶內側膝狀體：耳蝸→聽神經(jīng)→內側膝狀體→聽皮層⑷外側膝狀體：視網(wǎng)膜→視神經(jīng)→外側膝狀體→視皮層B、聯(lián)絡核⑴丘腦前核：下丘腦乳頭體→丘腦前核→扣帶回（內臟感覺與調節(jié)）⑵丘腦外側核小腦、蒼白球、丘腦后腹核→丘腦外側腹核→皮層運動區(qū)（調節(jié)肌肉運動）⑶丘腦枕：內、外側膝狀體→丘腦枕→頂、枕、顳葉中間聯(lián)絡區(qū)（各種感覺聯(lián)系）3、丘腦的感覺投射系統(tǒng)

ThalamicSensoryProjectionSystemA、特異性投射系統(tǒng)（specificprojectionsystem）概念特點：①點對點的投射關系；②與皮層第Ⅳ細胞形成突觸；③倒置分布；④投射面積與外周感受野有關。功能①產(chǎn)生特定感覺；②激發(fā)皮層發(fā)出沖動，引發(fā)相應的反應。（骨骼肌活動、內臟反應和情緒反應）。B、非特異性投射系統(tǒng)

non-specificprojectionsystem

概念：功能：改變大腦皮層興奮狀態(tài)，維持覺醒。（興奮的背景）實驗依據(jù)A、刺激貓腦干網(wǎng)狀結構，引起喚醒作用；B、中斷中腦頭端網(wǎng)狀結構，引起昏睡；C、巴比妥類安眠藥作用。兩大投射系統(tǒng)的比較特異性投射系統(tǒng)非特異性投射系統(tǒng)中繼核

感覺接替核(主)

聯(lián)絡核（次）

中線核群（髓板內核群）傳導路徑固有特異的無特異的換元次數(shù)3~5次5次以上（可達幾十次）投射特點點對點彌散廣泛(大腦皮層各層)突觸類型軸-體型軸-樹型功能

產(chǎn)生特定感覺引發(fā)相應反應提高大腦皮層興奮性維持皮層興奮一定背景㈡大腦皮層的感覺代表區(qū)大腦皮層是感覺的最高中樞，其功能定位即為感覺代表區(qū)。1、結構特點1、神經(jīng)元數(shù)量多，聯(lián)系復雜；2、皮層分6層；3、大腦皮層功能單位—“功能柱”（由6層細胞縱行排列而成）感覺柱：主要在中央后回。運動柱：主要在中央前回。細胞以縱向的柱狀排列構成感覺皮層的最基本功能單位。傳入–第四層；傳出–第三、五、六層；抑制周圍–第三層。2/9/202329大腦皮層體感誘發(fā)電位2/9/202330正常人腦干聽覺誘發(fā)電位⑴第一體表感覺區(qū):中央后回（3-1-2區(qū)）特點①交叉投射，但頭部是雙側的②倒置投射，但頭部是正立的③投射范圍與外周感受器的靈敏成正比關系（有利進行精確的感覺分析）④對感覺有精細的分析功能，能定位。⑵第二體表感覺區(qū)：中央前回與島葉之間特點1.雙側投射；正立投射；2.對感覺僅有粗略的分析，不能定位⑶本體感覺代表區(qū)中央前回（4區(qū)）㈢軀體感覺軀體各種感受器機械感受器肌梭高爾基腱器官皮膚機械感受器1、觸-壓覺（touch-pressure）感受器點狀分布，四肢、尤其是手指較敏感；通過后索與內側丘系、前外側系兩條通路上行；觸覺與壓覺為不同類型感覺，前者為精細感覺。2、肌肉本體感覺

本體感覺（深部感覺）：包括位置覺和運動覺；感受器大部分為肌梭，部分為關節(jié)及其周圍的感受器，以及觸壓覺感受器；來自這些感受器的信息傳入，在大腦進行綜合，對軀體的空間位置形成一個清晰的圖象，從而感知軀體的空間位置、姿勢、運動狀態(tài)和方向3、溫度覺溫度覺包括冷、熱覺，屬淺感覺；感受器呈點狀分布，不均，冷感受器多于溫感受器；4、痛覺概述⑴痛的概念：

痛覺pain（傷害感受）nociception

傷害刺激引起的不愉快的感覺體驗，常伴有情緒反應、植物神經(jīng)反應和防御反應。⑵意義保護性反應⑶傷害感受器（nociceptor）本質：游離神經(jīng)末梢特性：無適宜刺激⑷痛覺分類：按性質快痛慢痛按部位

淺表痛（皮膚和粘膜）

深部痛（關節(jié)、內臟等）快痛產(chǎn)生快，消失快；定位精確、感覺鮮明（主要投射到S1、S2區(qū)）主由Aδ

傳導。慢痛產(chǎn)生和消失慢；定位不明確、感覺不鮮明（主要投射到扣帶回）主由C類纖維傳導常伴有情緒和心血管、呼吸等內臟功能變化痛覺產(chǎn)生機制1、致痛物質2、痛的調節(jié)3、痛覺上傳通路致痛物質激活傷害感受器示意圖痛覺產(chǎn)生機制1、致痛物質2、痛的調節(jié)3、痛覺上傳通路痛的外周調制痛的中樞調制痛信號下行性調制突觸前抑制痛覺產(chǎn)生機制1、致痛物質2、痛的調節(jié)3、痛覺上傳通路傳導痛覺的外周神經(jīng)纖維及在脊髓上行示意圖痛覺信號上行途徑二、內臟感覺的中樞分析

內臟感覺（visceralsensation）感受器分布較少（如溫度覺和觸壓覺）無本體感受器痛覺主要存在痛覺感受器㈠皮層代表區(qū)第一、二體表感覺區(qū)運動輔助區(qū)邊緣系統(tǒng)皮層㈡內臟感覺主要為痛覺（內臟痛覺）體腔壁漿膜痛覺由軀體神經(jīng)傳入1、內臟痛（visceralpain）特點①屬于慢痛（緩慢、持久、定位不精確、對刺激分辯力差）②對切割、燒灼等致皮膚痛不敏感，但對牽拉、缺血、痙攣等刺激激敏感；③常伴有不安、甚至恐懼感；④常伴有牽涉痛。2、牽涉痛（referredpain）⑴概念⑵常見的牽涉部位內臟病變時引起體表牽涉痛示意圖⑶牽涉痛意義⑷牽涉痛產(chǎn)生機制：會聚學說(convergencetheory)易化學說(facilitationtheory)三、特殊感覺的中樞分析特殊感覺視覺聽覺平衡覺嗅覺味覺1、視覺

⑴傳入路徑2、視覺代表區(qū)枕葉內側、距狀裂上、下緣枕葉感受野(視網(wǎng)膜)左側左眼顳側右眼鼻側

右眼顳側左眼鼻側距狀裂感受野上緣上半視網(wǎng)膜下緣下半視網(wǎng)膜后部黃斑部前部周邊部右側㈡聽覺及其代表區(qū):雙側性顳上回、顳橫回（41、42區(qū)）2/9/202367第五節(jié)

腦的電活動與覺醒—睡眠周期ElectricActivityofBrain

Waking—SleepCycle2/9/202368一、腦電活動自發(fā)腦電活動誘發(fā)腦電活動2/9/202369㈠皮層誘發(fā)電位

evokedcorticalpotential,EP1、概念

刺激感覺傳入系統(tǒng)→皮層表面記錄腦電變化2/9/2023702、種類聽覺誘發(fā)電位視覺誘發(fā)電位體感誘發(fā)電位2/9/202371大腦皮層體感誘發(fā)電位2/9/202372正常人腦干聽覺誘發(fā)電位2/9/2023732/9/2023742/9/2023753、主要成分主反應、次反應和后發(fā)放特性①有一定的潛伏期；②有一定的皮層空間分布；③各種誘發(fā)電位的型式不同（波型不同）。2/9/202376㈡、腦電圖electroencephalogram，EEG腦電圖皮層腦電圖2/9/202377EEG記錄電極分布示意圖2/9/2023782/9/202379Computer-ProcessedEEG

FourierSpectralAnalysisEEGSpectrumLightLensPrismAnalyzer2/9/2023808通道記錄EEG2/9/2023812/9/202382Hartikainen,K.Dissertation,U.Tampere,SerA,Vol.498,1996EEGAmplitudePatternsDescribeSynapticActivityAwakeDrowsyLightsleepDeepsleepBurst-suppressionElectrocorticalsilence2/9/202383覺醒EEGa波2/9/202384㈠EEG的基本波形：1、α波：

8-13Hz，20-100微伏2、β波：

14-30Hz，5-20微伏3、δ波：

0.5-3Hz，20-200微伏4、θ波：

4-7Hz，100-150微伏2/9/202385㈡EEG形成機制：1、EEG是皮層大量神經(jīng)元突觸后電位總和而形成的場電位；2、丘腦非特異性的投射系統(tǒng)是腦電活動形成的基礎。2/9/2023862/9/2023872/9/202388興奮性突觸抑制性突觸細胞內記錄細胞內記錄細胞外記錄細胞外記錄皮層內場電位記錄2/9/2023892/9/202390二、覺醒與睡眠

(wakefulnessandsleep)

——重要的晝夜生物節(jié)律㈠覺醒：

1、覺醒反應：●腦電覺醒：●行為覺醒：2/9/2023912、覺醒維持的機制腦電覺醒腦干網(wǎng)狀結構（Ach）中腦藍斑（NA）行為覺醒中腦黑質（DA）2/9/2023922/9/202393腦干上行Ach激活系統(tǒng)2/9/202394㈡睡眠（Sleep）

概述人類一生中三分之一時間在睡眠中度過睡眠是一種晝夜節(jié)律生物現(xiàn)象睡眠是一種行為和意識受抑制的狀態(tài)睡眠出現(xiàn)做夢等腦活動現(xiàn)象2/9/2023952/9/2023961、睡眠的定義：

是對環(huán)境的認知及起反應能力喪失的一種復雜的、可逆的、周期性的生理和行為過程。

剝奪睡眠將出現(xiàn)：＊免疫力↓＊情緒變化，易激惹＊注意力↓，運動技巧能力↓2/9/202397睡眠生理功能變化的監(jiān)測2/9/202398異相睡眠深度睡眠輕度睡眠睡眠狀態(tài)放松狀態(tài)警覺狀態(tài)不同狀態(tài)時EEG波形2/9/202399SleepStagesDuringaNight2/9/20231002/9/20231012/9/2023102CerebralMetabolicRate SleepAcademicAward 103睡眠時腦代謝變化情況(左:覺醒狀態(tài),右:REM睡眠)2/9/20231042、睡眠兩種時相及其生物學意義

慢波睡眠slowwavesleep，SWS快波睡眠fastwavesleep，F(xiàn)WS2/9/2023105

慢波睡眠SWS表現(xiàn)及特征①EEG呈示為慢波同步化睡眠（synchronizesleep）②骨骼肌反射活動及肌張力減弱，無肌肉活動,眼球無快速運動，故又稱非快眼動睡眠（non-rapideyemovementsleep，NREM）③感覺功能減退，喚醒閾增高；④內臟活動大都降低，但穩(wěn)定；⑤做夢者少；⑥生長激素分泌增加。2/9/2023106體力恢復.生物學意義機體生長，能量貯存；2/9/2023107快波睡眠FWS表現(xiàn)及特征①

EEG呈示為快波又稱去同步化睡眠（desynchronizesleep），或異相睡眠,出現(xiàn)海馬δ節(jié)律(緊張成分);(位相成分)②骨骼肌肌張力進一步減弱，出現(xiàn)肌肉馳緩(緊張成分);（但可出現(xiàn)陣發(fā)性肌肉抽搐,并出現(xiàn)眼肌,耳肌和舌肌活動,眼球快速運動）。又稱快眼動睡眠(rapideyemovementsleep，REM）;●包括緊張性和位相性兩成分2/9/2023108③感覺功能進一步減退，喚醒閾更高；④腦代射增加,腦溫升高(緊張成分);但體溫可出現(xiàn)變化(降低).⑤內臟活動進一步降低.心血管和呼吸系統(tǒng)活動不穩(wěn)定。因可出現(xiàn)陣發(fā)性呼吸急促，血壓增高,生殖器充血。

(心絞痛,哮喘等發(fā)病多在此期).⑥做夢；2/9/2023109動物研究表明:

蛋白質合成增加，新突觸形成生物學意義兒童神經(jīng)系統(tǒng)(特別是腦)的發(fā)育;學習記憶有關;精力恢復與情緒穩(wěn)定.2/9/2023110主動過程：

CNS某些腦區(qū)發(fā)動，上行抑制系統(tǒng)發(fā)動㈢睡眠發(fā)生機制?參與的神經(jīng)遞質：

5-HT（SWS，F(xiàn)WS）、NA（FWS）

Ach、GABA2/9/2023111NREMNREMREM/WREM/W覺醒：皮層-ACh藍斑/中縫核(+)(+)NE,5-HTREM：皮層-ACh藍斑/中縫核(-)(-)NE,5-HT感覺輸入NREMNREM皮層-GABA丘腦睡眠所涉及的神經(jīng)遞質2/9/20231121、腦干誘發(fā)睡眠區(qū)（Sleep-inducingarea)中縫核(raphenuclei)孤束核(Nucleusofsolitarytract)蘭斑(Locuscoeruleus)2、視交叉上核（SCN)作為晝夜節(jié)律的生物鐘3、睡眠過程受中樞單胺類遞質和Ach的控制4、肽類物質參與對睡眠—覺醒節(jié)律的調節(jié)

2/9/2023113與睡眠發(fā)生有關的中樞結構2/9/2023114貓腦干橫切引起睡眠時相變化腦橋尾側巨細胞核藍斑腦橋嘴側A和B處橫切:嘴側→醒/NREM尾側→REMC處橫切:嘴側→均存在尾側→無REM2/9/20231152/9/2023116睡眠引起肌肉松馳機制2/9/2023117第五節(jié)

腦的電活動與覺醒—睡眠周期ElectricActivityofBrain

Waking—SleepCycle2/9/2023118一、腦電活動自發(fā)腦電活動誘發(fā)腦電活動2/9/2023119㈠皮層誘發(fā)電位

evokedcorticalpotential,EP1、概念

刺激感覺傳入系統(tǒng)→皮層表面記錄腦電變化2/9/20231202、種類聽覺誘發(fā)電位視覺誘發(fā)電位體感誘發(fā)電位2/9/2023121大腦皮層體感誘發(fā)電位2/9/2023122正常人腦干聽覺誘發(fā)電位2/9/20231232/9/20231242/9/20231253、主要成分主反應、次反應和后發(fā)放特性①有一定的潛伏期；②有一定的皮層空間分布；③各種誘發(fā)電位的型式不同（波型不同）。2/9/2023126㈡、腦電圖electroencephalogram，EEG腦電圖皮層腦電圖2/9/2023127EEG記錄電極分布示意圖2/9/20231282/9/2023129Computer-ProcessedEEG

FourierSpectralAnalysisEEGSpectrumLightLensPrismAnalyzer2/9/20231308通道記錄EEG2/9/20231312/9/2023132Hartikainen,K.Dissertation,U.Tampere,SerA,Vol.498,1996EEGAmplitudePatternsDescribeSynapticActivityAwakeDrowsyLightsleepDeepsleepBurst-suppressionElectrocorticalsilence2/9/2023133覺醒EEGa波2/9/2023134㈠EEG的基本波形：1、α波：

8-13Hz，20-100微伏2、β波：

14-30Hz，5-20微伏3、δ波：

0.5-3Hz，20-200微伏4、θ波：

4-7Hz，100-150微伏2/9/2023135㈡EEG形成機制：1、EEG是皮層大量神經(jīng)元突觸后電位總和而形成的場電位；2、丘腦非特異性的投射系統(tǒng)是腦電活動形成的基礎。2/9/20231362/9/20231372/9/2023138興奮性突觸抑制性突觸細胞內記錄細胞內記錄細胞外記錄細胞外記錄皮層內場電位記錄2/9/20231392/9/2023140二、覺醒與睡眠

(wakefulnessandsleep)

——重要的晝夜生物節(jié)律㈠覺醒：

1、覺醒反應：●腦電覺醒：●行為覺醒：2/9/20231412、覺醒維持的機制腦電覺醒腦干網(wǎng)狀結構（Ach）中腦藍斑（NA）行為覺醒中腦黑質（DA）2/9/20231422/9/2023143腦干上行Ach激活系統(tǒng)2/9/2023144㈡睡眠（Sleep）

概述人類一生中三分之一時間在睡眠中度過睡眠是一種晝夜節(jié)律生物現(xiàn)象睡眠是一種行為和意識受抑制的狀態(tài)睡眠出現(xiàn)做夢等腦活動現(xiàn)象2/9/20231452/9/20231461、睡眠的定義：

是對環(huán)境的認知及起反應能力喪失的一種復雜的、可逆的、周期性的生理和行為過程。

剝奪睡眠將出現(xiàn)：＊免疫力↓＊情緒變化，易激惹＊注意力↓，運動技巧能力↓2/9/2023147睡眠生理功能變化的監(jiān)測2/9/2023148異相睡眠深度睡眠輕度睡眠睡眠狀態(tài)放松狀態(tài)警覺狀態(tài)不同狀態(tài)時EEG波形2/9/2023149SleepStagesDuringaNight2/9/20231502/9/20231512/9/2023152CerebralMetabolicRate SleepAcademicAward 153睡眠時腦代謝變化情況(左:覺醒狀態(tài),右:REM睡眠)2/9/20231542、睡眠兩種時相及其生物學意義

慢波睡眠slowwavesleep，SWS快波睡眠fastwavesleep，F(xiàn)WS2/9/2023155

慢波睡眠SWS表現(xiàn)及特征①EEG呈示為慢波同步化睡眠（synchronizesleep）②骨骼肌反射活動及肌張力減弱，無肌肉活動,眼球無快速運動，故又稱非快眼動睡眠（non-rapideyemovementsleep，NREM）③感覺功能減退，喚醒閾增高；④內臟活動大都降低，但穩(wěn)定；⑤做夢者少；⑥生長激素分泌增加。2/9/2023156體力恢復.生物學意義機體生長，能量貯存；2/9/2023157快波睡眠FWS表現(xiàn)及特征①

EEG呈示為快波又稱去同步化睡眠（desynchronizesleep），或異相睡眠,出現(xiàn)海馬δ節(jié)律(緊張成分);(位相成分)②骨骼肌肌張力進一步減弱，出現(xiàn)肌肉馳緩(緊張成分);（但可出現(xiàn)陣