神經(jīng)元和突觸培訓(xùn)課件

神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細胞的功能神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)與功能神經(jīng)膠質(zhì)細胞的結(jié)構(gòu)與功能7/20/20231神經(jīng)元和突觸神經(jīng)細胞：能感受刺激傳導(dǎo)沖動，整合信息（神經(jīng)元）神經(jīng)膠質(zhì)細胞：保護支持、分隔、營養(yǎng)神經(jīng)元

胞體：大小腦皮質(zhì)，神經(jīng)核團、灰質(zhì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)突起：神經(jīng)通路，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)周圍神經(jīng)系統(tǒng)胞體：神經(jīng)節(jié)

突起軀體神經(jīng)：體表、骨骼肌內(nèi)臟神經(jīng)：內(nèi)臟，心血管，腺體神經(jīng)組織神經(jīng)系統(tǒng)7/20/20232神經(jīng)元和突觸－.神經(jīng)元neuron

神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位

形態(tài)多樣，均有胞體和突起構(gòu)成。胞體大小不等，約5～100m。突起的形態(tài)、數(shù)量、長短不同，分為軸突和樹突。7/20/20233神經(jīng)元和突觸1、基本結(jié)構(gòu)

胞體：分布于大、小腦皮質(zhì)，腦干，脊髓灰質(zhì)，神經(jīng)節(jié)

突起：樹突dendnite軸突axon——構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)纖維

7/20/20234神經(jīng)元和突觸7/20/20235神經(jīng)元和突觸1.1細胞膜細胞膜：可興奮性膜，能感受刺激（胞體膜，樹突膜），傳導(dǎo)沖動（軸突膜），處理信息。膜蛋白離子通道受體電位門控通道：存在于軸突化學(xué)門控通道：位于樹突膜和胞體與遞質(zhì)結(jié)合，引起化學(xué)門控通道開放7/20/20236神經(jīng)元和突觸

嗜染質(zhì)（Nisslbodies）

LM：嗜堿性的塊狀、顆粒狀

EM：RER，游離核糖體功能：合成蛋白質(zhì)1.2胞體

神經(jīng)元的營養(yǎng)中心1.2.1細胞核：大而圓，異染色質(zhì)少，淺染，核仁明顯。1.2.2核周質(zhì)：7/20/20237神經(jīng)元和突觸7/20/20238神經(jīng)元和突觸神經(jīng)原纖維neurofibril

包括神經(jīng)絲(10nm)和微管(25nm)，銀染的標本中，呈棕黑色細絲，構(gòu)成細胞骨架，參與物質(zhì)運輸。7/20/20239神經(jīng)元和突觸1.3突起neurite樹突dendrite軸突axon數(shù)量一個或多個一個形狀樹枝狀的分支分支少，細長條索狀結(jié)構(gòu)同核周質(zhì)無尼氏體樹突棘軸丘、軸膜、軸質(zhì)功能接受刺激傳向胞體傳導(dǎo)沖動7/20/202310神經(jīng)元和突觸2、軸突運輸順向運輸

胞體

終末快速順向運輸:蛋白質(zhì)、突觸小泡、神經(jīng)遞質(zhì)，100～400mm/d慢速順向運輸：微絲、神經(jīng)絲，微管向軸突終末的移動，0.1~0.4mm/d逆向運輸終末胞體代謝產(chǎn)物或攝取的物質(zhì)（蛋白質(zhì)，NTF、小分子物質(zhì)）7/20/202311神經(jīng)元和突觸3、神經(jīng)元的功能分段神經(jīng)元的基本功能1.感受體內(nèi)外各種刺激而引起興奮/抑制2.對不同來源的興奮/抑制進行分析綜合3.神經(jīng)內(nèi)分泌功能神經(jīng)元通常有四個重要的功能部位神經(jīng)末梢受體部位——傳導(dǎo)沖動的部位——軸突動作電位發(fā)生部位——軸丘胞體或樹突膜7/20/202312神經(jīng)元和突觸4、神經(jīng)元的分類2.按突起分類多極神經(jīng)元雙極神經(jīng)元假單極神經(jīng)元2.按功能分類感覺神經(jīng)元運動神經(jīng)元中間神經(jīng)元2.按神經(jīng)遞質(zhì)分類膽堿能神經(jīng)元胺能神經(jīng)元肽能神經(jīng)元氨基酸能神經(jīng)元7/20/202313神經(jīng)元和突觸7/20/202314神經(jīng)元和突觸5、神經(jīng)纖維定義：軸突和長樹突（統(tǒng)稱軸索）外包以神經(jīng)膠質(zhì)細胞形成的結(jié)構(gòu)。分類

有髓神經(jīng)纖維myelinatednervefiber無髓神經(jīng)纖維unmyelinatednervefiber7/20/202315神經(jīng)元和突觸結(jié)構(gòu)myelinatedn.f中樞：少突膠質(zhì)細胞＋軸索周圍：施旺細胞＋軸索

unmyelinatedn.f：中樞：裸露的軸突周圍：施旺細胞＋軸突神經(jīng)纖維興奮傳導(dǎo)與神經(jīng)纖維類型神經(jīng)纖維的主要功能是傳導(dǎo)興奮——神經(jīng)沖動（nerveinpulse）,即沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的動作電位。7/20/202316神經(jīng)元和突觸——施萬細胞形成髓鞘周圍有髓神經(jīng)纖維7/20/202317神經(jīng)元和突觸——少突膠質(zhì)細胞形成髓鞘中樞有髓神經(jīng)纖維7/20/202318神經(jīng)元和突觸

二.神經(jīng)膠質(zhì)細胞neuroglia1、神經(jīng)膠質(zhì)細胞的分類中樞神經(jīng)膠質(zhì)細胞

周圍神經(jīng)膠質(zhì)細胞1.1中樞神經(jīng)膠質(zhì)細胞7/20/202319神經(jīng)元和突觸

星形膠質(zhì)細胞astrocytea.纖維性星形膠質(zhì)細胞fibrousastrocyte分布:CNS白質(zhì)形態(tài)：星形，突起細長，多支少。胞質(zhì)中含大量膠質(zhì)絲（由膠原纖維質(zhì)＋酸性pr構(gòu)成，GFAP）b.原漿性星形膠質(zhì)細胞protoplasmicastrocyte分布：CNS灰質(zhì)形態(tài)：突起粗短，分支多，絨球狀，膠質(zhì)絲較少功能：1.維持神經(jīng)元活動的內(nèi)環(huán)境；2.攝取神經(jīng)遞質(zhì)，調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動；3.N.S發(fā)育階段，誘導(dǎo)神經(jīng)元遷徙到特定區(qū)域；4.N.S損傷時，增生形成膠質(zhì)斑痕，充填缺損；5.合成分泌NTFs(如NGF,CNTF,GDNF)等，以維持神經(jīng)存活和促進神經(jīng)突起生長。7/20/202320神經(jīng)元和突觸7/20/202321神經(jīng)元和突觸少突膠質(zhì)細胞oligodendrocy

分布：神經(jīng)元胞體附近，神經(jīng)纖維周圍形態(tài)：突起較少，呈串珠狀功能：1.形成有髓神經(jīng)纖維的髓脊；2.分泌神經(jīng)生長抑制因子（NI-35,NI-250）;抑制再生神經(jīng)元突起生長。小膠質(zhì)細胞microglia

形態(tài)：體積小，胞體細長，突起細長有分支，表面有棘狀突起功能：CNS巨噬細胞，吞噬細胞碎片及退變髓鞘。室管膜細胞ependymalcell分布：腦室，脊髓中央管形態(tài)：立方/柱狀，游離面有微絨毛和纖毛功能：1.參與腦脊液代謝2.可能有神經(jīng)干細胞神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)7/20/202322神經(jīng)元和突觸Schwanncell：

1.形成有髓神經(jīng)纖維的髓鞘；2.分泌神經(jīng)生長因子等，促進受損神經(jīng)的再生。

衛(wèi)星細胞statellitecell

分布于神經(jīng)節(jié)細胞胞體周圍，起支持，營養(yǎng)作用。1.2周圍神經(jīng)膠質(zhì)細胞7/20/202323神經(jīng)元和突觸7/20/202324神經(jīng)元和突觸7/20/202325神經(jīng)元和突觸2、神經(jīng)膠質(zhì)細胞的功能1.支持：CNS內(nèi)，突起交織成網(wǎng)，構(gòu)成支架2.修復(fù)和再生：a.當(dāng)CNS受損傷，膠質(zhì)c會大量增生b.當(dāng)PNS受損后，軸突可沿施萬細胞形成的索道生長3.物質(zhì)代謝和營養(yǎng)作用:a.物質(zhì)交換(構(gòu)成血－腦屏障）b.產(chǎn)生NTF，維持神經(jīng)元的生長發(fā)育及生存4.絕緣和屏障a.施萬細胞、少突膠質(zhì)細胞構(gòu)成的髓鞘，起絕緣作用b.血－腦屏障是限制某些物質(zhì)的通道5.維持恰當(dāng)?shù)碾x子濃度:可攝取細胞外液中的鉀離子，維持神經(jīng)元的正常電活動。6.攝取神經(jīng)遞質(zhì)：攝取r－GABA等。7/20/202326神經(jīng)元和突觸神經(jīng)元之間的功能聯(lián)系7/20/202327神經(jīng)元和突觸一、突觸的概念突觸（synapse）：

是由sherrington首先提出的，經(jīng)典的神經(jīng)元學(xué)說認為神經(jīng)元是單向傳遞的功能極性單位；樹突、胞體是感受性的，軸突是將神經(jīng)元的信息傳給別的神經(jīng)元或效應(yīng)器。

突觸是實現(xiàn)這種神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與效應(yīng)器（肌細胞,腺細胞）間信息傳遞的機械性接觸部位。7/20/202328神經(jīng)元和突觸經(jīng)典的突觸結(jié)構(gòu)——化學(xué)性突觸軸－體突觸軸－樹突觸軸－軸突觸依靠神經(jīng)遞質(zhì)，主要見于哺乳類。二、突觸的結(jié)構(gòu)7/20/202329神經(jīng)元和突觸LM：銀染標本顯示為突觸扣結(jié)。7/20/202330神經(jīng)元和突觸EM：突觸前成分突觸間隙

突觸后成分7/20/202331神經(jīng)元和突觸1、突觸前成分——軸突終末突觸前膜突觸小泡含神經(jīng)遞質(zhì)或調(diào)質(zhì)的膜被小泡，由胞體合成，運輸至突觸處。軸突終末的細胞膜﹡小而清涼透明小泡，含乙酰膽堿，甘AA，r－GABA，谷AA﹡小而致密小泡，含兒茶酚胺類﹡大而致密小泡，含神經(jīng)肽類7/20/202332神經(jīng)元和突觸7/20/202333神經(jīng)元和突觸——細胞體或樹突膜胞體或樹突膜增厚，含化學(xué)門控通道及受體，可與遞質(zhì)結(jié)合。突觸后膜前后膜間的間隙，約20～30nm寬。3、突觸間隙2、突觸后成分7/20/202334神經(jīng)元和突觸三、興奮在突觸處的傳導(dǎo)——電－化學(xué)－電傳遞過程

興奮

突觸處突觸前膜去極化電位門控通道開放鈣離子進入突觸前膜小泡與前膜融合遞質(zhì)釋放到突觸間隙化學(xué)門控通道開放與后膜受體結(jié)合突觸后膜去極化興奮傳導(dǎo)產(chǎn)生突觸后電位7/20/202335神經(jīng)元和突觸突觸傳遞的結(jié)果興奮性突觸抑制性突觸突觸小泡呈圓球形突觸小泡呈扁平形釋放興奮性遞質(zhì)興奮性突觸后電位釋放抑制性遞質(zhì)抑制性突觸后電位7/20/202336神經(jīng)元和突觸四、突觸后神經(jīng)元的電活動興奮性突觸后電位1、突觸后電位遞質(zhì)作用于突觸后膜的受體或化學(xué)門控通道，引起后膜對某些離子通透性改變，導(dǎo)致某些帶電離子進入后膜，從而引起后膜的膜電位發(fā)生一定程度的去極化或超極化，該突觸后膜的電位變化稱為突觸后電位。2、類型抑制性突觸后電位7/20/202337神經(jīng)元和突觸2.1興奮性突觸后電位

（excitatorypostsynapticpotential，EPSP）2.1.1定義：突觸后膜的膜電位在遞質(zhì)作用下，發(fā)生去極化改變，使突觸后神經(jīng)元對其它刺激的興奮上升，該電位改變稱為興奮性突觸后電位。（可產(chǎn)生動作電位）2.1.2機制某些興奮性神經(jīng)遞質(zhì)作用于后膜的受體，使后膜Na+、k+通透性增強，尤其是Na+，導(dǎo)致局部去極化,產(chǎn)生EPSP。7/20/202338神經(jīng)元和突觸2.2.1定義突觸后膜的膜電位在神經(jīng)遞質(zhì)作用下，產(chǎn)生超極化改變，使突觸后神經(jīng)元對其它刺激的興奮性下降，該電位變化稱為IPSP（增加極化程度，不產(chǎn)生動作電位）。2.2.2機制

抑制性神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜，使后膜上Cl-通道開放，致Cl-內(nèi)流，膜電位發(fā)生超極化；IPSP產(chǎn)生與k+通透性增加和k+外流增強，Na+，Ca2+通道關(guān)閉有關(guān)。2.2抑制性突觸后電位（inhibitorypostsynapticpotential，IPSP）7/20/202339神經(jīng)元和突觸7/20/202340神經(jīng)元和突觸2.3突觸后神經(jīng)元的動作電位取決于IPSP，EPSP的代數(shù)和當(dāng)IPSP>EPSP時，產(chǎn)生IPSP；當(dāng)IPSP<EPSP時，產(chǎn)生EPSP動作電位產(chǎn)生部位：軸突始段（軸丘）

動作電位（軸突始段）末梢胞體7/20/202341神經(jīng)元和突觸五、突觸的抑制和易化1.1產(chǎn)生的原因中間神經(jīng)元釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì),使突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生IPSP，從而發(fā)生抑制。1.2類型根據(jù)抑制性中間神經(jīng)元的功能和聯(lián)系方式，分為:1、突觸后抑制(postsynapticinhibition)傳入側(cè)枝性抑制回返性抑制抑制興奮突觸后抑制突觸前抑制7/20/202342神經(jīng)元和突觸1.2.1傳入側(cè)支性抑制一個傳入纖維進入中樞后，一方面直接興奮某一中樞的神經(jīng)元，另一方面發(fā)側(cè)支興奮另一抑制性中間神經(jīng)元；然后通過抑制性神經(jīng)元釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，轉(zhuǎn)而抑制另一中樞的神經(jīng)元，產(chǎn)生IPSP。常見部位：脊髓，腦意義：協(xié)調(diào)不同中樞之間的活動。7/20/202343神經(jīng)元和突觸1.2.2回返性抑制recurrentinhibition常見部位：脊髓，海馬，丘腦某一中樞神經(jīng)元興奮時，其傳出沖動沿軸突外傳，同時又經(jīng)軸突側(cè)支去興奮另一抑制性中間神經(jīng)元；該抑制性神經(jīng)元興奮后，軸突末梢釋放抑制性遞質(zhì)，反過來作用于同一中樞的神經(jīng)元，抑制原先發(fā)動興奮的神經(jīng)元及其它神經(jīng)元。意義：使神經(jīng)元的活動及時終止，保持神經(jīng)元活動的協(xié)調(diào)。7/20/202344神經(jīng)元和突觸2、突觸前抑制（presynapticinhibition）通過改變突觸前膜的活動而實現(xiàn)抑制。2.1結(jié)構(gòu)軸——軸突觸突觸前抑制運動N元BAA與運動神經(jīng)元構(gòu)成軸—體突觸;B與A構(gòu)成軸—軸突觸;當(dāng)A末梢興奮時，可引起運動神經(jīng)元出現(xiàn)EPSP；僅有B興奮沖動傳入時，該神經(jīng)元無反應(yīng);先使B興奮，再使A興奮，則A興奮所引起的EPSP明顯減小，說明B的活動能抑制A的興奮作用。7/20/202345神經(jīng)元和突觸2.2機制B纖維興奮抵達末梢，并釋放抑制性遞質(zhì)，作用于A末梢，細胞膜產(chǎn)生超極化，動作電位變小；A纖維動作電位變小，釋放的遞質(zhì)減少，運動神經(jīng)元的興奮性突觸后電位減??；B纖維的抑制是通過使A纖維釋放的興奮性遞質(zhì)減少而實現(xiàn)的。意義：

沖動進入中樞后，沿特定途徑上傳，并抑制鄰近神經(jīng)元的傳入活動。7/20/202346神經(jīng)元和突觸3、突觸前易化（presynapticfacilitation)3.2機制:當(dāng)興奮B時，末梢B釋放5－HT，引起末梢A的cAMP↑，k＋通道關(guān)閉，延緩動作電位（A）的復(fù)極化過程，進入A的Ca2＋↑,釋放遞質(zhì)↑，引起運動神經(jīng)元的EPSP↑。使某些生理過程變的容易。3.1結(jié)構(gòu)：軸－軸突觸突觸前易化運動N元BA7/20/202347神經(jīng)元和突觸六、突觸傳遞的特征傳統(tǒng)觀點認為，只在突觸前膜處有神經(jīng)遞質(zhì)釋放，因而興奮不能逆向傳遞；新觀點認為：突觸后神經(jīng)元（靶c）可釋放一些物質(zhì)（如NO、多肽等），逆向傳遞到突觸前末梢，改變突觸前神經(jīng)元的遞質(zhì)釋放過程，從信息溝通角度來講，是雙向的。2、突觸延擱當(dāng)興奮通過突觸時，由于存在遞質(zhì)釋放、擴散及發(fā)揮作用等過程，故需要時間較長（約0.3—0.5ms）。1、單向傳布：7/20/202348神經(jīng)元和突觸3、總和（空間性總和＋時間性總和）突觸后神經(jīng)元興奮節(jié)律與突觸前神經(jīng)元傳入沖動頻率及本身功能狀態(tài)有關(guān)；CNS內(nèi)，一個神經(jīng)元可接受多條途徑的信息，經(jīng)整合后再發(fā)出傳出信息；同一條途徑的信息，可經(jīng)過多個中間神經(jīng)元的接替，經(jīng)各種因素總和后發(fā)出傳出沖動。突觸傳遞時，突觸后神經(jīng)元興奮需要多個EPSP總和，才能使膜電位的變化達到閾電位水平，爆發(fā)動作電位。4、興奮節(jié)律的改變7/20/202349神經(jīng)元和突觸5、對體內(nèi)環(huán)境變化敏感和易疲勞缺氧、二氧化碳、麻醉劑、藥物可影響突觸部位的傳遞能力；突觸傳遞易發(fā)生疲勞，可能與神經(jīng)遞質(zhì)耗竭有關(guān)。7/20/202350神經(jīng)元和突觸七、突觸傳遞的可塑性（plasticity）指突觸傳遞易受環(huán)境因素的影響，尤其是傳遞能力可受已進行的傳遞活動的影響，功能可發(fā)生較長時程的增強或減弱。對學(xué)習(xí)、記憶功能有重要意義。2、類型1、定義強直性增強長時程增強與長時程抑制敏感化習(xí)慣化7/20/202351神經(jīng)元和突觸2.1強直后增強posttetanicpotentiation（突觸強化）當(dāng)突觸前末梢接受連續(xù)強直刺激后，突觸后電位可延續(xù)數(shù)秒甚至更長（60s），此期間內(nèi)來自突觸前末梢的刺激可引起較大的突觸后反應(yīng)。機制:強直刺激使Ca2+在突觸前神經(jīng)元內(nèi)積累，使其末梢持續(xù)釋放神經(jīng)遞質(zhì)，導(dǎo)致突觸后電位升高。2.2習(xí)慣化habituation當(dāng)一種溫和刺激反復(fù)出現(xiàn)，突觸對刺激的反應(yīng)減弱/消失。機制:由于突觸前末梢Ca2+通道失活,引起細胞內(nèi)Ca2+下降，神經(jīng)遞質(zhì)釋放減少。通常為短時程。7/20/202352神經(jīng)元和突觸2.3敏感化sensitization（突觸易化）當(dāng)一種刺激反復(fù)出現(xiàn)，突觸刺激反應(yīng)增強，傳遞性能增強，引起的遞質(zhì)釋放↑，但此效應(yīng)消失較快。機制：a.腺苷酸環(huán)化酶激活，cAMP↑，引起遞質(zhì)釋放↑；b.Ca2+內(nèi)流未恢復(fù)到靜息狀態(tài)時再次受到刺激，使胞內(nèi)Ca2+基數(shù)↑，遞質(zhì)釋放↑。7/20/202353神經(jīng)元和突觸2.4長時程增強(long－termpotentiation，LTP)

長時程抑制(long－termdepression，LTDLTP存在于海馬等與學(xué)習(xí)記憶有關(guān)的腦區(qū)。被認為是由于突觸前神經(jīng)元受到短時間內(nèi)快速重復(fù)刺激后，突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生一種快速形成的突觸后電位持續(xù)性增強，可達數(shù)天，可能與突觸后神經(jīng)元內(nèi)Ca2＋上升有關(guān)。被認為是學(xué)習(xí)，記憶的神經(jīng)基礎(chǔ)。LTD與LTP相反，存在于海馬，小腦等腦區(qū)。7/20/202354神經(jīng)元和突觸八、興奮傳遞的其它方式1、神經(jīng)肌接頭（運動終板）特點無不應(yīng)期；不表現(xiàn)為“全或無”；可發(fā)生總和。7/20/202355神經(jīng)元和突觸2、非突觸性化學(xué)傳遞（神經(jīng)激素通訊）單胺類神經(jīng)元軸突末梢的分支上，形成串珠樣膨大，稱為曲張體（v