《神经系统生物》课件

神经系统生物学概述神经系统生物学是一个复杂而迷人的领域，它探讨了神经系统结构、功能和疾病神经细胞的结构与功能神经细胞，也称为神经元，是神经系统最基本的结构和功能单位它负责接收、处理和传递信息，并参与神经系统的所有活动神经元由细胞体、轴突和树突组成细胞体是神经元的中心，包含细胞核和其他细胞器，负责合成蛋白质和维持神经元的功能轴突是神经元的一个长而细的突起，负责将神经冲动从细胞体传递到其他神经元或效应器树突是神经元的一个或多个短而分支的突起，负责接收来自其他神经元的信号细胞膜电位与静息电位膜电位静息电位指细胞膜内外两侧的电位差指神经元处于静息状态时的膜电位动作电位的产生与传导静息电位1神经细胞膜内外存在电位差，称为静息电位阈值电位2当刺激达到一定强度，膜电位达到阈值时，会触发动作电位去极化3神经细胞膜钠离子通道打开，钠离子内流，膜电位迅速上升复极化4钠离子通道关闭，钾离子通道打开，钾离子外流，膜电位恢复突触传递机制神经递质释放神经递质结合突触后电位当神经冲动到达突触前末梢时，会引起突触释放的神经递质与突触后膜上的受体结合，神经递质与受体的结合会导致突触后膜电位囊泡释放神经递质引发一系列的信号转导事件发生变化，可能是兴奋性或抑制性神经递质的种类及作用兴奋性神经递质抑制性神经递质其他神经递质乙酰胆碱肌肉收缩、记忆和学习多巴氨基丁酸（）焦虑和睡眠调节谷氨酸学习和记忆血清素情绪、睡γ-GABA胺情绪、运动控制和奖励去甲肾上腺甘氨酸脊髓的抑制性神经递质眠和食欲内啡肽疼痛缓解和愉悦感素警觉、注意力和情绪神经递质的合成、释放与重吸收合成神经元通过合成酶，从前体物质合成神经递质释放当神经元兴奋时，神经递质被释放到突触间隙重吸收神经递质被突触前神经元重新摄取，或被酶降解中枢神经系统的组成中枢神经系统是神经系统的主要部分，包括脑和脊髓脑是中枢神经系统最复杂的器官，负责控制身体的所有活动，包括思维、学习、记忆、情感等脊髓是连接脑和周围神经系统的桥梁，负责传递脑部的指令和周围神经系统的感官信息脊髓的结构与功能中枢神经系统的组成传递信息12部分脊髓的主要功能是将来自周围脊髓是中枢神经系统的一部分神经系统的感官信息传递给大，位于椎管内，连接着大脑和脑，并将来自大脑的运动指令周围神经系统传递给周围神经系统反射活动3脊髓也能独立完成一些简单的反射活动，如膝跳反射大脑的结构与功能大脑皮层海马体杏仁核负责高级认知功能，如语言、记忆、推理和与学习和记忆有关，特别是长期记忆的形成处理情绪反应，特别是恐惧和焦虑决策感觉系统的组成及功能视觉听觉通过眼睛接收光线信息，并将其通过耳朵接收声音信息，并将其转化为神经信号，在大脑中形成转化为神经信号，在大脑中形成视觉感知听觉感知嗅觉味觉通过鼻子接收气味信息，并将其通过舌头接收味觉信息，并将其转化为神经信号，在大脑中形成转化为神经信号，在大脑中形成嗅觉感知味觉感知视觉系统的结构与功能视觉系统是神经系统的重要组成部分，负责接收和处理来自外界的光线信息，并将这些信息转化为我们能够理解和感知的图像视觉系统包括眼球、视神经、视觉皮层等多个结构，它们共同协作，完成从光线到图像的复杂过程眼球是视觉系统的第一站，它负责接收光线并将其聚焦在视网膜上视网膜是眼球内壁的一层薄膜，包含感光细胞，这些细胞能够将光线转化为神经信号视神经将视网膜上的神经信号传递到大脑的视觉皮层，在那里进行进一步的处理和解释视觉皮层是大脑后部的区域，负责处理来自视神经的信息，并将这些信息转化为我们能够理解的图像视觉皮层包含多个区域，每个区域负责处理不同的视觉信息，例如颜色、形状、运动等听觉系统的结构与功能听觉系统负责接收和处理声音信息，让我们能够感知周围的声音世界这个系统由外耳、中耳和内耳组成外耳负责收集声音，并通过耳道传导到中耳中耳包含鼓膜和三块听小骨，它们将声音振动放大并传递到内耳内耳包含耳蜗和前庭，耳蜗将声音振动转换为神经信号，前庭负责平衡感知体性感觉系统的结构与功能皮肤感受器肌肉感受器关节感受器皮肤感受器负责感知温度、压力、疼痛和触肌肉感受器负责感知肌肉的伸展和收缩关节感受器负责感知关节的位置和运动觉运动系统的组成与作用神经系统肌肉系统负责控制和协调肌肉运动，包括大脑由骨骼肌组成，提供运动的动力，并、脊髓和周围神经参与维持姿势骨骼系统为肌肉提供附着点，形成身体的框架，保护内脏器官运动皮质的结构与功能前运动皮质初级运动皮质12计划和协调运动，并控制随意执行随意运动，将神经冲动传运动的起始和停止递到脊髓运动前皮质3控制复杂的运动序列，如学习新的运动技能大脑基底核的结构与功能组成功能包括纹状体、苍白球、黑质、丘脑底核等结构参与运动控制、学习、记忆、情绪等方面，对随意运动的启动、协调、调节起着重要作用小脑的结构与功能位置结构位于大脑后下方，是脑干背侧的由两个半球和中间的蚓部组成，突出部分表面有许多深浅不一的沟和回，形成复杂的结构功能主要负责运动的协调、平衡和精细运动的控制自主神经系统的组成与功能控制内脏活动无意识调节两个分支自主神经系统控制着呼吸、心跳、消它不受意识控制，自动地调节着身体自主神经系统分为交感神经系统和副化等非自主性活动内部环境交感神经系统交感神经系统的结构与功能结构功能交感神经系统起源于脊髓胸段和腰段的灰质，通过交感神经节和交感神经系统负责调控机体的应激反应，例如心跳加速、血压神经纤维连接到各个器官它以脊髓神经节器官的路径进行神升高、瞳孔放大、呼吸加快、消化系统抑制等，帮助机体应对紧--经冲动传导急情况副交感神经系统的结构与功能神经元神经通路副交感神经系统的神经元位于脑副交感神经的通路较短，主要作干和脊髓的骶部用于内脏器官神经递质副交感神经释放乙酰胆碱，导致心跳减慢、消化增强等效应内分泌系统与神经系统的关系神经系统通过神经递质快速传递信息神经系统可以影响内分泌系统的激素，而内分泌系统则通过激素缓慢地调分泌，而内分泌系统则可以反过来影节身体功能响神经系统的活动神经系统和内分泌系统之间存在着复杂的反馈调节机制，以维持身体的稳态神经递质失调与相关疾病多巴胺失调血清素失调乙酰胆碱失调帕金森病、精神分裂症、成瘾抑郁症、焦虑症、强迫症阿尔茨海默病、肌无力症神经系统退行性疾病阿尔茨海默病帕金森病肌萎缩侧索硬化症一种以记忆力下降、认知功能障碍为特征的运动神经元受损，导致震颤、僵硬、行动迟运动神经元受损，导致肌肉无力、萎缩，最疾病，脑细胞逐渐退化缓等症状终瘫痪神经系统损伤与修复神经元损伤1包括脑卒中、脊髓损伤、外伤性脑损伤等.神经元死亡2神经元无法再生导致功能缺失,.神经再生3神经元再生机制复杂但研究人员正在努力探索和促进神经再生,.治疗方法4包括药物治疗、康复治疗、干细胞移植等.神经干细胞及其应用神经干细胞的特性神经干细胞的来源12具有自我更新和多向分化的能胚胎干细胞、成体干细胞和诱力，可以分化为神经元、星形导多能干细胞等胶质细胞和少突胶质细胞神经干细胞的应用3修复神经系统损伤、治疗神经系统疾病、开发新药等神经生物学的前沿研究方向脑机接口神经再生利用脑电波控制外部设备，实现研究神经细胞的再生机制，治疗人机交互神经系统损伤和疾病认知神经科学神经网络探究大脑如何学习、记忆、思考利用神经网络模型模拟大脑的学和决策习和处理信息机制神经系统生物学的研究方法电生理学方法神经影像学方法分子生物学方法行为学方法记录神经元电活动，如动作电通过脑电图、磁共振成研究神经递质、受体和基因在观察动物或人类的行为，以研EEG位和突触后电位像和正电子发射断层扫神经系统中的作用究神经系统功能MRI描等技术观察脑部活动PET神经系统生物学的发展前景认知神经科学神经疾病治疗人工智能深入理解大脑的工作原理，发展更有效的治开发针对神经退行性疾病、精神疾病的有效模仿人类大脑的结构和功能，推动人工智能疗方法治疗方案技术发展神经系统生物学知识的应用疾病治疗药物研发12神经系统疾病的诊断和治疗，开发新的治疗神经系统疾病的例如帕金森病、阿尔茨海默病药物，例如抗精神病药物、抗、抑郁症等焦虑药物等人工智能脑机接口34神经网络模型的开发，用于模开发脑机接口技术，用于帮助拟人脑的学习和推理能力，例残疾人恢复运动功能，或用于如图像识别、语音识别等增强人类的认知能力。