《中枢神经系统功能》课件

中枢神经系统功能本课件将深入探讨中枢神经系统（CNS）的复杂功能，从基本的神经元活动到高级的认知过程，并涵盖感觉、运动、情感和意识等方面中枢神经系统概述神经系统的中心控制中心中枢神经系统是神经系统中最重要的部分，它包括大脑和脊髓中枢神经系统是人体所有活动的控制中心它接收来自身体各部它负责处理来自身体各部位的感觉信息，并发出指令控制身体的位的感觉信息，并发出指令控制肌肉的运动、腺体的分泌、以及活动中枢神经系统是所有高级认知功能的中心，包括思维、学其他生理功能中枢神经系统还负责调节身体的内部环境，例如习、记忆、语言和情感体温、血压、呼吸和消化大脑结构和功能大脑皮层边缘系统脑干大脑皮层是人类大脑最外层，负责高级边缘系统是一个由多个脑结构组成的复脑干位于大脑下方，连接着大脑和脊认知功能，包括语言、记忆、思维、计杂网络，负责情绪、动机、学习和记髓它负责控制许多基本的生理功能，划和决策它由四个主要的叶组成额忆它包括杏仁核、海马体、下丘脑和例如呼吸、心跳和血压脑干还参与睡叶、顶叶、颞叶和枕叶，每个叶都有其丘脑，它们在情感处理、记忆形成和调眠、觉醒和意识的调节特定的功能节生理功能中发挥着重要作用中枢神经系统的主要生理功能感觉功能运动功能中枢神经系统负责接收来自身体中枢神经系统负责控制身体的运各部位的感觉信息，并将其传递动大脑发出指令，通过脊髓传到大脑进行处理例如，当我们递给肌肉，使肌肉收缩或放松，触摸物体时，皮肤上的感觉神经从而产生各种运动元将信息传递到脊髓，再传递到大脑，最终在大脑皮层中产生触觉认知功能中枢神经系统负责高级认知功能，包括思维、学习、记忆、语言、意识和情感这些功能是人类大脑最独特的特征感觉和知觉功能感觉接收知觉感觉接收是中枢神经系统从外界环境或身体内部收集信息的过知觉是感觉信息被大脑处理和解释的过程，它让我们理解周围的程它由感觉器官和感觉神经元完成，这些神经元将感觉信息传世界知觉是一个复杂的过程，涉及多个大脑区域的协同工作递到大脑进行处理它受到经验、记忆和期望的影响运动功能随意运动不随意运动随意运动是指我们有意识地控制的身体运动，例如走路、说话、不随意运动是指我们无法控制的，由中枢神经系统自动控制的身写字等它由大脑皮层发出指令，通过脊髓传递给肌肉，从而完体运动，例如心跳、呼吸、消化等这些运动受自主神经系统的成各种运动调节意识和认知功能意识是指对自身和周围世界的认知功能是指包括学习、记12主观体验，它包括对自身存在忆、思维、语言、决策和问题的觉知、对周围环境的感知，解决等在内的复杂认知过程以及对时间、空间和自我的认这些功能允许我们理解和互动知我们周围的世界意识和认知功能是高度复杂和相互关联的，它们由大脑皮层、边缘系3统和脑干等多个脑结构共同完成学习和记忆学习记忆学习是指通过经验获取新知识和技能的过程它涉及到大脑中神记忆是指将学习到的知识和技能存储在大脑中，以便在未来使经元之间连接的形成和强化，从而改变大脑的结构和功能用记忆过程包括编码、存储和提取三个阶段每个阶段都涉及到不同的脑结构和神经机制情绪和情感情绪情感情绪是指我们对事件或情境的生理、情感是情绪的一种更持久和复杂的形认知和行为反应它们通常是由外部式，它们与个人价值观、信念和经验刺激或内部想法和记忆引发，并在我有关情感可以影响我们的行为、决们的行为中发挥着重要作用策和对世界的看法神经信号的传递机制神经元的结构1神经元是神经系统中传递信息的基本单位它由细胞体、树突和轴突组成树突接收来自其他神经元的信号，而轴突则将信号传递到其他神经元或靶细胞动作电位2动作电位是在神经元轴突上发生的一种快速电信号，它是神经元传递信息的基本方式动作电位是通过神经元膜上离子通道的快速打开和关闭产生的突触传递3突触传递是神经元之间传递信息的机制当动作电位到达轴突末端时，会释放神经递质，神经递质会与下一个神经元上的受体结合，从而引发下一个神经元的活动神经递质简介化学信使多样性神经递质是神经元之间传递信息的化学物质它们由突触前存在多种类型的神经递质，每种神经递质都有其独特的结神经元释放，并与突触后神经元上的受体结合，从而改变突构、功能和作用机制不同类型的神经递质在不同的神经通触后神经元的活动路中发挥作用，参与不同的生理功能和认知过程兴奋性神经元促进活动例子兴奋性神经元释放神经递质，使突触后神经元更容易产生动作电一些常见的兴奋性神经递质包括谷氨酸、乙酰胆碱和去甲肾上腺位这些神经递质被称为兴奋性神经递质，它们在神经系统中发素它们在学习、记忆、运动控制和情绪调节等方面发挥着重要挥着促进神经活动的作用作用抑制性神经元降低活动例子抑制性神经元释放神经递质，使突触后神经元更难产生动作电一些常见的抑制性神经递质包括γ-氨基丁酸（GABA）和甘氨位这些神经递质被称为抑制性神经递质，它们在神经系统中发酸它们在降低焦虑、改善睡眠和减少疼痛等方面发挥着重要作挥着抑制神经活动的作用用神经元的活动电位去极化当神经元受到刺激时，细胞膜上的离子通道打静息电位开，使带正电荷的离子流入细胞内，导致膜电当神经元处于静止状态时，细胞膜内部的电位2位上升，这一过程称为去极化1比外部低，这种电位差称为静息电位动作电位当去极化达到一定阈值时，神经元会产生一个快速电信号，称为动作电位动作电位是3神经元传递信息的信号超极化5复极化复极化后，膜电位可能会短暂下降到低于静息电位的水平，这一过程称为超极化超极化有4动作电位结束后，细胞膜上的离子通道关闭，助于恢复神经元到静息状态使带正电荷的离子流出细胞外，导致膜电位下降，这一过程称为复极化突触传递神经递质清除神经递质与受体结合神经递质被清除出突触间隙，以神经递质释放神经递质与突触后神经元上的受结束突触传递清除机制包括神动作电位到达突触前末梢囊泡中的神经递质被释放到突触体结合，从而改变突触后神经元经递质的重摄取、酶降解和扩当动作电位到达突触前神经元的间隙中，神经递质会扩散到突触的活动这可能导致突触后神经散末梢时，它会触发突触前末梢中后神经元上的受体元兴奋或抑制囊泡的释放神经节突触神经递质的类型在神经节突触中，突触前神经元释放乙酰胆碱，而突触后神经元上的受体是烟碱型乙1酰胆碱受体兴奋性传递2乙酰胆碱与受体结合后，会使突触后神经元产生兴奋性动作电位，从而传递信息重要功能3神经节突触在自主神经系统中发挥着重要的作用，它调节心脏、血管、消化系统、呼吸系统和泌尿系统的活动神经递质的合成和释放合成神经递质是由突触前神经元中的酶合成，这些酶催化前体物质转化为神经递质例如，多巴胺是由酪氨酸转化而成的存储合成后的神经递质被存储在突触前末梢中的囊泡中囊泡是一种小型的膜结合囊，它可以将神经递质隔离并保护释放当动作电位到达突触前末梢时，囊泡会移动到突触前膜，并与膜融合，释放神经递质到突触间隙中神经递质的作用机制结合1神经递质释放到突触间隙后，会与突触后神经元上的受体结合每个神经递质都有其特定的受体，它们就像锁和钥匙一样，只能与特定的受体结合信号转导2神经递质与受体结合后，会启动一系列的信号转导事件，这些事件最终会改变突触后神经元的活动信号转导途径可以包括离子通道的打开或关闭，或者第二信使的产生效应信号转导事件会导致突触后神经元兴奋或抑制，从而改变神经元之3间的信息传递神经递质的效应可以是短暂的，也可以是持久的，这取决于神经递质的类型、受体类型以及信号转导途径神经递质的失调与疾病神经递质失衡会导致各种神经系统疾病，例如抑郁症、焦虑症、帕金森病和阿尔茨海默病了解神经递质失调如何影响这些疾病，可以帮助开发新的治疗方法感觉系统概述543视觉听觉触觉通过眼睛接收光线信息，形成图像通过耳朵接收声音信息，形成声音的感通过皮肤接收压力、温度和疼痛等信息知21味觉嗅觉通过舌头上的味蕾接收食物的味道信息通过鼻子接收气味信息视觉感受器视网膜视杆细胞视锥细胞视网膜是眼睛最内层的组织，它含有感视杆细胞对光线非常敏感，但在昏暗的视锥细胞对颜色更敏感，它们需要明亮光细胞，包括视杆细胞和视锥细胞，它条件下才能发挥作用它们负责夜视，的光线才能发挥作用视锥细胞有三种们将光信号转化为神经信号并感知黑白类型，每种类型对特定波长的光敏感，从而让我们感知不同的颜色视觉通路和视觉皮层视网膜1视网膜上的感光细胞将光信号转化为神经信号，这些信号被传递到视神经视神经2视神经将信息传递到丘脑，丘脑是感觉信息的中转站丘脑3丘脑将信息传递到大脑皮层的枕叶，枕叶是负责视觉处理的区域视觉皮层4视觉皮层处理来自眼睛的视觉信息，让我们感知图像、颜色、运动和深度视觉功能和视知觉深度感知颜色感知运动感知深度感知是指我们感知物体距离的能力，颜色感知是指我们感知不同波长的光的能运动感知是指我们感知物体运动的能力，它是通过双眼视觉、线性透视、纹理梯度力，它是通过视锥细胞和大脑皮层中的颜它是通过视觉皮层中专门负责运动处理的和遮挡等线索实现的色处理区域完成的区域完成的听觉感受器耳蜗毛细胞耳蜗是内耳的一部分，它含有听觉感受器，即毛细胞毛细胞能毛细胞的顶部有纤毛，当声音振动到达耳蜗时，纤毛会弯曲，从够将声音振动转化为神经信号而引起毛细胞的兴奋，产生神经信号听觉通路和听觉皮层耳蜗1耳蜗中的毛细胞将声音信号转化为神经信号，这些信号被传递到听觉神经听觉神经2听觉神经将信息传递到脑干，脑干是听觉信号的中转站脑干3脑干将信息传递到丘脑，丘脑是感觉信息的中转站丘脑4丘脑将信息传递到大脑皮层的颞叶，颞叶是负责听觉处理的区域听觉皮层5听觉皮层处理来自耳朵的声音信息，让我们感知声音的频率、强度、位置和音调听觉功能声音定位通过两只耳朵接收声音识别大脑皮层能够识别12声音的不同时间和强度，我们不同的声音，例如语言、音乐可以定位声音的来源和自然声音声音理解通过整合声音信息和语境信息，我们能够理解语言、音乐3和声音的含义触觉感受器机械感受器温度感受器痛觉感受器机械感受器对皮肤的压力、拉伸和振动温度感受器对皮肤的温度变化敏感，它痛觉感受器对有害刺激敏感，它们可以敏感，它们将这些机械刺激转化为神经们可以感知冷、热和灼热感知疼痛，保护我们免受伤害信号触觉通路和触觉皮层皮肤1皮肤上的触觉感受器将机械刺激、温度和疼痛信息转化为神经信号，这些信号被传递到感觉神经感觉神经2感觉神经将信息传递到脊髓，脊髓是感觉信息的中转站脊髓3脊髓将信息传递到丘脑，丘脑是感觉信息的中转站丘脑4丘脑将信息传递到大脑皮层的顶叶，顶叶是负责触觉处理的区域触觉皮层5触觉皮层处理来自皮肤的触觉信息，让我们感知压力、温度、疼痛、纹理和形状运动系统概述4大脑皮层大脑皮层是运动指令的起源地，它发出指令控制身体的运动3基底核基底核是一个复杂的脑结构网络，它参与运动的计划、启动和协调2小脑小脑负责协调运动，保持平衡和控制肌肉的精细运动1脊髓脊髓将来自大脑皮层的运动指令传递到肌肉上运动神经元大脑皮层控制运动上运动神经元是指位于大脑皮层中的神经元，它们发出指令控制上运动神经元通过脊髓传递信号，从而控制肌肉的收缩和放松，身体的运动最终产生各种运动下运动神经元脊髓直接控制肌肉下运动神经元是指位于脊髓中的神经元，它们接收来自上运动神下运动神经元直接连接到肌肉，它们控制肌肉的收缩和放松，从经元的指令，并将其传递到肌肉而产生运动小脑功能协调运动小脑帮助协调肌肉保持平衡小脑负责保持身体12运动，使运动流畅和精准平衡，让我们能够站立、行走和进行各种活动学习运动技能小脑在学习新的运动技能中发挥重要作用，例如骑自3行车或弹钢琴基底核功能运动计划运动控制基底核帮助计划和启动运动，例如准备拿起一个物体基底核帮助控制运动的速度、力量和精确度，例如写字或弹奏乐器大脑皮层运动区初级运动皮层1初级运动皮层是直接控制肌肉运动的区域，它发出指令控制身体各部位的运动前运动皮层2前运动皮层负责计划和协调运动，它接收来自其他脑区的输入，并生成运动计划运动前区3运动前区负责启动运动，它接收来自前运动皮层的输入，并发出指令激活初级运动皮层运动学习和控制运动学习运动学习是指通过练习和重复提高运动技能的过程，它涉及到大脑中多个脑区的协同工作，包括小脑、基底核和大脑皮层运动控制运动控制是指大脑调节和控制身体运动的过程，它涉及到感觉反馈、运动计划、运动执行和运动修正等环节自主神经系统不随意控制调节内环境自主神经系统控制身体的许多不随意功能，例如心跳、呼吸、消自主神经系统通过调节身体的内环境，使身体能够适应不同的环化、排汗和瞳孔大小等境变化，维持体内平衡交感神经系统应激反应战或逃反应“”交感神经系统在应激情况下发挥作用，例如当我们面对危险或压交感神经系统的激活被称为“战或逃”反应，它使我们能够快速应力时，它会加速心跳、提高血压、扩张瞳孔，并准备身体应对紧对危险，例如逃跑或战斗急情况副交感神经系统休息和消化能量储存副交感神经系统在休息和消化时发挥作用，它减缓心跳、降低血副交感神经系统有助于能量的储存和修复，它促进食物的消化和压、促进消化，并使身体处于放松状态吸收，并降低身体的代谢率内分泌功能内分泌系统由内分泌腺组成，激素可以影响目标细胞的活12这些腺体分泌激素到血液中，动，它们可以改变细胞的代谢激素可以调节身体的各种功过程、基因表达或蛋白质合能，包括生长、发育、代谢和成繁殖等内分泌系统与神经系统相互作用，共同调节身体的功能例如，神经3系统可以释放激素，而激素也可以影响神经系统的活动神经内分泌调节下丘脑垂体反馈调节下丘脑是连接神经系统和内分泌系统的垂体是内分泌系统的“主导者”，它分泌多神经内分泌系统通过反馈调节机制来维桥梁，它接收来自大脑皮层的信息，并种激素，可以控制其他内分泌腺的激素持体内平衡，例如，当血液中的甲状腺发出指令控制垂体的激素分泌分泌激素浓度升高时，会抑制下丘脑和垂体的分泌睡眠与生理节奏快速眼动睡眠非快速眼动睡眠1快速眼动睡眠，也被称为REM睡眠，非快速眼动睡眠，也被称为NREM睡是一种活跃的睡眠阶段，此时大脑活动眠，包括四个阶段，随着睡眠加深，脑2与清醒时相似，并伴有快速眼动电波逐渐减慢睡眠和生理节奏由中枢神经系统中专门的脑区调节，这些脑区与内分泌系统和环境因素密切相关，共同维持着身体的正常运作痛觉和镇痛机制痛觉感受器镇痛机制痛觉感受器对有害刺激敏感，例如灼热、切割和压力它们将这中枢神经系统有各种镇痛机制，例如释放内啡肽、抑制痛觉神经些刺激转化为神经信号，传递到脊髓和大脑元和激活抑制性神经通路，这些机制可以缓解疼痛神经系统保护和修复预防脑损伤避免头部外伤、神经再生神经元有一定的再12控制血压、血糖和胆固醇等危生能力，神经系统的修复能力险因素可以预防脑损伤与年龄、损伤程度和个体差异有关神经保护药物一些神经保护药物可以保护神经元免受损伤，或促进3神经元的修复。