《神经生物学中枢神经系统》课件

《神经生物学中枢神经系统》本课程将深入探讨神经生物学中枢神经系统，涵盖神经细胞的结构和功能、神经递质的分类和作用、中枢神经系统的发育和功能结构等重要内容，并探讨神经系统疾病的病理变化、症状和诊断等相关问题课程简介学习目标课程内容教学方式本课程旨在帮助学生深入了解神经生物课程内容涵盖神经细胞的结构和功能、课程采用讲授、讨论、实验等多种教学学中枢神经系统的结构、功能和疾病，神经递质、中枢神经系统的发育和功能方式，帮助学生更好地理解神经生物学并培养学生对神经科学的兴趣结构、神经系统疾病等方面知识神经生物学概述研究领域研究内容研究意义神经生物学研究神经系统，包括脑、脊神经生物学涵盖神经细胞的结构和功神经生物学的研究对理解人类行为、认髓和周围神经系统能、神经冲动的产生和传递、神经递知、情感和疾病具有重要意义，并为治质、神经系统发育和疾病等方面疗神经系统疾病提供理论基础神经科学的基本概念神经系统神经元12神经系统是人体最复杂的系统，负责接收、处理和传递信神经元是神经系统的基本单位，负责传递信息息神经胶质细胞突触34神经胶质细胞为神经元提供支持和营养，并参与神经系统突触是神经元之间传递信息的连接部位功能的调节神经细胞的结构和功能细胞体树突轴突细胞体是神经元的核心，包含细胞核和树突是神经元接收信息的部位，分支结轴突是神经元传递信息的部位，长而细细胞器构的突起，被髓鞘包裹神经冲动的产生和传递静息电位神经元处于静息状态时，细胞膜内外存在电位差，称为静息电位动作电位神经元受到刺激时，细胞膜内外电位差发生改变，产生动作电位，并沿着轴突传递神经冲动传递动作电位到达轴突末梢，触发神经递质的释放，传递信息到下一个神经元突触的结构和功能突触前膜突触间隙突触后膜突触前膜是神经元轴突末梢的膜，负责突触间隙是突触前膜和突触后膜之间的突触后膜是下一个神经元的膜，含有神释放神经递质狭窄空间经递质受体，接收神经递质神经递质的分类和作用兴奋性神经递质抑制性神经递质调质性神经递质兴奋性神经递质促进神经元兴奋，如抑制性神经递质抑制神经元兴奋，如调质性神经递质调节神经元兴奋性，谷氨酸、乙酰胆碱等GABA、甘氨酸等如多巴胺、5-羟色胺等神经递质释放的调控机制动作电位到达1动作电位到达轴突末梢，引发钙离子通道开放钙离子内流2钙离子内流到突触前膜，促进突触小泡移动到突触前膜神经递质释放3突触小泡与突触前膜融合，释放神经递质到突触间隙神经递质受体的特点离子型受体离子型受体直接与离子通道耦联，快速传递信号蛋白偶联受体GG蛋白偶联受体通过G蛋白激活第二信使系统，传递信号更缓慢，但更持久神经递质的代谢和再利用神经递质的分解神经递质的再摄取神经递质在突触间隙中会被酶分解，如乙酰胆碱酯酶分解乙酰胆突触前膜会将释放的神经递质重新摄取回突触前末梢，如多巴胺碱的再摄取多巴胺系统多巴胺多巴胺系统12多巴胺是一种重要的神经递多巴胺系统包含黑质-纹状体质，参与奖励、动机、学习和通路、腹侧被盖区-伏隔核通记忆等功能路等多巴胺系统失调3多巴胺系统失调会导致帕金森病、精神分裂症等疾病乙酰胆碱系统记忆肌肉控制注意乙酰胆碱在学习和记忆乙酰胆碱控制肌肉收乙酰胆碱参与注意、觉中起重要作用，参与突缩，在自主神经系统中醒和睡眠-觉醒周期调触可塑性起重要作用节羟色胺系统5-睡眠觉醒5-羟色胺调节睡眠-觉醒周期，参与睡眠障碍情绪调节食欲控制5-羟色胺参与情绪调节，与抑郁症、焦虑症等精神疾病相关5-羟色胺参与食欲调节，与肥胖症相关213肾上腺素系统应激反应1肾上腺素在应激反应中起重要作用，提高警觉性和反应能力心血管调节2肾上腺素调节心率和血压，参与心血管疾病能量代谢3肾上腺素参与能量代谢，调节血糖水平中枢神经系统的发育神经管形成1胚胎发育早期，神经管形成，是中枢神经系统的雏形神经元迁移2神经元从神经管迁移到特定部位，形成不同的脑区突触形成3神经元之间形成突触连接，建立复杂的神经网络髓鞘形成4轴突被髓鞘包裹，提高神经冲动传递速度中枢神经系统的功能结构大脑大脑是中枢神经系统最复杂的结构，负责高级认知功能，如思维、语言、记忆等小脑小脑负责协调运动、维持平衡和学习运动技能脑干脑干负责控制基本生命活动，如呼吸、心跳、血压等脊髓脊髓负责传递脑部与身体其他部位的信息，并控制一些反射活动大脑皮层的结构和功能灰质白质灰质位于大脑皮层外层，主要由神经元细胞体构成，负责高级认白质位于灰质内层，主要由神经纤维构成，负责传递信息知功能大脑皮层的分叶枕叶颞叶枕叶位于大脑后部，负责视觉顶叶颞叶位于顶叶下方，负责听觉信息的处理额叶顶叶位于额叶后方，负责触信息的处理，以及记忆、语言额叶位于大脑前部，负责高级觉、温度、疼痛等感觉信息的等功能认知功能，如计划、决策、语处理言等感觉皮层躯体感觉皮层视觉皮层听觉皮层123躯体感觉皮层位于顶叶后部，负责视觉皮层位于枕叶，负责处理来自听觉皮层位于颞叶，负责处理来自接收来自身体不同部位的感觉信眼睛的视觉信息耳朵的听觉信息息味觉皮层嗅觉皮层45味觉皮层位于颞叶，负责处理来自舌头的味觉信息嗅觉皮层位于颞叶，负责处理来自鼻子的嗅觉信息运动皮层初级运动皮层1初级运动皮层位于额叶后部，负责控制随意运动前运动皮层2前运动皮层位于初级运动皮层前方，负责计划和协调运动补充运动皮层3补充运动皮层位于前运动皮层前方，负责启动和控制复杂的运动序列联合皮层前额叶皮层顶叶联合皮层颞叶联合皮层前额叶皮层负责高级认知功能，如决顶叶联合皮层负责整合感觉信息，参与颞叶联合皮层负责整合听觉和视觉信策、计划、工作记忆、社会认知等空间感知、注意力、视觉运动整合等功息，参与语言理解、记忆、情绪处理等能功能额叶皮层前额叶皮层前额叶皮层负责高级认知功能，如计划、决策、工作记忆、社会认知等运动皮层运动皮层控制随意运动布罗卡区布罗卡区负责语言的产生顶叶皮层躯体感觉皮层空间感知1躯体感觉皮层接收来自身体不同部位的顶叶联合皮层参与空间感知，帮助我们感觉信息2定位物体和自身在空间中的位置视觉运动整合注意力4顶叶联合皮层整合视觉和运动信息，帮顶叶联合皮层参与注意力，帮助我们选3助我们控制运动方向和目标择和集中注意力于特定信息颞叶皮层听觉皮层韦尼克区海马体听觉皮层负责处理来自耳朵的听觉信息韦尼克区负责语言的理解海马体参与学习和记忆的形成边缘系统海马体1海马体参与学习和记忆的形成，尤其是情景记忆杏仁核2杏仁核负责情绪的处理，尤其是恐惧和焦虑扣带回3扣带回参与情绪、动机和认知控制下丘脑4下丘脑负责控制内分泌系统、食欲、体温等基本生理功能丘脑感觉信息的传递意识和觉醒丘脑是感觉信息的传递中枢，将感觉信息传递到大腦皮層丘脑参与意识和觉醒的调节，影响睡眠-觉醒周期中脑黑质黑质是多巴胺系统的重要组成部分，参与运动控制红核红核参与运动控制，尤其是手臂和手的精细运动腹侧被盖区腹侧被盖区是多巴胺系统的重要组成部分，参与奖励和动机桥脑运动控制1桥脑参与运动控制，将大脑皮层的信息传递到小脑呼吸调节2桥脑参与呼吸调节，控制呼吸频率和深度睡眠觉醒3桥脑参与睡眠-觉醒周期，调节睡眠阶段延髓心血管调节延髓控制心跳、血压和血管收缩呼吸调节延髓控制呼吸频率和深度消化功能延髓调节消化道的运动和分泌小脑运动协调运动学习认知功能123小脑协调运动，维持平衡和协调小脑参与学习和记忆运动技能，如研究表明小脑也参与认知功能，如骑自行车语言、注意力和工作记忆大脑基底核纹状体苍白球纹状体是基底核的主要组成部分，接收来自大脑皮层和丘脑苍白球位于纹状体下方，是基底核的主要输出部位的信息黑质丘脑黑质是多巴胺系统的重要组成部分，参与运动控制丘脑接收基底核的输出信息，传递到大腦皮層祖状核功能疾病祖状核参与运动控制、计划、学习、记忆等功能祖状核损伤会导致帕金森病、亨廷顿舞蹈症等疾病苍白球功能1苍白球参与运动控制，调节纹状体的活动疾病2苍白球损伤会导致帕金森病、亨廷顿舞蹈症等疾病脑室系统脑室脑脊液脑室系统是脑内的空腔，充满脑脊脑脊液是脑室系统中的液体，具有保液护脑组织、提供营养和清除废物等功能脑脊液的产生和循环脑室脉络丛脑室脉络丛是脑室壁上的特殊组织，负责产生脑脊液脑脊液循环脑脊液在脑室系统中循环，最终流入脊髓腔脑脊液吸收脑脊液被吸收回血液循环，保持脑脊液的平衡神经元的可塑性突触可塑性神经元再生12神经元之间突触连接的强度可一些神经元可以再生，尤其是以发生改变，称为突触可塑周围神经系统的神经元性，是学习和记忆的生理基础神经元的功能重组3当神经元受到损伤时，其他神经元可以接管其功能，称为神经元功能重组神经系统的修复机制神经元再生神经元功能重组神经胶质细胞的作用一些神经元可以再生，尤其是周围神经当神经元受到损伤时，其他神经元可以神经胶质细胞参与修复损伤的神经组系统的神经元，例如受损的末梢神经可接管其功能，例如中风后，受损脑区的织，例如清除死亡的神经元和碎片以再生长功能可以被其他脑区代偿神经细胞的死亡和再生程序性死亡程序性死亡是细胞的正常死亡过程，是细胞发育和维持正常功能的一部分1意外死亡2意外死亡是指细胞因外力因素导致的死亡，例如创伤、中毒、缺氧等神经元再生3某些类型的神经元可以再生，例如周围神经系统的神经元，但中枢神经系统的神经元再生能力有限神经系统疾病的病理变化神经元死亡1许多神经系统疾病会导致神经元死亡，例如阿尔茨海默病、帕金森病等突触功能异常2一些神经系统疾病会导致突触功能异常，例如精神分裂症、抑郁症等髓鞘损伤3一些神经系统疾病会导致髓鞘损伤，例如多发性硬化症神经系统疾病的症状和诊断症状诊断神经系统疾病的症状多种多样，包括感觉异常、运动障碍、认知神经系统疾病的诊断需要结合病史、体格检查、影像学检查、神障碍、情绪障碍等经电生理检查等方法神经系统疾病的预防和治疗预防健康的生活方式可以预防神经系统疾病，例如保持良好的睡眠、均衡的饮食、适度的运动、避免吸烟和酗酒等治疗神经系统疾病的治疗方法包括药物治疗、物理治疗、康复治疗、手术治疗等，具体方法取决于疾病类型和患者情况本课程的总结与展望本课程从神经细胞的结构和功能出发，系统地介绍了中枢神经系统的组成、发育、功能和疾病通过学习本课程，学生将对神经生物学中枢神经系统有更深入的了解，并为今后的学习和研究打下坚实基础神经生物学是一个不断发展的学科，未来将有更多新技术和新发现，例如脑机接口、基因编辑等技术将为治疗神经系统疾病带来新的希望。