《神经系统概述》课件2

神经系统概述人体最复杂的控制系统负责感知、思考和行动的生物电网络课程目标1掌握基础结构2理解工作原理了解中枢和周围神经系统构成信息传递和处理机制3认识临床应用4了解前沿发展常见神经系统疾病与诊疗神经科学最新研究进展神经系统的定义信息处理网络控制中心接收、传导、整合和响应内外环协调身体各系统活动境信息适应系统允许机体对环境变化做出适当反应神经系统的重要性意识与思维协调与平衡感知与交流产生意识、思维和认知能力维持身体内环境稳态感知外部世界并做出反应神经系统的基本功能感觉输入接收内外环境信息信息整合处理和分析感觉信息决策形成基于分析结果形成反应运动输出通过肌肉和腺体执行反应神经系统的主要组成部分中枢神经系统周围神经系统大脑和脊髓脑神经和脊神经12自主神经系统43体神经系统控制内脏功能控制随意运动中枢神经系统概览大脑小脑脊髓高级认知功能中心运动协调和平衡信息传导和简单反射周围神经系统概览脑神经脊神经神经节对直接从脑干发出的神经对从脊髓发出的神经周围神经系统中的神经元细胞体聚集1231控制头颈部感觉和运动控制躯干和四肢中继站点神经元神经系统的基本单位信息接收树突接收来自其他神经元的信号信息整合细胞体整合所有输入信号信息传递轴突将信号传递给下一个神经元神经元的结构树突1接收信息细胞体2整合信息轴突3传导信息突触末梢4释放神经递质神经元的类型感觉神经元、运动神经元、中间神经元、锥体神经元、浦肯野细胞神经胶质细胞及其功能星形胶质细胞提供营养支持，参与血脑屏障形成少突胶质细胞形成髓鞘，加速信号传导小胶质细胞免疫防御，清除细胞碎片室管膜细胞形成脑室内层，参与脑脊液循环神经系统的发育神经管形成1胚胎第周，外胚层折叠成神经管3脑泡分化2神经管头端膨大分化为三个脑泡神经元迁移3神经元从发生区迁移到目标区域突触形成4神经元之间建立连接，形成功能性网络神经系统的进化哺乳动物1发达的大脑皮层，复杂认知能力鸟类和爬行动物2基底神经节发达，简单学习能力鱼类和两栖动物3简单脑结构，基本反射和行为无脊椎动物4神经节和神经索，原始感知能力脑的主要部分大脑小脑脑干高级认知、感觉处理、随意运动运动协调、平衡、精细运动学习生命维持功能调节，神经传导通路大脑的结构和功能额叶执行功能、计划、决策、人格特征顶叶体感处理、空间感知、数学计算颞叶听觉处理、语言理解、记忆形成枕叶视觉信息处理和整合大脑皮层的功能区域体感区运动区2处理触觉、痛觉、温度感1控制随意运动视觉区视觉信息处理35语言区听觉区语言理解和表达4听觉信息处理小脑的结构和功能解剖位置基本结构主要功能位于后颅窝，大脑后下方由皮层、髓质和深部核团组成协调运动、维持平衡、运动学习参与认知和情感处理脑干的结构和功能中脑视觉和听觉反射，眼球运动控制脑桥呼吸调节，脑与小脑连接延髓心跳、血压、呼吸等基本生命功能脊髓的结构和功能位置灰质12位于脊柱管内，从枕骨大孔至腰椎体中央形区域，含神经元细胞体1-2H功能白质信息传导，反射中枢外周区域，含传导束43脑脊液的产生和循环产生1脉络丛产生，每天约毫升500流动2从侧脑室第三脑室中脑导水管第四脑室→→→回收3通过蛛网膜颗粒被吸收入静脉窦血脑屏障的功能保护作用选择通透环境维持阻止有害物质进入大脑允许营养物质和氧气通维持神经元稳定微环境过神经系统的保护机制1物理屏障颅骨、脊柱、脑膜提供物理保护2化学屏障血脑屏障阻止有害物质进入3缓冲系统脑脊液缓冲冲击力4免疫监视小胶质细胞清除病原体和细胞碎片神经系统的信息传递电信号神经元内部以动作电位形式传导化学信号神经元之间通过神经递质传递信号整合单个神经元整合多个输入信号网络处理神经网络进一步处理信息突触的结构和功能突触前膜突触间隙突触后膜含神经递质囊泡，负责递质释放两个神经元之间约的间隙含神经递质受体，接收化学信号20nm神经递质和受体乙酰胆碱骨骼肌收缩，自主神经系统多巴胺奖励系统，运动控制去甲肾上腺素警觉性，心血管功能羟色胺情绪，睡眠觉醒周期5--谷氨酸主要兴奋性神经递质氨基丁酸主要抑制性神经递质γ-动作电位的产生和传导静息状态1膜内外电位差约-70mV去极化2钠离子内流，电位升高至+30mV复极化3钾离子外流，电位回到静息水平超极化4短暂低于静息电位，不应期神经系统的可塑性结构可塑性神经元和突触的形态变化功能可塑性神经连接强度的调节发育可塑性早期发育阶段特有的改变修复可塑性损伤后的功能重组记忆和学习的神经基础长期记忆1持久性蛋白质合成和结构变化短期记忆2突触效能暂时增强工作记忆3前额叶皮层神经元活动维持感觉记忆4感觉信息短暂保留睡眠和觉醒的调节觉醒系统睡眠中心1脑干网状激活系统下丘脑和脑干睡眠中心2稳态调节昼夜节律43腺苷积累促进睡眠需求松果体褪黑素分泌情绪的神经机制杏仁核前额叶皮层恐惧和负面情绪处理情绪调控和决策12下丘脑43海马体自主反应和内分泌调节情绪记忆形成疼痛感知和调节大脑感知1躯体感觉皮层解释疼痛中继站2丘脑传递疼痛信号上行通路3脊髓痛觉传导束感受器4伤害感受器被刺激激活自主神经系统概述定义组成特点调节内脏器官功能的神经系统交感神经系统双重支配无意识控制的生理过程副交感神经系统拮抗平衡肠神经系统反射性活动交感神经系统战或逃反应心血管作用代谢作用应对紧急情况和压力心率加快，血压升高增加能量消耗，分解糖原副交感神经系统1休息与消化反应恢复性功能，能量储存2心血管作用心率减慢，血压降低3消化系统促进消化液分泌和肠蠕动4其他作用瞳孔缩小，支气管收缩反射弧的结构和功能感受器接收刺激传入神经传导感觉信息中枢整合脊髓或脑干处理传出神经传导运动指令效应器肌肉或腺体反应感觉系统概述外感受器内感受器12感知外部环境视、听、嗅、味、触感知内部状态血压、血氧、体温疼痛感受器本体感受器43感知有害刺激感知身体位置关节、肌腱、肌肉视觉系统视网膜感光感光细胞捕获光信号视觉传导信号通过视神经传至大脑初级加工外侧膝状体进行初步处理高级处理枕叶视觉皮层完成视觉感知听觉系统外耳收集1耳廓收集声波至外耳道中耳传导2鼓膜和听小骨放大声波振动内耳转换3耳蜗将机械振动转为电信号听觉皮层4颞叶听觉皮层完成声音感知嗅觉和味觉系统嗅觉味觉相互作用嗅觉感受器位于鼻腔上部味蕾分布于舌、软腭和咽部嗅味联合形成风味感知嗅球直接投射到边缘系统和大脑皮层五种基本味觉甜、咸、酸、苦、鲜影响情绪和记忆体感系统触觉温度觉本体感觉皮肤机械感受器感知接触和压力特化感受器感知热和冷肌腱和关节感受器感知位置和运动运动系统概述运动皮层1运动指令生成基底神经节2运动程序选择小脑3运动协调调整脊髓4运动命令传递肌肉5执行运动锥体系统起源大脑皮层运动区的锥体细胞通路皮质脊髓束和皮质延髓束功能控制精细随意运动，特别是手指精细动作特点直接连接皮层运动神经元和脊髓前角运动神经元锥体外系统组成主要通路12基底神经节、小脑和相关通路皮质网状脊髓束、前庭脊髓束等特点功能43间接控制，多突触通路姿势维持、肌张力调节、运动序列协调神经系统的常见疾病脑卒中、癫痫、多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病神经退行性疾病阿尔茨海默病记忆力减退，淀粉样蛋白沉积帕金森病震颤，黑质多巴胺能神经元丢失亨廷顿舞蹈病不自主运动，基因突变所致肌萎缩侧索硬化运动神经元变性，进行性肌无力脑卒中和脑外伤脑卒中类型临床表现脑外伤缺血性血栓或栓塞突发性神经功能缺损原发性损伤直接撞击伤出血性血管破裂肢体偏瘫，语言障碍，意识改变继发性损伤脑水肿，缺氧癫痫和头痛癫痫神经元异常放电导致的发作性疾病癫痫类型全身性发作和局灶性发作头痛原发性偏头痛、紧张性头痛、丛集性头痛继发性头痛由肿瘤、感染等引起的症状性头痛神经系统感染性疾病1脑膜炎脑膜感染，颈强直，高热，头痛2脑炎脑实质感染，意识障碍，惊厥3脑脓肿局灶性化脓性感染，占位效应4狂犬病病毒感染，恐水，行为异常神经系统肿瘤神经胶质瘤脑膜瘤转移性肿瘤最常见的原发性脑肿瘤源自脑膜的良性肿瘤肺癌、乳腺癌常见原发灶神经系统疾病的诊断方法病史采集神经系统检查影像学检查实验室检查详细询问症状发展过程评估意识、运动、感觉和反射、、等脑脊液、电生理、生化标志物CT MRIDSA神经系统疾病的治疗原则药物治疗针对特定病理机制的靶向用药手术治疗解除占位性病变，改善神经功能康复治疗最大限度恢复受损神经功能支持治疗改善生活质量，预防并发症神经系统的影像学检查扫描、、脑血管造影、、功能性CT MRIPET MRI脑电图和肌电图脑电图肌电图诱发电位EEG EMG记录大脑皮层电活动记录肌肉电活动记录特定刺激后脑电反应诊断癫痫、睡眠障碍诊断神经肌肉疾病评估感觉通路完整性评估脑功能状态区分神经源性和肌源性病变神经系统的功能性检查认知功能评估记忆力、注意力和执行功能测试运动功能评估肌力、协调能力和平衡测试感觉功能评估各种感觉模态的敏感性测试自主神经功能心率变异性和交感皮肤反应神经系统保健与预防体育锻炼健康饮食2增加脑血流，促进神经可塑性1地中海饮食，富含抗氧化物睡眠管理保证充足高质量睡眠35压力管理认知训练减轻慢性应激对神经系统影响4智力活动延缓认知衰退神经科学研究的最新进展100B神经元人脑中约有1000亿个神经元1000T突触连接大脑中约有1000万亿个突触20W基因大脑中表达约2万个基因86B神经胶质细胞人脑中约有860亿个胶质细胞人工智能与神经系统研究神经网络模型模拟大脑结构的人工智能系统脑机接口直接连接大脑和计算机的设备神经调控技术通过电刺激或磁刺激调节神经活动神经假体替代或增强神经系统功能的设备神经系统研究的伦理问题神经增强1使用技术提升正常人脑功能的伦理挑战神经数据隐私2保护脑活动数据，防止未授权访问意识和人格3神经操作对个体自主性和身份的影响研究边界4确定神经科学研究的适当限制总结与展望1基础研究进展单细胞测序和脑连接组绘制2临床应用突破精准神经调控和个体化治疗3跨学科融合计算神经科学和神经工程学发展4未来方向攻克神经退行性疾病，发展脑增强技术。