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神经解剖学大脑欢迎来到神经解剖学大脑课程本课程将系统地介绍人类大脑的解剖结构、功能区域及其相互连接通过学习,您将了解从微观的神经元到宏观的脑区结构,以及各个脑区在人类认知、行为和生理调节中的重要作用课程概述1课程目标2学习要点本课程旨在帮助学生掌握大脑解课程将涵盖神经元基础、大脑皮剖学的基本知识,理解各脑区的质分区、皮质下结构、脑干、小结构与功能关系,为后续专业课脑、脑神经及脑血管系统等内程和临床实践打下坚实基础通容我们将从微观到宏观,从结过系统学习,学生将能够识别大构到功能,全面系统地讲解大脑脑的主要结构,解释其功能,并解剖学知识重点关注临床相关理解损伤后可能出现的症状的解剖结构和功能联系考核方式神经系统概述中枢神经系统周围神经系统中枢神经系统由脑和脊髓组成,是神经系统的指挥中心大脑是周围神经系统由脑神经、脊神经及其分支组成,连接中枢神经系中枢神经系统最重要的部分,负责高级认知功能、感觉整合和运统与身体各部位它包括躯体神经系统和自主神经系统两部分动控制脊髓则连接大脑和外周神经,负责传导信息并参与反射躯体神经系统控制随意运动和感觉传入,而自主神经系统(交感活动中枢神经系统受三层脑膜保护,并浸泡在脑脊液中和副交感)则调节内脏功能周围神经系统是信息传递的桥梁,确保大脑指令能传达至全身神经系统的基本结构神经元神经胶质细胞神经元是神经系统的基本功能单位,负责信息的接收、处理和传递人神经胶质细胞数量是神经元的数倍,为神经元提供支持和保护它们参类大脑约有亿个神经元,每个神经元可与数千个其他神经元形成突与神经元代谢、调节神经环境、修复损伤和免疫防御等重要功能近年860触连接神经元的电化学特性使其能够产生和传导神经冲动,是思维、研究表明,胶质细胞不仅是支持细胞,还积极参与信息处理和神经可塑记忆、感觉和运动等神经功能的物质基础性,在神经系统功能中扮演着比过去认为更重要的角色神经元的结构细胞体1细胞体是神经元的中心部分,含有细胞核和大多数细胞器它负责神经元的代谢活动和蛋白质合成,是神经元生存和功能的核心细胞体的大小和形态各异,从直径几微米到100多微米不等,这种差异与神经元的功能和位置密切相关树突2树突是从神经元细胞体伸出的分支结构,主要负责接收来自其他神经元的信息树突表面覆盖着树突棘,是突触形成的主要位置一个神经元可以有成千上万个树突分支,形成复杂的树突树,大大增加了接收信息的表面积,使单个神经元能够整合来自多个来源的信号轴突3轴突是神经元的单一长突起,负责将神经冲动从细胞体传导至其他神经元或效应器官轴突表面被髓鞘包裹,髓鞘由少突胶质细胞形成,能加速神经冲动的传导轴突末端分支形成轴突终末,通过释放神经递质与靶细胞形成突触连接神经胶质细胞的类型星形胶质细胞星形胶质细胞是中枢神经系统中数量最多的胶质细胞,形态呈星状它们主要功能包括维持离子平衡、清除神经元活动产生的钾离子和神经递质、参与血脑屏障形成、提供营养支持以及参与神经修复最新研究表明星形胶质细胞还参与突触形成和调节突触活动少突胶质细胞少突胶质细胞负责在中枢神经系统中形成髓鞘,包裹轴突形成绝缘层,加速神经冲动传导一个少突胶质细胞可以同时包裹多个轴突的节段髓鞘中的郎飞氏结使神经冲动能够跳跃传导,显著提高传导速度,这对神经系统的高效运作至关重要小胶质细胞小胶质细胞是中枢神经系统中的巨噬细胞,负责免疫防御和清除代谢废物在正常状态下呈现静息状态,但在神经系统受到损伤或感染时迅速活化,吞噬病原体和死亡细胞碎片它们还分泌各种细胞因子,参与炎症反应和神经修复过程室管膜细胞室管膜细胞排列在脑室和中央管的表面,形成内层衬里它们参与脑脊液的产生和循环,并作为神经干细胞发挥作用室管膜细胞表面有纤毛,能够促进脑脊液的流动,维持脑脊液的正常循环对于维持中枢神经系统的健康至关重要大脑的基本结构脑干脑干位于大脑下方,连接大脑和脊髓,2由中脑、脑桥和延髓组成它控制基本大脑半球生命功能如呼吸、心跳,并包含多对脑神经核团大脑半球是人脑最显著的部分,由左右1两个半球组成,通过胼胝体相连它们覆盖着大脑皮质,负责高级认知功能、小脑感觉整合和随意运动控制小脑位于脑干后方,大脑半球下方,主3要负责协调运动、平衡和姿势控制,近期研究表明它也参与某些认知功能大脑半球的外部结构脑沟脑回脑沟是大脑表面的凹陷部分,它们将大脑皮质分隔成不同的区域主要脑回是大脑表面的隆起部分,位于脑沟之间重要的脑回包括额上回的脑沟包括中央沟(分隔额叶和顶叶)、外侧沟(分隔额叶、顶叶与颞(含初级运动皮质)、中央前回和中央后回(含体感觉皮质)、颞上回叶)和顶枕沟(分隔顶叶和枕叶)脑沟的形成使大脑皮质的表面积大(含听觉皮质)等这些脑回包含特定功能区域的皮质,负责不同的神大增加,在有限的颅腔内容纳更多的神经元,提高了大脑的处理能力经功能脑回的排列和大小在个体间有一定差异,但主要结构在人类间相对恒定大脑皮质的分叶额叶额叶位于大脑的前部,前至前极,后至中央沟,是大脑皮质中面积最大的脑叶它包含初级运动皮质、前运动区、布洛卡区(左半球)等重要功能区,负责执行功能、计划、决策、语言表达、社交行为和人格特征等高级功能额叶损伤常导致行为改变、执行功能障碍和运动障碍顶叶顶叶位于中央沟后方,顶枕沟前方,主要负责感觉信息的处理和整合它包含初级体感觉皮质和体感觉联合区,参与空间感知、注意力和语言理解等功能顶叶损伤可能导致感觉异常、空间忽略综合征和构建障碍等症状枕叶枕叶位于大脑的最后部,主要负责视觉信息的处理它包含初级视觉皮质和视觉联合区,参与视觉感知、颜色识别和形状分析等功能枕叶损伤可导致各种视觉障碍,如视野缺损、视觉失认和视幻觉等颞叶颞叶位于大脑侧面,外侧沟下方,负责听觉处理、语言理解、记忆形成和情绪处理等功能它包含初级听觉皮质、韦尼克区(左半球)和部分边缘系统结构颞叶损伤可导致听觉障碍、语言理解困难、记忆问题和情绪变化等症状额叶的功能运动功能语言功能执行功能额叶包含初级运动皮质(4区)、前左半球额下回后部包含布洛卡区前额叶负责执行功能,包括计划、运动皮质和辅助运动区,控制身体(
44、45区),负责语言表达和语决策、问题解决、抑制不当行为和对侧的随意运动初级运动皮质直音产生布洛卡区损伤导致表达性工作记忆等这些功能对于复杂任接发出运动指令,前运动区负责运失语,患者理解语言但难以流利表务的完成和社会适应至关重要前动的计划和协调,辅助运动区参与达此外,额叶还参与言语规划和额叶皮质(尤其是背外侧部分)在复杂运动序列的启动运动皮质按语法处理右半球相应区域则参与认知控制中起核心作用,协调多种照身体各部位在皮质上的投射形成语调和情感表达的调节认知过程以实现目标导向的行为运动小人,面部和手部占据较大皮质区域人格与社会行为眶额皮质参与情绪调节、社会决策和人格表现它与边缘系统紧密连接,影响动机和奖赏处理损伤可导致冲动控制障碍、社会行为不当和情绪调节问题著名的菲尼亚斯·盖奇案例展示了眶额叶损伤对人格的深远影响顶叶的功能体感觉加工顶叶的中央后回包含初级体感觉皮质(
1、
2、3区),接收来自身体对侧的触觉、压力、温度和疼痛等感觉信息这些信息按照身体表面在皮质上的投射形成感觉小人,面部和手部在皮质上占较大区域,反映这些部位的敏感性初级体感觉皮质损伤会导致对侧身体感觉迟钝或丧失感觉整合顶叶联合区(
5、7区)整合各种感觉信息,形成身体图式和空间感知它将视觉、听觉和体感信息整合,帮助我们理解物体在空间中的位置关系和自身在环境中的位置这种整合能力对于定向、导航和目标导向的运动至关重要空间注意顶叶(尤其是右半球顶叶)在空间注意中扮演重要角色,使我们能够将注意力集中在空间的特定区域右顶叶损伤常导致左侧空间忽略综合征,患者忽视左侧空间中的物体和事件,甚至忽视自己身体的左侧,这严重影响日常功能和康复高级认知功能顶叶参与多种高级认知功能,包括计算、阅读和某些语言功能角回参与词汇处理和阅读,缘上回参与语义处理和计算顶内沟区域参与手部操作的视觉引导这些功能对学习、工作和日常活动至关重要枕叶的功能1790%视皮质区域视觉信息处理人类大脑枕叶包含约17个专门处理视觉信息的功能区域,从V1(初级视觉皮质)到高级视觉联大约90%的感官信息输入是视觉信息,枕叶是处理这些海量视觉数据的中心,使人类能够精确合区,形成复杂的视觉处理层级系统感知和理解视觉世界2002毫秒级处理视觉通路枕叶能在约200毫秒内完成基本视觉场景分析,这种惊人的处理速度使我们能够快速识别物体枕叶支持两大主要视觉处理通路腹侧什么通路(识别物体)和背侧在哪里通路(定位物和做出反应,对生存至关重要体),这两条通路协同工作形成完整视觉体验枕叶是视觉处理的核心中枢,初级视觉皮质(17区)接收来自外侧膝状体的视觉信息,进行基本特征如边缘、方向和颜色的检测视觉联合区(
18、19区等)进一步处理这些信息,识别复杂形状、运动和深度损伤可导致皮质盲、视觉失认和视觉幻觉等症状颞叶的功能颞叶功能多样,颞上回包含初级听觉皮质(、区),负责基本声音处理左半球颞上回后部的韦尼克区负责语言理解,损伤导致4142感觉性失语内侧颞叶包含海马和杏仁核等结构,参与记忆形成和情绪处理颞下回参与复杂视觉识别,如面孔和物体识别颞叶损伤可导致听力问题、语言理解障碍、记忆缺失、情绪变化和复杂视觉识别障碍颞叶癫痫患者可能经历特殊的感官体验、既视感或记忆闪回等现象大脑皮质的层次结构分子层(I层)外颗粒层(II层)皮质最表层,主要含有神经元树突、轴突和少量含有密集排列的小型颗粒状星形神经元,主要接神经胶质细胞,是各层神经元树突终末和水平纤收来自丘脑的特定传入信息这些神经元形成皮维的交汇处,参与神经元间的信息整合这一层质内局部连接,参与信息的初步整合和处理细胞体很少,主要是神经纤维和突触接触12多形层(VI层)外锥体层(III层)含有多种形态的神经元,其轴突主要投射到含有锥体神经元,其轴突主要形成皮质间的丘脑,形成皮质丘脑反馈回路这一层是皮63联合纤维,连接同侧大脑半球的不同区域,-质与丘脑通信的重要中继站,调节信息传入参与半球内信息整合这一层在联合区特别发达54内锥体层(V层)内颗粒层(IV层)含有大型锥体神经元,其轴突形成皮质下投射纤含有密集排列的颗粒状星形神经元,是丘脑特异维,连接皮质与皮质下结构如基底神经节、脑干性投射纤维的主要终止区在初级感觉皮质区和脊髓在运动皮质中尤为发达,包含控制随意(如视觉皮质)特别发达,而在运动区则相对薄运动的贝兹细胞弱大脑皮质的功能区联合区1整合不同感觉信息支持高级认知功能,感觉区2接收和初步处理感觉信息运动区3计划和执行随意运动大脑皮质可按功能分为三大类区域运动区主要包括初级运动皮质、前运动皮质和辅助运动区,负责运动的计划、启动和执行感觉区包括各种初级感觉皮质,如体感觉皮质、视觉皮质和听觉皮质,负责接收和处理相应的感觉信息联合区位于运动区和感觉区之间或周围,包括前额叶联合区、顶颞枕联合区等,负责整合不同来源的信息,支持高级认知功能如语言、--执行功能、注意力和社会认知这种功能分区反映了大脑信息处理的层级组织,从基本感知到复杂认知的渐进整合过程初级运动皮质解剖位置1初级运动皮质位于额叶的中央前回(区),紧靠中央沟它是控制随意运动的主要皮质区域,直接向脊髓运动神经元4发送信号这一区域在大脑皮质层次结构中的特点是层特别发达,含有大型的贝兹细胞(巨锥体细胞)V运动小人图初级运动皮质按照身体各部位在皮质上的代表区排列,形成所谓的运动小人图(运动同位素2图)身体需要精细控制的部位如面部、舌头和手部在皮质上占据较大区域这种不成比例的表征反映了不同身体部位运动控制精确度的需求差异功能连接初级运动皮质接收来自前运动区、辅助运动区、体感觉皮质和基底神3经节等结构的输入,整合这些信息后发出运动指令它通过皮质脊髓束将运动指令传递至脊髓前角的运动神经元,控制肌肉收缩这一区域的损伤导致对侧肢体瘫痪前运动皮质和辅助运动区前运动皮质辅助运动区运动控制层级前运动皮质位于初级运动皮质前方(区),辅助运动区位于内侧半球表面的区,参与前运动皮质和辅助运动区与初级运动皮质66负责运动的计划和组织它接收来自前额运动的启动和协调,特别是涉及双侧肢体形成运动控制的层级系统高级运动区负叶和顶叶的信息,参与基于感觉提示的运的复杂运动序列它在运动学习和内部驱责运动的计划和准备,而初级运动皮质则动准备前运动皮质在复杂运动序列的计动的运动中发挥重要作用辅助运动区与执行具体的运动指令这种层级组织确保划和手部运动的视觉引导中起关键作用语言产生也有关联,特别是在言语规划方了运动的精确性和灵活性,使我们能够根损伤可导致运动计划障碍和不能根据视觉面损伤初期可导致失语,甚至暂时性运据内部目标和外部环境执行适当的运动行线索调整运动动缄默为体感觉皮质分区位置功能1区(初级躯体感觉皮质)中央后回皮质上层精细触觉感知2区(初级躯体感觉皮质)中央后回深层本体感觉和关节位置感知3a区(初级躯体感觉皮质)中央沟深部肌肉牵张感受器信息3b区(初级躯体感觉皮质)中央后回前部皮肤感受器信息5区(躯体感觉联合区)顶上小叶前部感觉信息整合和空间定向7区(躯体感觉联合区)顶上小叶后部视觉和躯体感觉整合体感觉皮质位于顶叶的中央后回(
1、
2、3区),接收对侧身体的触觉、压力、温度、疼痛和本体感觉信息像运动皮质一样,体感觉皮质也按身体部位排列,形成感觉小人图手和面部区域在皮质上占较大面积,反映这些部位感觉接收的精细度视觉皮质初级视觉皮质(V1/17区)位于枕叶的距状沟周围,接收来自外侧膝状体的视觉信息它进行基本视觉特征的检测,如线条方向、边缘和空间频率区组织成眼优势柱和方V1位柱,反映其精细的功能结构每个神经元对视野中特定位置的特定视V1觉特征响应,形成视网膜的点对点映射次级视觉皮质(V2/18区)围绕区,进一步处理视觉信息,检测更复杂的特征如轮廓、纹理和形V1状区神经元具有更大的感受野,能处理无法检测的隐含轮廓和图V2V1-地分离等特征它是视觉信息从流向高级视觉区的重要中继站V1视觉联合区(V3-V8/19区等)包括多个专门处理特定视觉属性的区域负责颜色处理,负责运V4V5/MT动检测,而颞下视觉通路则专门处理物体识别,包括面孔识别顶叶视觉区参与空间定位和视觉引导的运动,形成背侧在哪里通路,而颞叶视觉区形成腹侧是什么通路听觉皮质听觉皮质位于颞叶的颞上回(赫氏回),包括初级听觉皮质(41区)和听觉联合区(
42、22区)初级听觉皮质接收来自内侧膝状体的听觉信息,按照音调频率排列,形成音调地形图低频声音在前外侧表征,而高频声音在后内侧表征听觉联合区进一步处理声音特征,参与声音定位、音调模式分析和语音处理左半球的听觉皮质更专注于语言声音处理,而右半球则对音乐和环境声音处理更为专长听觉皮质损伤可导致听觉敏感度下降、声音定位障碍和语音理解困难语言相关区域Wernicke区韦尼克区位于左半球颞上回后部(22区部分),是语言理解的关键区域它负责语音解码和词汇-语义联系的建立韦尼克区损伤导致感受性(流利性)失语,患者语言流利但内容空洞,常有新造词和理解障碍患者可能听不懂他人说话,也无法理解书面文字韦尼克区与颞叶和顶叶的多感觉联合区相连,整合听觉、视觉和概念信息,支持语言的完整理解Broca区布洛卡区位于左半球额下回后部(
44、45区),是语言表达的核心区域它负责语音产生的运动程序设计、语法处理和言语规划布洛卡区损伤导致表达性(非流利性)失语,患者理解语言但说话困难,表现为言语量减少、词汇贫乏和语法错误说话费力、电报式言语是其典型特征布洛卡区与前运动皮质和初级运动皮质紧密连接,协调口腔、舌和喉部的精细运动布洛卡区和韦尼克区通过一束被称为弓状束的白质纤维相连,形成语言处理的核心网络这种连接使语言理解和表达能够协调进行近年研究表明,语言处理远比传统模型复杂,涉及更广泛的脑区网络,包括前额叶、基底神经节和小脑等区域大脑白质投射纤维联合纤维交叉纤维投射纤维连接大脑皮质联合纤维连接同一半球交叉纤维连接左右大脑与皮质下结构,包括连内不同皮质区域,包括半球的相应区域,最大接皮质与丘脑的丘脑皮短联合纤维(连接相邻的交叉纤维束是胼胝质纤维和皮质丘脑纤脑回)和长联合纤维体,它位于两半球之维,以及连接皮质与脑(连接不同脑叶)重间,包含约亿根神经2干、脊髓的皮质脑干纤要的长联合纤维包括弓纤维前联合连接两侧维和皮质脊髓纤维内状束(连接额叶和颞颞叶和嗅球,海马联合囊是一个主要的投射纤叶,支持语言功能)、连接两侧海马这些纤维束,位于丘脑和基底钩束(连接前颞叶和眶维使两半球能够共享信神经节之间,损伤常导额叶,参与情绪处理)息,协调功能,是整合致对侧运动和感觉障和纵束(连接额叶和枕性脑功能的基础碍叶)皮质下核团基底神经节丘脑基底神经节是位于大脑深部的一组核团,包括尾状核、壳核、苍白球、黑丘脑是位于第三脑室两侧的卵圆形核团,是感觉和运动信息传向大脑皮质质和丘脑下核这些结构通过复杂的直接和间接通路参与运动控制,特别的主要中继站丘脑由约个核团组成,每个核团与特定的皮质区域有30是运动的启动和抑制基底神经节接收来自皮质的广泛输入,经过处理后例如,外侧膝状体中继视觉信息,内侧膝状体reciprocal connections通过丘脑反馈回皮质,形成皮质基底神经节丘脑皮质回路基底神经节中继听觉信息,腹后外侧核中继体感觉信息丘脑不仅传递信息,还参与---疾病如帕金森病和亨廷顿舞蹈病表现为特征性的运动障碍信息的初步处理和整合,并在注意力、唤醒和意识中发挥关键作用基底神经节的组成壳核尾状核位于尾状核外侧,与尾状核形态相似,两者共同构成纹状体壳核是基底神经呈形结构,包括头、体和尾三部分C2节接收皮质输入的主要部位尾状核头部较大,靠近前角;体部沿侧1脑室上方延伸;尾部向下延伸至颞叶苍白球位于壳核内侧,分为外段和内段苍白球是基底神经节的主要输出结构,向丘3脑发送抑制性投射丘脑下核5黑质位于丘脑下方,接收来自皮质和纹状体4的输入,向苍白球和黑质发送输出,在位于中脑,分为致密部和网状部黑质运动控制中起调节作用致密部产生多巴胺,投射至纹状体,在运动控制中起关键作用基底神经节的功能运动控制基底神经节通过直接和间接通路调节运动的启动和抑制直接通路促进皮质发起的运动,而间接通路则抑制不需要的运动这两条通路的平衡对平滑、协调的运动至关重要多巴胺通过促进直接通路和抑制间接通路来促进运动基底神经节的运动调控主要针对缓慢、自动的运动序列,如行走和姿势调整认知功能基底神经节参与多种认知功能,包括工作记忆、注意力切换和程序性学习尾状核与前额叶形成回路,支持执行功能和目标导向行为基底神经节在习惯形成和程序性记忆中发挥核心作用,使复杂运动序列变得自动化这种认知参与解释了为什么基底神经节疾病不仅影响运动,还可能影响认知情感和动机基底神经节的腹侧部分(尤其是伏隔核)是奖赏系统的关键组成部分,参与动机和情感处理这一区域富含多巴胺受体,对奖赏和愉悦刺激敏感伏隔核在成瘾行为和正强化学习中起重要作用基底神经节与前额叶眶面皮质和前扣带回的连接支持情感决策和奖赏预测丘脑的结构30+核团数量丘脑由30多个不同的核团组成,每个核团具有特定的连接和功能特征,使丘脑成为大脑中结构和功能最复杂的区域之一100%信息处理几乎100%的感觉信息(视觉、听觉、体感觉除嗅觉外)都必须经过丘脑处理后才能到达大脑皮质,突显了丘脑作为感觉中继站的核心地位5主要核群丘脑核团可分为5个主要核群前群、内侧群、外侧群、后群和中线群,每组负责不同类型的信息处理和皮质连接2信息传递方向丘脑与皮质的连接是双向的,不仅将信息传递到皮质,还接收皮质的反馈调节,形成闭环信息处理系统丘脑是一对卵圆形核团,位于间脑部位,第三脑室两侧根据位置和功能,丘脑核团可分为前群(与边缘系统和情绪相关)、内侧群(与记忆和情感相关)、外侧群(包括感觉中继核如外侧膝状体、内侧膝状体和腹后外侧核)、后群(包括枕内侧核和枕外侧核,与整合功能相关)和中线群(与意识和唤醒相关)丘脑的功能1感觉信息中继丘脑是除嗅觉外所有感觉信息传向大脑皮质的必经中继站外侧膝状体中继视觉信息至枕叶视觉皮质,内侧膝状体中继听觉信息至颞叶听觉皮质,腹后外侧核中继体感觉信息至顶叶体感觉皮质这些特异性核团不只是简单的中继站,还进行信息的初步整合和处理,如增强对比度和抑制背景噪声2运动调控丘脑的运动相关核团,如腹外侧核,接收来自基底神经节和小脑的输入,将这些信息整合后投射至运动皮质这形成皮质-丘脑-基底神经节和皮质-丘脑-小脑回路,参与运动的计划、协调和精细调节丘脑损伤可导致运动障碍如震颤、共济失调和舞蹈症3意识与觉醒丘脑网状核和中线核群在调节意识水平和觉醒状态中发挥重要作用这些核团接收脑干网状结构的投射,将唤醒信号传递至大脑皮质广泛区域丘脑与皮质之间的相互作用产生同步节律活动,是意识产生的神经基础双侧丘脑损伤可导致昏迷和持续性植物状态4注意力与信息过滤丘脑参与注意力的调控和信息过滤,决定哪些感觉信息可以到达意识层面丘脑网状核和丘脑前核在选择性注意中起关键作用,通过增强相关信号和抑制无关信息来聚焦注意力丘脑在感觉门控和知觉意识中的作用使其成为认知处理的关键节点边缘系统结构组成功能特点边缘系统是一组相互连接的脑结构,围边缘系统是情绪体验、情绪表达和情绪绕脑干和胼胝体形成环状结构主要组记忆的神经基础它调节多种行为和生成包括海马体(学习和记忆)、杏仁理反应,包括恐惧、愤怒、性行为、动核(情绪处理和恐惧反应)、前扣带回机和社会附着边缘系统通过下丘脑的(情绪注意力和冲突监测)、下丘脑连接影响自主神经系统和内分泌系统,(自主功能和内分泌调节)、嗅脑(嗅将情绪体验转化为身体反应它还参与觉处理和情绪记忆)、海马旁回(空间学习和记忆,特别是与情绪相关的记忆记忆和场景识别)以及眶额皮质(情绪和空间记忆调节和社会决策)临床意义边缘系统异常与多种神经精神疾病相关,包括焦虑症、抑郁症、创伤后应激障碍和某些类型的癫痫颞叶癫痫常累及海马和杏仁核,可导致情绪变化和特殊的感官体验边缘系统在成瘾行为中也起关键作用,参与奖赏处理和渴求形成针对边缘系统的治疗策略已用于治疗难治性抑郁和强迫症海马的结构和功能解剖结构1海马位于内侧颞叶深部,呈海马形状(似海马动物)它由齿状回、海马proper(分为CA1-CA4区)和下托组成海马具有独特的三层皮质结构,与六层的新皮质不同海马通过穹窿与乳头体、前丘脑和中隔核相连,形成Papez回路的一部分海马与杏仁核、内嗅皮质和新皮质也有广泛连接记忆形成2海马在陈述性记忆(包括情景记忆和语义记忆)的形成中起关键作用它负责将短期记忆转化为长期记忆,通过一个被称为系统巩固的过程,逐渐将记忆信息存储到新皮质中双侧海马损伤导致前向性遗忘(无法形成新记忆)和有限的逆行性遗忘(远期记忆相对保留),如著名的HM病例所示空间导航3海马包含位置细胞,这些细胞在动物处于特定空间位置时选择性激活,形成认知地图此外,内嗅皮质中的网格细胞和头朝向细胞与海马一起,形成空间导航系统这一系统使我们能够记住环境布局并在其中导航海马损伤常导致方向感丧失和空间学习障碍神经可塑性4海马是成人大脑中少数保持神经发生能力的区域之一,特别是在齿状回这种持续的神经元生成对学习和记忆、情绪调节和环境适应具有重要意义海马中的长时程增强(LTP)是突触可塑性和记忆形成的重要细胞机制,海马中的这种可塑性使其成为学习和环境适应的关键结构杏仁核的结构和功能基底外侧核群中央核群皮质内侧核群其他核团杏仁核是一组位于内侧颞叶的杏仁状核团,包含多个功能不同的亚核基底外侧核群接收感觉信息并参与情绪学习;中央核群调控自主和内分泌反应;皮质内侧核群与社会和嗅觉相关行为有关杏仁核在恐惧学习和条件反射中起核心作用,通过与前额叶的连接参与情绪调节杏仁核还参与奖赏评估、社会认知和决策过程它与多种精神疾病相关,如焦虑症、创伤后应激障碍和社交障碍杏仁核活动过度与过度焦虑和恐惧反应相关,而活动不足则可能导致社会情绪识别障碍近年研究显示,杏仁核不仅处理负面情绪,也参与积极情绪和社会奖赏处理脑室系统侧脑室第三脑室和第四脑室侧脑室是最大的脑室,左右各一,位于大脑半球内部每个侧脑室呈C形,包括第三脑室是位于两侧丘脑之间的狭窄腔隙,通过中脑水管(Sylvius水管)与第前角(额叶)、体部(顶叶)、后角(枕叶)和下角(颞叶)侧脑室的脉络丛四脑室相连第四脑室位于脑桥、小脑和延髓之间,通过两侧的Luschka孔和中产生大部分脑脊液侧脑室通过室间孔(Monro孔)与第三脑室相通侧脑室扩间的Magendie孔与蛛网膜下腔相通这些脑室也有脉络丛产生脑脊液中脑水大是多种疾病如脑积水、脑萎缩和脑室周围白质软化的常见表现管狭窄是先天性脑积水的常见原因,而第四脑室肿瘤可导致阻塞性脑积水脑室系统是在胚胎发育早期神经管扩张形成的一系列腔隙,充满脑脊液它们通过脑脊液循环相互连接,共同构成脑内的湖泊系统脑室系统在脑脊液的产生、循环和吸收中起关键作用,同时也为脑部提供机械缓冲和营养支持脑脊液的产生和循环生成阶段循环路径脑脊液主要由脑室内的脉络丛产生,约从侧脑室经室间孔进入第三脑室,再通1来自侧脑室,少量来自第三和第四过中脑水管流入第四脑室,然后经70%2脑室的脉络丛每天产生约脑脊孔和孔进入蛛网膜500ml LuschkaMagendie液下腔吸收过程蛛网膜下腔循环4主要通过蛛网膜颗粒(主要位于上矢状脑脊液在蛛网膜下腔环绕大脑和脊髓循3窦附近)重新吸收回血液循环,少量通环,在大脑表面形成蛛网膜池,如大池过脊膜和脑室室管膜吸收和桥池等脑脊液是无色透明的液体,总容量约,其中约在脑室内,其余在蛛网膜下腔它起到机械性保护脑组织、维持颅内压平150ml25ml衡、清除代谢废物和运输营养物质的作用脑脊液的成分与血浆类似但蛋白质含量显著较低,这种差异是由血脑屏障和血脑脊液屏障-维持的脑干的组成中脑1位于脑干最上方,连接间脑和脑桥脑桥2位于中脑和延髓之间,前面隆起延髓3位于脑干最下方,连接脑桥和脊髓脑干是连接大脑、小脑和脊髓的关键结构,负责多种基本生命功能中脑包含控制瞳孔反射和眼球运动的核团(动眼核和滑车核),以及参与听觉反射的下丘和视觉反射的上丘脑桥是连接小脑半球的主要通路,含有调控呼吸的核团和多对脑神经核延髓含有控制心血管和呼吸功能的中枢,以及多对脑神经核团脑干的网状结构遍布整个脑干,调控觉醒、睡眠和注意力脑干是神经通路的必经之路,上行感觉通路和下行运动通路都经过此处,脑干损伤可能导致严重的神经功能障碍甚至危及生命中脑的结构和功能1四叠体中脑背侧的四个隆起,包括上丘和下丘上丘是视觉反射中心,参与眼球运动控制和视觉定向反射下丘是听觉传导通路中继站,参与听觉定向反射四叠体在非视觉引导的快速反应中起重要作用,如听到突然声音时迅速转头损伤可导致视觉和听觉定向障碍2大脑脚中脑腹侧的纤维束,含有从大脑皮质下行至脑干和脊髓的运动纤维大脑脚损伤可导致对侧肢体运动障碍大脑脚之间是包含黑质的中脑被盖,黑质是多巴胺能神经元主要来源,在运动控制中起关键作用,其退行性变是帕金森病的主要病理基础3脑神经核中脑含有动眼神经核(控制多数眼外肌)和滑车神经核(控制上斜肌)这些核团的损伤导致相应的眼球运动障碍,如眼睑下垂、瞳孔异常和复视中脑还含有中缝核,分泌5-羟色胺,在情绪调节和睡眠中发挥作用4导水管周围灰质围绕中脑水管的灰质区域,含有参与疼痛调节的神经元它是下行痛觉抑制系统的重要组成部分,通过释放内啡肽类物质调控疼痛感知导水管周围灰质刺激可产生镇痛效果,这一发现为慢性疼痛的神经调控提供了基础脑桥的结构和功能脑桥位于中脑和延髓之间,前面呈现明显隆起,后面与小脑相连脑桥分为腹侧的脑桥基底部和背侧的脑桥被盖脑桥基底部含有皮质脑桥纤维和脑桥核,是大脑皮质和小脑之间的主要连接通路这些结构在运动协调和精细运动控制中起重要作用脑桥被盖含有多对脑神经核,包括外展神经核()、面神经核()和前庭蜗神经核()的一部分此外,脑桥还含有呼吸中VI VIIVIII枢的一部分,特别是呼吸节律的调控中心脑桥也是多条上行感觉通路和下行运动通路的经过站脑桥损伤可导致眼球运动障碍、面部瘫痪、听觉前庭功能障碍和运动协调问题延髓的结构和功能结构位置功能锥体延髓腹侧传导皮质脊髓束,控制随意运动橄榄核延髓外侧与小脑连接,参与运动协调薄束核和楔束核延髓背侧中继本体感觉和精细触觉孤束核延髓背侧接收内脏感觉,控制咳嗽和吞咽反射心血管中枢延髓网状结构调节血压和心率呼吸中枢延髓网状结构基本呼吸节律控制脑神经核延髓多处舌咽、迷走、副和舌下神经功能延髓是脑干最下部,连接脑桥和脊髓它控制多种关键的自主功能,是生命维持的中枢延髓的损伤可能导致致命的呼吸和心血管功能障碍,以及吞咽困难、构音障碍和舌瘫痪等症状网状结构解剖特点网状结构是一个弥散的神经元网络,贯穿整个脑干,从延髓上行至间脑它由相互交错的神经元和纤维组成,没有明确的核团界限网状结构包含多种神经元类型和多种神经递质系统,包括去甲肾上腺素、5-羟色胺、多巴胺和乙酰胆碱能系统这些神经元广泛投射到大脑皮质、脊髓和其他脑区唤醒和注意力网状结构的上行激活系统负责维持大脑皮质的唤醒状态它通过丘脑和基底前脑投射,调节皮质的兴奋性这一系统对维持意识状态和调节睡眠-觉醒周期至关重要网状结构损伤是昏迷和持续性植物状态的常见原因网状结构还参与注意力的调控,通过选择性激活与任务相关的脑区增强注意力运动控制网状结构的下行通路影响脊髓运动神经元的活动,调节肌张力和姿势反射网状脊髓束主要调控躯干和近端肢体肌肉,维持姿势稳定这一功能对平衡和协调运动至关重要网状结构也参与精细运动的调控,通过与基底神经节和小脑的连接影响运动的启动和执行自主功能调节网状结构包含调节心血管、呼吸和消化等自主功能的中枢延髓的网状结构含有心血管和呼吸调节核团,控制基本生命体征网状结构通过与下丘脑的连接参与应激反应和体温调节它在内脏感觉整合和自主反射调节中也发挥重要作用,确保机体内环境的稳定小脑的外部结构小脑虫部小脑半球小脑虫部是小脑的中间部分,位于两侧半球之间从发育学角度看,虫部是小脑小脑半球位于虫部两侧,是小脑的主要部分,在高等哺乳动物尤其是人类中高度最古老的部分,属于古小脑虫部主要接收脊髓传来的本体感觉信息,参与姿势发达小脑半球又分为中间带和外侧部分中间带(新小脑)主要接收大脑皮质控制和躯干平衡维持虫部的前部与前庭系统有密切联系,调节头部位置和身体的输入,参与随意运动的计划和执行外侧部分(古新小脑)则与前额叶和顶叶平衡;后部则参与四肢运动的协调虫部损伤主要导致躯干平衡障碍和步态不有连接,参与运动学习和认知功能小脑半球损伤导致同侧肢体的运动不协调、稳动作分解和意向性震颤小脑表面被横行的小脑沟分割成许多小脑叶,形成特征性的叶状结构小脑通过三对小脑脚(上、中、下小脑脚)与脑干相连,这些脚包含进出小脑的纤维束,是小脑与中枢神经系统其他部分通信的通道小脑的内部结构小脑皮质小脑核小脑皮质是小脑的外层部分,呈现高度规则的三层结构分子小脑核位于小脑深部白质中,是小脑的主要输出结构主要包层、浦肯野细胞层和颗粒层分子层含有星形细胞和篮状细胞,括齿状核(最大,与大脑皮质运动区和前运动区有联系,参与以及平行纤维和攀缘纤维的轴突浦肯野细胞层是小脑皮质的核随意运动控制)、栓状核和球状核(与前庭系统和脊髓有联系,心,由排列整齐的浦肯野细胞组成,这些巨大的神经元具有高度参与姿势和平衡控制),以及室顶核(小脑最内侧核,与前庭系分支的树突,接收来自平行纤维和攀缘纤维的输入浦肯野细胞统密切相关)这些核接收浦肯野细胞的抑制性输入,整合信息是小脑皮质的唯一输出神经元,其轴突投射至小脑核颗粒层含后发送至丘脑、脑干和前庭核小脑核的精确活动对运动的时间有大量小颗粒细胞,它们的轴突上升形成平行纤维和空间特性的调控至关重要小脑的功能平衡与姿势控制运动协调与精确控制运动学习与适应小脑接收来自前庭系统、本体感受器和小脑比较预期运动与实际运动之间的差小脑对运动技能的获得和适应至关重视觉系统的信息,整合这些信息以维持异,不断调整运动指令以确保动作平滑要,通过长时程抑制(LTD)等可塑性身体平衡和姿势小脑通过调节抗重力精确它通过处理时间和空间信息,协机制调整浦肯野细胞的活动它参与错肌的张力,确保身体在静止和运动中的调多关节运动,控制肌肉收缩的力量、误检测和修正,使动作能够根据经验逐稳定性前庭小脑(主要是绒球和小速度和范围小脑半球的新小脑部分尤渐改进小脑在运动适应(如穿戴棱镜结)特别参与平衡控制,而脊髓小脑其参与精细运动控制和运动学习小脑眼镜后的视觉运动适应)和条件反射形(主要是虫部)则更多参与姿势调节损伤导致动作分解、意向性震颤和测量成中发挥关键作用这些能力使人类能小脑损伤导致共济失调、步态不稳和姿过度,使精细动作如写字、系扣子等变够学习复杂的运动技能,从走路到弹钢势异常得困难琴认知功能参与现代研究显示,小脑不仅限于运动控制,还参与多种认知功能,如时间感知、语言处理、工作记忆和情绪调节小脑半球的外侧部分与前额叶和顶叶的连接支持这些非运动功能小脑损伤可能导致小脑认知情感综合征,表现为执行功能障碍、空间认知问题、语言障碍和情绪调节异常这一发现扩展了我们对小脑功能范围的理解脑神经概述12脑神经数量人类共有12对脑神经,它们直接从脑干或大脑基底发出,负责头颈部的感觉、运动和副交感神经功能3功能类型脑神经按功能可分为感觉性(I、II、VIII)、运动性(III、IV、VI、XI、XII)和混合性(V、VII、IX、X),混合型同时包含感觉和运动纤维31肌肉控制脑神经控制头颈部31对肌肉,包括眼外肌、咀嚼肌、面部表情肌、咽喉肌和舌肌等,对语言、进食和面部表情至关重要4特殊感觉脑神经介导4种特殊感觉嗅觉(I)、视觉(II)、听觉和平衡感(VIII)、味觉(VII、IX、X),以及面部和口腔的一般感觉(V)脑神经是中枢神经系统与头颈部器官之间的重要连接它们的检查是神经系统体格检查的重要组成部分,可提供脑干和颅底病变的重要诊断线索12对脑神经按序号和功能命名,从前到后排列每对脑神经都有特定的核团、行程和分布区域,损伤在不同位置可产生不同的临床表现嗅神经()I感觉器官嗅觉感受器位于鼻腔上部的嗅上皮,由特化的嗅觉感觉神经元组成这些双极神经元的树突末端有嗅纤毛,直接接触空气中的气味分子每个嗅细胞表达单一类型的嗅觉受体,人类约有400种不同类型的嗅觉受体嗅上皮中的嗅觉感觉神经元不断再生,这是中枢神经系统中少见的神经元再生能力神经纤维通路嗅神经由嗅感觉神经元的轴突束组成,这些轴突穿过筛板进入颅腔,形成约20束嗅丝嗅神经是唯一不经过丘脑中继直接投射到大脑皮质的感觉神经嗅神经的特殊之处在于它实际上是中枢神经系统的直接延伸,而非真正的周围神经嗅神经损伤(如头部创伤导致筛板骨折)可能无法再生中枢投射嗅神经纤维首先突触于嗅球的僧帽细胞和丛状细胞嗅球位于额叶底面的嗅沟内,是气味信息的初级处理站嗅球的输出通过嗅束传至梨状皮质、嗅结节和杏仁核等结构,构成原始嗅脑这些区域进一步将嗅觉信息传递至眶额叶皮质、内侧颞叶和下丘脑等区域,参与气味识别、情绪反应和自主反应临床相关嗅觉障碍包括嗅觉减退(嗅觉灵敏度下降)、嗅觉缺失(完全无法感知气味)和嗅觉错乱(气味感知扭曲)常见原因包括鼻腔疾病、上呼吸道感染、头部创伤和神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病(嗅觉障碍可能是这些疾病的早期症状)嗅球和嗅束的肿瘤(如嗅沟脑膜瘤)也可导致嗅觉障碍嗅觉测试在神经科检查中常被忽视,但可提供重要诊断信息视神经()II1感觉器官视网膜是光感受器所在地,包含感光细胞(视锥和视杆)和神经节细胞等视锥细胞负责彩色视觉和高分辨率视觉,集中在中央凹;视杆细胞负责暗光视觉和周边视觉视网膜实际上是大脑的外延部分,属于中枢神经系统视网膜进行复杂的视觉信息预处理,包括对比度增强、边缘检测和方向选择性等2视神经视神经由视网膜神经节细胞的轴突组成,约含100万根纤维它从眼球后极的视盘(盲点)发出,穿过眼眶和视神经管进入颅腔视神经被脑膜包绕,其损伤不可逆,视网膜中央动脉沿视神经行走,向视网膜供血视神经疾病如视神经炎、缺血性视神经病变和视神经胶质瘤可导致视力下降和视野缺损3视交叉和视束左右视神经在蝶骨体上方形成视交叉,来自两眼鼻侧视网膜的纤维(代表颞侧视野)在此交叉至对侧,而颞侧视网膜的纤维(代表鼻侧视野)保持同侧行走交叉后的纤维形成视束,继续向后行走视交叉损伤(如垂体腺瘤压迫)导致特征性的双颞侧偏盲,而视束损伤导致同侧偏盲(右视束损伤导致右同向偏盲)4中枢投射大多数视束纤维终止于外侧膝状体,经过突触后由膝状体的神经元通过视辐射投射到枕叶的初级视觉皮质(17区)少部分纤维投射到上丘(介导视觉反射)、视上核(参与昼夜节律调节)和瞳孔反射中枢视觉皮质按视网膜的拓扑结构排列,形成视野的神经表征,中央凹区域在皮质上占据最大面积,反映其高分辨率特性动眼神经()、滑车神经()和外展神经()III IVVI动眼神经(III)滑车神经(IV)动眼神经核位于中脑,支配上直肌、下直肌、内滑车神经核位于中脑,仅支配上斜肌,是唯一从直肌、下斜肌和提上睑肌,同时含有瞳孔括约肌脑干背侧发出并完全交叉的脑神经滑车神经是和睫状肌的副交感纤维动眼神经损伤导致眼睑最细的脑神经,行程最长,容易受头部创伤损下垂、眼球外展和下转、瞳孔散大和调节麻痹伤滑车神经损伤导致双视(尤其在向下和内侧常见原因包括血管病变(如糖尿病引起的缺注视时)和头倾斜(代偿头位,倾向健侧)上12血)、颅内肿瘤和动脉瘤压迫斜肌在下转和外旋眼球中起作用眼球运动协调外展神经(VI)这三对脑神经协同工作,控制精确的眼球运动,外展神经核位于脑桥,仅支配外直肌,负责眼球43包括随意注视、追踪运动、扫视和前庭眼动反外展外展神经行程长,穿过颅底多个结构,易射核上神经通路如眼肌运动前区、额叶眼区和受损伤外展神经损伤导致内斜视和外展障碍,顶叶眼区调控这些运动双眼协调依赖内侧纵束患者无法将眼球转向外侧常见病因包括脑干梗等脑干通路,确保眼球协同运动眼球运动障碍塞、颅内压增高和颅底肿瘤外展神经核还含有检查可提供神经系统疾病定位的重要线索内侧纵束纤维,连接对侧内直肌核,协调双眼的共同运动三叉神经()V神经核团与组成三个主要分支三叉神经是最大的脑神经,是混合性神经,含感觉和运动纤维感觉核团包括脑干三叉神经分为三个主要分支眼神经(V1)、上颌神经(V2)和下颌神经内的三叉神经主感觉核(触觉)、脊髓三叉核(痛温觉,延伸至上颈段)和中脑三(V3)眼神经通过眶上裂进入眼眶,支配前额、眼睑和鼻背部皮肤和眼球表面叉核(本体感觉)运动核位于脑桥,支配咀嚼肌三叉神经节位于颞骨岩部的三上颌神经通过圆孔进入翼腭窝,支配面中部、上牙和上颌窦等下颌神经通过卵圆叉神经窝内,是感觉神经元的聚集处孔进入颅外,是唯一含运动纤维的分支,支配下面部、下牙、颞颌关节和咀嚼肌感觉分布临床相关三叉神经负责面部和口腔的大部分感觉,包括触觉、痛觉、温度觉和本体感觉各三叉神经痛是最常见的面部疼痛综合征,表现为一侧面部(通常是V2或V3区域)分支支配区域界限明确,V1区域从前额至眼睛,V2区域从眼下至上唇,V3区域从突发的剧烈电击样疼痛常由血管压迫三叉神经根部引起,也可见于多发性硬化下颌至下唇口腔感觉也有精确分布,上颌神经支配硬腭和上牙,下颌神经支配舌症其他三叉神经疾病包括感觉障碍(如带状疱疹后神经痛)和运动障碍(如咀嚼前2/3(除味觉外)、口底和下牙这种明确的感觉分布有助于临床定位肌无力)三叉神经检查是神经系统检查的重要部分,包括感觉测试、角膜反射和咀嚼肌力量评估等面神经()VII核团与组成面神经是混合性神经,含运动、感觉和副交感纤维面神经运动核位于脑桥,支配面部表情肌孤束核接收味觉信息(舌前2/3)上唾液核发出副交感纤维,支配泪腺和唾液腺膝状神经节位于颞骨岩部的面神经管内,含感觉神经元细胞体面神经与前庭蜗神经一起通过内听道进入颞骨,在面神经管内呈膝状弯曲,经茎乳孔出颅运动功能面神经支配所有面部表情肌,包括额肌、眼轮匝肌、颊肌、口轮匝肌等,还支配茎突舌骨肌、后腹二腹肌和镫骨肌面神经运动纤维的核上投射有特点额部肌肉(额肌和眼轮匝肌上部)接受双侧皮质投射,而下面部肌肉主要接受对侧皮质投射因此,中枢性面瘫(如脑卒中)通常表现为对侧下面部肌肉瘫痪,额部相对保留;周围性面瘫则表现为同侧全面部肌肉瘫痪感觉和副交感功能面神经的感觉成分通过鼓索支配舌前2/3的味觉,通过大岩神经支配外耳道部分皮肤副交感成分控制泪腺分泌(通过大岩神经和翼腭神经节)、鼻腔和口腔小腺分泌(通过翼腭神经节)以及下颌下腺和舌下腺分泌(通过鼓索和下颌下神经节)这些副交感功能对保持眼睛和口腔湿润至关重要临床相关贝尔面瘫是最常见的周围性面瘫,可能与病毒感染和血管缺血有关,表现为突发的同侧面部全瘫,伴味觉障碍和泪液分泌异常拉姆赛-亨特综合征是由带状疱疹病毒引起的面瘫,常伴耳痛和疱疹面神经在颞骨内行程复杂,易受颞骨骨折、中耳炎和胆脂瘤损伤面神经检查包括观察面部对称性、皱额、闭眼和露齿等动作,以及泪液分泌和味觉检查前庭蜗神经()VIII前庭蜗神经是纯感觉性神经,由两个功能不同的部分组成蜗神经负责听觉,前庭神经负责平衡感和空间定向蜗神经起源于内耳耳蜗的螺旋神经节,其感受器科蒂器官将声波转换为神经信号前庭神经起源于内耳前庭的椭圆囊、球囊和三个半规管的前庭神经节,感知头部位置和运动两部分神经纤维共同通过内听道进入颅内,终止于脑桥的蜗神经核和前庭神经核蜗神经核的中继纤维主要投射至对侧下丘和内侧膝状体,最终到达颞叶的听觉皮质前庭神经核的纤维投射至小脑、脊髓(前庭脊髓束)和眼动神经核(通过内侧纵束),调控平衡、姿势和眼球运动前庭蜗神经疾病可导致听力丧失、眩晕、平衡障碍和眼球震颤等症状舌咽神经()IX感觉纤维运动纤维副交感纤维舌咽神经是混合性神经,含有感觉、运动和副交感纤维感觉核包括孤束核(味觉和内脏感觉)和脊髓三叉核(一般感觉)运动核是疑核的上部,支配咽鼓管肌下唾液核提供副交感纤维,支配腮腺分泌舌咽神经通过颈静脉孔离开颅腔,分布于咽部、舌后1/3和中耳舌咽神经的感觉功能包括舌后1/3的味觉和一般感觉、咽部黏膜感觉、扁桃体区域感觉、颈动脉体和窦的化学感受和压力感受(参与血压和呼吸调节)运动功能主要是支配咽鼓管肌和咽缩肌部分副交感功能是腮腺的分泌支配舌咽神经参与吞咽反射(与迷走神经共同)和颈动脉窦反射(如压力敏感性晕厥)舌咽神经痛是罕见但严重的面部疼痛综合征,表现为舌根和咽部的剧烈疼痛迷走神经()X核团与行程头颈部功能胸腔功能迷走神经是最长的脑神经,其核团位迷走神经支配软腭(除张口肌外)、迷走神经向心脏提供抑制性副交感支于延髓,包括疑核(运动)、孤束核咽部和喉部肌肉,参与吞咽和发声配,降低心率和收缩力它还支配支(感觉)和背侧运动核(副交感)损伤可导致吞咽困难、声音嘶哑和软气管平滑肌,诱导支气管收缩迷走迷走神经通过颈静脉孔离开颅腔,下腭麻痹它还提供外耳道部分、咽部、神经兴奋可导致心动过缓、房室传导行颈部、胸腔和腹腔,分布范围极广喉部和会厌的感觉支配迷走神经参阻滞和支气管痉挛,而迷走神经切断迷走神经在颈部形成上喉返神经(绕与多种反射,如咳嗽反射、呕吐反射则可导致心动过速和支气管扩张迷颈总动脉)和下喉返神经(右侧绕锁和颈动脉窦反射下喉返神经损伤是走神经在心血管和呼吸反射调控中起骨下动脉,左侧绕主动脉弓),然后甲状腺手术的常见并发症,导致声带重要作用返回喉部麻痹腹部功能迷走神经支配除远端结肠外的整个胃肠道,促进消化道蠕动和消化液分泌它还支配肝脏、胆囊、胰腺和肾上腺,参与新陈代谢调节腹部迷走神经切断术曾用于治疗消化性溃疡迷走神经在腹部内脏痛和饱腹感传导中也起重要作用近年研究显示,迷走神经在免疫调节和炎症反应中也有重要功能副神经()XI部分核团位置出颅方式支配肌肉功能颅部延髓疑核下颈静脉孔软腭、咽部、吞咽和发声部喉部肌肉脊髓部脊髓颈静脉孔胸锁乳突肌,头部转动和C1-C5前角斜方肌肩部耸起副神经是主要的运动性脑神经,由两部分组成颅部(源自延髓的疑核)和脊髓部(源自颈髓的前角细胞)脊髓部纤维上行进入颅腔,与颅部纤维汇合后通过颈静脉孔离开颅腔现代分类常将颅部视为迷走神经的一部分,仅将脊髓部称为副神经副神经的主要功能是支配胸锁乳突肌和斜方肌胸锁乳突肌单侧收缩使头转向对侧,双侧收缩使头前屈;斜方肌参与肩部耸起和肩胛骨上提外展副神经检查包括评估头部转动和肩部耸起的肌力副神经损伤导致同侧胸锁乳突肌和斜方肌无力,表现为转头困难和肩部下垂常见原因包括颈部手术损伤、颈部肿瘤和颈静脉孔综合征舌下神经()XII核团与行程功能与临床意义舌下神经是纯运动性脑神经,其核团位于延髓,靠近中线舌下神经核接收双侧舌下神经支配所有舌内肌(包括舌纵肌、舌横肌、舌垂直肌和舌固有肌)和大部大脑皮质的投射,但主要来自对侧舌下神经通过舌下神经管离开颅腔,然后穿分舌外肌(舌骨舌肌、茎突舌肌和颏舌肌,除腭舌肌外)这些肌肉负责舌的形过颈部组织到达舌部在颈部,它与舌咽神经、迷走神经和交感神经链有复杂的状改变和位置移动,对于语言、吞咽和食物在口腔中的操控至关重要舌下神经吻合关系舌下神经是唯一专门支配舌内肌的神经,控制舌的精细运动损伤导致舌肌萎缩和纤维颤动,舌体偏向瘫痪侧(因健侧肌肉收缩不受抵抗)双侧舌下神经损伤极为严重,可导致吞咽和呼吸困难舌下神经可能被颈部手术、颈内动脉夹层、基底部脑膜炎和延髓病变损伤舌下神经检查包括观察舌体静止和伸舌时的对称性、肌肉萎缩和纤维颤动以及舌的灵活性舌下神经与多对脑神经一起参与复杂的协调运动,如吞咽、说话和咀嚼,这些功能的评估需要综合检查多对脑神经脑血管系统静脉回流大脑静脉系统包括浅表静脉、深部静脉和硬脑膜窦浅表静脉位于蛛网膜下腔,包括脑表面的皮质静脉;深部静脉包括内大脑静脉、大脑静脉、直窦等,位于脑深部;硬脑膜窦是位于硬脑膜夹层内动脉供血的静脉通道,主要包括上矢状窦、横窦、乙状窦等脑静脉没有瓣膜,压力较低,容易受外部压力影响静脉血最终通过颈内静脉回流至心脏静脉系统疾病如脑静脉窦血栓形成可导致严重后果大脑的血液供应来自两个主要系统颈内动脉系统和椎基底动脉系统颈内动脉系统主要通过前大脑动脉、中大脑动脉和前交通动脉供应大脑半球前部和中部前大脑动脉供应内侧额叶和顶叶,中大脑动脉供应大部分外侧大脑皮质和深部结构椎基底动脉系统由两侧椎动脉合并形成基底动脉,供应脑干、小脑、丘脑后部、枕叶和颞叶内侧部两系统通过Willis环相连,提供侧支循环,但个体差异较大大脑动脉环(威利氏环)7组成动脉威利氏环由7条主要动脉组成2条颈内动脉、2条后大脑动脉、1条前交通动脉和2条后交通动脉,形成大脑基底部的闭合血管环25%个体变异约25%的人群中威利氏环不完整或存在明显变异,如某些交通动脉发育不全或缺如,这可能影响侧支循环的效率750血流量大脑每分钟接收约750毫升血流,占心输出量的15%,尽管大脑重量仅占体重的2%,反映了大脑对血液供应的高需求60%脑动脉瘤约60%的脑动脉瘤发生在威利氏环或其主要分支上,特别是在前交通动脉和后交通动脉与颈内动脉的交界处威利氏环(大脑动脉环)是位于蝶鞍周围的动脉吻合环,是大脑基底部的重要血管结构它通过连接颈内动脉系统和椎基底动脉系统,确保大脑血液供应的稳定性当一条主要血管阻塞时,威利氏环可提供侧支循环,防止脑缺血脑静脉皮质静脉位于脑表面的静脉网络,分为上、中、下组,分别引流大脑半球的上部、外侧和下部这些静脉最终流入相应的硬脑膜窦皮质静脉1的特点是细薄壁、缺乏瓣膜和外部支持,因此容易受到外力压迫或损伤特殊的皮质静脉如Trolard静脉、Labbé静脉等形成重要的吻合通路,连接不同的静脉区域深部静脉系统引流脑深部结构的静脉系统,主要组成包括内大脑静脉、大脑静脉、基底静脉和直窦内大脑静脉引流丘2脑、基底神经节和侧脑室,左右内大脑静脉在第三脑室上方汇合形成大脑静脉大脑静脉与基底静脉汇合进入直窦,最终通过汇流窦流入颈内静脉深部静脉系统的损伤或血栓形成对生命威胁较大硬脑膜窦位于硬脑膜的内外层之间的静脉通道,壁较厚,含有纤维组织,不易塌陷主要的硬脑膜窦包括上矢状窦、下矢状窦、直窦、横窦、乙状窦和海绵窦等上3矢状窦位于大脑纵裂的上方,接收大多数上表面的皮质静脉海绵窦位于蝶鞍两侧,包含颈内动脉和多对脑神经,是颅内和面部之间的重要连接硬脑膜窦最终汇入颈内静脉脑膜硬脑膜1硬脑膜是最外层的脑膜,坚韧致密,分为两层外层与颅骨紧密相连,富含血管和神经;内层形成硬脑膜折,包括大脑镰、小脑幕和蝶鞍膈等结构,将颅腔分隔为不同的区蛛网膜2室硬脑膜折之间的间隙形成硬脑膜窦硬脑膜的血供主要来自脑膜中动脉,其神经支配主要来自三叉神经,因此硬脑膜炎症可引起剧烈头痛硬脑膜外血肿通常由颞动蛛网膜是中间层脑膜,是一层薄而透明的无血管膜,覆盖于脑表面但不进入脑沟蛛脉损伤引起,而硬脑膜下血肿则与桥静脉撕裂有关网膜与硬脑膜之间的潜在空间是硬脑膜下腔,而蛛网膜与软脑膜之间的实际空间是蛛网膜下腔,内充满脑脊液蛛网膜在某些区域形成扩张的蛛网膜池,如大池(位于小脑和延髓之间)和桥池等蛛网膜颗粒是蛛网膜向硬脑膜窦的突起,是脑脊液重吸收软脑膜3的主要部位蛛网膜下腔的出血是临床常见的急症软脑膜是最内层的脑膜,紧贴脑表面,延伸入各脑沟和裂它是一层含丰富血管的结缔组织膜,为脑组织提供营养血管软脑膜与蛛网膜在微观上由细小的小梁连接,形成蛛网膜下腔的复杂结构软脑膜的血管穿入脑实质,被周围的胶质细胞足突包绕,形成血脑屏障的一部分软脑膜炎症(通常与蛛网膜一起受累,称为脑膜炎)是严重的神经系统感染,需要紧急治疗软脑膜还参与形成脉络丛,产生脑脊液血脑屏障血脑屏障是中枢神经系统的特殊保护机制,由脑毛细血管内皮细胞、紧密连接、基底膜和星形胶质细胞足突共同构成与普通毛细血管不同,脑毛细血管内皮细胞之间的紧密连接极为致密,几乎完全阻止细胞间通道的物质转运内皮细胞表面缺乏飞诺洞,降低了通过细胞转运的可能性周围的星形胶质细胞足突形成额外保护层血脑屏障选择性地允许某些物质通过氧气、二氧化碳和水等小分子可自由扩散;葡萄糖和氨基酸等必需营养物质通过特异性转运体进入;脂溶性物质(如酒精和某些药物)可通过脂质双层扩散血脑屏障阻止血液中的大多数病原体、毒素和血浆蛋白进入大脑,但某些区域如脉络丛、下丘脑和垂体等环脑室器官缺乏完整血脑屏障血脑屏障的破坏与多种神经系统疾病相关,如多发性硬化症、脑炎和某些神经退行性疾病神经系统的发育脑泡分化神经管形成神经管前端扩张形成三个原发脑泡前脑泡、中脑泡和神经发育始于胚胎第3周,外胚层的一部分增厚形成神后脑泡第5周,前脑泡分化为端脑泡和间脑泡,后脑经板神经板两侧隆起形成神经褶,后逐渐融合形成神泡分化为后脑泡和延髓泡,形成五个次级脑泡2经管神经管的闭合从中部开始,向头尾两端延伸1脑区形成端脑泡发展为大脑半球和基底神经节;间脑泡形成丘脑、下丘脑和视网膜;中脑泡形成中脑;后脑泡发展3为小脑和脑桥;延髓泡形成延髓突触形成5细胞增殖迁移神经元轴突和树突生长,在精确靶点形成突触连接突神经上皮细胞分裂产生神经母细胞和胶质母细胞,这些触形成受基因表达和环境因素共同调控,涉及多种神经4细胞进一步分化并迁移到目的地大脑皮质的神经元通导向分子和神经营养因子的作用过放射状胶质细胞引导,从内向外迁移,形成六层皮质结构神经系统发育是一个复杂而精确的过程,受多种基因和环境因素调控神经管闭合不全可导致神经管缺陷,如无脑儿和脊柱裂;神经元迁移异常可导致皮质发育不良和异位灰质;神经元生成或突触形成异常与多种神经发育障碍相关,如自闭症和智力障碍充足的叶酸摄入可显著降低神经管缺陷的风险,是神经系统发育的重要保护因素大脑可塑性1突触可塑性突触可塑性是指神经元之间突触连接强度的变化能力,是学习和记忆的基础长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)是两种主要的突触可塑性形式LTP由高频刺激引起,增强突触传递效率;LTD则由低频刺激引起,降低突触传递效率这些变化涉及突触前神经递质释放变化和突触后受体数量或敏感性改变海马是研究突触可塑性的典型区域,其CA1区的LTP与空间记忆形成密切相关2结构可塑性结构可塑性指神经元形态结构的改变,包括树突棘的形成、消失和重塑,以及轴突末端的生长和修剪与突触可塑性不同,结构可塑性涉及物理连接的建立或删除,而非仅是效率变化环境丰富度可促进树突分支和树突棘密度增加;相反,慢性应激可导致树突萎缩和树突棘减少这种结构可塑性在青少年期尤为显著,但在成年大脑中也持续存在,支持终身学习能力3功能重组功能重组是指大脑皮质功能区域的重新分配,可发生在损伤后或密集训练期间例如,截肢患者的大脑中原本代表缺失肢体的皮质区可被邻近区域接管;盲人的视觉皮质可被重新利用处理触觉和听觉信息功能磁共振成像研究显示,密集的技能训练(如音乐家的练习)可导致相关脑区表征的扩大这种大规模功能重组展示了大脑惊人的自适应能力,为神经康复提供了理论基础4成人神经发生成人神经发生是指成年大脑中新神经元的产生过程,主要发生在海马齿状回和侧脑室下区这些新生神经元能够整合到现有神经回路中,参与特定功能海马的神经发生对学习、记忆和情绪调节具有重要作用;运动、环境丰富度和学习能促进神经发生,而应激和年龄增长则抑制这一过程成人神经发生的发现打破了成年后神经元不再新生的传统观念,为治疗神经退行性疾病提供了新思路神经影像学技术CT MRIfMRI PET计算机断层扫描(CT)利用X射线从磁共振成像(MRI)利用强磁场和射频功能磁共振成像(fMRI)基于血氧水正电子发射断层扫描(PET)利用放不同角度穿过人体,计算机重建断层脉冲,通过检测氢原子核的共振信号平依赖(BOLD)信号,反映神经活动射性示踪剂示踪生化过程,如葡萄糖图像CT对骨骼结构和急性出血显示产生图像MRI软组织对比度优于引起的局部血流和氧合变化fMRI能代谢(FDG-PET)或神经递质活动清晰,是急诊神经系统疾病首选检查CT,能区分更多组织类型多种序列无创地监测大脑活动,分辨率可达毫PET能评估脑代谢、受体分布和病理方法CT检查快速(几分钟完成),如T1加权、T2加权、质子密度、弥散米级,呈现任务执行或静息状态下的变化,为阿尔茨海默病等疾病提供早可区分灰白质、检测颅内出血、脑水加权和灌注成像提供互补信息MRI对脑功能fMRI用于绘制语言、运动和期诊断标志物特异性示踪剂如PIB能肿、脑疝和钙化灶CT对骨折、肿瘤脑白质病变、脱髓鞘疾病、早期缺血感觉功能区,术前定位功能区,研究显示淀粉样蛋白沉积,对阿尔茨海默钙化、蛛网膜下腔出血和急性脑出血和小型病变的诊断优于CT功能磁共认知功能和神经精神疾病fMRI已成病早期诊断有特殊价值PET在癫痫的诊断价值高,但对软组织对比度较振成像(fMRI)能显示脑活动,扩展为认知神经科学的核心工具,揭示了灶定位、肿瘤分级和神经精神疾病研低,不能显示微小病变,且有辐射暴了应用范围MRI检查时间长,不适合大脑功能网络的组织方式,但受头动究中发挥重要作用PET分辨率低于露风险不稳定患者,对某些金属植入物有禁影响大,时间分辨率有限,信号源存MRI,诊疗成本高,依赖放射性药物,忌在争议通常与CT或MRI结合使用提高定位精确度总结与展望跨学科整合研究1神经科学与人工智能、基因组学的深度融合技术创新与应用2光遗传学、单细胞测序和高分辨率脑成像的发展神经系统功能解析3大脑环路与认知、情感和行为的关系研究基础解剖学理解4从宏观到微观的神经系统基本结构认知本课程系统介绍了神经解剖学的基本知识,从神经元、胶质细胞等微观结构,到大脑皮质、基底神经节、丘脑、边缘系统、脑干和小脑等宏观结构,再到脑神经、脑血管系统和脑膜等功能系统通过学习,我们理解了大脑各部分的解剖特点、相互连接和主要功能,为理解神经系统疾病的发生机制和临床表现奠定了基础神经解剖学是一个快速发展的领域,新技术不断推动我们对大脑的认识深化大规模脑图谱计划如人类连接体项目和脑计划,正在绘制前所未有的高分辨率脑图谱光遗传学、钙成像和CLARITY等技术使研究者能够前所未有地操控和观察神经环路活动随着这些技术进步,我们对大脑的理解将更加精细,为神经疾病的诊断和治疗开辟新途径,同时深化对人类意识、记忆和认知本质的认识。
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