还剩48页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
神经系统概述欢迎学习神经系统概述课程!在这门课程中,我们将深入探讨人体最复杂、最精密的控制系统神经系统这个系统不仅掌控着我们的思维和行为,还——协调着全身各个器官的功能活动神经系统是人体信息传递和处理的核心网络,它让我们能够感知外界环境、做出反应,并且进行高级认知活动如学习、记忆和思考通过这门课程,你将了解神经系统的基本结构、工作原理以及它与人体健康的密切关系神经系统的定义神经系统基本含义生理功能简述与其他系统的关系神经系统是人体内负责接收、处理、整神经系统的主要功能包括感觉信息的接合和传递信息的复杂网络系统,由数十收和处理、运动的调控、内脏活动的调亿个神经元和神经胶质细胞组成它是节、以及高级认知功能如思维、学习和人体内最精密的信息处理系统,通过电记忆等它通过复杂的神经环路和网信号和化学信号的传递来完成各种功络,协调人体各系统的活动,维持内环能境稳态神经系统的重要性整体调控中心神经系统是人体的指挥中心,负责协调全身各器官系统的活动它像一个精密的计算机网络,持续不断地处理来自体内外的信息,并发出相应的指令,确保人体各部分协调一致地工作信息感知与传递通过各种感受器,神经系统能够感知外界环境的变化,如光线、声音、温度、压力等,并将这些信息转化为神经冲动传递至中枢神经系统进行处理,使人体能够对环境变化做出适当反应维持内环境稳态学习目标掌握神经系统结构理解中枢神经系统(大脑、脊髓)和外周神经系统(脑神经、脊神经)的基本组成和解剖特点,掌握神经元和神经胶质细胞的结构特点了解神经系统功能掌握神经元的兴奋性和传导性,理解神经冲动的产生与传导机制,了解突触传递和神经递质的作用,以及神经系统各部分的主要功能理解系统整合作用了解神经系统如何整合感觉信息并控制运动反应,理解自主神经系统对内脏活动的调节,以及高级神经功能如学习记忆的基本原理认识临床应用意义了解常见神经系统疾病的基本病理机制,掌握神经系统检查的基本方法,为后续临床医学课程学习奠定基础神经系统的组成中枢神经系统()CNS中枢神经系统由脑和脊髓组成,是神经系统的控制中心脑位于颅腔内,由大脑、小脑和脑干构成;脊髓位于脊柱管内,是连接脑与身体其他部位的主要通路•脑负责高级功能如思维、意识、记忆等•脊髓传导神经冲动,是重要反射中枢外周神经系统()PNS外周神经系统包括连接中枢神经系统与身体各部位的所有神经,包括脑神经和脊神经它是信息传入和指令传出的通道,负责将感觉信息传入中枢并将运动指令传递至效应器•脑神经对,主要分布于头颈部12•脊神经对,分布于颈、胸、腰、骶、尾各区段31神经系统分类按结构分类基于解剖学位置划分为中枢神经系统和外周神经系统按功能分类分为体神经系统和自主神经系统细分系统自主神经进一步分为交感神经和副交感神经从结构上看,神经系统分为中枢神经系统()和外周神经系统()中枢神经系统是信息处理和指挥的中心,而外周神经系统则CNS PNS是连接中枢与身体各部分的桥梁从功能上看,神经系统可分为体神经系统和自主神经系统体神经系统控制随意运动和感觉传入,自主神经系统则调节内脏功能,不受意识控制自主神经系统又分为交感神经和副交感神经,二者作用相互拮抗,维持内环境平衡神经元概述亿万亿860100神经元总数突触连接成人大脑中的神经元数量神经元之间的突触连接总数米秒100/传导速度有髓神经纤维的最快信号传导速度神经元是神经系统的基本结构和功能单位,是一种高度特化的细胞,专门用于信息的接收、处理和传递每个神经元都能产生和传导神经冲动,并通过突触与其他神经元或效应器联系人体内约有亿个神经元,它们通过约万亿个突触相互连接,形成极其复杂的神经网860100络这些神经元结构各异,功能多样,共同构成了人体最复杂的信息处理系统神经元一旦死亡通常不再生成新的神经元,这也是神经系统损伤难以恢复的重要原因之一神经元的形态树突接收神经冲动的主要结构细胞体神经元的代谢和营养中心轴突传导神经冲动的延长结构神经元由三个主要部分组成细胞体、树突和轴突细胞体含有细胞核和大部分细胞器,是神经元的代谢中心树突是从细胞体发出的多个分支结构,主要功能是接收来自其他神经元的信息并将其传导至细胞体轴突通常是一个较长的突起,负责将神经冲动从细胞体传导到其他神经元或效应器官许多轴突外包裹有髓鞘,由少突胶质细胞或施旺细胞形成,能显著提高神经冲动的传导速度轴突末端分支形成轴突终末,与其他细胞形成突触连接,通过释放神经递质传递信息神经元类型多极神经元双极神经元伪单极神经元最常见的神经元类型,具有多个树突和一具有两个突起的神经元,一端为树突,另发育过程中原本的双极神经元,其树突和个轴突主要分布于中枢神经系统,包括一端为轴突主要见于特殊感觉器官,如轴突在细胞体附近融合形成单一突起,然大多数的中间神经元和运动神经元其树视网膜的双极细胞、耳蜗的双极神经元后再分为两支,因此称为伪单极主要突从细胞体多个方向伸出,能够接收来自等这类神经元在感觉信息的初级处理中分布于脊神经节和部分脑神经节,是感觉多个方向的神经信息扮演重要角色神经通路的重要组成部分神经元功能神经胶质细胞介绍提供结构支持保护和营养功能神经胶质细胞为神经元提供物理支持,形成稳定的三维结构网胶质细胞参与形成血脑屏障,保护神经元免受有害物质侵害;同络,使神经元能够正确定位并形成适当的连接时提供营养支持,清除代谢废物,维持神经元的正常功能促进信息传导参与修复过程某些胶质细胞(如少突胶质细胞和施旺细胞)形成髓鞘,能显著在神经系统损伤后,胶质细胞能够增殖并迁移到损伤部位,参与提高神经冲动的传导速度,提升神经系统的信息处理效率修复过程,同时也可能形成胶质瘢痕阻碍神经再生中枢神经系统神经胶质星形胶质细胞少突胶质细胞最丰富的神经胶质细胞类型,具有星状负责在中枢神经系统形成髓鞘的细胞,外形主要功能包括主要作用•维持离子平衡与稳态•包裹中枢神经系统轴突形成髓鞘•参与血脑屏障形成•加速神经冲动传导•调节神经元突触活动•提供代谢支持小胶质细胞室管膜细胞中枢神经系统的免疫细胞,起源于骨排列成单层上皮,覆盖在脑室和中央管髓表面参与免疫防御••参与脑脊液的产生和流动•清除死亡细胞和代谢废物•形成脑脊液与神经组织的界面•参与神经炎症反应外周神经系统神经胶质施旺细胞卫星细胞施旺细胞是外周神经系统中最主要的支持细胞,主要负责形成周卫星细胞主要分布在外周神经节中,如脊神经节和自主神经节,围神经纤维的髓鞘每个施旺细胞只包裹一个轴突的一个节段,它们环绕在神经元细胞体周围,形成一层保护性外套卫星细胞相邻节段之间形成郎飞氏结髓鞘的形成大大提高了神经冲动传对于维持神经节内神经元的正常功能至关重要导的速度卫星细胞的主要功能包括除了形成髓鞘外,施旺细胞还具有以下功能•调节神经元细胞体周围的离子环境•为轴突提供营养支持和保护•为神经元提供营养物质•参与神经损伤后的修复过程•保护神经元不受有害物质影响•引导再生轴突的生长方向•参与神经节内信息调节•清除变性的神经组织神经冲动的产生与传导静息状态神经元处于极化状态,膜内负外正达到阈值刺激积累使膜电位达到阈值去极化钠通道开放,钠离子内流复极化钾通道开放,钾离子外流超极化暂时过度极化,进入不应期神经冲动实质上是神经细胞膜上电位变化的传播在静息状态下,神经元内部相对于外部呈现负电位(约),称为静息电位当神经元受到足够强度的刺激,使其膜电位达到阈-70mV值(约)时,会引发动作电位的产生-55mV动作电位是一个全或无的过程,其强度不受刺激强度影响,但频率会随刺激强度增加而增加动作电位的传导是一种自我再生的过程,信号强度不会随传导距离的增加而减弱,这确保了神经信息能够准确地从神经元的一端传递到另一端动作电位传导过程突触结构与功能化学突触电突触化学突触是神经系统中最常见的信息传递方式它由三部分组电突触中,相邻神经元的细胞膜紧密连接,形成缝隙连接,内含成突触前膜、突触间隙和突触后膜神经冲动到达轴突末梢连接蛋白构成的通道,允许离子和小分子直接从一个细胞流向另后,引起钙离子内流,促使突触小泡与突触前膜融合,释放神经一个细胞递质分子到突触间隙与化学突触相比,电突触传递更为快速且双向,多见于需要同步神经递质扩散到突触后膜,与特定受体结合,引起突触后膜的去活动的神经元之间,如控制呼吸运动的神经元在哺乳动物中,极化或超极化,产生兴奋性或抑制性突触后电位化学突触传递电突触相对较少,主要分布在某些特定区域,如心脏和平滑肌具有方向性、可塑性,并可以放大或整合信号中,确保细胞群的协调活动神经递质神经递质是由神经元合成并释放的化学物质,能够与突触后膜上的特定受体结合,改变后细胞的活动根据化学结构和功能,神经递质可分为几大类小分子递质(如乙酰胆碱、单胺类递质)、氨基酸类递质和神经肽类不同神经递质在神经系统中发挥不同作用乙酰胆碱参与骨骼肌收缩和自主神经功能;多巴胺涉及运动控制、情绪和奖励系统;去甲肾上腺素与觉醒、注意力和应激反应相关;羟色胺调节情绪、睡眠和食欲;谷氨酸是主要的兴奋性递质;氨基丁酸则是主要的抑制性递质神经递质失衡与多种神经精神疾病相关,如帕金森5-γ-病(多巴胺缺乏)、抑郁症(羟色胺功能异常)等5-突触后响应与整合兴奋性突触后电位抑制性突触后电位使突触后膜去极化使突触后膜超极化阈值判定时间与空间整合达到阈值产生动作电位多个信号的叠加效应神经元是信息整合的中心,一个神经元可以接收来自数千个突触的输入这些输入可能是兴奋性的(,使膜电位向阈值方向变化)或抑制性的(,EPSP IPSP使膜电位远离阈值)神经元通过时间整合(同一突触连续输入的累加)和空间整合(不同突触同时输入的叠加)来决定是否产生动作电位在神经元的轴突起始段(通常是动作电位发生的部位),膜电位受到所有突触输入的综合影响当兴奋性输入强于抑制性输入,使膜电位达到阈值时,神经元产生动作电位这种整合机制使神经元能够对复杂的输入模式做出适当响应,是神经系统信息处理的基础中枢神经系统基本结构CNS脑脊髓脑是位于颅腔内的复杂器官,由大脑、小脑和脑干组成大脑负责高级脊髓是一条从脑干延伸至腰椎区域的圆柱形神经组织,位于脊柱管内,认知功能,包括思维、学习、记忆和意识;小脑主要协调运动和维持平长约厘米它是连接大脑与身体其余部分的主要通路,内含上行和下45衡;脑干则控制基本生命活动如呼吸、心跳等脑重约千克,行传导束,负责传递感觉和运动信息脊髓也是许多反射活动的中枢,
1.3-
1.4虽然只占体重的,却消耗全身约的氧气和的葡萄糖能够独立处理某些反射性动作,如膝跳反射2%20%25%外周神经系统组成PNS脑神经脊神经对,起源于脑干和大脑对,起源于脊髓1231副交感神经交感神经休息与消化,能量储存应激反应,战或逃状态外周神经系统是连接中枢神经系统与身体各部位的神经网络,包括脑神经、脊神经和自主神经系统脑神经有对,主要分布于头颈部,负责面部感觉、表情肌运12动、嗅觉、视觉、听觉、味觉等功能脊神经有对,按照它们穿出脊柱的位置分为颈神经(对)、胸神经(对)、腰神经(对)、骶神经(对)和尾神经3181255(对)1自主神经系统又分为交感神经系统和副交感神经系统,它们互相拮抗,共同调节内脏器官功能交感神经系统在应激状态下激活,促进战或逃反应;副交感神经系统则促进休息与消化状态,有利于机体能量储存和恢复自主神经系统的平衡对维持内环境稳态至关重要脑的解剖结构总览大脑小脑人脑中体积最大的部分,分为左位于大脑下方和后部,表面也有右两个大脑半球,表面覆盖皱褶皱褶但较小小脑主要负责协调状的大脑皮层大脑负责高级神随意运动、维持姿势平衡以及运经功能,如思维、记忆、语言、动学习虽然体积只有大脑的意识和随意运动的控制各脑叶,但含有与大脑皮层相当数1/8分工协作,处理不同类型的信息量的神经元和功能脑干连接大脑和脊髓的部分,由中脑、脑桥和延髓组成脑干控制基本生命功能,如呼吸、心跳、血压调节等,同时也是脑神经的主要起源部位和感觉、运动信息的重要中继站大脑结构额叶顶叶位于前部,负责位于顶部,负责•执行功能与计划•体感觉信息处理•人格与社交行为•空间感知•运动控制注意力控制•颞叶枕叶位于侧部,负责位于后部,负责•听觉处理•视觉信息处理•语言理解视觉识别••记忆形成皮层分区与职能运动皮层控制随意运动,位于额叶后部感觉皮层处理体感信息,位于顶叶前部关联皮层整合多种感觉信息,执行高级认知功能大脑皮层是大脑表面的灰质层,厚约毫米,具有高度褶皱结构,大大增加了表面积皮层按功能可分为初级区域、次级区域和关联区域2-4初级区域直接接收或发送信息,如初级运动皮层和初级感觉皮层;次级区域进行初步处理;关联区域则整合多种信息并执行复杂的认知功能从细胞结构上看,大脑皮层分为六层,不同层次的神经元有不同的连接模式和功能不同功能区的皮层也有特殊的细胞构成,如初级视觉皮层的层特别发达皮层的这种层次化和区域特异性组织是复杂脑功能的结构基础近年研究表明,皮层各区域之间通过广泛的连接形成功能网IV络,共同完成复杂的认知任务基底核和边缘系统基底核边缘系统基底核是位于大脑深部的一组神经核团,包括尾状核、壳核、苍边缘系统是一组相互连接的脑结构,围绕着脑干上部形成环状,白球等结构它们与大脑皮层、丘脑和脑干形成复杂的环路,主包括海马体、杏仁核、前扣带回、下丘脑等这个系统是情感、要参与运动控制、程序性学习和某些认知功能行为和长期记忆的核心基底核的主要功能边缘系统的主要功能•调节运动的启动、执行和终止•情绪产生与调节•控制肌张力和姿势稳定•长期记忆的形成•参与程序性记忆和习惯形成•动机与奖赏行为•筛选和强化有用的行为模式•嗅觉处理•自主神经功能调节小脑的结构与功能维持平衡调节前庭系统,保持身体稳定运动时序协调肌肉收缩的顺序和力度运动学习参与程序化动作的习得和完善小脑位于大脑后下方,由中央部分(蚓部)和两侧的小脑半球构成小脑表面高度折叠,形成许多平行的小叶,大大增加了表面积从组织结构上看,小脑由外层的灰质(小脑皮层)和内部的白质组成,白质内嵌有小脑核团小脑皮层有三层明确的细胞层结构,排列整齐的浦肯野细胞是其特征小脑虽然只占大脑体积的左右,却含有大脑神经元数量的倍它接收来自大脑皮层、脊髓和前庭系统的广泛输入,整合这些信息后通过小10%3-4脑核团将输出送往运动相关的脑区小脑功能障碍会导致运动不协调、姿势不稳、步态异常等症状近年研究发现,小脑也参与某些认知功能,如注意力转换、言语流畅性和情绪调节等脑干分区中脑脑干最上部分,连接间脑和脑桥主要结构包括大脑脚、中脑盖、四叠体和中脑导水管中脑是动眼神经和滑车神经的起源部位,参与瞳孔反射、眼球运动、听觉反射和视觉反射等功能脑桥位于中脑和延髓之间的隆起结构,名称来源于其桥接两侧小脑半球的作用脑桥含有许多神经纤维束,连接大脑皮层、小脑和脊髓它是三叉神经、展神经、面神经和前庭蜗神经的起源部位,参与面部感觉、表情、听觉和平衡等功能延髓脑干最下部分,与脊髓相连延髓含有控制基本生命活动的重要中枢,如呼吸中枢、心血管中枢和呕吐中枢等它也是舌咽神经、迷走神经、副神经和舌下神经的起源部位,参与控制咽喉功能、内脏活动、头颈部肌肉和舌运动等脑干的基本功能呼吸调控心血管调节觉醒系统延髓中的呼吸中枢调延髓的心血管中枢控脑干网状结构上行激节呼吸节律和深度,制心率和血管张力,活系统是维持清醒和维持血液气体平衡维持血压稳定它接意识的关键结构它它包含吸气中枢和呼收来自血压感受器和向大脑皮层发送广泛气中枢,能够根据血化学感受器的信息,的激活信号,调节睡液中二氧化碳、氧气通过交感和副交感神眠觉醒周期和注意力-浓度和值的变化自经系统调节心脏活动水平脑干损伤可导pH动调整呼吸模式和血管收缩致意识障碍甚至昏迷反射中枢脑干内含有多种重要反射的中枢,包括瞳孔对光反射、眼球运动反射、咳嗽反射、吞咽反射和前庭反射等这些反射对维持基本生理功能和保护机体安全至关重要脑神经简介嗅神经视神经12感觉神经,负责嗅觉传导嗅神经纤维从鼻腔嗅上皮的嗅细胞发感觉神经,传导视觉信息实际上是中枢神经系统的一部分,从视出,穿过筛板进入嗅球,是唯一直接源自大脑的脑神经网膜神经节细胞发出,经视交叉后形成视束,投射到外侧膝状体动眼神经滑车神经34主要为运动神经,控制四个眼外肌(上直肌、下直肌、内直肌、下运动神经,仅支配上斜肌,控制眼球向下和外旋转是唯一从脑干斜肌)、上睑提肌和瞳孔括约肌起源于中脑背侧发出的脑神经,起源于中脑人体共有对脑神经,按功能可分为感觉神经、运动神经和混合神经这些神经起源于脑干或大脑,通过颅骨的孔或裂隙离开颅腔,分布到头颈部的各12种器官和组织脑神经功能多样,涵盖了特殊感觉(嗅觉、视觉、听觉等)、躯体感觉、运动控制和自主神经功能脊髓结构颈段对脊神经,控制颈部和上肢8胸段对脊神经,控制胸部和部分腹部12腰段对脊神经,控制腹部和下肢5骶段对脊神经,控制盆部、会阴和部分下肢5尾段对脊神经,功能较少1脊髓是中枢神经系统的一部分,是一条圆柱形的神经组织,从枕骨大孔处的延髓下端延伸至腰椎上部,成人长约厘米脊髓被硬脊膜、蛛网膜和软脊膜三层脊膜包裹,并悬浮在脑脊液45中,受到脊柱骨的保护脊髓并不均匀,颈部和腰部有明显的膨大,分别称为颈膨大和腰骶膨大,这与支配上肢和下肢的神经元数量增多有关脊髓下端逐渐变细形成脊髓圆锥,然后继续延伸为终丝由于胚胎发育期间脊柱生长比脊髓快,成人脊髓下端只到达第一或第二腰椎水平,脊髓圆锥以下的脊柱管内充满了脊神经根,形似马尾,故称马尾脊髓的灰质与白质灰质结构脊髓横断面中央部分呈或蝴蝶形的灰质主要由神经元细胞体和神H经胶质细胞组成灰质可分为背角、腹角和侧角(仅胸段和上腰段有)背角主要接收感觉信息;腹角含有运动神经元细胞体,支配骨骼肌;侧角含有自主神经节前神经元白质通路围绕灰质的白质由有髓神经纤维束组成,分为背索、侧索和腹索这些纤维束形成上行和下行传导通路上行通路传导感觉信息,如细触觉和本体感觉通过背柱内侧丘系统上行;痛觉和温度觉通过脊髓丘脑-束上行下行通路传导运动指令,如皮质脊髓束控制精细随意运动;前庭脊髓束和网状脊髓束调控姿势和肌张力脊髓神经反射感受器感知刺激膝反射时,锤击膝腱牵拉肌梭,产生感觉信号传入纤维传导信号通过感觉神经元传至脊髓脊髓内突触传递感觉神经元直接与运动神经元形成突触效应器响应运动神经元激活股四头肌收缩,导致小腿前踢脊髓反射是机体对刺激的快速、自动化反应,无需大脑皮层参与根据神经通路复杂性,可分为单突触反射和多突触反射单突触反射(如膝跳反射)只涉及两个神经元感觉神经元和运动神经元,是临床检查中重要的神经系统评估手段多突触反射(如屈肌反射)则包含一个或多个中间神经元,通路更为复杂脊髓反射对维持姿势、保护身体免受伤害以及协调运动至关重要例如,踩到钉子时的撤退反射可以在意识感知疼痛前就迅速将肢体移开,避免进一步伤害虽然这些反射不需要大脑参与,但大脑可以通过下行通路调节反射活动的强度,这也是为什么在临床检查反射时通常要求患者放松,以避免大脑抑制反射脊髓前后根脊髓后根脊髓前根脊髓后根是感觉神经纤维进入脊髓的通道,它们携带来自皮肤、脊髓前根包含运动神经纤维,负责将中枢神经系统的指令传递给肌肉、关节和内脏的感觉信息这些感觉纤维的细胞体位于脊神效应器(如肌肉和腺体)这些运动纤维分为两大类体运动纤经节中,形态为伪单极神经元不同类型的感觉信息由不同直径维和自主运动纤维和传导速度的神经纤维传导体运动纤维的细胞体位于脊髓前角,其轴突直接支配骨骼肌,控后根感觉纤维进入脊髓后,可以制随意运动自主运动纤维的一级神经元(节前神经元)位于脊髓侧角,其轴突离开脊髓后在椎旁神经节或远端神经节与二级神•直接突触于后角中间神经元经元(节后神经元)突触,最终支配内脏平滑肌、心肌和腺体•通过后根侧支直接联系前角运动神经元形成反射弧•上行至脑干和丘脑的高级感觉中枢脑脊液系统脉络丛产生脑脊液脑室系统内循环主要在侧脑室和第四脑室从侧脑室流向第三脑室再到第四脑室蛛网膜粒被吸收经枕骨大孔进入蛛网膜下腔4回到静脉系统环绕脑和脊髓脑脊液是充满于脑室系统和蛛网膜下腔的无色透明液体,总量约毫升,每天更新约毫升它主要由脉络丛通过超滤和主动转运产生脑室系统包括左CSF150500右两个侧脑室、第三脑室和第四脑室,它们通过脑室间孔、中脑水管和第四脑室的正中孔和外侧孔相互连接脑脊液具有多重重要功能它提供机械性缓冲,保护脑和脊髓免受冲击;提供浮力支持,减轻脑组织重量;维持稳定的化学环境,参与神经组织代谢废物的清除;参与某些神经递质、激素和营养物质的运输脑脊液系统异常可导致多种病理状态,如脑积水(脑脊液产生过多或吸收不良)或脑脊液压力过低(常见于脑脊液漏)临床上通过腰椎穿刺获取脑脊液进行分析,对诊断多种神经系统疾病有重要价值血脑屏障的结构和意义倍纳米1004-699%选择能力通透间隙保护效率某些药物浓度比血液低倍内皮细胞紧密连接的间隙宽度大多数血液中大分子无法通过100血脑屏障是存在于中枢神经系统毛细血管与神经组织之间的一种选择性通透屏障,它由毛细血管内皮细胞及其紧密连接、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形成紧密连接,几乎完全封闭细胞间隙;内皮细胞内含较少的小泡,转运活动受限;同时,星形胶质细胞足突包绕毛细血管,形成额外的屏障血脑屏障具有重要的生理意义它维持中枢神经系统内环境的稳定,控制血液与脑组织间物质交换;保护神经组织不受血液中有害物质的影响;调节神经递质的浓度,避免血液中相同物质干扰神经传递但此屏障也阻碍了许多药物进入大脑,成为神经系统疾病治疗的障碍值得注意的是,一些脑区如脑室周围器官缺乏完整的血脑屏障,这使得这些区域能够监测血液成分变化,参与渴觉、饥饿、体温调节等功能外周神经结构神经纤维轴突与髓鞘组成神经束多个神经纤维集结神经干多个神经束构成外周神经是中枢神经系统与身体各部分之间的通路,结构上由多层组织包裹的神经纤维束组成最基本单位是神经纤维,即神经元的轴突,周围可能包裹有髓鞘多个神经纤维集合成神经束,由内膜包裹;多个神经束又由束膜包裹形成更大的结构;最外层是神经外膜,包裹整个神经干并含有血管和淋巴管这种多层次的结构为神经纤维提供了物理保护和营养支持外周神经通常含有混合纤维,包括感觉纤维(传导感觉信息至中枢)、运动纤维(传导运动指令至效应器)和自主神经纤维(调节内脏功能)不同类型的神经纤维直径不同,传导速度也不同直径大、有髓纤维传导速度最快,可达120米秒;而直径小、无髓纤维传导速度较慢,约米秒外周神经损伤后具有一定的再生能/
0.5-2/力,这与中枢神经系统损伤后几乎不能再生形成鲜明对比体神经系统体神经系统是外周神经系统的一部分,主要由支配骨骼肌的运动神经和传导来自皮肤、肌肉、关节的感觉信息的感觉神经组成它负责我们的随意运动和躯体感觉,如触觉、压力觉、温度觉、痛觉和本体感觉(关节位置感)等体运动神经元的细胞体位于脊髓前角和某些脑干核团,其轴突通过脊髓前根或特定脑神经离开中枢神经系统,最终在骨骼肌形成神经肌肉接头这些神经元释放乙酰胆碱作为神经递质,与肌纤维上的受体结合,引起肌肉收缩体感觉传入的初级神经元细胞体位于脊神经节或脑神经感觉神经节,其周围突起与各类感受器相连,中枢突起进入脊髓或脑干,并最终将信息传递到大脑皮层的体感觉区体神经系统障碍可导致瘫痪、感觉丧失、肌肉萎缩等症状自主神经系统总览交感神经系统交感神经系统在应激状态下激活,准备机体应对战或逃情况节前神经元位于胸段和上腰段脊髓的侧角,其轴突短,在椎旁交感神经节与节后神经元突触节后神经元的轴突较长,分布至全身各器官•加速心率,增强心肌收缩力•扩张支气管,增加呼吸深度•扩张瞳孔,远视调节•抑制消化活动,收缩括约肌•促进糖原分解,释放葡萄糖副交感神经系统副交感神经系统在休息和消化状态下占优势,有助于能量储存和恢复节前神经元位于脑干和骶段脊髓,其轴突长,在靠近靶器官的神经节与节后神经元突触节后神经元的轴突短,直接支配靶器官•减慢心率,降低血压•收缩支气管•收缩瞳孔,近视调节•促进消化活动,松弛括约肌•促进胰岛素分泌,增强消化吸收交感与副交感神经对比功能特点交感神经副交感神经起源位置胸至腰节段脑干和骶至骶节段1224节前纤维短长节后纤维长短神经节位置远离靶器官椎旁靠近或位于靶器官内主要神经递质去甲肾上腺素乙酰胆碱生理状态应激、警觉休息、消化心脏作用加速心率减慢心率瞳孔作用扩张收缩交感和副交感神经系统是自主神经系统的两个主要分支,它们在结构和功能上存在明显差异交感神经系统呈现分散型分布,一个节前神经元可以与多个节后神经元连接,节后神经元又可以支配多个靶器官,有利于产生广泛的全身反应相比之下,副交感神经系统更为集中和特异,一个节前神经元通常只与少数节后神经元连接,作用更为局部和精确大多数内脏器官同时接受交感和副交感神经的双重支配,二者作用相互拮抗,通过相对活动强度的变化来精细调节器官功能例如,交感神经促进心率加快、血压升高,而副交感神经则产生相反效果在健康状态下,这两个系统动态平衡,根据机体需要协调工作自主神经功能失调可导致多种疾病,如体位性低血压、胃肠动力障碍、膀胱功能异常等神经刺激的产生与传导实例热痛刺激感知手指接触高温物体,皮肤疼痛感受器被激活传入神经传导信号通过和纤维传至脊髓后角AδC脊髓内转换信号跨突触至二级神经元,部分信号激活局部反射弧上行传导至大脑信号通过脊髓丘脑束交叉至对侧,上行至丘脑皮层处理与感知信号从丘脑传至体感觉皮层,产生有意识的疼痛感知运动反应生成大脑皮层发出指令,通过皮质脊髓束传至脊髓前角运动神经元,驱动肌肉收缩使手迅速撤离神经系统在感知觉中的作用视觉处理听觉处理化学感觉视觉信息由视网膜感光细胞接收,经过视声波通过外耳和中耳传导至内耳的耳蜗,嗅觉由鼻腔嗅上皮的嗅细胞感受,信号直网膜内部的神经元初步处理后,通过视神引起基底膜振动,刺激毛细胞产生神经冲接投射至大脑嗅球,再传至梨状皮层和杏经、视交叉和视束传至外侧膝状体,再投动这些信号通过蜗神经传至脑干的耳蜗仁核等结构味觉由口腔味蕾中的味细胞射到枕叶的初级视觉皮层视觉信息在大核,经多个中继站(如下丘脑、下侧丘)感受,信号通过几对脑神经传至脑干的孤脑皮层分为两条主要处理通路腹侧通路上行至内侧膝状体,最终到达颞叶的初级束核,再上行至丘脑,最终到达岛叶和额处理物体识别(是什么),背侧通路听觉皮层听觉系统可以区分声音的频叶眶部的味觉皮层嗅觉和味觉密切相处理空间位置和运动(在哪里)率、强度和空间位置等特征关,共同构成食物风味感知神经系统与运动控制大脑皮层基底核运动的计划和启动运动的调节与筛选•初级运动皮层执行指令•促进有用运动程序12•运动前区参与动作规划•抑制无关运动•辅助运动区协调复杂序列•帮助运动学习脊髓环路小脑运动的执行与反馈运动的协调与微调3本体感受器提供位置信息•调整运动时序与力度••反射弧维持姿势稳定•比较意图与实际动作•中枢模式发生器控制节律运动•优化运动精确度神经系统的整合功能高级认知功能思维、决策、计划与执行控制语言与交流语言理解与表达能力学习与记忆信息获取、存储与提取情绪与动机感受与表达情绪,行为驱动力神经系统的整合功能是人类最高级、最复杂的功能,主要依赖于大脑皮层特别是前额叶和各种关联皮层区域学习与记忆涉及多个脑区海马体对形成陈述性记忆至关重要;基底核和小脑参与程序性记忆;杏仁核对情绪记忆发挥关键作用不同类型的记忆通过突触可塑性机制在神经环路中形成,包括长时程增强和长时程抑制等语言功能主要由大脑左半球特定区域控制布洛卡区负责语言表达,位于额叶;韦尼克区负责语言理解,位于颞叶这些区域通过弓状束相连,共同参与语言处理情绪则主要由边缘系统调节,包括杏仁核、前扣带回和眶额皮层等结构高级认知功能如抽象思维、决策和执行控制主要依赖前额叶皮层,这是人类脑中进化最晚、发育最慢的区域,也是人类智力和人格的核心区域神经系统发育简述神经管形成胚胎第周神经板折叠形成3脑泡发展神经管前端形成三个原始脑泡主要结构分化脑泡进一步发展为基本脑结构神经连接建立神经元形成突触,神经回路成型连接修剪与优化过度连接被选择性修剪,保留有用通路神经系统是人体最早开始发育也是最晚完成发育的系统之一在胚胎发育的第三周,外胚层特化形成神经板,随后神经板边缘上升并融合形成神经管神经管前端膨大形成三个原始脑泡前脑泡、中脑泡和后脑泡,这些脑泡进一步分化为五个次级脑泡,最终发展为成熟脑的各个部分神经管后部则发展为脊髓神经系统发育涉及神经元的产生、迁移、轴突生长和突触形成等复杂过程在胚胎期和早期婴儿期,神经元数量和突触连接大量增加,形成过度连接的状态;随后进入修剪阶段,未使用的连接被选择性地消除,而活跃的连接得到强化这种用进废退的原则是神经系统功能优化的基础各种神经发育障碍可能源于这些过程的异常,如神经管闭合不全可导致脊柱裂,神经元迁移障碍可导致脑皮质发育不良,神经修剪异常可能与自闭症等疾病相关常见神经系统疾病脑卒中脑血管阻塞(缺血性卒中)或破裂(出血性卒中)导致脑组织损伤,是成年人致残和死亡的主要原因主要危险因素包括高血压、糖尿病、高脂血症、吸烟和心房颤动等典型症状包括单侧肢体无力、言语障碍、面部不对称和感觉异常等阿尔茨海默病一种进行性神经退行性疾病,特征是淀粉样蛋白斑和神经纤维缠结在脑内积累,导致神经元死亡临床表现为记忆力下降、认知功能障碍、行为改变和日常生活能力下降年龄是最主要的危险因素,发病率随年龄增长而显著上升帕金森病由黑质多巴胺能神经元的变性死亡引起,导致基底核功能紊乱主要症状包括静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和姿势平衡障碍虽然确切病因不明,但可能涉及遗传和环境因素的相互作用治疗主要通过补充多巴胺前体或调节多巴胺能神经传递来改善症状癫痫由于脑部异常放电导致的发作性疾病,特征是反复、不可预测的发作,可表现为意识丧失、肢体抽搐、感觉异常或行为改变等根据病因可分为结构性、代谢性、遗传性、感染性、免疫性和不明原因等类型大多数患者可通过抗癫痫药物控制发作神经系统损伤与修复中枢神经系统损伤外周神经系统修复中枢神经系统(脑和脊髓)损伤后恢复能力有限这主要受到以相比之下,外周神经损伤后具有较好的再生能力下因素的限制•轴突再生受损轴突断端可以形成生长锥,向远端延伸•抑制性环境损伤区域形成胶质瘢痕,含有多种轴突生长抑•施旺细胞支持释放神经营养因子,形成布氏带引导轴突生制分子长•神经元内在再生能力低中枢神经元的轴突再生相关基因表•有利的微环境巨噬细胞清除残骸,为再生创造条件达不足•靶器官依存如果轴突能够重新联系靶器官,功能可以部分•缺乏促生长因子与外周神经相比,中枢神经缺乏足够的神恢复经营养因子•髓鞘抑制中枢神经系统髓鞘含有抑制轴突生长的成分神经系统的可塑性是指神经结构和功能根据经验或损伤进行调整的能力这种可塑性在不同年龄存在差异幼年时期可塑性最强,成年后逐渐减弱但仍然存在神经可塑性的机制包括突触强度改变、神经元树突和轴突的结构重塑、新突触形成、神经环路重组等神经影像学基础计算机断层扫描磁共振成像正电子发射断层扫描CT MRIPET利用射线从不同角度穿透人体,通过计算机利用强磁场和射频脉冲激发人体内氢原子核,通过注射放射性示踪剂,检测脑组织的代谢活X重建断层图像对骨骼结构显示清晰,可迅产生信号后重建图像对软组织分辨率极动最常用的示踪剂是,可反映葡CT MRI18F-FDG速检测颅内出血、骨折等急性病变相比高,能清晰显示脑实质细微结构、脱髓鞘病变萄糖代谢,帮助评估脑功能和病理改变PET,检查速度快、成本低、对金属植入物和小体积病灶特殊序列如弥散加权成像在神经退行性疾病、癫痫和脑肿瘤诊断中具有MRI CT无禁忌,但辐射剂量较高,对软组织分辨率有可早期检测急性缺血,功能可显示特殊价值,能检测生化改变,往往早于形态学DWI MRI限在神经系统疾病诊断中,常用于急诊评大脑活动区域,磁共振血管成像可评估血管状改变出现或融合技术结CT PET-CT PET-MRI估头部外伤、脑卒中和蛛网膜下腔出血等态无辐射损伤,但检查时间长,噪音合了功能和结构成像的优势,提高了诊断准确MRI大,且对有金属植入物的患者有禁忌性设备昂贵,使用受限,且涉及辐射暴PET露神经系统实验研究方法动物模型研究神经示踪技术利用各种实验动物模拟人类神经系统疾病或功电生理技术通过注射特定示踪物质追踪神经连接的方法顺能常用模型包括转基因小鼠、条件性基因敲除利用微电极记录神经元电活动的方法,包括细胞行示踪研究神经元轴突投射,逆行示踪确定神经动物、药物或手术诱导的疾病模型等这些模型内记录、细胞外记录和斑贴技术等单细胞记录元来源常用示踪物包括荧光染料、辣根过氧化有助于理解疾病机制、开发药物和测试治疗策可以研究单个神经元的放电模式和电生理特性;物酶、病毒载体等多重示踪技术可以同时标记略例如,羟多巴胺损毁模型用于研究帕金森6-多通道记录则可同时监测多个神经元活动,研究多个神经通路,揭示复杂的神经网络连接经典病,转基因小鼠用于研究阿尔茨海默APP/PS1神经环路功能近年发展的光遗传学技术结合光的示踪已逐渐被更精确的病毒载体示踪取病,皮质电刺激模型用于研究癫痫发生机制HRP敏蛋白和光刺激,能够精确控制特定神经元的活代,后者可以跨越突触进行跨神经元标记动,为研究神经环路提供了强大工具神经科学的研究前沿脑图谱计划神经环路解析构建精细的人脑结构和功能地图阐明特定行为和功能的神经环路基础神经修复脑机接口-促进神经再生和功能恢复的新技术建立大脑与外部设备的直接通讯通道脑机接口技术通过记录和解析大脑信号,实现大脑与外部设备的直接通信这一技术已使一些瘫痪患者能够通过思维控制机械臂或计算机光标,为严重运动障碍患-者提供了新的交流和行动方式更先进的侵入式脑机接口,如公司开发的高密度电极阵列,有望在未来实现更自然、更复杂的控制-Neuralink人工智能与神经网络的发展受到了大脑工作原理的启发深度学习算法模拟了大脑的层级处理模式,使计算机能够执行复杂的模式识别和决策任务反过来,这些算法也帮助神经科学家分析复杂的脑信号和神经影像数据,深入理解大脑功能神经形态计算则更进一步,试图在硬件层面模拟神经元和突触的工作方式,创造出更高效、更类脑的计算系统这种技术有望在未来实现低功耗、高效能的智能设备神经系统学习建议与资源推荐教材学习方法网络资源神经系统学习需要系统性教材作为基础有效学习神经系统的策略优质的在线学习资源•《神经解剖学》(中国医科大学编)•建立三维解剖概念,利用模型和图谱辅助•中国知网、万方数据库(学术文献)理解•《神经生物学》(蒲慕明、徐天乐主编)•神经科学在线(国内专业教学网站)•结合临床案例学习基础知识,提高记忆和•《神经科学基础》(约翰逊著,人民卫生•哈佛大学公开课神经科学导论理解出版社)•爱墨思科研(神经科学前沿中文解读)•采用思维导图整理复杂的神经通路和功能•《神经病学》(贾建平主编,人民卫生出关系版社)•分组讨论和互相讲解复杂概念,巩固理解总结与展望基础知识掌握1理解神经系统基本结构和功能临床应用拓展将基础知识应用于疾病理解和诊疗未来发展探索跟踪神经科学前沿技术和研究方向通过本课程的学习,我们已经系统地了解了神经系统的基本结构、工作原理和功能特点从神经元的微观结构到大脑的宏观组织,从基本反射到高级认知功能,我们对这个复杂系统有了全面的认识这些知识不仅帮助我们理解人体如何感知世界、控制行动,还为理解神经系统疾病的发生机制奠定了基础未来神经科学将继续快速发展,深度脑刺激、神经调控、干细胞治疗等技术有望为神经系统疾病带来革命性的治疗手段脑机接口可能帮助瘫痪患者重-获行动能力,精准神经调控可能治疗抑郁症和成瘾等精神疾病基因编辑和干细胞技术可能实现神经再生和修复同时,对大脑工作原理的深入理解将促进人工智能的发展,创造出更智能、更类人的计算系统神经科学的进步将持续深刻影响医学、心理学、教育学和计算机科学等多个领域。
个人认证
优秀文档
获得点赞 0