《综述、神经系统》课件

《神经系统综述》欢迎各位参加《神经系统综述》课程作为人体最复杂的系统之一，神经系统掌控着我们的思想、感觉、运动和生命维持的每个方面在这门课程中，我们将深入探索神经系统的结构与功能，理解其如何协调人体活动神经科学发展简史古代时期公元前年，埃及人已认识到脑损伤与功能障碍的关系希波克拉底公元4000前年首次提出大脑是思维和感觉的中心460-370细胞理论时期年，施旺和施莱登提出细胞理论年，拉蒙卡哈尔和戈尔基因神18391906·经元学说共获诺贝尔奖，确立了神经元是神经系统基本单位的概念现代神经科学时期世纪中期，霍奇金和赫克斯利阐明神经冲动的离子机制年代后，神201970经影像技术飞速发展，功能性磁共振成像等技术实现了对活体大脑的无创研究分子神经生物学时期人体神经系统的基本定义结构定义功能定义神经系统是由神经组织构成的复作为人体的信息处理系统，神经杂网络，包含数十亿个神经元和系统负责接收、传递、整合和响更多的神经胶质细胞，构成人体应内外环境刺激，调控从简单反最精密的生物结构体系之一射到复杂认知的各种生理活动系统特性神经系统具有高度的特异性、可塑性和整合性，能够进行自我调节、学习和适应，是人类意识与智能的物质基础神经系统的基本工作原理是通过电化学信号在神经元之间传递信息这一系统在进化过程中高度发达，使人类具备了复杂的思维和行为能力神经系统不仅控制着我们的感觉和运动，还调节着内脏器官功能和内分泌活动，维持身体内环境的稳定神经系统的主要组成部分中枢神经系统外周神经系统中枢神经系统包括脑和脊髓，是神经系统的指挥中心，负责高级外周神经系统包括位于中枢神经系统外的所有神经组织，负责信功能调控和信息整合息的收集和传递•脑人类高级神经活动的中心，包括大脑、小脑和脑干•脑神经对，主要分布于头颈部区域12•脊髓连接脑与周围神经，负责信息传导和脊髓反射•脊神经对，分布于全身各部位31•自主神经包括交感神经和副交感神经中枢神经系统受到颅骨、脊柱和脑脊液的多重保护，具有复杂的层状结构和区域特异性功能外周神经系统连接中枢与躯体各部分，是信息传递的桥梁和执行器官的直接控制者神经系统与身体其他系统的联系循环系统内分泌系统自主神经系统调节心率、血压和血管张力，神经系统通过下丘脑垂体轴调节激素分-保障脑血流稳定同时，循环系统为神经组泌，而激素反过来影响神经元活动和脑功织提供必要的氧气和营养物质能这种神经内分泌网络协同维持体内环-境稳态呼吸系统延髓呼吸中枢调控呼吸节律，保证氧气摄入和二氧化碳排出呼吸系统状况直免疫系统接影响脑氧供应和意识状态神经免疫相互作用通过神经递质、激素和-消化系统细胞因子进行大脑可通过下丘脑垂体--肠道神经系统（第二大脑）含约亿个神肾上腺轴调节免疫反应，免疫细胞也能影响1经元，调控消化活动肠脑轴通过神经、神经功能-内分泌和免疫通路相互影响神经系统的基本功能感觉功能运动功能调节功能通过各种感受器接收内通过锥体系统和锥体外维持体内环境稳态，调外环境刺激，将物理和系统控制肌肉活动，协控心跳、呼吸、体温、化学信号转换为神经冲调从精细手指动作到大内分泌和代谢等生理过动，传导至相应的中枢范围肢体运动的各类活程特别是通过自主神处理区域进行整合和解动大脑皮层发出指经系统对内脏器官进行析，形成视觉、听觉、令，通过多级神经环路精细调控，维持生命活触觉等感觉体验传递至效应器官动高级功能支持意识、思维、学习、记忆、情感等高级认知活动，是人类智能和意识的物质基础这些功能依赖于神经元网络的复杂连接和信息处理能力神经元的结构与功能信息传递沿轴突传导神经冲动信息输出与整合轴突终末与突触形成连接信息接收与处理树突接收信息，胞体整合信号神经元是神经系统的基本功能单位，人脑约有亿个神经元典型神经元由三部分组成胞体（细胞核所在处，进行蛋白质合成）、树860突（接收其他神经元的信号）和轴突（传导神经冲动至其他细胞）神经元通过电化学信号传递信息静息状态下，细胞膜内外存在电位差（约）当刺激达到阈值时，钠离子通道打开，引起去极-70mV化，产生动作电位这种全或无的电信号沿轴突传导，最终通过突触传递给下一个神经元或效应器官神经胶质细胞在神经系统中的作用少突胶质细胞在中枢神经系统形成髓鞘，提高神经冲动传导速度每个少突胶质细胞可包绕多个轴突，形成绝缘层，减少离子泄漏并促进跳跃式传导施旺细胞在外周神经系统形成髓鞘，一个施旺细胞只包裹一段轴突除形成髓鞘外，还参与神经损伤后的修复过程，为轴突再生提供引导通道星形胶质细胞数量最多的胶质细胞，形成血脑屏障，调节神经元微环境，维持离子浓度和神经递质水平，并参与突触形成和功能调节小胶质细胞中枢神经系统的常驻免疫细胞，负责吞噬死亡细胞和病原体，参与炎症反应和神经元修剪，在神经发育和疾病过程中发挥关键作用突触传递的机制动作电位到达轴突末梢神经冲动（动作电位）沿轴突传导至轴突末梢，引起末梢膜的去极化动作电位是神经元传递信息的基本方式，以全或无的方式传播，具有固定阈值和不衰减特性钙离子内流与递质释放末梢去极化激活电压门控钙通道，钙离子内流触发突触囊泡与细胞膜融合，通过胞吐作用将神经递质释放到突触间隙单个囊泡含有数千个递质分子，释放过程仅需亚毫秒递质与受体结合释放的神经递质分子扩散穿过宽的突触间隙，与突触后膜上的特异性20-30nm受体结合这种结合可激活离子通道（离子型受体）或启动第二信使系统（代谢型受体）突触后电位产生根据递质受体作用的性质，产生兴奋性或抑制性突触后电位突触后神经元-整合来自数百至数千个突触的输入，决定是否产生新的动作电位神经递质及其主要类型递质类型主要代表分布功能氨基酸类谷氨酸、氨基丁中枢神经系统广泛谷氨酸为主要兴奋γ-酸分布性递质，为GABA GABA主要抑制性递质胺类多巴胺、去甲肾上脑干核团，投射至调节情绪、注意腺素、羟色胺广泛脑区力、奖赏和动机等5-胆碱类乙酰胆碱神经肌肉接头，自肌肉收缩，自主神主神经系统经传递肽类内啡肽、物质、多与经典递质共存疼痛调节，神经调P脑啡肽质作用气体类一氧化氮、一氧化多个脑区逆行传递，血管舒碳张神经递质是一类化学物质，由神经元释放并作用于另一神经元或效应器官，是神经信息传递的关键媒介不同递质在合成、释放、作用和代谢方面有其特异性规律除传递信息外，神经递质还参与神经发育、突触可塑性和神经保护等过程神经系统解剖概览神经系统从解剖学角度分为中枢神经系统和外周神经系统中枢神经系统包括位于颅腔内的脑和脊柱管内的脊髓，受骨性结构和脑脊膜的保护外周神经系统包括脑神经、脊神经及其分支，以及周围神经节从功能角度看，神经系统可分为体神经系统和自主神经系统体神经系统主要控制随意运动和感觉功能，包括感觉传入和运动传出部分自主神经系统则负责调节内脏功能，维持机体内环境稳态，又分为交感神经系统和副交感神经系统脑的主要解剖结构大脑小脑神经系统最大的部分，分为左右两位于大脑后下方，占脑总重量的个半球，通过胼胝体相连表面由但含有以上的神经元10%50%灰质（神经元胞体）构成的大脑皮小脑皮层结构规则，分为三个叶，层覆盖，下方为白质（髓鞘包裹的主要负责运动协调、平衡维持和运轴突束）大脑控制意识、思维、动学习，参与精细运动控制记忆、语言等高级功能脑干连接大脑和脊髓的部分，包括中脑、脑桥和延髓脑干内存在多个生命中枢，控制呼吸、心跳等基本生命活动，同时是大多数脑神经的起源和多条神经通路的重要中继站脑内还有许多重要的深部结构，包括丘脑（感觉信息的中继站）、下丘脑（自主神经和内分泌调节中枢）、基底神经节（运动控制）和边缘系统（情绪和记忆）这些结构通过复杂的神经环路相互连接，共同支持大脑的各种功能脑的各主要分区额叶顶叶颞叶枕叶位于大脑前部，包含运动皮层位于大脑顶部和侧面，主要处位于大脑侧面，包含听觉皮层位于大脑后部，包含视觉皮和前额叶皮层负责执行功理体感信息和空间感知包含和语言相关区域处理听觉信层主要负责视觉信息处理，能、计划、决策、自我控制和初级躯体感觉皮层，整合来自息，参与语言理解、记忆形成从基本的形状、颜色识别到复社交行为，前额叶被视为人格皮肤、肌肉和关节的感觉顶和面部识别内侧颞叶的海马杂的视觉认知枕叶损伤可导和社会认知的神经基础额叶参与注意力分配和空间定体对记忆形成至关重要颞叶致各种视觉问题，如皮质性叶损伤可导致性格改变、冲动向，损伤可导致忽视综合征损伤可导致听力问题、语言障盲、视觉幻觉或失认症控制障碍等碍和记忆缺损脑干的结构及其功能中脑1视听反射和眼球运动调控脑桥连接小脑与大脑，参与呼吸调节延髓3控制心跳、呼吸和血压等生命活动脑干虽然体积小，但功能极为重要，是连接大脑与脊髓的桥梁它是多条上行和下行神经传导通路的必经之路，也是多对脑神经的起源和终止部位脑干内的网状结构对维持清醒和调节警觉状态起关键作用中脑含有与视觉和听觉反射相关的上下丘，以及调控眼球运动的动眼神经核；脑桥除参与呼吸调节外，还含有传递大脑皮层信息至小脑的纤维束；延髓含有控制心跳、呼吸和血压的生命中枢，是生命维持最基本的神经结构脑干损伤常导致昏迷或死亡小脑的结构和主要功能小脑的解剖结构小脑的主要功能小脑位于大脑后下方，由中央部分（蚓部）和两侧的小脑半球组小脑的首要功能是运动协调和精细调控它不发起运动，而是比成小脑表面有许多横行的沟回，形成皮层，下方为髓质和小脑较运动的预期与实际执行情况，进行实时调整，确保动作平滑、核团准确小脑皮层分为三层分子层、浦肯野细胞层和颗粒层，结构高度小脑通过接收来自前庭器官、脊髓和大脑皮层的感觉信息，在运规则浦肯野细胞是小脑的主要输出神经元，每个细胞可接收超动执行过程中进行持续的反馈性调控这种错误校正机制对于过万个突触输入，是神经系统中树突最复杂的神经元之一复杂运动序列的执行和运动学习至关重要10小脑损伤的典型表现包括共济失调（动作不协调）、步态不稳、从功能角度，小脑可分为前庭小脑（与平衡相关）、脊髓小脑动作分解、意向性震颤（伸手取物时出现的震颤）和言语不清，（调节肢体运动）和小脑半球（精细运动控制），分别接收不同但不影响意识和认知功能在酒精中毒时，小脑功能受抑制也会来源的传入信息导致类似症状脑膜及脑脊液的保护功能硬脑膜蛛网膜最外层脑膜，坚韧富有弹性，提供机械保护中间层，形成蛛网膜下腔脑脊液软脑膜4充满脑室和蛛网膜下腔，缓冲保护和营养供最内层，紧贴脑表面应脑脊液由脉络丛产生，每天约毫升，但因持续吸收，正常成人脑脊液总量仅约毫升脑脊液沿着侧脑室第三脑室中脑导水管第四脑500150→→→室蛛网膜下腔的路径循环，最终通过蛛网膜颗粒被吸收入静脉窦→脑脊液的功能包括机械保护（减轻冲击和震动）、浮力支撑（平均脑重量减轻约倍）、代谢废物清除、维持脑内环境稳定和营养物质运输脑30脊液循环阻滞可导致脑积水，收集脑脊液样本可用于神经系统疾病的诊断椎体外侧系统与锥体系统锥体系统起源于大脑皮层运动区，下行至脊髓前角运动神经元随意运动控制控制精细、灵巧的随意运动，特别是手指的精确动作损伤表现导致对侧肢体瘫痪，尤其是精细运动能力丧失椎体外侧系统是除锥体系统外的运动通路总称，包括红核脊髓束、前庭脊髓束、网状脊髓束等它起源于脑干核团，主要调控姿势、平衡和自动化运动锥体外系损伤可导致肌张力异常、不自主运动（如震颤）和姿势异常两个系统协同工作锥体系统启动和执行随意运动，椎体外系提供背景张力和姿势支持例如，当我们伸手拿杯子时（锥体系统控制），同时需要维持躯干稳定和调整姿势（椎体外系控制）某些疾病可特异性影响其中一个系统，如帕金森病主要累及椎体外系脊髓的结构和功能解剖位置与保护结构特点脊髓位于脊柱管内，起自枕骨大孔，下至腰横断面呈蝴蝶状灰质（神经元胞体）被白质椎体水平（成人）受脊柱骨性结构和（髓鞘包裹的轴突）包围前角含运动神经1-2脊膜（硬膜、蛛网膜和软膜）保护，周围有元，后角含感觉神经元，侧角（胸段和上腰脑脊液缓冲段）含交感神经元•颈段对（）控制颈部和上肢•前索主要下行运动纤维8C1-C8•胸段对（）控制胸部和•侧索混合上行和下行通路12T1-T12部分腹部•后索主要上行感觉纤维•腰段对（）控制腹部和下肢5L1-L5•骶段对（）控制盆底和会阴5S1-S5主要功能脊髓作为中枢神经系统的延伸，承担两大基本功能传导和整合传导功能通过上行通路将感觉信息传向大脑，通过下行通路将运动指令传至肌肉和腺体

1.整合功能脊髓内的神经环路可独立支持反射活动，包括牵张反射、屈肌反射和自主反射

2.脊髓灰质与白质灰质结构与分区白质结构与通路脊髓灰质呈或蝴蝶状，包含神经元胞体、树突和无髓鞘轴脊髓白质主要由有髓鞘轴突束组成，按位置分为前、侧、后索，H突按位置和功能可分为含多条功能性通路•前角含和运动神经元，轴突组成脊神经的运动根，支配上行感觉通路αγ

1.骨骼肌•后索内侧丘系统传导精细触觉、位置觉和震动觉-•后角接收感觉纤维，包含多种中间神经元，进行初步感觉•脊髓丘脑束传导痛觉、温度觉和粗糙触觉整合•脊小脑束传递本体感觉至小脑，用于运动协调•侧角存在于和节段，含自主神经系统节前T1-L2S2-S4下行运动通路

2.神经元•皮质脊髓束（锥体束）控制精细随意运动•中间区含各类中间神经元，参与反射环路和信息传递•网状脊髓束调节肌张力和姿势根据细胞构筑特点，灰质还可分为个板层（分层），10Rexed•前庭脊髓束平衡和姿势控制不同板层有特定功能和连接外周神经系统概要自主神经系统调控内脏功能的神经网络1体神经系统2控制随意运动和感觉的神经脑神经（对）12直接从脑部发出的神经脊神经（对）31从脊髓发出的神经外周神经系统是连接中枢神经系统与身体其余部分的桥梁，由所有位于脑和脊髓之外的神经纤维、神经节和神经末梢组成它既传导来自感受器的信息至中枢，也将中枢指令传递至效应器体神经系统主要控制随意运动和感知外界刺激，其感觉纤维和运动纤维通常结合在同一神经干内自主神经系统则主要控制内脏、血管和腺体等非随意组织，分为交感和副交感两个拮抗系统外周神经的病变可导致特定分布区域的运动障碍、感觉异常或自主神经功能失调对脑神经的功能12编号名称类型主要功能临床检查Ⅰ嗅神经感觉嗅觉辨别不同气味Ⅱ视神经感觉视觉视力、视野检查Ⅲ动眼神经运动眼球运动，瞳孔缩小眼球转动，瞳孔反应Ⅳ滑车神经运动眼球向下外转读书时头倾斜Ⅴ三叉神经混合面部感觉，咀嚼感觉检查，咬肌肌力Ⅵ外展神经运动眼球外展向外看能力Ⅶ面神经混合面部表情，味觉前皱眉，鼓腮，闭眼2/3Ⅷ前庭蜗神经感觉听觉，平衡听力测试，平衡测试Ⅸ舌咽神经混合咽部感觉，吞咽吞咽，味觉后1/3Ⅹ迷走神经混合内脏感觉与运动吞咽，发声Ⅺ副神经运动胸锁乳突肌，斜方肌头部转动与耸肩Ⅻ舌下神经运动舌肌运动伸舌，舌活动度脊神经的分布与命名对8颈神经分布于头部后侧、颈部和上肢，形成臂丛C5-T1对12胸神经分布于胸壁和腹壁，沿肋间隙行走对5腰神经分布于腹壁下部和下肢，形成腰骶丛L2-S1对6骶尾神经分布于会阴部、盆腔和下肢后部每对脊神经具有规律的分布区域感觉纤维支配特定的皮肤区（皮节），运动纤维支配特定的肌肉群这种规律性分布使临床医生能通过感觉和运动检查判断神经损伤的节段位置脊神经从脊髓发出后，通过椎间孔离开脊柱，分为前、后支前支较粗大，互相联合成神经丛（颈丛、臂丛、腰丛、骶丛），然后形成终末神经分布至躯干前部和四肢；后支较细小，主要支配躯干后部肌肉和皮肤自主神经系统结构交感神经系统副交感神经系统交感神经系统的特点是胸腰出发，其节前纤维起源于脊髓副交感神经系统特点是脑骶出发，其节前细胞来源分两部分T1-节段的侧角，通过白交通支进入椎旁交感神经节链交感神L2经节分布有规律，包括脑部通过动眼Ⅲ、面Ⅶ、舌咽Ⅸ和迷走神经Ⅹ传

1.•颈部交感神经节上、中、下颈神经节出，其中迷走神经最为重要，支配胸腹腔大部分内脏•胸部交感神经节对骶部来自节段前根，形成盆神经，支配盆腔内脏11-

122.S2-S4•腰部交感神经节对4-5副交感神经的突触后神经节位于靶器官内或附近，因此节前纤维•骶部交感神经节对长而节后纤维短副交感节后神经末梢主要释放乙酰胆碱，与交4-5感神经的去甲肾上腺素不同节前纤维可在节内突触，也可通过不同神经节到达腹腔神经节等远端神经节节后纤维广泛分布于全身器官和组织交感神经系统生理功能心血管效应呼吸系统效应消化系统效应增加心率和心肌收缩力，舒张扩张支气管，使气道阻力降低，抑制消化液分泌和胃肠道蠕动，冠状动脉但收缩皮肤和内脏血通气量增加同时抑制腺体分收缩括约肌，降低消化活动管，使血压升高这种重分配泌，减少分泌物粘性，有利于这些效应节省能量，使身体资将血液从消化系统引向骨骼肌，氧气交换和二氧化碳排出源集中用于应对紧急情况提高运动能力其他效应引起瞳孔散大、立毛肌收缩（鸡皮疙瘩）、唾液稠厚分泌减少、糖原分解增加（升高血糖）和脂肪分解（提供能量）等广泛变化交感神经系统亦称应激神经系统，在紧急情况下激活，产生战或逃反应这种反应协调全身各系统，使机体处于高能量消耗状态，有利于应对挑战或危险交感神经末梢释放去甲肾上腺素，同时促使肾上腺髓质释放肾上腺素，这两种儿茶酚胺协同作用，产生广泛生理效应副交感神经系统功能体感通路感觉信号传递初级感觉神经元位于背根神经节的伪单极神经元，其外周突接受皮肤、肌肉和关节的感觉刺激，将信号传入脊髓后角这些神经元对特定类型的感觉选择性响应，如机械、温度或痛觉刺激二级感觉神经元位于脊髓后角或延髓的神经元，接收初级感觉神经元的输入它们的轴突交叉至对侧（痛温觉在脊髓水平交叉，触觉和本体感觉在延髓水平交叉），然后上行至丘脑丘脑中继丘脑腹后外侧核接收来自对侧身体的感觉信息，进行整合和初步处理，然后将信号传递给大脑皮层丘脑不仅是感觉信息的中继站，还参与感觉信息的筛选和调控皮层处理感觉信息最终到达位于顶叶的初级躯体感觉皮层（），按照体表映射图S1（躯体感觉同源图）有序排列更高级的皮层区域（和顶叶联合区）进一S2步整合和解释这些感觉视觉与听觉信号处理视觉通路听觉通路视觉信息处理始于视网膜感光细胞（视杆细胞和视锥细胞），它听觉处理始于耳蜗的毛细胞，它们将声波的机械能转换为神经信们将光信号转换为神经信号这些信号经双极细胞传递给视网膜号不同频率的声音激活耳蜗不同部位的毛细胞，形成音调地神经节细胞，其轴突形成视神经形图视神经纤维在视交叉部分交叉（来自视网膜鼻侧部分的纤维交叉听神经（第八脑神经的一部分）将信号传递到脑干的耳蜗核，然到对侧，颞侧部分的纤维保持同侧），然后形成视束，投射到丘后通过复杂的上行通路（包括上橄榄核、下丘和内侧膝状体）传脑的外侧膝状体递至颞叶的初级听觉皮层外侧膝状体神经元的轴突形成视辐射，终止于枕叶的初级视觉皮听觉信息在传导过程中已经过多级处理例如，上橄榄核比较两层（）视觉信息随后通过腹侧通路（形状识别，什么通耳输入的时间和强度差异，用于声源定位；下丘参与声反射和声V1路）和背侧通路（空间定位，在哪里通路）进行更高级处音特征分析听觉皮层周围的联合区进一步处理语音、音乐等复理杂听觉信号味觉、嗅觉及其神经基础味觉感受与传导味觉通过舌面、软腭和咽部的味蕾感知化学物质人类可分辨五种基本味觉甜、咸、酸、苦和鲜味不同味觉由位于第、和对脑神经的味VII IXX觉纤维传导，经味觉核中继后投射至丘脑，最终达到位于岛叶和前额叶眶部的初级味觉皮层嗅觉感受与传导嗅觉感受器位于鼻腔上部的嗅上皮，含有约万个嗅觉神经元这些1000神经元直接将轴突送入颅腔，形成嗅球的突触嗅觉信息随后通过嗅束传导，不经过丘脑直接投射到梨状皮层（初级嗅觉皮层）和内侧颞叶中枢整合与感知味觉和嗅觉在大脑的眶额皮层和前额叶中整合，形成食物风味的综合感知嗅觉与情绪和记忆密切相关，因为嗅觉信息直接投射到边缘系统（特别是杏仁核和海马）这解释了为何特定气味能唤起强烈情感记忆运动控制的神经机制运动皮层计划基底核调控前运动区和辅助运动区制定动作计划筛选合适动作，抑制不当运动初级运动皮层执行小脑协调直接发送运动指令至脊髓3比较预期与实际运动，进行校正运动控制是分层级的复杂过程最高级别的运动规划发生在前额叶皮层，然后通过前运动区和辅助运动区转化为具体的运动程序这些区域与基底核和小脑形成环路，对运动进行优化和校正运动的直接执行由初级运动皮层（）控制，其神经元按体表映射排列形成运动同源图来自的信号通过皮质脊髓束直接控制脊髓前角运动神经元，或M1M1通过皮质网状束和皮质红核束等间接通路影响脊髓活动脊髓环路进一步整合下传指令和感觉反馈，协调肌肉群活动，产生平滑、协调的运动反射弧与反射活动单突触反射多突触反射自主神经反射以膝跳反射为代表，又称为牵张反射或肌以屈肌反射为代表，当皮肤受到有害刺激以排尿反射为例，膀胱充盈时壁内感受器牵张反射当肌肉被快速牵拉（如用叩诊（如触碰热物）时，痛觉感受器激活，信被激活，信号传入骶髓，通过中间神经元锤敲击髌腱）时，肌梭感受器被激活，通号传入脊髓后，通过至少两个突触连接激活副交感节前神经元，引起膀胱逼尿肌过型感觉纤维将信号传入脊髓，直接兴（涉及中间神经元）影响多个运动神经收缩和尿道括约肌舒张这种反射可受高Ia奋同一肌肉的运动神经元，导致肌肉收元，引起受刺激侧肢体屈肌收缩和伸肌松级中枢控制，正常情况下可随意抑制或促α缩这种反射只涉及一个突触连接，反应弛，同时对侧肢体伸肌收缩增强（交叉伸进盆底肌肉训练可增强对这类反射的控快速、简单肌反射），使身体远离伤害制高级神经活动意识与认知意识的神经基础意识是人类最复杂的神经活动，涉及广泛的脑区协作脑干网状激活系统负责维持基本觉醒状态，丘脑和大脑皮层间的动态连接支持意识内容前额叶、顶叶和颞叶的整合区域对自我意识特别重要记忆的形成与存储记忆可分为短时记忆（工作记忆）和长时记忆，由不同神经环路支持海马体对新记忆的形成至关重要，长期记忆则存储在大脑皮层中记忆在细胞层面通过突触可塑性实现，包括长时程增强和长时程抑制机制语言与符号处理语言能力主要由左半球的特化区域支持布洛卡区（额下回）负责语言表达，威尔尼克区（颞上回后部）负责语言理解角回将视觉语言和听觉语言整合，胼胝体则协调两半球的语言相关活动执行功能执行功能包括计划、决策、抑制冲动和认知灵活性等高级认知能力，主要由前额叶皮层支持背外侧前额叶参与工作记忆和逻辑推理，前扣带回监控冲突，眶额皮层参与决策和情绪调节情感和动机的神经机制边缘系统解剖情绪处理通路动机与奖赏系统边缘系统是一组位于大脑内侧面的相互连接的结情绪处理涉及两条平行通路动机行为由中脑伏隔核奖赏通路调节，主要涉-构，主要包括及低路感觉信息直接到达杏仁核，引发快

1.•杏仁核情绪处理中心，特别是恐惧反应速但粗略的情绪反应•腹侧被盖区多巴胺神经元起源•海马体记忆形成和情境记忆高路信息先经过皮层加工，然后到达边•伏隔核接收多巴胺信号，产生愉悦感

2.缘系统，反应较慢但更精确•前扣带回情绪注意和冲突监控•前额叶调节冲动和长期目标•下丘脑连接自主和内分泌系统这种双通路解释了为何情绪反应可以在意识觉察这一系统对食物、性和社交等自然奖赏反应，也前就已启动•伏隔核奖赏与成瘾中心是成瘾性药物作用的靶点•眶额皮层情绪调节和决策神经内分泌调节下丘脑分泌下丘脑是神经系统和内分泌系统的关键连接点，神经内分泌细胞接收多种神经输入，分泌释放激素和抑制激素这些激素通过垂体门脉系统到达腺垂体，调控垂体激素分泌垂体反应垂体分为前叶（腺垂体）和后叶（神经垂体）腺垂体接受下丘脑调控，分泌生长激素、促甲状腺激素等；神经垂体则储存和释放由下丘脑神经元合成的抗利尿激素和催产素靶腺分泌垂体激素作用于外周内分泌腺（如甲状腺、肾上腺皮质、性腺），促进这些腺体分泌特定激素例如，促肾上腺皮质激素刺激肾上腺皮质释放皮质醇，维持应对压力的能力反馈调节外周激素水平通过负反馈机制影响下丘脑和垂体活动，维持稳态例如，血液中高水平的甲状腺激素抑制下丘脑和垂体的分泌活动，防止甲状腺激素过度产生神经系统的可塑性神经可塑性是指神经系统根据内外环境变化调整其结构和功能的能力这种可塑性存在于分子、突触、神经元和神经网络等多个水平在突触水平，长时程增强（）和长时程抑制（）是关键机制，分别增强或减弱突触连接强度，是学习和记忆的细胞基础LTP LTD发育期的可塑性最为显著，包括神经发生、轴突导向、突触形成和修剪等过程早期经验对神经环路发育有决定性影响，形成所谓的关键期成年大脑的可塑性虽然降低但仍然存在，尤其在海马和嗅球等特定区域保持神经发生能力大脑损伤后可通过功能重组，让健康脑区承担受损区域的功能，这是神经康复的基础神经系统的发育与成熟1胚胎早期（周）1-4神经板形成、神经管闭合和三个原始脑泡（前脑、中脑、后脑）的形成神经管闭合不全可导致神经管缺陷，如脊柱裂和无脑儿2胚胎中期（周）5-20神经元和胶质细胞产生，神经元迁移至正确位置大脑皮层六层结构形成，脑部基本区域分化这一时期的干扰可导致脑发育畸形3胎儿晚期至出生后大规模的突触形成、髓鞘化启动和突触修剪开始脑容量迅速增加，功能性神经环路建立出生时脑重约克，约为成人脑的35025%婴幼儿至青少年继续髓鞘化、突触修剪和功能特化基于经验的可塑性高峰，语言、视觉等系统进入关键期前额叶皮层发育持续至多岁20神经损伤与修复机制中枢神经系统损伤外周神经系统损伤中枢神经系统（脑和脊髓）损伤后的自发修复能力有限，主要受相比之下，外周神经系统具有较强的再生能力，修复过程包括以下因素限制•成年哺乳动物神经元再生能力极低华勒变性损伤远端轴突退化，髓鞘分解CNS

1.•损伤区形成胶质瘢痕，物理阻碍轴突再生施旺细胞增殖形成带，为轴突再生提供通道

2.Büngner•髓鞘相关蛋白和其他分子抑制轴突生长生长锥形成存活神经元近端形成生长锥，向远端生长

3.•缺乏足够的神经营养因子支持再生轴突延伸沿着施旺细胞带向靶器官生长（约天）

4.1mm/功能恢复重新建立与靶器官的联系，但精确度常不如原来

5.尽管如此，中枢神经系统仍表现出可观的功能重组能力健康神经元可形成新的突触连接，接管部分丧失的功能这种代偿性机制是康复治疗的神经科学基础外周神经修复成功与否取决于损伤严重程度、距离靶器官的远近、患者年龄和整体健康状况年轻患者神经再生能力通常更强神经系统常见疾病分类神经退行性疾病脑血管疾病因特定神经元进行性死亡导致的疾病，如阿尔影响脑部血液供应的疾病，包括缺血性脑卒中茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症等（脑梗死）和出血性脑卒中（脑出血）危险典型特点是缓慢进展且不可逆，常与年龄、遗因素包括高血压、糖尿病、吸烟和高脂血症12传和环境因素相关等遗传性疾病炎症性疾病由基因突变导致的神经系统疾病，如亨廷顿涉及神经系统异常炎症反应的疾病，如多发3病、脊髓小脑共济失调和遗传性周围神经病性硬化症、格林巴利综合征和急性播散性脑-等发病机制多样，可能涉及蛋白质错误折脊髓炎等通常与自身免疫机制相关叠、代谢障碍或离子通道功能异常肿瘤性疾病感染性疾病5包括原发性脑瘤（如胶质瘤、脑膜瘤）和转移由病原体侵犯神经系统引起的疾病，如脑炎、性脑瘤症状取决于肿瘤位置、大小和生长速脑膜炎、神经梅毒和朊病毒疾病等病原体包度，常见头痛、癫痫和局灶性神经功能缺损括细菌、病毒、真菌和寄生虫脑血管意外（中风）基础缺血性中风（）出血性中风（）80-85%15-20%由动脉闭塞导致脑组织缺血、缺氧和细胞死亡根脑实质内血管破裂导致出血，分为据病因可分为•脑出血常因高血压导致小动脉破裂•血栓性脑动脉原位血栓形成，常与动脉粥样•蛛网膜下腔出血多因动脉瘤破裂硬化相关临床表现通常更为急骤，头痛严重，意识障碍发生•栓塞性来自心脏或近端动脉的栓子堵塞脑血率高治疗侧重于控制血压、降低颅内压和必要时管手术干预•血流动力学全身血流减少导致脑灌注不足急性期治疗强调时间就是大脑，溶栓和机械取栓是关键措施预防与危险因素控制中风预防重点是管理可改变的危险因素•控制高血压、糖尿病和高脂血症戒烟限酒••规律运动，维持健康体重•抗血小板或抗凝治疗（有指征时）•颈动脉狭窄手术或支架（适应症患者）公众教育应强调中风预警症状及紧急救治的重要性阿尔茨海默病与帕金森病阿尔茨海默病帕金森病阿尔茨海默病是最常见的痴呆类型，特征是认知功能进行性下帕金森病是第二常见的神经退行性疾病，主要影响运动功能核降，尤其影响记忆力病理特点包括心病理特点是•淀粉样蛋白在细胞外沉积形成老年斑•黑质致密部多巴胺能神经元选择性丢失β-Aβ•蛋白过度磷酸化形成神经原纤维缠结•神经元内突触核蛋白异常聚集形成路易体tauα-•神经元进行性丢失和大脑萎缩，尤其影响海马和颞叶•纹状体多巴胺水平显著降低•胆碱能神经元系统功能受损典型临床表现包括静止性震颤、肌强直、运动迟缓和姿势不稳（四大核心症状）非运动症状如嗅觉减退、睡眠障碍和自主神临床进展从轻度认知障碍到重度痴呆，患者最终可丧失基本生活经功能失调常在运动症状前出现能力现有药物（如胆碱酯酶抑制剂和受体拮抗剂）只NMDA能暂时改善症状，无法阻止疾病进展治疗以补充多巴胺（左旋多巴）为基础，辅以多巴胺受体激动剂、抑制剂和抑制剂晚期患者可考虑深部脑刺COMT MAO-B激术（）DBS癫痫、神经元异常放电病理生理基础癫痫的基本病理生理特征是大脑神经元群的异常同步化过度放电正常情况下，脑内兴奋性和抑制性信号保持平衡，而癫痫发作代表这种平衡被打破，兴奋性增强或抑制性减弱细胞层面机制包括离子通道异常、能神经元功能减弱和谷氨酸能传递增强等GABA癫痫类型分类国际抗癫痫联盟将癫痫发作分为三大类

①局灶性发作起源于大脑一侧半球的局限区域，症状取决于受累区域功能；

②全面性发作同时涉及双侧大脑半球，常伴意识丧失；

③不明起源发作无法确定起源的发作癫痫病因可分为结构性、代谢性、遗传性、免疫性、感染性和不明原因六类诊断与评估癫痫诊断主要基于详细的发作描述和脑电图（）检查发作间期可显示特征性癫痫样放电（如棘EEG EEG波、尖波），而发作期则直接记录发作电活动神经影像学（、）用于寻找结构性病因，如脑EEG MRI CT肿瘤、皮质发育不良、血管畸形等视频脑电图监测对难治性癫痫的定位诊断尤为重要治疗策略抗癫痫药物（）是治疗的基石，作用机制包括调节离子通道、增强能抑制或减弱谷氨酸能兴AEDs GABA奋药物选择应基于发作类型、副作用谱和患者特征约患者对药物治疗难治，可考虑外科治疗（如30%致痫灶切除、胼胝体切开）、神经调控（迷走神经刺激、深部脑刺激）或生酮饮食等替代疗法多发性硬化症免疫介导的髓鞘损伤1细胞攻击中枢神经系统髓鞘蛋白T炎症反应与脱髓鞘2炎症因子释放导致髓鞘损伤和寡突胶质细胞死亡轴突损伤与神经退行持续的脱髓鞘最终导致轴突变性和永久性功能丧失多发性硬化症是一种中枢神经系统的慢性自身免疫性疾病，特征是中枢神经系统内多发的炎症、脱髓鞘和轴突损伤病变呈时空分布，即MS病灶在中枢神经系统的不同部位（空间播散）和不同时间（时间播散）出现临床表现极为多样，取决于病灶的位置，常见症状包括视神经炎（视力下降、眼痛）、感觉异常、肢体无力、共济失调、膀胱功能障碍和认知问题根据疾病进程，可分为复发缓解型、继发进展型和原发进展型诊断依赖于临床表现、（典型脱髓鞘病灶）、脑脊液检查（寡克MS MRI隆带阳性）和诱发电位治疗包括急性发作期的激素治疗和长期的疾病修饰性治疗，后者通过免疫调节或免疫抑制减少复发、延缓疾病进展脑肿瘤与脊髓肿瘤30%颅内转移瘤比例肺癌、乳腺癌和黑色素瘤常见24%胶质母细胞瘤年生存率5恶性程度最高的脑胶质瘤35%脑膜瘤占原发性脑肿瘤比例多为良性，女性更常见70%脊髓肿瘤为硬膜外肿瘤的比例主要为转移瘤和脊柱肿瘤神经系统肿瘤分为原发性（起源于神经组织）和继发性（转移性）原发性脑肿瘤按组织学分为胶质瘤（星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤、室管膜瘤等）、脑膜瘤、垂体瘤、神经鞘瘤和胚胎性肿瘤等世界卫生组织（）将脑肿瘤分为级，其中、级为低度恶性，、级为高度恶性WHO I-IV III IIIIV临床表现包括头痛（通常晨间加重）、癫痫发作、局灶性神经功能缺损和颅内压增高症状（恶心、呕吐、视乳头水肿）诊断主要依靠和，确诊需要MRICT病理学检查治疗策略包括手术切除（尽可能完全切除）、放射治疗和化疗，具体方案取决于肿瘤类型、分级、位置和患者总体状况创新治疗如靶向治疗、免疫治疗和肿瘤疫苗也在不断发展神经系统感染性疾病细菌性脑膜炎病毒性脑炎脑脓肿与真菌感染朊病毒疾病急性细菌感染导致脑脊膜炎症，常病毒直接侵犯脑实质导致炎症和神脑脓肿是颅内局限性化脓性感染，由错误折叠的朊蛋白（）引PrPSc见病原体包括肺炎球菌、脑膜炎奈经元损害常见病原体包括单纯疱常由耳部、鼻窦感染或远处感染灶起的神经退行性疾病，包括克雅氏瑟菌和流感嗜血杆菌临床特征为疹病毒、日本脑炎病毒和肠道病毒血行播散引起临床表现类似占位病、库鲁病和致死性家族性失眠症发热、头痛、颈项强直和意识障碍等临床表现包括发热、头痛、意性病变，包括头痛、局灶性神经功等特点是长潜伏期和进展性认知的急性起病脑脊液检查显示白细识障碍、癫痫发作和精神状态改变能缺损和癫痫发作治疗需联合使功能下降、共济失调和肌阵挛脑胞增多（以中性粒细胞为主）、蛋诊断依靠脑脊液检测病毒核酸用抗生素和外科引流真菌性中枢组织呈现海绵样变性、朊蛋白沉积PCR白升高和糖降低治疗需紧急使用和显示的特征性改变单纯疱神经系统感染（如隐球菌性脑膜炎）和神经元丢失目前无有效治疗，MRI广谱抗生素，延迟治疗可导致神经疹病毒脑炎需要尽早使用抗病毒药在免疫功能低下患者中更为常见，均为致命性疾病系统永久损伤或死亡物阿昔洛韦治疗治疗需长期使用抗真菌药物创伤与神经损伤案例颅脑损伤脊髓损伤分为开放性和闭合性，可导致脑挫裂伤、出血和1可造成不同程度的感觉和运动功能丧失，形成截轴索损伤瘫或四肢瘫康复和恢复周围神经损伤4早期干预、综合康复和神经可塑性促进是功能恢可导致支配区域的感觉异常和肌肉无力，修复能复的关键力较中枢神经高颅脑损伤是导致年轻人死亡和残疾的主要原因，可分为原发性损伤（直接创伤造成的组织损伤）和继发性损伤（随后发生的缺血、水肿和炎症等）格拉斯哥昏迷量表（）用于评估严重程度，治疗原则包括维持脑灌注、控制颅内压和预防继发性损伤GCS脊髓损伤后，美国脊髓损伤协会（）分级用于评估损伤程度，从级（完全损伤）到级（正常）急性期处理强调脊柱稳定和减压，同时防止并发症ASIA AE长期康复包括功能性电刺激、体重支持步行训练和辅助设备应用神经损伤的恢复过程漫长而复杂，需要多学科团队协作，结合物理治疗、作业治疗、言语治疗和心理支持，促进神经可塑性和功能重建神经系统常用临床检查脑电图核磁共振成像腰椎穿刺与脑脊液检神经电生理检查EEG MRI查记录大脑神经元电活动的波通过磁场和射频脉冲获取人包括神经传导速度和NCS形，用于诊断癫痫、睡眠障体软组织的高分辨率图像，通过腰部硬膜下腔穿刺获取肌电图，用于评估周EMG碍和脑功能状态能够检测是神经系统疾病首选影像学脑脊液样本，分析压力、细围神经和肌肉功能可区分异常放电模式，如棘波、尖检查不同序列（、胞计数、生化指标、病原体神经源性和肌源性疾病，定T1波和慢波活动视频脑电图、、等）适和特殊标志物对诊断中枢位病变部位（如轴索或髓T2FLAIR DWI监测结合临床发作表现和电用于不同病变检测无辐射神经系统感染、炎症和某些鞘），对诊断周围神经病、活动，对癫痫定位诊断尤为暴露，但金属植入物患者和变性疾病至关重要禁忌症肌病和运动神经元病等具有重要幽闭恐惧症患者可能无法检包括颅内高压和穿刺部位感重要价值查染神经影像新技术功能性磁共振成像通过检测血氧水平依赖信号，反映大脑活动区域血流变化，能够非侵入性地观察认知、情感和运动任务中的fMRI BOLD脑区激活弥散张量成像则利用水分子在组织中的扩散特性，显示白质纤维束走向，辅助评估白质完整性和连接组学研究DTI正电子发射断层扫描结合特定示踪剂可视化大脑代谢、神经递质活动和病理沉积物，如用于阿尔茨海默病早期诊断的淀粉样蛋白显像PET磁共振波谱通过检测脑组织中特定代谢物浓度，提供生化信息，助于区分肿瘤类型和监测神经元损伤超高场强及以上提供更MRS MRI7T高空间分辨率，揭示微观结构细节，对研究和临床应用前景广阔这些先进技术正从研究工具逐渐转向临床应用神经系统基础研究前沿人脑连接组计划致力于绘制从宏观到微观的全脑结构和功能连接图谱，揭示神经元如何组织成复杂网络项目采用多模态成像和高通量显微技术，记录数十亿神经元连接，为理解脑功能和疾病提供结构基础光遗传学与化学遗传学通过基因工程技术使特定神经元对光或特定化学物质敏感，实现对神经环路的精确操控这些技术突破传统电刺激的限制，能在特定时间调控特定类型神经元，为环路功能研究和潜在治疗应用开辟新途径神经干细胞与类器官研究诱导多能干细胞技术允许从患者体细胞反向生成神经干细胞，用于疾病建模和iPSCs药物筛选脑类器官迷你脑重现早期人脑发育过程，为研究复杂神经疾病提供新平台，推动精准医疗和再生治疗研发基因组编辑与神经遗传学等基因编辑技术让研究人员能更精确修改神经系统相关基因，创建疾CRISPR-Cas9病模型并探索基因功能单细胞测序技术揭示神经细胞类型多样性和分子特征，重新定义神经元分类体系人工智能与神经科学结合脑机接口技术神经假体与康复深度学习与神经科学神经调控技术脑机接口建立大脑与外部设神经假体通过电子设备替代或增强人工神经网络的设计受到大脑结构神经调控通过电刺激、磁刺激或超BCI备的直接通信通道，可分为侵入式受损的神经功能，包括感觉假体的启发，而现在神经科学家也借鉴声等方式调节神经系统活动深部（电极直接植入脑组织）和非侵入（如人工耳蜗、视网膜芯片）和运深度学习算法分析复杂的神经数据脑刺激已成功用于治疗帕金森病、式（头皮脑电图等）这项技术使动假体（智能假肢、外骨骼）这深度学习模型能够从海量脑电图、抑郁症和强迫症；经颅磁刺激和经瘫痪患者能够通过意念控制假肢、些设备能够双向交换信息接功能磁共振和基因组数据中提取模颅直流电刺激提供非侵入性方案；——轮椅或计算机，也有潜力治疗神经收大脑指令并提供感觉反馈，实现式，辅助疾病诊断和预测这种跨闭环神经调控系统能实时监测脑活系统疾病近年来，高密度电极阵更自然的控制增强现实和虚拟现学科融合创造了认知计算和类脑计动并调整刺激参数，为癫痫和心理列和无线传输技术的发展大幅提高实技术结合运动捕捉系统，为神经算等新兴领域，推动了对人类智能疾病提供精准干预这些技术正从了信号质量和使用便捷性康复提供沉浸式训练环境本质的理解单纯刺激发展为精确调控神经环路的工具神经系统疾病未来防治展望精准医疗基于基因组学和生物标志物的个体化治疗1基因与细胞疗法靶向修复基因缺陷和细胞替代治疗纳米技术与递药系统3突破血脑屏障的智能药物递送早期筛查与预防4生物标志物监测和生活方式干预全球卫生策略提高神经系统疾病的公共卫生关注度神经系统疾病防治的未来发展趋势集中在五个关键领域精准医疗将利用基因组测序、蛋白质组学和代谢组学数据制定个体化治疗方案，如已用于脊髓性肌萎缩症的基因特异性药物基因和细胞疗法针对基因缺陷直接进行修复，如载体递送基因治疗和干细胞移植重建神经环路AAV纳米技术和先进递药系统将解决传统药物难以穿透血脑屏障的问题，实现神经靶向治疗早期筛查工具，如血液生物标志物和先进影像技术，将使干预发生在症状出现前最后，全球卫生策略需要提高对神经系统疾病的关注度，制定防控政策，减轻社会经济负担这些方向共同指向一个更加整合、预防为主的神经系统疾病管理模式课程小结与互动环节5主要神经系统区域中枢、外周、感觉、运动和自主系统12脑神经对数从嗅神经到舌下神经的功能分布100B神经元数量人脑约有亿个神经元和更多胶质细胞86017%能量消耗比例大脑仅占体重但消耗的血液和氧气2%17%在本课程中，我们从微观的神经元结构到宏观的脑区功能，系统介绍了神经系统的基础知识我们探讨了神经系统的发育、结构组织、信息传递机制以及与其他系统的协作关系，理解了神经系统疾病的发病机制和临床表现这些知识对医学专业人员、神经科学研究者以及相关领域工作者都具有重要意义随着科技进步，神经科学研究正向更精细、更整合的方向发展，为解开脑功能奥秘和治疗神经系统疾病带来新希望希望同学们能够将所学知识应用到实践中，并在未来的学习和工作中不断探索这一迷人领域欢迎对课程内容进行提问，也欢迎分享对神经科学前沿发展的见解。