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中枢神经系统中枢神经系统是人体最复杂的系统之一,由脑和脊髓组成,负责控制我们的思想、感觉、动作和生命维持活动这个精密的系统包含约亿个神经元,它86们通过无数突触连接形成复杂网络,每天处理海量信息课程概述基础结构与功能微观组成单位详细介绍中枢神经系统的基本组探讨神经元和神经胶质细胞的结成和工作原理,包括大脑各区域构特点、分类和功能,以及它们的功能分布和脊髓的结构特点如何协同工作形成复杂的神经网络疾病与临床应用分析常见的中枢神经系统疾病、诊断方法和治疗策略,同时介绍最新研究进展及其临床应用前景中枢神经系统的定义脑和脊髓的总称身体功能控制中心中枢神经系统是由位于颅腔内作为人体的控制核心,中枢神的脑和脊柱管内的脊髓共同组经系统负责处理感觉信息、执成的,它们形态上连续但功能行认知活动、协调运动反应以上分工明确及维持生命基本活动复杂的神经网络约亿个神经元通过突触连接形成极其复杂的网络,每秒处理和传递86数以万亿计的信息神经系统的进化神经网状结构简单动物如水母拥有分散的神经网,能够进行基本反射和协调运动神经节系统无脊椎动物如昆虫发展出神经节链,允许更复杂的行为模式简单脑结构早期脊椎动物出现了分化的脑区,能处理更复杂的感觉信息高级认知能力人类大脑皮层极度发达,支持语言、抽象思维和自我意识人类大脑虽然仅占体重的左右,却消耗着身体的氧气和能量这种高能耗反映了大脑2%20%功能的复杂性和重要性从进化角度看,人类大脑尤其是前额叶皮层的显著扩大,为高级认知功能的发展提供了生物学基础中枢神经系统的保护结构骨性保护脑膜系统颅骨和脊柱形成坚固的外骨骼屏障,防止物三层脑膜硬脑膜、蛛网膜和软脑膜提供多理损伤层保护血脑屏障脑脊液缓冲选择性隔离系统阻挡有害物质,维持内环境循环的脑脊液提供液体缓冲,减轻震动冲击稳定脑膜系统由三层膜结构组成最外层的硬脑膜坚韧厚实;中层的蛛网膜与硬脑膜之间形成硬膜下腔;内层的软脑膜紧贴脑表面,与蛛网膜之间形成蛛网膜下腔,其中充满脑脊液这种多层结构设计为大脑提供了全方位的保护大脑的基本结构大脑皮层厚毫米的灰质层,是高级功能中心2-4白质由髓鞘包裹的轴突形成的神经纤维束基底核团深部灰质核团,参与运动控制脑室系统充满脑脊液的相互连通的腔隙大脑由左右两个半球组成,它们外表看似对称,但功能上有一定的侧化分工两半球通过一束名为胼胝体的粗大神经纤维相连,确保信息的整合和协调大脑表面呈现出许多沟回结构,这种褶皱设计大大增加了皮层表面积,使人类能够容纳更多的神经元大脑半球与功能侧化左半球优势功能连接结构右半球优势功能•语言理解和表达胼胝体是连接两半球的主要纤维束,包•空间感知能力含约亿根神经纤维它确保两半球•逻辑思维和分析能力2-3•面孔识别信息的整合和协调,对于复杂认知任务•数学计算•音乐欣赏至关重要•连续性和顺序处理•视觉艺术能力前联合和后联合等较小的联合束也参与•控制右侧身体•整体思维和直觉两半球间的信息交换•控制左侧身体大脑皮层的分区顶叶位于大脑顶部,占总皮层面积的额叶19%•体感信息处理位于大脑前部,占总皮层面积的41%•空间定位和导航•执行功能和决策注意力分配••人格特质和社会行为•运动控制颞叶位于大脑侧面,占总皮层面积的22%•听觉处理•语言理解岛叶•记忆形成深藏于侧沟内枕叶•内感受处理位于大脑后部,占总皮层面积的18%•情绪体验•视觉信息处理•自我意识•颜色和形状识别•视觉空间构建额叶功能详解运动皮层前额叶皮层位于额叶后部的运动皮层(中央前人类大脑最为发达的区域之一,参与回)包含驱动身体各部分随意运动的高级认知功能,包括计划、决策、推神经元这些神经元按照身体各部位理和社会适应它包含多个亚区,如排列成倒置的小人(运动同源背外侧前额叶(工作记忆和执行控图),控制精度需求高的区域(如制)、眶额叶(情绪调节)和前扣带手、舌)占据更大的皮层区域皮层(冲突检测)布罗卡区位于左侧额叶下部(第三额回),是语言表达的关键区域损伤会导致表达性失语症,患者理解语言但难以流利表达该区与语言规划、语法处理和语音产生密切相关顶叶功能详解初级体感皮层接收并处理触觉、温度和痛觉信息体感联合区整合不同感觉信息形成统一感知顶内沟区参与空间处理、数学计算和注意力角回和缘上回语言功能和身体图式构建顶叶的初级体感皮层(中央后回)接收来自身体对侧的感觉信息,按照体感同源图排列,与运动同源图相似,手指和面部等敏感区域占据更大皮层面积这种排列确保了触觉敏感区域获得更精细的皮层表征颞叶功能详解听觉皮层韦尼克区海马体复合体位于颞叶上部,接收并处理声音位于左半球颞叶上回后部,是语位于内侧颞叶,是长期记忆形成信息,包括音调、响度和方位言理解的关键区域损伤会导致的核心结构它接收来自各皮层从初级听觉皮层到听觉联合区,接收性失语症,患者说话流利但区域的信息,并将新记忆临时存声音信息的处理逐渐复杂化,包内容无意义,且难以理解他人言储,然后逐渐转移到皮层区域永括语言声音和音乐的识别与欣语此区通过弓状束与布罗卡区久保存双侧海马损伤导致严重赏相连顺行性遗忘梭状回位于颞叶下部,包含面孔识别区,负责处理复杂视觉刺激,尤其是面孔识别损伤可导致面孔失认症,无法识别熟悉面孔,但仍能分辨基本特征枕叶功能详解视网膜输入视觉信息从视网膜通过视神经传入丘脑中继外侧膝状体处理并转发信息初级视觉皮层区检测基本特征如边缘和方向V1视觉联合区区分析复杂特征如形状和运动V2-V5枕叶是视觉信息处理的主要中心,其初级视觉皮层(,也称为纹状皮层)接收来自丘脑外侧膝状V1体的信息每个半球的区接收对侧视野的信息,且按照视网膜拓扑排列枕叶损伤可导致皮层盲,V1即视野中特定区域的视觉丧失,尽管眼睛本身仍然健康大脑的功能区大脑皮层可根据功能分为初级区、次级区和联合区初级感觉区直接接收感觉信息,如初级视觉皮层、初级听觉皮层和初级V1A1体感皮层,它们保持着感觉器官的明确拓扑表征次级感觉区对初级区的信息进行进一步分析,提取更复杂的特征S1边缘系统2主要环路环路和边缘皮层边缘核团环路Papez-5核心结构海马体、杏仁核、下丘脑、扣带回、前额叶7基本情绪由边缘系统调控的基本情绪状态数量60%遗传决定性情绪反应模式由基因和环境共同塑造边缘系统是环绕大脑内侧面的结构群,负责情绪处理、记忆形成和行为动机杏仁核处理情绪刺激,特别是恐惧反应;海马体促进记忆编码和巩固;下丘脑调节基本驱动力如饥饿和性欲;前扣带回参与注意力和情绪控制;眶额皮层则参与奖赏评估和决策大脑的核团结构基底神经节丘脑下丘脑和脑干核团基底神经节是大脑深部的一组核团,包丘脑是一个蛋形结构,位于大脑中央,下丘脑虽体积小(仅约立方厘米),但4括尾状核、壳核和苍白球等结构它主含有多个核团它是感觉信息的主要中含有多个核团,控制内分泌、自主神要参与运动控制,尤其是运动的启动和继站,几乎所有感觉信息(嗅觉除外)经、体温调节和生物节律等功能它通抑制基底神经节通过直接通路促进运在到达大脑皮层前都要经过丘脑处理过垂体影响全身内分泌系统,是连接神动,通过间接通路抑制不必要的运动经系统和内分泌系统的关键桥梁丘脑不仅传递信息,还对信息进行整合和调制丘脑与皮层之间存在广泛的双多巴胺系统对基底神经节功能至关重向连接,形成丘脑皮层丘脑环路,参--要,黑质致密部的多巴胺能神经元投射与注意力、觉醒和意识调节特定核团到纹状体,调节运动环路活动帕金森损伤会导致相应感觉通道的缺失病就是由于这些神经元退化导致脑干中脑处理视听反射和姿势控制脑桥连接小脑与大脑,调节呼吸延髓3控制心跳、血压和基本反射网状结构贯穿脑干,维持觉醒和意识脑干是连接大脑与脊髓的关键区域,虽然体积仅占全脑的,但功能极其重要延髓位于脑干最下部,与脊髓连续,含有控制心率、血压和呼吸的生命中枢
2.6%脑桥位于延髓上方,含有多个核团,参与呼吸调节、面部感觉和运动控制,并通过中小脑脚连接小脑小脑结构与功能运动精准控制运动学习能力认知功能参与小脑通过比较运动意图与实际执行的小脑是程序性运动学习的关键中心,近期研究表明,小脑不仅限于运动控差异,实时调整肌肉活动,确保动作参与新动作模式的获得和自动化从制,还参与语言处理、工作记忆、情平稳精准它不直接发起运动,而是骑自行车到弹钢琴,小脑通过存储和绪调节和时间感知等认知功能小脑优化已启动的运动小脑损伤会导致优化运动程序使这些技能变得自动与前额叶、顶叶和颞叶等认知区域有运动不协调、步态蹒跚和意向性震化小脑损伤后,这种学习能力会显广泛连接,支持这些非运动功能颤著减弱脊髓结构横断面结构中央灰质呈蝴蝶状,含有神经元细胞体•前角运动神经元•后角感觉神经元•侧角自主神经元(胸腰段)白质柱结构包围灰质的白质含有上行和下行传导束•后柱精细触觉和本体感觉•侧柱痛温觉和皮质脊髓束•前柱其他运动和感觉通路脊神经结构对脊神经从脊髓两侧发出31•颈神经8对•胸神经12对•腰神经5对•骶神经5对•尾神经1对膨大区域颈膨大和腰骶膨大供应上下肢的神经•颈膨大C4-T1,支配上肢•腰骶膨大L2-S3,支配下肢•马尾终丝下悬垂的神经根脊髓反射感觉神经元感受器传导冲动到脊髓灰质肌梭或其他感觉受体接收刺激中间神经元部分反射中介导信息传递(可选)35效应器运动神经元肌肉收缩产生反射反应将冲动传递到效应器脊髓反射是不需要大脑参与的快速、自动化反应,对于保护机体和维持姿势至关重要膝跳反射(髌腱反射)是最常见的伸肌反射,当医生敲击髌腱时,肌梭感受肌肉被拉伸,通过感觉纤维将信息传至脊髓,直接激活运动神经元引起股四头肌收缩,导致小腿前踢Iaα脑脊液系统脑脊液吸收脑脊液循环脑脊液主要通过蛛网膜颗粒(主要位于上矢状窦附近)脑脊液生成脑脊液从侧脑室流向第三脑室,再通过中脑导水管进入被吸收回血液循环系统少量通过脊神经根鞘和脑实质脑室系统内的脉络丛每天产生约毫升脑脊液这第四脑室,随后通过正中孔和侧孔流入蛛网膜下腔,环的旁血管通路回吸收任何阻碍吸收的因素都可能导致500些特化的上皮细胞通过主动分泌和滤过作用,从血液中绕整个中枢神经系统部分脑脊液沿脊髓中央管流动,脑脊液积聚提取成分形成脑脊液生成速率约为每分钟毫升,形成完整循环系统
0.35保持动态平衡脑脊液是无色透明的液体,成分类似于血浆超滤液,但蛋白质含量显著降低它的主要功能包括物理保护,为脑和脊髓提供浮力和缓冲;化学稳态,维持适宜的神经元外环境;废物清除,帮助清除代谢产物;营养传递,运送葡萄糖等营养物质神经元的基本结构细胞体细胞体(胞体)是神经元的中央处理单元,包含细胞核和多种细胞器细胞核存储遗传信息,指导蛋白质合成;线粒体产生;内质网和高尔基体负责蛋白质合成和修饰;尼氏体是特化的粗面内质网,产生大量蛋白质支持轴突转运ATP树突树突是从细胞体延伸出的分支结构,主要负责接收来自其他神经元的信号树突表面覆盖着树突棘,增加接触面积不同类型神经元的树突形态各异,反映其功能特性树突不仅被动接收信号,还能产生局部电位变化和逆向传播轴突轴突是神经元的单一长突起,专门传导动作电位始端段是动作电位产生的位置,含有高密度电压门控钠通道轴突通过快轴浆运输和慢轴浆运输系统维持其结构和功能轴突末端膨大形成突触前终末,含有神经递质囊泡髓鞘髓鞘是包裹在轴突周围的脂质绝缘层,由少突胶质细胞(中枢神经系统)或雪旺细胞(周围神经系统)形成髓鞘通过节点跳跃式传导大大提高信号传导速度,同时降低能量消耗髓鞘还提供营养支持和保护作用神经元的类型多极神经元最常见的神经元类型,具有多个树突和一个轴突大多数中枢神经系统神经元属于这一类型,包括皮层锥体细胞和脊髓前角运动神经元这些神经元可以接收来自多个来源的输入,进行复杂的信息整合双极神经元具有两个突起的神经元,一端为树突,另一端为轴突主要存在于感觉系统中,如视网膜、嗅上皮和内耳的双极细胞这些神经元通常作为感觉通路中的中继站,传递特定的感觉信息假单极神经元发育上源自双极神经元,但树突和轴突在靠近细胞体处融合,形成单一突起,然后分为中央和外周分支脊神经节和脑神经节中的初级感觉神经元属于这类,将外周感受器的信息传入中枢神经系统神经胶质细胞星形胶质细胞小胶质细胞多功能支持细胞中枢神经系统的免疫细胞•维持离子平衡和突触功能•来源于骨髓•参与血脑屏障形成•清除死亡细胞和病原体少突胶质细胞室管膜细胞•清除神经递质和代谢废物•参与突触修剪和大脑发育在中枢神经系统形成髓鞘脑室系统的上皮细胞•每个细胞可包裹多达50个轴突节段•产生并循环脑脊液•促进快速信号传导•形成脑脊液-脑屏障•提供代谢支持4神经胶质细胞数量是神经元的倍以上,构成了中枢神经系统的支持框架和功能环境虽然它们不直接参与信息传递,但对神经元的正常功能至关重要星形胶质细胞是中枢神经系统中最丰富的胶质细10胞,其末端足包裹血管,参与血脑屏障形成,控制神经元微环境胶质细胞在多种神经系统疾病中扮演重要角色在多发性硬化症中,免疫系统攻击少突胶质细胞,导致髓鞘损伤;在神经退行性疾病中,小胶质细胞激活可能加剧炎症损伤;而星形胶质细胞在脑损伤后可能形成胶质疤痕,阻碍轴突再生了解胶质细胞功能对神经疾病的治疗策略至关重要突触结构与功能动作电位到达电信号沿轴突传播至末端钙离子内流电压门控钙通道打开囊泡释放神经递质通过胞吐释放受体激活突触后膜受体结合神经递质突触后电位产生兴奋或抑制电位突触是神经元之间信息传递的专门结构,人脑中约含万亿个突触化学突触由突触前膜、突触间隙(约纳米宽)和突触后膜组成突触前终末含有神经递质囊泡、线粒体和10020-40各种蛋白质,负责神经递质的合成、储存和释放突触前膜的主动区是囊泡对接和释放的专门区域神经信号的产生主要神经递质神经递质类型代表递质主要功能相关疾病兴奋性氨基酸谷氨酸大脑主要兴奋性传递癫痫、中风抑制性氨基酸、甘氨酸抑制神经元活动焦虑症、痉挛GABA胆碱能乙酰胆碱神经肌肉接头、记忆阿尔茨海默病、重症肌无力单胺类多巴胺、羟色胺、去甲肾上腺素情绪、奖赏、觉醒帕金森病、抑郁症、精神分裂症5-神经肽内啡肽、物质疼痛调节、应激反应慢性疼痛、药物成瘾P神经递质是神经元之间化学信息传递的媒介,按化学结构和功能可分为几类谷氨酸是中枢神经系统最主要的兴奋性神经递质,通过和等受体发挥作用,过度释放可导致NMDA AMPA兴奋性毒性是主要抑制性递质,通过开放氯离子通道产生抑制效应,是抗焦虑药物的重要靶点GABA神经回路与网络串行处理并行处理反馈连接信息按顺序通过多个处理站点,如视觉信息同时通过多个通路处理,如视觉的高级区域反向投射到早期处理区域,调信息从视网膜经丘脑外侧膝状体到初级什么和在哪里通路同时处理物体识别制信息处理如皮层对丘脑的广泛反馈视觉皮层,再到高级视觉区这种处理和空间定位并行处理提高效率并增强连接不仅传递信息,还筛选和增强特定模式允许信息逐步提取和整合,但单一系统鲁棒性,单一通路损伤不会完全中输入这种机制对注意力、预期和上下节点损伤可能中断整个通路断功能文处理至关重要兴奋抑制平衡神经网络通过平衡兴奋性和抑制性输入维持稳定活动这种平衡允许精确信息编码并防止过度活动抑制性中间神经元在塑造神经网络动态中扮演关键角色,失衡可能导致癫痫等病理状态神经元不是孤立工作的,而是组成功能性回路和网络局部回路由相互连接的兴奋性和抑制性神经元组成,可执行特定计算功能,如对比增强或方向选择性神经元集合编码是一种信息表征方式,单个神经元反应包含噪声,但多个神经元的整体模式能可靠编码信息神经可塑性发育性可塑性1大脑发育期的关键性变化经验依赖性可塑性学习和记忆过程中的突触改变损伤后可塑性损伤后的功能重组和代偿衰老相关可塑性随年龄增长的可塑性变化神经可塑性是指神经系统根据环境信号和使用模式改变其结构和功能的能力在分子水平,突触可塑性主要通过长时程增强()和长时程抑制()实现是突触效能LTP LTDLTP持久增强,由高频刺激诱导,依赖受体激活和突触后区域钙离子升高;则是突触效能减弱,通常由低频刺激诱导,涉及受体内吞和降解NMDA LTDAMPA中枢神经系统的血液供应前循环系统后循环系统威利斯环源自颈内动脉,分为前大脑动脉和中大源自椎动脉,合并形成基底动脉,分支位于脑底部的动脉环,连接前后循环系脑动脉前大脑动脉供应大脑内侧面和为后大脑动脉等后循环系统供应脑统,由前交通动脉、双侧前大脑动脉A1部分额叶、顶叶,中大脑动脉是最大的干、小脑和大脑枕叶、颞叶内侧部分段、内颈动脉顶端、后交通动脉和双侧脑动脉,供应大部分外侧大脑皮层,包后大脑动脉段组成P1后循环血管病变可导致平衡障碍、复括语言中枢和运动、感觉皮层主要部视、眩晕和视野缺损等症状基底动脉威利斯环提供了血流的侧支循环,当一分供应生命中枢,其阻塞可危及生命支主要动脉阻塞时,可通过环内其他血颈内动脉系统约供应全脑的血流,管提供替代血流,是保护大脑的重要机80%其阻塞可导致严重偏瘫、失语和视野缺制损血脑屏障紧密连接内皮细胞间形成密封屏障星形胶质细胞末端足包裹血管并调节屏障功能周细胞嵌入基底膜增强屏障完整性特殊转运系统选择性允许必需物质通过血脑屏障是一个高度选择性的半透膜结构,隔离循环血液与脑组织,保护敏感的神经环境其主要特征是脑毛细血管内皮细胞之间的紧密连接,消除细胞间隙,阻止水溶性物质通过这些内皮细胞与普通毛细血管内皮不同,几乎没有微孔,且含有丰富的线粒体支持主动转运中枢神经系统发育神经管形成胚胎第周,神经外胚层折叠形成神经管3-4神经元增殖脑室区干细胞快速分裂产生神经前体细胞神经元迁移3新生神经元沿放射状胶质细胞迁移至目标位置轴突生长神经元延伸轴突,寻找远距离目标突触形成5轴突与靶神经元建立功能性连接髓鞘形成胶质细胞包裹轴突形成髓鞘中枢神经系统发育始于胚胎期神经管的形成,这是一个复杂的过程,涉及神经外胚层的诱导、折叠和闭合神经管前部膨大形成脑泡,后部发育为脊髓脑泡逐渐分化为前脑、中脑和后脑,前脑进一步分化为端脑(未来大脑半球)和间脑(未来丘脑和下丘脑)大脑发育关键期老化过程中的中枢神经系统结构变化细胞变化认知储备正常老化过程中,大脑体积平均每年减少约,与传统观点不同,现代研究表明正常老化过程中认知储备是指大脑应对老化和病理变化的能力,
0.2%但这种萎缩并非均匀发生前额叶和海马体等区神经元丢失有限,而突触密度下降和树突复杂性受教育水平、职业复杂性和社交活动影响高认域萎缩较明显,而初级感觉和运动区域则相对保减少更为显著神经胶质细胞,特别是小胶质细知储备的个体即使存在相似的脑部变化,也表现留脑室扩大,脑沟加宽,这些变化从岁左右胞,倾向于随年龄增长而激活,可能引起炎症反出更少的认知下降这可能通过替代神经网络激40开始加速白质完整性随年龄下降,可能与髓鞘应脑内积聚的氧化应激产物和蛋白质聚集体增活或更高效的神经处理实现,证明用进废退原则退化有关加,但不达病理水平在老年阶段仍然适用老化相关的神经递质变化包括多巴胺系统功能下降(影响运动和奖赏)、乙酰胆碱能投射减少(影响注意力和记忆)以及羟色胺和去甲肾上腺素系统的变化(影响情绪5-调节)这些变化与老年人常见的运动减缓、记忆力下降和情绪波动相关联神经影像技术现代神经影像技术提供了无创观察活体大脑结构和功能的手段计算机断层扫描利用射线测量组织密度差异,对骨骼、出血和钙化敏感,是急性神经系统疾病如脑出CT X血和骨折的首选检查磁共振成像利用氢质子在磁场中的行为提供高分辨率软组织图像,可清晰显示脑结构、肿瘤边界和脱髓鞘病变MRI电生理学检查脑电图肌电图EEG EMG记录头皮表面的电活动,反映皮层大规模记录肌肉电活动,评估运动神经元和肌肉同步化活动具有极高的时间分辨率(毫功能针电极检测单个运动单位活EMG秒级),但空间分辨率有限临床上用于动,可区分神经源性和肌源性疾病神经癫痫诊断、脑功能监测和意识障碍评估传导速度测定评估周围神经功能,测量刺还可记录诱发电位,评估特定感觉通路的激后复合肌肉动作电位的速度和幅度,是完整性周围神经病变诊断的重要工具进阶技术脑磁图记录神经元活动产生的微弱磁场,比提供更精确的信号源定位单细胞记MEG EEG录使用微电极直接记录单个神经元活动,是神经元编码研究的黄金标准,但在人类应用受限于侵入性经颅磁刺激则可无创调控皮层兴奋性,用于研究和治疗TMS电生理学技术在临床诊断和神经科学研究中具有不可替代的作用脑电图可识别不同睡眠阶段(、α、、波等)和异常放电模式事件相关电位测量特定刺激后的脑电反应,广泛应用于认知神经科βθδ学研究肌电图和神经传导研究能区分多种神经肌肉疾病,如运动神经元病、周围神经病变和肌病脑脊液检查腰椎穿刺在或椎间隙(脊髓下方,仅有马尾神经)进行穿刺,收集脑脊液样本患者通常侧卧,膝L3-L4L4-L5部和头部弯曲以打开椎间隙使用特殊穿刺针穿过皮肤、皮下组织、棘上韧带、棘间韧带、黄韧带和硬脊膜,直至进入蛛网膜下腔常规检查基本参数包括外观(正常为无色透明)、开放压力(₂)、蛋白质含量(10-20cmH O15-)、葡萄糖浓度(,血糖的约)和细胞计数(个白细胞)45mg/dL
2.2-
3.9mmol/L2/3≤5/μL异常表现如混浊(感染或出血)、高蛋白(血脑屏障破坏)、低葡萄糖(细菌感染或肿瘤)和细胞增多(感染或炎症)提供重要诊断线索特殊检查针对特定疾病的检测包括微生物培养(细菌、真菌、结核杆菌)、检测(病毒PCR)、细胞学检查(恶性细胞)、抗体测定(自身免疫性疾病)和生物标志物(淀粉DNA/RNAβ-样蛋白和蛋白用于阿尔茨海默病;蛋白用于克雅氏病)等这些检查对于确定诊断和tau14-3-3指导治疗至关重要脑脊液检查在神经系统疾病诊断中具有核心地位,尤其对于中枢神经系统感染和炎症性疾病的诊断不可或缺在细菌性脑膜炎中,脑脊液典型表现为多形核白细胞增多、蛋白质升高和葡萄糖降低;病毒性脑膜炎则表现为淋巴细胞轻度增多、蛋白质轻度升高、葡萄糖正常脑卒中缺血性脑卒中出血性脑卒中预防与康复占所有脑卒中的约,由血管阻塞导致脑脑实质内出血(高血压或淀粉样血管病)和一级预防针对高风险人群,包括控制高血85%组织缺血坏死根据病因可分为大动脉粥蛛网膜下腔出血(动脉瘤破裂)是两种主要压、糖尿病、血脂异常、戒烟限酒和规律运样硬化型(颈动脉或大脑动脉粥样硬化)、类型高血压性脑出血常发生在基底节区、动对有心房颤动患者,抗凝治疗至关重心源性栓塞型(心房颤动等心脏疾病导致的丘脑、小脑和脑桥,蛛网膜下腔出血则典型要次级预防针对已发生卒中患者,除上述血栓脱落)、小血管闭塞型(穿通动脉病表现为突发剧烈头痛,常描述为生命中最措施外,可能包括抗血小板治疗、颈动脉内变)和其他原因(如凝血障碍、血管炎严重的头痛膜切除术或支架等等)急性期管理包括控制血压、纠正凝血功能、康复应尽早开始,基于神经可塑性原理,包缺血核心区周围的半暗带是挽救的关键,在减轻颅内压和必要时外科干预对于动脉瘤括运动功能训练、语言治疗、职业治疗和心急性期可通过溶栓或血管内治疗恢复血流性蛛网膜下腔出血,需及早处理动脉瘤预防理支持康复过程强调任务特异性训练和重时间窗口有限,通常为发病后小时内溶再出血,并预防血管痉挛复实践,促进功能重组和代偿性策略发展
4.5栓,小时内机械取栓24癫痫发作类型病理生理全身性发作(双侧大脑参与)和局灶性发作(始于神经元异常同步放电导致突然、短暂的脑功能障碍单侧区域)病因分类治疗方法4结构性、代谢性、遗传性、免疫性、感染性和未知药物治疗、手术治疗、神经调控和生酮饮食等原因癫痫是一种常见的慢性神经系统疾病,全球约有万患者全身性发作包括强直阵挛发作(俗称大发作)、失神发作、肌阵挛发作等;局灶性发作则可表现为感觉5000-异常、自动症或意识障碍原发性(特发性)癫痫多与遗传因素相关,通常无明显结构异常;继发性癫痫则由脑损伤、肿瘤、脑血管疾病、感染等引起神经退行性疾病疾病主要病变部位病理特征主要临床表现阿尔茨海默病海马体、颞叶和顶叶淀粉样斑和神经原纤维缠结渐进性记忆力下降、认知障碍帕金森病黑质和基底神经节路易体和多巴胺神经元丢失静止性震颤、运动迟缓、肌僵直亨廷顿病纹状体和大脑皮层重复扩增和亨廷顿蛋白聚集舞蹈样动作、认知下降、精神症状CAG肌萎缩侧索硬化症脊髓和皮质运动神经元包涵体和运动神经元丢失渐进性肌肉萎缩和无力TDP-43多系统萎缩小脑、基底神经节和自主神经核突触核蛋白包涵体自主神经功能障碍、运动失调、帕金森症状α-神经退行性疾病是一组以神经元渐进性结构和功能丧失为特征的疾病尽管表现各异,但共同病理特征包括蛋白质错误折叠、聚集和神经元变性阿尔茨海默病是最常见的认知障碍原因,特征是淀粉β-样蛋白沉积形成老年斑和蛋白过度磷酸化形成神经原纤维缠结帕金森病则是黑质多巴胺能神经元变性,突触核蛋白聚集形成路易体,导致基底神经节功能障碍tauα-中枢神经系统感染脑膜炎脑膜的炎症,最常见病原体为细菌(脑膜炎双球菌、肺炎链球菌)、病毒(肠道病毒、单纯疱疹病毒)和真菌(新型隐球菌)细菌性脑膜炎临床表现为高热、头痛、颈项强直和意识障碍,是医疗急症,需立即抗生素治疗病毒性脑膜炎症状较轻,一般自限性好转脑炎脑实质的炎症,以病毒性最常见,如单纯疱疹病毒(颞叶脑炎)、日本脑炎病毒和狂犬病病毒特征性表现为意识障碍、癫痫发作和局灶性神经症状单纯疱疹脑炎未治疗病死率高达,及时抗病毒治疗可显著改善预后自身免疫性脑炎如抗70%脑炎近年备受关注NMDAR脑脓肿由细菌、真菌或寄生虫引起的局限性脑实质感染,常继发于临近感染(如中耳炎、鼻窦炎)、血源性播散或直接创伤表现为头痛、发热、局灶性神经症状和颅内压增高治疗包括抗生素和必要时外科引流脓肿胶囊形成后,抗生素渗透性有限,常需联合手术治疗朊病毒疾病由异常朊蛋白引起的致命性神经变性疾病,包括克雅氏病(人类)和疯牛病(牛)特征是快速进展的痴呆、肌阵挛和脑电图典型周期性尖慢波复合目前无有效治疗,主要提供支持性护理病理特征为海绵样改变、神经元丢失和无炎症反应中枢神经系统感染的诊断主要依靠临床症状、脑脊液检查、影像学和病原学检测脑脊液典型改变包括细菌性感染时白细胞(主要为多形核)增多、蛋白升高和葡萄糖降低;病毒性感染时淋巴细胞轻度增多、蛋白轻度升高和葡萄糖正常技术大大提高了病原体PCR检测的敏感性和特异性脱髓鞘疾病多发性硬化症特征是中枢神经系统多发性、时间和空间分散的脱髓鞘病变•复发-缓解型(最常见)明确的发作和缓解期•继发进展型初始复发-缓解后转为稳定进展•原发进展型自始即持续恶化,无明确复发视神经脊髓炎以水通道蛋白抗体介导的自身免疫反应为特征4•严重视神经炎和脊髓炎•常伴有区域性纵向广泛脊髓病变•AQP4-IgG抗体阳性是确诊关键急性播散性脑脊髓炎多见于儿童,常继发于感染或疫苗接种•单相性疾病,广泛影响灰质和白质•急性起病,伴发热和意识障碍•预后总体好于成人脱髓鞘疾病格林巴利综合征-周围神经系统急性炎症性脱髓鞘疾病•上行性对称性肌无力•腱反射减弱或消失•严重患者可能需要呼吸支持脱髓鞘疾病是一组以髓鞘选择性破坏为特征的疾病,分为中枢性和周围性多发性硬化症是最常见的中枢性脱髓鞘疾病,主要影响年轻成人,女性发病率高于男性其病理特征是免疫系统攻击中枢神经系统髓鞘,形成多发性炎症性脱髓鞘斑诊断基于临床表现、(时空分散的高信号MRI T2病灶)、脑脊液分析(寡克隆带阳性)和诱发电位神经发育障碍自闭症谱系障碍特征为社交沟通障碍和重复刻板行为,影响约儿童,男孩发病率高于女孩表现包括社交互动困难、语言发展迟缓、重复行为、对环境1/54变化敏感和感觉异常脑网络连接异常,尤其涉及前额叶颞叶连接治疗主要包括早期行为干预、言语治疗和社交技能训练-注意缺陷多动障碍特征为持续性注意力不集中、冲动和过度活跃,影响约的儿童前额叶执行功能网络异常,多巴胺和去甲肾上腺素系统调节不足认知5-7%控制和奖赏网络功能障碍导致注意力难以维持,工作记忆减退治疗包括药物(中枢兴奋剂或非兴奋剂)、行为干预和环境调整学习障碍特定学习领域困难,智力正常但特定认知处理有缺陷阅读障碍(发生率)涉及语音处理和左半球语言区功能异常;书写障碍表现为5-10%书写协调困难;计算障碍则影响数字理解和运算治疗强调个体化教育计划、补偿策略和多感官学习方法脑瘫非进行性脑损伤导致的运动障碍,发生率约为按运动障碍类型分为痉挛型()、运动障碍型、共济失调型和混合型可伴有
0.2%70-80%认知、感知、沟通和癫痫等并发症治疗包括物理治疗、职业治疗、辅助设备和必要时的药物或手术干预神经发育障碍通常起源于胎儿期或早期发育阶段的神经系统异常,可能由遗传因素、环境暴露、产前并发症或早期脑损伤导致这些障碍往往共存,例如约自闭症患者有智力障碍,约患者有特定学习障碍早期识别和干预对改善预后至关重要,基于神经可塑性原理,早期大50%30-50%ADHD脑具有更强的适应能力中枢神经系统肿瘤神经胶质瘤源自胶质细胞的肿瘤,按分级级低级别生长缓慢但浸润性,如毛细胞星形细胞瘤;高级别生长迅速,如胶质母细胞瘤胶质母细胞瘤是最常见的原发性恶性脑肿瘤,中位生存期约个月,WHO I-IV I-II III-IV15特征为坏死区和不规则增强区脑膜瘤源自蛛网膜帽细胞,通常良性,约占所有原发性脑肿瘤的女性发病率更高,可能与雌激素受体相关多位于大脑凸面、大脑镰和蝶骨嵴表现为硬膜尾征和均匀强化大多数无症状或症状轻微,治疗主30%MRI要为手术切除,复发率低垂体腺瘤垂体腺细胞良性肿瘤,可分为功能性和非功能性功能性包括泌乳素瘤(溢乳、闭经)、生长激素瘤(肢端肥大症)和瘤(库欣综合征)等大腺瘤可通过压迫视交叉导致视野缺损,或引起垂体功能低下ACTH治疗包括药物治疗(如泌乳素瘤用溴隐亭)、经蝶手术或放射治疗中枢神经系统肿瘤占所有肿瘤的约,但占儿童肿瘤的以上原发性肿瘤源自神经组织,转移性肿瘤主要来自肺癌、乳腺癌、黑色素瘤和肾癌一般症状包括头痛(尤其早晨加重)、恶心呕吐和意识改变,多由颅内压增高引起;局灶症状如癫痫发作、运动或感觉障碍则2%20%取决于肿瘤位置中枢神经系统创伤万万15020年均脑外伤病例脊髓损伤患者中国每年新发脑外伤患者数量全国现存脊髓损伤患者总数小时452%黄金救治期功能恢复率神经创伤后干预的关键时间窗口不完全性脊髓损伤患者显著恢复比例脑外伤按严重程度可分为轻度(格拉斯哥昏迷量表分)、中度(分)和重度(分)原发性损伤发生在创伤直接作用时,包括脑挫裂伤、弥漫性轴索损伤和血管损伤;GCS13-15GCS9-12GCS≤8继发性损伤则在创伤后数小时至数日发展,包括脑水肿、颅内压升高、脑疝和继发性出血等中枢神经系统疼痛伤害感受器激活伤害性刺激激活外周末梢特异性受体脊髓传递与调制信号经脊髓后角,受下行抑制系统调控丘脑中继信息在丘脑进行整合和筛选皮层加工大脑皮层感知疼痛并赋予情感意义疼痛按病理生理机制可分为伤害性疼痛和神经病理性疼痛伤害性疼痛是对潜在或实际组织损伤的正常反应,起保护警示作用;神经病理性疼痛则由神经系统本身的损伤或疾病引起,常表现为烧灼感、电击样疼痛或异常感觉中枢神经系统疼痛特指中枢神经系统损伤或疾病导致的神经病理性疼痛,如脑卒中后疼痛、脊髓损伤后疼痛等中枢神经系统药理学血脑屏障穿透策略神经递质系统靶向神经保护与修复策略药物进入中枢神经系统面临血脑屏障的严格限中枢神经系统药物主要通过调节神经递质系统神经保护药物旨在预防或减轻神经元死亡,包制脂溶性小分子药物(如苯二氮卓类)能被发挥作用精神分裂症药物主要拮抗多巴胺括抗氧化剂(如维生素)、抗炎药物(如米诺D2E动扩散通过;水溶性分子则需特异性转运体受体;抗抑郁药增强单胺类神经递质(如羟环素)、抗凋亡药物(如神经生长因子)和5-(如左旋多巴利用大中性氨基酸转运体)新色胺)效应;抗焦虑药增强能抑制;抗受体拮抗剂(如美金刚)神经修复策GABA NMDA型递送技术包括前药设计、纳米载体、瞬时血癫痫药调节离子通道和递质平衡略则促进神经再生,如神经干细胞移植、轴突脑屏障开放和直接脑内递送(如储液再生促进和突触可塑性增强Ommaya受体亚型选择性是药物开发的重点,如5-器)激动剂用于焦虑和抑郁,而拮抗药物滥用与成瘾涉及奖赏通路异常,多巴胺在HT1A5-HT3药物脂溶性、分子量和蛋白结合率是影响血脑剂用于化疗相关恶心阿片类药物通过受体伏隔核的释放是关键戒断表现和渴求与大脑μ屏障通透性的关键因素多药排出转运体如产生镇痛和成瘾,而肾上腺素能药物则抑应激系统和奖赏记忆有关治疗策略包括替代P-α2-糖蛋白可将药物泵出中枢神经系统,导致耐药制神经元的递质释放疗法(如美沙酮)和受体拮抗剂(如纳曲性酮)神经外科技术立体定向技术神经内镜技术术中监测系统利用三维坐标系精确定位大脑深部结通过微小切口插入内镜,实现微创手保护功能区的关键技术,包括诱发电位构,最小化组织损伤广泛应用于活术常用于脑室内手术(如第三脑室造监测、皮质电图和术中觉醒运动诱发检、深部电极植入、深部脑刺激和立体瘘术)、垂体腺瘤切除和颅底手术内电位监测保护皮质脊髓束,体感诱发电定向放射外科伽玛刀、射波刀等无创镜提供了传统显微镜无法企及的拐角视位监测感觉通路,直接皮质电刺激可绘放射治疗设备能精确递送高剂量放射线野,并可结合荧光技术(如)制运动和语言功能图术中觉醒下手术5-ALA到靶区,适用于小体积病变增强肿瘤显示,提高切除率允许实时评估高级功能,确保最大安全切除神经导航与增强现实术中定位和导航系统将术前影像与实际解剖结构精确匹配,实现式手GPS术术中和超声提供实时更新,解MRI决脑移位问题增强现实技术将虚拟信息叠加到手术视野,标记关键结构和预规划路径,提升手术安全性和精准度神经外科技术的发展体现了微创理念与精准医疗的结合机器人辅助手术提供更稳定的操作平台,减少手抖动;激光间质热疗可精确消融深部病灶;聚焦超声技术通过完全无创方式调控大脑功能这些技术不仅提高了手术安全性,还扩展了可手术病例范围,使过去被视为禁区的深部病变成为可能神经康复全面评估2康复治疗神经康复首先需要多维度评估患者的功能状态,包括运动功能(肌力、协调性、平基于神经可塑性原理设计的康复措施包括物理治疗(运动训练、平衡训练)、职业治疗衡)、感觉功能、认知能力、言语吞咽功能和日常生活活动能力标准化评估工具如(日常活动训练、上肢功能恢复)、言语治疗(构音障碍和吞咽训练)和认知康复(注评分、指数和认知评估为治疗提供客观基础意力、记忆力训练)强调高强度、高频率、任务特异性训练和双侧性训练Fugl-Meyer BarthelMontreal技术辅助长期支持现代康复技术包括功能性电刺激(促进肌肉收缩)、体重支持步行训练、机器人辅助康神经康复是长期过程,涉及回归社区和职业重返心理支持至关重要,帮助患者应对身复(提供重复精确训练)和虚拟现实系统(增强训练趣味性和反馈)可穿戴设备监测份转变和情绪挑战家庭教育和参与提高康复效果,社区支持网络和政策支持则确保患日常活动并提供实时反馈,辅助技术和适应性设备帮助患者克服功能障碍者获得持续服务和社会融入机会,实现最佳生活质量神经康复的核心原则是利用大脑可塑性促进功能重组早期干预至关重要,应在患者状态稳定后立即开始康复策略包括残存功能最大化(使用保留的神经通路)、代偿策略发展(使用替代方法完成任务)和环境改造(减少障碍)最新研究显示,高强度、任务特异性训练比一般锻炼更有效神经科学前沿研究神经干细胞与再生探索恢复损伤神经组织功能的革命性方法脑机接口技术连接大脑与外部设备实现直接交流与控制光遗传学3利用光控制特定神经元精确调节脑活动人工智能应用深度学习助力神经系统疾病诊断与研究神经干细胞研究为神经退行性疾病和创伤性损伤提供新希望科学家们正在研究如何诱导内源性神经前体细胞增殖分化,以及如何移植外源性干细胞促进组织修复细胞外基质支架、生长因子递送和基因修饰策略正被用来提高细胞存活和整合诱导多能干细胞技术允许从患者自身细胞产生特定神经元类型,减少免疫排斥风险总结与展望结构复杂性功能多样性从微观神经元到宏观脑区的多层次组织支持从基本生命功能到高级认知的广泛活动未来方向未解之谜多学科融合推动精准诊疗和神经修复突破3意识本质、神经编码和可塑性机制等待揭示中枢神经系统是人体最复杂的系统,其结构与功能的研究涉及从分子到行为的多个层次我们已经了解了大脑的基本解剖结构、神经元的信号传导机制以及主要功能区的分工,但仍有许多基础问题未能解答意识如何从神经活动中产生?记忆如何存储和提取?大脑如何整合多种感觉信息形成统一感知?这些问题需要多学科合作探索。
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