《探索人体神经系统：脑与脑干》课件

探索人体神经系统脑与脑干欢迎参加《探索人体神经系统脑与脑干》课程，本课程将从生理学与临床视角全面剖析人体最复杂的器官系统我们将深入探讨神经系统的具体结构、核心功能以及相关疾病通过本次课程，您将了解脑部各区域的精细构造，认识脑干的关键作用，以及各神经结构如何协同工作以维持生命活动我们将把抽象的神经解剖学知识与具体的临床案例相结合，帮助您建立系统性的理解神经系统概述中枢神经系统外周神经系统中枢神经系统主要由脑和脊髓构成脑部负责高级神经活动，包外周神经系统由脑神经、脊神经以及分布全身的神经节组成它括思维、感知和运动控制；而脊髓则连接脑与身体其他部位，传们如同电线一般，将中枢神经系统与身体各部分连接起来，实现导神经信号并参与反射活动信息的双向传递中枢神经系统被坚硬的骨性结构（颅骨和脊柱）保护，并被脑脊外周神经系统又可分为躯体神经系统和自主神经系统，分别控制液包围，降低外力冲击的伤害随意运动和内脏功能神经系统的基本功能信号接收信息整合反应应答感觉受体接收外界和体内环境的刺激，将物中枢神经系统接收多种感觉信息，进行分析、通过运动神经元传导信号到效应器（肌肉或理或化学信号转换为神经电信号这一过程加工和整合，形成对环境的完整感知，并据腺体），产生相应的行为反应或分泌活动，称为感觉转导，是神经系统工作的第一步此作出决策实现对环境的适应性反应神经系统的核心功能包括感觉信息处理、运动控制、以及维持内环境稳态通过这些功能，人体能够感知外界变化，作出适当反应，并保持生理平衡神经细胞与信号传导神经元的数量与分布神经元的基本结构人脑含有近千亿个神经元，它们典型神经元由细胞体、树突和轴通过突触形成复杂的神经网络突组成树突负责接收信号，细不同脑区的神经元密度和类型各胞体进行整合，轴突则将信号传不相同，大脑皮层的神经元排列递给下一个神经元或效应器尤为密集动作电位的产生与传导当膜电位达到阈值后，神经元产生动作电位（全或无反应），并沿轴突高速传导这种电信号传导速度可达米秒，确保信息快速传递100/神经元之间通过突触连接，突触间隙中的神经递质实现信息的化学传递兴奋性和抑制性突触的平衡调节决定了神经元的活动状态，是神经系统功能的基础胶质细胞与支持功能少突胶质细胞小胶质细胞形成中枢神经系统的髓鞘，大幅提中枢神经系统的免疫细胞，负责吞高神经冲动传导速度，并为轴突提噬细胞碎片和病原体，参与炎症反供营养支持应和神经修复过程星形胶质细胞施旺细胞最丰富的胶质细胞类型，维持神经形成外周神经系统的髓鞘，包裹轴元微环境的稳定，参与血脑屏障形突提供保护和绝缘，促进损伤后的成，调节神经元代谢和突触活动神经再生尽管胶质细胞不直接参与神经信号传导，但它们在神经系统的正常功能中起着至关重要的作用近年研究发现，胶质细胞还积极参与突触形成和神经可塑性，改变了传统上认为它们仅起支持作用的观点中枢神经系统组成大脑最大的脑部结构，负责高级认知功能间脑连接大脑与脑干的中继站小脑位于脑后下方，协调运动与平衡脑干连接大脑与脊髓的生命中枢中枢神经系统由脑和脊髓组成，其中脑部又分为大脑、间脑、小脑和脑干四个主要部分这些结构虽然在解剖上相对独立，但功能上紧密协作，共同维持人体的正常生理活动脑干与脊髓直接相连，是连接高级脑区与身体其他部位的关键通道大脑的总体结构大脑半球大脑分为左右两个半球，通过胼胝体相连两半球外表相似但功能有所分化，如左半球主管语言，右半球主管空间感知能力大脑皮层大脑表面覆盖的灰质层，厚约毫米，含有约亿个神经元皮层表面有众2-4140-150多沟回，大大增加了表面积，提高了信息处理能力白质位于皮层下方，主要由髓鞘化轴突组成，形成复杂的神经纤维束网络，连接大脑不同区域，实现信息整合与传递深部核团埋藏在白质内的灰质结构，包括基底节、杏仁体等，参与运动控制、情感处理等重要功能大脑是人体最复杂的器官，占据了人类颅腔的大部分空间它负责处理和整合来自全身的信息，控制随意运动，并支持高级认知功能，如思维、语言、记忆和意识等大脑皮层功能分区额叶负责执行功能、决策制定、人格特质和运动控制顶叶处理躯体感觉信息、空间定位和注意力分配枕叶视觉信息的接收与初级处理中心颞叶听觉处理、语言理解、记忆形成和情感反应大脑皮层可根据功能分为四个主要叶区额叶位于前部，是人格和执行功能的核心；顶叶位于顶部，处理身体感觉信息；枕叶位于后部，专司视觉；颞叶位于侧面，负责听觉和语言处理这些区域通过联合纤维紧密连接，协同工作以实现复杂的认知功能大脑皮层功能区图示德国神经解剖学家于世纪初根据细胞结构差异，将大脑皮层分为个区域，这一分区至今仍被广泛应用其中，区Brodmann20524为初级运动皮层，区和区为躯体感觉皮层，区为视觉皮层，区为听觉皮层1-35-717-1941-42不同功能区的神经元排列和连接模式各不相同例如，初级运动区的锥体细胞特别大，被称为细胞；而视觉皮层则以条纹状排列Betz的神经元著称，肉眼可见明显分层这些结构特点直接反映了各区域的功能特性皮层下核团简介纹状体包括尾状核和壳核，是基底节系统的主要输入结构接收来自大脑皮层的广泛投射，参与运动的启动和抑制纹状体中的神经元对多巴胺特别敏感，这也是帕金森病主要影响这一区域的原因苍白球基底节的主要输出结构，分为内、外两部分通过抑制性神经传递，调节丘脑对运动皮层的激活程度，从而精细调控自主运动深部脑刺激术治疗帕金森病和肌张力障碍，主要靶向苍白球内侧部杏仁体位于颞叶内侧的杏仁形结构，是情绪处理的关键中枢，尤其与恐惧反应紧密相关杏仁体与海马、前额叶皮层有广泛连接，参与情绪记忆的形成和情绪调节杏仁体功能异常与多种情绪障碍疾病相关皮层下核团是埋藏在大脑白质中的灰质团块，虽体积不大，但功能重要它们通过与皮层和其他脑区的广泛连接，参与运动控制、情感处理和认知调节等多种功能间脑结构与功能丘脑下丘脑丘脑是一对卵圆形灰质核团，位于第三脑室两侧，由约下丘脑位于丘脑下方，体积虽小（仅约立方厘米），但功能极30-404个功能不同的神经核组成作为感觉信息的中继站，除嗅觉外的其重要它是神经系统与内分泌系统的主要联系点，通过下丘脑所有感觉信息在到达大脑皮层前都必须经过丘脑处理垂体轴调节多种激素的分泌-丘脑不仅传递信息，还通过反馈调节和门控机制，对感觉信息进下丘脑含有控制饥饿、口渴、体温、睡眠觉醒周期和性行为等-行初步筛选和整合丘脑还参与运动控制、觉醒和注意力调节等功能的神经核团作为自主神经系统的高级控制中枢，下丘脑协功能丘脑损伤可导致感觉异常和视野缺损等症状调交感和副交感神经活动，维持内环境稳态下丘脑疾病可引起内分泌紊乱和自主神经功能障碍间脑在脑神经系统中的位置大脑皮层接收来自丘脑的感觉信息，并将运动指令传递给间脑丘脑处理上行感觉信息，并将大脑皮层的指令传递给下级结构下丘脑整合神经内分泌信号，调控自主功能脑干接收间脑信号，传递至脊髓和外周神经系统间脑位于大脑和脑干之间，是神经信号传递的关键枢纽上行感觉信息经脑干到达丘脑，经过处理后再传送到大脑皮层；而下行运动和调节信号则从大脑皮层经间脑传递至脑干和脊髓间脑的这一战略位置使其成为连接高级认知功能与基本生理调节的桥梁通过垂体，下丘脑还能影响全身内分泌系统，实现神经系统对全身器官的间接调控这种整合作用使间脑成为维持机体整体协调功能的关键结构小脑的结构与功能80%神经元比例虽然小脑仅占大脑体积的，却含有全脑的神经元10%80%3主要结构层次小脑皮层包含分子层、浦肯野细胞层和颗粒层三层结构2功能半球小脑分为左右两个半球，由蚓部连接400+折叠回数小脑表面有极其丰富的叶片状折叠，大大增加了表面积小脑位于大脑后下方，脑干的背侧，形态如同一朵小型花椰菜它主要负责协调运动、维持平衡和调节肌张力小脑通过丰富的神经连接，接收来自大脑皮层、前庭系统和脊髓的信息，对运动进行实时调整和校正小脑损伤不会导致瘫痪，但会引起运动不协调、平衡障碍和言语不清等症状近年研究发现，小脑还参与某些认知功能，如时间感知、言语处理和情感调节等小脑功能分区功能分区解剖位置主要功能临床意义前叶小脑上部躯干和近端肢体损伤导致步态不运动的协调稳后叶小脑中后部精细运动控制和损伤导致精细动运动学习作障碍绒球小结叶小脑下部平衡和空间定向损伤导致眼球震颤从系统发育角度，小脑可分为古小脑、旧小脑和新小脑古小脑主要包括绒球小结叶，与前庭系统密切相关，负责平衡功能；旧小脑包括前叶，主要调节躯体运动；新小脑包括后叶，参与精细运动控制和某些认知功能小脑的功能分区并非绝对独立，而是相互协作例如，弹钢琴这样的复杂动作需要后叶控制手指的精细动作，前叶维持正确的姿势，而绒球小结叶则确保身体平衡这种协同作用使得小脑能够高效地支持各种复杂运动脑干综述维持生命功能传导通路控制呼吸、心跳等基本生命活动连接大脑与脊髓的双向通道觉醒调节脑神经起源维持清醒和睡眠的网状结构对脑神经中的对源自脑干1210脑干虽然体积不大，仅占整个脑部的，却是维持生命最关键的结构它位于大脑和脊髓之间，形状类似于茎秆，因此得名脑干包含多个生2-3%命中枢，如呼吸中枢、心血管中枢等，负责调控最基本的生理功能脑干损伤的严重程度直接关系到生命存续轻微损伤可能导致眩晕、平衡障碍等症状；而严重损伤则可能导致昏迷甚至死亡脑干也是判断脑死亡的关键指标之一，脑干功能完全丧失通常被视为不可逆的脑死亡状态脑干分区中脑脑干最上部，连接间脑和脑桥包含视觉和听觉反射中枢（上下丘体）、运动核团（黑质、红核）等重要结构负责瞳孔对光反射、眼球运动和部分运动调控功能脑桥位于中脑和延髓之间，形状隆起如桥含有众多神经纤维束，连接小脑与大脑脑桥内的网状结构和多对脑神经核团参与呼吸调节、面部感觉和表情控制等功能延髓脑干最下部，与脊髓相连含有控制心率、血压、呼吸等生命活动的中枢延髓病变最为危险，可直接威胁生命此外，延髓还参与吞咽、呕吐、咳嗽等保护性反射脑干三个部分在解剖和功能上紧密相连，共同维持生命基本活动脑干内部的神经纤维大多呈交叉排列，这也是为什么一侧大脑损伤常导致对侧身体症状的解剖基础中脑结构详解中脑的主要功能视觉反射听觉反射运动通路上丘接收视网膜直接投下丘是听觉传导的重要大脑皮层发出的运动指射，控制眼球对视觉刺中继站，接收来自耳蜗令通过皮质脊髓束在中激的反射性转动这一核的信息并传递至丘脑脑大脑脚部位通过，继通路独立于经丘脑到达内侧膝状体下丘还参而下行至脊髓前角运动大脑皮层的主要视觉通与声源定位和头部转向神经元，控制身体各部路，确保在无意识状态声源的反射活动，对环位的随意运动这是控下仍能对突发视觉刺激境声音变化作出快速反制精细运动的主要通路作出快速反应应中脑的一个关键功能是整合多种感觉信息并协调相应的运动反应例如，当我们听到突然的响声时，中脑会协调头部和眼球转向声源的方向这种快速反应对于及时察觉潜在威胁至关重要红核与黑质红核的结构特点红核位于中脑被盖区，因其新鲜切片呈粉红色而得名（含有丰富的铁质）它呈卵圆形，内含大量大型多极神经元红核接收来自大脑皮层和小脑的投射，是重要的运动调控中枢红核的功能作用红核主要通过红核脊髓束控制上肢的肌肉活动，特别是精细动作红核损伤可导致对侧肢体静止性震颤此外，红核还参与小脑运动学习的神经环路，对运动技能的获得和完善有重要作用黑质的结构特点黑质位于中脑大脑脚背侧，因含有大量神经黑素而呈深色黑质分为致密部和网状部，其中致密部的多巴胺能神经元是帕金森病的主要病变部位黑质的功能作用黑质通过黑质纹状体通路释放多巴胺，调节基底节活动，从而影响运动的启动和协调黑质网状部则通过抑制性投射调控上丘和丘脑活动，参与眼球运动和感觉处理帕金森病与中脑黑质1早期病变（临床前期）黑质致密部多巴胺能神经元开始变性，但尚未达到临床症状阈值此时约的黑质神经元已丧失，30%多巴胺水平下降约，但代偿机制使患者无明显症状60%2临床症状出现期当黑质神经元丧失超过，纹状体多巴胺含量下降超过时，典型运动症状开始出现主要表50%80%现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓和姿势平衡障碍等3疾病进展期黑质变性持续发展，病变扩散至脑干其他区域和边缘系统患者出现步态冻结、自主神经功能障碍、认知下降和情感变化等症状4晚期阶段广泛的中枢神经系统变性，患者可能出现痴呆、精神症状和严重的运动障碍药物疗效下降，生活质量显著降低帕金森病是一种常见的神经退行性疾病，主要病理特征是中脑黑质致密部多巴胺能神经元的选择性变性死亡随着疾病进展，黑质呈现色素减退，神经元内形成特征性包涵体（路易体）黑质神经元减少导致纹状体多巴胺含量降低，引起基底节功能失调，最终表现为特征性运动障碍目前帕金森病治疗主要通过补充多巴胺前体（左旋多巴）或多巴胺受体激动剂来缓解症状晚期患者可考虑脑深部刺激术，通过电刺激调节基底节异常活动尽管如此，帕金森病仍无法根治，研究者正积极探索干细胞治疗、神经保护和基因治疗等新策略。