《脑干与大脑》课件

脑干与大脑脑干与大脑是人体神经系统的两大核心组成部分，它们共同调控着我们的生命活动与高级认知功能这两个结构虽然体积相差巨大，但在功能上相互依存，缺一不可本课件基于人教版教材内容，并结合最新生物学研究资料，带您深入了解这两个神奇的神经系统结构通过学习，您将掌握它们的解剖特点、生理功能以及相关疾病知识，更好地理解人体这一最复杂系统的运作机制让我们一起揭开大脑与脑干的奥秘，探索人类智慧与生命活动的神经基础目录基础知识•神经系统总览•脑部主要结构脑干详解•脑干简介与定位•脑干分区结构与功能•脑干神经核与传导通路大脑详解•大脑解剖结构•大脑分叶与功能•大脑皮层与白质临床与应用•相关疾病与诊治•脑健康保护•研究前沿与展望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，是人体神经活动的指挥中心脑周围神经系统包括分布于全身的神经纤维网络，分为体神经和自部包括大脑、小脑和脑干三大部分，负责高级思维、情感、感主神经两部分体神经主要负责感觉信息的传入和运动指令的传知、运动控制等复杂功能出，与意识活动紧密相关脊髓则是连接脑与身体其他部位的主要通路，同时也参与多种重自主神经则调控内脏器官功能，分为交感神经和副交感神经，维要反射活动中枢神经系统受骨骼和脑脊液的保护，确保这一关持身体内环境的稳定这两大系统共同构成了完整的神经网络，键系统的安全协同调控全身活动与生理功能脑部主要结构亿

1.4kg1000成人脑重量神经元数量仅占体重的2%左右，却消耗20%的能量相互连接形成复杂网络，支持高级认知功能3主要结构大脑、小脑、脑干分工协作，功能各异人类的脑部结构高度复杂，由大脑、小脑和脑干三大部分组成大脑体积最大，负责高级认知功能；小脑主要协调平衡与精细运动；脑干则控制基本生命活动尽管脑的重量仅占体重的2%左右，但其耗氧量却占全身的20%，显示了其惊人的活跃程度这三大结构虽然功能各异，但又紧密协作，共同构成了人类最为复杂的器官系统本课程将重点关注大脑与脑干的结构与功能，探讨它们如何支持我们的生命和思维活动脑干定义与定位定位位于大脑下方，小脑前方，延续脊髓组成中脑、脑桥、延髓三部分自上而下排列重要性连接大脑与脊髓，维持基本生命功能脑干是人体中枢神经系统的重要组成部分，位置极为关键它位于大脑的下方，小脑的前方，直接与脊髓相连，构成了大脑与脊髓之间的必经之路从解剖学上看，脑干呈不规则圆柱状，长约7-8厘米，直径约为2-3厘米尽管体积不大，但脑干却是生命活动的调控中心，负责维持人体最基本的生理功能它的位置决定了它作为信息传递枢纽的重要角色，所有往返于大脑与身体其他部位的神经信号都必须通过脑干进行中转与整合脑干结构分区中脑脑干的上部，与间脑相连脑桥脑干的中部，与小脑相连延髓3脑干的下部，直接连接脊髓脑干从上到下依次分为中脑、脑桥和延髓三个主要部分中脑是脑干最上部分，与间脑相连，主要参与视觉和听觉信息的初步处理脑桥位于中脑下方，名称源于其桥梁状外观，它连接小脑与大脑，是信息传递的重要枢纽延髓则是脑干最下部分，直接与脊髓相连，负责调控最基本的生命活动如呼吸和心跳这三个部分虽然解剖结构和外观各异，但功能上紧密协作，共同构成了维持生命的关键中枢随着我们从上到下移动，脑干的功能也逐渐从感觉处理向基础生命调控转变中脑解剖四丘体大脑脚位于中脑背侧，分为上丘体和下位于中脑腹侧，含有重要的下行丘体上丘体与视觉反射相关，运动纤维，是大脑皮层运动区发负责控制眼球运动和头部转向等出的指令传向脊髓的必经之路视觉反射活动；下丘体则与听觉损伤可导致对侧肢体运动障碍，反射相关，参与声音定位和头部是临床常见的中脑综合征表现之转向声源的反射动作一脑神经核中脑内包含动眼神经核（Ⅲ对脑神经）和滑车神经核（Ⅳ对脑神经），这些神经核控制眼球运动和瞳孔反应此外，还有红核、黑质等重要的深部核团，参与运动控制和奖赏系统中脑功能视觉处理听觉传导上丘体接收来自视网膜的信下丘体是听觉通路的重要中继息，参与无意识的视觉定向反站，接收来自耳蜗核的信息，射和眼球运动控制当我们看处理声音的强度和空间定位到突然出现的物体时，能够迅当我们听到声音时，能够判断速将目光转向该物体，这一反声源方向并转头寻找，这一过应部分由中脑上丘体控制程依赖于中脑下丘体的功能意识调控中脑网状结构参与维持清醒状态和意识水平的调节这一结构向上投射到丘脑和大脑皮层，激活广泛的皮层区域，是觉醒系统的重要组成部分中脑损伤可导致意识障碍，甚至昏迷脑桥外观与分区前部结构后部结构具有明显的基底沟与基底部构成第四脑室前下部脑神经侧部连接含V-VIII对脑神经核中小脑脚连接小脑脑桥位于中脑与延髓之间，如同一座桥梁连接着各个脑部结构，因而得名从外观上看，脑桥前部隆起，表面有明显的横行纤维束，形成特征性的基底沟和基底部这些横行纤维束实际上是连接两侧小脑半球的通路脑桥的后部则比较平坦，与中脑和延髓一起构成了第四脑室的底部在侧面，可以看到中小脑脚，它连接脑桥与小脑，是重要的信息传递通道脑桥内部包含多对脑神经核，这些核团控制着面部表情、咀嚼、眼球运动等多种功能脑桥主要功能信息传递面部控制呼吸调节脑桥是连接大脑与小脑的重要通道，其中脑桥内的面神经核（VII对脑神经）控制面脑桥内含有呼吸调节中枢，与延髓的呼吸的纵行纤维束传递大脑皮层发出的运动指部表情肌的运动，而三叉神经核（V对脑神中枢共同控制呼吸节律脑桥的肺牵张中令至脊髓，而横行纤维则将大脑皮层的信经）则负责咀嚼肌的运动和面部的感觉枢抑制吸气，防止肺过度膨胀，而端脑呼息传递给小脑这种双向传递确保了运动脑桥损伤常导致面瘫、面部感觉异常等症吸中枢则促进吸气，维持呼吸的平稳和规的协调性和平衡性状律延髓解剖要点外部特征内部结构延髓呈锥体形状，长约2-3厘米，是脑干的最下部分，直接与脊延髓内部包含多个重要的神经核团，如舌下神经核（XII对）、髓相连其前面有两条明显的隆起称为锥体，这是皮质脊髓束通迷走神经核（X对）、舌咽神经核（IX对）等，控制舌运动、吞过的地方锥体的大部分纤维在延髓下端交叉至对侧，形成锥体咽、心率、呼吸等基本功能延髓内还有孤束核、网状结构等重交叉要功能中枢延髓后面有两个突起，分别是薄束结节和楔束结节，它们是上行延髓的特殊之处在于它包含了三组感觉核和运动核，分别与躯感觉通路中继站的外部表现延髓背侧的上部与脑桥一起形成第体、特殊感觉和内脏功能相关这种复杂的内部组织使得延髓尽四脑室的底部，是脑脊液循环的重要部位管体积小，却能控制多种关键的生理过程延髓核心功能心血管调节呼吸调控防御反射延髓内的心血管中枢控延髓内含有呼吸中枢，延髓控制多种保护性反制心跳频率和血管紧张包括吸气中枢和呼气中射，如咳嗽、打喷嚏、度，维持血压稳定迷枢，产生基本的呼吸节呕吐和吞咽当异物进走神经背核发出的副交律这些中枢接收来自入气道时，延髓的反射感神经冲动减慢心率，化学感受器的信息，对中枢会立即启动咳嗽反而延髓的血管运动中枢血液中的氧气、二氧化射，防止异物进入肺则通过交感神经调节血碳含量和pH值变化做出部；当有毒物质进入胃管的舒缩，从而控制血反应，自动调整呼吸频肠道时，则会激活呕吐压率和深度反射排出有害物质脑干的神经核脑神经编号名称起源部位主要功能III动眼神经中脑控制眼球运动、瞳孔缩小IV滑车神经中脑控制眼球向下外侧转动V三叉神经脑桥面部感觉、咀嚼肌运动VI外展神经脑桥控制眼球向外侧转动VII面神经脑桥面部表情、味觉（前2/3舌）VIII前庭蜗神经脑桥听觉和平衡IX舌咽神经延髓吞咽、味觉（后1/3舌）X迷走神经延髓内脏功能、喉部运动XI副神经延髓头转动、肩上举XII舌下神经延髓舌运动脑干的传导通路上行传导通路•细束-内侧丘系统传导痛觉、温度觉•后柱-内侧丘系统传导触觉、震动觉、本体感觉•脊髓小脑束传导无意识本体感觉这些通路将身体各部位的感觉信息传递至大脑皮层，使我们能够感知外界和自身状态下行传导通路•皮质脊髓束传导随意运动指令•皮质网状束调控姿势和肌张力•皮质延髓束控制头面部肌肉运动这些通路将大脑的运动指令传递至身体各部位，实现我们的随意运动和自动姿势调整脑干的反射功能脑干控制着多种重要的反射活动，这些反射大多无需意识参与，却对维持生命和保护机体至关重要瞳孔对光反射由中脑的动眼神经核控制，当强光照射眼睛时，瞳孔自动缩小以保护视网膜眨眼反射则由脑桥的三叉神经和面神经共同完成，当眼睛受到刺激时立即闭合以防止伤害延髓控制的咳嗽和吞咽反射对于保护呼吸道和消化道至关重要这些反射的存在与否常被用作判断脑干功能是否完整的临床指标脑干在基础生命中的作用为什么说脑干是生命中枢？控制呼吸延髓内的呼吸中枢自动产生呼吸节律，调控呼吸的频率和深度即使在睡眠状态下，这一中枢也能持续工作，确保身体获得充足的氧气同时，它还能根据血液中二氧化碳和氧气水平自动调整呼吸模式维持循环延髓的心血管中枢调控心率和血压，确保组织器官获得足够的血液供应通过接收来自动脉压力感受器和化学感受器的信息，心血管中枢能迅速对血压变化做出反应，维持循环系统的稳定调节觉醒脑干的网状激活系统向上投射到丘脑和大脑皮层，维持清醒状态同时，脑干还参与睡眠-觉醒周期的调控，影响睡眠的深度和质量脑干损伤常导致意识障碍，严重者可出现昏迷自主性强脑干能在很大程度上独立于大脑运行，即使大脑皮层受损，脑干仍能维持基本生命活动这种自主性是生命延续的重要保障，也是脑干被称为生命中枢的关键原因大脑高级中枢认知功能情感体验思维、记忆、学习、决策等高级心理活动情绪、情感、社交能力、道德判断运动控制感知处理复杂精细动作的计划、协调与执行视觉、听觉、触觉等感觉信息的高级处理大脑是人体最复杂的器官，也是整个中枢神经系统中体积最大的部分，约占整个脑的85%大脑是高级神经活动的中枢，负责思维、意识、记忆、学习等复杂认知功能，也是情感体验和人格特质的物质基础与脑干控制基础生命活动不同，大脑主要负责高级认知功能和意识活动大脑不仅处理和整合各种感觉信息，还能进行抽象思维、解决问题、创造性活动等复杂的心理过程人类之所以能够发展出语言、文化、科学和艺术，正是因为拥有高度发达的大脑大脑的结构大脑半球大脑由左右两个半球组成，通过胼胝体相连两半球外表相似，但在功能上有一定的分工，如左半球多主管语言，右半球则更擅长空间处理和艺术创造大脑皮层大脑表面覆盖着2-4毫米厚的灰质层，称为大脑皮层皮层呈现出复杂的沟回结构，大大增加了表面积皮层是神经元细胞体的聚集区，负责高级神经活动大脑髓质皮层下方是由神经纤维组成的白质，它们连接大脑不同区域，形成复杂的神经网络这些纤维包括联络纤维（连接同侧半球不同区域）、交叉纤维（连接两半球）和投射纤维（连接皮层与皮层下结构）4深部核团大脑深部有多个重要的核团，如基底神经节、丘脑等基底神经节参与运动控制，丘脑则是感觉信息的重要中继站，所有感觉信息（嗅觉除外）都必须经过丘脑才能到达皮层大脑分叶与机能额叶顶叶枕叶颞叶位于大脑前部，是最大的一位于大脑上部后方，主要处理位于大脑最后部，是视觉信息位于大脑侧面，靠近耳朵的位叶，负责执行功能、计划、决体表感觉信息，如触觉、压力处理中心视网膜接收的光信置，主要负责听觉信息处理和策、社交行为和情绪调控额觉、温度觉等顶叶还参与空号经过初步处理后传入枕叶，语言理解颞叶内侧部的海马叶前部的前额叶皮层被称为人间定位和身体图式的构建，帮在这里被解析为形状、颜色、体对记忆形成至关重要，而颞格的座席，它的发达程度与人助我们理解自身在空间中的位运动等视觉元素，并进一步整叶上部则参与复杂的语义理类高级认知能力密切相关置和方向合为完整的视觉感知解额叶功能详解运动控制执行功能额叶后部的运动皮层控制身体对侧的随意运动这一区域按照身体部位排前额叶皮层负责高级执行功能，包括计划、组织、抑制不当行为、灵活性列，形成运动同源图手、面部和舌的代表区较大，反映这些部位运动思维等这些能力使我们能够制定复杂的计划并适应变化的环境前额叶的精细度额叶损伤可导致对侧肢体瘫痪或精细动作障碍损伤常导致冲动控制能力下降，难以规划和坚持长期目标情绪与人格语言表达眶额皮层与边缘系统相连，参与情绪处理和社交决策这一区域影响我们左侧额下回（布洛卡区）是语言表达的关键区域，控制语言的产生和发的道德判断、情绪调节和社交行为额叶损伤可能导致性格改变，如情绪音这一区域损伤会导致表达性失语，患者理解语言能力保留，但难以流不稳定、缺乏同理心、社交能力下降等利表达自己的想法顶叶功能详解初级躯体感觉区位于中央后回，接收来自对侧身体的触觉、压力觉、温度觉和痛觉信息与运动皮层类似，这一区域也按照身体部位排列，形成感觉同源图手指、嘴唇等敏感部位在皮层上的代表区较大空间感知顶叶参与空间定位和导航能力，帮助我们理解物体之间的空间关系和自身在环境中的位置右侧顶叶在空间处理中尤为重要，损伤可导致空间忽略症，患者会忽视左侧空间中的事物身体图式顶叶整合来自皮肤、肌肉和关节的感觉信息，构建身体图式，使我们了解自己身体各部位的状态和位置顶叶损伤可能导致身体图式障碍，如不认识自己的肢体或感觉肢体不属于自己实用性技能顶叶参与工具使用和复杂动作的执行它协调视觉信息和运动计划，使我们能够精确地抓取物体、使用工具或执行熟练的动作损伤可导致实用性失用症，患者无法正确使用物体，尽管他们知道物体的用途枕叶功能详解初级视觉皮层位于枕叶后极部位的楔叶，也称为V1区或17区这里接收来自丘脑外侧膝状体的视觉信息，进行最初级的处理，如检测边缘、方向和简单运动初级视觉皮层损伤可导致对应视野区域的皮质性盲次级视觉皮层围绕初级视觉皮层的区域，包括V2-V5等多个视觉相关区域这些区域分别处理视觉的不同方面V4区主要处理颜色信息，V5区（MT区）则专门处理运动信息视觉信息在这里被分解为不同特征进行平行处理高级视觉整合经过初级和次级视觉皮层处理的信息，会进一步传递到枕颞联合区和枕顶联合区进行高级整合这一过程使我们能够识别物体、面孔，理解视觉场景，并指导视觉引导下的动作视觉意识最终，各个视觉处理区域的信息被整合，产生连贯的视觉感知和视觉意识有趣的是，部分视觉处理是无意识的，如盲视现象中，患者声称看不见物体，但在强迫选择任务中表现却高于随机水平颞叶功能详解听觉处理语言理解颞叶上部的颞上回包含初级和次级听觉皮层，左侧颞叶的韦尼克区负责语言理解，损伤导致负责声音的基本处理和复杂分析感觉性失语面孔识别记忆形成梭状回面孔区专门处理面孔识别，损伤可导致内侧颞叶的海马体参与陈述性记忆形成，对新面孔失认症记忆尤为重要颞叶是大脑中功能最为多样化的区域之一，除了处理听觉信息和语言理解外，它还参与记忆、情绪和社会认知等多种高级功能颞叶内侧的杏仁核是情绪处理的关键结构，特别是恐惧情绪的识别和产生颞叶的前部参与社会认知和情绪加工，帮助我们理解他人的心理状态和社交线索颞叶外侧皮层则参与概念和语义知识的存储与检索，是我们对世界的理解和知识积累的物质基础颞叶损伤可导致多种障碍，如听力障碍、语言理解困难、记忆丧失或情绪调控问题大脑皮层结构6皮层层数大脑皮层分为六层不同的细胞层亿160神经元数量仅2-4毫米厚的皮层包含约160亿个神经元亿1000突触连接每个神经元平均与数千个其他神经元形成突触连接52功能区数布罗德曼分区法将皮层划分为52个功能区大脑皮层是大脑表面覆盖的一层灰质，厚度仅为2-4毫米，却包含了大约160亿个神经元，构成了人类认知功能的物质基础皮层从外到内分为六层分子层、外颗粒层、外锥体层、内颗粒层、内锥体层和多形层，每一层都有特定类型的神经元和连接模式不同功能区的皮层结构存在差异，如运动皮层的第五层（内锥体层）特别发达，而视觉皮层的第四层（内颗粒层）则更为突出根据细胞结构和功能的不同，大脑皮层可以划分为多个区域，最经典的是布罗德曼分区法，将皮层划分为52个区域，每个区域负责特定的功能大脑白质与联络通路大脑白质主要由神经元的轴突及其髓鞘构成，呈现出白色外观白质形成了大脑内部的信息高速公路，连接各个功能区，使信息能够在不同脑区之间快速传递根据连接的方向和功能，白质纤维可分为三类联合纤维、交叉纤维和投射纤维联合纤维连接同一半球内的不同区域，如连接额叶和颞叶的弓状束对语言功能至关重要交叉纤维连接左右两个半球，最大的交叉纤维束是胼胝体，含有约2亿个神经纤维投射纤维则连接皮层与皮层下结构，如皮质脊髓束传递运动指令从皮层到脊髓白质的完整性对脑功能至关重要，白质病变可导致多种神经系统疾病基底神经节解剖结构功能作用基底神经节是位于大脑深部的一组核团，主要包括尾状核、壳基底神经节最主要的功能是参与运动控制，特别是无意识的自动核、苍白球、黑质和丘脑下核尾状核和壳核合称为纹状体，是运动和姿势维持它们协助选择和启动适当的运动程序，同时抑基底神经节接收输入的主要结构苍白球则是基底神经节的主要制不适当的运动当我们进行复杂动作如骑自行车时，基底神经输出结构，将信息传递到丘脑，进而影响皮层活动节帮助我们流畅地执行一系列动作，而无需有意识地思考每个步骤基底神经节通过复杂的直接和间接通路对运动进行调控直接通路促进运动，而间接通路则抑制运动，两者的平衡对正常运动控除了运动功能外，基底神经节还参与学习、奖赏系统和某些认知制至关重要黑质致密部的多巴胺能神经元调节这两条通路的活过程多巴胺在基底神经节中扮演重要角色，不仅参与运动控动，维持运动的平衡制，还与奖赏预测和强化学习相关基底神经节的功能障碍会导致多种运动障碍，如帕金森病和亨廷顿舞蹈症大脑半球侧化功能区域左半球（分析型）右半球（整合型）语言处理语法、词汇理解、言语表达语调、情感成分、幽默理解视觉空间细节分析、序列处理整体模式、空间关系、三维认知记忆类型语言性记忆、事实性知识情景记忆、空间记忆思维方式逻辑推理、序列分析直觉、创造性思维情绪处理积极情绪倾向消极情绪识别身体控制控制右侧身体控制左侧身体小脑简述（对比）解剖位置功能特点小脑位于大脑的后下方，脑干的后方，占据了后颅窝的大部分空小脑的主要功能是协调运动，调节肌肉张力和维持身体平衡它间与大脑相似，小脑也有两个半球和连接两半球的蚓部小脑接收来自前庭系统、脊髓和大脑皮层的信息，整合这些输入以调表面也有皮层，但其沟回比大脑更细密、更规则，呈现出特征性整运动的时间、力度和精确度小脑不启动运动，但能修正和完的树状生命图外观善运动，使动作更加平滑和准确小脑皮层下是小脑核，这些核团是小脑的输出结构，将信息传递小脑损伤的典型症状包括运动不协调、步态不稳、言语不清和眼到脑干和丘脑小脑通过上、中、下小脑脚与脑干相连，这些结球运动异常近年研究表明，小脑还参与某些认知功能，如时间构携带进出小脑的信息尽管小脑仅占大脑体积的10%左右，但感知、语言处理和工作记忆等与大脑和脑干相比，小脑在进化它含有的神经元数量接近大脑，约占中枢神经系统神经元总数的上更为保守，其基本结构在不同脊椎动物间相对一致一半脑干与大脑的关系结构连接白质纤维束连接脑干与大脑各区域信息传递脑干是大脑与脊髓间的信息中转站功能层级脑干控制基础生命，大脑负责高级认知协同作用4共同维持人体全面功能脑干与大脑虽然功能各异，但在结构和功能上紧密相连、相互依存从结构上看，脑干位于大脑的下方，通过白质纤维束与大脑的各个区域相连所有从大脑皮层发出的下行纤维都必须经过脑干，而从身体各部位传来的上行感觉信息也需要通过脑干才能到达大脑在功能上，脑干和大脑形成了一个分层次的控制系统脑干维持最基本的生命活动，如呼吸、心跳和血压调节，这些功能大多在无意识状态下自动运行而大脑则负责更高级的认知功能，如意识、思维和学习两者的协同作用使人类既能维持基本生存，又能进行复杂的思维活动和社会交往大脑对脑干的调控皮层下行调控大脑皮层，特别是额叶和岛叶区域，能够向脑干发送神经信号，影响脑干的活动这种自上而下的控制使我们能够有意识地调节某些通常由脑干自动控制的功能呼吸调控示例我们平时的呼吸是由脑干自动控制的，但我们也能通过意识暂时控制呼吸，如深呼吸或屏气这是因为大脑皮层可以暂时覆盖脑干的自动控制，但这种意识控制通常无法长时间维持调控的限度大脑对脑干的调控有明显限制某些功能如心跳，虽然可以间接受到情绪和意识的影响，但基本上不受意志控制同样，当血液中二氧化碳过高时，脑干会强制我们呼吸，无论意志如何脑干损伤的后果分钟90%3-5严重致死率呼吸中枢耐缺氧时间大面积脑干损伤的死亡率极高超过此时限可能导致永久性损伤对10脑神经受累脑干损伤可影响III-XII对脑神经功能脑干损伤是最危险的神经系统损伤之一，因为脑干控制着维持生命的基本功能严重的脑干损伤可导致呼吸功能衰竭，患者无法自主呼吸，需要机械通气支持心血管调节中枢的损伤会导致血压不稳、心律失常，甚至心跳骤停脑干网状结构的损伤则会引起深度昏迷由于脑干内包含多对脑神经核和重要的传导通路，脑干损伤还会导致多种神经功能障碍，如复视、面瘫、吞咽困难、眩晕和平衡障碍等与大脑损伤相比，脑干损伤的康复预后通常更差，严重的脑干损伤往往导致永久性残疾或死亡因此，脑干被视为生命的禁区，医学上对脑干手术持极为谨慎的态度大脑损伤的后果损伤部位主要功能障碍临床表现额叶执行功能、社交行为、人格改变、计划能力下运动控制降、对侧肢体瘫痪顶叶体感处理、空间感知对侧感觉障碍、空间忽略、实用性失用枕叶视觉处理视野缺损、视觉失认、皮质性盲颞叶听觉处理、记忆、语言听力障碍、记忆力下理解降、感觉性失语左侧优势半球语言功能失语症（表达型或理解型）右侧半球空间感知、情绪理解空间障碍、情绪识别困难脑干常见疾病脑干卒中脑干部位的血管阻塞或出血导致脑干组织缺血或受压坏死脑干卒中发病突然，病情危重，死亡率高典型症状包括交叉性瘫痪（面部一侧和身体对侧瘫痪）、眩晕、吞咽困难、构音障碍等重型脑干卒中可导致昏迷和呼吸循环功能衰竭脑干肿瘤脑干区域发生的原发性或转移性肿瘤，以胶质瘤最为常见脑干肿瘤的症状进展通常较为缓慢，包括多对脑神经功能障碍、长束征（肢体瘫痪、感觉障碍）和小脑症状脑干肿瘤由于位置特殊，手术风险极高，常采用放射治疗和化疗为主的综合治疗方案延髓外侧综合征又称瓦伦堡综合征，是由延髓外侧区域的病变引起的一组症状典型表现包括同侧面部感觉障碍、吞咽困难、声音嘶哑、眩晕、呃逆、霍纳综合征，以及对侧身体的痛温觉障碍该综合征常由延髓外侧小动脉梗死引起，预后相对较好中脑综合征中脑病变导致的临床综合征，常见原因包括卒中、肿瘤和外伤典型表现包括动眼神经麻痹（眼睑下垂、瞳孔散大、眼球外展等）和对侧肢体瘫痪严重中脑损伤可影响网状激活系统，导致意识障碍或昏迷大脑常见疾病脑卒中阿尔茨海默病帕金森病癫痫由脑血管阻塞（缺血性卒中）或最常见的痴呆类型，特征是大脑由中脑黑质致密部多巴胺能神经由于大脑神经元异常过度放电导破裂（出血性卒中）导致的急性中淀粉样蛋白沉积和神经元内神元变性死亡引起的神经退行性疾致的一组综合征，特征是反复发脑损伤，是导致成人残疾和死亡经原纤维缠结，导致神经元死亡病主要表现为静止性震颤、肌作的中枢神经系统功能障碍发的主要原因之一临床表现取决和大脑萎缩主要症状是进行性强直、运动迟缓和姿势平衡障作形式多样，包括全身性发作于受损区域，常见症状包括偏记忆力下降、认知功能减退、行碍早期症状还可能包括嗅觉减（如强直-阵挛发作）和局灶性发瘫、失语、视野缺损、感觉障碍为改变和日常生活能力下降起退、便秘、睡眠障碍和抑郁目作病因复杂，包括遗传因素、等急性期需迅速救治，恢复期病隐匿，通常从近期记忆障碍开前治疗以补充多巴胺为主，尚无结构性病变、代谢异常等治疗则需康复训练始，逐渐波及其他认知领域法完全阻止疾病进展主要依靠抗癫痫药物，难治性病例可考虑手术治疗临床判定脑死亡标准前提条件确认确定昏迷原因明确且不可逆，排除可逆因素如低体温、代谢异常、药物中毒等患者应处于深度昏迷状态（格拉斯哥昏迷评分为3分），依赖机械通气维持呼吸功能，并已经过足够的观察时间（通常至少6小时）脑干反射检查脑死亡诊断的核心是评估脑干功能，包括检查以下反射瞳孔对光反射、角膜反射、眼球头动反射、前庭眼反射、咽反射和气管反射在脑死亡状态下，这些反射应全部消失头部CT或MRI检查通常会显示严重的脑水肿或结构破坏无自主呼吸测试无自主呼吸测试（窒息试验）是确定脑死亡的重要步骤在保证充分氧合的前提下，暂时脱离呼吸机，观察患者是否能自主呼吸如果在PaCO2上升到60mmHg以上时仍无自主呼吸，提示延髓呼吸中枢功能已丧失辅助检查确认在某些情况下，还需要进行辅助检查以确认诊断，如脑电图（应呈现电静默状态）、脑血流显像（应显示无脑血流）或诱发电位检查确诊脑死亡通常需要多学科专家共同评估，并严格遵循国家或医院的脑死亡判定标准脑干疾病的诊治影像学诊断高分辨率MRI是脑干疾病诊断的首选方法，能清晰显示脑干结构和病变弥散加权成像（DWI）对早期脑干梗死尤为敏感CT血管造影和MR血管造影可评估脑干周围的血管病变PET和功能性MRI可评估脑干的代谢和功能状态药物治疗脑干卒中的急性期治疗包括溶栓、抗凝和抗血小板药物，以及控制血压和维持呼吸循环功能脑干肿瘤可使用化疗和靶向药物治疗，如替莫唑胺等脑干炎症性疾病如多发性硬化可使用糖皮质激素和免疫调节剂治疗外科干预由于脑干的特殊位置和重要性，脑干手术风险极高，适应证非常有限某些表浅的脑干肿瘤可考虑立体定向活检或部分切除压迫脑干的占位性病变（如小脑肿瘤、后颅窝血肿）需手术减压立体定向放射外科可用于治疗某些脑干肿瘤康复和支持治疗脑干疾病恢复期需综合康复，包括吞咽训练、言语治疗、肢体功能锻炼等呼吸功能障碍可能需要呼吸支持，严重吞咽障碍可能需要胃造瘘保障营养心理支持和家庭教育也是长期治疗的重要组成部分大脑疾病的诊治先进影像学精准药物治疗微创神经外科现代神经影像学技术如功能性神经精神疾病的药物治疗日益精神经外科技术不断进步，包括立MRI、弥散张量成像、正电子发准化，包括针对阿尔茨海默病的体定向手术、神经内镜手术、术射断层扫描等，不仅能显示大脑抗淀粉样蛋白抗体、帕金森病的中导航系统等这些技术使手术结构，还能评估脑功能和代谢活多巴胺受体激动剂，以及癫痫的更加精准，创伤更小，安全性更动这些技术可精确定位病变，新型靶向抗癫痫药物药物基因高对于脑肿瘤和血管畸形，微指导治疗，并追踪疾病进展组学的应用帮助实现个体化用创手术已成为首选治疗方式药神经调控技术深部脑刺激（DBS）、经颅磁刺激（TMS）和经颅直流电刺激（tDCS）等神经调控技术为难治性神经精神疾病提供了新选择这些技术通过调节神经元活动，改善帕金森病、抑郁症和强迫症等疾病的症状案例分析脑干卒中病例介绍65岁男性患者，突发剧烈眩晕、呕吐，伴右侧面部麻木和左侧肢体无力，意识模糊诊断检查急诊头颅MRI显示右侧延髓外侧区域新鲜梗死灶治疗方案3静脉溶栓、抗血小板聚集、神经保护及对症支持治疗该患者表现出典型的延髓外侧综合征（瓦伦堡综合征）症状，包括眩晕、呕吐（前庭核受损）、同侧面部感觉障碍（三叉神经脊束核受损）和对侧肢体瘫痪（锥体束受损）患者意识模糊提示病变可能累及脑干网状结构，影响了维持清醒的上行激活系统MRI证实了右侧延髓外侧小动脉阻塞导致的脑梗死，原因可能是小动脉粥样硬化或心源性栓塞由于发病时间在溶栓窗内，医生立即给予静脉溶栓治疗，同时应用抗血小板药物、他汀类药物及神经保护剂对症处理包括抗眩晕药物和呕吐控制幸运的是，延髓外侧综合征的预后相对较好，大多数患者经过积极治疗和康复训练后能够恢复日常生活能力案例分析大脑皮层损伤患者信息病理分析58岁右利手女性，突发左侧肢体瘫痪，伴言语不清、口角歪该患者的临床表现与右侧大脑中动脉供血区梗死高度一致右侧斜既往有高血压病史10年，血压控制不佳发病前无明显诱运动皮层（中央前回）的梗死导致左侧肢体瘫痪；右侧额下回因，意识清醒入院检查发现左侧肢体肌力2级，左侧面部表（布洛卡区）的损伤导致表达性失语这是典型的大脑中动脉情肌瘫痪，言语表达困难但能理解简单指令综合征表现急诊头颅CT显示右侧大脑中动脉供血区的额顶叶皮层及皮层下患者的症状直接反映了大脑皮层特定区域的功能运动皮层控制有低密度灶，考虑为急性脑梗死进一步的MRI检查确认右侧大对侧肢体运动，布洛卡区负责语言表达和构音与脑干梗死不脑中动脉区域急性脑梗死，累及运动皮层和布洛卡区同，该患者没有生命体征不稳定的表现，这也符合大脑皮层损伤多影响高级功能而非基础生命活动的特点治疗上采用了溶栓、抗血小板、降脂、控制血压等标准治疗，并早期开始语言和运动康复训练保护脑健康的方法健康饮食采用地中海式饮食，富含水果、蔬菜、全谷物、鱼类和橄榄油，限制饱和脂肪和精制糖Omega-3脂肪酸、抗氧化物质和B族维生素对脑健康尤为重要适量摄入深色浆果、深绿色蔬菜、坚果和鱼类，有助于降低神经退行性疾病风险规律锻炼每周至少150分钟中等强度有氧运动可促进脑血流量，刺激BDNF（脑源性神经营养因子）的释放，促进神经可塑性不同类型的运动可激活不同的脑区，如协调性运动对小脑有益，而有氧运动则增强海马体功能，改善记忆力充足睡眠成年人每晚应保持7-9小时的高质量睡眠睡眠期间，脑脊液流动加速，清除β-淀粉样蛋白等代谢废物，这一过程被称为神经胶质淋巴系统清除长期睡眠不足与认知功能下降、情绪障碍和神经退行性疾病风险增加相关压力管理长期慢性压力会导致海马体萎缩，影响记忆和学习能力冥想、深呼吸、瑜伽和正念练习等压力管理技术有助于降低皮质醇水平，保护神经元健康保持积极的社交关系和培养兴趣爱好也是有效的减压方式如何训练大脑功能认知挑战阅读学习解决复杂问题和谜题，学习新技能深度阅读和批判性思考训练社交互动艺术活动丰富的社交生活促进认知灵活性音乐、绘画等艺术活动促进脑可塑性大脑功能训练的核心原则是用进废退和神经可塑性通过持续的认知挑战和多样化的刺激，可以形成新的神经连接，增强已有的神经网络研究表明，学习新技能比简单重复已掌握的活动更有效地促进认知功能例如，学习一门新语言或乐器可同时激活多个脑区，形成复杂的神经连接良好的睡眠对巩固学习内容和记忆至关重要大脑在深度睡眠阶段将白天学习的内容从短期记忆转化为长期记忆此外，情绪管理也是大脑训练的重要部分，积极情绪可促进学习和创造力，而长期的负面情绪会抑制海马体神经元生成综合运用多种训练方法，保持身心健康，是维持和提升认知功能的最佳策略青少年脑发育特点1儿童期（岁）3-12大脑体积迅速增长，突触密度达到高峰后开始修剪，语言区和感觉运动区先发育成熟2青春期（岁）13-17大脑灰质体积达到峰值后开始减少，白质体积持续增加，边缘系统发育活跃3青年期（岁）18-25前额叶皮层最后成熟，抑制控制和决策能力逐渐完善，大脑发育接近完成青少年时期是大脑发育的关键阶段，这一时期的大脑结构和功能发生显著变化神经科学研究表明，大脑发育遵循由后向前的规律，感觉和运动区域最先成熟，而负责高级认知功能的前额叶皮层最后发育完成，直到25岁左右才臻于成熟青春期的大脑有两个显著特点一是边缘系统（负责情绪和奖赏）发育较早且活跃，二是前额叶（负责抑制控制和决策）发育相对滞后这种不平衡导致青少年容易冲动、情绪波动大、风险意识弱同时，青少年大脑的可塑性极高，学习能力强，但也对有害刺激（如毒品、酒精）特别敏感这些特点解释了青少年行为的许多特征，也为教育和引导提供了科学依据脑干发育与婴幼儿脑科学研究前沿人类连接组计划这一国际性大科学计划旨在绘制完整的人脑神经连接图谱，揭示神经元之间的连接模式研究人员利用先进的成像技术，如弥散张量成像和静息态功能磁共振，构建了宏观和微观尺度的脑连接网络模型这些连接图谱帮助科学家理解大脑不同区域如何协同工作光遗传学技术这种革命性技术结合了基因工程和光学方法，允许研究人员用光精确控制特定神经元的活动通过将光敏蛋白导入目标神经元，科学家可以用特定波长的光激活或抑制这些细胞，从而研究特定神经回路的功能这一技术极大地推进了我们对神经环路如何调控行为的理解脑类器官科学家已经能够从人类干细胞培养出三维的迷你大脑，这些类器官模拟了人脑发育的关键特征虽然远小于真实大脑，但这些类器官包含多种神经元类型和基本的脑结构，为研究人类大脑发育、神经疾病机制和药物筛选提供了宝贵的实验模型，特别是对于那些难以在动物模型中准确复制的人类特有疾病人工智能与脑研究辅助脑疾病诊断神经科学启发的AI AI人工智能算法，特别是深度学习模型，已被应用于分析脑部影像反过来，大脑的结构和功能也为人工智能的发展提供了重要灵学数据，辅助诊断神经系统疾病这些算法能从MRI、CT和PET感卷积神经网络（CNN）的设计就受到了视觉皮层处理层级等影像中识别微妙的异常模式，有时甚至超过经验丰富的放射科的启发，而循环神经网络（RNN）则模拟了大脑处理时序信息医师例如，AI系统可以早期识别阿尔茨海默病的脑萎缩特征，的能力神经形态计算尝试在硬件层面模拟神经元和突触的特或检测难以察觉的微小脑梗死性，创建更高效的计算系统此外，AI还能整合多模态数据，包括影像学、基因组学和临床表脑与AI的互动研究已成为热点领域科学家们尝试理解深度学习现，提供更全面的疾病预测和个体化治疗建议人工智能不仅提模型的决策过程，同时将这些理解应用于解释大脑认知机制例高了诊断准确性，还有助于降低医疗成本，特别是在医疗资源有如，通过分析AI模型如何识别图像，研究人员获得了关于人类视限的地区觉系统的新见解这种跨学科融合正推动两个领域的共同发展脑－机接口展望脑机接口技术通过直接建立大脑与外部设备之间的通信渠道，使人类能够仅凭思想控制计算机或机械设备这一技术可分为侵入式和非侵入式两类侵入式接口通过手术植入大脑皮层的电极阵列，直接记录神经元活动，信号质量高但存在手术风险；非侵入式接口则通过头皮脑电图等方式记录脑电活动，安全但信号分辨率较低目前，脑机接口已在多个领域取得突破性进展在医疗康复方面，瘫痪患者可通过脑控假肢恢复部分运动功能；在通信辅助方面，失语症患者能够借助脑电信号表达基本需求未来发展方向包括提高电极密度和生物相容性、开发自适应算法和混合智能系统尽管技术前景广阔，但伦理问题如神经数据隐私、身份认同和社会公平等也需要同步考量脑干与大脑的协同意识与觉醒脑干维持基础觉醒，大脑产生意识内容1情绪体验脑干参与原始情绪反应，大脑加工复杂情感自主与随意控制脑干控制自主功能，大脑指导随意行为信息整合脑干预处理感觉信息，大脑进行高级分析脑干与大脑的协同作用构成了人类复杂神经活动的基础脑干的网状激活系统向上投射到大脑皮层，维持觉醒状态，而大脑皮层则赋予意识以具体内容和自我感没有脑干的觉醒维持，大脑无法产生意识；没有大脑的高级处理，意识则缺乏内容和深度在情绪处理方面，脑干和边缘系统的原始情绪反应（如恐惧、愤怒）被大脑皮层（特别是前额叶）加工和调节，形成更复杂的情感体验同样，在运动控制中，脑干维持基本姿势和肌张力，为大脑皮层发起的精细随意运动提供基础支持这种分层次的协同控制是人类行为复杂性的神经基础，也是现代神经科学和认知科学研究的热点领域课堂练习与小测试判断题多选题•脑干控制呼吸、心跳等基本生命活动下列哪些是脑干的组成部分？（对）•中脑（√）•大脑左半球主要负责空间想象和音乐欣•间脑（×）赏（错）•脑桥（√）•脑桥是连接小脑与大脑的重要结构•延髓（√）（对）•小脑（×）•语言表达中枢位于右侧额叶（错）•延髓损伤比大脑皮层损伤对生命威胁更大（对）病例分析患者突发意识丧失，呼吸不规则，四肢瘫痪，瞳孔对光反射消失最可能的病变部位是•大脑皮层•丘脑•脑干（√）•小脑总结与思考功能互补健康重要性脑干维持基础生命活动，大脑理解脑干与大脑的功能，有助负责高级认知功能，两者分工于我们认识脑部健康的重要协作，相互依存没有脑干的性通过均衡饮食、规律锻生命保障，大脑无法发挥功炼、充足睡眠和减轻压力，我能；没有大脑的高级调控，人们可以最大限度地保护这一精类将失去思维和意识这种互密的神经系统预防胜于治补关系体现了进化的精妙设疗，尤其对于神经系统疾病更计是如此科学前沿脑科学研究正以前所未有的速度推进，从分子水平到系统水平，从基础研究到临床应用人工智能、脑机接口、神经调控等技术不断取得突破，为理解和治疗脑部疾病提供了新希望关注这些科学进展，对我们每个人都有重要意义。