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神经解剖学教学课件探索人体最复杂的系统神经系统——第一章神经系统概述神经系统的定义与功能中枢神经系统与周围神经系统神经系统是人体最为精密的控制系统,负责接收、处理、整合和传递信神经系统在解剖上分为两大部分息,协调全身各器官功能,实现对内外环境的感知和适应它是人类思维、情感、记忆和意识的物质基础中枢神经系统CNS神经系统主要功能包括包括脑和脊髓,是信息处理和整合的中心感觉功能接收内外环境的各种刺激•由颅骨和脊柱保护,浸泡在脑脊液中运动功能控制肌肉收缩与骨骼运动•整合功能处理信息并作出适当反应•周围神经系统高级功能支持学习、记忆、语言等认知活动PNS•包括脑神经、脊神经及其分支连接中枢神经系统与身体其他部位传递感觉和运动信息神经系统的结构层级神经元神经胶质细胞神经纤维束神经系统的功能单位,负责信息的接收、整合和支持性细胞,数量是神经元的倍提供物多个神经元的轴突聚集形成的结构,构成神经通10-50传递人体约有亿个神经元,形态多样,功理支持、营养供应、免疫防御和髓鞘形成等功能路,连接不同神经中枢860能各异灰质与白质的区别与分布灰质白质主要由神经元细胞体和无髓神经纤维组成主要由有髓神经纤维组成呈灰色,位于因髓鞘的脂质成分呈白色,位于大脑和小脑表面的皮层大脑和小脑内部••脑内的核团脑干的大部分区域••脊髓中央的或蝴蝶形区域脊髓灰质周围区域•H•是神经信息处理的主要场所人脑主要解剖结构额叶顶叶颞叶枕叶Frontal ParietalTemporal OccipitalLobe LobeLobeLobe位于前部,负责执行功能、运动位于中上部,负位于侧面,负责控制、语言表达、责体感觉、空间听觉处理、语言人格特质和社交定位和感觉整合理解和记忆形成行为包含主要包含主要感觉皮内含海马体,对运动皮层和前额层,处理触觉、长期记忆形成至叶联合区压力和温度等信关重要息神经元的结构与功能神经元的主要结构树突从细胞体伸出的分支状结构,是接收信息的主要部位树突表面布满突触,接收其他神经元的信号树突的复杂程度与神经元接收信息的能力直接相关细胞体神经元的中央部分,含有细胞核和大部分细胞器负责合成蛋白质和代谢活动,整合树突接收的信号,决定是否产生动作电位轴突从细胞体伸出的单一长突起,负责传导信息轴突远端分支形成轴突终末,释放神经递质,将信息传递给其他神经元或效应器官神经胶质细胞的种类与功能神经胶质细胞是神经系统中数量最多的细胞,为神经元提供支持和保护各类神经胶质细胞具有不同的形态和功能星形胶质细胞少突胶质细胞中枢神经系统中最常见的胶质细胞,呈星形,突起与毛细血管和神经元接触中枢神经系统中负责形成髓鞘的细胞,每个细胞可包裹多个神经元的轴突维持离子平衡,特别是⁺离子的清除形成中枢神经系统的髓鞘•K•参与血脑屏障的形成加速神经冲动的传导••修复损伤,形成胶质瘢痕提供营养支持••提供营养支持和代谢调节参与神经元的修复••小胶质细胞室管膜细胞中枢神经系统中的巨噬细胞,来源于骨髓,是神经系统的免疫细胞排列成单层上皮,铺衬脑室系统和中央管,顶端有纤毛清除死亡细胞碎片和病原体产生和循环脑脊液••参与炎症反应形成脑脊液与神经组织间的屏障••分泌细胞因子调节免疫反应某些区域可能具有神经干细胞特性••监测神经环境的变化•周围神经系统中的特殊胶质细胞施旺细胞卫星细胞周围神经系统中形成髓鞘的细胞,每个细胞只包裹一个轴突段在神经损伤后,能清除碎片并引导轴突再生神经元分类按结构分类按功能分类感觉神经元又称传入神经元,将感受器接收的信息传入中枢神经系统细胞体位于脊神经节或脑神经感多极神经元觉神经节,具有假单极结构具有多个树突和一个轴突,是中枢神经系统中最常见的类型大脑皮层锥体细胞和脊髓前角运动神经元都属于此类运动神经元又称传出神经元,将中枢神经系统的指令传递到效应器官(肌肉或腺体)细胞体位于中枢神经系统内,具有多极结构双极神经元中间神经元具有两个突起,一个树突和一个轴突,分别从细胞体相对的两侧伸出主要存在于特殊感觉又称联络神经元,位于中枢神经系统内,连接感觉神经元和运动神经元,参与信息的处理和器官,如视网膜、嗅上皮和内耳整合大多数神经元属于此类按神经递质分类假单极神经元发育为双极神经元,后两个突起靠近细胞体处融合,形成型结构脊神经节和脑神经感觉T神经节中的神经元属于此类神经元结构多样性多极神经元特点多个树突,一个轴突•树突形态复杂多样•信息整合能力强•中枢神经系统中最常见•例如大脑皮层锥体细胞•双极神经元特点一个树突,一个轴突•突起从细胞体两端伸出•主要存在于感觉器官•直接传导感觉信息•例如视网膜双极细胞•假单极神经元特点由双极神经元演变而来•树突与轴突基部融合成单一突起•细胞体位于传导通路旁•结构适合远距离信息传递•例如背根神经节细胞•神经系统的发育基础神经系统的胚胎发育神经系统起源于胚胎的外胚层,通过一系列精确调控的过程逐步形成了解这一发育过程有助于理解神经系统的基本组织结构和先天性神经系统疾病的病因神经板形成(孕期第周)3背侧外胚层在脊索诱导下增厚形成神经板,这是神经系统发育的第一步神经沟形成(孕期第周)3-4神经板中央凹陷形成神经沟,两侧隆起形成神经褶,开始神经管的闭合过程神经管形成(孕期第周)4神经褶相互靠近并融合形成神经管,闭合从中部开始向两端进行,最终形成封闭的管状结构神经嵴细胞的迁移与分化神经嵴细胞是神经管闭合过程中,从神经褶顶部分离出的一群特殊细胞这些细胞具有强大的迁移能力和多向分化潜能,是周围神经系统和多种组织的重要来源头部神经嵴细胞躯干神经嵴细胞发育为颅面结构的软骨和骨骼、三叉神经节、面神经节等颅神经感觉神经节,以及面部和颈部的结缔组织脑的主要解剖结构大脑皮层的分区德国神经解剖学家根据神经元细胞结构的差异,将大脑皮层分为个区Korbinian Brodmann52域,称为区这些区域与特定的功能密切相关Brodmann区初级体感觉皮层,位于顶叶1-3区初级运动皮层,位于额叶417区初级视觉皮层,位于枕叶皮层下结构区初级听觉皮层,位于颞叶41-4244-45区Broca区,位于额叶,负责语言表达基底节区区,位于颞叶,负责语言理解22Wernicke位于大脑半球深部的一组神经核团,包括尾状核、壳核、苍白球等主要参与运动控制,特现代神经科学研究表明,大脑功能区的划分比Brodmann区更为复杂,存在大量的功能重叠和个别是启动和抑制运动,调节肌张力和精细动作体差异小脑位于枕骨大孔上方,脑干后方主要负责协调运动、维持平衡和姿势,参与运动学习损伤可导致运动不协调和步态不稳脑干脑血管系统简介脑的血液供应脑血管意外的解剖基础脑重量仅占体重的,但接受心输出量的,反映了脑组织旺盛的代谢活动脑的血液供脑血管疾病是常见的神经系统疾病,其发生与脑血管的解剖特点密切相关2%15-20%应由两对主要动脉系统提供大脑中动脉栓塞最常见的脑梗死类型,因大脑中动脉是颈内动脉的直接延续,栓子易随血流进入大脑前动脉动脉瘤前交通动脉复合体是颅内动脉瘤最常见的部位之一腔隙性梗死基底节区的穿支动脉长而细,易发生小动脉病变颈内动脉系统脑干出血高血压性脑出血常见于基底节区和脑干源自颈总动脉,提供大脑前部和中部约的血液供应主要分支包括80%了解脑血管解剖有助于理解脑血管疾病的发病机制、临床表现和治疗方法例如,不同部位的脑梗死会导致不同的神经功能缺损,这与受影响血管供应区域的功能直接相关大脑前动脉供应内侧额叶和顶叶•大脑中动脉供应外侧额叶、顶叶和颞叶•前脉络丛动脉供应脉络丛和基底节•椎动脉系统源自锁骨下动脉,提供脑干、小脑和大脑后部的血液供应主要分支包括基底动脉由双侧椎动脉合并而成•小脑后下动脉供应小脑下部•大脑后动脉供应枕叶和颞叶内侧面•脑动脉环(环)Willis脑动脉环(环)是颅底一个重要的动脉吻合环,由前、后交通动脉和周围相连的动脉共同组成这一结构允许颈内动脉系统和椎基底动脉系统之间的交通,为大脑提供了血液供应的侧支循环保障Willis-前交通动脉后交通动脉连接左右大脑前动脉,形成环的前部连接颈内动脉和大脑后动脉短而粗,直径约形成环的侧部2mm是颅内动脉瘤的好发部位左右两侧可能存在明显的不对称大脑中动脉基底动脉颈内动脉的最大分支由双侧椎动脉合并而成沿外侧裂前行并分支沿脑桥腹侧面上行栓塞是最常见的脑梗死类型末端分为双侧大脑后动脉环的临床意义Willis脊髓的结构与功能脊髓灰质与白质的分布在脊髓横断面上,中央呈或蝴蝶形的灰质被周围的白质包围H灰质主要由神经元细胞体组成,分为前角、后角和侧角脊髓是中枢神经系统的一部分,呈圆柱形,上接延髓,下至腰椎体水平,成人长约脊髓内有中央管,含脑1-245cm前角含运动神经元,轴突形成运动纤维脊液,周围被脊膜包裹保护后角接收感觉信息的中继站侧角胸段和腰上段含交感神经元,骶段含副交感神经元白质主要由有髓神经纤维组成,分为前、侧、后索,含多种上行和下行传导束上行传导束如薄束、楔束、脊髓丘脑束等,传导感觉信息下行传导束如皮质脊髓束、前庭脊髓束等,传导运动指令脊神经根与脊神经节脊髓每侧对应分布对脊神经,各有一对神经根(前根和后根)与脊髓相连31后根(感觉根)前根(运动根)传入纤维束,传导体表和深部感觉信息后根上有脊神经节,含假单极神经元的细胞体后根神经元是单侧性传导,传出纤维束,包含体运动神经纤维和自主神经纤维前根神经元的细胞体位于脊髓灰质前角和侧角前根损伤导致相损伤导致相应节段的感觉丧失应节段的运动障碍和自主神经功能障碍周围神经系统详解脑神经对及其功能12脑神经起源于脑干(嗅神经和视神经除外),通过颅骨孔裂出颅,分布于头颈部序号名称主要功能嗅神经嗅觉感受(纯感觉性)I视神经视觉传导(纯感觉性)II动眼神经眼外肌运动,瞳孔缩小(混合性)III滑车神经上斜肌运动(纯运动性)IV三叉神经面部感觉,咀嚼肌运动(混合性)V外展神经外直肌运动(纯运动性)VIVII面神经面肌表情,味觉前2/3(混合性)前庭蜗神经听觉和平衡感受(纯感觉性)VIIIIX舌咽神经舌后1/3味觉,咽部感觉(混合性)迷走神经咽喉运动,内脏自主神经(混合性)X副神经胸锁乳突肌,斜方肌运动(纯运动性)XI舌下神经舌肌运动(纯运动性)XII脊神经对及其分布31脊神经按照其出脊椎管的部位分为颈神经8对,胸神经12对,腰神经5对,骶神经5对,尾神经1对颈丛臂丛由C1-C4前支组成,分布于头后部、颈部和肩部的皮肤,支配颈部肌肉膈神经C3-C5是其重要分支,支配膈肌由C5-T1前支组成,分布于上肢,形成正中神经、尺神经、桡神经等主要上肢神经,支配上肢的感觉和运动腰丛骶丛由L1-L4前支组成,主要分支有股神经、闭孔神经等,分布于下腹部、外生殖器和大腿前内侧自主神经系统()ANS自主神经系统是周围神经系统的一部分,负责调控内脏活动,维持人体内环境的相对稳定它由交感神经系统和副交感神经系交感与副交感神经系统对比统组成,两者在功能上相互拮抗,共同维持机体的平衡特征交感神经系统副交感神经系统起源胸段和腰上段脊髓脑干和骶段脊髓节前纤维短长节后纤维长短神经节位置椎旁和椎前靠近或位于效应器内分布范围全身广泛分布主要分布于头、颈、胸、腹和盆腔主要递质去甲肾上腺素乙酰胆碱功能特点战或逃反应休息与消化功能体内稳态调节机制交感神经系统作用副交感神经系统作用在应激状态下激活,准备机体应对危险在休息状态下占优势,促进机体恢复与能量储存加速心率,增强心肌收缩力减慢心率,降低血压••扩张支气管,增加氧气摄入促进消化道蠕动和消化液分泌••收缩消化道血管,减少消化活动促进排尿和排便••扩张瞳孔,增强警觉性缩小瞳孔,调节近视力••促进糖原分解,提高血糖刺激胰岛素分泌,促进糖原合成••增加代谢率和产热降低代谢率和产热••自主神经系统的功能受下丘脑的高级调控下丘脑整合来自大脑皮层、边缘系统和内环境的信息,通过自主神经系统调节内脏活动,维持机体稳态自主神经系统路径示意图交感神经通路副交感神经通路交感神经系统是一种两元神经元系统,信号从中枢到副交感神经系统同样是两元神经元系统,但其节前纤效应器需要经过两个神经元传递维长,节后纤维短节前神经元节前神经元细胞体位于脊髓胸段和腰上段()的侧角,细胞体位于脑干的副交感核团(动眼神经核、面神T1-L2轴突通过前根和脊神经前支离开脊髓,抵达椎旁神经核、舌咽神经核、迷走神经背核)和骶脊髓经节()中间外侧部S2-S4节后神经元节前纤维细胞体位于椎旁神经节(交感干神经节)或椎前脑干部分随相应脑神经分布;骶部分形成盆内脏神经节,轴突直接分布至靶器官,释放去甲肾上神经节前纤维较长,直达靶器官附近的节后神腺素经元特殊例外节后神经元肾上腺髓质细胞相当于变形的节后神经元,细胞体位于靶器官内或附近的神经节,如睫直接接受节前纤维支配,分泌肾上腺素和去状神经节、翼腭神经节、耳神经节、下颌下甲肾上腺素入血神经节和盆内脏神经节等节后纤维很短两系统的神经递质也不同交感神经系统节前和副交感神经系统节前、节后神经元均释放乙酰胆碱;而交感神经系统节后神经元主要释放去甲肾上腺素(少数例外如汗腺支配纤维释放乙酰胆碱)神经纤维的髓鞘化髓鞘的形成过程髓鞘是包裹在轴突外的脂质丰富的绝缘层,由神经胶质细胞形成中枢和周围神经系统的髓鞘形成机制不同周围神经系统(施旺细胞)施旺细胞一对一包裹轴突,细胞膜多次环绕轴突,形成同心圆状的髓鞘对神经传导速度的影响髓鞘每个施旺细胞仅包裹一小段轴突(约),相邻施旺细1mm胞之间形成郎飞结髓鞘的主要功能是加速神经冲动传导这是通过两种机制实现的电绝缘作用髓鞘高度疏水,减少离子泄漏,提高电阻和膜电容,减少电流损失中枢神经系统(少突胶质细胞)少突胶质细胞通过多个细胞突起同时包裹多个轴突每个突起形成跳跃式传导动作电位只在郎飞结处产生,从一个郎飞结跳跃到下一个,大大一段髓鞘,一个少突胶质细胞可同时包裹个轴突相邻髓鞘提高传导速度15-30段之间同样形成郎飞结有髓纤维的传导速度可达到无髓纤维的倍粗纤维的髓鞘更厚,传导速10-100度更快,可达米秒这种高速传导对于精确控制运动和快速反应至关重要120/髓鞘形成是一个严格调控的发育过程,在出生后持续进行不同神经纤维髓鞘化的时间和速度不同,反映了不同神经功能发育的顺序脱髓鞘疾病(如多发性硬化)会严重影响神经传导,导致多种神经系统功能障碍神经传导与突触动作电位的产生与传播动作电位是神经元传递信息的基本方式,是一种快速、短暂的膜电位改变静息状态静息时,神经元内部相对于外部呈负电位(约),主要由⁺⁺泵和离子通道的-70mV Na-K选择性通透性维持突触传递机制突触是神经元之间或神经元与效应器之间的专门连接结构,是信息传递的关键部位去极化电化学耦联当刺激使膜电位达到阈值(约)时,电压门控⁺通道快速打开,⁺内流,-55mV NaNa膜电位迅速变为正值(约)+30mV动作电位到达轴突末梢,电压门控⁺通道开放,⁺内流激活突触小泡移动和Ca²Ca²与细胞膜融合复极化神经递质释放⁺通道失活,同时⁺通道打开,⁺外流,膜电位恢复并短暂过冲至更负值,随Na KK后回到静息电位突触小泡通过胞吐作用释放神经递质到突触间隙,递质分子扩散到突触后膜突触后反应动作电位遵循全或无原则,一旦产生就以固定幅度传播信息编码在动作电位的频率而非幅度中神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,导致离子通道开放或激活第二信使系统,产生兴奋性或抑制性突触后电位突触传递是可塑的,可通过突触前和突触后机制调节,是学习和记忆的基础神经系统的功能分区感觉、运动与整合功能的神经回路皮层功能定位实例神经系统的基本功能单位是神经回路,不同的神经回路负责特定的功能感觉通路将外界和体内感受器的信息传递到中枢神经系统,主要包括后柱内侧丘系统传导精细触觉、本体感觉和震动觉•-•脊髓丘脑束传导痛觉、温度觉和粗糙触觉运动皮层(中央前回)小脑传入通路传导本体感觉信息到小脑•运动皮层中的神经元分布呈现小人图()排列,不同身体部位在皮层上的代表区大小与其运homunculus动精细度相关,而非实际大小例如,手和面部在皮层上占据很大区域,反映了这些部位需要精细控制运动通路感觉皮层(中央后回)控制身体运动的神经回路,主要包括感觉皮层的小人图排列与运动皮层类似,但代表了不同身体部位的感觉信息处理区敏感度高的部位(如锥体系统直接连接大脑皮层和脊髓,控制精细随意运动•指尖、嘴唇)在皮层上占据较大区域锥体外系统包括多个核团和通路,调节肌张力、姿势和粗大运动•小脑环路协调运动、维持平衡和运动学习这种体征拓扑排列对理解脑损伤引起的功能缺损至关重要例如,中央沟周围的脑梗死可能导致对侧面部和•上肢的感觉和运动障碍整合系统处理和整合信息的高级中枢,包括联合区位于感觉和运动区之间,处理复杂信息•边缘系统调控情绪、记忆和自主功能•前额叶负责执行功能、规划和决策•临床相关常见神经系统疾病解剖基础脑卒中神经退行性疾病周围神经损伤脑卒中是由脑血管堵塞(缺血性卒中)或破裂神经退行性疾病是一组以神经元进行性变性和功周围神经损伤常由压迫、牵拉、切断或代谢紊乱(出血性卒中)导致的急性脑功能障碍能丧失为特征的疾病导致解剖基础解剖基础解剖基础大脑中动脉是最常见的脑梗死部位,供应包阿尔茨海默病起始于内嗅皮层和海马体的正中神经腕管综合征是最常见的神经卡压•••括运动皮层在内的大部分外侧半球神经元退变,导致记忆力下降综合征,表现为拇指、食指和中指麻木基底节区的穿支动脉是高血压性脑出血的好帕金森病黑质致密部多巴胺能神经元变性尺神经肘部是尺神经损伤的常见部位,导•••发部位死亡,导致纹状体多巴胺减少致第
四、五指麻木和握力减弱内囊是多条传导束的必经之路,其损伤可导肌萎缩侧索硬化上下运动神经元的选择性桡神经上臂螺旋沟处易受损伤,导致腕下•••致对侧肢体偏瘫变性垂脑干含有多个重要的功能核团和通路,小范亨廷顿舞蹈病尾状核和壳核中的能坐骨神经梨状肌综合征可压迫坐骨神经,••GABA•围的损伤可导致广泛的神经功能障碍中型多棘神经元优先变性导致臀部疼痛和下肢放射痛了解神经系统疾病的解剖基础有助于理解疾病的发病机制、临床表现和治疗原则例如,卒中后偏瘫的恢复程度与损伤的位置和范围直接相关;周围神经损伤的治疗方案取决于损伤的类型和部位现代神经影像学技术(如、、等)使我们能够直观地观察这些解剖结构的病变,为临床诊断和治疗提供指导CT MRIDTI神经影像学简介、在神经解剖中的应用现代技术如何辅助教学与诊断MRI CT现代神经影像学技术为我们提供了研究活体大脑结构和功能的强大工具,极大地推动了神经解剖学和临床神经科学的发除基础的和外,先进的神经影像技术为神经解剖学教学和临床实践提供了新视角CT MRI展功能性磁共振成像()fMRI通过检测脑血流动力学反应间接测量神经活动,可视化特定任务时的脑活动模式,帮助理解脑功能分区和神经网络计算机断层扫描()CT基于射线吸收差异成像,优势包括X弥散张量成像()DTI快速获取图像,适合急诊(如急性脑出血)•基于水分子在组织中扩散的方向性,可视化白质纤维束走行,揭示脑内神经连接和通路临床上用于评估白质病清晰显示骨组织结构和钙化•变和手术规划对金属植入物没有禁忌•成本相对较低•磁共振波谱()MRS在神经系统疾病的初步筛查中有重要作用检测脑内代谢物的浓度,提供脑组织生化信息,有助于区分肿瘤类型和检测神经变性疾病的早期变化体素形态测量()VBM磁共振成像()MRI定量分析脑区体积变化,可用于研究神经发育和神经退行性疾病中的脑结构变化,以及评估治疗效果基于不同组织中氢原子核的磁共振特性成像,优势包括这些技术的综合应用使我们能够从多个维度研究神经系统的结构与功能,加深对神经解剖学的理解,提高神经系统疾病软组织对比度高,能清晰显示脑灰质、白质结构•的诊断和治疗水平多参数成像(、、等)提供丰富信息•T1T2FLAIR无电离辐射,可重复检查•可从多平面成像,提供三维解剖信息•是神经系统疾病诊断的首选检查方法脑横断面解剖结构MRI序列的选择横断面主要解剖结构MRI MRI不同序列可显示不同的解剖细节横断面是临床最常用的观察平面,可清晰显示以下结构MRI MRI加权像脑脊液呈低信号(黑色),灰质中等信号,白质高信号T1皮质结构(亮)适合观察解剖结构和造影增强病变加权像脑脊液呈高信号(亮),灰质信号强于白质适合观察含T21灰质(皮层)和白质界限清晰,可识别各脑叶和主要沟回水量增高的病变如水肿、脱髓鞘额叶、颞叶、顶叶、枕叶的分界点在横断面上可通过特定序列抑制脑脊液信号,突出显示脑实质病变适合观察皮层标志识别FLAIR下和脑室周围病变序列反映水分子扩散受限程度,急性脑梗死区呈高信号是急DWI脑室系统性脑梗死诊断的金标准2可清晰显示侧脑室(前角、体部、后角、下角)、第三脑室和第四脑室脑脊液在加权像上呈高信号T2基底核区3包括尾状核、豆状核(壳核和苍白球)、丘脑等深部灰质核团这些结构在和像上均有特征性表现T1T2内囊4在基底核之间的白质束,分为前肢、膝部和后肢后肢含有重要的皮质脊髓束,是临床评估的重点区域影像学结合传统解剖学知识,不仅有助于理解复杂的三维空间关系,也是连接基础解剖学与临床应用的桥梁在神经解剖教学中,将切片标MRI本与图像对照学习,可以加深对解剖结构的立体认识MRI神经系统的记忆与学习机制海马体的解剖与功能突触可塑性基础突触可塑性是指神经元之间连接强度的长期变化,是学习和记忆的细胞和分子基础长时程增强()LTP高频刺激后突触传递效率的持久增强,主要机制包括受体激活和⁺内流•NMDA Ca²受体数量增加和功能增强海马体是边缘系统的重要组成部分,位于大脑颞叶内侧面,呈海马形状弯曲,对记忆形成至关重要•AMPA突触后密度蛋白变化•海马体的主要解剖结构树突棘形态重塑•齿状回含有颗粒细胞,接收来自内嗅皮层的主要输入基因表达和蛋白质合成•阿蒙角(区)含有锥体细胞,区锥体细胞的轴突形成侧枝CA1-CA4CA3Schaffer海马台连接海马与下丘脑和乳头体长时程抑制()LTD室管膜下区成人脑内少数具有神经发生能力的区域之一低频刺激后突触传递效率的持久减弱,主要机制包括海马体通过许多通路与大脑其他区域连接,形成复杂的神经网络,特别是环路对情绪和记忆形成有重Papez要作用⁺浓度适度升高•Ca²受体内吞和降解•AMPA蛋白磷酸酶激活•突触后信号通路改变•海马区的是研究最广泛的突触可塑性形式,被认为是某些类型记忆形成的关键机制除海马外,CA1LTP大脑皮层、小脑、杏仁核等多个脑区也存在不同形式的突触可塑性,支持不同类型的学习和记忆过程记忆从神经系统水平可分为工作记忆(前额叶)、陈述性记忆(海马和颞叶)和非陈述性记忆(基底节、小脑等),这些不同类型的记忆依赖不同脑区的神经环路和突触可塑性机制神经系统的发育异常与先天性疾病神经管缺陷先天性脑畸形示例神经管缺陷是指胚胎发育早期(通常在妊娠第周)神经管闭合不全导致的先天畸形3-4无脑儿神经管上端闭合失败导致大脑和颅骨发育缺陷特征为大脑半球、颅顶和颅后部缺失,只有脑干和部分小脑存在是最严重的神经管缺陷,通常不能存活脊柱裂小头畸形神经管下部闭合不全导致脊柱和脊髓发育异常根据严重程度可分为头围显著小于同年龄人群(通常小于-2SD),反映脑发育不全可由多种原因导致•隐性脊柱裂仅椎弓缺损,无神经组织外露•遗传因素基因突变影响神经元增殖•脊膜膨出脊膜囊外突,内含脑脊液•宫内感染如巨细胞病毒、寨卡病毒母体因素酒精中毒、辐射暴露脊髓脊膜膨出囊内含脊髓和或神经根••/代谢障碍苯丙酮尿症等•可导致感觉和运动功能障碍、括约肌功能不全等常伴智力障碍和神经功能异常神经管缺陷的发生与遗传因素和环境因素(如叶酸缺乏)相关孕前和孕早期补充叶酸可显著降低发生风险脑积水脑脊液在脑室系统异常积聚,导致脑室扩大主要原因包括阻塞性由于脑室系统或蛛网膜下腔阻塞•交通性脑脊液吸收障碍•先天性如畸形、中脑导水管狭窄•Dandy-Walker严重病例可导致颅内压升高、认知障碍和发育迟缓先天性神经系统疾病的诊断通常结合产前超声、和基因检测部分疾病可通过产前干预或早期手术改善预后,但大多数情况需要长期的多学科管理和康复治疗了解这些疾病的解剖和发育基础,有助于开发新的预防和治疗策略MRI神经系统的再生与修复神经元不可再生的限制现代神经修复研究进展成熟中枢神经系统的神经元再生能力极为有限,这主要受以下因素限制内在因素神经元自身的限制成熟神经元细胞周期抑制基因高表达•轴突再生相关基因表达下降•尽管面临挑战,神经修复领域已取得重要进展,多种策略正在探索中成熟神经元能量代谢和细胞骨架动力学变化•细胞凋亡通路激活阈值降低神经干细胞移植•利用内源性或外源性神经干细胞替代损伤的神经元研究表明,某些条件下移植的神经干细胞可分化为神经元并整合入现环境因素有神经网络挑战包括细胞存活率低、分化控制和功能整合有限中枢神经系统微环境的限制基因治疗髓鞘相关抑制因子(如、、)•Nogo MAGOMgp•星形胶质细胞形成的胶质瘢痕通过病毒载体或非病毒载体导入促进轴突再生的基因,如神经营养因子、细胞粘附分子、转录因子等CRISPR-Cas9等基因编辑技术为靶向修复神经系统疾病相关基因提供了新工具硫酸软骨素蛋白多糖()抑制轴突生长•CSPGs神经营养因子不足••炎症微环境对再生不利生物材料支架开发模拟细胞外基质的三维支架,提供物理支持和生化信号引导轴突生长结合电刺激、神经营养因子和细胞的多功能支相比之下,周围神经系统具有一定的再生能力,这与施旺细胞的特性和周围神经系统的独特微环境有关施旺细胞能清除髓鞘架显示出促进神经再生的潜力碎片,分泌神经营养因子,并形成带引导轴突再生Büngner神经可塑性增强通过药物、电刺激或康复训练增强现有神经环路的可塑性,促进功能重组经颅磁刺激和深部脑刺激等技术已在临床应用,显示出促进神经可塑性的效果神经修复研究正朝着多学科融合的方向发展,结合神经解剖学、分子生物学、材料科学和康复医学等领域的知识,有望为神经系统疾病和损伤提供更有效的治疗方案神经解剖学的历史人物与里程碑与的神经元学说脑区划分贡献Golgi CajalBrodmann神经系统的基本结构单位是什么?这个问题在世纪末引发了神经科学史上著名的学术争论科尔比尼安布罗德曼()是德国神经科学家,他的工作19·Korbinian Brodmann,1868-1918为理解大脑皮层的功能区域奠定了基础卡米洛高尔基·Camillo Golgi,1843-1926黑色反应()的发明者,这一技术首次使完整的神经元结构silver chromatestaining可视化尽管做出重要技术贡献,高尔基坚持网状说,认为神经系统是由相互融合的神经原纤维网构成的连续体我确信未来的进展将确认我的这一观点神经元并非独立的,而是形成了一个真正的网络布罗德曼基于细胞结构学(细胞形态、大小、排列方式和层次结构)的差异,将大脑皮层分为52个区域,称为区这一划分最初仅基于结构差异,但后来的研究证实这些区域确实具Brodmann有不同的功能圣地亚哥拉蒙卡哈尔··Santiago Ramón yCajal,1852-1934布罗德曼的主要贡献利用改良的高尔基染色技术,通过大量精细观察提出神经元学说,认为神经系统由独立建立了基于显微结构的大脑皮层分区系统•的神经元组成,神经元之间通过接触而非连续性进行通讯证明了结构差异与功能分化之间的联系•神经元是神经系统的解剖和功能单位每个神经元是一个完全独立的细胞实体,与其他为后续的脑功能定位研究提供了坐标系统•神经元的关系仅为接触而非连续性首次系统描述了不同物种大脑皮层的比较解剖学•一个多世纪后,布罗德曼区仍被广泛用于描述大脑皮层区域,特别是在功能性神经影像研究中,年,高尔基和卡哈尔共同获得诺贝尔生理学或医学奖,尽管他们对神经系统基本结构的观1906证明了这一工作的持久价值点截然相反卡哈尔的神经元学说最终被证实是正确的,成为现代神经科学的基石染色法与神经元形态研究Golgi高尔基染色法(又称黑色反应)是神经解剖学研究的里程碑技术,它首次使科学家能够观察到完整的神经元形态,包括细胞体、树突和轴突该技术的出现极大推动了神经元形态学研究和神经环路分析高尔基染色法的特点卡哈尔的神经元形态学贡献与其他细胞染色方法不同,高尔基染色具有以下独特特点利用高尔基染色法,卡哈尔做出了多项开创性发现选择性标记只染色组织中约的神经元,使单个神经元1-5%生长锥理论可在复杂背景中被清晰观察完整显示能显示神经元的全部形态,包括最细小的树突分支发现并描述了神经元轴突末端的生长锥结构,提出它们和轴突末端在发育过程中通过趋化性运动形成神经连接的理论这一高对比度染色的神经元呈现深黑色,与浅色背景形成鲜明对发现是现代神经发育学的基础比三维结构保存在厚切片中可观察神经元的空间排列和相互关动力极化原则系确立了神经元的功能极化概念信息流从树突到细胞体,这些特性使卡哈尔能够详细绘制各种神经元类型,并提出神经再到轴突,是单向的这一原则是理解神经信息传递的关元之间通过特定连接而非连续网络进行通讯的理论键特异性连接理论通过观察不同脑区的神经元连接模式,提出神经元形成特异性连接而非随机网络的理论,为现代神经环路研究奠定基础卡哈尔不仅是杰出的科学家,还是天才的艺术家他的神经元绘图不仅准确,还具有艺术美感,至今仍被神经科学教材广泛使用教学总结与知识整合神经系统结构与功能的整体理解基本单位中枢神经系统神经元与神经胶质细胞构成神经系统的基本单位神经元通过电信号和化学信号传脑和脊髓组成中枢神经系统,是信息处理和整合的中心大脑皮层、基底节、小脑递信息,神经胶质细胞提供支持和保护和脑干等结构通过复杂的神经环路协同工作发育与修复周围神经系统神经系统的发育遵循精确的时空调控,成熟后再生能力有限理解发育机制有脑神经和脊神经组成周围神经系统,连接中枢神经系统与身体各部分感觉纤助于开发神经修复策略维传入信息,运动纤维传出指令信息传递自主神经系统神经冲动通过突触进行传递,神经递质、受体和离子通道在信息传递中发挥关键作交感和副交感神经系统协同调节内脏功能,维持体内稳态两者在功能上相互拮抗,用突触可塑性是学习记忆的基础实现精细调节学习神经解剖的关键点回顾掌握神经解剖学需要关注以下几个方面从宏观到微观的多层次理解结构与功能的联系神经系统应从整体到局部、从宏观到微观多层次理解先建立整体框架,再深入具体结构,最后理解微观连接和功能解剖结构是功能的基础,理解结构特点有助于推断功能同时,功能需求也塑造了解剖结构的特征,二者相互适应临床相关性三维空间关系互动环节神经解剖案例分析典型病例解剖图示讲解案例面神经损伤2患者,女,28岁,3天前出现右侧面部肌肉无法运动,右眼无法完全闭合,进食时食物从右侧口角漏出查体右侧额纹消失,右眼闭合不全,右侧鼻唇沟变浅,口角下垂味觉和听力正常面神经解剖回顾•起源位于脑桥下部的面神经核•行程经内听道进入颞骨岩部,在岩部形成膝状神经节并发出多个分支•出颅经茎乳突孔出颅,进入腮腺分为颞、颧、颊、下颌缘和颈支•分支岩部发出大浅岩神经和鼓索神经,分别负责腭腺分泌和舌前2/3味觉定位诊断该患者表现为典型的周围性面瘫(贝尔面瘫),所有面部表情肌均受累,但味觉和听力正常,提示病变位于面神经出茎乳突孔后、分支之前的部位病因多为病毒感染后炎症导致神经水肿,压迫面神经在狭窄的面神经管内周围性面瘫与中枢性面瘫(如脑卒中)的鉴别要点是前者影响同侧所有面部肌肉,包括额肌;而后者由于额肌的双侧支配,患者额肌功能保留案例内囊后肢梗死1患者,男,65岁,突发右侧肢体无力,伴言语不清查体右侧肢体肌力3级,肌张力增高,腱反射亢进,右侧巴宾斯基征阳性头颅CT显示左侧内囊后肢低密度影解剖分析内囊是通过基底节区的重要白质纤维束,后肢含有皮质脊髓束(锥体束)左侧内囊后肢梗死导致锥体束受损,引起对侧(右侧)肢体的中枢性瘫痪,表现为肌力下降、肌张力增高、腱反射亢进和病理征阳性由于左侧优势半球额叶至延髓的皮质延髓束也经过此处,病变同时导致构音障碍课堂提问与讨论致谢与参考资料推荐经典教材基础神经解剖学•《神经解剖学》(第4版),贾鑫,人民卫生出版社•《临床神经解剖学图谱》,杨瑞明,高等教育出版社•《神经系统解剖学》(第3版),江文标,北京大学医学出版社•《Grays解剖学》(中文版),Richard Drake,北京大学医学出版社临床与功能神经解剖学•《临床神经解剖学》,周峰,科学出版社•《功能神经解剖学》,范存欢,人民卫生出版社•《神经影像解剖学》,刘如恩,科学出版社•《临床神经病学的解剖基础》,林昕,人民军医出版社数字资源与学习工具•中国数字人脑图谱Chinese DigitalBrain Atlas•人脑连接组计划Human ConnectomeProject中文资源•神经解剖学3D交互式学习软件•中国人脑库Chinese BrainBank数据资源•北京大学神经科学中心教学资源库最新研究资源神经解剖学是一个不断发展的领域,建议关注以下最新研究方向连接组学研究神经元之间的结构和功能连接,揭示大脑网络组织单细胞测序探索神经元和胶质细胞的分子分类和发育谱系。
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