神经系统与感官.ppt
第9章 神经系统与感官,内容提要：一 中枢神经系统活动的基本规律二 神经系统对躯体运动的调节三 神经系统对内脏活动的调节四 感觉分析功能五 脑的高级功能,第一节 中枢神经系统活动的基本规律,主要内容：一 神经系统的构成二 中枢联系三 中枢神经系统的抑制过程四 神经递质及其受体五 中枢神经系统的协调活动六 条件反射 返回章目录,一 神经系统的构成,神经系统包括中枢神经系统（脑、脊髓）和周围神经系统（脑神经、脊神经）CNS的结构和功能单位是神经元(neuron）。而神经元之间的机能联系则是突触。神经元和神经胶质细胞形态和生理机能完全不同。神经元：接受刺激、传递和整合信息。神经胶质：支持、连接、保护和营养。,1 神经元的结构,典型的神经元包括三部分：树突、胞体和轴突。其中，树突可以将冲动传送到细胞体，胞体则可接受传来的冲动，并能产生兴奋，进而将冲动传到轴突。轴突（神经纤维）则可将冲动传到他处。,2 神经胶质不具有传导神经冲动的功能，分布于神经元周围。,功能：（1）支持作用（2）隔离绝缘作用，高电阻防止神经冲动时电流扩散（3）摄取化学递质（4）分泌功能（5）修复与再生（6）神经系统的发育（7）营养作用 返回节目录,二 中枢联系,（一）突触联系和类型1 概念狭义的概念：是指一个神经元与另一个神经元之间的接触部位。广义的概念：一个神经元与另一个神经元、肌细胞或腺体细胞之间的、有特殊结构的接触部位都称为突触。,化学性突触,2 突触的类型按接触形式，突触可以分为轴突-胞体型、轴突-树突型、轴突-轴突型、树突-树突型等类型，以前两者为最常见。实际上，两个神经元的任何部分都可能彼此形成突触。,按神经元的作用机制，可将神经元分为化学性突触和电突触。,电突触,（二）神经元的联系,任何机体兴奋传导的通路都是由大量神经元组成的。中枢联系是由大量中间神经元建立的突触联系。突触联系的方式是多种多样的，但归纳起来，大致有三种。,1 辐散式联系 一个神经元轴突可通过其末梢分支与许多神经元建立突触联系，此种联系就称为辐散式联系。中枢神经系统通过这种联系，可以把一个神经元的兴奋同时传达到许多其它神经元，从而扩大影响。通常传入神经元的轴突末梢进入中枢神经系统后与其它神经元发生突触联系。,2 聚合式联系 许多神经元都通过轴突末梢共同与一个神经元 建立突触联系，这种联系就称为聚合式联系。由于许多神经元的末梢会聚在一个神经元上，有的施以兴奋性的影响，有的施以抑制性的影响，从而使得兴奋和抑制活动在神经元上发生总和，使中枢神经系统得以实现其整合功能。通常传出神经元与其它神经元发生突触联系时，以聚合方式为主。,3 链锁状联系联系和环式联系,兴奋通过中间神经元的链锁状联系，可以在时间和空间上加强或者扩大其作用范围；兴奋通过神经元的环状联系，则由于这些神经元的性质不同，而可能表现出不同的生理效应。,如果环式结构中各个突触的生理性质大体一致，则冲动经过环式传递后，在时间上加强了作用的持久性这是一种正反馈作用。比如某种反射活动往往会在刺激停止后仍持续一段时间，生理学上把这种现象称为后放（after discharge）。如果环式结构内存在抑制性中间神经元，并同其返回联系的胞体形成抑制性突触，则冲动经过环式传递后，将减弱或终止，这是一种负反馈作用。例如血压调节的减压反射，即属于负反馈。,由于这些复杂的中枢联系，所以中枢内的兴奋和抑制过程在空间上、时间上以及强度上都得到相互配合，相互制约，使反射活动得到精确地起到调节作用。返回节目录,三 中枢神经系统内的抑制过程,（一）中枢的抑制现象 谢切诺夫（1862）将食盐结晶置于蛙的间脑部位，观察到蛙的屈肌反射时明显延长，这是由于间脑部位受到食盐刺激而兴奋时，对脊髓的屈肌反射中枢发生了抑制作用，即高级中枢的兴奋能抑制低级中枢的反射活动，这一现象称为“谢切诺夫抑制”。由此提出了中枢抑制的概念。现在认为任何反射活动中中枢既有兴奋活动也有抑制活动，抑制是兴奋的对立面，兴奋和抑制都是主动过程。,（二）交互抑制 正常反射的完成，不仅由沿着一定反射弧传播的兴奋组成，而且同时还有另一反射弧的抑制过程所保证，从而协调完成某一生理效应。如伸肌和屈肌反射。,（三）抑制的产生根据抑制产生的部位分为：突触前抑制：在轴突前的轴突末梢发生抑制的因素。突触后抑制：对突触后膜的直接抑制。,1突触前抑制：指某种生理机制减少了兴奋性突触的递质释放，使得神经冲动传至该突触时，不容易甚至不能引起突触后的神经元兴奋因而呈现抑制性的效应。这时突触后膜兴奋性没有改变，也不产生抑制性突触后电位。与突触后抑制不同，表现在不直接影响突触后神经元的膜电位和兴奋性，而是通过与突触前神经元的终末形成抑制性突触，进而影响突触后神经元的膜电位和兴奋性。,机理：触突a受到轴突b的抑制，当冲动传至触突a时，触突a末梢释放的递质量减少，神经元c的兴奋性突触后电位幅度大大减少，则神经元不容易甚至不能发生兴奋，因而呈现抑制性的效因而呈现抑制性的效应。,生理意义：全面地控制从周围传入中枢的感觉信息以调节传入的感觉冲动。,2 突触后抑制,由抑制性神经元的轴突末梢释放抑制性递质，与其后继性的神经元形成抑制性突触，当抑制性神经元兴奋时，其触突末梢释放抑制性递质，经突触间隙引起后继神经元的突触末梢超极化，产生抑制性突触后电位，从而发生抑制。抑制发生在突触后膜上（兴奋性神经元本身不能直接引起其他神经元突触后抑制，而必须首先兴奋一个抑制性神经元）。,突触后抑制可分为传入侧枝性抑制和回返性抑制,（1）传入侧支性抑制：在感觉传入纤维进入脊髓并兴奋某一中枢神经元的同时，又发出侧支兴奋另一个抑制性中间神经元，通过该抑制性中间神经元的活动转而抑制另一个中枢神经元，这种抑制称为传入侧支性抑制。这种抑制曾被称为交互抑制，（2）回返性抑制：是指某一中枢的神经元兴奋时，在其冲动沿轴突外传的同时，又经其轴突侧支兴奋另一抑制性神经元。该抑制性神经元兴奋后再抑制原先发动兴奋的神经元及同一中枢的其他神经元。,传入侧支性抑制的意义：作用是使不同中枢之间的活动相互协调。回返性抑制意义：这种抑制属于负反馈调节过程，其结构基础是神经元间的环状联系。回返性抑制的作用是，及时终止神经元的活动，并促使同一中枢内许多神经元之间的活动同步化，对神经元的活动在时间上和强度上进行及时的修正。传入侧支性抑制和回返性抑制的相同点在于抑制信号均发生在突触后膜，故共同称为突触后抑制。返回节目录,四 中枢神经递质与受体,神经递质（neurotransmitter）：是指突触前神经元合成并在其末梢释放，经突触间隙扩散到后膜，特异性地作用于突触后神经元或效应器细胞的受体，导致信息从突触前传递到突触后的一些化学物质。,（一）中枢神经递质的种类 主要包括乙酰胆碱、单胺类、氨基酸类和肽类，另外也有一些其他种类（如一氧化碳、一氧化氮等）。,（二）递质与调质递质是指神经末梢释放的特殊化学物质，它能作用于所支配的神经元或效应器细胞膜上的特殊受体，从而完成信息传递功能。调质是指神经元产生的另一类化学物质，也作用于特定的受体，但它们在神经元之间并不是起直接传递信息的作用，而是调节信息传递的效率，起到增强或削弱递质效应的作用，因此被称为神经调质（neuromodulator）。,（三）神经递质的受体受体：在细胞膜或者细胞内存在能与神经递质、激素等化学物质特异性结合的一种特殊蛋白质，即受体（receptor）。受体与这些物质结合后，引发一定的生理效应。受体的命名是根据与其特异结合的递质命名的。如凡与乙酰胆碱结合的受体称为胆碱能受体，与去甲肾上腺素或肾上腺素结合的称为肾上腺素能受体。,受体阻断剂：某些药物与受体具有特异性结合能力，这些药物与受体结合后，占据受体或改变其分子的空间构型，使受体不能与相应的递质结合而不能发挥递质的生理作用，这类药物称为受体阻断剂。,中枢神经递质受体种类,中枢内递质的受体包括胆碱能受体、肾上腺素能受体、多巴胺受体、5-羟色胺受体、GABA受体、甘氨酸受体、组胺受体、腺苷受体、阿片受体等。返回节目录,五 中枢神经系统内的协调活动,（一）反射活动的协调概念各种生理活动都是通过反射活动进行的，反射活动协调性体现在各种反射活动都有一定的次序、强度和范围，也就是它的过程具有空间性和时间性和强度，只有这样它才有适应意义。协调性依赖于结构基础和中枢兴奋和抑制两个过程在时间上、空间上以及强度上的相互配合与相互制约。,（二）兴奋与抑制的相互诱导诱导（induction）为反射活动协调的主要方式。指某一个神经过程（兴奋或抑制）在一个中枢的发展时导致其他中枢产生相反的神经过程（抑制或诱导）的现象，由兴奋导致抑制称为负诱导；相反，一个中枢的抑制过程引致其它中枢的兴奋，称为正诱导。交互抑制即为负诱导的一种。,（三）扩散 一个中枢兴奋引起协同中枢产生兴奋的过程称为兴奋的扩散。抑制也可扩散，通过突触传递，神经元辐射式排列是中枢扩散的结构基础，扩布的广度取决于刺激的强度和中枢不同机能状态。,（四）优势原则 某一中枢的兴奋性不断提高而逐渐成为全中枢神经系统中兴奋性较强的中枢，这个中枢对于其他较弱兴奋的中枢在反应上占优势。这被认为优势中枢兴奋性较强，故易发生兴奋而产生反射反应，并抑制其他中枢的活动。,（五）最后公路原则 主要指传出神经元的活动规律。传出神经元接受不同来源的突触联系传来的影响，既有兴奋性的，又有抑制性的，因此该传出神经元最终表现为兴奋还是抑制，以及其表现程度则取决于不同来源的冲动发生相互作用的结果。这一原则被称为最后公路原则。最后公路原则保证反射中枢的活动具有合适的强度，使反射活动在强度上具有协调性。,（六）反馈 中枢内某些中间神经元形成环形的突触联系即为反馈作用的结构基础。反馈联系的生理意义在于提高控制系统的稳定性，使反射活动的调节精确化和自动化。例如当一个刺激引起反射活动后，效应器的活动又刺激其本身中的感受器发出冲动进入中枢，这个继发性传入冲动对维持与纠正反射活动的进行起重要作用。返回节目录,六 条件反射,无关动因通过与与反射的刺激多次结合，这个无关动因变成了这个反射的信号刺激。条件刺激的皮质代表区和非条件刺激的皮质代表区之间由于多次同时兴奋，发生了机能上的暂时联系，结果条件刺激在皮质引起的兴奋，可以通过暂时联系到达非条件反射的皮质代表区，引起其兴奋而发生反射。如果反复用条件刺激而得不到非条件刺激的强化，则条件反射将逐渐减弱以至消失。返回节目录,第二节 神经系统对躯体运动的调节,内容：1 脊髓对躯体运动的调节2 脑干对肌紧张和姿势的调节3 基底神经节对躯体运动的调节4 小脑对躯体运动的调节5 大脑皮层对躯体运动的调节 返回章目录,一 脊髓对躯体运动的调节（一）脊髓反射在正常情况下，脊髓的反射活动受高级中枢的控制，但脊髓本身也能独立地行使一些简单的反射活动。例：1.屈肌反射与对侧伸肌反射2.节间反射3.牵张反射,（二）反射的抑制中枢的兴奋和抑制同时并存又相互影响，在脊髓反射的中枢之间或高位脑和脊髓对低位脊髓反射中枢均存在抑制作用。反射抑制的主要表现有：（1）中枢抑制。如谢切诺夫抑制。（2）外周抑制。正常情况下，用硫酸刺激蛙的一侧脚趾，将发生屈腿反射；但如果用镊子止血钳以不致造成损伤为准，夹住另一后肢的脚趾，这时可见硫酸刺激原本引起的反射被抑制。放松止血钳，硫酸刺激立即引起屈肌反射。其原因是对侧刺激产生的兴奋抑制了本侧下肢的反射活动。（3）交互抑制。,（三）反射的易化-脊髓休克,中枢的反射除了有抑制现象外，还有易化作用。脊髓休克,又称脊震，是反射活动易化作用的典型实例。1 脊髓休克（spinal shock）：突然横断脊髓与高级中枢的神经联系后，横断面以下的脊髓一切反射能力暂时地丧失，进入无反应状态，如骨骼肌和内脏反射均减弱或消失，这种现象称为脊髓休克。这种失去了脑干控制的动物叫脊动物。脊髓被横断后，脊髓休克后，各种脊髓反射会逐渐恢复。,2 表现：横断面以下的脊髓所支配的骨骼肌反射消失，肌紧张降低甚至消失，外周血管扩张、血压下降、躯体和内脏活动均减弱或消失，以后脊髓各种反射活动会逐渐恢复。3 产生原因：脊髓休克的原因主要是由于高级中枢对脊髓的易化作用（即提高兴奋，使反射容易发生的作用）。切断时，这种易化作用不能实现，脊髓神经元兴奋性暂时降低而表现为脊髓休克。返回节目录,二 脑干对肌紧张和姿势的调节（一）脑干对肌紧张的调节去大脑僵直：在中脑上、下丘之间切断脑干的动物，肌紧张出现亢奋现象，动物四肢伸直，头尾昂起，脊柱挺硬呈角弓反张状。这种现象称为去大脑僵直（decerebrate rigidity）。,去大脑僵直主要是一种伸肌紧张亢进状态。去大脑僵直产生的原因是由于切断了大脑皮层、纹状体与脑干的联系，使脑干网状结构中抑制区活动减弱，易化区活动相对增强，从而导致全身肌肉的肌紧张度增强的结果。,（二）脑干对姿势的调节1 状态反射：当头部空间位置改变以及头部与躯干部的相对位置改变时，可反射性地改变躯体肌肉的紧张性，此反射称状态反射（attitudinal reflex）。2 翻正反射：正常动物可保持站立姿势，若将其推倒则可翻正过来，此反射称翻正反射（righting reflex）。返回节目录,三 基底神经节对躯体运动的调节基底神经节是皮层下调节运动的重要中枢。它与随意运动的产身和稳定、肌紧张的调节、躯体运动的整合及本体感觉传入信息的处理等有关。基底神经节参与运动的设计和程序编制，即将一个抽象的设计转换成一个随意运动。返回节目录,四 小脑对躯体运动的调节小脑对维持姿势、调节肌紧张、协调和形成随意运动均有重要作用。返回节目录,五.大脑皮层对躯体运动的调节（一）大脑皮层的主要运动区运动区具有下列功能特性：1 交叉支配 2 精细的功能定位 3 定位分布的安排倒置,（二）运动传导通路 1 锥体系统：由大脑皮层发出，经延髓锥体而后（下）行，到达脊髓的传导束，即皮层脊髓束。可调节控制肌肉完成精细动作。2 锥体外系统：皮层下某些核团（尾核、壳核、苍白球、黑质、红核）和后（下）行纤维在延髓锥体之外，称锥体外系统。可协调全身各肌肉群的运动，保持正常的姿势。返回节目录,第三节 神经系统对内脏活动的调节,内容：一 植物性神经系统的组成及其解剖学二 植物性神经与躯体运动神经的异同三 交感神经系统与副交感神经系统的区别四 植物性神经系统外周部分的突触递质和受体五 自主神经的中枢调节 返回章目录,一 植物性神经系统的组成及其解剖学支配内脏器官的全部神经系统，包括了内脏的传入神经、传出神经和它的中枢部位，称自主神经系统或内脏神经系统。植物性神经主要分布于平滑肌、心肌和腺体，在中枢神经主导下，控制呼吸、循环、消化、代谢、腺体分泌和生殖等对生命活动至关重要的机能。,植物性神经系统由交感神经和副交感神经系统组成,它们的结构在中枢部位分三段，头段、胸腰段、骶段。头段和骶段神经属于副交感神经，胸腰段（第一胸段至第二或第三腰段脊髓之间）为交感神经。,植物性神经系统的传入神经与躯体神经系统的传入神经元无甚差别，而传出神经则不同，在到达效应器之前，先在外周神经节中更换一次神经元，而由中枢发出的纤维称为节前纤维，而由神经节内更换神经元所发出的纤维称节后纤维，由于这种解剖学特点，所以从中枢到内脏的神经冲动要有时间延搁。返回节目录,二 植物性神经和躯体运动神经的异同,植物性神经和躯体神经一样，也受脑的各级中枢控制，且传入部分无甚差别，其差异有：1 运动神经支配骨骼肌，受意志支配；植物性神经支配平滑肌、心肌和腺体，在一定程度上不受意志的直接控制（功能上的区别）；2 躯体运动神经元的轴突自中枢发出后可直接到达所支配的器官；植物性神经自中枢发出后，一般需要在周围部的植物性神经节内更换神经元，然后才能到达所支配的器官（结构上的区别）。,3 躯体运动神经纤维是较粗的有髓神经纤维；植物性神经节前纤维是由薄髓的有髓纤维，节后纤维是细的无髓纤维（结构上的区别）。,4 躯体运动神经元的胞体主要在脑干和脊髓全长的灰质前角（腹角）；植物性节前神经元的胞体主要在脑干和脊髓的胸腰段和骶段（结构上的区别）。返回节目录,三 交感神经系统与副交感神经系统的区别,（1）中枢部位不同，副交感神经位于头部、骶部，交感神经位于胸段。（2）周围神经节不同，交感神经节位于椎旁和椎前，副交感神经节位于所支配的器官和器官壁内，因此副交感神经节前纤维长，节后纤维短，而交感神经节前纤维短，节后纤维长。（3）交感神经的全身分布极为广泛，几乎所有器官都受其支配，但副交感神经的分布比较局限。副交感神经与交感神经结构上最根本的不同之处在于，前者神经节并不构成神经干或神经链，而是分散于它们所支配的器官附近，在这些神经节内更换神经元，发出节后纤维支配就近的器官，因而节后纤维一般较短。,结构上的区别,功能上的区别,1、双重神经支配、相互拮抗2、效应器反应的表现和广泛性不同3、神经递质不同,双重神经支配,双重神经支配的概念是：在高等脊椎动物，绝大部分内脏器官既接受交感神经，又接受副交感神经支配，即双重神经支配（double innervation）。鱼类植物性神经系统处于低级阶段，双重神经支配不够完善，如食管上部只有副交感神经（迷走神经）支配，皮肤和血管只受交感神经支配。,总的来说，植物性神经系统的机能在于调节心肌、平滑肌和腺体的活动，交感神经和副交感神经对于同一器官的机能影响往往表现为拮抗性质，当交感神经活动使某一活动加强时，副交感神经则使之减弱，反之亦然（如交感神经使心跳加快加强，支气管平滑肌舒张，而副交感神经使心跳减慢减弱，支气管平滑肌收缩）。,由于解剖学上的特点，交感神经节后纤维长，距效应器远，节前纤维与较多神经节细胞发生联系，因而效应器反应时潜伏期长，作用时间持久，参与的效应器弥散而广泛，相反，副交感神经节后纤维较短，距效应器近，潜伏期短，作用短暂，比较局限、精确。返回节目录,效应器反应的表现和广泛性,四 植物性神经系统外周部分的突触递质和受体,植物性神经系统的节前神经元和节后神经元之间，以及节后神经元与效应器之间的兴奋传递是通过化学递质的释放来完成的，交感神经和副交感神经节前纤维释放的递质都是乙酰胆碱，节后纤维释放的递质不同，副交感神经释放的是乙酰胆碱，交感神经节后纤维是去甲肾上腺素。释放乙酰胆碱的神经纤维称为胆碱能纤维，释放去甲肾上腺素的神经纤维叫肾上腺素能纤维。,去甲肾上腺素和肾上腺素都具有儿茶酚（邻苯二酚）结构，因而归属于儿茶酚类递质。外周递质：在外周神经系统中参与突触传递的的化学物质，称为外周递质。其种类主要是乙酰胆碱、肾上腺素、去甲肾上腺素，此外，还有肽类。近年嘌呤类在高等动物也有所发现。返回节目录,五 自主神经的中枢调节 1 脊髓 2 低位脑干 3 下丘脑 4 大脑皮层 返回节目录,听觉通路的基本结构,脊椎动物的听觉系统由外耳、中耳、内耳和中枢听觉神经系统等构成。,平衡觉,前庭器官-平衡觉的感受器官前庭器官有三个半规管和耳石器官组成。,第五节 脑的高级功能,内容：一、弥散性调制系统与行为二、情绪的脑机制三、睡眠与觉醒四、学习和记忆五、语言与语言障碍六、注意的神经基础,
