神经系统3-感觉分析.ppt

第三节 神经系统的感觉分析功能Sensory and Processing Functions of Nervous System,掌握浅感觉和深感觉两种传导途径及其特点、丘脑的特异投射系统和非特异投射系统的功能、网状结构上行激动系统的概念和生理意义、丘脑的主要核群及其功能、内脏痛的特征和牵涉痛的机理。了解大脑皮层的感觉分析功能、中枢对特异感受活动的传出性控制、疼痛生理的基本内容。,一、感觉信息的传入过程,1、感受器(Sensory receptor)的换能过程 特殊感受器:包括视、听、味、嗅和平衡；浅感受器:包括触、压、振动、温度、痛和痒；深感受器:包括位置、运动、深部压力觉和深部痛觉；内脏感受器:包括饥、恶心、胀和内脏痛。,2、感觉冲动向中枢的传入,除嗅觉外的各种感觉性传入冲动都要经丘脑中转到大脑皮层。（视觉-丘脑的外侧膝状体；听觉-丘脑的内侧膝状体；躯体感觉-丘脑的腹侧核群；）嗅觉的传入冲动经嗅球传向边缘叶的梨状皮层等部位；各种感觉冲动在脑干传导过程中，还经过侧支传导，影响脑干网状结构的活动。,3、特异传导系统及其作用,(1)特异感觉信息向中枢的传入由三个神经元接替完成。经丘脑的特异投射系统(点对点)到达大脑的特定皮层区。但特殊感觉(视、听、嗅)的复杂。(2)浅感觉和深感觉传导途径:浅感觉-痛、温觉和轻触觉。深感觉-肌肉的本体感觉和深部压觉。特点：浅感觉-先交叉再上行。深感觉(皮肤辨别觉)-先上行再交叉。,浅感觉传导路径：由后根的外侧部（细纤维）进入脊髓 后角更换神经元 发出纤维在中央管前交叉对侧 经脊髓丘脑侧束（痛、温觉）和脊髓丘脑前束（轻触觉）上行抵达丘脑。轻触觉传入纤维进入脊髓后分上行与下行纤维，多个节段交叉。,浅感觉传导途径,深感觉传导路径：传入纤维由后根的内侧部（粗纤维）进入脊髓后 上行支在同侧后索上行 抵达延髓薄束核和楔束核换神经元 发出纤维交叉到对侧 经内侧丘系至丘脑。辨别觉的传导与深感觉的一致。,深感觉传导途径,(3)躯体感觉的节段性分布 躯体感觉向脊髓传入具有节段性分布特点。每一脊髓节段所支配的皮肤感觉区称为皮节(dermatome)。运动神经所支配的肌肉也有一定脊髓节段的支配范围，称为肌节(myotome)。,脊髓对皮肤的节段性支配-皮节,3、非特异传导系统及其作用,特异传导路径中第二级神经元的传入纤维通过脑干时，发出侧支与脑干网状结构内的神经元发生突触联系，然后在网状结构内反复换元上升，抵达丘脑的非特异核群，再弥散投射到大脑皮层广大区域。非特异传导系统是不同感觉的共同上行途径，已失去感觉的特异性及定位。,从脑干网状结构到丘脑的传入径路称“网状结构上行激动系统”(ascending reticular activating system)；相应的从丘脑到大脑皮层的投射系统叫非特异投射系统(nonspecific projection system)。非特异投射系统不能单独激发皮层神经元放电，但可改变大脑皮层神经元的兴奋状态，使机体处于觉醒状态。,网状结构上行激动系统通过丘脑非特异性投射系统而发挥作用。其作用在于维持与改变大脑皮层的兴奋状态。在网状结构中感觉投射具有聚合的性质。是多突触接替的上行系统，易受药物的影响而发生传导阻滞。,图3-30 切断特异性传导径或非特异性传导径后，猫的行为和脑电图变化。A 为切断特异性传导径而不损伤非特异性传导径的猫，处于觉醒状态；A为其脑电图。B 为切断非特异性传导径的猫，处于昏睡状态；B为其脑电图。,二、丘脑(thalamus)的核群及功能,1、丘脑的作用：重要的感觉中枢，在大脑皮层发达的动物，丘脑是感觉传入的重要中转站，对感觉传入进行初步的分析和综合。,2、丘脑的结构特点。三大类细胞群。第一类：特异核群（感觉接替核）。主要有腹后外/内侧核、内/外侧膝状体。接受感觉的投射纤维-感觉接替核换元-（-联络核-）投射到大脑皮层特定感觉区。各种感觉在丘脑内的投射有精确的定位。,第二类：联络核群。感觉在丘脑和大脑皮层水平的联系协调。接受感觉接替核和其他皮层下中枢来的纤维-联络核换元-发出纤维投射到大脑皮层。下丘脑乳头体的纤维-丘脑前核-大脑皮层扣带回（内脏活动调节）。小脑、苍白球和腹后核-腹外侧核-大脑皮层运动区(肌肉运动调节)。内、外侧膝状体-丘脑枕-皮层顶叶、枕叶及颞叶的中间联络区（各种感觉的联系）。,第三类：非特异核群。没有直接投射到大脑皮层的纤维。通过多突触接替换元后，弥散地投射到整个大脑皮层。主要作用是维持大脑皮层兴奋状态。主要是指髓板内核群(中央中核、束旁核、中央外侧核)和中线核群(正中核、网状核)。接受脑干网状结构内神经元的传递。,3、丘脑的两大投射系统 特异投射系统(Specific projection system)：点对点投射，投向大脑皮层的特定区域。第一,二类细胞群参与。是特定感觉的上传途径。,非特异投射系统（弥散性投射系统）(Specific projection system)：弥散地投射到大脑皮层的广泛区域。第三类细胞群参与。是不同感觉的共同上传途径。分散在各层，以自由末端方式与皮层神经元树突形成突触。,三、大脑皮层的感觉分析功能,1、大脑皮层的结构特点与分区 神经元数量极大（估计140亿）；分布具有严格结构层次。古皮层（大脑半球内侧面）三层：分子层；锥体细胞层；多形细胞层。,新皮层（大脑半球外侧面）六层：分子层；外颗粒层；外锥体细胞层；内颗粒层；内锥体细胞层；多形细胞层。根据神经元成分与结构特征，可把大脑皮层分成52个区。,人类大脑皮层分区上：大脑半球外侧面 下：内侧面,大脑皮层感觉区基本功能单位：感觉柱（Sensory Column）-传入-传出信息整合处理单位。直径200-500m，垂直走向脑表面，贯穿整个六层。同一柱状结构内的神经元具有同一功能。在同一刺激后，这些神经元发生放电的潜伏期很接近，仅相差2-4ms。,第一感觉区：中央后回（3-1-2区）主要是全身体表感觉的投射区域。,2、体表感觉：两个感觉区两种投射特点,投射规律：躯体投射的交叉性；头面部感觉投射的双侧性；投射区域的大小与体表感觉分辨的精细程度有关；精细定位，倒立安排。,两种投射特点：中央后回从前到后，分别接受不同的躯体感觉投射；中央后回从上到下，分别接受不同躯体部位的投射。,第二感觉区：人脑中央前回和岛叶之间。面积小，为正立投射。可能与痛觉有关。,、内脏感觉范围弥散，位于相应的躯干代表区及下肢代表区。,、本体感觉 本体感觉代表区位于中央前回4区（即运动区）。,5、视觉 左右两侧枕叶皮层内侧面的距状裂周围。,投射规律：左侧枕叶皮层接受左眼的颞侧视网膜和右眼的鼻侧视网膜的传入纤维投射，右侧枕叶皮层接受右眼的颞侧视网膜和左眼的鼻侧视网膜的传入纤维投射。视网膜上半部投射到距状裂的上缘，下半部投射到下缘；视网膜中央的黄斑区投射到距状裂的后部，视网膜边周区投射到距状裂的前部。,6、听觉颞叶外侧沟下壁的颞横回和颞上回（41，42区）。,双侧性投射，一侧皮层代表区与双侧耳蜗感受功能有关。不同音频感觉的投射有一定的分野，耳蜗底部（高频声感）投射到前部，耳蜗顶部（低频声感）投射到后部。,7、嗅觉和味觉 嗅觉在大脑皮层的投射区随着进化而愈益缩小，在高等动物只有边缘叶的前底部区域与嗅觉功能有关（包括梨状区皮层的前部、杏仁核的一部分等）。味觉投射区在大脑皮层颞叶的岛盖至脑岛的味觉代表区，即中央后回头面部感觉投射区之下侧。,四、中枢对特异感受活动的传 出性控制,1、感受器附属器官水平2、感受器水平3、中枢突触水平,五、疼痛生理,感受器：游离的神经末梢。也可能是一种化学感受器。致痛物质：K+、H+、组胺、5-羟色胺、缓激肽、前列腺素等。,1、痛觉感受器及致痛物质,2、皮肤痛觉与传导通路快痛：尖锐，定位清楚的刺痛。发生快，消失快。传导快痛的主要是有髓鞘的A类纤维，其兴奋阈较低。慢痛：定位s发生，痛感强烈而难以忍受，撤除刺激后还持续几秒钟，并伴有情绪反应及心血管和呼吸等方面的变化。传导慢痛的主要是无髓鞘的 C 类纤维，其兴奋阈较较高。,快痛的传导通路：其传导通路与感觉通路一样。痛觉传入纤维进入脊髓后，终止于I、V层。更换神经元并发出纤维交叉到对侧，再经脊髓丘脑侧束上行抵达丘脑的后腹核，向皮层体表感觉区投射。引起定位清楚的痛觉。,慢痛的传导通路：其传导通路与感觉通路一样。痛觉传入纤维进入脊髓后，终止于后角I、II层，然后在脊髓内弥散上行，经脊髓网状结构、脑干网状结构和丘脑的髓板内核群上传，投射到第二感觉区和大脑的边缘叶，引起慢痛和情绪反应。,3、内脏痛,内脏痛的特征：缓慢、持久、定位不清楚和对刺激的分辨能力差。能使皮肤致痛的刺激（切割、烧灼等），作用于内脏一般不产生疼痛；而机械性牵拉、缺血、痉挛和炎症等刺激作用于内脏，则能产生疼痛。,和躯体痛一样，内脏痛也可能是某些致痛物质作用于痛觉感受器引起的，如HCI，5-羟色胺、组胺和缓激肽等。,内脏痛的传导通路,内脏痛的传入神经主要是交感神经干内的传入纤维；它通过后根进入脊髓，然后和躯体神经基本上走着同一上行途径。食管、气管的痛觉是通过迷走神经干内的传入纤维进入中枢而上传的；部分盆腔器官（如直肠、膀胱三角区、前列腺、子宫颈等）的痛觉传入神经纤维是沿盆神经进入骶髓的。,内脏疾病往往引起身体远隔的体表部位发生疼痛或痛觉过敏。,表3-5 常见内脏疾病牵涉痛的部位和压痛区患病器官 心 胃、胰 肝、胆囊 肾结石 阑尾炎 体表疼痛部位 心前区 左上腹 右肩胛 腹股沟区 上腹部 左臂尺侧 肩胛间 或脐区,4、牵涉痛（referred pain),牵涉痛发生的原因：患病内脏的传入神经纤维和被牵涉皮肤部位的传入神经纤维由同一后根进入脊髓，这些纤维在脊髓灰质内同一区域更换神经元。可用易化学说或会聚学说解释。,5、痛觉的特征及调节,情感色彩；致敏效应；易受神经系统及其他活动的影响。在痛觉中枢传导的各中间站，都有下行的抑制机制存在。,六、小结与课后思考题,110页：复习题：15-20思考题：4,5,