脑的基本结构

脑的基本结构、组成——脑包括端脑、间脑、中脑、脑桥和延髓，可分为大脑、小脑和脑干三部分。

（小延站在桥的中间端）大脑皮层的结构是什么？皮层神经元都是呈层状排列的，而且绝大部分神经元胞体与脑的表面平行。

分子层: 最靠近表面的神经细胞层, 由一层无神经元的组织将皮层与软脑膜分隔开。

它们至少都有一层细胞，伸出大量的称为顶树突的树突，这些顶树突会伸入到第一层，在那里形成众多的分叉。

细胞骨架：微管；微丝；神经丝1.微管：组成→微管蛋白和微管相关蛋白，tau（与老年痴呆症相关）异二聚体为单位，有极性。

功能：细胞器的定位和物质运输2.微丝：成分→Actin肌动蛋白，组装需要ATP修饰蛋白，微丝是由球形-肌动蛋白形成的聚合体，生长锥运动3.神经丝：星形胶质细胞标记物；调节细胞和轴突的大小和直径什么是轴浆运输，它的分子马达？轴浆运输指化学物质和某些细胞器在神经元胞体和神经突起之间的运输，是双向性的。

1)快速轴浆运输顺向运输: 囊泡、线粒体等膜结构细胞器；逆向运输:神经营养因子病毒如狂犬病毒、单纯疱疹病毒2)慢速轴浆运输顺向运输：胞浆中可溶性成分和细胞骨架成分分子马达：驱动蛋白动力蛋白应用：追踪脑内突触连接什么是离子通道，它的类型？是各种无机离子跨膜被动运输的通路。

生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输（顺离子浓度梯度）和主动运输（逆离子浓度梯度）两种方式。

被动运输的通路称离子通道。

离子通道的开放和关闭，称为门控(gating)。

根据门控机制的不同，将离子通道分为受体门控离子通道和电压门控离子通道。

动作电位的兴奋性周期性变化绝对不应期：兴奋性为零，阈刺激无限大，钠通道失活。

相对不应期：兴奋性从无到有，阈上刺激可再次兴奋，钠通道部分复活。

超常期：兴奋性高于正常，阈下刺激即可引起兴奋，膜电位接近阈电位水平，钠通道基本复活。

低常期：兴奋性低于正常，钠泵活动增强，膜电位低于静息电位水平。

生理意义：由于绝对不应期的存在，动作电位不会融合。

神经元信息传导与动作电位：作电位双向传导，通过极化与去极化。

神经元之间是单向传导。

神经细胞在静息状态下，是外正内负的静息电位（外钠内钾）。

当受到刺激，细胞膜上少量钠通道激活，钠离子少量内流，膜内外电位差减小，产生局部电位。

当膜内电位到达阈电位时，钠离子通道大量开放，膜电位去极化，动作电位产生。

随着钠离子的进入，外正内负逐渐变成外负内正。

从变成正电位开始，钠离子通道逐渐关闭至内流停止，同时钾离子通道开放，钾离子外流，膜内负值减小，膜电位逐渐恢复到静息电位，由于在正常情况下细胞膜是外钠内钾，此时却是外钾内钠，所以这时钠-钾泵活动，将钠离子泵出，钾离子泵回，恢复静息状态。

此时完成一个动作电位的产生。

传递是依靠局部电流传递的。

神经系统的发育过程：源于外胚层；神经板→神经沟→神经管（整个神经系统的由来）；神经褶→神经嵴（所有外周神经元的细胞体和神经元由来）胚胎发育第13天外胚层的细胞增生形成原条;原条前末端细胞形成原结; 原结和脊索诱导神经板形成,神经板中线凹陷发育为神经沟; 神经沟进一步凹陷加深,沟两侧边缘融合成神经管;(此过程称神经胚形成,在第四周末完成神经系统的早期发育); 神经管的背部细胞向外迁移形成神经嵴,神经嵴最后发育为外周神经系统;神经管则发育为CNS; 神经管的头端膨大发育为脑；脊髓与胚胎的体节发生相适应成为节段性结构（31）；三胚层的构造和最终的发育内胚层：发育成呼吸系统和消化管；中胚层：最终发育成结缔组织、血细胞、心脏、泌尿系统以及大部分内脏器官；外胚层最终发育成神经系统和皮肤。

神经胚的形成？神经板发育成神经管的过程称为神经胚形成神经管是什么？为脊椎动物及原索动物的神经胚期所见到的一种最明显的变化，神经板闭合作为中枢神经系统最初原基的神经管形成过程的总称。

神经细胞增殖的舞蹈表演室层中一个细胞的突起向上延伸至软脑膜；该细胞的细胞核从脑室侧迁移至软膜侧；同时细胞DNA 被复制；含复制所得的双倍遗传物质的细胞核，重新回到脑室侧；细胞突起从软膜侧缩回；细胞分裂成两个子细胞。

神经细胞的分化过程较早分化的较大神经元先迁移并形成最内层，依次顺序向外；而较晚分化的较小神经元则通过已形成的层次迁移并形成其外侧新的层次；不论皮质的什么区域，其最内层总是最早分化，而最外层则最后分化。

备注：放射胶质细胞是一切神经干细胞的来源神经元迁移方式是怎样的？分为以下两种方式：放射性迁移（细胞引导端先移动，再带动其他部分）切线性迁移（整个细胞一起移动）备注：神经细胞迁移有缺陷（起始过程缺陷，迁移过程缺陷，分成缺陷，终止信号缺陷）生长锥的概念：位于轴突的尖端，呈扁平掌形结构，是神经轴突生长的执行单元。

向外部突出丝状伪足，在内部的微管、微丝构成的动力骨架支撑下进行生长。

膜表面富含不同的感觉器和黏接分子，感受环境中适宜的生长方向，从而决定轴突生长导向。

成年脑神经元再生（热点问题）概念：指成年脑内持续产生有功能的新生神经元的现象。

神经发生区（即脑内能够产生神经元的区域）所要满足的条件：1)神经前体细胞2)域的微环境能够适应神经元再生什么是马赫带定义：马赫发现的一种明度对比现象。

它是一种主观的边缘对比效应。

当观察两块亮度不同的区域时，边界处亮度对比加强，使轮廓表现得特别明显。

原理：通过水平细胞实现的；作用：提高边缘对比度，增强分辨能力。

1.通路（What通路）–形状和面容识别：V1→V2 →TE（颞下回前部）–颜色：V1 →V2 →V4 →V8 → TEO （颞下回后部）2.通路（Where或How通路）运动和深度：V1 →V2 →V5(MT) →顶叶后部脑干的灰质结构主要有:与脑神经(Ⅲ-ⅩⅡ)相关的神经核;脑干的白质纤维束:有上行传导束和下行传导束；另外，脑干网状结构是界与灰质与白质的神经组织）脑神经12对: 对称性分布于头,颈,躯干,四肢；脊神经31对:颈神经C1-8对,胸神经T1-12对,腰神经L1-5对,骶神经S1-5对,尾神经1对；脊神经由与脊髓相连的前根、后根合并而成，从椎间孔穿出椎管；前根为前角运动神经元发出的传出性突起组成；后根为传入性神经，与脊髓的后角相关连；自主神经系统:为内脏神经的感觉和运动神经部分,主要分布于内脏,心血管,腺体;内脏运动神经系统的活动因较不受随意控制而得名;神经系统活动的基本过程是反射；不受意识控制的神经系统活动就是反射;实现反射活动的神经通路称反射弧;进行信号转换处理的中枢部位称神经中枢;反射弧的基本组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器；反射弧最简单的结构是由2个神经元组成的单突触反射(如膝跳反射),胞体内的嗜染色质在碱性染料着色后呈现颗粒状或块状或虎斑纹样----尼氏体----本质为粗面内质网,核糖核蛋白体为其主要成分，轴丘部位无尼氏体分布，是组织学确定轴突的依据之一;树突和轴突；轴突:从胞体或树突主干的基部发出,只一条;起始段细;表面光滑,粗细均匀;有髓或无髓;不含核糖体及粗面内质网（尼氏体）; 树突:从胞体发出一至多条;起始段的树突主干最粗,其胞质成分与核周质者相同;分支逐渐变细,一般不均匀或表面有小棘;一般无髓；传导信号和处理信息的结构都是以神经元为单位相互连接成的神经网络;神经元在结构上只是相互接触而不相通;神经元膜相互接触并可以传递信号的特化部位称突触，有化学性突触和电突触两类;有髓神经纤维是周围神经系统中雪旺细胞（神经胶质细胞的一种）以伪足样结构包绕轴突呈螺旋包绕8-12层, 相邻雪旺细胞间的轴突裸露区称为郎飞结；传导动作电位的方式是”跳跃式”传导细胞的兴奋特性：几乎所有的细胞的膜两侧存在一定的电位差（静息电位）;有部分细胞在受到刺激时,能产生短暂的,快速的跨膜电位变化,这种变化还可以沿细胞表面主动向远端扩布; 在受到刺激后能产生可扩布电位的细胞是可兴奋细胞; 可兴奋细胞未受到刺激时存在的跨膜电位称静息电位;对细胞膜内外两侧溶液中带电离子化学成份分析表明,外液的主要成分是氯离子,钠离子;内液中主要为钾离子以及与钾离子维持电中性的阴离子. 细胞膜在静息状态下(未受到刺激),只对钾离子有中等的通透性,而对其他离子的通透性很小;浓度差产生的扩散力驱动钾离子向胞外扩散; 随着钾离子向胞外扩散,膜两侧逐渐形成外正内负的电位差,电位差产生的库仑力(静电力)阻止钾离子的向外扩散; 当驱动钾离子向外扩散的扩散力和阻止钾离子向外扩散的静电力达到平衡时,钾离子的净移动为零,这一离子扩散平衡时的跨膜电位称为—平衡电位(此时的状态称极化状态);由于此平衡电位是钾离子扩散达到平衡造成的,故称为钾平衡电位;动作电位的特性:在生理条件下,动作电位触发于轴丘并沿轴突向末梢传导;动作电位有阈值现象；动作电位遵循”全或无”原则,其大小与刺激强度无关，与传导的距离无关;刺激后产生兴奋有一个潜伏期,潜伏期与刺激强度有关;动作电位产生后,产生动作电位的部位的兴奋性经历规律性的变化:绝对不应期,相对不应期,超常期;低常期;动作电位所具有的特性的意义:限制传导频率;不会发生重叠总和;不会在细胞表面来回往复振荡;动作电位时相与兴奋性的关系(1)绝对不应期---钠离子通道处于失活状态;(2)相对不应期---钠离子通道部分复活,部分失活状态;(3)超常期---钠离子通道全部复活,膜电位未恢复静息水平;(4)低常期---钠-钾离子泵活跃作用,导致膜出现后超极化;神经元的信号活动取决于跨膜电位的迅速变化;只有离子通道才能实现;因此,它是信号转导的基本元件;神经信息从一个细胞传到另一个细胞的过程---传递;神经元间信息传递的方式有两类:化学传递与电传递;神经元间实现信息传递的相互联系的特化结构:突触;化学性传递又分为经典突触传递和非突触性传递;经典突触的结构：由突触前成分(轴突末梢),突触间隙(细胞的间隙),突触后成分(胞体,树突或肌细胞膜)组成;递质的量子释放: 递质的释放以囊泡为单位,以胞裂外排形式将一个囊泡的递质(为最基本单位量)全部释放出去,递质释放的总量取决于参与释放的囊泡总数;递质释放的总量总是囊泡包含的递质量的整数(量子)倍; 释放的囊泡总数与动作电位的大小相关；动作电位的大小与静息电位相关；经典化学突触传递的效应：（1）兴奋性化学突触：突触前成分释放兴奋性递质,使突触后膜去极化(兴奋性突触后电位EPSP,可总和);达到阈值则产生动作电位;从而使神经信号跨过突触;（2）抑制性化学突触：突触前成分释放抑制性递质,使突触后膜超极化(抑制性突触后电位IPSP);膜电位要到达阈电位水平更难,突触传递的抑制作用（1）突触后抑制: 突触前成分释放抑制性递质,使突触后膜超极化,由于突触后膜阈值升高,兴奋性下降;这种抑制作用发生在突触后膜,故名----突触后抑制; （2）突触前抑制: 突触后膜的兴奋或抑制程度与递质和受体结合的量相关;递质的释放量与突触前成分的动作电位的大小有关,动作电位的大小与静息电位的大小有关;降低突触前膜的静息电位(局部兴奋,去极化),最终导致突触后神经元受到抑制,这种抑制作用发生在突触前成分,故名---突触前抑制;电突触在组织学中为细胞的缝隙连接；通道中的微孔道直径为2纳米,离子及小分子可通过,使两侧胞质连通起来（机能合胞体结构）；通道构象变化使通道的通透性发生改变; 缝隙连接是细胞间电活动由一个细胞直接传导到另一个细胞的低电阻通道,因此,它实现传导速度快,高保真性及双向性;其意义是使两邻的可兴奋细胞活动的同步化电突触传递的特点:无时间延搁;不易受环境因素的影响;传递定型化的兴奋性信号;双向传递;经典化学突触传递机制是电信号转化为化学信号,再转化为电信号或其它化学信号;有时间延搁;易受环境因素的调制(短时间或长时间地改变传递效率,对学习,记忆非常重要);可传递兴奋性信号,也可传递抑制性信号;单向传递;轴丘是发放动作电位的关键部位,因为轴丘有最高密度的电压依赖性钠通道,且阈值很低;神经元依两个特性编码信息:（1）放电频率---编码强度以及时间-强度变化的内容;（2）投射部位---编码信息的空间位置,性质特征等内容;神经整合作用：（1）电紧张电位：突触电位的跨膜被动扩布随着与突出电位产生部位的距离和时间而衰减---电紧张电位;在神经细胞膜上产生的绝大多数突触电位均低于阈电位,只能以电紧张的形式被动扩布;（2）空间和时间总和：一个神经元上可以形成成千上万个突触,有兴奋性的,也有抑制性的;任一时间内,一部分突触激活,或产生EPSP,或产生IPSP,这种分级突触电位的特殊性是能够总和和叠加.如果产生足够数目的EPSP,总和后轴丘膜电位达到阈电位便可触发动作电位;时间总和：发生在不同时间内的突触后电位的总和现象称为时间总和; 如果一个传入神经元连续而快速发放一系列动作电位,在突触后细胞上最早产生的突触电位在后续电位到达前还没有消失,因此,后续的突触电位在时间上总和;空间总和：发生在神经元表面不同位点的突触后电位的总和称为空间总和;人体通过感觉了解内部和外部的世界;所有的感觉源于感觉系统的活动;各类刺激兴奋不同的感受器,产生感觉信号;在感觉通路中经过复杂的加工处理传到中枢,形成感知;感受器是一种换能装置,把接受到的各种形式的刺激能量转换为电信号,再以神经冲动的形式经神经纤维传入到中枢神经系统------转导; 感受器就是一级传入神经元的末梢终端,接受刺激直接产生去极化(感受器电位);刺激加大,可以产生动作电位;皮肤感受器的分布特点:在皮肤表面呈点状分布; 不同的感受器在身体的不同部位分布的密度不同;感受器有适应现象：超时连续刺激时感受器的反应性减弱; 根据感受器产生适应的时间长短,可分为:慢适应性感受器(SA)和快适应性感受器(RA)；躯体感觉传导通路的规律：（1）从感受器到形成感觉一般经过三级神经元接替（突触联系），第一级胞体位于外周（脑神经节和脊神经节），第二级位于脊髓灰质或脑干神经核团），第三级位于丘脑外侧核；（2）第二级神经元发出的突起在上行的过程中向对侧投射；（3）投射到大脑皮层的中央后回及旁中央小叶；人体的体表感觉区位于中央后回和旁中央小叶，感觉投射有以下规律: （1）投射区域具有精细的定位,下肢代表区在中央后回顶部(膝以下代表区在旁中央小叶后半),上肢代表区在中间部,头面代表区在底部,总的安排是倒立的,但头面部内部的安排是正立的;（2）躯体感觉传入向皮质投射具有交叉的特点,即一侧的体表感觉传入是向对侧皮质的相应区域投射,但头面部感觉的投射是双侧性的;（3）投射区域的大小与躯体各部分的面积不成比例,而与不同体表部位的感觉敏感程度,感受器数量,以及传导这些感受器冲动的传入纤维的数量有关;平衡感觉是指头在空间的位置和运动的感觉;它的感受器位于内耳的迷路部分（前庭和半规管）；晕车病：由直线运动感觉的错觉（平衡感受器敏感性过高）而引起,常伴有一系列的植物性神经系统症状;对光敏感的感受器有两种:视杆细胞（晚光觉系统）,视锥细胞（昼光觉系统）.它们含有感光物质,光刺激可以引起化学变化和电位变化,从而产生神经冲动; （1）视杆细胞数量为视锥细胞的20倍,除视乳头和视凹外,分布整个视网膜;对光的敏感性为视锥细胞的1000倍,主要适应暗视觉;（2）视锥细胞在视网膜的视凹处最密集,但在视凹5度外密度明显减少;它对光的敏感性很低,一般不会达到饱和;因此,视锥细胞适合于明视觉;视敏度：指分辨物体细微结构的能力;在视网膜的正后方为黄斑,黄斑中央有一个很小的窝为中央凹(宽约1度),为视力最清晰区(对应视野的中心,视敏度最高);其感光细胞为视锥细胞(分布密度大,感光阈值高,向中枢传导时汇聚作用小);视觉反射（1）瞳孔对光反射:瞳孔的大小随光的强度变化而发生变化;（2）光的会聚反射:眼对不同距离的调节使光线聚焦在视凹;色觉与视锥细胞有关;有3种类型的视锥细胞,它们分别含有光谱敏感性不同的视锥色素（视觉的三元色学说）；色盲几乎所有的色盲都是遗传的,其主要原因是视锥细胞的丧失和异常造成的;明适应与暗适应(视觉二元理论)在暗视下,由于视锥细胞的光敏度低,微弱的光不能使之兴奋,此时,光由视杆细胞感受(最大峰值为500nM)，强光导致视杆细胞的感光色素大量分解(漂白),视杆细胞产生快速放电,人眼感到一片耀眼的光亮;稍等片刻后,才能恢复视觉;在明视下,光波长敏感性由视锥细胞决定(最大峰值约为550nM); 人眼从明亮进入暗处,明处下被漂白的视杆细胞色素还没有恢复,而视锥细胞的感光色素不能对弱光产生敏感效应,故开始一段时间看不清楚任何物体;首先由红敏视锥细胞工作,再经过一段时间后,视杆细胞感光色素逐步恢复,视觉敏感度逐渐提高,恢复暗处的视力,敏感性提高100万倍;反射是神经系统最简单的运动形式; 反射是机体对特殊的内外刺激产生的特定反应.，介导反射的特殊神经环路称为反射弧;单突触反射----反射弧中没有中间神经元;多突触反射----反射弧中有一个及以上的中间神经元的接替;反射的可塑性：即可根据体验来修改:习惯化---反复应用恒定的无害性刺激可以使反射变弱;突触的抑制引起;去习惯化---刺激的任何改变使反射回到基点;敏感化----反复应用伤害性刺激,使反射增强;屈肌反射与对侧伸肌反射：皮肤受到伤害性刺激,受到刺激一侧的肢体出现屈曲的反应,关节的屈肌收缩而伸肌弛缓;屈肌反射具有保护性意义,屈肌反射的强度与刺激强度有关; 刺激强度更大,同侧肢体发生屈曲反射时,出现对侧肢体伸直的反射活动;节间反射：刺激某一部位(某一脊髓节段支配)的皮肤,引起其他脊髓节段支配的肢体的协调活动;如脊蛙的搔爬反射;姿态反射：姿态反射的目的是防止身体受外力的影响,使身体向重心转移,还有助于肢体运动时维持身体重心.肌肉收缩时涉及到抗重力肌(腿部和背部深层伸肌,上肢屈肌)和协助重力肌.姿态反射的中枢在脑干,前庭(迷路)反射：前庭(迷路)反射主要稳定头在空间的运动方向;颈反射：转动头部可兴奋颈部肌肉内的肌梭和颈椎关节的传入神经,使颈部肌肉反射收缩(颈丘反射)和肢体的肌肉收缩(颈脊反射)矫正反射:动物被置于异常位置时,它能迅速地矫正自己的姿位以保持正常的体位;它包括前庭矫正反射和颈矫正反射;此外还有视矫正反射;随意运动:是意识上为了达到某种目的而指向一定目标的运动;大脑皮质运动区（随意运动）对运动调节的特点: (1)对躯体的运动调节呈现交叉支配的特点(但头面部及部分颈部肌肉的运动是双侧性的) (2)具有精细的定位特点,功能代表区的排列大致呈现倒立的人体投影(但头面部内部代表区的安排是正立的) (3)大脑皮层运动功能代表区的大小与运动的复杂和精细程度呈正相关关系;小脑的功能:小脑协调由大脑皮质驱动的运动,也可自身驱动运动和学习新的运动技巧;小脑的调控是以反馈或者前馈的方式进行的;基底神经节运动的调节:基底神经节---大脑皮层下神经核团的总称;包括纹状体(尾核,壳核),苍白球,黑质,丘脑下核等；基底神经节中与运动功能有关的主要是纹状体,而纹状体的主要传入来自大脑皮质;睡眠的功能理论：恢复理论----恢复体能；适应理论----逃避敌害觉醒与睡眠不是受环境昼夜交替调节的一种被动反应，而是各自受机体内部不同振荡机制（生物钟）调控的结果；非REM睡眠的特征：从此状态被唤醒后，不能回忆有过的思维活动；在REM睡眠期间，被唤醒者可能会报告清晰、详细、生动的梦境，并常有离奇的情节；整个睡眠过程中,非REM睡眠和REM睡眠周期性地交替,平均大约没90分钟重复一个周期;健康成年人睡眠时间的75%为非REM睡眠; 胆碱能神经元的活动诱发REM睡眠；人类是否需要做梦,我们不知道;但机体需要REM睡眠;选择干扰REM睡眠处理后,受试者试图进入REM睡眠的次数大大增加;现在认为睡眠是一个主动的神经过程，而且要求许多脑区参与：REM睡眠的控制来自于脑干深部，特别是脑桥的弥散调制神经递质系统：蓝斑去甲肾上腺素递质系统和中缝核群5-羟色胺递质系统的放电频率随REM的启始几乎下降为零；而胆碱能神经元的放电频率急剧上升；有证据显示，胆碱能神经元的活动诱发REM睡眠；REM睡眠行为疾病：经常在做梦期间有行为活动（梦游）；其神经基础是正常情况下介导REM无张力的脑干系统发生故障；将电极放在头皮上可以导出电位变化—脑电,它被认为是大脑皮层神经细胞动作电位的总和;通常以脑电的特征划分睡眠的时相；学习是获得新信息和新知识的神经过程;记忆是对所获取的信息的保存和读出的神经过程;非联合型学习：习惯化；敏感化联合型学习：经典条件反射；操作式条件反射陈述性记忆：事实,事件以及它们之间关系的记忆,能够用语言来描述；非陈述性记忆--许多类型的记忆是在无意识参与的情况下建立的,内容无法用语言来描述;陈述性记忆和非陈述性记忆的明显差异：（1）通常通过有意识的回忆获取陈述性记忆；可以用语言描述被记忆的内容；非陈述性记忆不能。