大脑皮层运动区功能定位和去大脑僵直
家兔大脑皮层运动区的刺激效应及去大脑僵直的观察
姓名*** 系年级********* 学号***********科目动物生理学实验同组者***、*** 日期*********** 家兔大脑皮层运动区的刺激效应及去大脑僵直的观察【实验目的】1. 学习哺乳动物的开颅方法。
2. 观察大脑皮层运动区的刺激效应。
3. 观察去大脑僵直现象，了解中枢对肌紧张的调节。
【实验原理】大脑皮层运动区（cortical motor area）是躯体运动机能的高级中枢，点刺激该区域的不同部位，可以引起躯体不同部位的肌肉运动。
从中脑四叠体（quadrigeminal bodies）的前、后丘之间切断脑干的动物，称去大脑动物。
由于神经系统内，中脑以上水平的高级中枢对肌紧张的抑制作用被阻断，而中脑以下各级中枢对肌紧张的易化作用相对加强，因此出现了肌紧张亢进的现象。
动物表现为四肢僵直，头向后仰，尾向上翘的角弓反张状态，称为去大脑僵直（decerebrate rigidity）。
【实验材料】1.材料：家兔。
2.器具：兔体手术台，常用手术器械，剪毛剪，解剖刀，咬骨钳，止血钳，棉花，棉线，三通气管插管，银丝电极（双电极）。
3.试剂：20﹪氨基甲酸乙酯，石蜡油，生理盐水。
【实验步骤】1. 麻醉：取一只家兔，抓取称重，耳缘静脉注射20﹪氨基甲酸乙酯（5g/1kg体重）。
2. 气管插管：将麻醉后的兔子背位固定于手术台上，用剪毛剪将颈部的毛剪去，再用手术刀由颈部向后切开皮肤，用止血钳夹住切开的皮肤，放在两侧，再用止血钳向下插入肌肉，撑开肌肉3~4cm，可看到气管和两根颈总动脉。
分开食管和气管，穿2条线，将2条线前后分开备用。
在气管上切一个‘T’形切口，插入三通气管插管，分别在插管的上方和下方结扎固定。
在2条颈总动脉下方分别穿线备用，用蘸了生理盐水的棉花盖在颈总动脉上，避免干燥。
3. 大脑皮层运动区的刺激效应：将兔子改为腹位固定，用剪毛剪将头顶部被毛剪去，再用手术刀由眉间至枕骨部纵向切开皮肤，用棉花用力向两侧擦开颅骨表面的肌肉，暴露额骨及顶骨。
兔大脑僵直实验报告
一、实验目的1. 观察去大脑僵直现象，了解大脑皮层运动区与肌紧张的关系。
2. 掌握去大脑僵直实验的操作步骤和方法。
3. 分析去大脑僵直产生的原因及机制。
二、实验原理去大脑僵直是指在中脑上丘与下丘之间及红核的下方水平面上切断脑干后，动物出现的全身肌紧张加强、四肢强直、脊柱反张后挺的现象。
这是因为中脑水平切断脑干后，来自红核以上部位的下行抑制性影响被阻断，网状抑制系统的活动降低，易化系统的作用因失去对抗而占优势，导致伸肌反射的亢进。
三、实验材料与仪器1. 实验动物：家兔1只2. 实验仪器：哺乳动物手术器械一套、20%氨基甲酸乙酯、生理盐水、骨钻、小咬骨钳、骨蜡（或止血海绵）、电刺激器、皮层电极、纱布、液体石蜡、手术台、麻醉剂等。
四、实验步骤1. 将家兔用20%氨基甲酸乙酯进行浅麻醉，仰卧位固定于兔手术台上。
2. 剪去颈部的毛，自正中线切开皮肤，分离气管和两侧颈总动脉，行气管插管术和颈总动脉结扎术。
3. 将兔改为俯卧位固定在手术台上，剪去颅顶部的毛，沿矢状缝将头皮纵形切开，用刀柄剥离肌肉，暴露出颅骨。
4. 在一侧顶骨上用骨钻钻孔（勿损伤脑组织），再以小咬骨钳小心伸入孔内，逐渐向四周咬骨将孔扩大到枕骨结节，暴露双侧大脑半球的后缘（勿损伤矢状窦和横窦，以避免大出血），随时用骨蜡或止血海绵止血。
5. 松开家兔四肢，左手将兔头托起并向前屈曲，右手用手术刀柄从大脑半球后缘轻轻翻开枕叶，露出四叠体（上丘较大、小丘较小）。
在上、下丘之间横切一刀，同时左右拨动将脑干切断。
6. 将动物侧卧于手术台上，用器械刺激动物肢体。
数分钟后，观察动物是否出现去大脑僵直现象。
五、实验结果1. 在切断脑干后，家兔四肢出现强直，头部向后仰，脊柱反张后挺，符合去大脑僵直现象。
2. 刺激动物肢体时，动物出现去大脑僵直现象，表明大脑皮层运动区与肌紧张有关。
六、实验分析与讨论1. 去大脑僵直现象的产生是由于在中脑水平切断脑干后，来自红核以上部位的下行抑制性影响被阻断，网状抑制系统的活动降低，易化系统的作用因失去对抗而占优势，导致伸肌反射的亢进。
大脑皮层运动机能定位与去大脑僵直
大脑皮层运动机能定位与去大脑僵直实验目的:通过电刺激大脑皮层运动区引起躯体运动效应，观察皮层运动区机能定位现象，进一步领会大脑皮层运动的机能定位及其对肌体运动的调节作用。
实验原理 :大脑皮层运动区是调节躯体运动机能的高级中枢。
它通过锥体系和锥体外系下行通路，控制脑干和脊髓运动神经元的活动，从而控制肌肉运动。
电刺激皮层后发生的效应在人和高等动物的中央前回最为明显，称为皮层运动区机能定位或运动的躯体定位结构。
运动皮层的功能特征：①对侧性支配，但对头面部肌肉的运动，如咀嚼、喉及脸上部运动的支配是双侧性的；②具有精细的机能定位，呈倒立的“小人”样分布。
③身体不同部位在皮层的代表区的大小与肌肉运动的精细、复杂程度有关。
在中脑上丘与下丘之间及红核的下方水平面上将麻醉动物脑干切断，称为去大脑动物。
手术后动物立即出现全身肌紧张加强、四肢强直、脊柱反张后挺现象，称为去大脑僵直（强直）。
主要是由于中脑水平切断脑干以后，来自红核以上部位的下行抑制性影响被阻断，网状抑制系统的活动降低，易化系统的作用因失去对抗而占优势，导致伸肌反射的亢进。
网状结构中存在抑制和加强肌紧张及肌运动的区域，前者称为抑制区，位于延髓网状结构腹内侧部；后者称易化区，包括延髓网状结构背外侧部、脑桥被盖、中脑中央灰质及被盖；也包括脑干以外的下丘脑和丘脑中线群等部分。
和抑制区相比，易化区的活动较强，在肌紧张的平衡调节中略占优势。
去大脑强僵直是一种增强的牵张反射。
动物与器材：家兔、常用手术器械、咬骨钳、骨钻、止血钳、剪毛剪、生物机能实验系统、双电极、兔体手术台、石蜡油、20%氨基甲酸乙酯、棉球、温热生理盐水。
方法与步骤：1、取一只家兔，以2%戊巴比妥钠1ml/kg体重从耳缘静脉注射，轻度麻醉。
将其麻醉后腹位固定于手术台上。
用剪毛剪将头顶部被毛剪去，再用手术刀由眉间至枕骨部位纵向切开皮肤，沿中线切开骨膜，用手术刀柄自切口处向两侧剖开骨膜，暴露额骨及顶骨。
用骨钻在一侧的顶骨上开孔（勿伤及脑组织）后将咬骨钳小心伸入孔内，自孔处向四周咬骨以扩展创口。
大脑皮质功能定位
➢书写中枢：优势侧额中回后部/ 8、9区
➢运动性语言中枢：Broca运动语言中枢，优势侧额下回后部（岛盖 部）/44和45区，管理语言运动。
➢额叶前部（联络区）：额极，三个额回大部及眶回和额内侧回/912区，与记忆、判断、抽象思维、情感和冲动行为有关。
大体说来，大脑左半部分主要处理语言、逻辑思维、 分析综合和计算功能，即所谓的学术学习部分。大脑右 半部分主要在音乐、美术、综合能力、空间、几何图形 和人物面容的识别占优势，即所谓的创造性活动。
•额叶:与躯体运动、发音、语言及高级思维活动有关。 •顶叶：与躯体感觉、味觉、语言等有关。 •颞叶：与听觉、语言和记忆功能有关。 •枕叶：与视觉信息的整合有关。 •岛叶：与内脏感觉和运动有关。 •边缘系统：高级神经、精神和内脏的活动 。
Brodmann分区法 （52区）
大脑皮质Brodmann 分区的名称、部位和主要功能
Brodmann分区 （BA）
1
大脑皮质部位
顶叶中央后回，又名中央后回中间部
机能定位
第一躯体感觉区
2
顶叶中央后回，又名中央后回尾侧部 第一躯体感觉区
3
顶叶中央后回，又名中央后回吻侧部 第一躯体感觉区
4
额叶后部，中央前回
颞叶后部，梭状回一部
参与视觉的认知
颞叶前极
参与行为、情绪、决定等过程
颞、枕、顶叶交界处的角回
参与语言及空间定位，理解看到的文字 符号意义
顶叶下部的缘上回
参与空间定位及语言功能，运用中枢
颞 叶 颞 上 回 后 部 的 颞 横 回 ， 又 名 听觉初级中枢 Heschl‘s 回
颞叶后部围绕41区的部分
实验家兔的去大脑僵直
实验家兔的去大脑僵直这是当年高二时做的一个实验，从下午六点钟开始直到十点钟处理完兔兔尸体。
记得一只漂亮的花兔非常顽强，打了很多次麻药，颅骨被打开了还一心想着跑掉……当时默默祈祷它下辈子转世来当我的兔子，一定要好好补偿它。
有只白兔在实验过程中死亡了，瞬间瞳孔骤然放大，给我留下了不可磨灭的印象。
一脸懵懂的我跟导师“论道”，我学习动物的目的是保护它们啊，为什么却要亲手杀死它们？导师说想要充分了解一个物种必得杀死其中一部分个体用以研究，科学要想进步，我们就需要让部分动物作出牺牲，它们作出的贡献我们不会忘记……那天导师跟我说了很多，但是已经有些记不得了，只记得在那天晚上我终于被说服，人生观发生很大转变。
想要在生物科学领域走下去，就得学会接纳学会放下，但我们应仍旧怀着一颗对实验动物的感恩之心。
那天身穿白大褂，整个人仿佛都严肃起来。
一直想记录一下那天的实验过程，留个回忆。
实验目的：1.探究观察刺激大脑皮层运动区的不同部位所引起的躯体肌肉活动的反应。
2.探究观察去大脑僵直现象。
实验原理：1.大脑皮层中其与运动出现有关的区域称运动区。
动物大脑皮层运动区不同部位掌管着动物躯体肌肉活动的不同反应。
2.从中脑四叠体的上、下丘之间切断脑干的动物，称去大脑动物。
由于神经系统内，中脑以上水平的高级中枢对肌紧张的抑制作用被阻断，而中脑以下各级中枢对肌紧张的易化作用相对加强，因此出现了伸肌紧张亢进的现象。
动物表现为四肢僵直，头向后仰，尾向上翘的角弓反张状态，称为去大脑僵直。
实验步骤：一、家兔的麻醉1.麻醉剂：氨基甲酸乙酯（20%，5ml/kg体重，20ml注射器）2.注射位点：耳缘静脉，先远后近，棉球压迫止血。
3.缓慢注射，注意观察动物肌肉紧张性，角膜反射和动物对皮肤疼痛的反应4.麻醉标准：动物四肢松软，呼吸变深变慢，角膜反射迟钝5.麻醉后注意的问题：保温，保持动物气道的通畅和组织的营养，出现麻醉过深情况后，应立刻采取抢救措施二、家兔的固定及开颅1.家兔腹位固定，将头顶部被毛剪去，再用手术剪由眉间至枕骨部位纵向切开皮肤。
大脑皮质的功能定位和作用
投影定位： 头面部 上肢
躯干 下肢
接受纤维：
丘脑上辐射 功能： 对侧半身
临床： 对侧偏身
3.视觉区：
位置：距状沟
楔叶
舌回
分区：
投影定位：
接受纤维：外侧膝状体
视辐
射
功能： 双眼 对侧视野
4.听觉区：
位置：
分区：
接受纤维：内侧膝状体
听
辐射
功能： 双耳
对侧为主
临床表现：
方向感障碍 听力减弱甚微
•端脑不对称性的临床意义
OVER
5.平衡觉区： 位置：
分区： 接受纤维：
6.嗅觉区： 位置：
分区： 7.味觉区：
位置： 分区： 8.内脏活动中枢：
语言中枢： 是人类大脑皮质所特有的
区域。劳动和语言以及在此基 础上发展的思维活动，是人类 大脑皮质与高等动物大脑皮质 功能上的根本区别。它包括说 话 听话 阅读和书写四个语 言区。
复习
1.初级躯体运动区： 位置： 分区： 特点：
重要性 复杂程度 Betz
投影定位： 头面部 上肢 躯
干 下肢
接受纤维： 中央后回
腹外侧核 腹后核 发出纤维： 锥体束
动核 脊髓前角细胞 功能： 对侧 双侧 临床： 对侧肢体
腹前核 躯体运
2.初级躯体感觉区： 位置： 分区： 特点：
颞上回 颞中回后部 缘上 回 角回
密切联系
不是孤立
Wernicke Broca
Wernicke Broca
两半球功能的 不对称性
左侧大脑半球 语言的理解 和表达 数字的计算 分析
右侧大脑半球 语言信息 音乐 图形 空间性
非 视觉的
家兔大脑皮层运动区机能定位
家兔大脑皮层运动区机能定位、去大脑僵直
目的要求：
1、学习对家兔进行静脉注射麻醉的方法。
2、学习动物开颅的方法。
3、观察大脑皮层运动区的刺激效应。
4、观察去大脑僵直的现象。
动物与器材：
家兔；哺乳类解剖器械；氨基甲酸乙酯；家兔解剖台；刺激器和刺激电极等。
实验分组与要求：
1、每7－8人为一实验小组进行实验。
2、要求观察到刺激大脑皮层后动物的咀嚼活动、前肢活动、后肢活动和颈部
活动。
3、较好地观察到动物去大脑僵直现象。
方法与步骤：
1、以每公斤体重1g的计量耳缘静脉注射麻醉；俯卧位固定。
2、用骨钳开颅的方法。
3、重复电刺激，逐点刺激大脑皮层，观察动物的各种活动及其反应特点。
4、最后观察去大脑僵直现象。
注意事项：
1、麻醉方法问题。
2、开颅方法问题。
3、电刺激大脑皮层的问题。
4、横切大脑的问题。
实验提问与思考：（用于课堂上提问学生）
1、请你说一说，怎样保证将注射器针头准确扎入静脉血管中？
2、怎样掌握对动物麻醉的适宜程度？
3、请你说一说用骨钳开脑颅有什么技巧和体会？
4、大脑皮层对躯体运动的支配有什么特点？
5、大脑皮层运动区的大小与什么密切相关？为什么？
6、人大脑皮层运动区为什么口和手的代表区非常大？
7、怎样保证去大脑僵直现象的出现，保证横切部位的准确性？。
大脑皮层功能区
大脑皮层功能区大脑是人类最为复杂的器官之一，被分为大脑皮层、白质和基底节三个主要部分。
其中，大脑皮层是大脑最外层的一层，也是最重要的功能区域之一。
大脑皮层上表面有许多褶皱，称为回，这样可以增加大脑的总体表面积，提高神经元的数量和连接，使大脑的功能更加强大。
大脑皮层由两个半球组成，分别位于左、右脑半球，被称为左、右大脑半球。
两个大脑半球通过纤维束相互连接，形成了脑内的主要网络。
大脑皮层被分为多个功能区域，每个功能区域都具有不同的特定功能。
以下是一些常见的大脑皮层功能区域示例：1. 感觉区域（Sensory areas）：大脑皮层中的感觉区域负责接收和处理来自各种感觉器官的信息。
例如，视觉区域（visual area）负责处理来自眼睛的视觉信息，听觉区域（auditory area）负责处理来自耳朵的听觉信息等。
2. 运动区域（Motor areas）：大脑皮层中的运动区域负责控制和调节身体运动。
运动区域可以分为初级运动区（primary motor area）和副运动区（secondary motor area）。
初级运动区控制特定部位的肌肉运动，而副运动区则负责协调和调节身体的复杂运动。
3. 语言区域（Language areas）：大脑皮层中的语言区域负责处理和产生语言信息。
主要的语言区域包括布罗卡区（Broca's area）和温尼克区（Wernicke's area）。
布罗卡区负责语言的产生，而温尼克区则负责语言的理解。
4. 记忆区域（Memory areas）：大脑皮层中的记忆区域负责存储和检索记忆。
主要的记忆区域包括海马体（hippocampus）、额叶（frontal lobe）和颞叶（temporal lobe）。
海马体起着重要的作用，参与了短时记忆的转换为长时记忆的过程。
大脑皮层的功能区域之间相互联系，形成复杂的神经回路和网络。
这些功能区域的相互作用和协调，使得大脑能够实现高级的认知功能，如学习、思维、决策等。
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实验5 大脑皮层运动区功能定位和去大脑僵直
【目的】了解大脑皮层不同部位对骨骼肌运动的调节作用，观察去大脑僵直，了解脑干在调节肌紧张中的作用。
【原理】用电刺激家兔大脑皮层不同部位的方法观察皮层运动区不同部位，对特定骨骼肌或肌群能引起的收缩的效应。
在动物中脑的上、下丘之间横断脑干，则中枢神经系统抑制伸肌的紧张作用减弱，而易化作用就相对加强。
动物表现为四肢僵直，头尾角弓反张的去大脑僵直现象。
【对象】兔等哺乳类
【器材与药品】手术器械一套、颅骨钻、咬骨钳、电子刺激器、银丝电极、兔解剖台、脱脂棉、纱布、骨腊、0.9%生理盐水、20％氨基甲酸已酯溶液、烧杯。
【内容】
1．麻醉，兔称重，用20％氨基甲酸已酯溶液以5ml·kg-1，从兔耳缘静脉注入。
待麻醉后，让兔俯卧并固定于解剖台上。
2．剪掉颅顶上的毛，沿头部正中线，由两眉间至头后部切开皮肤。
用刀柄紧贴头骨剥离颞肌，把头皮和肌肉翻至颧弓下，暴露额骨和顶骨。
3．用颅骨钻在顶骨一侧钻孔开颅，并用咬骨钳逐渐将孔扩大，尽量暴露大脑半球的后部。
若有出血，可用纱布吸去血液后迅速用骨腊涂抹止血。
在接近头骨中线和枕骨时，注意不要伤及矢状窦，以免大出血。
4．将一侧头骨打开后，用薄而钝的刀柄伸入失状窦与头骨内壁之间，将失状窦与头骨内壁附着处小心分离；待分开后，再用咬骨钳向侧头骨扩大开口，充分暴露大脑。
5．用针在矢状窦的前、后各穿一条线并结扎；提起脑膜用眼科剪作十字型切开，将脑膜向四周翻开，暴露脑组织。
6．在裸露的大脑皮层处，用浸有生理盐水的温热纱布覆盖或滴几滴石蜡油，以防止干燥。
松解兔的头部和四肢。
7．用适宜强度的连续脉冲电刺激大脑皮层的不同部位，观察肌肉运动反应，并要作详细记录。
刺激参数：波宽0.1~0.2ms、电位10~20v、频率20~100Hz、
每次刺激持续约5~10s、每次刺激后休息约1min。
8．左手将动物头托起，右手用竹刀从大脑两半球后缘轻轻向前拨开，露出四叠体（上丘较粗大，下丘较小）。
在中脑的上、下丘之间，略向前倾斜，朝着颅底将脑干切断。
可将棉球塞入切断处，以促进血凝，减少出血。
图1 脑干切断线示意图
9．将动物侧卧，几分钟后，记录动物肌张力变化。
10．用竹刀再向下切，当切到延髓时，观察肌紧张状态变化。
图2 去大脑僵直发生机理示意图
【注意事项】
1．动物麻醉不能过深，以免影响去大脑僵直现象，手术过程如动物苏醒挣扎可随时再用乙醚麻醉。
2．电刺激不易过强。
3．手术时勿损伤冠状窦与矢状窦，避免大出血。
4．因为刺激大脑皮层后，引起肌肉收缩反应往往有一长潜伏期。
所以，每次刺激需持续5－10s，方可以确定有无反应。
5．切断脑干部位不能偏低，以免伤及延髓呼吸中枢，引起呼吸停止。
但也不能切得过高，否则僵直现象将出现不了。
【作业与思考题】
1．实验前画好一张兔大脑半球背面观的轮廓图，实验时，将观察到的反应标记在图上，然后，根据实验结果分析讨论。
2．分析去大脑僵直现象产生的机制。