脑科学题库

神经科学的起源：史前：秘鲁，7000多年前，“环钻术”。

古埃及：已经清楚的认识到许多脑损伤的症状。

然而将心脏视为灵魂的居所和记忆的储存库。

古希腊：认为脑是感觉的器官。

Hippocrates认为脑不仅参与对环境的感知，而且是智慧的发祥地。

古希腊（续）：Aristotle(公元前384-322)固执地相信“心脏是智慧之源”，他认为脑是一个“散热器”。

古罗马：希腊医师和作家Galen接受Hippocrates关于脑功能的观点。

通过解剖羊脑，推测大脑可能是感觉的接收装置，而小脑一定是支配肌肉的。

17，18世纪：观察发现脑组织可分为两部分：灰质(graymatter)和白质(whitematter)。

18世纪末：神经系统已经可以被完整的剥离出来，并被确认为具有中枢和外周两个部分，中枢包括脑和脊髓，外周部分则由遍布于躯体的外周神经网络所组成。

神经解剖学史上一个重大的突破是在脑表面观察到广泛存在的一些隆起（脑回，gyri），以及一些凹槽（称为沟和裂，sulci和fissure），这一结构使得大脑以叶(lobe)的形式组装起来，成为不同脑功能定位于不同脑回上这一理论的基础。

18世纪末（续）：对神经系统总的认识：1）脑的损伤可以引起感觉、运动和思维的丧失，甚至导致死亡；2）脑通过神经与躯体相联系；3）脑具有可以明确划分的一些部位，这些不同部位很可能执行不同的功能；4）脑像一台机器那样运作，并遵循自然界的所有规律。

19世纪：在这100年里，人类对脑功能的了解远远超过了此前有记载的所有知识的总和。

1）神经“电缆”论2）特定的功能在脑的不同部位的定位3）神经系统的进化4）神经元，脑的基本功能单位当今的神经科学：分子神经科学：研究脑的分子成分。

细胞神经科学系统神经科学行为神经科学认知神经科学中枢神经系统(Centralnervoussystem，CNS)由脑（brain）和脊髓(spinal)两部分组成。

哺乳动物脑共有3个部分：大脑、小脑及脑干。

大脑：脑的最大部分，近似喙状。

大脑（cerebrum）被一条很深的矢状裂沿中间分成两个大脑半球(cerebralhemisphere)。

功能上，右半球接受左侧躯体的感觉并控制其运动；左半球则负责右侧躯体的感觉和运动。

小脑（cerebellum）：位于大脑后方。

拥有的神经元数目与两个大脑半球神经元的数量相当。

小脑是主要的运动控制中心，并和大脑、脊髓有着广泛的信息联系。

与大脑半球运动支配相反，左侧小脑与左侧躯体的运动相关，右侧小脑与右侧躯体的运动相关。

脑干（brainstem）：脑干犹如植物的茎杆，大脑和小脑就像从脑干这一茎干长出的芽。

脑干由神经元和神经纤维组成，它的一个重要作用是在大脑、脊髓和小脑间进行信息传递。

脑干还是调节一些重要生命活动的区域，比如呼吸、意识和体温控制。

脊髓（spinalcord）:位于椎管内，与脑干相连。

脊髓是脑与皮肤、关节、肌肉之间信息交换的主要通道。

外周神经系统外周神经系统(peripheralnervous,PNS)：脑和脊髓以外的神经系统，可以分为两部分：躯体外周神经系统和内脏外周神经系统。

躯体外周神经系统(somaticPNS)：支配皮肤、关节和骨骼肌的脊神经。

内脏外周神经系统(visceralPNS）：由支配内脏器官、血管和腺体的神经元组成。

大脑皮层大脑中那些与感觉、感知、随意运动、学习、语言和认知有关的系统都集中在大脑皮层这一非凡的结构中。

前额叶躯体的运动功能；注意的调控能力；判断事物的差异；学习和记忆，维持长期记忆；行为抑制；发散性思维能力。

脑细胞直径：0.01-0.05mm；19世纪后期FranzNissl发明碱性染料染色方法使得神经元和胶质细胞得以区分；可以研究不同脑区神经元的排列。

脑研究的主要成就来自于染色！（尼氏染色，高氏染色）神经元由胞体、树突和轴突几个部分组成。

神经元内外由神经元膜隔开。

胞体：细胞器包括细胞核、粗面内质网、滑面内质网、高尔基器和线粒体等。

(20um)神经元膜：作为一个屏障把细胞质包裹于神经元内，并阻止细胞外的某些物质进入膜内。

膜厚约5纳米，其上嵌有蛋白质。

细胞膜赋予神经元奇妙的本领，从而将电信号传遍大脑和全身。

细胞骨架：维持神经元特有的形状。

细胞骨架的“骨头”有微管、神经丝、微丝。

细胞骨架本身很可能处于持续的运动中。

轴突仅存在于神经元，并专门肩负神经系统内信息传递的使命。

轴突长度可短于1mm，也可长于1m。

轴突由轴丘出发，轴突经常有分支，称为轴突侧支。

轴突的作用就像一根电线，把电脉冲传导到神经系统的远端。

突触：轴突终末和其他神经元的树突或胞体形成突触。

当神经冲动到达突触前轴突终末，神经递质分子就从突触囊泡释放到突触间隙，然后结合于特定的受体蛋白，使突触后细胞产生电信号或化学信号。

树突(dentritic)：相当于神经元的“天线”。

树突上覆盖着成千上万的突触，突触下的树突膜上有许多称为受体的特殊蛋白质分子，可探知突触间隙中的神经递质。

神经元的分类按神经突起的总数来分类：单极神经元、双极神经元、多极神经元按树突分类(形状)：锥体细胞,星形细胞是否有棘：棘状神经元,无棘神经元按连接分类:初级感觉神经元：有神经突起伸到身体感官的表面，比如皮肤和眼的视网膜。

运动神经元：神经元有轴突和肌肉形成突触并支配运动。

中间神经元：只和其他神经元建立连接的神经元。

神经胶质细胞1）星形胶质细胞:星形胶质细胞的一个重要作用是调节细胞外空间的化学物质。

星形胶质细胞的另外一个作用是严格控制一些物质的细胞外浓度。

2）成髓胶质细胞:提供一层层的膜以隔离轴突，螺旋状围绕着脑中的轴突。

3）其他非神经元细胞:比如室管膜细胞，起着指导细胞迁移的作用，还有小胶质细胞，作为吞噬由死细胞或退化的神经元及神经胶质细胞留下的残渣。

静息膜电位的离子基础产生跨膜稳定的电位差需要的条件1）膜上有对离子通透的通道；2）存在跨膜的离子浓度梯度。

(离子泵确保了离子浓度梯度的建立和维持)神经元膜电位是由膜两侧离子浓度决定的。

Nernst方程:利用物理化学的原理得到的，它综合了离子的电荷、温度、细胞内外离子浓度的比值等因素，利用Nernst方程，可以计算出任何离子的平衡电位值。

静息膜电位当一个拥有可兴奋膜的细胞不产生冲动时，我们称其为静息态，处于静息状态的神经元，其细胞质沿着膜的内表面，分布着负电位,胞膜两侧的电位差，一般在-70+(-)10mV。

这种跨膜电荷分布的差异称为静息膜电位（restingmembranepotential），或静息电位。

动作电位是神经系统中远距离传递信息的信号，静息情况下神经元的胞内电位相对于胞外为负电位，动作电位是这一电位状态的快速翻转，即在瞬间使胞内电位相对于胞外为正电位。

动作电位通常意指神经冲动。

动作电位是一个对跨膜电荷进行大幅再分配的过程。

动作电位过程中细胞的去极化是由钠离子跨膜内流引起的，而复极化是由钾离子的外流所致。

单个动作电位的上升相和下降相：上升相：膜快速去极化，直至膜电位达到约＋40mV。

下降相：快速的复极化过程，直到膜电位比静息电位更负。

单个动作电位的产生：膜电位去极化超过阈值便会产生动作电位。

多个动作电位的产生：当电流注入神经元时，膜被足够地去极化，从而产生多个动作电位。

动作电位产生的频率依赖于去极化水平。

动作电位沿着轴突传导。

传导速度随轴突的直径的增加而增加。

神经元之间的通信依靠突触传递(synaptictransmission)。

突触：一个神经元轴突末梢与另一个神经元或细胞接触的特异性连接部位。

正常的信息流动方向是从突触末梢到靶神经元。

突触的类型一般有电突触和化学突触。

电突触这一类简单、古老的突触形式。

它允许离子流从一个细胞直接传递到另一个细胞。

电突触产生的特定位点叫缝隙连接(gapjunction)。

电突触是双向性的，电突触传递是极快的，电突触普遍存在于某些非神经细胞，包括胶质细胞、上皮细胞、平滑肌细胞等。

化学突触成人的神经系统突触传递均是化学性的。

化学突触的突触前膜和后膜之间被一个宽20-50nm的突触间隙分隔。

这个间隙的宽度10倍于缝隙连接。

神经递质可划分为下列3类：1)氨基酸2)单胺3）多肽神经递质是神经元之间及神经元与效应器（肌细胞和腺细胞）之间必不可少的联系中介。

神经递质必须满足以下标准：1）该分子必须在突触前神经元中合成并贮存；2）在神经受到刺激后，该分子必须由突触前轴突末梢释放；3）将该分子外加于突触，产生的效应与突触前释放该分子所引发的效应相同。

神经递质的释放是由动作电位到达轴突末梢所触发的。

末梢的去极化导致了活性带上的电压门控钙通道的开放。

神经递质与受体结合可引起受体蛋白质分子的构象改变，激活受体的功能。

神经递质大致可分为两类：递质门控的离子通道和G蛋白耦联的受体。

突触整合的原理大多数中枢神经系统的神经元接受了成千的突触输入，这些输入信息同时激活了不同的递质门控离子通道和G蛋白耦联受体。

突触后神经元需要整合所有这些复杂的离子和化学信号，然后给出一种简单形式的输出-动作电位。

中枢视觉系统1）离视网膜投射离视网膜投射的组成部分依次为视神经、视交叉和视束。

然后到达脑干.a.左右半视野双眼感受右侧半视野视觉刺激的神经节细胞将其轴突投射到左视束，而感受左侧半视野视觉刺激的神经节细胞将其轴突投射至右视束。

b.视束靶区:介导视觉感知的视觉通路。

d.视拓扑图上丘的视拓扑图。

视拓扑图是一种相邻的视网膜细胞向它们的靶结构中的相邻区域（上丘）输送信息的组构方式。

2）外侧膝状体核位于丘脑背部左右两个侧膝状体核是两条视束的主要目标。

LGN是通往视皮层的门户。

3）纹状皮层（V1）的解剖,大脑皮层的17区。

4）纹区外视皮层在V1区之外还有20多个皮层区域，各自代表一个视觉世界。

但是我们逐渐知道，有两大皮层视觉信息处理通路，背侧通路和腹侧通路。

a.背侧通路:物体运动处理b.腹侧通路V4区：形状和颜色的感知IT区：视觉感知和记忆5）从单个神经元到感知视觉感知－对空间物体进行辨认并赋予其意义的任务，显然需要许多皮层神经元的协同活动。

听觉及前庭系统听觉：通讯和生存。

前庭系统：提供平衡觉。

听觉通路：声波使鼓膜运动－鼓膜运动传递给听小骨－听小骨带动卵圆膜－孵圆膜的运动推动耳蜗内液体－耳蜗内液体的运动导致感觉神经元的反应。

一旦在内耳发生对声音的神经反应，信号会被传递至脑干的一系列神经核团，并为之处理。

这些核团的输出被进一步传递至丘脑的内侧膝状体核(MGN)，最后MGN向颞叶的初级听皮层A1投射。

前庭系统前庭系统向大脑报告头部的位置和运动，以产生平衡的感觉，并帮助协调头部和眼部的活动，以及调整身体的姿势。

躯体感觉系统躯体感觉系统有两方面不同于其他感觉系统：（1）感受器分布于整个身体；（2）由于它对多种不同的刺激做出反应，因此有多种感觉，而不限于一种。