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最新北大神经生物学课件绪论教学讲义PPT课件
2. 离子通道与突触传递(Ion channels and synaptic transmission)[14]
3. 神经系统疾病(Neural diseases, PD,AD, HD, Psych)[11]
4. 感觉系统(Sensory system, Pain, Visual )[7]
5. 神经递质,调质,转运体和受体(Neurotransmitters, modulators, transporters and receptors, 5-HT, )[4]
2000
多慢蛋 巴突白 胺触磷
传酸 递化
1923 1926 1930
A.Carlsson (瑞典) 2000
P.Greengard (美) E.Kandel (美)
神经系统中 的信号转导
(Schizophrenia) (DA)
(Parkingson’s Disease)
TH DC (DA)
(cAMP) (PKA)
– 是压力，有后劲 – 以学习名词为主，要敢于发音
• 综合学科：multidisciplinary
– 以功能为主，结合形态 – 以基础为主，结合临床
教科书内容与讲课内容可能不完全一致， 但鼓励看书（教科书），借机学习专业英语。
百年来与神经科学有关的诺贝尔奖获得者选介(3)
1850
1900
1950
肥 胖 症 能量代谢失衡 对美食的渴求
痛与镇痛 感知功能 情绪反应
药物成瘾 身体依赖：戒断症状 精神依赖：心瘾
肥 胖 症 能量代谢失衡 对美食的渴求
疼痛的现代研究方法
离子通道与突触传递
1. 离子通道信号转递与行为的可塑性(吴春放) 2. KCNQ钾通道的治疗意义(王克威) 3. M通道(王宏声) 4. 超极化离子通道 (俞汉钢) 5. 神经细胞内钙稳态(徐天乐) 6. 静息谷氨酸突触与神经可塑性(卓敏) 7. 胞吐的分子机制(徐涛) 8. 神经毒(吉永华) 9.
最新基础医学神经生物学PPT课件神经元和神经胶质细胞胶质细胞讲学课件
基础医学神经生物学PPT课件 神经元和神经胶质细胞胶质细
胞
Types and Functions of Glia
Name of Glial Cell
Astrocyte (Astroglia)
Microglia
Oligodendroglia
Function
Star-shaped cells that provide physical and nutritional support for neurons: 1) clean up brain"debris"; 2) transport nutrients to neurons; 3) hold neurons in place; 4) digest parts of dead neurons; 5) regulate content of extracellular space Like astrocytes, microglia digest parts of dead neurons.
Provide the insulation (myelin) to neurons in the central nervous system.
Satellite Cells Schwann Cells
Physical support to neurons in the peripheral nervous system.
• Receiving signals from neighboring neurons and responding to them with release of neuroactive substances
• Express receptors for almost all neurotransmitters and neuromodulators
胞
Types and Functions of Glia
Name of Glial Cell
Astrocyte (Astroglia)
Microglia
Oligodendroglia
Function
Star-shaped cells that provide physical and nutritional support for neurons: 1) clean up brain"debris"; 2) transport nutrients to neurons; 3) hold neurons in place; 4) digest parts of dead neurons; 5) regulate content of extracellular space Like astrocytes, microglia digest parts of dead neurons.
Provide the insulation (myelin) to neurons in the central nervous system.
Satellite Cells Schwann Cells
Physical support to neurons in the peripheral nervous system.
• Receiving signals from neighboring neurons and responding to them with release of neuroactive substances
• Express receptors for almost all neurotransmitters and neuromodulators
神经生物学课件cha
第四章递质和内源性活性物质
一.关于神经递质的研究概况 二.鉴定递质的条件 三.递质的类型 四.递质受体 五.各经典递质和内源活性物质的合成、
储存、释放、灭活 六.递质共存和共释放
教学ppt
1
一.神经递质和内源性活性物质的研究概况
1.1904，Elliott，冲动传导到交感神经末梢，可能从那 里释放肾上腺素，在作用于效应器细胞。
教学ppt
10
ionotropic R（促离子通道型受体） ： 受体本身不是独立的蛋白质，它的
一或二个亚基为受体的结合位点同时又 与另外亚基共同构成离子通道，此类受 体能引起通道的快速改变，产生兴奋性 或 抑 制 性 突 触 后 电 位 ， 在 1 ms 内 产 生 在 10ms内消失。 如：nAch受体，GABAA 受体，甘氨酸 受体和谷氨酸受体（3种促离子型受体， 1种促代谢型受体），它们介导了中枢和 周围神经系统的快速突触传递。
教学ppt
11
metabotropic R (代谢型受体)：
信号通过G蛋白介导的细胞内的生物化学反应， 这种反应类似于一种代谢反应。 促代谢型型受体: 7TM， 如 ： adrenergic R，1A，1B，2A，2B， 2C；1，2，3；
DA（D1-D5） 5HT （5HT1A，5HT1B，5HT 1D，5HT 1E，5HT1F，5HT 2A，2B，2C，3-5，6） Ach（M1，M2，M3，M4，M5）
Peptide-binding R: Adrenergic R: G protein-linked R: hormone R; photoreceptor Neurokinin A R Rhodopsin: light;in retinal rod cell;7TM super family;
一.关于神经递质的研究概况 二.鉴定递质的条件 三.递质的类型 四.递质受体 五.各经典递质和内源活性物质的合成、
储存、释放、灭活 六.递质共存和共释放
教学ppt
1
一.神经递质和内源性活性物质的研究概况
1.1904，Elliott，冲动传导到交感神经末梢，可能从那 里释放肾上腺素，在作用于效应器细胞。
教学ppt
10
ionotropic R（促离子通道型受体） ： 受体本身不是独立的蛋白质，它的
一或二个亚基为受体的结合位点同时又 与另外亚基共同构成离子通道，此类受 体能引起通道的快速改变，产生兴奋性 或 抑 制 性 突 触 后 电 位 ， 在 1 ms 内 产 生 在 10ms内消失。 如：nAch受体，GABAA 受体，甘氨酸 受体和谷氨酸受体（3种促离子型受体， 1种促代谢型受体），它们介导了中枢和 周围神经系统的快速突触传递。
教学ppt
11
metabotropic R (代谢型受体)：
信号通过G蛋白介导的细胞内的生物化学反应， 这种反应类似于一种代谢反应。 促代谢型型受体: 7TM， 如 ： adrenergic R，1A，1B，2A，2B， 2C；1，2，3；
DA（D1-D5） 5HT （5HT1A，5HT1B，5HT 1D，5HT 1E，5HT1F，5HT 2A，2B，2C，3-5，6） Ach（M1，M2，M3，M4，M5）
Peptide-binding R: Adrenergic R: G protein-linked R: hormone R; photoreceptor Neurokinin A R Rhodopsin: light;in retinal rod cell;7TM super family;
《神经生物学概述》课件
外周神经系统
包括脑神经和脊神经，将信息传递到身体物质
神经递质和激素等物质在神经系统中
神经调节网络
2
起到调节和传递信号的作用。
大量神经元通过连接构成复杂的神经 网络，协调身体的各种生理过程。
神经可塑性
1 神经元可塑性
神经元能够改变连接和功能，在学习、记忆和适应环境等方面发挥重要作用。
《神经生物学概述》PPT 课件
神经生物学概述
神经元
基本结构
神经元是神经系统的基本单位，由细胞体、树突、轴突等组成。
信号传导
神经元通过电化学信号传递信息，从细胞体沿轴突传播到轴突末端。
突触
突触是神经元之间的连接点，有化学和电气两种类型。
神经系统组织
中枢神经系统
包括大脑和脊髓，负责处理和集成信息，控制 身体各个部分的功能。
2 突触可塑性
突触的连接强度和传递效率可以通过长时程增强或抑制等机制进行调节。
神经疾病
精神类疾病
包括抑郁症、焦虑症等，影响 心理和行为，需要专业的治疗 和支持。
神经退行性疾病
神经损伤
如阿尔茨海默病、帕金森病等， 导致神经细胞损伤和功能障碍。
外部创伤或疾病引起的神经系 统损伤，需要恢复和康复治疗。
神经科学的应用
脑机接口技术
将人脑与计算机或机器进 行连接和交互，为残疾人 提供辅助和康复。
神经干细胞治疗
利用干细胞修复和再生受 损神经组织，有望治疗神 经疾病。
神经网络类算法
借鉴神经系统的工作原理， 用于机器学习、模式识别 等领域的算法。
神经生物学(新版)课件：第一讲 神经发生
1. 增殖（Proliferation）
在室管带（ ventricular zone）发生 增殖速率： 250000个/分钟
2. 迁移（Migration）
当细胞在室管带增殖后， 迁移就开始了； 迁移的细胞是不成熟的， 没有轴突和树突之分； 迁移的同时出现细胞分化。
迁移的神经细胞
A
B
鼠脑室管膜下带细胞： 肌动蛋白丝染绿色 微管红色
synapse formation in cat visual cortex
(Sanes, Reh, and Harris, 2006)
Number of Synapses/Cell
100 80 60 40 20 0 01234567
Days in Culture
synapse formation in primary hippocampal cells
(Fletcher et al., J. Neurosci., 1994)
Synapse Formation – Characterization and Assessment
Microscopic assessment of synapses (Use of pre and postsynaptic proteins as markers)
- 细胞分化：细胞表现出神经元特征的过程。
- 神经前体细胞（neuroblast）首先发出突起（ neurites），在 它到达最终固定位置时已经分化完成。 树突数目在后期具有 可变性，这有赖于环境的变化。
Cortical progenitor cells follow an intrinsic developmental sequence both in vivo and in vitro.
神经生物学ppt课件
在中世纪西方处于宗教统治一切的时 代，严禁解剖人体，并以Galen的学说 作为医学的教义，严重地阻碍了解剖学 和医学科学的发展。
随着15—16世纪西方的文艺复兴，教 会退出政权统治，科学得到蓬勃发展， 人体解剖学和医学科学也有了巨大的发 展。
盖伦学说中的血液循环
7
意大利画家Da Vinci由于 绘画需要人体解剖学知识，解剖 约30具尸体，获得丰富的人体 解剖的材料，描绘了解剖学图谱。
人体解剖学：绪论
HUMAN ANATOMY: Induction
主讲 王 玮教授 人体解剖学与组织胚胎学系
1
人体解剖学human anatomy是研究正 常人体形态结构的科学，是一门古 老的学科。它与医学各个学科有密 切的联系，是医学科学的一门重要 基础学科。
解剖学是医学发展的原动力
2
一、人体解剖学发展简史
13
二、我国人体解剖学的发展
History of Anatomy in China
我国解剖学的研究，可 以追溯到春秋时代（公元前 200—300）最早的一部医 学著作黄帝内经，其中 就有人体形态的描述。
14
宋·杨介编
北宋官府利用被处决的尸体，遣医剖视并画工绘 图，经杨介考订校正成书。该书绘述从咽喉到胸腹 腔各脏器的解剖，进行较细致的观察与描述；是我 国较早的人体解剖图谱，惜已亡佚。
⒈大体解剖学 gross anatomy
⒉组织学
histology
⒊胚胎学
embryology
⒋细胞学
cytology
㈡ 狭义的解剖学是指肉眼下 能观察到的人体结构的大体解
剖学gross anatomy 。
24
⒈ 系统解剖学 systematic anatomy
《神经生物学概述》PPT课件
一、神经生物学的形成和发展
二、神经生物学研究的方法和手段
三、神经生物学的基本内容
四、目前神经生物学研究的新动向
五、神经生物学的研究前景
一、神经生物学的形成和发展
1、 神经生物学的概念和研究范畴 l 概念：神经生物学是研究神经细胞的分子组
成和结构及神经细胞如何通过突触连接组成 功能回路以处理信息和介导行为的科学。它 是多种相关学科，如生物物理学、神经解剖 学、神经生理学、神经药理学及分子生物学 等学科交叉渗透、相互融合而派生出来的新 兴的边缘和交叉学科。
2）、神经科学研究是综合研究：从分子到行 为的“一条龙”研究，是神经科学研究的 特点。
3）、神经科学的发展在一定程度上取决于能 否寻找到合适的实验材料来对某个特定的 问题进行研究。如（1）、海兔标本对于学 习、记忆机制的阐述；（2）、枪乌贼大神 经对突触传递过程的了解；（3）、鱼类的 电器官使我们对乙酰胆碱的作用有广泛的 了解；（4）、神经分子遗传学的研究则大 大得益于线虫和果蝇所获得的资料。
3、神经生物学发展的几个特点
多学科研究 多层次研究 实验材料的重要性 现代神经科学呈现方向的多样性 知识更新很快
1）、神经科学研究是多学科的综合研究
作为一名实验科学，对神经系统的研究在很 大程度上有赖于研究手段的发展和完善。 （1）没有Golgi染色法，就不可能观察到神 经细胞的形态；（2）没有微电极的发明， 就不可能进行神经系统的电生理学研究； （3）没有免疫组织化学方法的发展，就不 可能把神经化学的研究与形态学研究有机 地结合起来；（4）没有膜片钳技术的发展， 就不可能进行单通道电流的研究。
4）、现代神经科学研究与19世纪末和20世纪 初的情势已完全不同了。在哪个时候，几
个人或几个实验室的工作会成为整个神经
神经生物学ppt课件
23
神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
24
Different brain specializations in monkeys and rats
25
神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
18
神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
26
1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
27
当今的神经科学
神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
24
Different brain specializations in monkeys and rats
25
神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
18
神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
26
1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
27
当今的神经科学
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5. 生物芯片技术（biochip） 生物芯片技术是在1个平方厘米大小的薄型载体上，
通过微加工技术获得微米级结构，并与生物化学处理 等技术相结合而发展起来的一种新型技术。它可以把 多至几十万个的生命信息集成在一块芯片上，进行各 种与生命科学和医学相关的生物化学反应，对基因、 蛋白、活体细胞及组织等进行分析和检测。
免疫组织化学方法—把神经元的功能与其神经递质的 分析熔为一体。
组织培养、细胞培养—把复杂的神经元回路还原成简 单的单元进行分析。
新的电生理技术和分子生物学方法（重组DNA技术等） －神经信号发生、传递的基本单元-离子通道的结构、 功能特性及运转方式；神经递质的合成、维持、释放 及与受体的相互作用。
(2) 诱发电位有一定的类型，是由于诱发电极和记录 电极记录神经元群相对位置影响电位的波形。
(四)生物化学方法
1. 放射免疫法(radioimmunoassay, RIA)
用抗原－抗体反应原理，将抗原标记上放射性同位 素，用来测定与此抗原性质相同的物质。RIA包括以下 基本步骤：样品采集、加样、反应、分离、测定抗原－ 抗体复合物的放射性（cpm）, 与标准曲线对照计算待测 物质含量。
4. 基因敲除(gene knockout) 基因敲除是80年代初出现的一项新的基因工程技术。
采用同源重组的方法,用体外合成的无效基因或突变基因取 代相应正常基因,再应用转基因方法孵育出转基因动物,即 为基因敲除动物。通过分析基因敲除动物单基因缺陷来研 究基因调控、基因功能、建立疾病模型、药物作用及基因 治疗。
液中选择性地大量扩增某一种核酸分子的特定序列。该方法 具有极高的灵敏度和特异性，在含有多种杂质的条件下，可 选择性扩增细胞基因组中一个特定的DNA片段达数百万至数 千万倍。
3. 转基因(Transfers gene) 根据遗传学原理,在体外合成含有突变序列的DNA片段,
植入细胞染色体，通过制造定位定向转基因改变哺乳动物 的基因型以产生转基因的动物。
生物素追踪法： 一般使用生物素的衍生物作追踪剂，如生物胞素
（biocytin）电泳导入脑内被神经元摄取，主要用于 顺向追踪。该法有效范围明确，无过路纤维吸收问题。 神经生物素（neurobiotin）用于顺行、逆行追踪，运 送速度较快，灵敏度高。
2. 免疫组化法(immunohistochemistry) 用特异性抗体显示组织化学成分的一种方法。
三、神经生物学的研究方法
(一) 形态学方法
1.束路追踪法
辣根过氧化物酶法（horseradish peroxdase, HRP）： HRP注射于神经末梢所在部位，通过非特异性胞饮 方式摄入，逆向运至胞体，然后用组织化学方法显 示。或经胞体摄入，顺向运送至末梢部位。
荧光染料法： 主要用作逆向追踪，其优点是可作双标或多标。如核 黄标记胞核，固蓝或荧光金标记胞质。
2.高效液相层析 ( high performance liquid chromatography, HPLC)
利用分子间特异性及可逆性的结合，将其一方固定于 层析的固定相中，使流动相中能特异性结合于该分子的物 质与其结合，然后再改变条件，使被分离物质洗脱，用一 定波长紫外光检测。 HPLC是分离分析生物活性物质和受 体的重要手段。
(三) 电生理学方法
1. 电压钳 (voltage clamp)
Hodgkin等，20世纪50年代 电压电极、电流电极 反馈放大器 (feedback amplifer) 结合药理学方法（TTX、TEA）
2. 膜片钳 (patch clamp)
Neher和Sakmann，1976（nAchR单离子通道电流， 1991，Noble ）
可测量单通道离子电流 现在发现：通道的开放和关闭都是突然发生并似乎是
全或无式的，开放的持续时间长短不一，但都有恒定 的电导值。
3. 诱发电位 诱发电位是慢电位变化，不是单细胞放电，主要是由突触 后电位的总和而成。诱发放电是刺激引起的，所以它常常 出现在自发放电的背景之上。 特点：(1) 诱发电位有一定的潜伏期；
(五)分子生物学方法
1. 基因分子克隆及表达 人类染色体大约有3×109碱基和5-10万个基因。基因克隆
是特定基因从基因组中分离出来在细菌中扩增的过程。克隆 基因目的是获得大量的纯DNA分子。
2. 聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR） PCR是一种酶促化学反应,可在含有多种核酸分子的混合
免疫组化法的基本步骤有固定、制片、反应三步。 常用于显示各种神经肽。
3. 原位杂交法 ( in situ hybridization) 用于显示细胞内的mRNA，标记物分为同位素和非
同位素，同位素有32P，35S，3H。非同位素有生物素 (biotin)，地高辛等。
4. 激光共聚焦显微镜
(laser scanning confocal microscopy ) 用0.2 m的光束可透射厚0.5~1mm的细胞组织，用 于神经递质、受体和转运体的定位；神经元结构的三维 重建；活的神经细胞的动态变化；也可对活细胞进行连 续扫描，显示细胞内某种成分（如Ca 2+ ）的变化过程， 线粒体、内质网、高尔基体、染色体等的探测和分析， DNA、RNA、酶的含量测定。
0神经生物学-绪论PPT课件
绪论
Introduction
神经生物学
➢ 概念：研究人和动物的神经系统的科学。 特别是脑的结构和功能及其相互关系。
➢ 从分子、细胞水平到神经网络乃至整体系统水 平对神经系统进行研究。
神经生物学的研究
神经活动机制------细胞和分子结构 和功能紧密地联系了起来。
(二) 生理学方法
1. 行为学方法 行为学方法是建立在条件反射基础之上。条件
反射是著名的俄国生理学家巴甫洛夫于20世纪初提 出的。条件反射是动物个体生活过程中适应环境的 变化，在非条件反射基础上逐渐形成的。
2. 神经递质释放量的测定
脑透析法： 可测定不同脑区的多巴胺及其代谢产物，氨基
酸，乙酰胆碱，去甲肾上腺素，5－HT等。神经肽 的测定较难，主要由于探头半透膜要求较高。