对大脑及神经系统的简单认识
大脑与神经系统的功能

大脑与神经系统的功能在我们的身体中,大脑和神经系统就如同一个无比精密且高效的指挥中心和信息网络,它们协同工作,使得我们能够感知世界、思考问题、做出反应以及进行各种复杂的生理活动。
大脑,作为神经系统的核心,是一个令人惊叹的器官。
它的重量虽然只占人体体重的 2%左右,但其消耗的能量却高达人体总能量的 20%。
这足以说明大脑在我们身体运转中的关键地位。
大脑由数十亿个神经元组成,这些神经元通过复杂的连接形成了神经网络。
神经元之间通过电信号和化学信号进行通信,从而实现信息的传递和处理。
这种信息处理能力使得我们能够进行思考、记忆、感知、情感表达等高级认知功能。
就拿记忆来说,大脑能够将我们的经历、知识和技能存储起来,以备日后使用。
记忆的形成涉及到神经元之间连接的强化和重塑。
当我们学习新的事物时,相关的神经元会被激活,并且它们之间的连接会变得更加紧密和有效。
这种强化的连接使得我们能够在需要的时候回忆起所学的内容。
思考是大脑的另一项重要功能。
我们能够分析问题、制定计划、做出决策,这都依赖于大脑的思考能力。
大脑的不同区域负责不同类型的思考,例如前额叶皮层参与逻辑推理和决策制定,而顶叶皮层则处理空间感知和数学运算。
感知功能则让我们能够与外界环境进行交互。
通过视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉等感官,大脑接收来自外界的各种信息,并对其进行整合和解读。
例如,当我们看到一朵美丽的花时,眼睛将光信号转化为神经信号传递给大脑,大脑再对这些信号进行处理,让我们能够识别花的颜色、形状和纹理。
情感表达也是大脑的一项复杂功能。
大脑中的边缘系统参与了情感的产生和调节,使我们能够体验到喜悦、悲伤、愤怒、恐惧等各种情绪。
情绪不仅影响我们的内心感受,还会影响我们的行为和决策。
除了大脑,神经系统还包括脊髓和遍布全身的神经纤维。
脊髓是大脑与身体其他部分之间信息传递的重要通道。
它能够接收来自身体各部位的感觉信息,并将大脑发出的指令传递给肌肉和器官,以实现运动和生理调节。
大脑神经观后感

大脑神经观后感导言大脑是人类身体的重要组成部分,也是人类思维和感知的源头。
在观察了大脑神经系统的结构和功能的过程中,我深深感受到了大脑的奇妙和复杂性。
本文将从大脑神经系统的结构、功能以及其在生活中的重要性等方面进行探讨和总结。
1. 大脑结构大脑是由两个半球组成的,每个半球内部有许多重要的器官和区域。
其中,皮质是大脑的外部层,其表面有许多褶皱和沟回,这样的结构增加了大脑皮层的表面积,使得大脑有更多的神经元来处理信息。
另外,大脑深处有一系列重要的结构,如海马体、丘脑和杏仁核等。
大脑中的神经元通过神经纤维连接在一起,形成庞大而复杂的网络。
神经元通过突触传递信息,从而实现大脑的学习和记忆等功能。
不同的区域在大脑中负责不同的任务,例如,额叶负责思考和决策,颞叶负责记忆和语言理解等。
2. 大脑功能大脑是身体的控制中心,它负责调节和协调身体的各种功能。
大脑的功能非常多样化,包括感知、思维、记忆、语言、情绪控制等。
这些功能是通过大脑神经元之间的信息传递和处理来实现的。
2.1 感知感知是大脑最基本的功能之一。
我们通过感觉器官获取外界的信息,然后大脑将这些信息进行处理和解读。
感觉器官包括眼睛、耳朵、鼻子、舌头和皮肤等。
这些器官将不同的感觉信号转化为神经信号,然后通过神经纤维传递给大脑。
大脑接收到这些信号后,将其解码为我们能够理解的感知经验,如视觉、听觉、嗅觉等。
2.2 思维和记忆思维和记忆是大脑非常重要的功能。
思维是指我们处理信息、推理和解决问题的能力。
大脑的皮层负责这些高级认知功能,它通过神经元之间的连接和活动来实现。
记忆是指我们存储和回忆过去经验的能力。
大脑中的海马体和额叶等区域负责记忆的形成和储存。
2.3 语言语言是人类最重要的交流工具之一,而语言理解和产生的过程也是大脑的重要功能之一。
大脑中的特定区域,如布罗卡区和温茨区,被认为是与语言处理密切相关的区域。
这些区域负责语言的理解和产生,它们通过神经纤维连接和活动相互协调,使我们能够流利地说话和听懂他人的话语。
大脑的神经调节和自主神经系统

大脑的神经调节和自主神经系统大脑是人体最重要的神经中枢,其功能主要通过神经调节来实现。
神经调节是指大脑通过调节神经元之间的连接和活动方式,对机体内的各个生理过程进行调控,以维持机体内环境的相对稳定。
其中,自主神经系统作为大脑神经调节的重要组成部分,扮演着至关重要的角色。
一、神经调节与大脑的功能神经调节是人体维持内部环境稳定的一种重要机制。
大脑通过各个神经元之间的信号传递,调节机体的生理过程,确保各个器官和系统之间的协调运作。
大脑的神经调节主要通过两种方式来实现,分别是神经系统和内分泌系统。
1. 神经系统神经系统是指由神经元组成的网络,在大脑中负责信息的传递和处理。
大脑通过神经元之间的电信号传递,将信息从一个部位传递至另一个部位,实现对机体各个器官和系统的调节。
例如,当机体受到外界刺激时,大脑会通过神经系统将感觉信息传递到相应的脑区,进而产生相应的反应。
2. 内分泌系统内分泌系统是指由内分泌腺和其分泌的激素组成的调节系统。
大脑通过分泌相应的激素,以血液循环的方式调节机体各个器官和系统的活动。
例如,当机体处于应激状态时,大脑会通过下丘脑-垂体-靶腺轴,分泌应激激素如肾上腺素、皮质醇等,以调节机体的应激反应。
二、自主神经系统的作用及调节自主神经系统是指一种位于大脑和脊髓以外的神经系统,在机体内部实现自主调节和内脏功能的平衡。
自主神经系统主要由交感神经系统和副交感神经系统组成,并通过双联交感神经纤维对机体内部器官的活动进行调节。
1. 交感神经系统交感神经系统是自主神经系统中负责调节应激反应和体力活动的部分。
当机体处于应激状态时,交感神经系统会通过神经纤维的传递,增加心率、扩张血管、加快呼吸等生理反应,以应对紧急情况。
例如,当面临危险时,交感神经系统会释放肾上腺素,使机体进入“战斗或逃跑”状态。
2. 副交感神经系统副交感神经系统则负责维持机体内部的平衡和恢复。
副交感神经系统的活动使心率减慢、血管收缩、消化道蠕动增加等,以促进机体的休息和恢复。
大脑和中枢神经系统的理解与治疗

大脑和中枢神经系统的理解与治疗人类的大脑和中枢神经系统是身体最为重要的组成部分,形成了人类智慧和意识的源泉。
然而,由于各种原因,像中风这样的神经系统疾病越来越常见。
这些疾病往往会给人们的生活和健康带来极大的影响。
为了解决这类问题,我们需要对大脑与中枢神经系统的理解和治疗进行深层次的剖析。
首先,对大脑和中枢神经系统的理解是有必要的。
作为人类意识和思考的座位,大脑是神经系统的核心组成部分。
我们的感官信息首先传达到大脑,然后再被处理为意识级别的信息。
通过了解和研究大脑,我们可以更好地理解人类智慧的起源和发展规律。
而中枢神经系统则是指大脑和脊髓的组合。
它是人体运动和自主神经系统的调节中心,负责接收并传递身体各部位的信息。
因此,如果中枢神经系统受到损伤或疾病影响,人体的身体机能会受到不同程度的影响。
其次,我们需要了解治疗方法。
治疗大脑和中枢神经系统疾病的方法有很多,其中最为常用的方法是药物治疗。
药物治疗通常会使用神经调节剂、单胺氧化酶抑制剂等药物,有效缓解患者的症状。
但是,药物治疗不是最终的治疗手段,只能缓解症状,而无法根治其主要问题。
早期的物理治疗和康复治疗是有效的治疗大脑和中枢神经系统疾病的方法之一。
如今,神经影像学技术和创新的手术治疗方法已经成为大规模治疗的首选方法。
焊接、平衡训练和物理治疗等方法已成为治疗中枢神经系统疾病的有效手段。
对于卒中和脊髓损伤等严重情况,则需要使用高级手术方法进行治疗以恢复神经系统的功能。
此外,对有些人来说,时下备受关注的类似于领域的练习和脑性训练等方法也是治疗大脑和中枢神经系统疾病的重要手段。
这些方法可以帮助患者恢复活动及其暴露程度,使其大脑和神经系统重新建立联系。
总之,治疗大脑和中枢神经系统疾病要从理解与治疗两个层面同时考虑才能令病患们得到更好的康复效果。
了解大脑和神经系统疾病的基本信息,同时不断创新治疗方法,将会有帮助患者促进身体和健康保健的效果,同时提高生命质量,并实现更多的病患们恢复和康复的希望。
脑神经系统-神经系统

突触前膜释放神经递质,神经递 质通过突触间隙与突触后膜上的 受体结合,引发电化学信号的传
递。
突触的传递方式有兴奋性和抑制 性两种,影响神经回路的信号处
理。
神经递质
神经递质是神经元之间信息传 递的化学物质,通过突触间隙 传递信息。
常见的神经递质有多巴胺、乙 酰胆碱、谷氨酸等,它们在神 经系统中起着不同的作用。
大脑由左右两个半球组成,表面覆盖 着大脑皮质,内部包含许多神经元和 突触连接,是神经系统的核心部分。
大脑的各个区域有不同的功能,如感 觉、运动、语言、记忆、情绪等,这 些区域通过神经网络相互连接,协同 工作。
小脑
小脑是中枢神经系统的重要组成部分,负责协调身体的 运动和平衡。
小脑通过接收来自大脑皮质的运动指令和感觉信号,协 调身体的肌肉运动,维持身体的平衡和协调。
功能
脑神经系统控制着生物体的感知、运 动、思维、情感等复杂行为,维持内 环境的稳态,并与其他系统协同作用 ,共同实现生物体的整体功能。
脑神经系统的组成
大脑
大脑是脑神经系统的主要组成 部分,负责高级认知和意识活 动,包括思维、记忆、语言、
情感等。
小脑
小脑负责协调肌肉运动,维持 身体平衡和协调。
脑干
脑干是连接大脑与脊髓的桥梁 ,负责基本生命功能的调节, 如呼吸、心跳等。
脊髓
脊髓是大脑与周围神经之间的 通道,传递大脑对身体的控制 信号和身体对大脑的感觉信号
。
脑神经系统基本单位
神经元
神经元是脑神经系统中的基本单 位,负责处理和传递信息。每个 神经元都由细胞体、轴突和树突
组成。
突触
突触是神经元之间信息传递的部位, 由突触前膜、突触间隙和突触后膜 组成。
大脑发育与神经系统的功能特征

大脑发育与神经系统的功能特征人的大脑发育与神经系统的功能特征一直以来都是科学研究的热点。
大脑是人类思维、认知和行为的中枢,而神经系统则负责传递信息、调节身体各部分的功能。
本文将从大脑发育和神经系统功能特征两个方面进行探讨。
一、大脑发育人类大脑的发育是一个长期的过程,从胚胎时期开始,经历了出生后的婴儿期、儿童期、青少年期,直至成年。
下面将从不同发育阶段着重介绍大脑的发育特征。
1. 胚胎期胚胎期是人类大脑发育的最早阶段,主要包括神经胚层的形成和神经管的闭合。
在这个阶段,大脑的基本构造开始形成,分成大脑前脑(包括大脑皮层、边缘系统等)、中脑、小脑和脑干等组织结构。
2. 婴儿期婴儿期是人类大脑发育的关键时期,这个时期的大脑发展迅速而显著。
大脑皮层的神经元数量增加,神经突触的形成和消退频繁进行。
此外,婴儿期的大脑重要区域的连接不断增强,提高了大脑的整体功能。
3. 儿童期儿童期是人类大脑发育的重要阶段,也是学习和记忆能力提高的时期。
在这个阶段,大脑皮层进一步分化和发育,专门任务区域的功能进一步成熟。
儿童期还伴随着语言能力和运动能力等多种能力的迅速发展。
4. 青少年期青少年期是大脑发育的最后一个阶段,也是大脑重新组织与塑造的时期。
在这个阶段,大脑皮层的厚度和灰质的密度都会发生变化,少数神经元连接会消失,但大多数连接会得到加强和改造。
二、神经系统功能特征除了大脑的发育特征,神经系统的功能特征也是了解大脑的重要方面。
神经系统是人体组织和器官的控制中心,可以分为中枢神经系统和外周神经系统。
1. 中枢神经系统中枢神经系统由大脑和脊髓组成,负责接收、处理和传递信息。
大脑是中枢神经系统的最高级结构,控制和协调人类的思维和行为。
脊髓则主要负责传递信息,将信息从周围传感器传递到大脑,同时将大脑的命令传递给周围的肌肉和腺体。
2. 外周神经系统外周神经系统主要由神经纤维和神经节组成,负责与身体各个部分的信息传递和调节功能。
外周神经系统可以分为自主神经系统和脑神经系统。
大脑简单结构介绍

大脑是人类神经系统的主要组成部分,负责感知、思维、情感、记忆和行为等高级功能。
它由多个区域和结构组成,每个区域都承担着特定的功能。
以下是大脑简单结构的介绍:
1.大脑皮层(Cerebral Cortex):大脑的外层,分为左右两个半球。
大脑皮层是思维、
感知和意识的中枢,包括了许多不同的叶片状结构,称为回。
大脑皮层是人类高级认知功能的主要场所,也负责运动控制、感觉处理和语言能力。
2.边缘系统(Limbic System):位于大脑的深部,包括杏仁核、海马体和下丘脑等结
构。
边缘系统参与调节情绪、记忆以及自主神经系统的活动,对于情感的产生和记忆的形成起着重要作用。
3.基底神经节(Basal Ganglia):位于大脑深部,包括多个互相连接的核团,如纹状体、
丘脑和苍白球等。
基底神经节参与运动控制、习惯行为的形成和执行,同时也与情绪调节有关。
4.脑干(Brainstem):位于大脑下方,连接大脑与脊髓,包括中脑、桥脑和延髓。
脑
干控制基本生理功能,如呼吸、心跳和消化,同时也承担了一些重要的睡眠和觉醒调节功能。
5.小脑(Cerebellum):位于大脑后方,主要负责协调运动、平衡和姿势控制。
小脑也
可能在认知和情感调节中发挥一定作用。
除了以上结构外,大脑还包括了许多神经元、突触和神经传导途径,构成了复杂的神经网络。
这些结构和网络相互作用,共同完成了人类复杂的认知和行为功能。
值得一提的是,目前对大脑结构和功能的理解仍在不断发展,许多方面仍有待进一步的研究和探索。
神经系统的组成和功能

神经系统的组成和功能一、神经系统的组成及其功能神经系统是人体重要的调节和控制中枢,由大脑、脊髓和周围神经组成。
它负责感知外界环境的刺激,并将信息传递到身体各部位,以使人体维持正常的生理活动。
下面将对神经系统的组成及其功能进行详细介绍。
1. 中枢神经系统(CNS)中枢神经系统包括大脑和脊髓。
大脑是人体最重要的器官之一,由两个半球状的大脑半球组成。
大脑协调并控制整个身体运动和行为,也负责认知、学习、记忆等高级功能。
脊髓是连接大脑与周围肌肉和感觉器官的纤维束,在活动时起着传递信息和调节反射作用。
2. 周围神经系统(PNS)周围神经系统由所有位于中枢神经系统以外的神经结构组成,主要包括12对颅神经和31对脊神经。
颅神经通过头颅底部走向头部或面部,控制视觉、听觉、嗅觉等感觉。
脊神经从脊髓分离出来后,分布到全身各个部位,负责传递运动和感觉信息。
二、神经系统的功能1. 感知和传导神经系统可以感受外界的刺激信息,例如光线、声音、味道等。
这些信息通过感觉器官(如眼睛、耳朵、舌头等)传递给中枢神经系统进行处理。
然后,在中枢神经系统内部将其转化为电信号并发送到相应的区域。
2. 反射和调节当接收到的信号达到一定阈值时,中枢神经系统会自动产生反射行为以保护机体。
这些反射行为是无需意识控制的,例如炙手可热时手自动缩回。
此外,神经系统还能够通过正常的反射机制来调节身体内部环境的平衡,例如通过改变心率和血压来维持循环稳定。
3. 运动控制除了对反射进行控制外,中枢神经系统还可以有意识地控制肌肉的运动。
这种由大脑发出的指令使我们能够进行精确的运动,如走路、打字等。
4. 学习和记忆中枢神经系统对于学习和记忆等高级认知功能起着重要作用。
大脑具有可塑性,可以通过学习不断改变其结构和功能连接。
学习过程中新的神经连接被形成,而记忆则是这些连接的巩固和强化。
5. 情绪和行为调控大脑内部的多个区域与情绪和行为调控相关联。
例如,边缘系统负责情感加工和反应,帮助我们识别恐惧、愉悦等情感,并产生相应的行为反应。
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对大脑及神经系统的简单认识信息工程学院吕一坤 04015217摘要:二十世纪是物理科学的世纪而二十一世纪则是生命科学的世纪。
生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康农业发展以及生存环境密切相关而且还将对其它学科的发展起到促进作用。
在这样飞速发展的背景下,对人类大脑的研究也在不断前进,以前对于人类自身都显得非常神秘的脑部及神经结构正在这样的发展下逐渐被人们所了解。
一对大脑的认识1简介:大脑(brain)包括端脑和间脑,端脑包括左右大脑半球。
端脑是脊椎动物脑的高级神经系统的主要部分,由左右两半球组成,是人类脑的最大部分,是控制运动、产生感觉及实现高级脑功能的高级神经中枢。
脊椎动物的端脑在胚胎时是神经管头端薄壁的膨起部分,以后发展成大脑两半球,主要包括大脑皮质、大脑髓质和基底核等三个部分。
大脑皮质是被覆在端脑表面的灰质、主要由神经元的胞体构成。
皮质的深部由神经纤维形成的髓质或白质构成。
髓质中又有灰质团块即基底核,纹状体是其中的主要部分。
在医学及解剖学上,多用大脑一词来指代端脑。
2 基本功能:大脑左半球的功能:语速→语言、平衡→行动、免疫、概念、数字、行动、免疫、概念、分析、逻辑推理等功能。
大脑右半球的功能:语速→语言(因为语速比左脑快些再加上其他右脑功能配合,所以右脑适合声乐)、平衡→行动、免疫、图像、音乐、绘画、空间几何、想像、综合等功能。
3 主要特点:可塑性:加拿大科学家在对11位先天失明者和11位正常人进行研究后发现,大脑具有惊人的可塑性。
正常情况下,与眼睛相连的视觉信息处理与空间感知脑区也能与声波信息进行重新连接。
因此,一些先天性失明的盲人来感知空间,实现“以耳代目”。
相似性:美国麻省理工学院出版的《技术评论》杂志报道,艾伦脑科学研究所的科学家绘制出了两个迄今最完整的人脑基因图谱,为神经科学研究提供了重要的数据支撑。
科学家表示,最新1“出炉”的人脑基因图谱提供的数据将被广泛用于与帕金森症、精神分裂症、多发性硬化症甚至肥胖等与神经障碍和认知功能有关的疾病的研究,以及探究健康的大脑如何工作。
人脑相似度高达94%,至少82%的人类基因都会在大脑中表达。
4 大脑对信息的分析处理脑对信息的处理主要研究为脑对视觉信息处理、学习与记忆、意识产生等1、视觉信息处理机制是既平行又分级串行的信息处理机制视系统组织成不同的通路对视觉信息的不同侧面进行传递和处理。
2、学习与记忆对学习的神经学机制研究主要是坎德尔对海兔的敏感化和经典条件反射实验得到的。
学习与连接感觉神经细胞和产生保护性反射肌群活化的神经细胞之间的突触加强有关短期记忆与长期记忆均发生在突触部位。
LTP和LTD的调节。
3、意识。
意识的本质是一种主观信息是人体感官眼、耳、鼻、舌、皮肤接收事物的状况。
通过神经系统输送到人的大脑,然后由大脑细胞对其进行存储、记忆、识别、联想、比较、重组、构建和创造所形成的主观信息。
信息存储和记忆在人的大脑中就是意识表达出来还是信息。
意识形成后由大脑储存、记忆或发出指令支配人的一切生命活动感知、认识客观外界,指导人们的实践活动、创造、发明新的客观事物等等。
二神经元1认识神经元:神经元是具有长突触(轴突)的细胞,它由细胞体和细胞突起构成。
在长的轴突上套有一层鞘,组成神经纤维,它的末端的细小分支叫做神经末梢。
细胞体位于脑、脊髓和神经节中,细胞突起可延伸至全身各器官和组织中。
核大而圆,位于细胞中央,染色质少,核仁明显。
细胞质内有斑块状的核外染色质(旧称尼尔小体),还有许多神经元纤维。
细胞突起是由细胞体延伸出来的细长部分,又可分为树突和轴突。
每个神经元可以有一或多个树突,可以接受刺激并将兴奋传入细胞体。
每个神经元只有一个轴突,可以把兴奋从胞体传送到另一个神经元或其他组织,如肌肉或腺体。
2 结构:1)细胞膜:胞体的胞膜和突起表面的膜,是连续完整的细胞膜。
除突触部位的胞膜有特异的结构外,大部分胞膜为单位膜结构。
神经细胞膜的特点是一个敏感而易兴奋的膜,在膜上有各种受体和离子通道,二者各由不同的膜蛋白所构成。
形成突触部分的细胞膜增厚。
膜上受体可与相应的化学物质神经递质结合,膜的离子通透性及膜内外电位差发生改变,胞膜产生相应的生理活动:兴奋或抑制。
2)细胞核:多位于神经细胞体中央,大而圆,异染色质少,多位于核膜内侧,常染色质多,散在于核的中部,故着色浅,核仁l~2个,大而明显。
细胞变性时,核多移向周边而偏位。
3)细胞质:位于核的周围,又称核周体,其中含有发达的高尔基复合体、滑面内质网,丰富的线粒体、尼氏体及神经原纤维,还含有溶酶体、脂褐素等结构。
具有分泌功能的神经元,胞质内还含有分泌颗粒,如位于下丘脑的一些神经元。
4)尼氏体:又称嗜染质,是胞质内的一种嗜碱性物质,在一般染色中岛被碱性染料所染色,多呈斑块状或颗粒状。
它分布在核周体和树突内,而轴突起始段的轴丘和轴突内均无。
尼氏体的形态结构可作为判定神经元功能状态的一种标志。
5)神经元纤维:在神经细胞质内,存在着直径约为2~3μm的丝状纤维结构,在银染的切片体本可清晰地显示出呈棕黑色的丝状结构,此即为神经原纤维,在核周体内交织成网,并向树突和轴突延伸,可达到突起的未消部位。
其生理功能主要参与胞质内的物质转运活动,接近微管表面的各种物质流速最大,微管的表面有动力蛋白,它本身具有ATP 酶的作用,在ATP存在状态下,可使微管滑动,从而使微管具有运输功能。
6)脂褐素:常位于大型神经无核周体的一侧,呈棕黄色颗粒状,随年龄增长而增多,经电镜和组织化学证实为次级溶酶体形成的残余体,其内容物为溶酶体消化时残留的物质,多为异物、脂滴或退变的细胞器。
7)突起:树突:树突是从胞体发出的一至多个突起,呈放射状。
胞体起始部分较粗,经反复分支而变细,形如树枝状。
树突的结构与脑体相似,胞质内含有尼氏体,线粒体和平行排列的神经原纤维等,但无高尔基复合体。
一般电镜下,树突棘内含有数个扁平的囊泡称棘器。
树突的分支和树突棘可扩大神经元接受刺激的表面积。
树突具有接受刺激并将冲动传入细胞体的功能。
轴突:每个神经元只有一根胞体发出轴突的轴突表面的细胞膜,称轴膜,轴突内的胞质称轴质或轴浆。
轴质内有许多与轴突长袖平行的神经原纤维和细长的线粒体,但无尼氏体和高尔基复合体,因此,轴突内不能合成蛋白质。
轴突成分代谢更新以及突触小泡内神经递质,均在胞体内合成,通过轴突内微管、神经丝流向轴突末端。
轴突的主要功能是将神经冲动由胞体传至其他神经元或效应细胞。
轴突传导神经冲动的起始部位,是在轴突的起始段,沿轴膜进行传导。
3主要功能:神经元可以直接或间接(经感受器)地从体内、外得到信息,再用传导兴奋的方式把信息沿着长的纤维(突起)作远距离传送。
信息从一个神经元以电传导或化学传递的方式跨过细胞之间的联结(即突触),而传给另一个神经元或效应器,最终产生肌肉的收缩或腺体的分泌,神经元还能处理信息,也能以某种尚未清楚的方式存储信息。
神经元通过突触的连接使数目众多的神经元组成比其他系统复杂得多的神经系统。
神经元也和感受器如视、听、嗅、味、机械和化学感受器,以及和效应器如肌肉和腺体等形成突触连接。
高等动物的神经元可以分成许多类别,各类神经元乃至各个神经元在功能、大小和形态等细节上可有明显的差别。
三脑电信号的产生机制,获取和分析方法1 什么是脑电信号?脑电信号是生物电信号的一种,生物体在生命活动过程中表现的电现象,称为生物电现象。
包括:膜电位在可兴奋组织(如神经和肌肉)的细胞膜内、外,存在着不同的带电离子,膜外呈正电,膜内呈负电,存在着一定的电位差,称为膜电位。
损伤电位活组织的完整部位与损伤部位之间存在着电位差,称为损伤电位。
如将电位计的两个电极放在完整无损伤的肌肉或神经表面,由于两处电位相等,无任何电位差可见。
如组织局部损伤,其中一个电极移至损伤部位,另一电极仍处于完整部位表面,则可观察到电位计的指针发生偏转,损伤部位为负,完整部位为正,此种电位差,即为损伤电位。
损伤电位随着时间推移而逐渐下降,直至组织死亡而完全消失。
损伤电位的出现,证明膜内外存在着电位差,即膜电位。
静息电位通常所指膜电位,是指细胞未受刺激时,即处于静息状态下,细胞膜两侧存在的电位差,称为静息膜电位,或简称静息电位。
在通常情况下,细胞只要处于静息状态,维持正常的新陈代谢,其静息电位总是稳定在一定水平上,一般为50~100毫伏直流电位。
此一现象称为极化动作电位可兴奋组织在兴奋时所产生的生物电活动。
如在用纤维内的电级记录静息电位的同时,在纤维的另一端给予电刺激,经过极短时间的潜伏期约0.06毫秒(ms)后,记录电极部位就会在静息电位的基础上,出现一个快速的生物电变化,历时约1毫秒。
包括一个极陡峭的上升相和一个较缓慢的下降相。
上升相表现为先是膜电位由原来的静息水平迅速减小,原先的极化状态消失,称为去极化(或称除极化),继而导致膜极性倒转,变成膜内为正的相反极化状态,称为反极化。
极性倒转的部分称为超射。
整个上升相达85毫伏,等于静息电位的绝对值与超射的总和。
然后为下降相,膜电位逐渐恢复到原先的静息电位水平,称为复极化。
脑电信号(EEG)是脑神经细胞电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映,其包含了大量的生理与病理信息,并可以用许多特征量来描述其特征信号。
脑电信号的时-频特征分析可以有效地提取其特征量。
EEG本质上是非线性时间序列。
当神经递质在神经元间传递,神经元细胞膜表面就会发生电位的变化,不同的刺激变化不同,这就是我们要研究脑电信号的原因。
2 获取方法脑电信号来源于大脑,要精准的测量其微小的变化极为困难,这也是长久以来阻碍人类对大脑研究的众多困难之一。
脑电信号的采集方式,从破坏性上可分为两类:有创和无创。
有创采集方式由于要进行开颅手术而对大脑有一定的损伤;无创采集方式就不需要这种手术,从而对人脑没有什么损害。
有创采集方式具体可分为完全植入型和皮层表面电极。
完全植入型就是将电极植入到大脑皮层中;而皮层表面电极型则是将电极放在大脑皮层的表面而不是真正植入大脑。
侵入式BCI,又称植入式BCI,是一种有损型脑电采集技术,利用直接脑神经接口技术,通过外科开颅手术将电极阵列植入颅内,直接记录或刺激大脑神经元,从而实现和外界环境的交互。
通过植入这些微装置于颅内神经中枢,可以更精准地监测大脑的活动、研究大脑机能、治疗脑部疾病,控制外部设备等。
非侵入式BCI使用头皮电极记录大脑活动产生的EEG信号。
非侵入式BCI系统可以实现简单、无损的脑机交互。
侵入式BCI和非侵入式BCI相比,侵入式BCI有损伤,但精确。
3 特征分析方法目前研究者们把用在各个领域的特征提取和分类的算法拿来研究对EEG信号的特征提取和分类。
常用的特征提取算法有:自回归模型(AR模型)、功率谱密度估计、小波变换、混沌法、公共空间模式、新型描述符、多维统计分析等。