2023年新高级机能（教学课件）.ppt

期末考试期末考试 时间：时间：6月月17日日(星期四，上周一的课星期四，上周一的课)10:10 11:10(11:20 12:00上课上课)地点：理教地点：理教213 试题类型试题类型 选择题选择题4选选1、多重判断题、名词、多重判断题、名词解释、问答题解释、问答题 答疑答疑 时间：时间：6月月16日日14:00 17:00 地点：新生物楼地点：新生物楼123房间或一楼大厅房间或一楼大厅 神经系统的高级机能神经系统的高级机能 1 大脑皮层的机能大脑皮层的机能 2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 3 学习与记忆学习与记忆 1 大脑皮层的机能大脑皮层的机能 P.P.Broca(1864)：表达性失语症区；：表达性失语症区；J.H.Jackson(1869)：皮层存在运动区；：皮层存在运动区；G.Fritsch&E.Hitzig(1870)：刺激狗大脑皮层：刺激狗大脑皮层 引起对侧肢体规律性运动。引起对侧肢体规律性运动。定位：主要运动区定位：主要运动区4区；躯体感觉区区；躯体感觉区3-1-2区；视区区；视区 17区；听区区；听区 41区。区。W.Penfield(1939)：电刺激大脑皮层某些部位：电刺激大脑皮层某些部位能使过去的经验重现。能使过去的经验重现。皮层柱皮层柱(P345，图，图14-5)：皮层外表到白质的：皮层外表到白质的一个柱状范围内的一个柱状范围内的6层细胞只对来自同一部位层细胞只对来自同一部位的一种感受器的刺激发生反响的一种感受器的刺激发生反响(机能单位机能单位)视觉通路视觉通路 神经节细胞的突神经节细胞的突触组成视神经，在触组成视神经，在垂体前方集合成视垂体前方集合成视交叉。来自视网膜交叉。来自视网膜鼻侧的纤维交叉到鼻侧的纤维交叉到对侧，与来自另一对侧，与来自另一眼颞侧的不交叉的眼颞侧的不交叉的纤维合并；抵达外纤维合并；抵达外侧膝状体侧膝状体(四级神经四级神经元元)，再发出纤维止，再发出纤维止于大脑皮层枕叶于大脑皮层枕叶(纹纹状皮层状皮层)。(自自Martini et al,“Fundamentals of Anatomy&Physiology”)视优势柱的形成与可塑性 (自王建军等译?神经科学探索脑?)(a)传导双眼视觉的传导双眼视觉的LGN输入最输入最初混合于第初混合于第层。层。(b)经过胚胎经过胚胎阶段及出生后的发育，双眼的阶段及出生后的发育，双眼的输入发生别离，各自进入第输入发生别离，各自进入第层的视优势柱。层的视优势柱。单眼视觉剥夺的效应单眼视觉剥夺的效应能够简单地通过“睁眼能够简单地通过“睁眼闭合、“闭眼闭合、“闭眼睁开睁开而发生颠倒。关键期而发生颠倒。关键期 视优势柱的形成与可塑性视优势柱的形成与可塑性 (自王建军等译自王建军等译?神经科神经科学学探索脑探索脑?)1 大脑皮层的机能大脑皮层的机能 分裂脑分裂脑大脑两半球的机能特化大脑两半球的机能特化 大脑两半球都能独立感知刺激；切断胼大脑两半球都能独立感知刺激；切断胼胝体后，不能交流各自的感知。胝体后，不能交流各自的感知。胼胝体胼胝体对两半球间感觉和运动机能的整对两半球间感觉和运动机能的整合、学习和记忆的传递都是必要的。合、学习和记忆的传递都是必要的。左半球左半球支配说话、写字、数学计算、抽支配说话、写字、数学计算、抽象推理；象推理；右半球右半球在形象思维、认识空间在形象思维、认识空间(P347，图，图14-7)、理解音乐等方面优于左半、理解音乐等方面优于左半球。球。(p348，图，图14-7)对裂脑人的测试实验对裂脑人的测试实验(自自Ottoson“Physiology of the Nervous System)2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 一、两种睡眠状态一、两种睡眠状态 脑电图脑电图 (Electroencephalogram,EEG)波：波：0.5-3次次/S，深睡；，深睡；波：波：4-7次次/S，睡眠或深，睡眠或深度麻醉时；度麻醉时；波：波：8-13次次/S，清醒、，清醒、安静、闭眼安静、闭眼;波：波：14-30次次/S，清醒，清醒，警觉。警觉。癫痫癫痫病人可出现高振幅病人可出现高振幅(250 mv)的棘波的棘波(P352，图，图14-13)；脑肿瘤脑肿瘤患者清醒时亦可出现患者清醒时亦可出现波或波或波。波。(自自Martini et al,“Fundamentals of Anatomy&Physiology”)2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 脑电形成的机制脑电形成的机制 条件：皮层内神条件：皮层内神经元活动经元活动同步化同步化(程度程度越高，脑电波振幅越大、频越高，脑电波振幅越大、频率越低率越低)；神经元的；神经元的排列方向排列方向一致。一致。脑电波是脑电波是神经元群神经元群(锥体细胞顶端树突锥体细胞顶端树突)活动活动时所产生的时所产生的突触后电突触后电位总和位总和的结果。的结果。诱发电位诱发电位 感觉传入感觉传入(感受器，感受器，传入纤维等传入纤维等)受刺激受刺激时，引起中枢神经系时，引起中枢神经系统产生电位变化。假统产生电位变化。假设在皮层某一区域引设在皮层某一区域引出，又称皮层诱发电出，又称皮层诱发电位，分为主反响位，分为主反响(初初级，丘脑特异性投射级，丘脑特异性投射)和后发放和后发放(次级，丘次级，丘脑非特异性投射脑非特异性投射)两两局部；可用于寻找感局部；可用于寻找感觉投射部位。觉投射部位。脑电波的产生 (自王建军等译?神经科学探索脑?)2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 睡眠的不同时相睡眠的不同时相 睡眠不是被动过程，睡眠不是被动过程，而是被而是被主动诱发主动诱发的。的。觉醒和睡眠是两种活觉醒和睡眠是两种活动形式的变化。动形式的变化。进入深睡之后，就进入深睡之后，就交替进行交替进行浅睡期浅睡期和和深深睡期睡期(90-100分钟一次分钟一次)，且且快速动眼睡眠快速动眼睡眠(Rapid Eye Movement Sleep,REMS)和浅睡期相联系。和浅睡期相联系。(自自Martini et al,“Fundamentals of Anatomy&Physiology)2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 慢波睡眠慢波睡眠(Slow Wave Sleep，SWS)同步化睡眠同步化睡眠(Synchronized Sleep)；d d波，内波，内脏活动水平脏活动水平，骨骼肌松弛。解除疲劳，骨骼肌松弛。解除疲劳，恢复体力。恢复体力。快波睡眠快波睡眠(Fast Wave Sleep,FWS)异相睡眠异相睡眠(Paradoxical Sleep)、REMS、去同去同步化睡眠步化睡眠(Desynchronized Sleep)；b b波，脑血波，脑血流量和耗氧量流量和耗氧量，血压、心搏及呼吸活动，血压、心搏及呼吸活动，难唤醒。做梦；有助于，难唤醒。做梦；有助于CNS成熟。成熟。年轻人睡眠时各种生理机能的变化年轻人睡眠时各种生理机能的变化 (自自Ottoson“Physiology of the Nervous Ottoson“Physiology of the Nervous SystemSystem)SWS 2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 二、睡眠的机制研究二、睡眠的机制研究(1)1.睡眠中枢和觉醒中枢睡眠中枢和觉醒中枢 Hess(1931年年)：有节律的电刺激间脑：有节律的电刺激间脑引起猫进入引起猫进入睡眠；刺激下丘脑后部睡眠；刺激下丘脑后部 产生产生正常觉醒征兆。认为脑内存在正常觉醒征兆。认为脑内存在睡眠中枢睡眠中枢，能主动启动睡眠；同时也存在觉醒调节系能主动启动睡眠；同时也存在觉醒调节系统。统。2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 二、睡眠的机制研究二、睡眠的机制研究(2)1.睡眠中枢和觉醒中枢睡眠中枢和觉醒中枢 Jouvet等等(1974年年)：破坏延脑：破坏延脑80的的中缝核细胞中缝核细胞(含含5-HT)严重严重失眠，失眠，SWS减少；破坏脑桥背区蓝斑的某些细胞减少；破坏脑桥背区蓝斑的某些细胞(含含NE)消除异相睡眠。消除异相睡眠。假说假说：中缝核系：中缝核系统与蓝斑系统周期地抑制统与蓝斑系统周期地抑制网状激活系统网状激活系统(P270，图，图12-8)的活动。的活动。刺激扣带前回、海马、下丘脑等，刺激扣带前回、海马、下丘脑等，也能诱发睡眠。也能诱发睡眠。2 睡眠与觉醒睡眠与觉醒 二、睡眠的机制研究二、睡眠的机制研究(3)2.化学机制化学机制 神经递质：神经递质：5-HT 完全失眠；完全失眠；NE 抑制异相睡眠；侧脑室注射抑制异相睡眠；侧脑室注射ACh 产生产生SWS，而，而阿托品阿托品抑制抑制SWS。睡眠肽：睡眠肽：S因子因子脑室灌流可使清醒脑室灌流可使清醒大鼠大鼠SWS延长；延长；睡眠诱导肽睡眠诱导肽(-sleep-inducing factor,DSIF)9肽肽(分子量分子量849)，注入清，注入清醒动物脑室使醒动物脑室使波增多，活动减少。波增多，活动减少。与睡眠和觉醒有关的核团及递质与睡眠和觉醒有关的核团及递质 (自姚泰等自姚泰等“人体生理学“人体生理学，第三版，第三版，人民卫生出版社，人民卫生出版社，2001)视交叉上核视交叉上核(SCN)一个能产生一个能产生 生理性昼夜节律的生物钟生理性昼夜节律的生物钟(自王建军等译自王建军等译?神经科学神经科学探索脑探索脑?)离体培养的视交叉上核组织，其离体培养的视交叉上核组织，其 分泌活动仍呈明显的昼夜节律分泌活动仍呈明显的昼夜节律(自王建军等译自王建军等译?神经科学神经科学探索脑探索脑?)激素和离子水平的昼夜节律激素和离子水平的昼夜节律(自王建军等译自王建军等译?神经科学神经科学探索脑探索脑?)3 学习与记忆学习与记忆 学习学习：依赖于经验来改变自身行为以适应环：依赖于经验来改变自身行为以适应环境的神经活动过程。境的神经活动过程。非联合型学习非联合型学习(习惯化、敏感化习惯化、敏感化)联合型学习联合型学习(条件反射条件反射)条件反射建立的机制条件反射建立的机制 无关刺激无关刺激(条件刺激条件刺激)+非条件反射非条件反射(刺激刺激)非条件反射为条件刺激开辟了一条通到非条非条件反射为条件刺激开辟了一条通到非条件反射中枢的通路。件反射中枢的通路。条件反射可能是在条件刺激的条件反射可能是在条件刺激的皮层代表区皮层代表区与与非条件刺激的皮层代表区之间建立了非条件刺激的皮层代表区之间建立了暂时暂时的联的联系。系。3 学习与记忆学习与记忆 条件反射条件反射消退和分化消退和分化 消退：条件刺激不与非条件刺激结合，大脑消退：条件刺激不与非条件刺激结合，大脑皮层内引起抑制。皮层内引起抑制。分化：阳性条件刺激分化：阳性条件刺激(2000次次/秒秒)阴性条件刺激阴性条件刺激(3000次次/秒，秒，抑制抑制)第一信号第一信号(系统系统)：作用于视觉、听觉或其他：作用于视觉、听觉或其他感受器；感受器；第二信号第二信号(系统系统)：语词：语词(人类所特有人类所特有)。3 学习与记忆学习与记忆 记忆：将学习到的“信息记忆：将学习到的“信息进行储存进行储存和“读取和“读取的神经活动过程。的神经活动过程。陈述性记忆陈述性记忆(对事实和事件的记忆对事实和事件的记忆)非陈述性记忆非陈述性记忆(程序性记忆，即对技程序性记忆，即对技巧、习惯和行为的记忆巧、习惯和行为的记忆)短时程记忆和长时程记忆短时程记忆和长时程记忆 逆行性遗忘和顺行性遗忘逆行性遗忘和顺行性遗忘 3 学习与记忆学习与记忆 功能定位功能定位 大脑皮层大脑皮层 海马及其邻近结构海马及其邻近结构 颞叶颞叶 神经生理学机制神经生理学机制 突触可塑性：突触可塑性：(突触传递突触传递)长时程增强效长时程增强效应应(LTP；对兴奋性通路的短暂高频电流；对兴奋性通路的短暂高频电流刺激可长时程地增强突触效应的强度；刺激可长时程地增强突触效应的强度；“AMPA化作用化作用)神经生物化学机制神经生物化学机制 蛋白质合成蛋白质合成 切除双侧内切除双侧内侧颞叶侧颞叶(包括皮包括皮层、杏仁核和层、杏仁核和海马前海马前2/3)产生产生局部逆行性遗局部逆行性遗忘和极度的顺忘和极度的顺行性遗忘。行性遗忘。(自王建军等译自王建军