生理学：神经系统的功能3B.pptx

神经系统的功能 NEUROPhYSIOLOGY,1,2,3,4,Organization of sympathetic and parasympathetic divisions of the autonomic nervous system (ANS),5,6,7,(二)交感和副交感神经系统的功能 1. 功能：调节心肌、平滑肌和腺体 2. 递质和受体系统： 主要是胆碱能、肾上腺素能系统 还有肽能、嘌呤能和胺能递质系统 副交感系统作用较局限, 有休整恢复, 保护机体作用 胆碱能及肾上腺素能受体分布及其生理功能 p281 表9-4,8,9,10,（三）自主神经系统的功能特征： 紧张性支配(tonic innervation)：外周感受器传入信息CNS紧张性活动紧张性支配 对同一效应器的双重支配(dual innervation)：除汗腺、竖毛肌、肾脏、肾上腺髓质仅受交感神经支配外，其余脏器均受双重支配大多情况下为拮抗作用，但作用也有一致性（如唾液分泌） 3.受效应器所处的功能状态的影响：交感神经对子宫的影响（有孕收缩，无孕舒张）；迷走神经对胃幽门括约肌的影响等,11,4. 对整体功能调节的意义：功能协调。

交感神经自稳定性作用：环境急剧变化时活动增加，动员体内许多脏器的潜在能力，维持内环境稳定如应急反应和应激反应 副交感神经贮能作用：安静时活动增加，以促进消化、加强排泄、聚集能量，利于生殖、机体休整恢复等如迷走胰岛素系统12,+,13,二、中枢对内脏活动的调节 (一) 脊髓对内脏活动的调节 1. 有初级调节功能：能完成一定的反射 如血管张力反射、发汗、排尿、排便、勃起等 2. 但不能很好适应生理功能的需要 (见脊休克) (二) 低位脑干对内脏活动的调节 1. 支配头面部所有腺体 2. 生命中枢 (vital center)： 支配心血管、呼吸、消化器官 以往认为是外科手术禁区, 此处受压迫或患肿瘤, 不论良恶性, 后果都很严重 3. 瞳孔对光反射 (pupillary light reflex)中枢,14,(三) 下丘脑 (hypothalamus) 对内脏活动的调节 1. 解剖：分为前区、内侧区、外侧区、后区 与皮层及皮层下结构功能紧密联系 传入：边缘前脑、丘脑、脑干网状结构 传出：以上传入部位、腺垂体、神经垂体 前区核团：视前核 (preoptic n.) 视上核 (supraoptic n.) 视交叉上核 (suprachiasmatic n.) 室旁核 (paraventricular n.) 下丘脑前核 (anterior hypothalamic area),15,Varies nuclei in the hypothalamus,16,内侧区: 腹内侧核 (ventromedial n.) (结节区) 背内侧核 (dorsomedial n.) 结节核 (tuberous n.) 灰结节 (tuber cinereum) 弓状核 (arcuate n.) 结节乳头核 (tuberomammillary n.) 外侧区：下丘脑外侧核 (lateral hypothalamic n.) (分散) 内侧前脑束 (medial forebrain bundle) (穿插) 后区：下丘脑后核 (posterior hypothalamic n.)、 乳头体核 (mammillary body),17,2. 下丘脑的调节功能 功能特点：较高级的内脏活动调节中枢，具有 多样性和复杂性，常为复杂生理活动调节中的一部分 下丘脑的功能 * 体温 (body temperature) 调节 * 水平衡 (water balance) 调节 * 内分泌 (endocrine) 活动调节 * 与生物节律 (biorhythm) 的关系 * 与自主神经系统 (autonomic ) 功能的关系 * 与睡眠 (sleep) 的关系 * 本能行为 (instinctive behavior) 和情绪 (emotion),18,* 体温 (body temperature) 调节 感受和整合中心视前区/下丘脑前部 调定点(set point)学说,19,* 水平衡 (water balance) 调节 肾排水：由抗利尿激素 (ADH) 调节 ADH释放：SON (主要)、PVN 调节：渗透压感受器、容量感受器等 摄水：一种本能行为 (instinctive behavior) 调节：通过渴觉(thirst)产生 由ADH和血管紧张素(Ang)介导,20,* 对腺垂体和神经垂体激素分泌的调节 腺垂体激素分泌的调节 下丘脑调节肽 (hypothalamus regulatory peptide, HRP) 垂体门脉系统 监察细胞 反馈调节 神经垂体激素分泌的调节 下丘脑-垂体束,21,生物节律 (biorhythm) 控制 生物节律的概念 日周期 (circadian rhythm) 及其产生机制 控制中心 视交叉上核,22,* 与自主神经系统 (autonomic ) 功能的关系 人为刺激某些部位可引起 膀胱收缩、胃液分泌、心律失常等 整体中多为复杂生理活动调节的一部分 * 与睡眠 (sleep) 的关系 间脑睡眠区和前脑基底部睡眠区 刺激这些区域可引起睡眠或觉醒,23,* 本能行为的调节 * 摄食 (feeding) 行为的调节 能量平衡 (energy balance)：调定点学说 摄食中枢 (feeding denter)：下丘脑外侧区 饱中枢 (satiety denter)：下丘脑腹内侧核 饱中枢和摄食中枢之间存在交互抑制 杏仁核、隔核等调节上述中枢,24,* 饮水行为 由渴觉引起 血浆晶体渗透压渗透压感受器ADH渴觉 细胞外液量肾动脉灌注压肾素 Ang渴觉 动脉血压压力感受器 ADH或RAS(Ang)渴觉 疼痛、情绪紧张渗透压感受器ADH渴觉,25,* 性行为的调节 促进性行为的区域：内侧视前区 动物实验：电刺激该区性行为 破坏该区性冷漠或性行为 性激素受体：放射自显影示雌激素受体丰富 注入性激素性行为 接受边缘系统的投射纤维 ACh性行为; 单胺类性行为,26,* 情绪 (emotion) 的调节 恐惧 (fear) 和发怒 (rage) 防御反应 (defense reaction) 恐惧表现：出汗、散瞳、蜷缩、后退、逃跑等 发怒表现：竖毛、张牙舞爪、咆哮、扑击等 假怒 (sham rage)：切除健脑以上易出现发怒表现 防御反应区 (defense zone) 下丘脑腹内侧核,27,愉快 (pleasure) 和痛苦 (agony) 实验方法 自我刺激 (self-stimulation) 奖赏系统 (reward ) 中脑被盖腹侧-伏隔核通路 由伏隔核D3受体介导 惩罚系统 (punishment ) 下丘脑后部的外侧部、 中脑背侧和内嗅皮层等 大鼠脑：奖赏系统占35%, 惩罚系统占5%, 其余60%,28,情绪生理反应 (emotional physiological ) 自主神经系统和内分泌活动改变 激发行为的动机 (motivation) 欲望、动机和行为的关系 奖赏和惩罚系统对行为动机的影响 成瘾 (addiction)：定义和可能机制,29,30,31,32,33,34,35,Somatosensory evoked potential, SEP,36,37, 促进慢波睡眠脑区有: 视前区腹外侧部 (VLPO) 最重要 延髓同步化区: 上行抑制系统 (尾端网状结构) 间脑睡眠区: 下丘脑后部、丘脑髓板内核群邻旁区、 丘脑前核 前脑基底部睡眠区: 视前区和Broca斜带区 促进快波睡眠脑区有: 脑桥头端被盖外侧区胆碱能神经元 最重要 即REM-on神经元, 能激发PGO锋电位 受来自促觉醒区的REM-off神经元的抑制 2. 有关递质 (促眠物质): 腺苷、PGD2、生长激素、 一些细胞因子 (IL-1、IFN、TNF)和促眠因子,38,(二) 觉醒及其产生机制 1. 存在行为觉醒和脑电觉醒两种状态 2. 与觉醒有关的脑区: 脑干网状结构上行激动系统 (ARS) (谷氨酸能？) 脑桥蓝斑去甲肾上腺素 (NE) 能系统 脑桥头端被盖胆碱 (ACh) 能神经元 中缝背核5-羟色胺 (5-HT) 能系统 中脑黑质多巴胺 (DA) 能系统 下丘脑结节乳头体核组胺 (His) 能神经元 下丘脑外侧区orexin能神经元 前脑基底部胆碱 (ACh) 能系统, 等等,39,Ascending reticular activating system (ARS) 特点：遗忘速率先快后慢 2. 机制：条件反射久不强化; 后来信息的扰乱 3. 病理性遗忘：记忆障碍或遗忘症 (amnesia) 顺行性遗忘 (anterograde )：多见慢性酒精中毒 逆行性遗忘 (retrograde ) ：多见脑震荡,50,(五) 学习与记忆的机制 1. 学习与记忆的脑功能定位 皮层联络区、海马及其邻近结构、丘脑、杏仁核等 2. 神经生理机制：突触的可塑性、突触前易化 3. 神经生化机制：蛋白质的合成, 某些智能性递质和生物活性物质 4. 神经解剖机制：新突触联系的建立,51,二、语言和其他认知功能 （一）优势半球（dominant hemisphere）和 一侧优势 (laterality cerebral dominance) 1. 左侧皮层在语言活动功能上占优势 原因：遗传因素和后天使用右手(主要) 2. 右侧皮层在非语词性的认知功能上占优势 3. 人类一侧皮层优势的相对性,52,53,54,(二) 大脑皮质的语言中枢,失语症 (aphasia) 与损伤部位 左侧皮层 运动失语症 (motor )：Broca区 感觉失语症 (sensory )：颞上回上部 失写症 (agraphia)：额中回后部 失读症 (alexia)：角回 流畅失语症 (fluent )：Wernicke区 传导失语症 (conduction ) 命名性失语症 (anomic ) 严重时可同时出现多种语言活动功能障碍,55,(三) 其他认知功能 右侧皮层 1. 空间辨认、深度知觉、触觉认识、图像识别、 音乐欣赏等 2. 损伤可产生： 穿衣失用症（顶枕颞结合部损伤） 面容失认症（右颞中叶损伤） 失算症（额顶部损伤）,56,(四) 两侧大脑皮层功能的相关 1. 现象：右手学会一种技巧, 左手未经训练, 也有一定程度的掌握 2. 著名实验：Sperry美国, 1950 切断视交叉的猫, 使一侧眼认识某物, 蒙蔽的另一眼也具认识力 若预先切断胼胝体, 则蒙蔽眼不再具认识力 裂脑术：癫痫士兵，1962 3. 结论：两侧皮层依靠胼胝体传送感觉信息,57,首次人类裂脑术是在1962年的洛杉矶，一位48岁的老兵患了严重的癫痫病，病人尚未从一次抽搐中恢复过来，又一次抽搐便已来临 胼胝体切开术（Corpus Callosotomy），又称“裂脑术”1 。

将严重癫痫病人的左右脑间胼胝体切除，可使癫痫病情得到缓解这一手术的理论来源是实验室证实胼胝体是癫痫放电以一侧半球扩散到另一侧半球的主要通路，故切断其可以阻止癫痫放电扩散58,在所有其它治疗方法都失败后，他的医生进行一次大胆的手术：通过切开胼胝体来割断左、右脑之间的联系，以减轻病人的痛苦他们把这种手术称为裂脑术手术效果很好，不仅减轻了抽搐，甚至病人完全被治愈了随着脑不对称研究的开展，研究者发现，胼胝体切除术虽然治好了一些人的癫痫，但他们却产生了许多古怪的行为，如裂脑人的大脑左右半球往往会表现出决策上的矛盾性，特别是出现左右手“对着干”的异手症（Alien Hand Syndrome），我国神经心理学家研究则发现裂脑人的图形构筑能力发生障碍 加州理工学院的斯佩里（Roger Sperry）教授和他的助手伽赞尼伽以及迈尔斯等人，抓住这个难得的机会，对做过裂脑术的病人作了深入的研究伽赞尼伽还设计了专门用于测试。