神经生物学：第六章脑的高级功能-1.ppt

第六章 脑的高级功能 高级功能情 绪睡眠与觉醒学习与记忆：目前研究较为清楚的领域！思 维语 言注 意介绍的内容： 一、弥散性调制系统与行为二、情绪的脑机制三、睡眠与觉醒的脑机制四、学习和记忆的神经基础五、大脑联合皮层和功能一侧化六、语言和语言障碍七、注意的神经基础八、思维的神经基础一、弥散性调制系统与行为弥散性调制系统： 不传输具体的感觉信息，行使调节功能，调制着大量的突触后神经元（如大脑皮层、丘脑和脊髓）的兴奋性和同步化活动）推波助澜 !）功能: 对运动控制、记忆、情绪、动机和代谢状态等脑功能都有重要的影响共同特性： 核心包含一小套神经元，大多数起源于脑干； 每个神经元与遍布于脑内的105以上的神经元发生突触联系并施加影响； 突触终末所释放的递质分子弥散到许多神经元周围，产生广泛效应； 许多精神活性药物对这些调制系统产生影响去甲肾上腺素5-羟色胺多巴胺乙酰胆碱特异性的促代谢型受体G蛋白发挥作用共有作用机制:1、去甲肾上腺素系统蓝斑（脑桥）： 参与调控 学习和记忆 焦虑 疼痛 情绪 脑代谢 注意力 觉醒循环 等篮板神经元通过轴突反射,支配中枢神经的广大区域：脊髓、小脑、丘脑和大脑皮层蓝斑功能紊乱：狂躁或抑郁蓝斑神经元的最适刺激： 环境中新的、不能预知的、非疼痛的感觉刺激。

蓝斑神经元活动的生物学效应: 增加中枢神经元的反应性； 加速点对点的感觉和运动系统的信息处理过程，使它们变得更有效率2、5-羟色胺能系统 脑干9个中缝核内的5-羟色胺能神经元 新皮层 基底神经核 丘脑 下丘脑 脊髓作用：负责唤醒和维持前脑的活动状态； 参与对情绪和某些感情行为的调控靠近尾端(延髓)脊髓：调制与疼痛有关的信号靠近头端(脑桥和中脑)弥散方式投射到脑内大部分区域抑郁症患者：中缝核5-羟色胺减少，与自杀倾向有一定相关性3、多巴胺能系统纹状体黑质 额 叶具有弥散性调制作用的有两个：1) 、黑质 纹状体（尾状核和壳核） 作用：易化随意运动的发动多巴胺神经元损伤或功能异常： 帕金森综合症（多巴胺神经元损伤） 亨延顿舞蹈症（多巴胺神经元亢进）2）、中脑腹侧被盖区 额叶皮层和部分边缘系统作用：参与调控精神活动， 参与“奖赏”系统以强化某些适应性的行为，与成瘾和精神疾患有关 精神分裂症与DA系统功能失调有关4、乙酰胆碱能系统乙酰胆碱是神经-肌肉接头、自主神经节突触以及副交感神经节后神经末梢的神经递质纹状体和大脑皮层含有胆碱能中间神经元两个弥散性胆碱能调制系统：基底复合体（Meynert氏基底核、内侧隔核） 新皮层、海马 丘脑脑桥-中脑被盖复合体 基底复合体 端脑投射到背侧丘脑，在此与去甲肾上腺素能系统、投射到背侧丘脑，在此与去甲肾上腺素能系统、5-5-羟色胺系统一羟色胺系统一起，起，调节感觉中继核的兴奋性调节感觉中继核的兴奋性。

向上投射到端脑，向上投射到端脑，在脑干和基底前脑复合体之间提供胆碱能联系在脑干和基底前脑复合体之间提供胆碱能联系 两个弥散性胆碱能调制系统：基底复合体（Meynert氏基底核、内侧隔核-Medial septal nuclei） 新皮层、海马 丘脑脑桥-中脑被盖复合体 基底复合体 端脑作用 可能与 阿尔茨海默病疾病发生有关在学习和记忆的形成过程中发挥特殊作用参与在唤醒和睡眠觉醒中对中枢神经系统一般性兴奋性调节 5、弥散性调制系统和药物依赖 精神活性药物（psychoactive drug）：作用于中枢神经系统，能改变精神状态的化合物，大多数通过干扰化学性突触传递而发挥作用 许多成隐性药物直接作用于: 弥散性调制系统，特别是去甲肾上腺能系统、多巴胺能系统和5-羟色胺能系统 LSD突触前5-HT受体激活5-HT释放减少中缝核神经元的放电活动减少减少是梦境-睡眠的特征LSD的作用：可能是降低脑内弥散性5-羟色胺调控系统的输出致幻机理还有争议）1）致幻剂（hallucinogen）：使人产生幻觉的药物 代表药物：麦角酰二乙胺（lysergic acid diethylamide, LSD）结构与5-HT接近，作用于5-HT突触前受体，减少5-HT 的释放，抑制中缝核神经元活动，25ug： 人产生飘飘然梦幻般的感觉（梦幻般的状态，对感觉刺激高度警觉，常常伴有感知觉的混杂，如声音能在脑中诱发视觉情景，情景又能诱发味觉感觉等等)。

2）中枢兴奋剂：可卡因 安非他明 作用途径：在多巴胺能和去甲肾上腺素能系统突触处发挥作用作用效果：使用者警觉和自信增加，飘飘然和愉快感，食欲降低 拟交感神经药-引起类似交感神经活动的外周效果作用机理：通过阻断突触前神经末梢释放到突触间隙的儿茶酚胺的重摄取，延长和加强多巴胺和去甲肾上腺素的作用 可卡因和安非他明有行为效应：使用者在心理上产生对这些药物的强烈依赖，发展成对这些药物造成的持久愉快感觉的强烈渴望 机制: 药物使中脑-皮层-边缘多巴胺系统功能增强 正常：增强适应性行为；兴奋剂：增强药物寻找行为 兴奋剂的作用机理： 可卡因或安非他明可阻断NE和DA的重摄取，使NE和DA在突触间隙停留更长时间 AB6、弥散性调制系统和精神疾病情感（affect）是情绪状态（emotional state）或心境（mood）的医学用语情感性紊乱（affective disorder）和精神分裂症（schizophrenia）与脑的弥散性调制系统 有关 治疗精神疾患、情感性紊乱和精神分裂症可通过药物作用于脑的弥散性调制系统使患者恢复正常的精神状态 一些精神疾患也许正是由于脑的弥散性调制系统的功能紊乱所造成的。

1）抑郁症（depression）:特征: 情绪状态处于失控状态，伴有失眠、食欲丧失，无价值感和犯罪感等等 当生活环境改善时，患者的情绪却不能随之改善病因：与大脑去甲肾上腺素和/或5-羟色胺水平紧密相关，是两个弥散性调控系统中的某一个功能不足的结果 利血平（控制高血压）：通过干扰儿茶酚胺和5-羟色胺输入到突触小泡耗竭中枢递质，从而导致抑郁症 单胺氧化酶的抑制剂（治疗结核病）：导致患者情绪高涨，单胺氧化酶破坏儿茶酚胺和5-羟色胺，其抑制剂则使儿茶酚胺和5-羟色胺不被分解治疗抑郁症的药物分为三类（能促进NE和5-HT能系统产生长时程适应性改变的药物才具有缓解抑郁症的效应）阻断去甲肾上腺素和5-羟色胺的重摄取：三环类药物如丙咪嗪；选择性的摄取抑制剂：如氟苯氧丙（fluoxetine）选择性的作用在5-羟色胺能轴突的终末，抑制5-羟色胺的重吸收； MAO(单胺氧化酶)抑制剂：如苯乙肼（phenelzine）降低5-HT和NE的酶降解 治疗抑郁症相关药物的作用机理: MAO抑制剂 防止NE和5-HT降解 氟苯氧丙胺和三环类药物阻断NE和5-HT的重摄取 利血平则阻断NE和5-HT装入囊泡，造成抑郁症三环类药物氟苯氧丙胺利血平百忧解 盐酸氟西汀（百忧解）是一种选择性的5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRI），能有效地抑制神经元从突触间隙中摄取5-羟色胺，增加间隙中可供实际利用的神经递质，从而改善情感状态，治疗抑郁性精神障碍。

不能与单胺氧化酶抑制剂（MAOI）合用 ！有关抑郁症的现状抑郁症是一种常见疾病，男性中可能患有抑郁的比列为10% ；而女性高达20%大约60-70的成年人一生中都会经历程度不同的抑郁！抑郁症严重困扰患者的生活和工作，给家庭和社会带来沉重负担，约15的抑郁症患者死于自杀美国每年因抑郁症造成的经济损失达到437亿美元世界卫生组织、世界银行和哈佛大学的一项联合研究表明，抑郁症已经成为中国疾病负担的第2大疾病由于认识不足，绝大部分的抑郁症患者没有得到正确的诊断治疗抑郁的心境是一种忧伤、悲哀或沮丧情绪的体验，就是常说的“不快活” ！ 病因：既与许多精神和躯体疾病有关；也与社会和外部环境的许多因素有密切的关系！贫困、失业、婚姻问题、家庭不和、年老和伤残 基本表现：懒、呆、变、忧、虑！出现表情呆滞、愁眉苦脸、懒言少动、情绪低落、对周围事物没有兴趣等表现达两周以上，就应考虑是否患有抑郁症 ！ 研究证实，抑郁与大脑神经递质5羟色胺缺乏有直接关系，只要接受及时和正确的药物治疗(百忧解：盐酸氟西汀 ，抑制中枢神经对5-羟色胺的再吸收 )，提高脑部5羟色胺的浓度，同时配合心理治疗，就会康复，所以抑郁并不可怕 ！有关“幸福”研究的发现 金钱的多少与幸福不是总呈正比关系！ 幸福与经济发展之间的关系若即若离：在最近40年间，自认“非常幸福”的美国人呈下降趋势！小康者的幸福感往往最强！ 幸福在过程，而非结果：被溺爱的孩子无幸福感！幸福是无数“小乐”的日积月累！ 年龄与幸福关系呈“U”，最低点在40岁！ 幸福和遗传有关：做大学校长和水管工人的同卵双胞胎对人生满意程度完全相同！ 使用左脑过多不幸福，好胜性过强不幸富！网络语言：幸福，不是长生不老，不是大鱼大肉，不是权倾朝野。

幸福是每一个微小的生活愿望达成当你想吃的时候有得吃，想被爱的时候有人来爱！ 2）精神分裂症（schizophrenia）：在青春期或成年期发病，通常持续终生特征：精神活动和现实失去联系，思维、感知、情绪和运动功能支离破碎表现：幻觉：幻听、幻视、幻嗅、幻味、幻触、内脏幻觉 妄想 ：关系妄想、被害妄想、影响妄想、嫉妒妄想、夸大妄想、钟情妄想、罪恶妄想、疑病妄想、被洞悉感 分为两型：I型：经常有离奇的妄想、幻觉以及混乱的、类似偏执狂似的思维机制与儿茶酚胺释放过多有关如氯丙嗪能预防其发生，主要是阻断DA受体II型：丧失正常的情绪反应、具有病态姿势（称为紧张症catatonia）、缺乏语言MRI揭示：精神分裂症患者脑的某些结构异常如脑室增大，颞叶的一些结构变小1）、安非他明-多巴胺和I型精神分裂症的关系 安非他明：兴奋作用 成瘾性可增强儿茶酚胺能突触传递，引起DA释放 成瘾性(超量使用)的结果导致与I型精神分裂症症状相似的发作精神性疾病或多或少地和脑释放太多的儿茶酚胺有关2）、抗精神病药物对中枢神经系统作用-精神分裂症与多巴胺系统相关 精神安定剂是DA受体强效阻断剂，特别是对D2受体； 精神安定剂控制精神分裂症发作的有效剂量和它们结合D2受体能力成正相关。

结论：精神分裂症起因于多巴胺系统的过度活动二、情绪的脑机制对情绪机制了解的途径： 有关动物情绪表达的研究 临床病例的研究 情绪反应的产生： 通过身体对内外环境的感觉，并由运动系统、自主神经系统和下丘脑神经内分泌系统所控制被惊吓猫的情绪表现1、什么是情绪 情绪的具体表现: 爱、恨、厌恶、欢喜、害羞、嫉妒、内疚、恐惧、焦虑等等有关情绪表达和体验的学说: 1）James（美国）-Lange（丹麦）学说：认为情绪体验是对身体生理变化的反应哭 悲伤，悲伤哭生理变化被解除，情绪也随之消失20世纪初很流行 2）Cannon(美国)-Bard学说：在没有情绪表达的情况下情绪体验也可以发生；情绪体验和身体的生理状态之间没有必然的关系强调丘脑在情绪体验中所起的特定作用 基于如下事实：脊髓横断 情绪仍存在2、与情绪体验有关的神经结构-边缘系统 Broca 边缘叶：1878年，法国神经学家Broca提出主要由扣带回和颞叶内表面皮层（包括海马）组成此结构与情绪有密切的关系边缘叶limbic lobe)Papez回路： 新皮层新皮层 情绪色彩化情绪色彩化 扣带回扣带回 情绪体验情绪体验 丘脑前核丘脑前核 海马海马 穹隆穹隆 下丘脑下丘脑 情绪表达情绪表达20世纪30年代美国神经学家提出Papez回路Papez回路的意义： 把新皮层与下丘脑互相联系起来； 皮层与下丘脑之间的双向交流说明Papez回路既符合James-Lange学说，也符合Cannon-Bard学说； 皮层与情绪体验密切相关 边缘系统（limbic system，1952，Maclean）：Papez回路和Broca边缘叶之间具有相似性，所以这群被假定与情绪体验与表达有关的结构通常被称为边缘系统。

由Maclean提出来的边缘系统是脑的三大基本功能系统（爬行脑、旧哺乳脑和新哺乳脑）之一 爬行脑(。