神经系统的功能PP课件.ppt

第十章第十章 神经系统的功能神经系统的功能Outline一、中一、中 枢枢 神神 经经 系系 统统 概概 述述 二、神二、神 经经 元元 的的 信信 息息 传传 递递三、三、NS 的的 感感 觉觉 分分 析析 功功 能能四、四、NS 对躯体姿势和运动的调节对躯体姿势和运动的调节五、五、NS对内脏活动、本能行为和情绪的调节对内脏活动、本能行为和情绪的调节 六、觉醒、睡眠和脑的电活动六、觉醒、睡眠和脑的电活动七、脑的高级功能七、脑的高级功能第一节第一节 神经元和神经胶质细胞的功能神经元和神经胶质细胞的功能一、神经元一、神经元 ( (一一) )神经元的一般结构和功能神经元的一般结构和功能 1.1.基本结构基本结构: : 胞体胞体 突起突起树树 突突胞胞 体体轴轴 突突轴突轴突树突树突神经元免疫荧光染色神经元免疫荧光染色 神经元免疫组织化学染色神经元免疫组织化学染色神经元是神经系统的结构和功能的基本单位神经元是神经系统的结构和功能的基本单位产生产生AP的起始部位的起始部位受体部位受体部位传导神经冲动部位传导神经冲动部位引起递质释放部位引起递质释放部位 受体部位：受体部位：树突和胞体树突和胞体2.2.主要功能：主要功能：⑴⑴ 接受刺激接受刺激⑵⑵ 传导信息传导信息 产生产生 AP AP部位部位: : 轴突始段轴突始段 传导传导APAP：： N N纤维纤维 递质释放部位：递质释放部位：末稍末稍( (二二) )神经纤维神经纤维1.1. 影响神经纤维传导速度的因素影响神经纤维传导速度的因素（（（（1 1）直径）直径）直径）直径 V直径大直径大>V直径小，与内阻有关直径小，与内阻有关 （（（（3 3）温度）温度）温度）温度 V温度高温度高>V温度低温度低 如低温麻醉如低温麻醉(神经传导阻滞）神经传导阻滞）（（（（2 2）髓鞘）髓鞘）髓鞘）髓鞘 V有有>V无，跳跃式传导无，跳跃式传导功能的完整性：功能的完整性：如应用如应用麻醉药，麻醉区离子跨麻醉药，麻醉区离子跨膜运动受阻，兴奋传导膜运动受阻，兴奋传导障碍。

障碍结构的完整性结构的完整性：如损伤：如损伤或切断兴奋传导障碍或切断兴奋传导障碍 2.2.神经纤维传导兴奋的特征神经纤维传导兴奋的特征 ⑴⑴完整性完整性：： ⑷⑷相对不疲劳性相对不疲劳性：：局部电流可沿局部电流可沿N N纤维向二个方向传播纤维向二个方向传播⑶⑶双向性双向性：：比突触传递耗能少比突触传递耗能少兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成回路兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成回路, ,因纤维间的细胞外液和结缔组织绝缘作用因纤维间的细胞外液和结缔组织绝缘作用⑵⑵绝缘性绝缘性：：3.3.神经纤维的分类神经纤维的分类（三）轴浆运输（三）轴浆运输 通过入胞作用被末梢摄取的物质，如：神经通过入胞作用被末梢摄取的物质，如：神经 生长因子，病毒和毒素等，生长因子，病毒和毒素等， 205mm/d自胞体至轴突末梢的自胞体至轴突末梢的顺向轴浆运输顺向轴浆运输快速轴浆运输快速轴浆运输 - 有膜的细胞器，有膜的细胞器，410mm/d慢速轴浆运输慢速轴浆运输 - 微管和微丝微管和微丝, 1-12mm/d自末梢至胞体的自末梢至胞体的逆向轴浆运输逆向轴浆运输（四）神经的营养作用（四）神经的营养作用 ① ①功能性作用：功能性作用：②②营养性作用：营养性作用： N N元通过传导元通过传导AP→AP→递质释放递质释放→→调控所支配组调控所支配组织的功能活动；织的功能活动； N N元合成、轴浆运输、末梢经常性释放某些元合成、轴浆运输、末梢经常性释放某些营养性因子，持续地调整所支配组织的内在代谢营养性因子，持续地调整所支配组织的内在代谢活动。

活动表明：表明：神经的营养性作用与神经的营养性作用与APAP无关、而与营养因无关、而与营养因子有关 持续用局部麻醉药阻断持续用局部麻醉药阻断AP传导，并不能使传导，并不能使所支配的肌肉发生内在的代谢改变所支配的肌肉发生内在的代谢改变( (四四) )神经胶质细胞神经胶质细胞 分布于人类中枢与外周神经系统，约有分布于人类中枢与外周神经系统，约有1.0×101.0×101212～～5.0×105.0×1012 12 个 神经胶质细胞神经胶质细胞/ /神经元＝神经元＝1010～～5050 它们有突起，无树突和轴突之分；不能与相邻它们有突起，无树突和轴突之分；不能与相邻细胞形成突触样结构，但普遍存在缝隙连接；不能细胞形成突触样结构，但普遍存在缝隙连接；不能产生动作电位产生动作电位1. 1. 分类分类: : ⑴⑴周围神经系统周围神经系统: : 施万细胞施万细胞 卫星细胞卫星细胞 ⑵ ⑵中枢神经系统：中枢神经系统： 星形胶质细胞，星形胶质细胞， 少突胶质细胞少突胶质细胞 小胶质细胞小胶质细胞  ⑴ ⑴支持作用支持作用 ⑵ ⑵修复和再生作用修复和再生作用 ⑶ ⑶物质代谢和营养性作用物质代谢和营养性作用 ⑷ ⑷绝缘和屏障作用绝缘和屏障作用 ⑸ ⑸维持合适的离子浓度维持合适的离子浓度 ⑹ ⑹摄取和分泌神经递质摄取和分泌神经递质2.2.基本功能：基本功能：第二节、神经元的信息传递第二节、神经元的信息传递突触突触(synapse) (synapse) 神经元之间或神经元之间或神经元与效应细胞神经元与效应细胞之间相互联系和信之间相互联系和信息传递的特化结息传递的特化结 构和区域。

构和区域 突触的分类：突触的分类： 神经神经- -骨骼肌接头骨骼肌接头 神经神经- -平滑肌接头平滑肌接头 化学性突触化学性突触电突触电突触定向突触定向突触非定向突触非定向突触经典的突触经典的突触 神经神经- -心肌接头心肌接头 1.1.突触的微细结构突触的微细结构: :①①突触前膜：突触前膜： 突触小泡突触小泡(synaptic vesicle)(synaptic vesicle)②②突触间隙：突触间隙： 水解酶水解酶③③突触后膜：突触后膜： 受体、离子通道受体、离子通道( (一一) )经典的突触传递经典的突触传递突触小泡突触小泡 1. 1.小而清亮小而清亮, , Ach,AAAch,AA 2. 2.小而致密小而致密, , 儿茶酚胺儿茶酚胺 3. 3.大而致密大而致密, , 神经肽类神经肽类1.1.突触的微细结构突触的微细结构: :①①突触前膜：突触前膜： 突触小泡突触小泡(synaptic vesicle)(synaptic vesicle)②②突触间隙：突触间隙： 水解酶水解酶③③突触后膜：突触后膜： 受体、离子通道受体、离子通道( (一一) )经典的突触传递经典的突触传递轴轴-树突触树突触轴轴-胞突触胞突触轴轴-轴突触轴突触2. 突触的分类：突触的分类： 串联性突触串联性突触交互性突触交互性突触混合型突触混合型突触 突触小泡与突触前膜融合突触小泡与突触前膜融合突触前膜去极化突触前膜去极化Ca2+通道开放，通道开放，Ca2+内流内流释放递质于突触间隙释放递质于突触间隙引起突触后电位引起突触后电位(PSP)3.3.突触传递的过程突触传递的过程3.3.突触传递的过程突触传递的过程4.突触后电位突触后电位 (postsynaptic potential) 指突触后膜上的电位变化，是局部电位。

指突触后膜上的电位变化，是局部电位1））兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位 (excitatory postsynaptic potential, EPSP) 　　 *概念：在递质作用下，突触后膜的膜电位发生概念：在递质作用下，突触后膜的膜电位发生去极化去极化改变，使突触后神经元的兴奋性升高，这种改变，使突触后神经元的兴奋性升高，这种电位变化电位变化 称为称为EPSPEPSP EPSPEPSPEPSP的形成机制示意图的形成机制示意图突触前轴突末梢的突触前轴突末梢的APAP突触小泡中兴奋性递质释放突触小泡中兴奋性递质释放递质与突触后膜受体结合递质与突触后膜受体结合突触后膜离子通道开放突触后膜离子通道开放兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位NaNa+ +内流、内流、 K K+ +外流外流①①兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位去极化去极化 概念：概念：在递质作用下，突触后膜的膜电位产在递质作用下，突触后膜的膜电位产生生超极化超极化改变，使突触后神经元兴奋性下降，这改变，使突触后神经元兴奋性下降，这种后电位变化称为种后电位变化称为IPSPIPSP。

实验证据：实验证据：刺激伸肌肌梭的传入神经纤维，刺激伸肌肌梭的传入神经纤维， 屈肌运动神经元记录屈肌运动神经元记录　　（（2 2）抑制性突触后电位）抑制性突触后电位(inhibitory postsynaptic potential,IPSP)(inhibitory postsynaptic potential,IPSP)IPSPIPSP的形成机制示意图的形成机制示意图突触前轴突末梢的突触前轴突末梢的APAP突触小泡中抑制性递质释放突触小泡中抑制性递质释放递质与突触后膜受体结合递质与突触后膜受体结合突触后膜离子通道开放突触后膜离子通道开放抑制性突触后电位抑制性突触后电位ClCl- -内流、内流、 K K+ +外流外流②②抑制性突触后电位抑制性突触后电位超极化超极化 突触前突起末梢兴奋（突触前突起末梢兴奋（AP））突触小泡释放神经递质突触小泡释放神经递质兴奋性递质与突兴奋性递质与突触后膜受体结合触后膜受体结合抑制性递质与突抑制性递质与突触后膜受体结合触后膜受体结合Na+内流，后膜去极化内流，后膜去极化Cl-内流，后膜超极化内流，后膜超极化EPSP IPSP EPSPEPSP与与IPSPIPSP的形成的形成兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位 (EPSP) (EPSP)抑制性突触后电位抑制性突触后电位 (IPSP) (IPSP)5.突触后神经元的兴奋与抑制突触后神经元的兴奋与抑制 EPSP EPSP和和IPSPIPSP代数和代数和突触后神突触后神经元抑制经元抑制超极化超极化去极化突触后神突触后神经元兴奋经元兴奋2. 沿轴突扩布至末梢沿轴突扩布至末梢 和逆向传到胞体，和逆向传到胞体， 使整个神经元发生使整个神经元发生 一次兴奋。

一次兴奋1. 轴突始段轴突始段逆向兴奋胞体意义逆向兴奋胞体意义：： 消除细胞此次兴奋前消除细胞此次兴奋前的去极化或超极化，使的去极化或超极化，使其状态更新其状态更新阈电位阈电位阈电位阈电位 6. 突触的可塑性突触的可塑性 突触传递功能可发生较长时程的增强或减弱突触传递功能可发生较长时程的增强或减弱 (1)(1)强直后增强强直后增强 (2) (2)习惯化习惯化 (3) (3)敏感化敏感化 (4) (4)长时程增强和长时程压抑长时程增强和长时程压抑 (1) (1) 强直后增强强直后增强 在突触前末梢受到一短串强直性刺激在突触前末梢受到一短串强直性刺激后在突触后神经元上产生的突触后电位增后在突触后神经元上产生的突触后电位增强，其持续时间可延长强，其持续时间可延长60s60s。

机制：机制： 强直性刺激使突触前神经元强直性刺激使突触前神经元CaCa2+2+积累，积累，末梢持续释放神经递质，突触后电位增强末梢持续释放神经递质，突触后电位增强(2)(2)习惯化习惯化 较温和刺激反复作用，使突触减小对刺激较温和刺激反复作用，使突触减小对刺激 的反应能力，其时程短的反应能力，其时程短 原因原因 CaCa2+2+通道失活通道失活胞内胞内CaCa2 +2 +↓↓前膜递质释前膜递质释 放放↓↓(3)(3)敏感化敏感化 突触对刺激的反应性突触对刺激的反应性↑↑，传递效能，传递效能↑↑ 原因原因 AC AC激活激活cAMP↑cAMP↑前膜递质释放前膜递质释放↑,↑,可能是可能是 突触前易化突触前易化 (4)(4)长时程增强长时程增强 （（long-term potentiation,LTP）） 存在于海马区域存在于海马区域 ：学习与记忆的神经基础学习与记忆的神经基础 机制：突触后神经元机制：突触后神经元CaCa2+2+ ↑ ↑，持续数天。

持续数天 长时程压抑长时程压抑 （（long-term depression,LTD）） 突触传递效率长时程降低突触传递效率长时程降低 存在海马、小脑皮层、新皮层等存在海马、小脑皮层、新皮层等( (二二) ) 非定向突触传递非定向突触传递（与定向突触传递相比较（与定向突触传递相比较) )1 1．不存在突触前膜与后膜的特化．不存在突触前膜与后膜的特化 结构；结构；2 2．不存在一对一的支配关系；．不存在一对一的支配关系；3 3．曲张体与效应器间距离大；递．曲张体与效应器间距离大；递质扩散距离较远，传递所需时间质扩散距离较远，传递所需时间可大于可大于1s1s；；4 4．释放的递质能否产生效应，取．释放的递质能否产生效应，取决于效应器上有无相应的受体决于效应器上有无相应的受体 （三）电突触的传递（三）电突触的传递 1．性质：是一种电传递性质：是一种电传递结构基础：缝隙连接结构基础：缝隙连接 2．特点：特点： a a．两神经元之间的间．两神经元之间的间隙仅为隙仅为2-4nm2-4nm；； b b．不存在突触小泡，．不存在突触小泡，靠水相通道蛋白联系；靠水相通道蛋白联系； c c．传递为双向性；．传递为双向性； d d．电阻低，传递速度．电阻低，传递速度快，无潜伏期；快，无潜伏期； e e．促进不同神经元产．促进不同神经元产生同步性放电。

生同步性放电小小 结结一、神经元和神经胶质细胞的一般功能一、神经元和神经胶质细胞的一般功能 （一）神经元（一）神经元 （二）神经胶质细胞（二）神经胶质细胞二、神经元的信息传递二、神经元的信息传递 （一）突触的传递（一）突触的传递 1. 1.经典的突触传递经典的突触传递 2. 2.非定向性突触非定向性突触 3. 3.电突触电突触 1. 1.试述神经元的结构，哪些因素可以影响经试述神经元的结构，哪些因素可以影响经 纤维的传导速度？纤维的传导速度？ 2. 2.试述突触传递的过程及原理试述突触传递的过程及原理 3. 3.突触后抑制有几种类型？各有何功能？突触后抑制有几种类型？各有何功能？ 4. 4.试比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后试比较兴奋性突触后电位和抑制性突触后 电位的机制和异同？电位的机制和异同？ 思思 考考 题题膜膜CaCa2 2＋＋通道开放，膜外通道开放，膜外CaCa2 2＋＋向膜内流动向膜内流动囊泡移动、融合、破裂、囊泡移动、融合、破裂、AChACh释放释放递质与突触后膜上的受体结合后，递质与突触后膜上的受体结合后，受体构型改变，使后膜的电位变化受体构型改变，使后膜的电位变化。