《生理心理学（三版）》课件第2章2节 神经生物学.ppt

1、生理心理学第生理心理学第2章章2节节 神经生物学基础神经生物学基础经典神经生理学经典神经生理学电生理学电生理学脑电活动及其功能意义脑电活动及其功能意义脑功能的神经生物学基础脑功能的神经生物学基础谢灵顿的脊髓神经生理学谢灵顿的脊髓神经生理学 猫股四头肌的反射活动分析 脊髓运动神经中枢的聚合和发散效应 中枢兴奋和抑制过程及其运动规律巴甫洛夫的经典条件反射理论巴甫洛夫的经典条件反射理论 狗的条件反射模型 基本神经过程：兴奋与抑制 条件反射与非条件反射 发射弧 暂时联系 暂时联系接通机制细胞电生理学和神经信息论细胞电生理学和神经信息论 单位发放：“全或无”的规律，阈值，调频式或数字式编码，级量反应：突

2、触后电位、后电位、感受器电位 两类反应特性：时间、空间、传导性、总和性典型动作电位示意图典型动作电位示意图动作电位动作电位 去极化过程：反极化或超射：复极化：后超级化：突触后电位突触后电位级量反应级量反应 突触后电位、后电位、感受器电位 调幅式编码（模拟计算）时间和空间总和，不能长距离传递 缓慢（数十或数百毫秒）脑电活动及其功能意义脑电活动及其功能意义 脑电图(Electroencephalogram,EEG)平均诱发电位(Averaged evoked potentials,AEP)脑干听觉诱发反应 事件相关电位脑电图 EEG a波 8-13 Hz 波 14-30 Hz 波 4-7 Hz 波

3、 0.5-3.5 HzEEG中度异常平均诱发电位平均诱发电位 时间锁定的叠加：信/噪比 一组复合波，分三段：早成分（I波、II等）；中成分（N0、Na、Nb或Pa、Pb波）、晚成分（P100波等）事件相关电位：平均诱发电位组成波示意图平均诱发电位组成波示意图神经递质神经递质 神经递质：神经递质：神经细胞间神经信息传递所中介的化学物质，统称 neurotransmitters。神经递质大都是相对分子 量较小的简单分子，包括胆碱类、单胺类、氨基酸类和多肽类等三十多种物质。合成与转运：合成与转运：神经递质大多在神经元胞体内合成，沿细胞内的微管和微丝滚动式传输到神经末梢，存贮与释放：存贮与释放：存贮在

4、末梢内的一些囊泡中，当神经冲动传至末梢时，引起膜的去极化并伴随大量钠和钙离子流入末梢内，促使存贮神经递质的囊泡膜与突触前膜融合，随后裂开，将囊泡内的大量神经递质释放到突触间隙。在突触间隙的神经递质有四种不同的命运在突触间隙的神经递质有四种不同的命运：与受体结合、被再摄取、降解、成为调质化学通路化学通路 胆碱能通路胆碱能通路：乙酰胆碱传递信息 单胺能通路单胺能通路 多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素传递信息，氨基酸能通路氨基酸能通路：甘氨酸、-氨基丁酸传递信息，阿片肽能通路阿片肽能通路：脑啡肽、内啡肽、强啡肽传递信息神经信息的化学传递神经信息的化学传递2023-5-5逆信使逆信使：腺苷腺苷(ade

5、nosine)、一氧化氮、一氧化氮(NO)和一和一氧化碳（氧化碳（CO）受体受体 是细胞膜上的特殊蛋白分子是细胞膜上的特殊蛋白分子：可以识别和选择性地与某些物质发生特异性受体结合反应，产生相应的生物效应，由几个亚基组成的生物信息大分子 受体的配基或配体能：受体的配基或配体能：与受体蛋白结合的物质，如神经递质、调质、激素和药物等的统称 受体分类：受体分类：G-蛋白依存性受体家族、配体门控受体、电压门控受体和自感受体细胞内信号转导系统细胞内信号转导系统 细胞内信号转导系统：细胞内信号转导系统：由细胞内第二、三信使和蛋白激酶形成的数十种活性分子组成 蛋白激酶：蛋白激酶：由多个亚基组成，其中两个激活亚

6、基可以进入细胞核内，激活基因调节蛋白促发基因表达，是长时记忆形成的重要环节。2023-5-5Molecular Mechanism of LTP生理心理学生理心理学 2章节3 遗传信息和神经信息遗传信息和神经信息 蛋白质和核酸蛋白质和核酸 神经分子遗传学神经分子遗传学 神经分子进化论神经分子进化论 心理、行为和人格的遗传问题心理、行为和人格的遗传问题脑蛋白质与核酸脑蛋白质与核酸 脑蛋白质转换的速度脑蛋白质转换的速度：半周期为13.741天，也就是说，几乎平均每个月，脑内的蛋白质都更新一次 核酸：核酸：由核糖(五碳糖)、磷酸和嘌呤碱或嘧啶碱组成，可分成两大类核酸，即脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核

7、酸(RNA)。氨基酸氨基酸肽键与多肽链肽键与多肽链蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构DNA的分子结构的分子结构 由单核苷酸组成的双螺旋体由单核苷酸组成的双螺旋体每个单核苷酸都是由脱氧核糖、磷酸、嘌呤或嘧啶碱组成。组成DNA的嘌呤和嘧啶碱有4种，所以形成了4种主要的脱氧单核苷酸：鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)腺嘌呤脱氧核苷酸(A)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)。双螺旋结构双螺旋结构 4种碱基形成的4种脱氧单核苷酸两条多核苷酸链两条多核苷酸链 靠其碱基之间的氢键连成方向相反的两条多核苷酸链，以磷酸-脱氧核糖作为骨架，围绕着同一轴心，形成向右旋转的双螺旋。右旋右旋DNA，根据其与水结合的差

8、异，又可分为A-DNA和B-DNA。在右旋DNA的结构中，每10个脱氧单核苷酸构成螺旋的一周。螺旋距为34埃(1010米)。脱氧核糖核蛋白脱氧核糖核蛋白(DNP)4种脱氧单核苷酸在DNA分子的螺旋结构中的排列顺序就是遗传密码，如TAGC等，DNA在细胞内多与组蛋白结合成脱氧核糖核蛋白(DNP)，以核蛋白的形式存在。DNP主要存在于细胞核，是核仁与核染色体的主要成分。核染色体在细胞有丝分裂中发生复杂变化DNA传递着遗传密码，而遗传密码的转录和翻译决定着蛋白质的结构与特性，从而影响着机体代谢的主要方面。核仁DNA是蛋白质合成的密码模板，控制着蛋白质的合成。DNA的结构TCGA两类碱基（嘌呤、嘧啶）

9、RNA的分子结构的分子结构 RNA分子：核糖的第二位碳原子上比DNA多一个氧原子 RNA分子：没有DNA中的胸腺嘧啶(T)，取代它的是尿嘧啶(U)。在脑内RNA的四种单核苷酸中，鸟嘌呤苷酸鸟嘌呤苷酸(G)的含量最高，是的含量最高，是脑内脑内RNA与其它器官与其它器官RNA的不同之所在。的不同之所在。3种种RNA分子分子 核蛋白体核蛋白体RNA(rRNA)：是蛋白质合成的舞台，主要是在细胞核仁内合成的，其合成速度较慢，大约3天才能完成，每周都有新合成的rRNA取代原来的rRNA。信使信使RNA(mRNA)：是蛋白质合成的密码，这种密码是由其分子中3个核苷酸的连接顺序形成的“三联体”，故又称三联体

10、密码。转移RNA(tRNA)：tRNA在蛋白质合成中是活性氨基酸的载体，根据与mRNA三联体密码碱基对应的原则，把氨基酸转运到合成蛋白质的舞台上，从而为合成蛋白质作好准备。神经分子遗传学神经分子遗传学 研究基因控制的神经生物学过程：研究基因控制的神经生物学过程：包括发育过程中神经元数量的基因调控，突触形成的调控，各类神经递质生物合成过程的调控，受体蛋白和离子通道蛋白生物合成的基因调控。种属特异性：种属特异性：这些蛋白分子生物合成所制约的神经元、突触形态及其神经信息传递功能，都由种属特异性的遗传基因调控机制所决定。五个分子遗传学环节：五个分子遗传学环节：这个机制大体由五个分子遗传学环节组成分子遗

11、传学环节分子遗传学环节 基因组控制基因组控制：DNA排列顺序的控制，主要发生在胚胎期或发育早期 转录控制转录控制：由DNA模板转录为mRNA过程的控制，脑内存在125万种转录方式，是其他器官的3-5倍之多。转录后修饰：转录后修饰：经转录为mRNA以后，神经细胞内经过不同的转录后修饰，才能具有生物活性。翻译控制：翻译控制：将遗传信息由mRNA翻译并导致多肽链的合成过程称为翻译 翻译后修饰：翻译后修饰：根据mRNA遗传信息而合成的蛋白质或多肽，必须经过一定的剪裁和修饰，才能成为具有特定生物活性的蛋白质或多肽分子神经分子进化论神经分子进化论 研究脑内蛋白质和特殊生物活性分子的系统发生和种属差异及其进

12、化方式 点突变点突变(point mutation)：DNA分子中某一对碱基发生变化的遗传变异现象 染色体突变染色体突变(chromosomal mutations)：发生在有丝分裂的基因复制过程 跃变基因跃变基因(jumping genes)：无论点突变或染色体突变，最终都会导致遗传基因跃变。行为遗传学和脑影像遗传学行为遗传学和脑影像遗传学 行为遗传学行为遗传学：Fuller and Thompsons 1960 专著 行为遗传学行为遗传学 学会：学会：1972 成立 人格的遗传因素：人格的遗传因素：超过85,000对单卵双生儿,100,000对双卵双生儿和 45,000 对普通非孪生.解释大 5人格的遗传因素 建立环境建立环境-脑脑-基因相互作用的理论和研究方法学基因相互作用的理论和研究方法学