1、 人体是一个复杂的有机体，各器官、各系统人体是一个复杂的有机体，各器官、各系统之间的功能相互协调、相互制约；同时，人体生之间的功能相互协调、相互制约；同时，人体生活在经常变化的环境中，环境的变化随时影响着活在经常变化的环境中，环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对体内各种生理功能体内的各种功能。这就需要对体内各种生理功能不断作出迅速而完善的调节，使机体适应内外环不断作出迅速而完善的调节，使机体适应内外环境的变化。实现这一调节功能的就是神经系统。境的变化。实现这一调节功能的就是神经系统。第三章第三章 中枢神经系统中枢神经系统中枢神经系统活动基本规律1第一节第一节 中枢神经系统活动的基本规
2、律中枢神经系统活动的基本规律第二节第二节 中枢神经系统对运动机能的控制和调节中枢神经系统对运动机能的控制和调节第三节第三节 中枢神经系统的感觉机能中枢神经系统的感觉机能第四节第四节 中枢神经系统的高级机能中枢神经系统的高级机能中枢神经系统活动基本规律2第一节第一节 中枢神经系统活动的基本规律中枢神经系统活动的基本规律 一、神经细胞一、神经细胞(一一)神经元（神经元（neuron)neuron)1.1.基本结构基本结构:胞体胞体:接受、整合信息部位接受、整合信息部位 树突树突:接受、传导信息部位接受、传导信息部位 轴突始段轴突始段:产生可传导信息产生可传导信息(AP)(AP)部位部位 神经纤维：
3、神经纤维：传导信息传导信息(AP)(AP)部位部位 末稍：末稍：递质释放部位递质释放部位中枢神经系统活动基本规律32.2.神经元的机能分类：神经元的机能分类：感觉神经元（传入神经元）感觉神经元（传入神经元）中间神经元（联合神经元）中间神经元（联合神经元）运动神经元（传出神经元）运动神经元（传出神经元）3.3.基本功能：基本功能：感受刺激感受刺激兴奋或抑制兴奋或抑制 整合、分析、贮存信息整合、分析、贮存信息 传导信息或分泌激素传导信息或分泌激素中枢神经系统活动基本规律4 4 4.神经纤维传导兴奋的特征神经纤维传导兴奋的特征 完整性完整性：绝缘性绝缘性：兴奋传导是局部电流在一条纤维上构成兴奋传导是
4、局部电流在一条纤维上构成 回路回路+各纤维间存在着结缔组织。各纤维间存在着结缔组织。功能的完整性：如应用功能的完整性：如应用麻醉麻醉药，麻醉区离子跨药，麻醉区离子跨 膜运动受阻，兴奋传导障碍膜运动受阻，兴奋传导障碍结构的完整性：如损伤或切断兴奋传导障碍结构的完整性：如损伤或切断兴奋传导障碍中枢神经系统活动基本规律5 双向性双向性：局部电流可沿神经纤维向二个方局部电流可沿神经纤维向二个方 向构成回路。向构成回路。相对不疲劳性相对不疲劳性：比突触传递耗能少。比突触传递耗能少。不衰减性不衰减性：是以不断产生新的是以不断产生新的APAP的方式进的方式进 行的，而行的，而APAP的产生是的产生是“全或无
5、全或无”的。的。中枢神经系统活动基本规律65.5.神经的营养性作用和支持神经的营养性因子神经的营养性作用和支持神经的营养性因子神经的营养性作用：神经的营养性作用：功能性作用功能性作用：N N元通过传导元通过传导APAP递质释放递质释放调控所支配组织的调控所支配组织的功能活动；功能活动；营养性作用营养性作用：通过通过N N元合成、轴浆运输、末梢释放营养性因子，元合成、轴浆运输、末梢释放营养性因子，持续地调整所支配组织的内在代谢活动。持续地调整所支配组织的内在代谢活动。中枢神经系统活动基本规律7如如：切断运动切断运动NN所支配的肌肉内糖原合成所支配的肌肉内糖原合成、蛋白质分解蛋白质分解，肌肉逐渐萎
6、缩；，肌肉逐渐萎缩；将将N N缝合，经缝合，经N N再生再生所支配的肌肉内糖原与蛋白所支配的肌肉内糖原与蛋白质合成质合成，肌肉逐渐恢复。，肌肉逐渐恢复。如如：持续用局部麻醉药阻断：持续用局部麻醉药阻断APAP传导，并不能使所传导，并不能使所支配的肌肉发生内在的代谢改变。支配的肌肉发生内在的代谢改变。结论结论:神经的营养性作用与神经的营养性作用与APAP无关无关,而与营养因子有关。而与营养因子有关。中枢神经系统活动基本规律8支持神经的营养性因子支持神经的营养性因子 已从神经所支配的组织和星形胶质细胞，发已从神经所支配的组织和星形胶质细胞，发现并分离到多种现并分离到多种神经营养性因子神经营养性因子
7、：神经生长因子神经生长因子(NGF)(NGF)脑源性神经营养性因子脑源性神经营养性因子(BD-NF)(BD-NF)神经营养性因子神经营养性因子3(NT-3)3(NT-3)神经营养性因子神经营养性因子4/5(NT-4/5)4/5(NT-4/5)中枢神经系统活动基本规律9作用机制：作用机制：神经营养性因子神经营养性因子N N末梢的特异受体末梢的特异受体(TrKA(TrKA、TrKBTrKB、TrKCTrKC受体受体)N N末梢摄入末梢摄入轴浆运输轴浆运输(逆流方式逆流方式)胞体胞体促进促进N N元生长发育。元生长发育。中枢神经系统活动基本规律10(二二)神经胶质细胞神经胶质细胞(neuroglia
8、)(neuroglia)1.1.分类分类:周围神经系统周围神经系统:施万细胞、卫星细胞施万细胞、卫星细胞 中枢神经系统中枢神经系统:星形胶质细胞、少突胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞小胶质细胞 2.2.基本功能基本功能：支持作用支持作用 隔离及绝缘作用隔离及绝缘作用:限制限制K K和递质扩散和递质扩散 摄取化学物质作用：摄取化学物质作用：摄取摄取GABAGABA 分泌功能：分泌功能：施万细胞分泌施万细胞分泌AchAch 修复和再生作用修复和再生作用 神经系统的发育：神经系统的发育：为神经元的发育和形成提供支架为神经元的发育和形成提供支架 (7)(7)营养功能营养功能 中枢神经系
9、统活动基本规律11二、兴奋传递的方式二、兴奋传递的方式突触突触(synapse)(synapse)：一个神经：一个神经元与另一个神经元或其他细元与另一个神经元或其他细胞相接触的部位。胞相接触的部位。类型类型：化学突触传递：化学突触传递 电突触传递电突触传递 非突触性化学传递非突触性化学传递中枢神经系统活动基本规律12(一一)化学突触传递化学突触传递 1.1.突触的分类突触的分类:接触部位：接触部位：轴轴-胞突触胞突触 轴轴-树突触树突触 轴轴-轴突触轴突触 树树-树突触树突触 (2)(2)结合形式：结合形式：包围式包围式 依傍式依傍式 (3)(3)机能活动：机能活动：兴奋性兴奋性 抑制性抑制性
10、 中枢神经系统活动基本规律132 2、突触结构、突触结构:突触前膜突触前膜：递质、受体递质、受体 突触间隙突触间隙：宽约宽约101050nm50nm，水解酶水解酶突触后膜突触后膜：受体、离子通道受体、离子通道中枢神经系统活动基本规律143.3.化学突触传递过程化学突触传递过程突触前轴突末梢的突触前轴突末梢的APAP突触小泡中递质释放突触小泡中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NaNa+(主主)K K+通透性通透性ClCl-(主主)K K+通透性通透性CaCa2+2+内流：降低轴浆粘度和内流：降低轴浆粘度和消除突触前膜内的负电位消除突触前
11、膜内的负电位IPSPIPSPEPSPEPSP兴奋性递质兴奋性递质抑制性递质抑制性递质中枢神经系统活动基本规律15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NaNa+(主主)K K+通透性通透性EPSPEPSPNaNa+内流、内流、K K+外流外流兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位(EPSPEPSP)CaCa2+2+内流内流：降低轴浆粘度和降低轴浆粘度和消除突触前膜内的负电位消除突触前膜内的负电位去极化去极化中枢神经系统活动基本规律16突触前轴突末梢的突触前轴突末梢的A
12、PAP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ClCl-(主主)K K+通透性通透性IPSPIPSPClCl-内流、内流、K K+外流外流抑制性突触后电位抑制性突触后电位(IPSPIPSP)CaCa2+2+内流内流：降低轴浆粘度和降低轴浆粘度和消除突触前膜内的负电位消除突触前膜内的负电位超极化超极化中枢神经系统活动基本规律174.4.化学突触传递的特征化学突触传递的特征:单向传递单向传递：突触前神经元：突触前神经元突触后神经元。突触后神经元。突触延搁突触延搁：需时：需时0.30.30.5ms/0.5ms
13、/个突触。个突触。总和总和:时间总和和空间总和。时间总和和空间总和。(4)(4)对内环境变化的敏感性对内环境变化的敏感性：对缺氧、：对缺氧、PCO2、药物敏感药物敏感(如如pHN元兴奋性元兴奋性；士的宁；士的宁递质递质 释放释放；咖啡因；咖啡因递质释放递质释放)。(5)(5)易疲劳性易疲劳性：与递质的耗竭有关。与递质的耗竭有关。中枢神经系统活动基本规律18(二二)电突触传递电突触传递结构基础结构基础：缝隙连接：缝隙连接二个二个N N元紧密接触的部位上有水通道蛋元紧密接触的部位上有水通道蛋白，允许带电离子通过，且电阻低。白，允许带电离子通过，且电阻低。传递过程传递过程：电：电-电电(以局部电流方
14、式以局部电流方式)。传递特征传递特征：双向性，速度快，几乎：双向性，速度快，几乎 无潜伏期。无潜伏期。中枢神经系统活动基本规律19(三三)非突触性化学传递非突触性化学传递结构基础结构基础：轴突末梢分支：轴突末梢分支上有结节状的曲张体，曲上有结节状的曲张体，曲张体内含有递质小泡。张体内含有递质小泡。传递过程传递过程：递质释放后，递质释放后，经组织液扩散到临近的效经组织液扩散到临近的效应器上，与相应受体结合应器上，与相应受体结合发挥生理作用。发挥生理作用。中枢神经系统活动基本规律20传递特征传递特征：不存在突触前膜与后膜的特化结构；不存在突触前膜与后膜的特化结构；不存在一对一的支配关系；不存在一对
15、一的支配关系；曲张体与效应器间距大于突触的间隙间距；曲张体与效应器间距大于突触的间隙间距；递质扩散距离远，故传递时间大于突触传递；递质扩散距离远，故传递时间大于突触传递；递质能否发挥效应，取决于效应器细胞上有递质能否发挥效应，取决于效应器细胞上有 无相应受体。无相应受体。中枢神经系统活动基本规律21(一一)突触的抑制突触的抑制包括突触后抑制和包括突触后抑制和 突触前抑制突触前抑制1.1.突触后抑制突触后抑制 机制：机制：回返性抑制回返性抑制:三三、突触的抑制突触的抑制、易化和可塑性易化和可塑性侧支性抑制侧支性抑制:兴奋冲动兴奋冲动抑制性中间抑制性中间N N元元释放抑制性神经递质释放抑制性神经递
16、质突触后突触后N N元产生元产生IPSPIPSP突触后突触后N N元发生抑制元发生抑制分类：分类：特征：超极化抑制特征：超极化抑制中枢神经系统活动基本规律22兴兴 奋奋 冲冲 动动 传传 入入侧支兴奋侧支兴奋抑制性中间抑制性中间N N元元抑制性中间抑制性中间N N元元释放抑制性递质释放抑制性递质抑制另一抑制另一N N元元突触后膜产生突触后膜产生IPSPIPSP交互抑制交互抑制 侧支性抑制侧支性抑制:意义意义:调控其它调控其它N N元，以便元，以便活动协调同步。活动协调同步。兴奋一兴奋一N N元元突突触触后后膜膜产产生生EPSPEPSP中枢神经系统活动基本规律23回返性抑制回返性抑制回返性抑制回
17、返性抑制:意义意义:调控调控N N元本身，使其活动及元本身，使其活动及时终止。其本质是负反馈。时终止。其本质是负反馈。N N元兴奋冲动沿轴突传出元兴奋冲动沿轴突传出侧支兴奋侧支兴奋抑制性中间抑制性中间N N元元抑制性中间抑制性中间N N元元释放抑制性递质释放抑制性递质原兴奋的原兴奋的N N元抑制元抑制突触后膜产生突触后膜产生IPSPIPSP兴奋兴奋效应细胞效应细胞突突触触后后膜膜产产生生EPSPEPSP中枢神经系统活动基本规律242.2.突触前抑制突触前抑制实验实验A A：刺激轴突：刺激轴突1 1时，胞时，胞3 3产生产生10mV10mV的的EPSPEPSP；实验实验B B：先刺激轴突：先刺激
18、轴突2 2，再刺激，再刺激轴突轴突1 1时，胞时，胞3 3产生产生5mV5mV的的EPSPEPSP。结构基础结构基础:轴轴2 2-轴轴1 1-胞胞3 3串联突触。串联突触。概念概念:通过改变突触前通过改变突触前膜膜(轴轴1 1)电位使突触后电位使突触后N N元元兴奋性降低。兴奋性降低。意义意义:减少或排除干扰减少或排除干扰信息的传入，使感觉功信息的传入，使感觉功能更为精细。能更为精细。中枢神经系统活动基本规律25机制机制：先刺激轴先刺激轴2 2轴轴2 2兴奋释放递质兴奋释放递质(GABA)(GABA)轴轴1 1部分去极化部分去极化(Cl(Cl-电导电导)在此基础上再刺激轴在此基础上再刺激轴1
19、1轴轴1 1产生产生APAP幅度幅度轴轴1 1 CaCa2+2+内流量内流量轴轴1 1释放递质量释放递质量胞胞3 3EPSPEPSP幅度幅度胞胞3 3不易总和达到阈电位而兴奋不易总和达到阈电位而兴奋=胞胞3 3抑制抑制 特征：是去极化抑制。特征：是去极化抑制。中枢神经系统活动基本规律26(二二)突触突触的易化的易化 1.概念：概念：易化是指某些生理过程变得容易。易化是指某些生理过程变得容易。2.2.表现：表现：突触后易化突触后易化=EPSP=EPSP。突触前易化突触前易化=在与突触前抑制同样的结构基在与突触前抑制同样的结构基础上（轴础上（轴3 3轴轴1 1胞胞3 3串连突触），由于到达轴串连突
20、触），由于到达轴1 1的的APAP时程延长，时程延长，CaCa2+2+通道开放时间增加，胞通道开放时间增加，胞3 3产生的产生的EPSPEPSP变大。变大。中枢神经系统活动基本规律27(三三)突触的可塑性突触的可塑性 1.概念：概念：可塑性是指突触传递的功能可发生较长可塑性是指突触传递的功能可发生较长时程的增强或减弱时程的增强或减弱。2.表现：表现：强直后增强：强直后增强：强直刺激强直刺激突触前膜内突触前膜内CaCa2+2+积累积累持续持续释放递质释放递质突触后电位增强。突触后电位增强。中枢神经系统活动基本规律28习惯化：习惯化：重复刺激时，突触对刺激的反应逐渐减重复刺激时，突触对刺激的反应逐
21、渐减弱或消失。弱或消失。敏感化：敏感化：与习惯化相反。与习惯化相反。长时程增强长时程增强(LTP)(LTP)：短时间内快速短时间内快速重复刺激后，突重复刺激后，突触后触后N元产生一种快速形成的和持续性的突触后元产生一种快速形成的和持续性的突触后电位增强电位增强(持续时间大于强直后增强持续时间大于强直后增强)。长时程抑制长时程抑制(LTD)(LTD)：与与LTPLTP相反。相反。中枢神经系统活动基本规律29四、中枢神经递质和受体四、中枢神经递质和受体(一一)中枢神经中枢神经递质递质（transmitter)1.1.神经递质的标准神经递质的标准:突触前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统，能突触
22、前神经元内具有合成神经递质的物质及酶系统，能够合成该递质。够合成该递质。递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。递质贮存于突触小泡，冲动到达时能释放入突触间隙。能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。能与突触后膜受体结合发挥特定的生理作用。存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。存在能使该递质失活的酶或其它环节（如重摄取）。用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。用递质拟似剂或受体阻断剂能加强或阻断递质的作用。中枢神经系统活动基本规律302.2.神经递质的共存神经递质的共存：一个神经元内可存在二种或二种以上的神经递一个神经元内可存在二种或二种以上的神经递质，两个神经元之间
23、可存在多种化学传递，这质，两个神经元之间可存在多种化学传递，这种现象称为种现象称为神经递质共存神经递质共存。如：如：DADA与与GABAGABA共存于黑质，共存于黑质，NANA与与AchAch共存于发育共存于发育中交感神经元，中交感神经元，NANA与与5-HT5-HT共存于松果体。共存于松果体。中枢神经系统活动基本规律313.3.神经递质分类神经递质分类分类分类 家家 族族 成成 员员胆碱类胆碱类 乙酰胆碱乙酰胆碱 单胺类单胺类 多巴胺、多巴胺、NENE、5HT5HT、组胺、组胺氨基酸类氨基酸类 谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、门冬氨酸、甘氨酸、GABAGABA 肽类肽类 下丘脑调节肽、下丘
24、脑调节肽、ADHADH、催产素、阿片肽、催产素、阿片肽、脑脑-肠肽、肠肽、AA、心房钠尿肽等、心房钠尿肽等嘌呤类嘌呤类 腺苷、腺苷、ATPATP 气体气体 NO NO、COCO 脂类脂类 PG PG类类中枢神经系统活动基本规律32(二二)神经递质神经递质受体受体(receptor)1.1.概念：概念：指嵌在细胞膜内的蛋白质大分子，能识别指嵌在细胞膜内的蛋白质大分子，能识别特定的递质，并与之结合而产生相应的生理效应，特定的递质，并与之结合而产生相应的生理效应，改变细胞膜对离子的通透性。改变细胞膜对离子的通透性。配配体体激动剂：能与受体发生特异性结合并产生激动剂：能与受体发生特异性结合并产生 生物
25、效应的化学物质。生物效应的化学物质。拮抗剂：能与受体发生特异性结合不产生拮抗剂：能与受体发生特异性结合不产生 生物效应的化学物质。生物效应的化学物质。2.2.受体与配体结合的特性受体与配体结合的特性：特异性；饱和性；可逆性。特异性；饱和性；可逆性。中枢神经系统活动基本规律33与离子通道偶联受体与离子通道偶联受体激活激活G G蛋白和蛋白激酶途径受体蛋白和蛋白激酶途径受体胆碱能受体胆碱能受体(N(N、M)M)肾上腺素能受体肾上腺素能受体(、)5-HT5-HT受体、氨基酸类受体等受体、氨基酸类受体等3.3.分类：分类：分布部位分：分布部位分：突触前受体、突触后受体突触前受体、突触后受体生物效应分：生
26、物效应分：结合递质分：结合递质分：注：各类受体有亚型注：各类受体有亚型中枢神经系统活动基本规律34五五、神经系统功能的基本方式神经系统功能的基本方式 (一一)反射与反射弧反射与反射弧 1.1.反射反射(reflex)(reflex):在在CNSCNS参与下，机体对内外环境刺激参与下，机体对内外环境刺激的规律性应答反应。的规律性应答反应。2.2.分类分类：条件反射条件反射 非条件反射非条件反射 3.3.反射弧反射弧:反射弧反射弧(reflex arc)(reflex arc)是反射的结构基础和基本单位。是反射的结构基础和基本单位。感受器感受器传入传入NN中枢中枢传出传出NN效应器效应器中枢神经系
27、统活动基本规律354.4.反射过程反射过程：适宜刺激适宜刺激感受器感受器传入神经传入神经反射中枢反射中枢传出神经传出神经效应器效应器内分泌腺内分泌腺效应器效应器N N反射特点反射特点:快、短、准快、短、准N-N-体液反射特点：慢、广、久体液反射特点：慢、广、久 激素激素血液血液APAP中枢神经系统活动基本规律36中枢神经系统活动基本规律37(三三)神经元的联系方式神经元的联系方式中枢神经系统活动基本规律38中枢神经系统活动基本规律39环式环式链锁式链锁式中枢神经系统活动基本规律40复习思考题复习思考题 1.1.什么是突触后抑制和突触前抑制？它们是怎什么是突触后抑制和突触前抑制？它们是怎样形成的？其发生机制有何异同？样形成的？其发生机制有何异同？2.2.试述突触传递的过程及其特点。试述突触传递的过程及其特点。3.3.什么叫神经递质及调质？什么叫神经递质及调质？4.4.神经递质的受体起什么作用？神经递质的受体起什么作用？5.5.一个反射弧由哪几部分组成？一个反射弧由哪几部分组成？中枢神经系统活动基本规律41
