1、 十三、神经系统与神经调节十三、神经系统与神经调节 神经元的结构与功能神经元的结构与功能 神经系统的结构神经系统的结构 脊椎动物神经脊椎动物神经 系统的功能系统的功能 人脑人脑 应激性应激性:刺激刺激 反应反应 目的目的 :趋利避害趋利避害 有利于生物体有利于生物体 反应的方式反应的方式:单细胞动物的反应方式单细胞动物的反应方式 多细胞动物的反应方式多细胞动物的反应方式 单细胞动物的反应方式单细胞动物的反应方式 趋性趋性 趋性趋性 趋化性、趋光性等趋化性、趋光性等 正趋性正趋性 有利刺激有利刺激 负趋性负趋性 有害刺激有害刺激 意义：意义：趋利避害趋利避害 多细胞动物的反应方式多细胞动物的反应
2、方式 神经系统神经系统 内分泌系统内分泌系统 免疫系统免疫系统 （一）神经元的结构与功能（一）神经元的结构与功能 1.1.神经元是神经系统的基本的结构神经元是神经系统的基本的结构与功能单位与功能单位 神经元的神经元的结结构构：胞体胞体 树突树突 轴突轴突 突起突起 树突、轴突树突、轴突 树突树突 轴突轴突 形态形态 短短 长长 分支多分支多 仅末端分支仅末端分支 感受刺激能力感受刺激能力 有有 无无 功能功能 传入纤维传入纤维 传出纤维传出纤维 轴突：轴突：有髓（鞘）有髓（鞘）神经纤维神经纤维(外外周 有 施 万 细周 有 施 万 细胞包围胞包围)无髓（鞘）无髓（鞘）神经纤维神经纤维 郎飞氏节
3、：郎飞氏节：两个施万细两个施万细胞相邻处胞相邻处 裸露裸露 2.2.神经元的静息跨膜电位与动作电位神经元的静息跨膜电位与动作电位 （1 1）静息电位）静息电位 神经细胞在神经细胞在静静息状态时的息状态时的电位电位 外正内负外正内负 哺乳动物神经哺乳动物神经细胞细胞:-70 -:-70 -90mV 90mV 为什么存在为什么存在静静息电位？息电位？神经纤维膜上有两种神经纤维膜上有两种离子通道离子通道：NaNa+通道：关闭通道：关闭 NaNa+不能进入膜内不能进入膜内 K K+通道：部分张开通道：部分张开 少量少量K K+渗出渗出 原因：膜内原因：膜内K K+浓度高浓度高 化学扩散力化学扩散力 膜
4、膜内负内负离子离子不能不能扩散扩散 结果：结果：K K+浓度：内为外的浓度：内为外的 30 30 倍倍 NaNa+浓度：外为内的浓度：外为内的1010倍倍 膜内、外出现相反的浓度梯度（处于极膜内、外出现相反的浓度梯度（处于极化状态）化状态）本质：本质：K K+的电的电-化学平衡电位化学平衡电位 （2 2）动作电位）动作电位 神经冲动引起动作电位，神经冲动的传神经冲动引起动作电位，神经冲动的传导是通过导是通过动作电位动作电位传播的。传播的。动作电动作电位的定义：位的定义：神经细胞神经细胞膜上的离子通膜上的离子通道随着膜的电道随着膜的电位变化而开闭，位变化而开闭，形成周期性的形成周期性的电位变化。
5、电位变化。3.3.为什么刺激神经会产生动作电位为什么刺激神经会产生动作电位 未受到未受到刺激时，刺激时，神经细胞神经细胞处于处于极化极化状态状态 当神经某处受到刺激时会使当神经某处受到刺激时会使钠通道开放钠通道开放，于是膜外钠离子在短期内大量涌入膜内，于是膜外钠离子在短期内大量涌入膜内，造成了内正外负的造成了内正外负的反极化现象反极化现象。但在很短。但在很短时间内钠通道又重新关闭，时间内钠通道又重新关闭，钾通道随即开钾通道随即开放放，钾离子又很快涌出膜外，恢复外正内，钾离子又很快涌出膜外，恢复外正内负的负的极化状态极化状态。动作电位产生的机制：动作电位产生的机制：NaNa+通道与通道与K K+
6、通道交替开放与关闭通道交替开放与关闭 产生的动作电位怎样进行传导？产生的动作电位怎样进行传导？当刺激部位处于当刺激部位处于内正外负内正外负的反极化状态时，的反极化状态时，邻近未受刺激的部位仍处于邻近未受刺激的部位仍处于外正内负外正内负的极的极化状态，两者之间会形成一化状态，两者之间会形成一局部电流局部电流。此。此电流又会刺激没有去极化的细胞膜使之去电流又会刺激没有去极化的细胞膜使之去极化，也形成动作电位。这样，不断地极化，也形成动作电位。这样，不断地以以局部电流为前导局部电流为前导，将动作电位一直传到神，将动作电位一直传到神经末梢。经末梢。膜电位的变化膜电位的变化：负负 0 0 正正 0 0
7、负负 去极化去极化 倒极化倒极化 (去极化去极化)再极化（复极化）再极化（复极化）动动作作电电位位的的传传导导 4.4.突触的信号传递突触的信号传递 兴奋传导途径：兴奋传导途径：神经元神经元 下一个神经元、效应器下一个神经元、效应器 突触突触定义定义：一个神经元的神经末梢与一个神经元的神经末梢与 下一个神经元树突或细胞体下一个神经元树突或细胞体 之间的接触部位之间的接触部位 突触小体（突触前膜）突触小体（突触前膜）构造构造 突触间隙突触间隙 突触后膜突触后膜 （1 1）电突触与化学突触电突触与化学突触 电突触电突触 化学突触化学突触 存在存在 无脊椎动物无脊椎动物 脊椎动物脊椎动物 突触间隙、
8、阻力突触间隙、阻力 小小 大大 神经递质神经递质 无无 有有 传导速度传导速度 快快 慢慢 传导方向传导方向 双向双向 单向单向 （2 2）神经递质）神经递质 很多种，很多种，如如乙酰胆碱乙酰胆碱 (Ach)(Ach)、单胺类等、单胺类等 为什么神经冲动传导是定向的？为什么神经冲动传导是定向的？原因原因：神经递质神经递质仅存在于仅存在于突触前膜突触前膜的突触囊泡的突触囊泡内内 神经后膜内无突触囊泡神经后膜内无突触囊泡 （二）神经系统的结构（二）神经系统的结构 1.1.神经系统的演变神经系统的演变 神经网神经网神经节神经节 神经索神经索脑脑 神经系统的进化：神经系统的进化：网状神经系统网状神经系
9、统梯形神经系统梯形神经系统链状神链状神经系统经系统 2.2.脊椎动物中枢神经系统的进化脊椎动物中枢神经系统的进化 来源：背神经管来源：背神经管 中枢神经系统（脑、脊髓）中枢神经系统（脑、脊髓）分化：按位置、功能划分分化：按位置、功能划分 中枢神经系统中枢神经系统（脑、脊髓）（脑、脊髓）周围神经系统周围神经系统 自主神经系统自主神经系统 神经系统高度集中，神经系统高度集中，脑和脑和脊髓脊髓为中枢神经为中枢神经系统系统。从脑发出的脑神经和从脊髓伸出的脊。从脑发出的脑神经和从脊髓伸出的脊神经属于神经属于周围神经系统周围神经系统。脊椎动物神经系统的特点：脊椎动物神经系统的特点：脑的发育和进化趋势：脑的
10、发育和进化趋势：发育：神经管前端发育：神经管前端 原脑原脑 3 3个脑室；个脑室；前脑前脑 大脑大脑 间脑间脑(丘脑、下丘脑、松果体丘脑、下丘脑、松果体)中脑中脑 后脑后脑 脑桥、小脑、延髓（延脑）脑桥、小脑、延髓（延脑）脑的组成脑的组成 6 6个部分个部分 大脑、间脑、中脑、脑桥、小脑、延髓大脑、间脑、中脑、脑桥、小脑、延髓 脑的脑的进化趋势进化趋势 大脑、小脑大脑、小脑 发达发达 中脑中脑 变小、重要性下降变小、重要性下降脑的分化脑的分化：神经管膨大神经管膨大 前脑、中脑、菱前脑、中脑、菱 脑脑 端脑（大脑）、间端脑（大脑）、间脑、中脑、小脑、延脑、中脑、小脑、延脑脑脑皮的演化：脑皮的演化
11、：古脑皮古脑皮原脑皮原脑皮新脑皮新脑皮脑在脊椎动物中的演化：脑在脊椎动物中的演化：鱼类鱼类 原始性原始性以以嗅觉为主嗅觉为主两栖类两栖类仍以嗅觉为主仍以嗅觉为主高等爬行类高等爬行类大脑较发达大脑较发达鸟类鸟类 大脑发达大脑发达 嗅觉不发达嗅觉不发达视视觉发达觉发达 哺乳类哺乳类：新皮质（大脑皮质、大脑皮层）新皮质（大脑皮质、大脑皮层）体积、作用体积、作用 大大发展大大发展 低等哺乳类：已覆盖大脑的大部低等哺乳类：已覆盖大脑的大部 人类：人类：新皮质完全覆盖大新皮质完全覆盖大脑表面脑表面 原皮质原皮质 挤到里挤到里面面 海马体海马体 沟、回沟、回 重要性重要性：感觉、运动的控制、协调中心感觉、运
12、动的控制、协调中心 情绪控制、学习记忆、意识等情绪控制、学习记忆、意识等3.3.人的神经系统人的神经系统神神经经系系统统中枢中枢神经神经系统系统周围周围神经神经系统系统 脑脑：延脑、脑桥、小脑、延脑、脑桥、小脑、中脑、间脑、大脑中脑、间脑、大脑 脊髓脊髓传入神经（感觉神经）传入神经（感觉神经）传出神经传出神经（运动神经）（运动神经）躯体神经躯体神经内脏神经内脏神经交感神经交感神经副交感神经副交感神经（1 1）脊髓）脊髓脊髓：脊髓：功能功能 传导冲动、实现反射传导冲动、实现反射 灰质灰质 神经细胞体、树突、突触、神经胶质神经细胞体、树突、突触、神经胶质 白质白质 神经纤维神经纤维 脊髓脊髓 延脑
13、延脑 脑桥、小脑脑桥、小脑 中脑中脑 间脑间脑 大脑大脑(分左右两个半球分左右两个半球)（2 2）脑脑 （3 3）脑神经脑神经 爬行、鸟、哺乳类爬行、鸟、哺乳类 12 12 对对 I IIIII.IV.VI.V.VII.VIII.IX.X.XI.XII.脑神经名称脑神经名称Names of cranial nerves嗅嗅视视动眼，动眼，滑滑叉叉外展，外展，面面听听舌咽，舌咽，迷迷副舌下全。副舌下全。出发点：出发点：脊髓两侧，成脊髓两侧，成对对 数量：数量：人人 3131对对 性质：性质：均为均为混合（感觉混合（感觉+运动）神经运动）神经 （4 4）脊神经）脊神经颈膨大颈膨大腰骶膨大腰骶膨大前
14、正中裂前正中裂脊神经：脊神经：颈神经颈神经8 8对，对，胸神经胸神经1212对，对，腰神经腰神经5 5对，对，骶神经骶神经5 5对，对，尾神经尾神经1 1对对（三）脊椎动物神经系统的功能（三）脊椎动物神经系统的功能 1.1.神经系统活动的基本形式神经系统活动的基本形式反射反射 反射反射：机体对刺激有规律的反应机体对刺激有规律的反应 神经调控的基本方式神经调控的基本方式 反射弧反射弧：从接受刺激到发生反应的从接受刺激到发生反应的 全部神经传导途径全部神经传导途径 反射弧的结构：反射弧的结构：5 5部分部分 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 人体反射
15、的特点：人体反射的特点：脚踩尖物、飞蛾入眼、手触烫物等脚踩尖物、飞蛾入眼、手触烫物等 中间神经元多（中间神经元多（3 3）越多，反射活动越复杂越多，反射活动越复杂 传导通路复杂传导通路复杂 复杂行为的基础复杂行为的基础 反射的意义：反射的意义：反应迅速反应迅速 无需思考无需思考 适应性适应性 进化中形成的、先天性行为进化中形成的、先天性行为 复杂行为的基础复杂行为的基础 2.2.神经系统对躯体运动的调节神经系统对躯体运动的调节 膝跳反射膝跳反射 人体最简单、唯一人体最简单、唯一 的单突触反射弧的单突触反射弧 （二元反射弧二元反射弧）反射中枢反射中枢 脊髓内脊髓内 与脑等其他部位与脑等其他部位
16、复杂的联系复杂的联系 受意识控制受意识控制 屈反射：屈反射：涉及到涉及到3 3个以上神经元所组成的反射弧个以上神经元所组成的反射弧小脑损伤小脑损伤表现出随意运动的震颤表现出随意运动的震颤 小脑的功能小脑的功能：维持身体平衡，调整躯体不同部分的肌紧维持身体平衡，调整躯体不同部分的肌紧张以及对随意运动的协调作用张以及对随意运动的协调作用 3.3.神经系统对内脏活动的调节神经系统对内脏活动的调节 是通过内脏神经系统（植物神经系统是通过内脏神经系统（植物神经系统或称自主神经系统）进行的。或称自主神经系统）进行的。（1 1）内脏神经系统与躯体神经系统结构上）内脏神经系统与躯体神经系统结构上主要的区别主要
17、的区别 躯体传出神经从中枢发出后直达效应器躯体传出神经从中枢发出后直达效应器 内脏传出神经内脏传出神经须换一个神经元须换一个神经元 交感神经交感神经 副交感神经副交感神经（2 2）内脏神经系统的功能特点）内脏神经系统的功能特点 特点：特点：5 5点（主要点（主要2 2点）点）1 1）不受意识控制不受意识控制 不受中枢神经不受中枢神经 系统控制系统控制?2 2）无独立的传入神经无独立的传入神经 3 3）混合神经混合神经 （双重神经支配双重神经支配）4 4）传出神经不直达效应器）传出神经不直达效应器 有有“节后神经元节后神经元”5 5）每个脏器同时受交感、副交感神经控）每个脏器同时受交感、副交感神
18、经控制制（颉抗作用颉抗作用 ）如：交感神经冲动使心搏加快如：交感神经冲动使心搏加快 副交感神经冲动使心搏减慢副交感神经冲动使心搏减慢 原因原因:两者产生的神经递质不同两者产生的神经递质不同 两者所支配的内脏器官上的受体两者所支配的内脏器官上的受体 不同不同 意义意义：保持内脏器官稳定状态：保持内脏器官稳定状态 （3 3）各级中枢对内脏活动的调节）各级中枢对内脏活动的调节 脊髓脊髓:控制一些简单的内脏反射控制一些简单的内脏反射 （排尿、排便、出汗、血管收缩等）（排尿、排便、出汗、血管收缩等）脊髓管理的内脏反射平时经常处于高级脊髓管理的内脏反射平时经常处于高级中枢控制下中枢控制下 脑干脑干:延脑、
19、脑桥、中脑与间脑几部分合称为延脑、脑桥、中脑与间脑几部分合称为脑干。脑干中有许多重要的内脏反射中枢脑干。脑干中有许多重要的内脏反射中枢（心血管运动、呼吸、呕吐及吞咽等中枢）（心血管运动、呼吸、呕吐及吞咽等中枢）下丘脑：下丘脑：是控制内脏活动的高级中枢是控制内脏活动的高级中枢 下丘脑的功能：下丘脑的功能：仅次于大脑的高级中枢仅次于大脑的高级中枢 内脏机能重要控制中心内脏机能重要控制中心 下丘脑下丘脑 自主（交感、副交感）神经自主（交感、副交感）神经 内脏机能（水盐代谢、体温、内脏机能（水盐代谢、体温、心跳、血压、食欲等）心跳、血压、食欲等）感觉中心：饥、渴、冷、热、痛等；感觉中心：饥、渴、冷、热
20、、痛等；情绪控制中心：喜、怒、哀、乐情绪控制中心：喜、怒、哀、乐 大脑皮层大脑皮层：对内脏的控制区主要是对内脏的控制区主要是边缘皮层边缘皮层。（四）人脑（四）人脑 1.1.人脑的研究人脑的研究 没有解决的问题比解决的问题还多！没有解决的问题比解决的问题还多！2.2.人脑的结构人脑的结构 形态特点形态特点 ：沟、回发达：沟、回发达 表面积大表面积大 （0.5 m0.5 m2 2）；）；分左右大脑半球分左右大脑半球 功能特点：重要性高于任何动物功能特点：重要性高于任何动物 3.3.大脑皮层的功能大脑皮层的功能 语言区语言区 布洛卡（布洛卡（BrocaBroca）区区 左半球中央沟前左半球中央沟前方
21、方 功能：控制唇、舌、颌、声带的运动区功能：控制唇、舌、颌、声带的运动区 语言表达语言表达 受损：语言表达困难（缓慢、吃力）受损：语言表达困难（缓慢、吃力）但语言理解正常但语言理解正常 韦尼克韦尼克区区 左半球布洛卡区之后左半球布洛卡区之后 功能：与对语言、文字的理解有关功能：与对语言、文字的理解有关 受损：对语言、文字的理解困难受损：对语言、文字的理解困难 说话无意义说话无意义 感觉区感觉区、运动、运动区区：又分许多部分又分许多部分 分管身体一定分管身体一定 区域；区域；这些部分按一定格局排列这些部分按一定格局排列 正好勾画出身体另一侧的全部；正好勾画出身体另一侧的全部；对侧性对侧性 左半球
22、管理右半侧身体左半球管理右半侧身体 原因原因 难以解释难以解释 躯体感觉区躯体感觉区 somatic sensory area特特 点点 上下颠倒，但头部也是上下颠倒，但头部也是正的正的 左右交叉，一侧躯体感左右交叉，一侧躯体感觉区管理对侧半身的感觉觉区管理对侧半身的感觉 身体各部在该区投射范身体各部在该区投射范围的大小也与形体的大小围的大小也与形体的大小无关，而无关，而取决于该部感觉取决于该部感觉的敏感程度的敏感程度 躯体运动区躯体运动区 somatic motor area特特 点点 上下颠倒，但头部是正上下颠倒，但头部是正的的 左右交叉，即一侧运动左右交叉，即一侧运动区支配对侧肢体的运动
23、区支配对侧肢体的运动 身体各部投影区的大小身体各部投影区的大小与各部形体大小无关，与各部形体大小无关，而而取决于功能的重要性取决于功能的重要性和复杂程度和复杂程度 学习与记忆：学习与记忆：位置位置 大脑皮质颞叶大脑皮质颞叶 刺激刺激 颞叶颞叶 清楚的回忆清楚的回忆 大象：颞叶极大，比人发达大象：颞叶极大，比人发达 领头母象领头母象 20 20年前年前 走过的路走过的路 大脑皮质无特定区域大脑皮质无特定区域 学习、记忆学习、记忆 证据：大脑皮质局部受伤证据：大脑皮质局部受伤 记忆部分消失记忆部分消失 皮质以外许多其它部位：皮质以外许多其它部位：不同程度参与不同程度参与 边缘系统边缘系统、小脑等、
24、小脑等 机制机制 知之甚少知之甚少 反复学习反复学习 突触阻力突触阻力 神经神经 通路通畅通路通畅 总结：总结：人脑人脑 1.35 Kg 1.35 Kg 结构、功能上结构、功能上最高水平最高水平的器官；的器官；极重要极重要的器官的器官 维持维持内稳态；内稳态；学习、记忆、思维、意识学习、记忆、思维、意识等等 复杂行为复杂行为 潜力很大：潜力很大：140140亿个神经元；亿个神经元；利用率利用率 10%10%；计算机无法比拟计算机无法比拟 4.4.左、右大脑半球的功能特点左、右大脑半球的功能特点 每一个半球有自己的意识、思想和概念。每一个半球有自己的意识、思想和概念。右半球在理解和处理三维图像、
25、形象感右半球在理解和处理三维图像、形象感知以及识别和记忆音调等方面的能力都比知以及识别和记忆音调等方面的能力都比左半球强。左半球强。左半球在分析时间规式上超过右半球，左半球在分析时间规式上超过右半球，在判别语言和非语言的声音刺激以及视觉在判别语言和非语言的声音刺激以及视觉触觉事件上比右半球的能力强。触觉事件上比右半球的能力强。右脑开发左右脑的功能 独立的独立的大脑左半球大脑左半球支配说话、写字、数支配说话、写字、数学计算和抽象思维。学计算和抽象思维。独立的独立的右半球右半球在形象思维、认识空间、在形象思维、认识空间、理解音乐和理解复杂关系等方面的能力优理解音乐和理解复杂关系等方面的能力优于左半球。于左半球。哪个半球是主半球？哪个半球是主半球？思想型思想型：一般活动多受左半球控制：一般活动多受左半球控制 艺术型艺术型：右半球更强而有力：右半球更强而有力 5.5.大脑皮层的电活动大脑皮层的电活动 脑电图脑电图（自学）（自学）：记录大脑皮层自发脑：记录大脑皮层自发脑电活动的图形。电活动的图形。6.6.觉醒与睡眠觉醒与睡眠 两种活动规式的变化两种活动规式的变化 脑电图变化（自学）脑电图变化（自学）人大脑左半球外侧面的功能定位人大脑左半球外侧面的功能定位
