第6讲神经系统课件.pptVIP

第6讲 神经元与中枢神经 沈 显 生 中国科大生命科学学院 主要内容 一、神经元的基本结构和神经组织 二、生物电现象 三、突触和突触传递 四、中枢神经系统 五、脑的学习和记忆功能 一、神经元的基本结构和神经组织 神经细胞也称为神经元（neuron）。较低等的动物，如海兔的神经系统只有2000多个神经元，而人的大脑有1×1011 个神经元。一般来说，越是高等的动物，其神经元的数量越多。 神经元的结构 神经元的结构一般可分为两部分。一部分称为胞体，另一部分是突起。突起又分为树突和轴突。 神经胶质细胞 中枢神经系统中存在着大量的非神经元，即神经胶质细胞。在哺乳类动物的大脑中，神经胶质细胞的数量约为神经细胞的的10～50倍。它们在中枢神经系统内部构成部分实质，并衬在脑室系统的壁上。在周围神经系统，它们是包裹神经纤维的薛旺氏细胞及感觉上皮的支持细胞。神经胶质细胞的体积一般比神经细胞小，虽然其数量巨大，但其总的体积只占脑体积的一半。 二、生物电现象 静息膜电位 静息电位是指神经元未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。在所有被测量过的神经元中，其静息膜电位都在 -30 mV～-90 mV之间。 我们把膜的两侧里正外负的状态称为极化。而膜电位的数值向负值减少的方向称为去极化，相反向负值增大的方向称为超极化。 静息膜电位产生的机制 静息膜电位的产生目前认为有三个基本的因素： ① 细胞内外离子分布的不平衡； ② 膜上离子通道关闭和开放对离子产生不同的通透性； ③ 生电性钠泵的作用。 动作电位 动作电位是细胞受到刺激后，膜电位发生变化。在静息膜电位的基础上，膜电位迅速去极化，从-70 mV 左右，到+30 mV左右。然后复极化，膜电位回到-70 mV 。正电位的部分称为超射。 动作电位产生机理 1、静息时，细胞膜内外液存在着各种离子(Na+、K+、Cl-、Ca+等)的浓度差，而膜对这些离子通透性不同，使得细胞膜内外维持着 -70mV左右的静息电位。 2、当细胞受到电刺激时，细胞膜产生去极化，使得膜对Na+、K+通透性发生变化。首先膜对Na+的通透性大大增强，Na+大量涌进，使膜电位去极化，这更加速了Na+ 进入。这是一种正反馈，产生很大的内向Na+电流，出现了超射，直到钠的平衡电位。这便构成了动作电位的上升相。 3、紧接着Na+通道失活化，使内向Na+电流下降。 4、Na+通道失活化的同时，K+通道活化，钾电导大大增加，K+外流，这就构成了动作电位的下降相。膜电位基本回到静息电位水平。 5、最后由于钠泵的作用，完成排Na+摄K+，完全恢复到静息水平。 三、突触和突触传递 突触 一个神经元和另一个神经元之间的机能连接点，称为突触，是神经元之间传递信息的特殊结构。 一般来说，突触分为三部分，即突触前、突触间隙和突触后。按照结构和机制的不同，突触可以分为化学突触和电突触。 化学突触 通过化学物质（信使）在细胞之间传递神经信息。一般我们讲到突触，首先想到的就是化学突触。它分为突触前、突触后和在它们之间的突触间隙。突触前和下一个神经元接触的部分称为突触前膜，是神经终末膨大的部分。 神经递质和神经调质 神经递质 突触传递是通过突触前膜释放化学物质来完成的。这种化学物质称为神经递质。 分类：按照生理功能，可把神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质； 按照分布部位，可分为中枢神经递质和周围神经递质； 按照化学性质，可分为胺类、氨基酸类、嘌呤类等。 神经调质 神经调质是指神经元产生的另一类的化学物质，它的功能是调节信息传递的效率，影响神经递质的效应。有一种区分神经递质和神经调质的观点认为神经递质是作用于膜受体后，导致离子通道开放从而产生兴奋或抑制效应的化学物质；而神经调质是作用于膜受体后，通过第二信使作用来改变膜的兴奋性或其他递质释放的化学物质。 如，肽类物质。 电突触 缝隙连接也称电突触。是有别于化学突触的另一类突触。其主要的特征是突触间隙很窄，一般小于2 nm。每一侧的膜上都排列着多个各由6个蛋白质亚基组成的“颗粒”，颗粒的中心是一个亲水性的通道，该通道贯穿两个细胞的膜，使得两个细胞的胞浆相通。电突触的膜两侧没有突触小泡，所以信息的传递不依赖神经递质，而是携带电信号的离子流。突触一侧的电位变化，直接通过动作电流的作用到达下一级神经元或靶细胞，引起电突触另一侧膜电位发生相应的变化。 缝隙连接在神经系统中主要存在于胶质细胞之间 。 四、中枢神经系统 中枢神经系统——包括脑和脊髓。 脑——指挥中心。 脊髓——“次级”中心，受大脑控制，当与大脑分离时，可自己承担控制中心。传导与反射是主要功能。 （一）脊髓 脊髓的外形 脊髓起源于胚胎时期神经管的后部，平枕骨大孔处和脑