《神经科学课件探索》课件.pptVIP

《神经科学课件探索》探索人类最复杂器官的奥秘

课程概述课程目标掌握神经系统基本原理学习内容从分子到认知的全面探索重要性

神经科学简介1古代时期脑与心脏功能之争219世纪神经元学说建立320世纪电生理学技术发展4现代分子生物学与成像技术革命

神经科学的分支认知神经科学研究高级脑功能系统神经科学研究神经回路与行为细胞神经科学研究神经元特性分子神经科学研究分子机制

神经系统的基本结构中枢神经系统大脑：高级认知功能脑干：基本生命功能小脑：运动协调脊髓：反射与传导外周神经系统躯体神经：随意运动自主神经：内脏功能感觉神经：信息输入运动神经：肌肉控制

神经元的结构树突接收信号细胞体整合信息轴突传导信号轴突终末释放神经递质

神经胶质细胞星形胶质细胞提供营养支持维持离子平衡参与血脑屏障形成少突胶质细胞形成髓鞘加速信号传导保护轴突小胶质细胞脑内免疫功能吞噬废物和病原体参与突触修剪

神经系统的发育1神经管形成胚胎早期神经外胚层凹陷2初级脑泡形成前脑、中脑和后脑3神经元产生神经祖细胞分裂分化4神经元迁移沿放射状胶质细胞移动5突触形成建立神经元间连接

神经元的电生理特性静息电位约-70mV由离子梯度维持1去极化电位升高钠离子内流2复极化电位恢复钾离子外流3超极化电位短暂低于静息值不应期形成4

离子通道通道开放响应刺激改变构象离子选择性特定离子通过离子流动沿浓度梯度方向通道关闭随刺激消失自动关闭

突触结构与功能化学突触突触前膜释放递质突触间隙20-40nm突触后膜受体结合信号放大或抑制单向传导电突触缝隙连接蛋白形成突触间隙2-4nm离子直接传递快速同步传导双向传导

神经递质类型代表递质主要功能氨基酸类谷氨酸、GABA兴奋/抑制传递单胺类多巴胺、5-羟色胺情绪调节、奖赏胆碱类乙酰胆碱运动控制、记忆肽类内啡肽、脑啡肽疼痛调节、情绪

突触可塑性长时程增强(LTP)高频刺激诱导突触传递效率增强NMDA受体依赖新蛋白质合成记忆形成基础长时程抑制(LTD)低频刺激诱导突触传递效率降低钙离子依赖过程AMPA受体内吞信息筛选机制

感觉系统概述感受器将刺激转化为电信号传导通路信号沿特定通路传播初级处理在丘脑或其他中继站筛选皮层分析在感觉皮层进行高级处理

视觉系统视网膜光电转换外侧膝状核信息中继初级视觉皮层基本特征处理高级视觉区复杂视觉分析

听觉系统外耳收集声波中耳放大声波震动耳蜗将声波转换为电信号听神经传导信号至脑干中继站下丘和内侧膝状核处理听觉皮层声音特征分析

嗅觉系统嗅上皮嗅觉受体→嗅球处理→直接投射至嗅皮层唯一不经丘脑中转的感觉系统与情绪和记忆密切相关

躯体感觉系统触觉压力温度痛觉本体感觉

运动系统概述高级计划前额叶和前运动区运动调节小脑和基底神经节初级执行初级运动皮层脊髓调控脊髓运动环路

脊髓运动环路膝跳反射肌腱被拉伸→感受器激活→脊髓运动神经元→肌肉收缩屈肌反射躲避有害刺激的保护性反射中枢模式发生器产生节律性运动的神经网络

脑干运动中枢前庭核维持平衡和眼球运动网状结构调节肌张力和姿势上丘控制眼球和头部转向反应延髓调控基本生命体征

小脑的功能运动协调精确控制动作时间和力度平衡控制整合前庭信息维持平衡运动学习存储动作程序和技能记忆时间计算协调复杂动作序列

基底神经节纹状体接收皮层输入1苍白球主要输出结构2黑质多巴胺调节3丘脑下核运动控制中继站4直接通路：促进运动间接通路：抑制运动

大脑皮层运动区200,000每平方毫米神经元数量初级运动皮层密度100ms反应时间从决策到运动启动30%皮质脊髓束纤维来自初级运动皮层比例6运动区数量包括初级区和辅助区

自主神经系统交感神经系统战或逃反应瞳孔扩大心率加快支气管扩张消化减慢肾上腺素释放副交感神经系统休息与消化状态瞳孔缩小心率减慢支气管收缩消化加强乙酰胆碱作为递质

神经内分泌系统下丘脑释放激素和抑制素垂体产生多种激素靶腺体甲状腺、肾上腺等靶组织对激素产生响应通过负反馈调节激素水平

睡眠与觉醒睡眠-觉醒由下丘脑和脑干调控褪黑素和生物钟影响睡眠周期

情绪的神经基础杏仁核恐惧与焦虑处理中心情绪记忆形成威胁快速检测前扣带皮层情绪调节注意力分配疼痛情绪加工伏隔核奖赏感受快乐体验成瘾行为基础

学习与记忆感觉记忆短暂保持感觉信息短时记忆工作记忆，容量有限长时记忆持久存储，容量巨大海马负责新记忆形成与巩固不同类型记忆依赖不同脑区

语言的神经基础布洛卡区负责语言产生和发音韦尼克区负责语言理解和语义处理弓状束连接两大语言中枢的神经通路

注意力机制警觉系统维持基本觉醒状态定向系统选择感觉信息执行系统解决冲突和任务切换顶叶：空间注意力额叶：目标导向注意力丘脑：注意力门控

决策与执行功能信息收集整合感觉输入评估价值预测利弊选择行动抑制冲动反应结果评价学习调整策略

社会认知镜像神经元系统运动和情感模仿共情的神经基础社会学习机制心理理论理解他人意图预测他人