生理学课件：第十章 神经系统的功能 (2)

LOGO第十章第十章 神经系统的功能神经系统的功能nervous system主主 要要 内内 容：容：第一节第一节 神经系统的组成及其功能神经系统的组成及其功能第二节第二节 神经系统活动的基本原理神经系统活动的基本原理第三节第三节 神经系统的感觉分析功能神经系统的感觉分析功能第四节第四节 神经系统对躯体运动调节神经系统对躯体运动调节第五节第五节 神经系统对内脏活动调节神经系统对内脏活动调节主主 要要 内内 容：容：第六节第六节 脑电活动及觉醒与睡眠脑电活动及觉醒与睡眠第七节第七节 脑的高级功能脑的高级功能第六节第六节 脑电活动及觉醒与睡眠脑电活动及觉醒与睡眠一、脑电活动一、脑电活动自发脑电活动自发脑电活动:大脑皮层经常有持续的节律性电位改变。大脑皮层经常有持续的节律性电位改变。（大脑皮层的神经元具有生物电活动）（大脑皮层的神经元具有生物电活动）脑电图脑电图:临床上临床上在头皮上在头皮上用双极或单极记录法来观察用双极或单极记录法来观察皮层的电位变化，记录到的脑电波称为脑电图皮层的电位变化，记录到的脑电波称为脑电图。皮层电图皮层电图:在动物中将颅骨打开或以病人进行脑外科在动物中将颅骨打开或以病人进行脑外科手术时，直接手术时，直接在皮层表面引导的电位变化在皮层表面引导的电位变化，称为皮，称为皮层电图。层电图。1.1.脑电图脑电图(electrocorticogram)一、脑电活动一、脑电活动波波：枕叶：枕叶成人清醒、安静并闭眼成人清醒、安静并闭眼频率频率8-13Hz 8-13Hz 振幅振幅20-100uV20-100uV 波波：额叶、顶叶：额叶、顶叶 大脑皮质紧张活动状态大脑皮质紧张活动状态频率频率14-30Hz 14-30Hz 振幅振幅5-20uV5-20uV 波波：颞叶、顶叶：颞叶、顶叶 成人抑制及困倦，幼儿亦可见成人抑制及困倦，幼儿亦可见频率频率4-7Hz 4-7Hz 振幅振幅100-150uV100-150uV 波波：颞叶、枕叶：颞叶、枕叶成人熟睡时，极度疲劳或深度成人熟睡时，极度疲劳或深度麻醉麻醉频率频率0.5-3Hz 0.5-3Hz 振幅振幅20-200uV20-200uV 主要是依据其频率的不同来人工划分的主要是依据其频率的不同来人工划分的波阻断：波阻断：波在清醒、安静并闭眼时出现，睁眼或接波在清醒、安静并闭眼时出现，睁眼或接受其他刺激时候，受其他刺激时候，波消失而呈现低振幅快波波消失而呈现低振幅快波2.2.形成机制形成机制大量神经元同步活动产生的大量神经元同步活动产生的主要是大脑皮层和丘脑主要是大脑皮层和丘脑突触后电位的总和突触后电位的总和3.3.应用价值应用价值具有很高的敏感性具有很高的敏感性 1.1.观察和研究睡眠的方法观察和研究睡眠的方法 2.2.某些疾病：某些疾病：癫痫、脑炎、颅内占位性病变癫痫、脑炎、颅内占位性病变目前头皮目前头皮EEGEEG监测的种类主要有监测的种类主要有 视频脑电图视频脑电图 动态脑电图动态脑电图 常规脑电图常规脑电图癫痫脑电图癫痫脑电图棘波，尖波，棘棘波，尖波，棘-慢波或尖慢波或尖-慢波慢波 尖尖-慢波慢波 一个人讲一句真话后再讲一句谎话，比连说两句真话多一个人讲一句真话后再讲一句谎话，比连说两句真话多花花4040至至6060毫秒，因为说谎话时，大脑需要花费更长时间进毫秒，因为说谎话时，大脑需要花费更长时间进行信息转换组合行信息转换组合。脑电图的应用脑电图的应用 脑电图测谎仪脑电图测谎仪辅助测谎的仪器辅助测谎的仪器-多导生理记录仪多导生理记录仪2.2.脑诱发电位：脑诱发电位：一、脑电活动一、脑电活动意义：意义：了解各种感觉投射的定位了解各种感觉投射的定位 辅助神经损伤部位的诊断辅助神经损伤部位的诊断感觉通路的诱发电位：感觉通路的诱发电位：通过刺激外周感受器或感觉传导途径的任何一点，通过刺激外周感受器或感觉传导途径的任何一点，在中枢神经系统的任何部位所产生的电变化。在中枢神经系统的任何部位所产生的电变化。脑诱发电位：脑诱发电位：在感觉传入冲动的激发下，脑的某一区域可以产生在感觉传入冲动的激发下，脑的某一区域可以产生较为局限的电位变化较为局限的电位变化自学自学二、睡眠与觉醒二、睡眠与觉醒(wakefulness and sleep)每天睡眠所需的时间随年龄、个体和工作性质而不同每天睡眠所需的时间随年龄、个体和工作性质而不同 成年人一般需成年人一般需7-97-9小时小时 新生儿约需新生儿约需18-2018-20小时小时 儿童儿童12-1412-14小时小时 老年人老年人5-75-7小时。小时。觉醒与睡眠是人类和哺乳动物共有的复杂行为，觉醒与睡眠是人类和哺乳动物共有的复杂行为，是一种典型的生物节律性的生命现象是一种典型的生物节律性的生命现象1.1.觉醒：觉醒：感觉传入直接有关（中脑网状结构）感觉传入直接有关（中脑网状结构）1.1.觉醒：觉醒：感觉传入直接有关（中脑网状结构）感觉传入直接有关（中脑网状结构）行为觉醒行为觉醒脑电觉醒脑电觉醒探究行为探究行为去同步化快波去同步化快波中脑黑质多巴胺中脑黑质多巴胺蓝斑核蓝斑核NANA脑干网状系统脑干网状系统AChACh2.2.睡眠：睡眠：唤醒阈（唤醒阈（arousal threshold)arousal threshold)：能中断睡眠的最低刺激强度被称为唤醒阈能中断睡眠的最低刺激强度被称为唤醒阈衡量睡眠深度的常用指标衡量睡眠深度的常用指标应用脑电技术及其他测定发现应用脑电技术及其他测定发现:慢波睡眠慢波睡眠(s1ow wave sleep)(s1ow wave sleep)快波睡眠快波睡眠(rapid wave sleep)(rapid wave sleep)，异相睡，异相睡眠眠(paradoxical sleep)(paradoxical sleep)或快速眼球运动或快速眼球运动睡眠睡眠(rapid eye movements sleep)(rapid eye movements sleep)2.2.睡眠：睡眠：慢波睡眠（慢波睡眠（SWS)SWS)和快波睡眠（和快波睡眠（FWS)FWS)1 1）慢波睡眠）慢波睡眠（slow wave sleep)按照脑电波的变化规律：按照脑电波的变化规律：入睡期（入睡期（S1S1期）期）浅睡眠期（浅睡眠期（S2S2期）期）中度睡眠期（中度睡眠期（S3S3期）期）深度睡眠期（深度睡眠期（S4S4期期)睡眠深度与脑电变化睡眠深度与脑电变化波逐渐减少，呈现若干波逐渐减少，呈现若干波，波，脑电波趋于平坦脑电波趋于平坦波的背景上呈现睡眠梭形波波的背景上呈现睡眠梭形波高幅度高幅度波，占波，占出现连续高幅出现连续高幅波，以上波，以上慢波睡眠的机体特征：慢波睡眠的机体特征：1.1.慢波睡眠时机体的感觉能力减退，肌紧张下降，慢波睡眠时机体的感觉能力减退，肌紧张下降，随意运动消失，但颈部肌肉仍保持一定紧张性随意运动消失，但颈部肌肉仍保持一定紧张性2 2心率减慢，血压下降心率减慢，血压下降3 3呼吸变慢，尿量减少，代谢率下降，体温降低，消呼吸变慢，尿量减少，代谢率下降，体温降低，消化液分泌可能增加，不出现眼球快速转动。化液分泌可能增加，不出现眼球快速转动。以上变化相当稳定以上变化相当稳定觉醒觉醒S1S2S3S4S3S2S1S2S3S4S3S2第一次快波第一次快波睡眠睡眠S2S3S4S3S2S2S3S4S3S2第二次快波睡第二次快波睡眠眠 成人睡眠过程成人睡眠过程典型睡眠节律按以下程序进行典型睡眠节律按以下程序进行1.1.每个周期频率逐渐每个周期频率逐渐减小，波幅逐渐增大，减小，波幅逐渐增大，然后再反方向变化然后再反方向变化2.4 2.4 5 5次交替次交替2 2）快波睡眠）快波睡眠（fast wave sleep)快波睡眠：快波睡眠：在慢波睡在慢波睡眠后进入快波睡眠，眠后进入快波睡眠，这时眼球出现快速运这时眼球出现快速运动，有时部分肌肉抽动，有时部分肌肉抽动，出现作梦。动，出现作梦。脑电特征：脑电特征：去同步去同步化快波脑电波化快波脑电波1.1.感觉功能进一步降低，唤醒阈升高，肌肉张力进一步感觉功能进一步降低，唤醒阈升高，肌肉张力进一步降低，呈完全松弛状态，有时有部分肌肉抽降低，呈完全松弛状态，有时有部分肌肉抽-动。动。2 2.眼球出现快速运动。作梦多在此期发生。眼球出现快速运动。作梦多在此期发生。3.3.如心率加快，呼吸不规则地加快，血压波动如心率加快，呼吸不规则地加快，血压波动 这可能是某些疾病如这可能是某些疾病如心绞痛、哮喘、脑血管意外、心绞痛、哮喘、脑血管意外、胃出血胃出血等在夜间突然发作的部分原因。小儿遗尿也多等在夜间突然发作的部分原因。小儿遗尿也多在此期发生。在此期发生。快波睡眠的机体特征：快波睡眠的机体特征：比较比较 慢波睡眠慢波睡眠 快波睡眠快波睡眠特征特征 同步化慢波同步化慢波 去同步化快波、感觉功能去同步化快波、感觉功能、阵发性表现阵发性表现(眼球运动眼球运动 血压血压)意义意义 促进生长和促进生长和 神经系统成熟、增进神经系统成熟、增进 体力的恢复体力的恢复 记忆和促进精力恢复记忆和促进精力恢复机制机制 延髓的网状结构等延髓的网状结构等 中脑的网状激动系统中脑的网状激动系统 5-HT5-HT、腺苷、腺苷、PGDPGD2 2等等 5-HT5-HT、乙酰胆碱和、乙酰胆碱和NENE睡眠与昼夜节律睡眠与昼夜节律以往推测睡眠觉醒周期是由昼夜节律决定的被动反应过程以往推测睡眠觉醒周期是由昼夜节律决定的被动反应过程睡眠觉醒周期由身体内部的生物钟决定睡眠觉醒周期由身体内部的生物钟决定睡眠中枢（脑干）睡眠中枢（脑干）麻醉脑干头麻醉脑干头端可使清醒端可使清醒猫入睡猫入睡麻醉脑干尾麻醉脑干尾侧可时睡眠侧可时睡眠猫清醒猫清醒第七节第七节 脑的高级功能脑的高级功能一、学习和记忆一、学习和记忆二、语言和其他认知功能二、语言和其他认知功能学习：依赖经验来改变自身以适应环境学习：依赖经验来改变自身以适应环境记忆：学习到的信息进行储存和读出过程记忆：学习到的信息进行储存和读出过程语言中枢语言中枢优势半球优势半球1.1.学习与记忆的过程学习与记忆的过程获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段获得：感知外界事物或接受外界信息的阶段巩固：获得的信息在脑内编码储存和保持的阶段巩固：获得的信息在脑内编码储存和保持的阶段再现：将储存在脑内的信息提取再现与意识中再现：将储存在脑内的信息提取再现与意识中2.2.记忆的类型记忆的类型瞬时记忆瞬时记忆短时记忆短时记忆长时记忆长时记忆永久记忆永久记忆记忆广度，指彼记忆广度，指彼此无关事物短暂此无关事物短暂呈现后能记住的呈现后能记住的最大数量最大数量1 5 3 6 0 5 7 2 5 0 51 5 3 6 0 5 7 2 5 0 53.3.遗忘遗忘 部分或完全失去回忆和再认的能力部分或完全失去回忆和再认的能力,是一种正常是一种正常生理现象。遗忘并不意味着记忆痕迹的消失生理现象。遗忘并不意味着记忆痕迹的消失原因：长期不予强化及后来信息的干扰原因：长期不予强化及后来信息的干扰非生理性遗忘：与疾病相关的记忆障碍非生理性遗忘：与疾病相关的记忆障碍顺行性遗忘：顺行性遗忘：不能保留最近获得的信息不能保留最近获得的信息逆行性遗忘：逆行性遗忘：正常脑功能障碍前一段时间内记忆丧失。正常脑功能障碍前一段时间内记忆丧失。5.5.机制：机制：突触结构可塑性突触结构可塑性:是指各种学习记忆训练均可诱是指各种学习记忆训练均可诱发与学习记忆相关的脑区产生发与学习记忆相关的脑区产生新突触形成、突触重排、突触新突触形成、突触重排、突触后致密物质的变化等；后致密物质的变化等；突触传递可塑性突触传递可塑性:是指突触的反复活动导致突触是指突触的反复活动导致突触传递效率的变化传递效率的变化(如突触长时如突触长时程增强程增强-LTP)-LTP)。二、语言功能二、语言功能病病 名名 损伤部位损伤部位 症症 状状 失失 读读 症症 角角 回回 视觉、语言功能正常视觉、语言功能正常,却看不懂文字含义却看不懂文字含义 失失 写写 症症 额中回后部额中回后部 能听懂语言、看懂文字、会讲话，却不会书写能听懂语言、看懂文字、会讲话，却不会书写感觉失语症感觉失语症 颞上回后部颞上回后部 会讲话、会书写、能看懂文字，却听不懂谈话会讲话、会书写、能看懂文字，却听不懂谈话 运动失语症运动失语症 布洛卡三角布洛卡三角 能看懂文字、听懂语言能看懂文字、听懂语言,却不会讲话却不会讲话（阅读中枢）（阅读中枢）（书写中枢）（书写中枢）（听话中枢）（听话中枢）（说话中枢）（说话中枢）AE正常人在安静、清醒、闭目状态时，所记录的脑电波形主要是：正常人在安静、清醒、闭目状态时，所记录的脑电波形主要是：A A波波 B B波波 C C波波 D D波波 E E波和波和波波慢波睡眠的特征：慢波睡眠的特征：A A脑电图呈现去同步化快波脑电图呈现去同步化快波 B B生长激素分泌减少生长激素分泌减少 C C多梦多梦 D D心率、呼吸加快，血压升高心率、呼吸加快，血压升高 E E对促进生长，体力恢复有利对促进生长，体力恢复有利关于脑电图的叙述，正确的是：关于脑电图的叙述，正确的是：A A是中枢神经系统各部位的综合电位变化图是中枢神经系统各部位的综合电位变化图 B B是头皮表面记录到的自发脑电活动是头皮表面记录到的自发脑电活动 C C正常成人安静、清醒、闭目时出现正常成人安静、清醒、闭目时出现波波 D D兴奋、觉醒时出现兴奋、觉醒时出现波波 E E由高幅慢波转为低幅快波表示抑制过程发展由高幅慢波转为低幅快波表示抑制过程发展 异相睡眠有利于：异相睡眠有利于：A A促进体力恢复促进体力恢复 B B促进学习记忆和精力恢复促进学习记忆和精力恢复 C C加速细胞增殖和分化加速细胞增殖和分化 D D增进食欲和促进消化吸收增进食欲和促进消化吸收 E E促进机体的生长发育促进机体的生长发育BB重重 点点3 31.1.神经元与突触的类型、突触传递过程及其特点；神经元与突触的类型、突触传递过程及其特点；神经纤维传导兴奋的特点及其原理神经纤维传导兴奋的特点及其原理2.2.中枢抑制的类型及其机制中枢抑制的类型及其机制3.3.两种感觉投射系统的组成特点及其功能两种感觉投射系统的组成特点及其功能4.4.牵张反射的概念、类型及其机制牵张反射的概念、类型及其机制5.5.自主神经的结构与功能特征及其对自主神经的结构与功能特征及其对 内脏活动的调节内脏活动的调节6.6.脑电波的基本波形脑电波的基本波形7.7.两种睡眠时相的特点及其意义两种睡眠时相的特点及其意义