动物神经系统的演化课件

动物神经系统动物神经系统结构与结构与机能机能的演化的演化陈章陈章动物神经系统结构与机能的演化陈章1 1前言n n神经系统是是由由应应激激性性高高度度发发展展的的神神经经细细胞胞(即即神神经经原原)和和一一些些特特殊殊的的结结缔缔组组织织细细胞胞(神神经经细细胞胞胶胶质质)等等所所组组成成。动动物物必必须须寻寻找找食食物物和和躲躲避避敌敌害害以以维维持持生生命命活活动动，其其中中绝绝大大部部分分还还必必须须为为了了繁繁衍衍后后代代而而寻寻找找配配偶偶和和进进行行生生殖殖活活动动。在在这这些些活活动动中中神神经经系系统统起起者者对对信信息息进进行接受、传导、处理、综合的作用。行接受、传导、处理、综合的作用。前言神经系统是由应激性高度发展的神经细胞(即神经原)和一些特2 2神经系统的基本单位神经元神经系统的基本单位神经元3 3无脊椎动物神经系统的发展历程.神经系统的雏形神经系统的雏形.原始的神经系统原始的神经系统.网状神经系统网状神经系统.梯式神经系统梯式神经系统.链状神经系统链状神经系统.索状神经系统索状神经系统从简单到复杂无脊椎动物神经系统的发展历程.神经系统的雏形从简单到复4 4.神经系统的雏形n原生动物门纤毛纲中的草履虫，每一根纤毛是由位于表膜下的一个基体发出来得，每个基体发出一细纤维，向后伸展一段距离与同排的纤毛小根联系起来，成为一束纵行纤维，各种小纤维连接成网状，它们有传导冲动和协调纤毛的活动的功能。.神经系统的雏形原生动物门纤毛纲中的草履虫，每一根纤5 5.原始的神经系统（海绵动物）n n神经元之间没有真正的突触性联系，也没有接受感觉和支配运动的技能。(不是真正意义的神经系统)n n具有两种类型的神经元n n这与海绵动物营固着生活有密切关系所以触摸或挤压海绵体的体表都会导致其身体的局部收缩，不像腔肠动物那样受到强烈刺激就全身收缩。.原始的神经系统（海绵动物）神经元之间没有真正的突触性联系6 6.网状神经系统（腔肠动物）n是动物界中最简单最原始的神经系统。n神经细胞之间一般以突触相连接，也有非突触的连接。n神经细胞与内、外胚层的感觉细胞、皮肌细胞相连接。n感觉细胞与皮肌细胞形成神经肌肉体系。腔肠动物没有神经中枢，其神经系统为扩散神经系统。.网状神经系统（腔肠动物）是动物界中最简单最原始的神经系7 7网状神经系统（腔肠动物）水螅的神经系统1.最简单的网状神经系统2.神经细胞体位于皮层和外层的基部3.神经细胞伸出纤维相互连接(突触),形成神经网4.无中枢和周围之分,即神经细胞分散5.口锥部神经细胞略多，但未集中，无中枢作用网状神经系统（腔肠动物）水螅的神经系统1.最简单的网状神经8 8网状神经系统（腔肠动物）腔肠动物的突触大多是电突触，但也有化学突触，因而神经冲动在神经网上的传导大多是多方向的，单向传导是很少的。只要身体某部受到的刺激够强，就能“牵一发而动全身”，往往引起全身的反应。冲动在这种神经网中的传导速度为0.11.0米每秒。腔肠动物的突触对神经冲动的传导有调节作用，这在海葵表现得最为清楚。网状神经系统（腔肠动物）腔肠动物的突触大多是电突触，但也有9 94.梯式神经系统方面还保留着网状的特性，即神经细胞分散，并以突触相连成网；另一方面很多神经细胞已集中而成身体腹面的2个神经索和头部的“脑”。这里所说的“脑”只是形态学的脑，虽然神经细胞很多，但功能上远未达到脑的水平。（涡虫的脑只是一个传送信息的中转站。脑没有明显的分析、协调等作用，还不能算是神经系统的主导部分）两侧对称的神经系统。代表淡水涡虫的神经系统。4.梯式神经系统代表淡水涡虫的神经系统。1010 梯式神经系统n n扁形虫头侧面有外耳。这种外耳有用来觅食的化学感应器。扁形虫有单眼，单眼与脑神经节相连，可以感光。通常扁形虫是避光的。梯式神经系统扁形虫头侧面有外耳。这种外耳有用来觅食的化学11115.链状神经系统链状神经系统这种神经系统中神经细胞集中成这种神经系统中神经细胞集中成神经节神经节，神经纤维聚集成束而成神经，一系列的神经纤维聚集成束而成神经，一系列的神经节通过神经纤维联系在一起形成神神经节通过神经纤维联系在一起形成神经索。每一段神经节只能从身体的一个经索。每一段神经节只能从身体的一个局部区域获得感觉信息，也只能控制这局部区域获得感觉信息，也只能控制这个局部区域的肌肉。每个神经节既管本个局部区域的肌肉。每个神经节既管本体节的反射机能，也与邻近几节的反射体节的反射机能，也与邻近几节的反射活动有关。环节动物和节肢动物都有腹活动有关。环节动物和节肢动物都有腹神经索。神经索。5.链状神经系统这种神经系统中神经细胞集中成神经节，神经纤维1212链状神经系统的特点：n n链状神经系统已可分为中枢链状神经系统已可分为中枢和外围和外围2 2个部分，脑和腹神经个部分，脑和腹神经索属中枢系统，从脑和各神索属中枢系统，从脑和各神经节伸到身体各部的神经属经节伸到身体各部的神经属外围系统外围系统。n n脑对于腹神经索已处于优势脑对于腹神经索已处于优势的控制地位，腹神经索是受的控制地位，腹神经索是受制于脑的。制于脑的。n n具有巨大神经。这是由具有具有巨大神经。这是由具有快速传导功能的神经纤维构快速传导功能的神经纤维构成的神经。成的神经。n n能形成记忆。能形成记忆。链状神经系统的特点：链状神经系统已可分为中枢和外围2个部分1313.索状神经系统n n索状神经系统比链状神经系统更集中索状神经系统比链状神经系统更集中:两条纵行神经索合二为一两条纵行神经索合二为一;前对神前对神经节合而为脑；食管下神经节也由头经节合而为脑；食管下神经节也由头部后对神经节愈合而成部后对神经节愈合而成n n各环的神经节分段归并各环的神经节分段归并n n神经节向前部集中，提高了神经节向前部集中，提高了 头化头化 程度程度n n脑发达，分为：前脑，中脑，后脑脑发达，分为：前脑，中脑，后脑.索状神经系统索状神经系统比链状神经系统更集中:两条纵行神1414无脊椎动物的神经系统比较无脊椎动物的神经系统比较1515无脊椎动物的神经系统总结n在演化阶段上地位越高的动物，其神经系统的发达和复杂程度越高。n感觉器官和神经组织向头部集中。n两侧对称的身体导致对称的神经、肌肉、感觉器官的形成。n神经节的形成。n大量的神经节向身体前部集中，形成脑无脊椎动物的神经系统总结在演化阶段上地位越高的动物，其神经系1616脊椎动物的神经系统n n脊椎动物的神经系统一般分为两大部分,即中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统包括脊髓和脑,周围神经系统包括脊神经、脑神经和植物性神经。神经系统的形态和机能单位是神经元。脊椎动物的神经系统脊椎动物的神经系统一般分为两大部分,即中枢1717脑发达，分为：前脑，中脑，后脑这是由具有快速传导功能的神经纤维构成的神经。无脊椎动物的神经系统总结方面还保留着网状的特性，即神经细胞分散，并以突触相连成网；网状神经系统（腔肠动物）大脑结构复杂化,大脑皮层为新脑皮,并处于极大发展的新阶段,皮层中神经元大量增加并移向表面,皮层面积增大,褶叠成沟与回。原始的神经系统（海绵动物）感觉细胞与皮肌细胞形成神经肌肉体系。只要身体某部受到的刺激够强，就能“牵一发而动全身”，往往引起全身的反应。方面还保留着网状的特性，即神经细胞分散，并以突触相连成网；纹状体的重要性增加,其地位仅次于中脑。在哺乳类以外各纲中作为最高运动中枢的纹状体在哺乳类随着新皮层的发达而退居次要地位,成为调节运动的皮层下中枢。在中枢神经内,神经元胞体聚集成神经核。其主要的特点是：1、纹状体高度发达。两栖类由于运动方式简单,缺乏多样的积极活动,其小脑极不发达,仅是一横褶,位于第四脑室前缘。鸟类具有较发达的神经系统。脑对于腹神经索已处于优势的控制地位，腹神经索是受制于脑的。小脑极不发达,未形成独立结构。脊椎动物的中枢神经系统n n在脑和脊髓的横切面上,肉眼观察可看到呈白色的部位称白质,大部分为有髓神经纤维所组成;呈灰色的部位称灰质,由神经细胞体及无髓神经纤维所组成。在周围神经的神经节是神经元胞体聚集的地方。在中枢神经内,神经元胞体聚集成神经核。脑发达，分为：前脑，中脑，后脑脊椎动物的中枢神经系统在脑和脊1818脊椎动物各纲脑的比较1.七鳃鳗2.鲈鱼3.蛙4.鳄5.鸽6.猫脊椎动物各纲脑的比较1.七鳃鳗2.鲈鱼3.蛙4.鳄51919左侧大脑半球横切面示脑皮的演变1.原始阶段2.两栖类3.原始爬行类 4.高等爬行类5.原始哺乳类6.高等哺乳类左侧大脑半球横切面示脑皮的演变1.原始阶段2.两栖类3.2020文昌鱼神经系统n n文昌鱼没有集中的感受器,也没有明显的脑的分化，只是神经管的最前端管腔略膨大，代表脑的萌芽，相当于脊椎动物胚胎时期神经管前端刚膨大的阶段。文昌鱼神经系统文昌鱼没有集中的感受器,也没有明显的脑的分化，2121圆口类神经系统n n神经管在圆口类已经分化为脑和脊髓,已有集中的感受器,但因营寄生半寄生生活,感受器和脑均不发达,形态原始,脑的5个部分在一个平面上,没有脑弯曲。严格的说,脑只有四部,即大脑、间脑、中脑及延脑。小脑极不发达,未形成独立结构。圆口类神经系统神经管在圆口类已经分化为脑和脊髓,已有集中的感2222鱼类神经系统n n鱼脑的形态较原始,脑小,一般不充满于颅腔之内,脑弯曲度很小,在背面5部分均可看到。大脑主要是古纹状体和古脑皮部分,其机能仅限于感嗅。鱼类的学习能力很差,切除鱼的大脑,除失去嗅觉而外,对外界刺激的反应不表现显著的破坏。中脑是脑的高级中枢。鱼类神经系统鱼脑的形态较原始,脑小,一般不充满于颅腔之内,脑2323两栖类神经系统n n和鱼类相比,两栖类的脑有了进步性的变化,但在陆生四足类中还处于较低级的水平,脑的弯曲不大,在背面脑的5个部分仍能看到,大脑半球的嗅叶大,侧脑室已完全分开。大脑半球出现原脑皮,具古纹状体,主要机能仍是感嗅。中脑2个视叶分开。两栖类由于运动方式简单,缺乏多样的积极活动,其小脑极不发达,仅是一横褶,位于第四脑室前缘。两栖类神经系统和鱼类相比,两栖类的脑有了进步性的变化,但在陆2424小脑比爬行类发达得多，为运动的协调和平衡中枢。在爬行类,视叶的作用开始下降,但仍为高级中枢,重要性仍在纹状体之上。神经细胞体位于皮层和外层的基部鱼脑的形态较原始,脑小,一般不充满于颅腔之内,脑弯曲度很小,在背面5部分均可看到。鸟的嗅叶不发达,与鸟的嗅觉不发达相关。鱼类的学习能力很差,切除鱼的大脑,除失去嗅觉而外,对外界刺激的反应不表现显著的破坏。哺乳类的小脑相当发达,不仅表现在小脑的增大,同时也表现在小脑内部的分化,由中央的蚓部,两侧发达的小脑半球和半球两侧的小脑绒球(小脑鬈)组成。在哺乳类以外各纲中作为最高运动中枢的纹状体在哺乳类随着新皮层的发达而退居次要地位,成为调节运动的皮层下中枢。在哺乳类以外各纲中作为最高运动中枢的纹状体在哺乳类随着新皮层的发达而退居次要地位,成为调节运动的皮层下中枢。纹状体的重要性增加,其地位仅次于中脑。方面还保留着网状的特性，即神经细胞分散，并以突触相连成网；爬行类神经系统n n脑脑的的各各部部都都有有很很大大的的发发展展。脑脑弯弯曲曲较较两两栖栖类类显显著著,背背面面看看不不见见间间脑脑。大大脑脑两两半半球球增增大大,纹纹状状体体大大,出出现现新新脑脑皮皮。纹纹状状体体的的重重要要性性增增加加,其其地地位位仅仅次次于于中中脑脑。间间脑脑的的丘丘脑脑部部分分大大,间间脑脑顶顶上上有有松松果果体体及及顶顶器器。中中脑脑仅仅为为一一对对视视叶叶(蛇蛇类类中中脑脑背背面面已已分分化化为为四四叠叠体体,在在响响尾尾蛇蛇及及蟒蟒蛇蛇很很明明显显)。在在爬爬行行类类,视视叶叶的的作作用用开开始始下下降降,但但仍仍为为高高级级中中枢枢,重重要要性性仍仍在在纹纹状状体体之之上上。小小脑脑由由于于运运动动的的复复杂杂而而比比两两栖栖类类发发达达,水水生生爬爬行行类类的的小小脑脑更更为为发发达达;鳄鳄的的小小脑脑已已有有分分化化为为中中央央的的蚓蚓部部和和两两侧侧的的小小脑脑鬈鬈的的趋趋势势。延延脑脑发发达达,具具有有作作为为高高级级脊脊椎椎动动物物特特征征的颈弯曲。的颈弯曲。小脑比爬行类发达得多，为运动的协调和平衡中枢。爬行类神经系统2525鸟类神经系统n n鸟鸟类类具具有有较较发发达达的的神神经经系系统统。鸟鸟类类有有1212对对脑脑神神经经。其其主主要要的的特特点点是是：1 1、纹纹状状体体高高度度发发达达。2 2、小小脑脑很很发发达达。3 3、视视叶叶发发达达。4 4、嗅嗅叶叶退退化化。鸟鸟类类的的中中脑脑接接受受来来自自视视觉觉以以及及一一些些低低级级中中枢枢传传入入的的冲冲动动，构构成成比比较较发发达达的视叶。小脑比爬行类发达得多，为运动的协调和平衡中枢的视叶。小脑比爬行类发达得多，为运动的协调和平衡中枢。鸟类神经系统鸟类具有较发达的神经系统。鸟类有12对脑神经。其2626鸟类神经系统n n鸟鸟类类脑脑的的体体积积较较大大,在在脊脊椎椎动动物物中中仅仅次次于于哺哺乳乳类类。脑脑的的弯弯曲曲度度大大,特特别别是是延延脑脑的的颈颈弯弯曲曲甚甚为为明明显显。大大脑脑很很膨膨大大,向向后后遮遮盖盖了了间间脑脑及及中中脑脑前前部部。大大脑脑的的增增大大主主要要是是由由于于纹纹状状体体的的增增大大(新新增增加加上上纹纹状状体体)。鸟鸟的的大大脑脑皮皮层层仍仍是是以以原原脑脑皮皮为为主主,新新脑脑皮皮虽虽已已出出现现,但但还还是是停停留留在在爬爬行行类类的的发发展展水水平平,高高级级中中枢枢仍仍在在中中脑脑。鸟鸟的的嗅嗅叶叶不不发发达达,与与鸟鸟的的嗅嗅觉觉不不发发达达相相关关。鸟鸟的的眼眼大大,视视觉觉敏敏锐锐,飞飞翔翔时时必必须须有有精精确确的的协协调调运运动动,由此导致中脑视叶与小脑的发达。由此导致中脑视叶与小脑的发达。鸟类神经系统鸟类脑的体积较大,在脊椎动物中仅次于哺乳类。脑的2727n n哺乳动物的神经系统高度发达，主要表现在哺乳动物的神经系统高度发达，主要表现在哺乳动物的神经系统高度发达，主要表现在哺乳动物的神经系统高度发达，主要表现在大脑和小脑体积增大，发展了新脑皮，脑表面形大脑和小脑体积增大，发展了新脑皮，脑表面形大脑和小脑体积增大，发展了新脑皮，脑表面形大脑和小脑体积增大，发展了新脑皮，脑表面形成了复杂皱褶（沟和回），大大增加了新脑皮的成了复杂皱褶（沟和回），大大增加了新脑皮的成了复杂皱褶（沟和回），大大增加了新脑皮的成了复杂皱褶（沟和回），大大增加了新脑皮的表面积。表面积。表面积。表面积。哺乳类神经系统哺乳动物的神经系统高度发达，主要表现在大脑和小脑体积增大2828哺乳类神经系统n n脑脑的的弯弯曲曲极极大大。大大脑脑与与小小脑脑高高度度膨膨大大,在在背背部部只只能能见见到到大大脑脑和和小小脑脑,间间脑脑与与中中脑脑为为大大脑脑所所掩掩盖盖,延延脑脑为为小小脑脑所所掩掩盖盖。大大脑脑结结构构复复杂杂化化,大大脑脑皮皮层层为为新新脑脑皮皮,并并处处于于极极大大发发展展的的新新阶阶段段,皮皮层层中中神神经经元元大大量量增增加加并并移移向向表表面面,皮皮层层面面积积增增大大,褶褶叠叠成成沟沟与与回回。中中脑脑的的高高级级中中枢枢的的地地位位被被大大脑脑皮皮层层所所取取代代。低低等等哺哺乳乳类类没没有有沟沟回回(如如鸭鸭嘴嘴兽兽)或或只只有有很很少少沟沟回回(如如针针鼹鼹、树树袋袋熊熊、刺刺猬猬等等););高高等等哺哺乳乳类类沟沟回回多多。单单孔孔类与有袋类中原脑皮仍很明显类与有袋类中原脑皮仍很明显,与爬行类似。与爬行类似。哺乳类神经系统脑的弯曲极大。大脑与小脑高度膨大,在背部只能见2929n n在哺乳类以外各纲中作为最高运动中枢的纹状体在哺乳类随着新皮层在哺乳类以外各纲中作为最高运动中枢的纹状体在哺乳类随着新皮层的发达而退居次要地位的发达而退居次要地位,成为调节运动的皮层下中枢。大脑两半球皮成为调节运动的皮层下中枢。大脑两半球皮层之间的神经联系极为发达层之间的神经联系极为发达,形成哺乳动物特有的胼胝体形成哺乳动物特有的胼胝体(单孔类没有单孔类没有胼胝体胼胝体,有袋类的胼胝体尚不明显有袋类的胼胝体尚不明显)。间脑发达。间脑发达,成为大脑与其他各部成为大脑与其他各部及脊髓之间的重要中继站。中脑为四叠体及脊髓之间的重要中继站。中脑为四叠体(前丘与后丘各前丘与后丘各1 1对对),),在机能在机能上退居为视觉和听觉反射中枢。哺乳类的小脑相当发达上退居为视觉和听觉反射中枢。哺乳类的小脑相当发达,不仅表现在不仅表现在小脑的增大小脑的增大,同时也表现在小脑内部的分化同时也表现在小脑内部的分化,由中央的蚓部由中央的蚓部,两侧发达两侧发达的小脑半球和半球两侧的小脑绒球的小脑半球和半球两侧的小脑绒球(小脑鬈小脑鬈)组成。小脑半球是哺乳类组成。小脑半球是哺乳类新出现的。新出现的。n n哺乳类脑的极大发达是其能成为最高脊椎动物并在地球上占据统治地哺乳类脑的极大发达是其能成为最高脊椎动物并在地球上占据统治地位的重要原因。位的重要原因。哺乳类神经系统在哺乳类以外各纲中作为最高运动中枢的纹状体在哺乳类随着新皮层3030动物神经系统的演化课件31