人体解剖生理学——第三篇高级神经系统功能.ppt

1、第三章 中枢神经系统的高级功能,一、中枢神经元的联系方式 1）辐散 一个神经元轴突可通过其末梢分支与许多神经元建立突触联系，此中联系方式称为辐散。 2）聚合 许多神经元通过其轴突末梢共同与同一个神经元建立突触联系，这种方式称为聚合。,3）链锁状与环状联系 链锁状联系是指神经元呈链状接替联系在一起。兴奋通过链锁状联系，在空间上扩大其作用范围。 环路式联系：一个神经元通过其轴突侧支与中间神经元发生联系，中间神经元的轴突返回，直接或间接作用于该神经元，神经元间的这种联系方式称为环路式联系。,二、反射中枢活动的一般规律,1、反射中枢反射(reflex):在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激的规律性

2、应答反应，是神经系统活动的基本方式。(条件反射和非条件反射)反射弧(reflex arc)：是反射的结构基础的基本单位。是完成反射的必须结构。包括五个部分:,感受器传入N中枢传出N效应器,一个完整的反射弧5个基本部分组成。1） 感受器： 感受器是将内外环境作用于机体的刺激能量转化为神经冲动的换能装置。2）传入神经： 传入神经是将感受器的电位变化经神经冲动传导到中枢神经系统的神经元，又称为感觉神经元。3）神经中枢： 神经中枢位于中枢神经系统内参与某一反射活动的神经元群。4）传出神经： 传出神经是将中枢整合的信息通过神经冲动传到效应器的运动神经元。5）效应器： 效应器是发生应答反应的器官，如肌肉和

3、腺体等组织。,2、反射活动的协调 1）诱导 诱导是反射活动协调的主要方式。 负诱导 正诱导 2）最后公路原则 3）大脑皮质的协调作用 4）反馈,神经系统的感觉分析功能,内外环境的各种变化,感受器,换能作用,神经冲动,传导路,大脑皮层,分析综合产生主观感觉,概 述 感觉:是人脑对客观事物的主观反映。,感觉产生过程:,躯体感觉的传入通路,神经系统的传导通路,上行（感觉）传导通路,下行（运动）传导通路,躯体感觉传导通路,内脏感觉传导通路,特殊感觉传导通路,一般感觉传导通路,浅感觉传导通路,深感觉传导通路,特殊感觉传导通路,一般感觉传导通路,1、浅感觉 浅感觉是指皮肤与粘膜的痛、温、触、压等感觉而言，

4、它们的感受器位置较浅。 由这些感受器上行的感觉传导系统称为浅感觉传导通路。 三级神经元,浅感觉的传导通路,丘脑外侧 核,三叉神经 半月节,2、深感觉 深感觉是指感受肌肉、肌腱、关节和韧带等深部结构的本体感觉和精细触觉。 由此感觉组成的感觉传导通路即为深感觉传导通路。 躯体四肢意识性本体感觉传导通路 躯体四肢非意识性本体感觉传导通路,丘脑外侧 核,延 髓,第一级神经元,第二级神经元,第三级神经元,躯体四肢意识性本体感觉传导通路,躯体四肢非意识性本体感觉传导通路,躯体一般感觉的传导通路具有下列共同特点： 一般有三个神经元（第一级位于脊神经节内或脑神经节内；第二级位于脊髓后角或脑干内；第三级位于丘脑

5、内）参与。 各种感觉传导通路的第二级神经元发出的纤维，一般交叉到对侧，经过丘脑和内囊，最后投射到大脑皮层相应的区域。,脊髓半切综合征,对侧肢体浅感觉丧失（右腿）轻触觉痛觉温觉,脊髓半横断损伤,同侧肢体深感觉丧失（左腿）深部压觉位置觉运动觉,脊髓半横断损伤,一、丘脑感觉分析功能: 丘脑是感觉传导的接替站,除嗅觉外,各种感觉传导通路均在丘脑交换神经元,而后投射到大脑皮层。 丘脑是皮层下感觉中枢。对感觉进行粗糙的分析与综合,而大脑皮层对感觉进行精细分析与综合。 丘脑向大脑皮层投射分为:特异性投射系统、 非特异性投射系统两种。,丘脑核团分类,(二) 非特异性投射系统 定义:由丘脑内侧核群发出弥散地投射

6、到大脑皮层广泛区域的投射系统,不具有点对点投射的特点,主要功能是维持大脑皮层清醒状态。,(一) 特异性投射系统 定义:由丘脑的外侧核,外侧膝状体,内侧膝状等发出的纤维投射到大脑皮层的特定区域,产生特定的感觉,具有点对点投射特点的投射系统。,特异性投射系统,组 成,功 能,引起特定的感觉激发皮层发出神经冲动,不引起特定的感觉维持和改变大脑皮层的兴奋状态(上行激醒作用),非特异性投射系统,传入丘脑前沿特定途径经丘脑第一、二类细胞群丘脑-皮层的点对点投射纤维,传入丘脑前经脑干网状结构多次换N元经丘脑第三类细胞群丘脑-皮层的弥散投射纤维网状结构内有上行激动系统,特 点,多次更N换元投射区广泛(非点对点

7、关系)易受药物影响（巴比妥类催眠药物的作用原理）,三次更换N元投射区窄小(点对点关系)功能依赖于非特异性投射系统的上行激醒作用,两 种 感 觉 投 射 系 统 的 比 较,上行激动系统: 指脑干网状结构向丘脑的上传的系统。 如果该系统功能（应用催眠药、麻醉药)皮层由兴奋状态抑制状态。如：,非洲睡眠病：蚊咬后慢慢睡死(解剖见病变在非特异性投射系统); 白天各种刺激上传觉醒 晚上各种刺激上传睡眠,二、大脑皮层的感觉分析功能 人类大脑皮层是中枢神经系统感觉功能的最高部位. 特异性投射系统的各种感觉冲动上传至大脑皮层特定区域,经其精细分析和综合,产生特定感觉。,外侧面,体表感觉区 = 3-1-2区(第

8、一感觉区) + 岛叶(第二感觉区)本体感觉区 = 4区(又是运动区)内脏感觉区 = 第二感觉区 + 运动辅助区听觉区 = 41区 + 42区 视觉区 = 17区,皮层诱发电位-体内各种感觉装置传入冲动,均可在大脑皮层相应区域引起电位变化称之为诱发电位。皮层诱发电位： 1、主反应：为一先正后负的电位变化。 主反应的潜伏期一般为512ms 主反应主要是皮层锥体细胞电活动的综合表现。,2、后发放：为一系列正相的周期性电位波动。 后发放的节律在812次/秒。 后发放可能是皮层与丘脑转换核(后腹核、内膝体、外膝体)之间的环路活动的结果。,家兔感觉皮层诱发电位,主反应,后 发 放,皮层诱发电位可用来研究大

9、脑皮层的功能定位。,(一).体表感觉代表区：中央后回是全身体表感觉的投射区域。 第一感觉区 (3-1-2区) 位置：中央后回 功能：定位明确、感觉分 析不十分清晰。 投射特点：,.左右交叉 .倒置分布 .精细正比, 第二感觉区 位置：中央前回与岛叶之间。 功能：定位较差、感觉分析粗糙(麻木感)；可能与痛觉有关。 投射特点： .双侧性投射； .分布正立而不倒置，有较大的重叠区。,(二) 本体感觉代表区：肌肉本体感觉的投射区主要在中央沟的前壁，与中央前回非常靠近。 (三) 内脏感觉代表区：位于大脑皮质的体表第一、二感觉区、运动辅助区和边缘系统的皮质部分。,(四) 视觉代表区： 位置：枕叶距状裂的上

10、下缘(17区)。 投射特点：, 视网膜的鼻侧交叉投射到对侧枕叶，颞侧不交叉投射到同侧枕叶。 视网膜的上(下)半部投射到距状裂的上(下)缘;黄斑区(周边区)投射到距状裂的后(前)部。,(五).听觉代表区： 位置：颞横回和颞上回。 投射特点：双侧投射，但以对侧为主。,(七).味觉代表区：中央后回头面部感觉投射区 下侧。,(六).嗅觉代表区：边缘叶的前底部。,三.内脏感觉与痛觉（自学） (一).内脏感觉: 1.定义:由内脏器官的传入冲动所这生的感觉。 2.内脏感受器分类:化学,机械,温度,痛觉感受器。 3.特点:*内脏感受器适宜刺激是体内自然刺激(肺 的牵张,血压升降,血液酸度.对刀割不敏感)。 *

11、内脏活动不产生意识感觉,但传入冲动强烈时,才产生意识感觉。 *内脏活动引起的意识感觉较模糊,弥散,不精确。,(二).痛 觉 痛觉是机体受到伤害性刺激时产生的一种不愉快的感觉，常伴有情绪变化和防御反应。,皮肤痛,内脏痛,快痛,慢痛,痛觉,牵涉痛,刺激后0.5-1.0s出现烧灼痛(难以忍受) 持续时间长,定位不准确,常伴有情绪反应,刺激后立了即出现刺痛持续时间短,定位准确,不伴有情绪反应,内脏疾患引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏,皮肤痛与内脏痛的比较：,痛觉分类：,牵涉痛:,皮肤（快、慢）痛,内脏痛(包括躯体深部痛),传导纤维,疼痛特点,产生和消失迅速,定位明确、分辫能力强,躯体传入纤维(快痛A，慢

12、痛C),感受器,产生缓慢、持续久,定位不清、分辫能力差,慢痛情绪反应明显,情绪反应明显,无牵涉痛,有牵涉痛,敏感刺激,钝性刺激(牵拉、痉挛、炎症、缺血等),锐性刺激(切割、烧灼等),自主N传入纤维,游 离 N 末 梢(其特异性不如其他类感受器，刺激阈比其他类感受器高),能产生初级痛觉过敏 和次级痛觉过敏,能产生初级痛觉过敏 和次级痛觉过敏,致痛物质,皮 肤 痛 与 内 脏 痛 的 比 较,电、机械、化学物质(如K+、H+、组胺、5-HT、PG等), 牵涉痛(referred pain) 定义：内脏疾病引起体表某部位的疼痛或痛觉过敏现象。,机制：,.会聚学说: 患病内脏与某部位体表的感觉传入纤维

13、会聚于同一个后角N元痛觉错觉。,常见内脏疾病牵涉痛的部位 患病器官 心 胃、胰 肝、胆 肾脏 兰尾体表疼痛 心前区 左上腹 右肩胛 腹股 上腹部 部 位 左臂尺侧 肩胛间 沟区 或脐区,会聚学说,.易化学说： 患病内脏的痛觉信息传入提高邻近躯体感觉N元的兴奋性对体表传入冲动产生易化作用（痛觉过敏）平常不引起痛觉的躯体传入也能引起痛觉。,患病内脏,第四节 神经系统对躯体运动的调节 躯体运动,不论是反射性的或随意性的，都是在一定的肌紧张和一定的姿势前提下进行的。 神经系统是躯体运动的调度者，从脊髓到大脑皮层，各级中枢对躯体运动都能进行调节。几种主要驱体运动的反射 反 射 刺 激 感受器 中 枢 屈

14、肌反射 伤害性刺激 痛觉 脊髓牵张反射 牵张刺激 肌梭 脊髓、延髓紧张迷路反射 重力刺激 耳石器 延髓迷路翻正反射 重力刺激 耳石器 中脑视翻正反射 视刺激 眼 大脑皮层 跳跃反射 站立状态向一侧 肌梭 大脑皮层 放置反射 视刺激及本体刺激 各种来源 大脑皮层,一.脊髓对躯体运动的调节 脊髓是完成躯体运动最基本、低位的反射中枢。 脊髓反射：只需要脊髓存在即能完成的反射活动。 脊 动 物：脊髓第五颈节段以下横断(保留膈肌运动)，使脊髓与延髓以上中枢离断的动物，来研究脊髓功能。,（一）脊休克(spinal shock） 定义:指脊髓与高位中枢离断(脊动物)时，横断面以下脊髓的反射功能暂时消失的现象

15、。 主要表现:横断面以下脊髓所支配的骨骼肌紧张性减弱甚至消失，外周血管扩张，血压降低，出汗被抑制，直肠和膀胱中粪、尿潴留等。,脊休克的特点： 上述表现是暂时的，脊髓反射可逐渐恢复: 恢复的快慢与种族进化程度有关 恢复的快慢与反射弧的复杂程度有关 人类发生脊休克恢复后，排便排尿反射由原先的潴留变为失禁。, 屈肌反射（flexion reflex）,(二) 屈肌反射与对侧伸反射(反射中枢在脊髓).,定义：,屈肌反射使肢体离开伤害性刺激，具有保护性意义。,意义：,脊动物肢体皮肤受伤害性刺激时,该侧肢体的屈肌收缩、伸肌舒张，使该肢体屈曲的反射。, 对侧伸反射（crossedextensor refle

16、x）,定义：,对侧肢体的伸直，防止歪倒，以维持身体姿势的平衡。,意义：,受到伤害刺激一侧肢体屈曲的同时，对侧肢体出现伸直的反射活动。,（三）牵张反射 定义： 有神经支配的骨骼肌，受到外力牵拉而伸长时,能反射性地引起受牵拉的同块肌肉收缩的反射活动称为牵张反射。, 牵张反射可分为腱反射和肌紧张两种类型。, 牵张反射的类型： 腱反射:指快速牵拉肌腱时发生的牵张反射，如:膝跳反射、跟腱反射。,特点：,了解神经系统的某些功能状态。如果腱反射减弱或消失，常提示该反射弧的某个部分有损伤；若腱反射亢进，说明控制脊髓的高级中枢的作用减弱。,意义：,腱反射是单突触反 射,所以其反射时很短,耗时约 0.7ms。,

17、肌紧张: 定义：指缓慢而持续地牵拉肌腱时所引起的牵张反射。,对抗肌肉的牵拉以维持身体的姿势,是一切躯体运动的基础。 如果破坏肌紧张的反射弧，可出现肌张力的减弱或消失，表现为肌肉松弛，因而无法维持身体的正常姿势。,意义：, 肌紧张属于多突触反射。 无明显的运动表现，骨骼肌处于持续地轻微的收缩状态。,特点：,二、低位脑干对肌紧张的调节,(一)脑干网状结构 电刺激延髓脑干网状结构不同区域，观察到存在： 抑制区：,加强肌紧张和肌运动的区域，称为易化区(范围较大)。, 易化区：,抑制肌紧张和肌运动的区域，称为抑制区(范围较小).,脑干网状结构抑制区和易化区对肌紧张的调节,抑 制 区,易 化 区,网状结构

18、背外侧部(包括中脑背盖),网状结构内侧尾部,部 位,前庭核、小脑前叶两侧(与易化区构成易化系统),大脑皮层运动区、纹状体、小脑前叶引部(与抑制区构成抑制系统),上级中枢,下传通路,作 用,特 点,正常情况下活动较强,在肌紧张的平衡调节中占优势,正常情况下活动较弱,网状脊髓束抑制N元兴奋性肌梭敏感性肌紧张和肌运动,网状脊髓束加强N元兴奋性肌梭敏感性肌紧张和肌运动,(二)去大脑僵直（decerebrate rigidity）,在动物中脑上下丘之间切断脑干，动物出现伸肌过度紧张现象，表现为四肢伸直、头尾昂起、脊柱挺硬，称为去大脑僵直。,横断脑干切线,去大脑僵直的发生机制：,临床:中脑受压(血肿、肿瘤

19、)、病毒性脑炎,也可出现类似去大脑僵直现象。,由于中脑水平切断脑干以后，来自红核以上部位的下行抑制性影响被阻断，网状抑制系统的活动降低，易化系统的作用因失去对抗而占优势，导致伸肌反射的亢进。,三、小脑对躯体运动的调节 维持躯体平衡、调节肌紧张,协调随意运动。 (一) 前庭小脑（绒球小结叶）,功能:参与维持身体平衡，协调肌群活动。其功能与前庭器官密切相关。,小脑的功能分区示意图,临床:平衡失调综合症(身体倾斜，站立不稳，醉步；不影响随意运动)。,(二)脊髓小脑(小脑前叶及后叶的中间带),小脑前叶-调节肌紧张 . 前叶蚓部-抑制肌紧张. 前叶两侧-易化肌紧张. 后叶中间带区-加强肌紧张,对皮质发动

20、的随意运动有协调作用。,临床: 肌张力低,四肢无力，共济失调症状。,小脑后叶的中间带接受脑桥纤维的投射，并与大脑皮层运动区之间有环路联系，在执行随意运动指令有重要作用，如果小脑后叶损伤出现小脑性共济失调症状。, 意向性震颤：运动过程中的震颤； 动作分解：把一个指鼻动作分解位三四个动作才完成； 运动时离开指定的路线：指鼻不准（指鼻阳性）； 不能快速变换运动（轮替运动障碍）。,(三)皮层小脑（后叶的外侧部） 功能:与感觉皮层、运动皮层、联络区之间的联合活动和运动计划的形成及运动程序的编制有关。 如精巧运动的学习、熟悉过程,临床: 精巧运动受损。,（因皮层小脑贮存了一整套程序，当大脑皮层发动精巧运动

21、指令时从皮层小脑中提取贮存的程序将程序回输到皮层运动区锥体系发动运动）。,学习后期：动作渐熟练,学习中期：动作渐协调（大脑皮层与新小脑之间不断进行 联合活动，皮层小脑参与运动计划 的形成及运动程序的制）。,学习初期：动作不协调（因皮层小脑未发挥作用）。,四、基底神经节对运动的调节,(一)基底神经节的组成及连接:,纹 状 体,尾 核,壳 核,苍白球,丘脑底核,黑 质,红 核,丘 脑,运动皮层,脊髓,基底神经节,新皮层基底神经节丘脑运动皮层,纹状体黑质纹状体,GABA,DA,两个环路,(二)基底神经节的功能及病变: 基底神经节功能:调节肌紧张，与控制肌肉随意运动、处理本体感觉的传入信息等有关。,当

22、纹状体内的胆碱能N元兴奋释放ACh肌张力,当黑质内的多巴胺能N元兴奋释放多巴胺 抑制纹状体内的胆碱能N元兴奋性,因基底神经节内存在纹状体黑质纹状体环路，正常时该环路对肌紧张的控制和随意运动的稳定起着重要的作用。,基底神经节病变的临床表现: 肌紧张增强而运动过少综合症 临床病症：如震颤麻痹（帕金森氏病）。主要表现:全身肌紧张增高、肌肉僵硬、随意运动过少、动作缓慢、面部表情呆板。 静止性震颤是本病的重要特征，震颤多见于上 肢，尤其是手部，静止时出现，情绪激动时增强，随意运动时减少，入睡后停止。病理研究:黑质病变，且脑内多巴胺含量明显。发病机制:尚不很清楚，目前认为:,发病机制: 黑质受损时 多巴胺

23、递质 对纹状体胆碱能递质系统抑制作用 纹状体胆碱能递质系统功能 肌张力 治疗方案:促进多巴胺合成的药物(如左旋多巴)或阻断乙酰胆碱的药物 (如阿托品等)，可缓解上述症状。, 肌紧张过低而运动过多综合征临床病症：如舞蹈病和手足徐动症等。病理研究:纹状体病变，脑内多巴胺含量正常。主要表现:肌紧张减低,头部和上肢不自主的舞蹈样动作。发病机制:,治疗方案:用耗竭多巴胺递质的药物(如利血平)，可缓解其症状。,纹状体病变 胆碱能N元和GABA能N元功能 黑质内多巴胺能N元功能相对亢进 随意运动,特征:交叉支配 (除头面部肌受双侧皮层支配外) 倒置分布(除头面部是正立的外) 区域大小与精细程度呈正比 功能定

24、位精确,五、大脑皮层对运动的调节,(一)大脑皮层运动区(大脑皮层控制躯体运动的部位),主要运动区,其他运动区,辅助运动区,(纵裂内缘及扣带回),设计运动动作,部位：中央前回和运动前区,(4区) (6区),功能： 执行随意运动指令,肢体远端肌,肢体近端肌,双侧支配,第二运动区等,(5、6、7、8、18、19区),协调随意运动,皮质脊髓束传导通路,第五节 神经系统对内脏活动的调节自主神经系统包括交感神经系统和副交感神经系统。,内脏神经系统与躯体运动神经系统的区别：,自主神经系统的分布特征,交感神经系统和副交感神经分布的区别,脊髓骶段（24节）侧角,（皮肤和肌肉的血管、汗腺、竖毛 肌、肾上腺髓质只有

25、交感神经支配）,(几乎所有脏器),N 纤维长度 节前 节后 节前 节后,节前节后11117 节前节后12,纤维数量比,支配的效应器 较 广 泛 较 局 限,神经节位置 离效应器远 离效应器近或在效应器壁内,T1L3灰质侧角 脑干（、对脑神经）,中枢部位 （中间） （两端）,特 征 交感神经系统 副交感神经系统,释放递质,节前、节后纤维皆为ACh,少部分节前纤维为Ach大部分节前纤维为(去甲肾上腺素)NE,交感神经与副交感神经的功能特点： 1、对同一效应器多数内脏器官为双重支配。 个别例外： 2、二者作用是相互拮抗的。 个别例外： 3、二者的紧张性作用在不同状态下不同。 剧烈活动时： 安静状态下

26、：,如汗腺、肾上腺髓质、皮肤和肌肉的血管平滑肌只接受交感神经支配。,如对唾液腺，二者均促进其分泌，交感神经促进分泌的唾液量少而粘稠，副交感神经使其分泌的唾液量多而稀薄。,交感神经活动占优势,副交感神经活动就占优势。,4 .二者对整体生理功能调节不同。,副交感神经系统的作用范围较小，其作用是促进消化吸收、积蓄能量及加强排泄和生殖功能能量储备系统。 副交感神经系统活动增强时，常伴有胰岛素分泌增多，所以称这一活动系统为迷走胰岛素系统。,交感神经系统的作用范围较广泛，其作用是使机体迅速适应环境的急剧变化能量动员系统。 交感神经系统活动增强时，常伴有肾上腺素分泌增多，故称这一活动系统为交感肾上腺素系统。

27、,二.脊髓对内脏活动的调节,如：脊休克时虽然出现各种反射消失与血压下降等变化，但脊休克过去后，血压可恢复到原有水平，一些躯体和内脏反射也有所恢复(血管张力反射、发汗反射、排尿反射、排便反射等)；再破坏离断脊髓的下方，则血压又明显下降。,脊髓内有调节自主性功能的初级中枢，可以完成一些低等反射。,三. 低位脑干对内脏活动的调节,脑干是调节内脏活动的基本中枢。,脑干网状结构中存在许多与内脏活动功能有关的神经元，其下行纤维支配脊髓，调节脊髓的自主神经功能；所以，许多基本生命现象(如循环、消化、呼吸等)的反射调节在延髓水平已能初步完成，因此延髓为基本生命中枢。,脑干的自主性神经通过周围自主性神经系统影响

28、内脏的活动，如由延髓发出的副交感神经支配头部的所有腺体、心脏、支气管、喉头、食管、胃、胰、肝和小肠等。 延脑:维持生命活动的基本中枢(呼吸,心血管和消化中枢). 中脑:瞳孔对光反射中枢.,说明：,四.下丘脑对内脏活动的调节 1、对体温的调节 2、对水平衡的调节 3、对腺垂体功能的调节 4、对摄食活动的调节,下丘脑是调节内脏活动的高级中枢。,说明：,下丘脑腹内侧核=饱中枢：电刺激此核动物拒食，损毁此核引起多食和肥胖； 下丘脑外侧区=摄食中枢：电刺激此区动物多食，损毁此区引起厌食和不饮。,5、对生物节律的调节,6、对行为和情绪反应的调节,五. 大脑皮层对内脏活动的调节 (一) 新皮层：电刺激新皮层

29、除引起躯体运动反应外，还能引起内脏活动的变化。 例如： 刺激皮层中央前回内侧面，会产生直肠与膀胱运动的变化； 刺激皮层中央前回外侧面，会引起呼吸、血管运动的变化； 刺激皮层中央前回外侧面的底部，会出现消化运动和唾液分泌的变化。 说明新皮层与内脏活动有关,而且区域分布和躯体运动代表区分布有一致的地方,大脑皮层是调节内脏活动的最高级中枢.,说明：,(二) 边缘叶 1、边缘叶指大脑半球内侧面与脑干连接部和胼胝体旁的环周结构。包括扣带回,海马回,海马,齿状回等组成.是调节内脏活动的重要中枢.,2、边缘系统定义:是指边缘叶在结构和功能上和岛叶,颞极,眶回,杏仁核,隔区,下丘脑,丘脑前核功能相关,也和内脏

30、活动有关. 皮层边缘叶连同这些结构通称边缘系统.,3、边缘系统的功能较复杂，除嗅觉外，主要参与内脏活动,情绪反应,记忆活动等的调节。,第六节 脑的高级功能,第七节 脑的高级功能,大脑皮层神经元的两种电活动形式: 自发脑电活动： 在无明显刺激情况下，大脑皮层经常性地自发地产生的节律性电位变化。皮层诱发电位(evoked cortical potential): 感觉传入系统受刺激时，在皮层某区引出形式较固定的电变化。,一、大脑皮层的生物电活动,皮层电图（ECoG):直接大脑皮层脑电图（EEG):将引导电极置于颅外皮肤表面所记录到的自发脑电活动称脑电图。 临床常用,大脑皮层电活动记录形式：,了解,

31、1.组成：主反应 + 后发放,2.获得：平均诱发电位,（二）脑电波形成的机制: 脑内大量神经元同步发 生的突触后电位的总和。,（三）皮层诱发电位,二、觉醒和睡眠,了解,（一）觉醒状态的维持,主要靠脑干网状结构上行激动系统的活动来维持。,了解,（二）睡眠的时相,时相的交替 整个睡眠期间，慢波睡眠和快波睡眠是不断互相转换的，约45次,一. 大脑皮质的电活动 大脑皮层的电活动：皮层诱发电位和自发脑电活动(脑电图)。 (一) 皮层诱发电位 概念：感觉传入系统受刺激时，在皮层某一局限区域引导出的形式较为固定的电位变化。 诱发电位是在自发脑电的背景下发生的。 （二）自发脑电活动 大脑皮层经常具有持续的节律

32、性电位变化，称为皮层自发脑电活动。,（二）正常脑电图的波形, 快波 慢波,二、睡眠,睡眠的昼夜周期性交替是人类生存的必要条件。 睡眠的时间：随年龄、个体和工作情况而不同：一般成人79 h/d，新生儿1820 h/d，儿童1214 h/d，老年57 h/d。 睡眠的时相：,正相睡眠(慢波睡眠=脑电波呈现同步化慢波时相)异相睡眠(快波睡眠=脑电波呈现去同步化快波时相),睡眠的时相转换：,由浅睡(慢波睡眠)深睡(快波睡眠)浅睡。每晚可重复45次的周期性过程。,睡眠的两种时相,正相睡眠(慢波睡眠),异相睡眠(快波睡眠),兴奋部位,相关递质,睡眠特点,脑干中缝核,5-HT,脑干中缝核尾端-蓝斑中、后部,

33、5-HT、NE、ACh,EEG为高振幅快波；感觉、呼吸、Bp、心率、代谢率，肌紧张减退；不出现眼球快速运动；唤醒阈低，且主诉做梦者少。,EEG为低振幅快波；感觉和肌紧张 ，阵发性呼吸不规则和肢体抽动；出现眼球快速运动；唤醒阈高，且主诉做梦者多。,睡眠不是脑活动的简单抑制，而是一个主动过程。目前认为脑干尾端存在能引起睡眠和脑电波同步化的中枢，其上行通路（上行抑制系统）作用于大脑皮层，与脑干上行激动系统的作用相对抗，从而调节睡眠与觉醒的相互转化。,睡眠的机制：,三、学习与记忆 脑的高级功能包括学习与记忆、语言、思维等。 学习是指通过神经系统接受外界环境信息而影响自身行为的过程。 记忆是指将学习获得

34、的信息贮存和提取再现的神经过程。 二者既有区别又不可分割，是密切相关的神经生理活动。 中枢神经系统活动的基本方式是反射(非条件反射和条件反射)。条件反射的形成与巩固是一种最基本的学习与记忆过程。,(一)学习的形式 1、非联合型学习 指不需要在刺激和反应之间形成某种明确的联系。不同形式的刺激使突触发生习惯化和敏感化的可塑性改变。 2、联合型学习 指两个事件在时间上很靠近地重复发生，最后在脑内逐渐形成联系。如经典条件反射和操作式条件反射。 人类的学习形式多为联合型学习，可依靠文字建立许多联系。,(二)记忆的形式与过程,刺激,持续时间：1秒感觉性记忆,持续时间：数秒第一级记忆,持续时间：数分至数年第

35、二级记忆,持续时间：永久（？）第三级记忆,运用,“信息流”的中断（由于顺行性遗忘）,遗 忘（消退和息灭）,遗 忘（新信息的代替）,遗 忘（前活动性和后活动性干扰）,可能不遗忘,长时性记忆,短时性记忆,(三)学习和记忆的机制 早年：根据巴甫洛夫提出的“暂时性联系接通”的概念，提出脑的不同部位建立了新的功能联系是学习和记忆的神经基础。, 目前：,认为短时性记忆和长时性记忆的神经机制不同。, 近来：,根据对突触的研究提出突触的可塑性变化(结构可塑性和传递可塑性)是学习和记忆的神经基础。 突触结构可塑性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新突触形成、突触重排、突触后致密物质的变化等；

36、突触传递可塑性是指突触的反复活动导致突触传递效率的变化(如突触长时程增强-LTP)。,短时性记忆可能与神经元生理活动、神经元之间的环路联系、神经递质传递有关。,如生活在复杂环境中30-120天的大鼠，其皮层的重量和体积大；而生活在简单环境中的大鼠则小。说明学习记忆活动多的大鼠皮层发达，突触联系多。将蛋白合成抑制剂注射于动物脑内，动物不能建立条件反射，学习记忆能力发生明显障碍。,长时性记忆可能与新的突触关系建立有关，并有赖于脑内RNA和新蛋白质的合成。,如抗胆碱药可影响短时性记忆，而拟胆碱药可加强学习后的记忆。GABA能加快学习速度，促进记忆的巩固。促进儿茶酚胺水平药(安菲他明)能加强学习和记忆

37、；而抑制儿茶酚胺水平药(利血平)则破坏学习和记忆的保持过程。老年人血液中ADH含量减少，用ADH喷鼻可使记忆效率提高。,(四) 记忆障碍 1、顺行性遗忘症：近事遗忘。即不能保留新近获得的信息。 多见于慢性酒精中毒。 其发生机制可能是由于信息不能从第一级记忆转入第二级记忆。 2、逆行性遗忘症：往事遗忘。即不能回忆脑功能障碍发生之前的记忆。 多见于脑震荡、电击和麻醉。 其发生机制可能是第二级记忆发生了扰乱，而第三级记忆不受影响。,四、非条件反射和条件反射 中枢N系统的基本活动方式是反射,分为条件反射和非条件反射. 1）非条件反射 指生来就有的反射，是在种族发展过程中形成而遗传下来的反射，也称为无条

38、件反射。 2）条件反射 条件反射式后天获得的，是在生活过程中通过一定条件，建立在非条件反射的基础上的反射。,(1) 非条件反射和条件反射, 物种共有, 多为维持生命的本能 活动, 各级中枢均可完成, 刺激性质为非条件刺激, 反射弧较简单、固 定、数量有限, 先天就有,无需后天训练,非条件反射 条件反射, 在非条件反射基础 上经后天训练获得, 反射弧较复杂、 易变、数量无限, 刺激性质为条件刺激, 需要高级中枢参与, 能更高度地精确适应 内外环境的变化, 个体特有,（2）经典条件反射的形成,唾液分泌,食物中枢兴奋,听觉中枢兴奋,当仅给唾液分泌。此时，无关刺激则变成条件刺激。,非条件刺激(食物),

39、无关刺激(铃声),先后二者反复结合,暂时联系,无关刺激与非条件刺激在时间上的多次结合的过程称条件反射的强化。,条件反射建立后，若反复只给条件刺激而不给非条件刺激进行强化，条件反射会逐渐减弱最终到消失，称为条件反射的消退。,人类的条件反射的建立-两种信号系统学说： 具体信号(第一信号系统)条件反射 抽象信号(第二信号系统)条件反射 而且相信第二信号系统第一信号系统主观(理论脱离实际)。,条件反射建立初期，凡近似条件刺激的刺激也具有一定条件刺激的作用，这种现象称为条件反射的泛化。,当条件反射的泛化建立后，若仅在条件刺激时给予食物进行强化，而在近似条件刺激的刺激时不给予食物进行强化，则近似条件刺激的

40、刺激将不具有一定条件刺激的作用，这种现象称为条件反射的分化。,条件反射的消退和条件反射的分化都是条件反射性抑制。,复习思考题1.试述两种感觉信息传入系统的组成、特点和功能。2.简述丘脑的核群及其功能。3.体表感觉、内脏感觉、视觉、听觉的代表区在大脑皮层的什么部位？它们向大脑皮层的投射各有何特点？4.中枢对特异感觉是如何进行传出控制的？5.躯体痛和内脏痛在传导径路和特点上有何不同？6.什么叫牵涉痛？是怎样发生的？有何临床意义？7.腰部脊髓半离断后，患者会出现哪些症状和体征？8.局部脊髓空洞症的患者，有何感觉障碍？为什么？9.左侧内囊出血的患者，在感觉和运动功能方面有哪些症状和体征？,复习思考题 1.简述条件反射与非条件反射的异同和意义。 2.学习分哪几类？人类记忆的过程分哪几步？ 3.大脑皮层语言代表区有哪些？ 4.为什么说条件反射形成机制是学习记忆研究的基础？ 5.简述睡眠时相及其生理意义。,