神经系统内脏调节.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节,神经系统对内脏活动、本能行为和情绪的调节,一、,自主神经系统,自主神经系统,(,Autonomic nervous system,),主要是调节内脏活动,内脏神经系统（又称为植物神经系统）,。,神经系统对内脏活动的调节以,反射方式进行,的，但是又有,很强的自主性,。,交感神经,副交感神经,副交感神经,交感链,神经节,内脏感觉的感受器大多是游离的神经末梢。内脏感觉,主要经自主神经,传入中枢，通过反射调节内脏活动。,（一）自,主神经的结构特征,交感神经,中枢,节前神经元,节前神经元,靶细胞,副交感神经,ACh,ACh,ACh,NE,节后神经元,节后纤维,节前纤维,交感和副交感神经对内脏活动的支配,自主神经的结构特征,交感神经,(sympathetic nerve),副交感神经,(parasympathetic nerve),纤 维,节前纤维短,节后纤维长,节前纤维长,节后纤维短,起 源,脊髓胸腰段灰质的中间外侧柱,缩瞳核、上唾液核、下唾液核、迷走背核、疑核,脊髓骶部灰质侧角,分 布,广泛，几乎全身所有内脏器官,较局限，皮肤和肌肉内的血管、一般的汗腺、竖毛肌、肾上腺髓质、肾不具有副交感神经支配。,节前纤维,节后纤维,111,17(,反应较弥散,),12(,反应较局限,),相互作用,既可发生在,壁内神经节水平，又可发生在效应器水平。,交感神经,：动员机体许多器官的潜在功能以适应环境的急剧变化。,副交感神经,：保护机体、修整恢复、积蓄能量。,静息状态,活动应激,交感和副交感神经作用相互拮抗,（二）自主神经的,功能特征,1.,紧张性支配,。,神经反射,体液因素,中枢,（下丘脑）,自主神经的紧张性,2.,双重支配,:,同一效应器有交感和副交感神经双重支配、作用相互拮抗。,二、中枢对内脏活动的调节,脊髓是内脏活动的初级调节中枢。平时受高位中枢的控制。,延髓和,脑干网状结构发出纤维调节内脏活动和,脊髓的,自主神经功能。,调节循环和呼吸,（生命中枢）。,脑桥存在,呼吸调整,中枢。,中脑是,瞳孔对光反射,中枢。,（三）下丘脑对内脏活动的调节,Hypothalamus,调节内脏活动的较高级中枢；把内脏活动与其它生理活动联系起来，,成为躯体、内脏和内分泌功能活动的重要整合中枢。,2.,体温调节,视前区,-,下丘脑前部体,存在着温度敏感神经元，感受温度变化，对传入的温度信息进行整合,(,体温调节中枢,、调定点,),使体温,保持,稳定。,视前核,（三）下丘脑是调节和整合,内脏活动的,较高级中枢,1.,调节自主神经系统功能,视上核,视旁核,边缘前脑,网样结构,下丘脑,3.,水平衡调节,(,水的摄入与排出,),血浆晶体渗透压,下丘脑前部的,渗透压感受器,渴觉,饮水,视上核,室旁核,血管升压素,抗利尿激素,调节肾排水,室旁核,血管升压素,神经垂体,合成,释放,垂体门脉系统,4.,激素分泌的调节,下丘脑室旁核,正中隆起,腺垂体,下丘脑,调节肽,下丘脑,下丘脑调节肽,正中隆起,垂体门脉系统,腺垂体,促进或抑制腺垂体激素的分泌,靶腺轴,轴桨运输,神经垂体,下丘脑,-,垂体束,神经垂体,血管升压素,催产素,5.,生物节律控制,视觉感,受装置,下丘脑,视交叉上核,昼夜光照变化,使体内日周期节律与,外环境的昼夜节律同步,机体的许多活动按一定的时间顺序发生周期性变化，这种变化的节律称为,生物节律,（,biorhythm,）。,日周期节律,（,circadian rhythm,）,Suprachiasmatic nucleus,视觉感,受装置,视交叉上核,昼夜光照变化,视网膜,-,视交叉上核束,使体内日周期节律与,外环境的昼夜节律同步,损毁大鼠下丘脑腹内侧区后，大鼠的日周期节律消失，表明日周期节律的振荡源在下丘脑；,下丘脑的,视交叉上核,(Suprachiasmatic nucleus),可能是日周期节律的控制中心。,摄食行为的调节,摄食调节存在一个调定点,(set point),摄食行为主要发生在下丘脑和边缘系统。,摄食中枢,（,feeding center,）,下丘脑外侧区,饱中枢,（,satiety center,）,下丘脑腹内侧核,血糖浓度,电频率,电频率,交互抑制,6.,本能行为的调节,（四）大脑皮层对内脏活动的调节,neocortex,(,新皮层,),（四）大脑皮层对内脏活动的调节,limbic lobe,(,边缘叶,),limbic system(,边缘系统,),limbic system(,边缘系统,),边缘系统的功能除嗅觉外，主要参与摄食行为、性行为、情绪反应、学习记忆及内脏活动等的调节。,三、本能行为和情绪的神经调节,Instinctual behavior,（本能行为）,动物在进化过程中形成而遗传固定下来的，对个体和种族生存具有重要意义的行为。如,摄食行为、饮水行为、性行为,等。,三、本能行为和情绪的神经调节,Emotional reaction,（情绪反应）,人们对于事物情境或观念所引起的主观体验和客观表达。,主观体验是心理反应，客观表达包括一系列的生理变化，如自主神经功能、内分泌功能和躯体运动功能的改变。,1.,摄食行为,摄食中枢,（,feeding center,）,下丘脑外侧区,饱中枢,（,satiety center,）,下丘脑腹内侧核,杏仁核,基底外侧核群,隔区,（一）本能行为,Neuropeptide Y and leptin,神经肽,Y,(Neuropeptide Y),下丘脑注射神经肽,Y,引起摄食增加,瘦素,(leptin),作用于下丘脑，减少摄食、增加能量消耗。,缺乏瘦素,(ob/ob,小鼠,),食欲增加、肥胖、糖尿病,缺乏瘦素受体,(db/db,小鼠,),肥胖,2.,饮水行为,通过产生渴觉而引起饮水行为。,(1),血浆晶体渗透压升高通过下丘脑前部的渗透压感受器引起渴觉,(2),细胞外液量明显减少引起渴觉则部分是经肾素血管紧张素系统介导的。,血管紧张素,II,作用于产生渴觉的感受器区穹窿下器官,(subfornical organ,SFO,),和终板血管器,(organum vasculosum of the lamina terminalis,OVLT,),。,3.,性行为,脊髓、低位脑干,(,交媾、反射,),边缘系统和下丘脑,(,性欲、有关行为,),兴奋下丘脑内侧视前区,诱发性行为,杏仁外侧核,以及基底外侧核,抑制,杏仁核,杏仁内侧核,兴奋,性行为,（二）情绪,1.,恐惧和发怒,恐惧,(fear),：出汗、瞳孔扩大、蜷缩、左右探头伺机逃跑。,发怒,(rage),：发嘶嘶声或咆哮声、竖毛、瞳孔扩大、咬与抓。,引起恐惧和发怒的环境刺激相似，一般都是对身体或生命可能或已经造成损害或威胁的信号。,（二）情绪,焦虑,(anxiety),：,对可能发生的威胁性事件感到焦急忧虑而又无法妥善处理的情绪活动，是一种程度较轻而持续时间较长的恐惧反应。,防御反应,(defense reaction),又称,格斗逃避反应,(fight-flight reaction),“,假怒”,(sham rage),在间脑水平以上切除大脑，只要给予微弱的刺激，就能激发强烈的防御反应，表现为瞳孔扩大、竖毛、心率增加、血压增高、张牙舞爪等，,“,假怒,”,(sham rage),。,平时受大脑皮层抑制而不表现出来。,说明,下丘脑存在防御反应区,(defense area),2.,愉快和痛苦,愉快,(pleasure),积极的或正性的情绪，由能满足机体需要的刺激所引起，如及饥饿时得到食物。,2.,愉快和痛苦,痛苦,(agony),消极的或负性的情绪，由伤害肉体或精神的刺激或渴望得不到满足而产生。,Reward system and punishment system,动物实验研究,自我刺激,(self-stimulation),将动物反复进行自我刺激的脑区称为,奖赏系统,(reward system),，,或,趋向系统,(approach system),；,而将引起回避反应的脑区称为,惩罚系统,(punishment system),，,或,回避系统（,avoidance system,）,。,脑内：奖赏系统占,35,，惩罚系统占,5,，,60,与奖惩无关。,（三）情绪生理反应,主要通过自主神经系统活动和内分泌系统活动改变而引起。,自主神经系统活动改变：,交感神经系统活动相对亢进,。,内分泌系统活动改变：涉及,促肾上腺皮质激素和糖皮质激素等,多种激素,。,（四）动机和成瘾,1.,动机,(motivation),动机是指激发人们产生某种行为的意念。,本能行为是在一定,欲望,驱使下产生的。,脑内,奖赏系统和惩罚系统,在激发和抑制行为的动机方面有重要作用。,2.,成瘾,(addiction),成瘾指不能自制并不顾其消极后果而反复将某种物品摄入体内。,成瘾指连续反复多次使用毒品造成慢性中毒。吗啡、海洛因、可卡因、安非他命、大麻等。,与,脑内奖赏系统激活有关,。,耐受性、成瘾性、戒断症状。,第六节 脑电活动、睡眠与觉醒,感觉传入系统受刺激时，在皮层上某一局限区域引出的形式较为固定的的电位变化。,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,自发脑电活动,spontaneous electric,activity of the brain,一、脑电活动,（一）脑电图,在头皮用双极或单极记录法来观察皮层的电位变化，记录到的自发脑电活动称为,脑电图（,electroencephalogram,，,EEG,）,。,在动物将颅骨打开或在病人进行脑外科手术时，直接在皮层表面引导的电位变化，称为,皮层电图（,electrocorticogram,，,ECoG,）,。,1.,脑电图的波形,（,1),波：,8,13,次,/,秒,，,20,100V,，,清醒安静闭目,，常呈梭形变化。,睁眼时，,波消失，呈现快波，称,波阻断,(-block),。,（,2,）,波：,14,30,次,/,秒,，,5,20V,，,皮层处于活动状态,（,3,）,波：,4,7,次,/,秒,，,100,150V,，,困倦，幼儿,常见。,（,4),波：,0.5,3,次,/,秒,，,20,200V,，,深,睡眠或麻醉,，,可见于,婴儿,或智力发育不成熟者。,2.,脑电波形成的机制,大量的神经元同步发生突触后电位，才能总和起来引起皮层表面的电位改变。,大量皮层神经元的同步电活动须依赖,丘脑的功能,。,一定的同步节律的,丘脑非特异投射系统的活动,，促进了皮层电活动的同步化。,去同步化快波,同步化慢波,兴奋,抑制,（二）皮层诱发电位,人工刺激某一感觉传入系统（感觉器官、感觉神经或感觉传导途径上任一点）时，可在皮层相应的感觉区表面引出皮层诱发电位。,躯体感觉诱发电位,(somatosensory evoked potential,SEP),听觉诱发电位,(auditory evoked potential,AEP),躯体感觉诱发电位,(visual evoked potential,VEP),意义,寻找感觉投射部位，诊断疾病,Evoked cortical potential,主反应：,先正后负的电位变化，潜伏期,(5,12 ms),与传导路程的长短、换元数及传导速度有关。,成因：大锥体细胞（顶树突排列较一致）在传入冲动的激活下发生兴奋。,后发放：,一系列正相的周期性电位波动，周期,8,12,次,/s,，是皮层与丘脑接替核（后腹核、内膝体、外膝体）间环路活动的结果。,图：刺激家兔腓总神经引起的躯体感觉诱发电位（,SEP,）。刺激后约,12ms,首先出现先正,(,向下,),后负,(,向上,),的主反应，随后出现次反应，约,300ms,后出现后发放。,n,数为计算机叠加次数。,二、觉醒与睡眠,（一）觉醒状态的维持,与脑干网状结构上行激动系统的作用有关,脑电觉醒：,蓝斑上部,去甲肾上腺素,起持续的紧张性作用，而脑干网状结构上行激动系统（乙酰胆碱递质系统）起时相性作用，它能调去甲肾上腺素递质系统的脑电觉醒作用。,行为觉醒：,与,中脑黑质,多巴胺,递质系统有关。,网状结构上行激动系统,（,ascending reticular activating system,）,刺激中脑网状结构，唤醒动物，脑电波呈现去极化快波,在,中脑头端,切断网状结构，类似睡眠，脑电波呈现同步化慢波。,易受药物,(,如催眠药、麻醉药,),影响。,主要是通过丘脑非特异投射系统而发挥作用的,(,二,),睡眠的时相和产生机制,慢波睡眠,(slow wave sleep,SWS),由浅到深分为,、,、,和,期,2.,快波睡眠,(fast wave sleep,FWS),又称,异相睡眠,(paradoxical sleep,PS),或,快眼动睡眠,(rapid eye movements,REMs),Slow wave sleep and paradoxical sleep,SWSFWS,EEG,呈同步化慢波去同步化快波,感觉骨骼肌反射活动和肌紧张感觉、骨骼肌反射活动和肌紧 张、唤醒阈、有间断阵发性表现：眼球快速运动、肢体抽动,自主神经功能变化,:Bp,、,HR RBp,、,HR R,或不稳定,生长素做梦,促进生长，促进体力恢复促进精力恢复，促进学习记忆,各睡眠时相的脑电图,入睡,SWS,FWS,SWS,80,120min,20,30min,FWS,生长激素,促进生长和体力恢复,脑血流量,、,脑蛋白质合成,促进幼儿神经系统的成熟、促进精力恢复,(,三,),睡眠发生机制,在脑干尾端存在一个能引起睡眠和脑电波同步化的中枢，称为,上行抑制系统,（,ascending inhibitory system,）,。这一中枢向上传导可作用于大脑皮层，并与上行激动系统的作用相拮抗，从而调节睡眠与觉醒的相互转化。,睡眠是一个主动过程,慢波睡眠可能与脑干内,5-,羟色胺,递质系统活动有关。,异相睡眠可能与脑干内,去,甲肾上腺素,递质系统活动有关。,3,月,21,日是世界睡眠日,1.,对睡眠的科学认识。,2.,睡眠健康产品研发的科技含量有待提高。,3.,睡眠障碍的诊断与治疗需要科学管理。,一个人能忍受多长时间的饥饿？,一个人不喝水可以维持多长时间？,一个人不睡觉可以维持多长时间,?,人类的胃一般在饭后,3,个小时,就排空，人体的热量在活动中经过新陈代谢的逐渐消耗，随后就会有饥饿感。,一个普通人在没有任何食物和水的情况下，能维持,3,天,的寿命，如果只喝水，能生存,7,天,。一位生物化学教授也发表看法说：“饥饿状态下生命极限是,7,天。”,实验证明：人最多可以连续,5,天不睡觉。超过这个时间，不管你愿意如何也会进入睡眠。,2004,年，英国“不睡觉大赛”中，,19,岁女孩克莱尔坚持,178,小时不睡觉，终于获得冠军。,睡眠对人的生理和心理会产生什么影响,?,如果连续,40,个小时不睡觉，处理数字、正确说出色彩名称、回忆某件事情等精神作业能力就会明显下降；,如果,50,个小时不睡觉，活动能力、体力、人格等方面都会下降；,如果,60,小时不睡觉把受试者单独放在一个房间内，受试者便会出现精神病似的幻觉和类似幼儿的举动；,如果连续,70,个小时不睡觉，人的注意力和感觉就会麻痹；,到了,120,个小时后，人就会陷入精神错乱的状态。,梦是一种普遍的生理现象，一般来说 每天晚上都必定做,4,5,回梦。,根据脑电图的测试也发现，人脑在做梦时脑电波的活动是相当强烈的，我们能够从做梦时测到快速的、紊乱的脑电波，其强度有时会超过觉醒时的强度。从这一点来看，做梦是锻炼人脑功能的一种自身需要。,快波睡眠时期是做梦的主要时期,若在本期睡眠中被唤醒,大约,有,74%,95%,的人自述正在做梦,并且对梦的内容可以具体而生动地回忆起来。,第六节 脑的高级功能,一、学习与记忆,学习,(learning),是指人和动物依赖于经验来改变自身行为以适应环境的神经活动过程。,记忆,(memory),则是学习到的信息贮存和,“,读出,”,的神经活动过程。,(,一,),学习和记忆的形式,1.,学习的形式,（,1,）非联合型学习,(nonassociative learning),不需要在刺激和反应之间形成某种明确的联系。如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,(associative learning),是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。,经典条件反射,非条件刺激,(,食物,),唾液分泌,无关刺激,信号刺激,或条件刺激,条件反射,是无关刺激与非条件刺激,(unconditioned stimulus),在时间上的结合而建立起来的，这个过程称为,强化,（,reinforcement,）,。,巴普洛夫,(Pavlov),条件反射,非条件刺激激动奖赏系统或惩罚系统愉快或痛苦情绪易建立条件反射,愉快性强化,正性强化,(positive reinforcement),痛苦性强化,负性强化,(negative reinforcement),若非条件刺激不能激动奖赏系统或惩罚系统则不易建立条件反射。,条件反射的建立,条件反射的建立,条件反射,条件反射,条件反射,非条件反射,非条件反射,非条件反射,非条件反射,条件反射,来源先天,(,生来就有）,后天学习和训练,数量有限 无限,反射弧固定,可建立，也能消退,主要中枢较低级中枢 大脑皮层,意义初步适应环境,更完善地适应环境,反射的分类,人类的条件反射和两种信号系统学说,第一信号：现实具体的信号,第二信号：相应的语言文字,第一信号系统：人类大脑皮层对第一信号发生反应的功能系统,第二信号系统：人类大脑皮层对第二信号发生反应的功能系统,人类特有,2.,记忆的形式,(1),根据记忆的贮存和回忆的方式分类：,1),陈述性记忆,(declarative memory),：,与觉知和意识有关，依赖于记忆在海马、内侧颞叶等脑区的滞留时间。,情景式记忆,(episodic memory),：,记忆具体事物或场面,语义式记忆,(semantic memory),：,记忆语言文字,2.,记忆的形式,2),非陈述性记忆,(nondeclarative memory),：,与觉知和意识无关，不涉及记忆在海马等脑区的滞留。如技巧性动作、习惯性行为和条件反射。,两种记忆形式可相互转化。,(2),根据记忆保留时间长短分类,1),短时程记忆,(short-term memory),：又称,工作性记忆,(working memory),，几秒钟,几分钟。,2),长时程记忆,(long-term memory),：几天,几年,终身。,长时程记忆仅占,1,。,（二）人类的记忆过程 和遗忘,1.,人类的记忆过程,遗忘是指部分或完全失去回忆和再认的能力。,遗忘在学习后就开始，起初遗忘速率很快，以后逐渐减慢。学习后,20 min,，遗忘达,41.8,；但经过一个月，遗忘也不过,78.9,。,遗忘并不意味着记忆痕迹消失，因为复习已遗忘的材料总比学习新的材料容易。,2.,遗忘,(loss of memory),（,1),条件刺激久不强化、久不复习引起的消退抑制,（,2),后来信息的干扰,遗忘的原因,顺行性遗忘症,(anterograde amnesia),：,不能保留新近获得的信息。多见于慢性酒精中毒。可能是由于信息不能从第一级记忆转入第二级记忆。,逆行性遗忘症,(retrograde amnesia),：,不能回忆脑功能障碍发生之前一段时间内的经历，多见于脑震荡。可能是第二级记忆发生了紊乱，而第三级记忆却未受影响。,记忆障碍,(,遗忘症,amnesia),（三）学习和记忆的机制,1.,学习和记忆的脑功能定位,大脑皮层联络区、海马及其邻近结构、杏仁核、丘脑和脑干网状结构等,海马回路,(hippocampal circuit,),：海马穹窿下丘脑乳头体丘脑前核扣带回海马,2.,神经生理学机制,后作用,感觉性记忆。,环路的连续活动,第一级记忆。,第一级记忆的保持以及第一级记忆转入第二级记忆与海马回路的活动有关。,突触的可塑性改变可能是学习和记忆的神经生理学基础：习惯化、敏感化、长时程增强、长时程抑制等。,脑内蛋白质的合成,长时程记忆。,在动物，每次学习训练后,5,分钟内给予麻醉、电击或低温处理，和给予能阻断蛋白质合成的药物，则长时程记忆反应不能建立。,逆行性遗忘症可能就是由于脑内蛋白质合成代谢受到了破坏，以致使前一段时间的记忆丧失。,3.,神经生物化学机制,持久性记忆可能与建立新的突触联系有关,生活在复杂环境中的大鼠皮层较厚，而生活在简单环境中的大鼠的皮层较薄。说明学习记忆活动多的大鼠突触联系多、大脑皮层发达。,4.,神经解剖学机制,二、语言和其他认知功能,胼胝体,是两侧大脑皮层之间最大的连合纤维,能将一侧皮层的活动转向另一侧，对完成双侧运动、一般感觉和特殊感觉的协调具有重要作用。,（一）优势半球和皮层功能的互补性专门化,Dominant hemisphere,在主要使用右手的成年人，语言活动功能主要由左侧大脑皮层管理，与右侧皮层无明显关系。,左侧皮层在语言活动功能上占优势,优势半球,（,dominant hemisphere),。,这种,一侧优势,(laterality cerebral dominance),现象仅见于人类。,一侧优势现象也是相对的，左侧半球虽在词语功能上占优势，但也有一定的非词语性功能。,右侧大脑皮层在非语词性的认知功能上占优势，,例如对空间的辨认、深度知觉、触觉认识、音乐欣赏分辨等。,右侧半球也有简单的词语活动功能。,两侧大脑半球对不同认知功能的互补性专门化,split brain(,裂脑,),顽固性癫痫切断胼胝体联合纤维后，不能用词语说出左侧视野的物体名称，能说出右侧视野的物体名称。说明语言活动中枢在左侧半球。,一侧优势现象的形成,不仅与遗传因素有关，还与人类习惯用右手劳动密切相关，也是在后天实践中逐渐形成的。,例数 语言中枢在左侧 语言中枢在右侧 语言中枢在两侧,主要用右手,48 43 5,主要用左手,51 22 25 4,左右手混用,20 12 2 6,2,3,岁以前：双侧大脑半球均有语言活动功能，尚未建立左侧优势。,10,12,岁：左侧优势逐步建立，左侧大脑半球损害后，右侧大脑半球还有可能再建立语言活动中枢。,成年人：左侧优势已经形成，左侧大脑半球损害后，右侧大脑半球很难再建立语言活动中枢。,（二）大脑皮层的语言功能,语言有关中枢在大脑侧裂附近,Wernicke,区：颞上回后端，投射到,Broca,区。与,理解听觉和视觉信息有关,。,Broca,区：运动皮层前方，将,Wernicke,区的信息处理为相应的发声形式，通过皮层说话区，,启动发声器官,。,角回：,Wernicke,区后方，将阅读的信息转化为,Wernicke,区能,接受的听觉文字形式的信息,。,1.,流畅失语症,(fluent aphasia),：,Wernicke,区受损。说话正常或有时说话过度，语句内含有杂乱语或创新词，,不能理解别人的说话或书写的含义,；说话相当好，也能理解别人的说话，但,对部分词不能很好地组织或想不起来,，称为传导失语症,(conduction aphasia),。,2.,运动失语症,(motor aphasia),：,Broca,三角区,(44,区,),受损。能听懂话和看懂文字但,不会讲话,。,大脑皮层某些区域损伤可引起各种特殊的语言功能障碍,3.,失写症,(agraphia),：额中回后部接近中央前回的手部代表区受损。能听懂谈话，看懂文字，会讲话但,不会写字,。,4.,感觉失语症,(sensory aphasia),：颞上回后部受损。能讲话，能书写，能看懂文字，但,听不懂别人谈话,（好像听到不懂的外国语）。,5.,失读症,(alexia),：角回受损。能讲话，能书写，能听懂别人谈话，但,看不懂文字含意,。,（三）大脑皮层的其它认知功能,穿衣失用症,(apraxia),：,右侧大脑皮层顶叶损伤,面容失认症,(prosopagnosia):,右侧大脑半球颞叶中部病变,失算症,(acalculia),：,额顶部分损伤,Thank You,