神经系统与调节

神经系统与调节·


神经元·

神经元结构·

神经元一般含树突、胞体、轴突。突起也是神经元的一部分,切下突起,过段时间突起就坏死了。

  • 树突

    胞体发出的短突起,有多个。接受其他神经元之信息。

  • 胞体

    细胞本体,也接受其他神经元之信息。与神经轴相连的之处称为轴丘,负责发生神经冲动。

  • 轴突

    胞体发出的长突起,有一个。发送信息至其他神经元。周围包裹着神经膜细胞(施旺细胞),施旺细胞分为有髓鞘和无髓鞘,有髓鞘的包裹神经轴。两个髓鞘型施旺细胞之间的神经轴叫郎飞结。施旺细胞也负责与胞体一同修复受损的突起。中枢神经系统没有神经膜,所以不能再生。


神经冲动·

神经冲动的传导就是动作电位的传播。在静息时膜内部聚集负离子,外部聚集正离子即内负外正,此时是极化状态。经过刺激,去极化,此时是动作电位,膜内电位暂时高于膜外即内正外负,此时是反极化状态,随后复极化。

  • 产生

    受刺激时,膜上钠离子通道开放,钠离子内流,造成反极化。随后钠离子通道关闭,钾离子通道开启,大量钾离子涌出细胞外,造成电位下降,复极化。之后1个钠钾泵将3个钠离子泵出,2个钾离子泵入,细胞膜对钾的通透性高,钾离子依情况回流,维持钠钾平衡。

  • 传导

    在受刺激部位与未受刺激会形成局部电流,这个电流会刺激细胞膜去极化,传播动作电位,到神经末梢。
    由于髓鞘几乎不导电,以上动作在有髓鞘的神经元仅发生在郎飞结,兴奋的郎飞结将兴奋沿纤维流传递到未兴奋的郎飞结。即为跳跃传导。


神经突触·

神经冲动来到末梢,有两种传导方式引起次一级细胞兴奋。骨骼肌的突触后膜也叫终版膜。

  • 化学突触

    神经末梢的细胞膜叫突触前膜,胞体或突触的细胞膜叫突触后膜,前膜与后膜之间为突触间隙。神经末梢里面有许多突触小泡,突触小泡里面装着神经递质,冲动来到这里后,神经递质释放进入突触间隙,递质与后膜受体结合。引起后膜去极化或超极化。


    • 去极化

    结合后产生一个小电位,随着递质增多,电位增大,轴丘产生冲动。

    • 超极化

    结合后极化作用反而增强,随着递质增多,神经受抑制。此类神经元称为抑制性神经元。


    不同的突触末梢可以释放不同的递质。有的神经元有时有多个突触作用,有的引起去极化,有的引起超极化,能否释放冲动,看电位总和。

  • 电突触

    突触前膜与突触后膜形成通道,电流可以通过通道直接传导到下一个神经元。




神经系统·

演变·

  • 神经系统的演变

     最简单的神经系统是神经网,由细小的神经纤维交织而成。在高级一点的神经系统中,神经网中的神经元胞体集中形成神经节。在更高级一点的神经系统中,神经节通过神经纤维联系为神经索。
     神经系统另一个重要的发展趋势是头部的神经节趋向于融合起来,形成了脑。
     章鱼的神经系统在无脊椎动物中是最复杂的,人的神经系统在脊椎动物中是最复杂的。

  • 中枢神经系统的演变

    脊椎动物的中枢神经系统来自胚胎背部外胚层内褶形成的神经管,胚胎早期,神经管前部膨大成脑,后部发育为脊髓。前部膨大的脑分为前脑、中脑、后脑,随后进一步发育,前脑发育为端脑和间脑,端脑再发育为大脑,间脑则发育为丘脑、下丘脑、松果体。后脑分化为脑桥、小脑、延髓。这里真的懒得写了,参见p167。

组成·

中枢神经系统·

·
  • 结构

    大脑分为左右半脑,之间由胼胝体相连。大脑半球表面布满深浅不同的U•ェ•*U,沟之间的隆起称为脑回。中央沟、外侧沟、顶枕沟和距状沟将脑分为额叶、顶叶、枕叶、颞叶。图例。表面皮质,内部髓质。
    其下为小脑,小脑之前则是脑桥与延髓,脑桥之上是中脑,延髓与脊髓相连。脑桥、延髓、中脑合称脑干,承担基础生命功能。

    • 皮质:

      覆盖在大脑半球表面的灰质称为皮质,是神经元胞体集中的区域。

    • 髓质:

      位于皮质之下的白质称为髓质,是神经纤维集中的区域。拥有联系回与回、叶与叶、半球与半球、皮质与脑干与脊髓的神经纤维。白质还有靠近脑基底的灰质核(基底核)


  • 左右半球之功能斯佩里(R.W. sperry)发现:
    • 左脑

      主要支配说话、写字、数学计算和抽象推理。在控制神经活动方面,是起主导作用的半脑。

    • 右脑

      主要支配形象思维、空间思维、理解音乐与复杂关系。但计算能力差,几乎没有语言能力。


  • 皮质
    • 功能

      如图,值得注意的是:
      1. 中央前回与所控躯体呈相对、颠倒的关系,而与头部的关系是双侧、正立。
      2. 皮质运动区代表范围与大小无关,与精细度有关,如,五个手指所占皮质区域大于躯体部分。
      3. 皮质体觉区除面部外都为对侧关系。
      4. 皮质体觉区代表范围与大小无关,与敏感度有关。
      其他: 视区位于17区,听区位于41区,梨状皮质与嗅觉有关,面部体觉区还与味觉有关(40区附近),海马回和扣带回等皮质与内脏活动有关。额叶也许与意识有关。许多皮质的功能还不清楚。

    • 电活动 是皮质的电位变化,有连续的节律性电位变化,也有感受器受刺激产生的局部高电位变化。节律波分为以下四种:
      • α波

        频率8-13次/s,振幅25-100μV,振幅均值50μV。于枕叶显著,健康人闭眼出现。

      • β波

        频率14-25次/s,振幅10-30μV。常重合于α波上,睁眼时,α波受抑制,β波显著。

      • θ波

        频率4-7次/s,振幅100-150μV。于顶叶、颞叶显著,睡觉、缺氧、麻醉出现。

      • δ波

        频率0.5-3次/s,振幅20-200μV。麻醉、深睡或婴儿出现,脑损伤、癫痫、脑肿瘤也出现。癫痫患者出现的棘波波形陡峭,振幅可达250μV以上。以上之图例

    • 觉醒与睡眠 觉醒和睡眠神经系统的活动是两种规格。睡眠较于觉醒最主要的是标志是对感觉刺激的反应下降。其他的表现还有内脏功能下降、心率下降、输血量减少、体温下降、呼吸减慢、通气量减小。
      • 入睡时脑电波之变化 β波,闭眼到α波。产生睡意,α波减弱,出现慢波。刚刚入睡,出现睡眠梭形波,是振幅大小波动变化的α波。睡深了,梭形波逐渐消失,出现δ波。
      • 两种睡眠状态 在睡眠时δ波和β波交替发生,每90-100分钟重复一次,通常经过几十分钟慢波睡眠出现5-30min快波睡眠。
        快波睡眠 即脑活动加强,呈现低振幅的β波,每夜出现4-6次,每次几分钟到半小时。眼球快速活动,所以也叫快速眼动期。也叫异相睡眠。
        慢波睡眠 内脏活动水平低,骨骼肌松弛。较于快波睡眠,其睡眠更浅,骨骼肌紧张程度也更高,脑血流、耗氧量、血压、心率、呼吸活动水平也不及快波睡眠。

脊髓·

位于脊椎管中,长45cm,上端在枕骨大孔中与脑相连。白质(神经纤维)围绕着灰质(胞体)周围,灰质有中央管,内有脑脊液。
灰质向前后延伸处为前后角。前角与前根相连,为运动性神经纤维(传出神经),由脊前角运动神经元轴突和侧角交感神经元或副交感神经元轴突组成。
后角与后根相连,为感觉性神经纤维(传入神经),后根在与前根汇合之前,形成膨大的神经节,其中有感觉神经元,神经纤维分布于身体各处。胸腰段前后角间还有侧角。


周围神经系统·

  • 脑神经

    12对,分为运动神经、感觉神经、混合神经。

  • 脊神经

    31对:颈神经8对,胸神经12对,腰神经5对,骶神经5对,尾神经1对。每一对脊神经由前根和后根在椎间孔处汇合。脊神经是混合性神经。图例

  • 反射

    在中枢神经参与下,机体对刺激感受器所产生的规律性反应 笛卡尔。由反射弧进行,包括感受器、传入神经、神经中枢(脊髓)、(上行传导束、脑、下行传导束、)传出神经、效应器。分为条件反射与非条件反射。

传入神经·
传出神经·
躯体神经·
  • 简单反射弧

    有的运动只涉及最简单的反射弧(二元反射弧)。以膝跳反射为例,敲击股四头肌,经过一个感觉神经元(肌梭)和一个前角的运动神经元即可使其收缩。不过股四头肌只是伸肌,要膝跳,须屈肌舒张。屈肌舒张之反射就要涉及到完整的反射弧结构了。

  • 多个神经元组成的复杂反射弧

    涉及到中枢神经系统的网状结构、基底神经节、小脑、大脑皮层。小脑维持身体平衡,调节肌肉紧张度,对随意运动协调。

内脏神经·

也叫自主神经系统或植物性神经系统。

  • 与躯体神经系统的区别

    躯体神经从神经中枢传出后直抵效应器(骨骼肌),而内脏神经传出后须在中枢外中转一个神经元才能抵达。由中枢发出的叫节前神经,抵达效应器的叫节后神经。此外,也可将低级中枢位置不同的神经分为交感神经(胸腰部灰质外侧核)与副交感神经(脑干副交感神经核与骶副交感核)。

  • 功能特点

    受双重神经支配,即交感神经与副交感神经,他们的作用是颉hang性的。内脏器官的功能状态取决于两套神经紧张性发放的平衡。功能表

  • 调节作用

    脊髓控制简单的内脏反射(排尿、排便、排汗、血管收缩),但平时经常处于高级中枢神经的控制下。
    脑干控制许多重要内脏反射(心血管运动、呼吸、呕吐、吞咽)。
    下丘脑是内分泌中枢,也负责调节体温、调节渗透压、调节饮食。
    大脑皮质对内脏的控制主要是靠两半球内侧面的边缘皮层,它们引起复杂的内脏功能反应。

本章名词·

神经元|neuron ⭐真题

神经元是神经系统的基本结构和功能单位,由细胞体和突起组成。突起分为树突和轴突,树突短而多分支,接受刺激;轴突一般只有一个,较长,将神经冲动传至其他神经元或效应器。细胞体含有细胞核、线粒体等细胞器,细胞骨架维持形态并参与物质运输。轴突外包施万细胞,起保护作用,受损后有助于再生。

动作电位|action potential ⭐真题

动作电位是可兴奋细胞(如神经元)受到刺激后产生的可传播的电位变化,表现为膜内电位短暂的由负变正再恢复的过程,是神经冲动的形式。其过程包括去极化、反极化和复极化,即膜内负电位减小并转为正电位(反极化),随后迅速恢复为静息时的极化状态,全部过程仅需数毫秒。

反射|reflex ⭐真题

反射是指在中枢神经系统参与下,机体对刺激感受器所发生的规律性反应,是神经系统最基本的活动形式。其结构基础为反射弧,由感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器五部分组成。全身骨骼肌和内脏器官均存在反射活动,包括简单反射和复杂反射,具有适应意义,有利于生存与繁衍。

联络神经元|association neuron ⭐真题

联络神经元又称中间神经元,是反射弧中介于感觉神经元和运动神经元之间的一类神经元。它接受感觉神经元传入的神经冲动,并将信息传递给运动神经元,从而连接传入与传出通路,在反射活动和神经调节中起联络和整合作用。

运动神经元|motor neuron ⭐真题

运动神经元是传出神经元,其胞体位于脊髓灰质前角,发出长轴突经前根支配骨骼肌纤维,形成运动单位。树突和胞体接受其他神经元轴突末梢的输入,轴突将神经冲动由轴丘传至末梢,引起肌纤维收缩。它是躯体运动反射弧的最后一环,直接控制效应器活动。

条件反射|conditioned reflex ⭐真题

条件反射是指在后天生活过程中,通过将一个无关刺激与无条件刺激多次结合而建立起来的反射活动,是联想性学习的一种形式。在经典条件反射中,无关刺激(条件刺激)与能引发先天反射的无条件刺激反复配对,使机体形成联系,此后单独呈现条件刺激即可引发条件反应。条件反射的建立依赖于无条件刺激的强化作用,若长期缺乏强化,已建立的条件反射会逐渐消退。条件反射使动物能更灵活地适应外界环境变化,具有重要的适应意义。

膝反射|knee jerk reflex ⭐真题

膝反射是一种简单的牵张反射,由敲击股四头肌腱引起。该反射弧为二元反射弧,仅涉及一个感觉神经元和一个脊髓前角运动神经元。刺激肌梭产生的神经冲动传入脊髓后,直接兴奋支配股四头肌的运动神经元,使其收缩;同时通过抑制性中间神经元抑制支配拮抗屈肌的运动神经元,使屈肌舒张,从而完成伸膝动作。

抑制性神经元|inhibitory neuron ⭐真题

抑制性神经元是能够对突触后神经元产生抑制作用的神经元。在膝反射中,传入神经冲动使反射中枢的抑制性中间神经元兴奋,进而抑制支配屈肌的运动神经元,导致屈肌舒张,从而实现运动的协调。

轴突|axon

轴突是神经元上细而长的突起,通常每个神经元只有一个,从细胞体发出。轴突不含尼氏体,表面无棘状突,其功能是将神经冲动从细胞体传出到其他神经元或效应器。轴突外面包有施万细胞形成保护层,并在施万细胞与轴突间常有髓鞘,有助于绝缘和加速传导。轴突末端分支膨大,与效应器或其他神经元形成连接。

去极化|depolarization

去极化是指细胞膜静息时外正内负的极化状态被破坏,膜内负电位减小甚至转为正电位的过程。当神经纤维接受刺激后,该处极化状态即被破坏,膜内电位升高,这是动作电位形成的第一阶段。在突触传递中,递质与突触后膜受体结合也可引起局部去极化,形成小电位。去极化是细胞兴奋的标志,历时极短,随后往往引发反极化及复极化过程。

大脑|cerebrum

大脑是中枢神经系统的最高级部分,主要由左、右大脑半球组成,两半球通过胼胝体相连。其表面布满沟回,覆盖一层灰质即大脑皮质,是神经元胞体集中的区域。大脑皮质之下为白质,由大量神经纤维构成。大脑含有大量神经元,神经元间联系极为复杂,是学习、记忆、语言等高级神经活动的物质基础。

内脏神经系统|visceral nervous system

内脏神经系统又称自主神经系统或植物性神经系统,是支配内脏器官的传出神经部分,可分为交感神经和副交感神经。其结构特点是中枢发出的纤维必须在外周神经节换元,分为节前纤维和节后纤维。功能上,大多数内脏器官接受交感和副交感双重神经支配,两者的作用通常相反,且不受意识支配。该系统调节循环、呼吸、消化、泌尿、生殖等多器官活动,维持机体正常生理机能。

极化|polarization

极化是指细胞在静息状态下,膜两侧保持稳定的外正内负电位差的状态。这种状态是由于细胞膜对钾离子的通透性较高,钾离子外流,同时胞内带负电的蛋白质等有机大分子不能透过膜,导致膜内负电位增强,直至阻止钾离子净外流,从而维持稳定的静息膜电位。极化状态是动作电位产生和传播的基础,去极化、反极化和复极化等过程均以此为前提。

内脏团|visceral mass

内脏团是软体动物身体的一部分,位于足的背面,包含消化、生殖等内脏器官。

大脑皮质|cerebral cortex

大脑皮质是覆盖在大脑半球表面的一层灰质,是神经元胞体集中的区域。它是中枢神经系统的最高级部分,表面形成众多沟回,显著增大了皮质面积。大脑皮质之下为白质,内部有基底核等结构。大脑皮质是感觉、运动、语言等高级功能的物质基础,存在功能分区,如白洛嘉区和韦尼克区与语言功能密切相关。

脑电图|electroencephalogram

脑电图(electroencephalogram, EEG)是通过电极记录的大脑皮质自发、连续的节律性电位活动。主要波形包括α波(8~13 Hz,闭眼安静时枕叶显著,睁眼消失)、β波(14~30 Hz,低振幅快波,清醒睁眼时明显)、θ波(4~7 Hz,睡眠、麻醉或缺氧时出现)和δ波(0.5~3 Hz,大而慢,深度睡眠或婴儿期出现)。脑电图可用于划分睡眠时相,如觉醒时呈低振幅快波,慢波睡眠以δ波为主。

躯体神经系统|somatic nervous system

躯体神经系统是周围神经系统中传出神经的一部分,主要功能是支配骨骼肌的运动。其传出神经纤维从中枢发出后直接到达效应器——骨骼肌,无需在中途更换神经元。它与支配内脏器官的内脏神经系统相对,参与躯体运动的调节,使动物能进行随意运动。

神经节|ganglion

神经节是由神经元胞体聚集形成的结节状结构,是神经系统进化中的重要进步。在无脊椎动物中,神经节常按体节分布,负责本体节及邻近体节的反射活动,并可通过神经纤维串联成神经索。在脊椎动物中,神经节位于外周,包括脊神经节和自主神经节;脊神经节内含感觉神经元胞体,自主神经节则作为内脏传出神经纤维(节前纤维与节后纤维)的中继站。

侧神经节|pleural gangion

侧神经节是无脊椎动物神经系统中成对出现的神经节,位于身体两侧,由神经元胞体集中形成,是链状神经系统的一部分,参与协调该体节或邻近区域的感觉与运动功能。

膜电位|membrane potential

膜电位是指细胞膜内外两侧存在的电位差,通常表现为膜内侧带负电、外侧带正电。其形成主要由于细胞内外离子分布不均和膜对离子的选择性通透,静息时膜对钾离子通透性较高,而有机负离子不能透过膜,使膜内维持负电位。膜电位稳定于某一水平时称为极化,是可兴奋细胞产生电信号的基础。

脑泡|cerebral vesicle

脑泡是脊椎动物胚胎发育早期神经管前端膨大后形成的三个原始脑区,即前脑、中脑和后脑(菱脑)。前脑随后分化为端脑和间脑,后脑进一步分化为小脑、脑桥和延髓,中脑则较少分化。脑泡是中枢神经系统脑部发育的基础结构。

脑眼|ocelli

脑眼又称单眼,是节肢动物的一种简单视觉感受器,通常位于头部,由少数几个光感受细胞组成,仅能感知光线强弱,不能分辨物体的形状和颜色。

胼胝体|corpus callosum

胼胝体是连接左、右大脑半球的横向神经纤维束,属于大脑白质。它是哺乳动物特有的结构,负责在两个半球之间传递神经信息,使两侧大脑半球在功能上协调统一。切断胼胝体后,两侧半球的经验、学习和记忆不能共享,表明其在两半球信息整合中起关键作用。

屈肌|flexors

屈肌是一类骨骼肌,属于拮抗肌,与伸肌作用相反。收缩时可使关节弯曲或肢体屈曲,在神经系统的协调下,常与伸肌交替收缩与舒张来完成运动,如在膝反射中伸肌收缩时屈肌需舒张;在寒冷战栗时,屈肌和伸肌可同时不随意节律收缩以产热。

脏神经节|visceral ganglion

脏神经节是内脏神经系统中的神经节,位于中枢之外,是内脏传出通路中节前神经元与节后神经元换元的部位。由中枢发出的节前纤维在此与节后神经元胞体形成突触,再由节后纤维支配内脏效应器。交感神经节多位于脊椎旁,组成交感神经干;副交感神经节多位于效应器官附近或其壁内。

足神经节|pedal ganglion

足神经节是无脊椎动物神经系统中的一对神经节,常见于软体动物等类群,位于足的肌肉组织内,主要支配足的运动与感觉功能。

白洛嘉|Broca

白洛嘉(Broca)是大脑左半球额叶后部的一个皮质区域,又称白洛嘉区。该区为语言运动中枢,控制说话能力;损伤后患者能理解语言但不能说话,称为表达性失语症。白洛嘉区的发现首次为大脑皮质功能定位提供了直接证据,并证明了人类左半球的语言优势。

白洛嘉表达性失语症区|Broca's area

白洛嘉表达性失语症区,又称白洛嘉区,是位于大脑左半球额叶后部的一个与语言运动功能相关的皮质区。该区由法国医生Broca发现,损伤后患者能理解语言但无法说话,而发音器官并无常规运动障碍,即导致表达性失语症。这是首次在人类大脑皮质上获得功能定位的直接证据,且该区仅存在于左半球,揭示了左半球的优势地位。

白洛嘉区|Broca's area

白洛嘉区是位于大脑左半球额叶后部的一个皮质区,亦称表达性失语症区。该区是控制语言的运动中枢,损伤后患者虽能理解语言,但无法正常说话,出现表达性失语症。白洛嘉区仅存在于大脑左半球皮质,是人类大脑左半球功能优势的早期证据。

白质|white matter

白质是中枢神经系统中主要由神经纤维聚集而成的结构,色泽亮白。在大脑,白质位于大脑皮质下方,由联系不同脑区及脑与脊髓的神经纤维组成;在脊髓,白质围绕在灰质四周,主要为上下纵行的神经纤维。白质负责中枢神经系统各部分之间的信息传导。

超极化|hyperpolarization

超极化是指细胞膜电位在静息电位基础上向负值增大方向变化的状态或过程,此时膜内电位变得更负,极化状态加强。

传出神经|efferent nerve

传出神经是将神经冲动从中枢神经系统传向外周效应器的神经纤维,属于周围神经系统的运动神经。它可分为支配骨骼肌的躯体传出神经和支配内脏器官的内脏传出神经,后者包括交感神经和副交感神经。躯体传出纤维直接到达骨骼肌,而内脏传出纤维需在神经节中换元后再支配效应器。

大脑半球|cerebral hemisphere

大脑半球是中枢神经系统的最高级部分,包括左、右两个半球,由胼胝体相连。半球表面布满沟回,可借中央沟、外侧沟等分为额叶、颞叶、枕叶和顶叶;表面覆盖大脑皮质,内部为白质和基底核。左、右半球功能存在分化,左半球在语言、分析时间模式上占优势,右半球在三维图像处理、形象感知和音调识别等方面能力较强。

端脑|telencephalon

端脑是脊椎动物胚胎期前脑进一步分化的结构,将发育成大脑,是中枢神经系统的最高级部分。端脑形成的左、右大脑半球表面布满沟回,覆盖灰质构成大脑皮质,内部为白质,其间含有基底核。大脑皮质具有运动、语言等高级功能定位,端脑在进化中日益发达,在哺乳动物中高度发展,出现沟回和胼胝体,成为主导的感觉整合和运动控制中心。

大脑皮质躯体感觉区|somatosensory cortex

大脑皮质躯体感觉区是大脑皮质中负责处理躯体感觉信息的功能区域,主要位于顶叶中央后回,接受来自全身的触觉、压觉、温度觉和痛觉等感觉传入,并具有精确的躯体定位关系。

大脑皮质运动区|motor cortex

大脑皮质运动区是大脑皮质中负责随意运动调控的关键区域,主要位于中央前回。它通过下行的神经通路控制骨骼肌的活动,并以躯体定位方式组织,实现对不同部位运动的精细支配。该区域受损可导致随意运动障碍,如瘫痪或动作不协调。

反极化|depolarization

反极化是指细胞膜在受到刺激后,膜电位由静息时的外正内负状态转变为膜内为正、膜外为负的极性反转状态。它是动作电位过程中紧随去极化之后的一个短暂阶段,标志膜内电位高于膜外。随后膜电位迅速恢复至极化状态,即复极化,整个反极化过程仅持续数毫秒。

惠特克|Whittaker

美国生态学家R.H.惠特克(R.H. Whittaker)于1969年提出了生物的五界分类系统,该系统将生物界划分为五个界,成为现代生物分类的重要框架,并得到广泛接受。

后脑|hindbrain

后脑是脊椎动物胚胎发育早期神经管前部分化形成的三个脑泡之一,又称菱脑。后脑在后续发育中进一步分化为脑桥、小脑和延髓,是脑的重要组成部分。

静息膜电位|resting membrane potential

静息膜电位是指细胞在静息状态下(未受刺激时)膜两侧的电位差,表现为膜内电位低于膜外,即外正内负的极化状态。其形成主要基于膜内外离子分布不均及膜对离子的选择性通透:静息时膜对钾离子的通透性较高,钾离子外流,而膜内带负电的大分子不能透出,导致膜内负电位增强,直至平衡。该电位稳定在某一水平,是细胞可兴奋性的基础。

觉醒|arousal

觉醒是动物处于清醒状态,能对感觉刺激产生灵敏反应的生理状态。此时脑电图呈现低振幅快波(β波),与睡眠时的脑电图模式明显不同。觉醒与睡眠是两种不同的神经活动模式转换,而非整个神经系统活动水平的简单降低。

可兴奋细胞|excitable cell

可兴奋细胞是指受到适宜刺激后能够产生并传导动作电位(即神经冲动)的细胞,如神经元。这类细胞具有感受刺激和传导兴奋的能力,其基本特性是在刺激作用下产生可传播的电信号,即动作电位沿轴突传导。动作电位的产生与细胞膜对离子的选择性通透及膜电位变化有关。

快波睡眠|rapid eye movement sleep

快波睡眠是睡眠的一种状态,以眼球快速运动为特征,脑电图呈现低振幅β波。在成人睡眠中,快波睡眠有规律地出现,每次持续几分钟到半小时以上,每夜可出现4~6次。与脑电图呈缓慢δ波的慢波睡眠相对,是睡眠的两种基本状态之一。

快速眼动睡眠|rapid eye movement sleep

快速眼动睡眠是睡眠过程中与慢波睡眠交替出现的一种睡眠状态,其特征是眼球快速运动,脑电图呈现低振幅β波。在成人睡眠时,这种状态有规律地出现,每夜约4~6次,每次持续几分钟到半小时以上。

裂脑人|split-brain patient

裂脑人是指为控制癫痫扩散而接受胼胝体切断术的患者。切断胼胝体后,左右大脑半球之间的神经联系被断开,导致一个半球所经验、学习和记忆的信息无法传递给另一半球,每个半球似乎拥有独立的意识、思想和记忆。研究表明,裂脑人的两个半球存在功能分工:左半球通常负责语言、书写和分析时间规式,而右半球擅长三维图像处理、形象感知和音调识别,但语言能力有限。

慢波睡眠|slow-wave sleep

慢波睡眠是睡眠的一种状态,以脑电图呈现缓慢的δ波为特征。它是通常的睡眠形式,与快速眼动睡眠交替出现。在慢波睡眠期间,机体对感觉刺激的反应下降,内脏功能普遍降低,如心率减慢、呼吸变缓等。

潘菲尔德|Penfield

潘菲尔德(Wild Penfield)是加拿大神经生理学家和神经外科学家。他在20世纪30年代对人的大脑皮质功能定位进行了大量研究,在神经外科手术中,于局部麻醉下用电流刺激患者大脑皮质,观察运动反应并询问主观感觉,据此绘制了大脑皮质功能定位示意图。

前脑|forebrain

前脑是脑的组成部分。在脊椎动物胚胎发育中,神经管前端膨大形成前脑泡,继而分化为端脑和间脑,其中端脑发育为大脑,间脑形成丘脑、下丘脑等结构,是神经系统的高级中枢。在节肢动物中,头部神经节愈合成的脑分前脑、中脑、后脑,前脑是视觉和行为的神经中心。

丘脑|thalamus

丘脑是间脑的重要组成部分,位于前脑的间脑区域,作为感觉传导通路的中继站,接受除嗅觉外的多种感觉传入,并进行初步整合后投射至大脑皮层。

躯体规划|body plan

躯体规划(body plan)是反映动物体整个结构和机能的基本组织模式,在胚胎发育过程中建立,并在系统进化中发生适应性变化,是动物分类中最有用和最基本的特征之一。

神经冲动|nerve impulse

神经冲动是神经元受到刺激后产生的可沿轴突传导的电信号,本质为动作电位。它表现为膜电位的快速去极化、反极化和复极化过程,形成可传播的负电位。神经冲动以动作电位序列的形式编码信息,沿神经纤维传导,是神经系统传递信息的基本方式。

神经调节|neural regulation

神经调节是神经系统以神经冲动形式直接调节各器官系统活动并影响内分泌腺的调节方式,具有迅速、准确的特点。其基本单位是神经元,通过动作电位序列传递信息,实现感受刺激、调节运动、协调机体活动以及学习记忆等功能。神经调节涉及躯体运动和内脏活动的调控,内脏活动受交感与副交感神经的双重支配。

神经网|nerve net

神经网是动物进化中最简单的神经系统,由神经细胞的神经纤维交织成网状结构,广泛存在于刺胞动物(腔肠动物)等低等无脊椎动物中。其神经元多为多极神经元,无神经中枢,神经传导呈不定向性。神经网代表了神经系统演变的原始阶段,后经神经元胞体集中形成神经节等结构而逐渐复杂化。

睡眠|sleep

睡眠是一种行为状态,其典型标志是对感觉刺激的反应下降,伴随心率、心输出量、体温和呼吸等内脏功能的普遍降低。由觉醒到睡眠是神经系统活动模式的变化,而非整体活动水平的降低。睡眠过程中脑电图呈现特征性变化,可分为慢波睡眠(脑电图出现缓慢的δ波)和快速眼动睡眠(伴有眼球快速运动,脑电图呈低振幅β波)两种状态,后者在成人每夜有规律地出现4~6次。

斯佩里|Sperry

斯佩里(Roger Wolcott Sperry)是一位通过裂脑人研究揭示大脑两半球功能特化的神经科学家。他通过对切断胼胝体的裂脑人观测,发现左、右大脑半球各有分工,左半球主要负责语言和分析性功能,右半球则在三维图像、形象感知和音调识别等方面具有优势。他的研究表明,每个分离的半球拥有独立的意识、经验和记忆,不能直接传递给另一半球,从而修正了传统上左半球为绝对优势半球的观点。

韦尼克|Wernicke

卡尔·韦尼克(Carl Wernicke)是发现大脑左半球语言理解功能区的神经学家。他在1876年观察到,人大脑左半球额叶后部与顶叶、枕叶连接处的皮质区与语言能力有关,该区域后来被命名为韦尼克区。韦尼克区受损的患者能说话,但无法理解语言,即能听到声音却不明白其含义。

韦尼克区|Wernicke's area

韦尼克区是大脑左半球额叶后部与顶叶、枕叶相连接处的一个皮质区,与语言理解能力密切相关。该区受损的患者可以说话但不能理解语言,即能听到声音却无法理解其意义。它是重要的语言中枢,只存在于大脑左半球,体现了左半球的语言优势。

周围神经系统|peripheral nervous system

周围神经系统是神经系统中将中枢神经系统(脑和脊髓)与身体各部位联系起来的神经部分,包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经,以及支配内脏器官的植物性神经。按功能可分为传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经),传出神经又分为支配骨骼肌的躯体神经系统和支配内脏的内脏神经系统(自主神经系统),后者进一步分为交感神经和副交感神经。周围神经元的胞体位于中枢神经系统内或脊神经节中。

自发脑电活动|spontaneous brain electrical activity

自发脑电活动是指大脑皮质在无特定刺激时产生的连续、节律性的电位变化。它的记录称为脑电图(EEG),脑电波极其微弱,可区分为α、β、θ、δ四种基本波形。每种波形具有不同的频率和振幅,并反映大脑的不同功能状态,如安静闭眼时出现α波,睡眠时出现θ和δ波。

中央区|central zone

中央区指大脑皮质中央沟周围的区域,主要包括中央前回和中央后回。中央前回为初级运动皮质,控制随意运动;中央后回为初级躯体感觉皮质,接受躯体感觉信息。该区域在功能上具有对侧支配和精细定位的特点。