腦的節(jié)律、性與腦課件

1、腦的節(jié)律張興梅南方醫(yī)科大學(xué) 神經(jīng)生物學(xué)教研室腦的節(jié)律張興梅南方醫(yī)科大學(xué) 神經(jīng)生物學(xué)教研室主要內(nèi)容腦電圖-記錄腦節(jié)律的經(jīng)典方法，研究睡眠的必要手段睡眠-睡眠和覺醒時(shí)最明顯的節(jié)律行為生理性晝夜節(jié)律-幾乎所有的生理功能都隨日夜交替而發(fā)生相應(yīng)變化主要內(nèi)容腦電圖-記錄腦節(jié)律的經(jīng)典方法，研究睡眠的必要手段冬眠遷徙呼吸節(jié)律行走步伐睡眠周期大腦皮層電節(jié)律大腦控制的生物節(jié)律冬眠大腦控制的生物節(jié)律腦電圖(electroencephalogram, EEG)組成：電極、放大器、記錄裝置；A，耳廓；C，中心；Cz，顱頂；F，額部；Fp，額極；O，枕部；P，頂部；T，顳部腦電圖(electroencephalogram

2、, EEG)由錐體細(xì)胞突觸產(chǎn)生的微小電場(chǎng)單個(gè)皮層神經(jīng)元對(duì)腦電的貢獻(xiàn)是微不足道的。由錐體細(xì)胞突觸產(chǎn)生的微小電場(chǎng)單個(gè)皮層神經(jīng)元對(duì)腦電的貢獻(xiàn)是微不同步性活動(dòng)所產(chǎn)生的巨大的EEG信號(hào)EEG信號(hào)的振幅主要取決于電極下面神經(jīng)元活動(dòng)的同步性。同步性活動(dòng)所產(chǎn)生的巨大的EEG信號(hào)EEG信號(hào)的振幅主要取決于EEG節(jié)律高頻低幅：警覺和覺醒、做夢(mèng)低頻高幅：無夢(mèng)狀態(tài)下的睡眠和病理的昏迷不同節(jié)律的產(chǎn)生原因不同EEG節(jié)律高頻低幅：警覺和覺醒、做夢(mèng)不同節(jié)律的產(chǎn)生原因不同同步化節(jié)律的產(chǎn)生起步器引導(dǎo)（如：丘腦）相互興奮或抑制同步化節(jié)律的產(chǎn)生起步器引導(dǎo)（如：丘腦）相互興奮或抑制腦節(jié)律的功能假說一：腦把皮層與感覺輸入分離的一種方法，

3、如睡眠。假說二：協(xié)調(diào)神經(jīng)系統(tǒng)不同區(qū)域之間的活動(dòng)，如抓籃球。腦節(jié)律的功能假說一：腦把皮層與感覺輸入分離的一種方法，如睡眠癲癇(epilepsy)病因不明，包括腫瘤、外傷、代謝障礙、感染和血管性疾病。7%-10%的人至少有過一次發(fā)作,反復(fù)出現(xiàn)的發(fā)作稱為癲癇。癲癇是由多種原因引起的慢性腦功能障礙臨床綜合征，是大腦神經(jīng)細(xì)胞群反復(fù)超同步放電所引起的發(fā)作性、突然性、反復(fù)性、短暫性腦神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂。 泛化發(fā)作(generalized seizure)；部分發(fā)作(partial seizure)可能的發(fā)作原因癲癇(epilepsy)病因不明，包括腫瘤、外傷、代謝障礙、睡眠 機(jī)體對(duì)環(huán)境的反應(yīng)性降低，以及與環(huán)境

4、的相互作用減弱的一種可以被輕易逆轉(zhuǎn)的狀態(tài)。1） 人的一生中1/3時(shí)間在睡眠中度過，而其中1/4還處于做夢(mèng)狀態(tài)；2） 昏迷和全身麻醉不能被輕易逆轉(zhuǎn)，因此不屬于睡眠。睡眠 機(jī)體對(duì)環(huán)境的反應(yīng)性降低，以及與環(huán)境的相互作用腦的節(jié)律、性與腦課件腦的功能狀態(tài) 覺醒：上行性網(wǎng)狀激活系統(tǒng) 睡眠 快速動(dòng)眼睡眠(rapid eye movement sleep, REM)或 異相睡眠 “一個(gè)癱瘓的軀體中的活躍而又充滿幻覺的腦”非快速動(dòng)眼睡眠(non-REM sleep) 或 慢波睡眠(slow wave sleep, SWS) “一個(gè)可活動(dòng)的軀體中的空閑的腦”腦的功能狀態(tài) 覺醒：上行性網(wǎng)狀激活系統(tǒng)行為清醒非REM睡

5、眠REM睡眠EEG低幅，快速高幅，慢速低幅，快速感知覺生動(dòng)，由外部產(chǎn)生遲鈍或缺乏生動(dòng)，由內(nèi)部產(chǎn)生思維有邏輯性，進(jìn)展性有邏輯性，重復(fù)性生動(dòng)，無邏輯性，怪異運(yùn)動(dòng)連續(xù)性，隨意運(yùn)動(dòng)偶發(fā)性，非隨意控制肌肉麻痹；有腦發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，但無法執(zhí)行快速眼動(dòng)常見少見常見腦的三種功能狀態(tài)的特點(diǎn)(重點(diǎn)）行為清醒非REM睡眠REM睡眠EEG低幅，快速高幅，慢速低幅睡眠循環(huán)非REM睡眠：75% REM睡眠：25% 90min/循環(huán)睡眠循環(huán)非REM睡眠：75%一夜睡眠的各個(gè)階段及EEG節(jié)律一夜睡眠的各個(gè)階段及EEG節(jié)律睡眠的功能我們需要睡多久？我們?yōu)槭裁匆?？醒來時(shí)的狀態(tài)是衡量睡眠質(zhì)量的最佳指標(biāo)。睡眠促進(jìn)記憶嗎？恢復(fù)理論和

6、適應(yīng)理論 海豚的睡眠，睡眠剝奪“睡眠-學(xué)習(xí)法” 毫無根據(jù)。睡眠的功能我們需要睡多久？我們?yōu)槭裁匆?？醒來時(shí)的狀態(tài)是衡夢(mèng) 弗洛伊德：性和攻擊幻想的無意識(shí)表達(dá)方式 Hobson： “激活-合成”理論夢(mèng) 弗洛伊德：睡眠中的行走、講話和尖叫夢(mèng)游癥：11歲左右最多見，40%的人曾出現(xiàn)，非REM 睡眠第4期，不易被喚醒，清醒后遺忘。說夢(mèng)話：雜亂無章的、毫無意義的。睡眠恐怖(夜驚）：5-7歲最為常見，年齡增長(zhǎng)而消失， 與夢(mèng)魘不同。睡眠中的行走、講話和尖叫夢(mèng)游癥：11歲左右最多見，40%的人發(fā)作性睡?。╪arcolepsy） 一種奇怪的難于控制的睡眠和覺醒障礙，發(fā)病率1/1000-2000，有遺傳因素,可能

7、與orexin受體，膽堿能和兒茶酚胺能系統(tǒng)有關(guān)。可出現(xiàn)下列部分或全部癥狀：猝倒：突然出現(xiàn)的肌肉癱瘓現(xiàn)象，但意識(shí)并不喪失。睡眠性麻痹：出現(xiàn)于睡眠和覺醒的過渡階段，“鬼壓床”。睡眠性幻覺：是一些生動(dòng)的且常常令人恐懼的夢(mèng)境，可在睡眠開始時(shí)緊接著睡眠性麻痹出現(xiàn)。這種夢(mèng)有時(shí)可與入睡前剛剛發(fā)生的真實(shí)事件流暢地連接起來。發(fā)作性睡病（narcolepsy） 一種奇怪的難于控制的睡睡眠的神經(jīng)機(jī)制覺醒與上行性網(wǎng)狀激活系統(tǒng)入睡和非REM睡眠REM睡眠的機(jī)制促睡眠因子睡眠的神經(jīng)機(jī)制覺醒與上行性網(wǎng)狀激活系統(tǒng)覺醒慢波睡眠快波睡眠腦干網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)藍(lán)斑核小細(xì)胞產(chǎn)生NE視交叉上核 松果體 褪黑激素 中縫核 5-HT 慢波睡

8、眠GABA受體, 睡眠肽 慢波睡眠 快波睡眠的開啟、腦電的去同步眼動(dòng)、 PGO波和肌張力消失（橋腦和延腦網(wǎng)狀大細(xì)胞，外側(cè)膝狀體神經(jīng)元和藍(lán)斑核內(nèi)或周邊的Ach神經(jīng)元）快波睡眠關(guān)閉（藍(lán)斑核小細(xì)胞NE神經(jīng)元） 覺醒慢波睡眠快波睡眠腦干網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)視交叉上核 生理性晝夜節(jié)律(circadian rhythm)生物鐘環(huán)境鐘：環(huán)境中各種提示時(shí)間的線索（光明和黑暗，以及溫度和濕度的變化，食物和水的供應(yīng)等）自由運(yùn)行節(jié)律：完全剝奪環(huán)境鐘后的節(jié)律。小鼠23h，倉鼠24h，人24.5-25.5h。生理性晝夜節(jié)律(circadian rhythm)生物鐘人睡眠和覺醒的生理性晝夜節(jié)律人睡眠和覺醒的生理性晝夜節(jié)律視交

9、叉上核(SCN)：一種腦時(shí)鐘視交叉上核(SCN)：一種腦時(shí)鐘大腦皮層視交叉上核 視交叉 下丘腦 松果體大腦皮層視交叉上核 視交叉 下丘腦 松果體SCN神經(jīng)元的節(jié)律對(duì)光感受，但不依賴視錐、視桿細(xì)胞，可能依賴crytochrome蛋白。SCN自身產(chǎn)生的節(jié)律不依賴于動(dòng)作電位 “動(dòng)作電位只是鐘表的指針而不是鐘表的發(fā)條”SCN神經(jīng)元的節(jié)律對(duì)光感受，但不依賴視錐、視桿細(xì)胞，可能依性與腦性與腦主要內(nèi)容性和性別性的激素控制性相關(guān)行為的神經(jīng)基礎(chǔ)雄性和雌性的腦為何及有何不同性的取向主要內(nèi)容性和性別一、性和性別如何來判斷性別： 外表？行為？解剖？心理？遺傳？一、性和性別如何來判斷性別：外表？行為？解剖？心理？遺傳？

10、1. 人的染色體Sex-determining Region of the Y chromosomeSRY1. 人的染色體Sex-determining Region2. 有性生殖3. 性別的發(fā)育和分化SRY 基因誘導(dǎo)的性器官發(fā)育2. 有性生殖SRY 基因誘導(dǎo)的性器官發(fā)育二、性的激素控制主要的雄性和雌性激素 雄激素（如：睪酮）；雌激素（如：雌二醇）垂體和下丘腦對(duì)類固醇性激素的控制 促性腺激素：黃體生成素（LH）、 卵泡雌激素（FSH）促性腺激素釋放激素（GnRH）-下丘腦分泌 激素周期和對(duì)腦的反饋二、性的激素控制主要的雄性和雌性激素膽固醇孕激素睪酮雌二醇性激素的合成和調(diào)控膽固醇孕激素睪酮雌二醇

11、性激素的合成和調(diào)控腦的節(jié)律、性與腦課件腦的節(jié)律、性與腦課件三、性相關(guān)行為的神經(jīng)基礎(chǔ)三、性相關(guān)行為的神經(jīng)基礎(chǔ)Ferid MuradViagraFerid MuradViagra哺乳動(dòng)物的交配策略雄性和雌性在生殖生物學(xué)中的差異： 雌性選擇力大，付出多。 雄性需要競(jìng)爭(zhēng)，需要考慮留下還是離開。多配偶：一雄多雌 一雌多雄 單配偶：一雄一雌 （3%的哺乳動(dòng)物）擇偶標(biāo)準(zhǔn)：基因好，生存幾率大。哺乳動(dòng)物的交配策略雄性和雌性在生殖生物學(xué)中的差異：多配偶：一生殖行為的神經(jīng)化學(xué)草原田鼠高山田鼠生殖行為的神經(jīng)化學(xué)草原田鼠高山田鼠生殖行為的神經(jīng)化學(xué)高山田鼠草原田鼠催產(chǎn)素受體加壓素受體生殖行為的神經(jīng)化學(xué)高山田鼠草原田鼠催產(chǎn)

12、素受體加壓素受體四、雄性和雌性腦的差異性別二態(tài)性：由于性別不同而造成的差異。腦的結(jié)構(gòu)、性格、行為、認(rèn)知等等都存在性別二態(tài)性。四、雄性和雌性腦的差異性別二態(tài)性：由于性別不同而造成的差異。中樞神經(jīng)系統(tǒng)的性別二態(tài)性雄性雌性SDNSexually dimorphic nucleus中樞神經(jīng)系統(tǒng)的性別二態(tài)性雄性雌性SDN類固醇激素對(duì)神經(jīng)元直接和間接的影響雌二醇類固醇激素對(duì)神經(jīng)元直接和間接的影響雌二醇SongbirdsHVC雄激素與鳥的鳴叫SongbirdsHVC雄激素與鳥的鳴叫雄性和雌性腦的差異雄性和雌性腦的差異認(rèn)知的性別二態(tài)性女性：女嬰愛看人臉。善于理解、詞語、寫作等，更富愛心。男性：男嬰愛看其它事物。善于空間學(xué)習(xí)，如查閱地圖、迷宮、數(shù)學(xué)推理等，好勝心強(qiáng)，粗心，易犯錯(cuò)。認(rèn)知的性別二態(tài)性女性