神經(jīng)科學(xué)與腦卒中課件

神經(jīng)科學(xué)與腦卒中神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)科學(xué)是一門旨在“了解神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)分子水平、細(xì)胞水平及細(xì)胞間的變化過程，以及這些過程在中樞功能控制系統(tǒng)內(nèi)的整合作用”（美國(guó)神經(jīng)科學(xué)會(huì)所作定義）的、包涵從分子到行為各領(lǐng)域的統(tǒng)一學(xué)科。人腦又是自然界最高級(jí)而又最復(fù)雜的系統(tǒng)，人類社會(huì)的一切現(xiàn)代文明，無不是人腦智慧的結(jié)晶。在生命科學(xué)范疇內(nèi)，神經(jīng)科學(xué)處于發(fā)展最前沿的重要地位。人腦本身蘊(yùn)藏著進(jìn)化獲得的極其豐富的內(nèi)涵，有待通過破譯腦的奧秘，發(fā)展人類的現(xiàn)代文明?？偰繕?biāo)：認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、開發(fā)腦后基因時(shí)代的腦科學(xué)時(shí)代、人類腦計(jì)劃神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)科學(xué)（Neuroscience）是研究神經(jīng)系統(tǒng)的一門綜合性實(shí)驗(yàn)科學(xué)。腦的探索需要生命科學(xué)、物理科學(xué)、計(jì)算科學(xué)……的共同奉獻(xiàn)。神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展帶動(dòng)了整個(gè)科學(xué)文明的發(fā)展。哲學(xué)家試圖理解“思維的腦”或者“腦的思維”；生物學(xué)家試圖理解“進(jìn)化的腦”或者“腦的起源”；神經(jīng)生物學(xué)家試圖理解“生物的腦”或者“腦的生物學(xué)”；理論物理學(xué)家試圖理解“物理的腦”或者“腦的物理學(xué)”；計(jì)算科學(xué)家試圖理解“計(jì)算的腦”或者“腦的計(jì)算”；……但是，腦同時(shí)是“物質(zhì)的”、“精神的”、“進(jìn)化的”、“遺傳的”、“選擇的”、“生物的”、“物理的”、“計(jì)算的”……。神經(jīng)科學(xué)神經(jīng)元聯(lián)系方式的多樣性有形聯(lián)系：軸突、樹突、突觸等化學(xué)聯(lián)系：間質(zhì)中激素、離子等物理聯(lián)系：電場(chǎng)、磁場(chǎng)等…….結(jié)構(gòu)聯(lián)系的層次性……分子、細(xì)胞、神經(jīng)回路、集成回路、大規(guī)模集成回路……祖母細(xì)胞理論與活動(dòng)模式理論嗅覺生理研究中央后回?fù)p傷的運(yùn)動(dòng)障礙神經(jīng)科學(xué)輝煌的過去：從意大利細(xì)胞學(xué)家C.Golgi（1843-1926）1926）第一次在顯微鏡下觀察到了神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞到現(xiàn)在分子及認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的崛起共有20多位世界科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)，居各醫(yī)學(xué)生物學(xué)學(xué)科之首。方法學(xué)上的不足：對(duì)神經(jīng)活動(dòng)的細(xì)胞、分子機(jī)制的研究，就本質(zhì)而言是一種還原論（reductionism）的分析。神經(jīng)科學(xué)不能設(shè)想腦的功能，特別是高級(jí)功能，能完全歸結(jié)為若干分子事件？當(dāng)分子組成了細(xì)胞，分子就不再是原來意義上的分子（可以說，分子生物學(xué)的潛力即寓于與細(xì)胞生物學(xué)的結(jié)合）；當(dāng)神經(jīng)元組成了回路，神經(jīng)元便不再是原來意義上的神經(jīng)元；當(dāng)神經(jīng)元回路最后組織成腦，神經(jīng)元回路即不再是原來意義上的回路。這就是說，當(dāng)一些基本的單元或過程組合或組織起來以后，必然會(huì)產(chǎn)生一些各個(gè)組分并不具有的新的性質(zhì)，反言之，把神經(jīng)活動(dòng)還原成更低一級(jí)層次時(shí)不可避免地會(huì)失去許多信息。神經(jīng)科學(xué)從神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展來看，多學(xué)科、多層次的特性表現(xiàn)得尤其明顯?？梢园焉窠?jīng)科學(xué)比喻成一種光譜，當(dāng)它被特殊的’棱鏡’展開以后，我們能看到它包括神經(jīng)解剖學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、神經(jīng)化學(xué)、神經(jīng)遺傳學(xué)、神經(jīng)免疫學(xué)、神經(jīng)心理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算神經(jīng)科學(xué)、理論物理學(xué)等各種學(xué)科，但是神經(jīng)科學(xué)并不就是這些分支學(xué)科的簡(jiǎn)單的綜合，這是一門統(tǒng)一的學(xué)科，就象色彩鮮艷的光譜合成以后不再是各種顏色而是一種均質(zhì)的白色一樣。隨著自然科學(xué)實(shí)踐發(fā)展而來的辯證唯物主義的自然辯證法的系統(tǒng)論原則和方法是目前神經(jīng)科學(xué)研究的當(dāng)然選擇。在仔細(xì)分析既往還原論分析研究成果的海量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和方法探索腦的宏觀工作原理和方式會(huì)使我們的認(rèn)識(shí)不斷接近人類神經(jīng)系統(tǒng)本質(zhì)。

腦結(jié)構(gòu)與功能的系統(tǒng)觀神經(jīng)系統(tǒng)是由相互聯(lián)系的神經(jīng)回路、次級(jí)回路、細(xì)胞、分子反應(yīng)體系、原子及電子等不同層次的眾多個(gè)體（小系統(tǒng)）組成的整體開放性的復(fù)雜巨系統(tǒng)。個(gè)體中間、層次之間、神經(jīng)系統(tǒng)與人體內(nèi)外環(huán)境之間存在著動(dòng)態(tài)平衡有序物質(zhì)、能量、信息交流。正是這種交流維系了神經(jīng)系統(tǒng)及整個(gè)人體的功能完整性及生命力。腦結(jié)構(gòu)與功能的系統(tǒng)觀Neuro-vascularUnit腦循環(huán)的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)影響腦血流量的因素：

a.MABP-MVBP

CPR（灌注壓）

CBF（腦血流量）∝

VCR（血管阻力）

b.血管張力c.血液粘滯度

d.顱內(nèi)壓細(xì)胞外液PH血PaO2PaCO2植物神經(jīng)因素腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制：血壓下降—小動(dòng)脈擴(kuò)張，血壓升高—小動(dòng)脈收縮其效應(yīng)范圍：平均動(dòng)脈壓60-160mmHg(8.0-1.3Kpa)腦循環(huán)的結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)效應(yīng)范圍的漂移：長(zhǎng)期高血壓患者腦血流的量與質(zhì)（PaO2

、PaCO2、

血糖含量等）的關(guān)系腦血流功能儲(chǔ)備：實(shí)際供應(yīng)量與最低需要量的關(guān)系問題亞細(xì)胞、分子水平的適應(yīng)：缺血予處理我國(guó)腦卒中的現(xiàn)狀腦卒中每年新發(fā)病人數(shù)：150萬腦卒中病死率：103.79/10萬心肌梗死病死率：32.33—63.80/10萬我國(guó)腦卒中的現(xiàn)狀1987--1993年我國(guó)腦卒中年發(fā)病率和死亡率在國(guó)際平均水平線以上發(fā)病率北方城市高于南方，多數(shù)地區(qū)呈上升趨勢(shì)1998全國(guó)19省市、18萬人流行病學(xué)調(diào)查：腦卒中患病率為600/10萬人口冠心病患病率為134/10萬人口我國(guó)腦卒中的現(xiàn)狀在我國(guó)，卒中的死亡率居于首位，約占總死亡率的30%。缺血性卒中的致殘率高達(dá)90%，嚴(yán)重影響病后的生活質(zhì)量，給社會(huì)帶來很大的負(fù)擔(dān)。我國(guó)腦卒中的現(xiàn)狀2000年我國(guó)中風(fēng)的發(fā)病率： 男性約為89.6~314/10萬， 女性約為76.7-212.2/10萬，中風(fēng)的死亡率約是急性心梗的4~6倍，復(fù)發(fā)性腦卒中占30%，世界比例最高。對(duì)策與思考腦血管病防治、相對(duì)心血管疾病而言任務(wù)更艱巨。一級(jí)預(yù)防問題：發(fā)病前的預(yù)防危險(xiǎn)因素的研究已基本與國(guó)際接軌中國(guó)具體社會(huì)經(jīng)濟(jì)、文化教育、法律、價(jià)值取向等軟環(huán)境問題與腦血管發(fā)病及防治的關(guān)系研究相對(duì)薄弱。中國(guó)國(guó)情下腦血管病防治與其他社會(huì)生存與發(fā)展問題的決策矛盾與協(xié)調(diào)。對(duì)策與思考二、三級(jí)預(yù)防：TIA、RIND及完全性腦卒中的防治醫(yī)患交流與患者的認(rèn)識(shí)頻發(fā)TIA應(yīng)做急診處理PET、功能MRI等影像技術(shù)的進(jìn)步使我們對(duì)傳統(tǒng)臨床診斷下TIA、RIND的結(jié)構(gòu)與功能損害的程度及動(dòng)態(tài)變化過程有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。功能磁共振PWI 血流灌注成像（半暗帶、Mismatch區(qū)和低灌注區(qū)）DWI 細(xì)胞毒性水腫表現(xiàn)（壞死區(qū)、半暗帶和不匹配區(qū)）MRT2 組織壞死TIA： PWI一定有；

DWI 無/有

T2 一定沒有對(duì)策與思考大動(dòng)脈斑塊的威脅脫落----血栓栓塞及腦血管痙孿腦血流儲(chǔ)備功能下降對(duì)腦灌注壓、血氧、葡萄糖的供應(yīng)要求更高機(jī)體代償側(cè)枝循環(huán)willis環(huán)—快小血管—慢腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)反應(yīng)分子基因水平代償----缺血預(yù)處理對(duì)策與思考一次TIA發(fā)作后，局部缺血組織對(duì)下一次TIA產(chǎn)生顯著的耐受作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察到再次缺血組織神經(jīng)原和膠質(zhì)細(xì)胞的死亡數(shù)量明顯減少，梗死范圍大幅度縮小，器官功能的受損程度明顯減輕，這一過程被稱為缺血予處理。IschemicPreconditioningIPIP現(xiàn)象最初見于心臟缺血，以后在腦缺血模型也觀察到。IP的保護(hù)作用是由于TIA發(fā)作啟動(dòng)機(jī)體內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)機(jī)制，使腦組織對(duì)缺血耐受性逐步提高。IschemicPreconditioningIPMoncayo等對(duì)2490例首次發(fā)生腦梗死的患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)具有與腦梗死同側(cè)TIA病史的患者較無TIA病史的患者預(yù)后要好。有學(xué)者認(rèn)為TIA使神經(jīng)組織產(chǎn)生了缺血耐受從而發(fā)揮了神經(jīng)保護(hù)作用。

IschemicPreconditioningIP缺血的強(qiáng)度太弱，不足以耐受的產(chǎn)生；太強(qiáng)則會(huì)導(dǎo)致腦組織的損傷。例如大鼠三次5分鐘的缺血要比一次15分鐘的缺血導(dǎo)致的損傷范圍更廣。TIA不超過20分鐘可能是人類缺血預(yù)處理的關(guān)鍵時(shí)間，同時(shí)也說明不超過10分鐘的TIA誘導(dǎo)耐受產(chǎn)生的幾率較小。對(duì)策與思考防治措施藥物治療穩(wěn)定斑塊（半劑量他汀類藥物）抗血小板聚集調(diào)整血脂神經(jīng)保護(hù)劑的應(yīng)用（依達(dá)拉奉等）自由基、Ca++超載、細(xì)胞凋亡等處理權(quán)衡抗高血壓治療與腦血管自動(dòng)調(diào)節(jié)能力及血流儲(chǔ)備的關(guān)系對(duì)策與思考介入治療支架置入改善已經(jīng)存在的血流失代償盡可能增加血流儲(chǔ)備功能降低斑塊脫落—血栓栓塞的機(jī)率溶栓治療對(duì)策與思考急性腦缺血發(fā)生后的8-10min，缺血組織中心區(qū)神經(jīng)元就開始發(fā)生不可逆性壞死，周邊逐漸形成半暗帶、不匹配區(qū)和低灌注區(qū)。此時(shí)應(yīng)用溶栓治療可以恢復(fù)血液的灌流，這種再灌注是有益的。對(duì)策與思考發(fā)病3-6h之內(nèi)理想的治療方法是溶栓治療，從急性缺血事件的發(fā)生到溶栓恢復(fù)灌流之間的0.5-12小時(shí)之內(nèi)，神經(jīng)保護(hù)性治療起到關(guān)鍵作用（包括藥物和物理性治療）。但90%以上的卒中患者得不到溶栓治療。神經(jīng)保護(hù)就顯得格外重要。對(duì)于二級(jí)預(yù)防，神經(jīng)保護(hù)也同樣重要。reversalofDWIabnormalitiesaftervesselrecanalizationwithintra-arterialthrombolysis對(duì)策與思考有PET研究顯示，腦損傷后，腦代謝狀況不良現(xiàn)象可持續(xù)14天之久。為臨床溶栓治療成功后，功能仍不能即刻完全恢復(fù)提出證據(jù)，也為卒中急性期神經(jīng)保護(hù)和括容治療需維持14天提供理論依據(jù)。足夠的平均動(dòng)脈壓可使組織充分灌流，改善微循環(huán)并盡快消除再