神經生物學第一演示文稿

神經生物學第一演示文稿目前一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點（優(yōu)選）神經生物學第一目前二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點百年來與神經科學有關的諾貝爾獎獲得者選介(I)C.S.Sherrington(英)18571850190019502000C.Golgi(意)19261934神經元染色方法18431852R.Cajal(西班牙)“神經元學說”形態(tài)190619521932?“突觸”定名?“反射”概念?“交互”抑制反射學說生理電生理18891977?感覺神經纖維電活動?傳入沖動大腦誘發(fā)電位?神經控制骨骼肌運動機制E.D.Adrian(英)電生理O.Loewi(德英)196118731936（乙酰膽堿）神經化學?蛙心灌流實驗?“迷走物質”19681875H.Dale(英)?神經末梢分泌?乙酰膽堿ACh神經化學18741965194419631888J.Erlanger(美)H.S.Gasser(美)?陰極射線示波器?神經纖維的分類ABC19731881W.R.Hess(瑞士)?腦立體定位儀hypothalamus方法學創(chuàng)新1949電生理OxfCambridge徒手切腦片銀染神經元染出神經末梢，發(fā)現(xiàn)神經元之間無原生質聯(lián)系生理科學進展2001，32：187目前三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點神經藥理學分子藥理學百年來與神經科學有關的諾貝爾獎獲得者選介(II)1850190019502000J.C.Eccles(澳大利亞)191419031963A.L.Hodgkin(英)B.Katz(德英)1917A.F.Huxley(英)?細胞內微電極?突觸后電位?抑制性遞質突觸?電壓鉗技術?動作電位的離子學說?數(shù)學方程表述?NM終板電位?遞質“量子釋放”1911動作電位機制19051983U.VonEuler(瑞典…)?交感神經遞質?去甲腎上腺素1970?兒茶酚胺代謝?影響CAs的藥物電生理1912J.Axelrod(美)（兒茶酚胺）神經化學1913(左右腦)R.W.Sperry(美)1981“腦功能側化”D.Hubel(加美)19261924T.Wiesel(瑞典美)信息加工視皮層E.Neher(德)1991B.Sakmann(德)?大腦視覺信息加工?視覺系統(tǒng)發(fā)育的可塑性膜片鉗單通道方法學?膜片鉗技術?單個離子通道電流記錄1999英，澳CambridgeCambridgeLeviMontalcini(意)1986NervegrowthFactor(NGF)目前四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點百年來與神經科學有關的諾貝爾獎獲得者選介(3)1850190019502000192619232000P.Greengard(美)1930E.Kandel(美)A.Carlsson(瑞典)神經系統(tǒng)中的信號轉導蛋白磷酸化慢突觸傳遞多巴胺目前五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點神經科學基礎神經科學(腦科學)臨床神經科學1.臨床神經科學-研究神經系統(tǒng)疾病為主神經病學神經外科學精神病學2.神經生物學-基礎理論研究為主是生命科學中的一門基礎實驗科學，以研究神經系統(tǒng)為目的的綜合科學（實驗科學）包括多種傳統(tǒng)學科：神經解剖學、神經組織學、神經生理學、神經化學、神經藥理學、神經病理學、分子神經生物學和神經心理學。6目前六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點1.發(fā)育神經生物學DevelopmentNeurobiology2.比較神經生物學ComparativeNeurobiology3.分子神經生物學MolecularNeurobiology4.細胞神經生物學CellularNeurobiology5.系統(tǒng)神經生物學SystemicNeurobiology6.行為神經生物學BehavioralNeurobiology從研究的內容和角度可分6個學科，但就一個課題，多是多學科多種研究方法結合。目前七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點三、神經生物學地位從上個世紀90年代以來，分子生物學快速發(fā)展。人類有3~3.5萬多結構基因，60%以上在神經系統(tǒng)有表達。美國于1990年推出了“腦的十年計劃”，接著歐洲和日本也相繼開展了神經生物學相關的大型研究計劃，21世紀為“腦的世紀”。研究隊伍的學科范圍不斷壯大。從神經生物學的幾個主要雜志的影響因子上可以看出：《自然神經科學》的影響因子是15,《神經元》的影響因子是14,《神經科學雜志》的影響因子是8，此外，《科學》期刊上還有專門的神經生物學專題，其中的文章數(shù)量在生物學領域幾乎是最多的。8目前八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點掌握要點尼式體的存在部位及組成神經纖維的定義及分類突觸和化學性突觸的定義、突觸分類。神經膠質細胞的主要功能星形膠質細胞的主要功能和特異性標志物9目前九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點神經組織細胞組成：神經元：1011

神經膠質：為神經元數(shù)量的10-50倍。神經元接受、加工并傳遞信息，是神經系統(tǒng)的遺傳、解剖、功能和營養(yǎng)單位。神經膠質細胞主要起隔離、支持及營養(yǎng)周圍神經元的作用。10目前十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點結構特點：

樹突(dendrite)—輸入信號神經元胞體(核周體，perikaryon)—整合信號軸突(axon)—傳導輸出信號11第一節(jié)神經元目前十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點神經元的分類：按神經突起數(shù)目分類：假單極、雙極、多極按樹突分類：分布：錐體細胞、星形細胞樹突棘的有無：棘狀神經元、無棘神經元按功能分類：初級感覺神經元、運動神經元、中間神經元按軸突長度分類：高爾基Ⅰ型神經元或投射神經元高爾基Ⅱ型神經元或局部環(huán)路神經元按神經遞質分類：膽堿能、單胺能、氨基酸能、肽能神經元12目前十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點按神經突起數(shù)目分類按樹突分類13目前十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點14目前十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點一、胞體細胞膜(神經元膜):脂質雙層、膜蛋白細胞質、細胞器：線粒體、高爾基體、溶酶體、尼氏體等尼氏體(nisslbody)，又稱嗜染質：存在部位：胞體、樹突組成及功能：粗面內質網——膜蛋白、分泌蛋白游離核糖體——結構蛋白細胞骨架：參與神經元形態(tài)維持、運動、物質轉運微管：軸漿運輸微絲：收縮功能神經絲：支持作用15目前十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點細胞骨架16目前十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點細胞核直徑：5-10μm核膜：0.1μm核孔核內：染色體17目前十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點樹突：胞體向外發(fā)出的樹狀突起，為胞體的延伸部分。在延伸過程中逐漸變細，不斷發(fā)出分支，與其他細胞的軸突終末構成突觸。樹突樹（dendritictree）:單個神經元的樹突。內容物：與胞體大致相同，但逐漸減少。細胞骨架（微管）、線粒體、尼氏體功能：是神經元信息傳入的功能區(qū)。與其它神經元的軸突終末形成突觸，接受信息，將信息傳向胞體，經整合后由軸突或樹突傳出。18二、樹突（dendrite）目前十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點樹突樹19目前十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點結構特點樹突棘(dendriticspine):樹突表面多種形狀的突起，是樹突的重要結構標志。樹突與軸突的區(qū)別：含有尼氏體20樹突棘目前二十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點三、軸突和軸突終末軸突(axon)：軸丘——始段——主干——軸突終末軸丘(axonhillock)：發(fā)起自胞體的一個幾乎沒有游離蛋白質和粗面內質網的三角形或扇形區(qū)，但有大量的微絲和微管。軸突始段(axoninitialsegment)：從軸丘頂端到開始出現(xiàn)髓鞘的軸突部分。始段的興奮閾值最低，是神經沖動的觸發(fā)區(qū)。軸膜（axolemma）：軸突的質膜。軸漿或軸質（axoplasm）:內含細胞骨架、線粒體、光面內質網等，但沒有核糖體和粗面內質網，不能合成蛋白質，所需蛋白質完全依靠軸漿運輸。21目前二十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點22軸丘目前二十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

軸漿運輸：物質沿著軸突雙向流動。順向轉運：胞體→軸突末梢（注射放射性氨基酸）逆向轉運：軸突末梢→胞體（辣根過氧化物酶法）快速運輸：有膜的細胞器（遞質囊泡、分泌顆粒等）200-400mm/d慢速運輸：細胞骨架(微管、微絲)，0.1-1mm/d軸漿運輸?shù)淖饔?參與物質運輸，與神經纖維的信息傳遞以及軸突的生長、再生有密切關系。23目前二十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點24放射性示蹤法目前二十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點25辣根過氧化物酶示蹤法Preganglionicneuronsintheembryonicratspinalcord(E14)retrogradelylabeledafterHRPinjectionintothestellateganglion(T1-T3indicatethoracicsegments)目前二十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點26軸漿運輸目前二十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點軸突終末（axonterminal）或終末扣（terminalbouton）：軸突在末端處失去髓鞘，并發(fā)出一些細小終末樣分支，逐漸變細并在末端膨大成球狀或者扣狀。軸突終末的細胞質與軸漿相比：沒有微管突觸囊泡：直徑約40nm大量線粒體膜受體：接受外界信息，加以整合，以修正和調整遞質的合成和分泌。軸突作用：神經沖動的傳送區(qū)，主要是傳出信息，現(xiàn)在認為有的軸突也可以接受信息。27目前二十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

終末扣就像一個膨脹的圓盤。末梢是軸突和其他神經元（或其他細胞）的連接點，并在此將信息傳遞給它們，這個連接點又稱為突觸。28目前二十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點神經纖維是指神經細胞發(fā)出的長軸突或長樹突，其主要功能是傳導興奮或沖動。分類：有髓纖維、無髓纖維有髓纖維：軸突除起始段和終末外均包有髓鞘。髓鞘不連續(xù)，相鄰兩段髓鞘間的軸突部分稱為郎飛結(Ranviernode)。髓鞘主要由髓磷脂(myelin)組成，對興奮傳導起絕緣作用。中樞神經系統(tǒng)的髓鞘：少突膠質細胞周圍神經系統(tǒng)的髓鞘：施萬細胞29目前二十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點30目前三十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點31人有髓神經纖維髓鞘少突膠質細胞與中樞有髓神經纖維關系模式圖目前三十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點無髓纖維：周圍神經系統(tǒng)的無髓神經纖維：施萬細胞沿著軸突一個接一個地連接成連續(xù)的鞘，但不形成髓鞘，故無郎飛節(jié)。一個施萬細胞可包裹許多條軸突。中樞神經系統(tǒng)的無髓神經纖維：軸突外面沒有任何鞘膜，因此是裸露的軸突。32目前三十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點33目前三十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點34神經纖維的分類（根據直徑大?。├w維類別來源直徑(μm)傳導速度(m/s)電生理學上的分類Ⅰ肌梭及腱器官的傳入纖維12～2270～120AαⅡ皮膚的機械感受器傳入纖維（觸、壓、振動感受器傳入纖維）5～1225～70AβⅢ皮膚痛溫覺傳入纖維，肌肉的深部壓覺傳入纖維2～510～25AδⅣ無髓的痛覺纖維，溫度、機械感受器傳入纖維0.1～1.31C

目前三十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點35神經纖維的分類（根據傳導速度和動作電位的特點）纖維分類A類（有髓纖維）B類

（有髓纖維）C類（無髓纖維）AαAβAγAδsCdrC來源初級肌梭傳入纖維和支配梭外肌的傳出纖維皮膚的觸壓覺傳入纖維支配梭內肌的傳出纖維皮膚痛溫覺傳入纖維自主神經節(jié)前纖維自主神經節(jié)后纖維后根中傳導痛覺的傳入纖維纖維直徑(μm)13～228～134～81～41～30.3～1.30.4～1.2傳導速度(m/s)70～12030～7015～3012～303～150.7～2.30.6～2.0鋒電位持續(xù)時間(ms)0.4～0.51.22.0負

后

電

位%鋒電位高度3～5無3～5無持續(xù)時間(ms)12～20-50～80-正

后

電

位%鋒電位高度0.21.5～4.01.510～30持續(xù)時間(ms)40～60100～300300～40075～100

目前三十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點36目前三十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

不同種類的神經纖維，其興奮傳導速度取決于：神經纖維的直徑傳導速度(m/s)=6×直徑(μm)有無髓鞘髓鞘的厚度溫度高低：皮溫（25-35℃），每上升1℃，傳導速度加快2-3m/s37目前三十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

神經纖維根據信號傳導的方向，分為傳入神經纖維(afferentfibers)和傳出神經纖維(efferentfibers)

傳入神經纖維（將信號由周圍傳至中樞）1.軀體反射傳入纖維（Ⅰ類或Aα類）支配肌肉，向中樞傳遞牽張感受器引起的神經沖動，參與反射性調節(jié)活動，不到達丘腦和皮質。2.軀體感覺傳入纖維（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類）在腦干、丘腦換元，投射到皮質，形成意識。38目前三十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點39目前三十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3.內臟反射傳入纖維（直徑1-6μm）控制重要內臟活動（主動脈反射、肺迷走反射、排尿反射等）。

位于副交感纖維內，多在脊髓和延髓形成反射聯(lián)系，而不投射到高級中樞，不負責有意識的感覺。4.內臟感覺傳入纖維（Aβ和Aδ類）

傳導有意識的內臟感覺，投射到大腦皮質。腹部內臟痛--交感性內臟傳入胸部氣管、食管和盆腔等內臟痛--副交感性內臟傳入40目前四十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

傳出神經纖維（將信號由中樞傳向周圍）1.軀體傳出纖維（A類）

Aα、Aβ梭外肌纖維

Aγ

梭內肌纖維2.內臟傳出纖維B類纖維：自主神經的節(jié)前纖維s.C：自主神經的節(jié)后纖維自主性傳出纖維，將自主神經沖動傳輸給心肌、平滑肌和腺體。41目前四十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點突觸(synapse)：是兩個神經元之間或神經元與效應器細胞之間特異的功能性接觸點。構成：突觸前神經元→突觸間隙→突觸后神經元神經元學說(neurontheory)神經元借助突觸相互聯(lián)系構成了神經系統(tǒng)。42目前四十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

按功能分類：化學性突觸(chemicalsynapse)：通過神經遞質等化學物質在神經元之間傳遞信息的突觸。電突觸(electricalsynapse)：通過電流在神經元之間傳遞信息的突觸。43目前四十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點一、化學性突觸(一)結構：突觸前部、突觸間隙、突觸后部突觸前部（anteriorpartofsynapse）是突觸前的軸突終末，也稱終扣(terminalbouton)。結構：突觸囊泡突觸前膜：突出前致密突起線粒體、滑面內質網、微管、神經絲44目前四十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點突觸囊泡(synapticvesicle)：

由膜包被，含有神經遞質的囊泡結構，是遞質合成、貯存和釋放的基本單位。

分類(按大小和內含物電子密度不同)小清亮突觸囊泡(31-60nm)-經典遞質圓形：乙酰膽堿、谷氨酸等扁平形：γ-氨基丁酸、甘氨酸等小致密核心囊泡(40-70nm)-單胺遞質大致密核心囊泡(70-120nm)-多肽類45目前四十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點小清亮突觸囊泡大致密核心囊泡46目前四十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點突觸活性區(qū)(synapticactivezone)：突觸囊泡突觸前致密突起：突觸前膜胞漿面附著的致密物質。47目前四十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點48突觸小泡融合過程中的SNARE蛋白假說目前四十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點2.突觸后部(posteriorpartofsynapse)結構：突觸后膜、突觸下網、線粒體、滑面和粗面內質網、微絲、微管等突觸后膜致密區(qū)(postsynapticdensity,PSD):突觸后膜的胞漿面有一層電子密度很強的致密物質聚集。組成：顆粒物質和細絲，有的細絲伸至胞漿形成突觸下網，并可與突觸下致密小體相聯(lián)系。作用：信息傳遞的重要結構，內含70多種化學成分。細胞骨架蛋白神經遞質的受體蛋白通道蛋白使神經遞質失活的酶類：膽堿酯酶49目前四十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點突觸后膜致密區(qū)50目前五十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3.突觸間隙(intersynapticspace)突觸前膜和突觸后膜之間的空隙，寬度約為20-40nm。結構：粘多糖、糖蛋白和唾液酸、突觸間絲。突觸間絲(intersynapticfilament)：平行附著于突觸前后膜上，固定突觸前后膜。51目前五十一頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(二)化學性突觸的分類1.按生理功能分類：

52興奮性突觸(GrayⅠ型)

抑制型突觸(GrayⅡ型)

突觸囊泡

圓形為主扁平形為主

突觸前膜致密突起之間距離約80nm約60nm突觸間隙

約30nm約20nm突觸后致密物質

20~50nm（不對稱型突觸）

10~20nm（對稱型突觸）

目前五十二頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點2.按突觸聯(lián)系方式：軸樹突觸/軸棘突觸軸體突觸軸軸突觸樹樹突觸53目前五十三頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點3.特殊形態(tài)的突觸A.平行性突觸(parallelsynapse)B.連續(xù)性突觸/串聯(lián)性突觸(serialsynapse)C.交互性突觸(reciprocalsynapse)D.突觸小球(synapticglomerulus)E.自突觸(autapse)54目前五十四頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點二、電突觸(electricsynapse)最大特征是兩個神經元膜相距非常近(2-3nm)，為縫隙連接。結構：縫隙連接通道(gapjunctionchannel)：由6個相同的蛋白質亞基圍成的連接子(connexon)，中心是一個親水性孔道，直徑約2nm。兩側的連接子相互準確對接，形成貫穿兩側細胞膜的通道。與化學突觸比較：信號雙向傳遞;傳導速度快，幾乎沒有突觸延擱;孔徑較大，可以通過<1.2kD的分子;55目前五十五頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點縫隙連接56目前五十六頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點三、突觸回路(一)局部神經元回路投射神經元：長軸突的，起遠距離聯(lián)系作用，與終止的胞體不在同一核團內的神經元。局部回路神經元(localcircuitneuron,LCN)：短軸突或無軸突的神經元，與其相連接的神經元在同一核團之內或附近，起局部聯(lián)系和整合作用。由LCN構成的功能活動環(huán)路，為局部神經元回路(localneuronalcircuit,LNC)。三種類型：①一種LCN組成：Renshawcell（潤紹細胞）②二個LCN組成：交互性突觸③多個LCN組成57目前五十七頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點(二)微回路：由局部回路神經元的胞體、樹突、軸突的一個或幾個突觸形成的微小局部環(huán)路，是一個獨立的整合單位。58目前五十八頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點LNC的作用：種系發(fā)生：功能復雜化個體發(fā)生：腦溝回的發(fā)育(三)神經網絡神經網絡的基礎在于神經元。把神經元數(shù)學化，產生了神經元數(shù)學模型。神經網絡模型是以神經元的數(shù)學模型為基礎的，由網絡拓撲、節(jié)點特點和學習規(guī)則來表示，可以表達實際物理世界的各種現(xiàn)象。59目前五十九頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點

是神經系統(tǒng)的間質細胞或支持細胞。由于缺少Na+通道，各種神經膠質細胞均不能產生動作電位，不具有傳導神經沖動的功能。中樞：星形膠質細胞、少突膠質細胞、小膠質細胞和室管膜細胞周圍：施萬細胞

功能：①支持作用；

②絕緣作用；③屏障作用；④營養(yǎng)性作用，參與修復和再生；

⑤參與神經遞質攝取與分泌；⑥維持神經元周圍的離子平衡。60第三節(jié)神經膠質細胞目前六十頁\總數(shù)六十八頁\編于二十點一、星形膠質細胞(astrocyte)星形膠質細胞胞核含異染色質，胞漿內無尼氏體，有糖原、溶酶體和膠質原纖維(glialfilament