第六章-腦的高級(jí)功能課件

第六章腦的高級(jí)功能1精選課件ppt

3、陳述性記憶1）、陳述性記憶的腦系統(tǒng)（1）內(nèi)側(cè)顳葉與陳述性記憶：內(nèi)側(cè)顳葉實(shí)際是一組相互聯(lián)系的結(jié)構(gòu)，包括海馬和海馬附近的3個(gè)皮層區(qū):內(nèi)嗅皮層、嗅周皮層、旁海馬皮層。內(nèi)嗅皮層和嗅周皮層總稱為嗅皮層.

內(nèi)側(cè)顳葉對(duì)陳述性記憶的鞏固極為重要.海馬參與空間任務(wù)相關(guān)的記憶2精選課件ppt

3精選課件ppt切除內(nèi)側(cè)顳葉對(duì)陳述性記憶的影響：H.M病例

H.M：9歲車禍10歲癲癇發(fā)作漸進(jìn)性嚴(yán)重27歲雙側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉手術(shù)手術(shù)緩解了顳葉的發(fā)作，且對(duì)其感覺、知覺、運(yùn)動(dòng)、智力和個(gè)性幾乎都沒有影響部分逆行性遺忘癥，極度嚴(yán)重的順行性遺忘癥：

能記住自己的童年能短時(shí)記憶：如通過不斷復(fù)述能記住6個(gè)數(shù)字沒有形成新陳述性記憶的能力：記不住幾分鐘之前的事情

但能形成新的程序性記憶：能學(xué)會(huì)對(duì)著鏡子畫畫4精選課件ppt說明：顳葉對(duì)陳述性記憶的重要性；短時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶，陳述性記憶和程序性記憶的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)不同。5精選課件ppt

輻射狀八臂迷宮實(shí)驗(yàn)海馬損毀的行為學(xué)效應(yīng)：大鼠不能高效率地順找食物海馬與空間記憶的關(guān)系6精選課件ppt正常情況下猴能較容易地學(xué)會(huì)DNMS操作，猴移開非匹配物體得到正確率可高達(dá)90%以上，DNMS任務(wù)所需要的記憶為識(shí)別記憶，如果猴能正確操作DNMS任務(wù)的話，那么延緩期內(nèi)猴一定形成了對(duì)樣本物體的陳述性記憶猴顳葉切除的猴延緩非樣本匹配的任務(wù)（delayednon-matchtosample，DNMS)試驗(yàn)：7精選課件ppt

內(nèi)側(cè)顳葉切除后被試猴的表現(xiàn)8精選課件ppt信息在內(nèi)側(cè)顳葉加工處理的“流程圖”聯(lián)合皮層旁海馬皮層嗅皮層區(qū)

海馬穹窿丘腦下丘腦9精選課件ppt2）、間腦和陳述性記憶：間腦是與記憶和遺忘癥有關(guān)的結(jié)構(gòu)之一。在陳述性記憶中扮演重要角色的間腦結(jié)構(gòu)：丘腦前核、丘腦背內(nèi)側(cè)核及下丘腦乳頭體。穹窿是海馬的主要輸出通路，它投射到下丘腦乳頭體，乳頭體神經(jīng)元投射到丘腦前核，丘腦前核投射到扣帶回。海馬下丘腦丘腦前核扣帶回N.A病例：21歲損傷了丘腦背側(cè)核

順行性記憶和事故前兩年期間事件的逆行性記憶損傷，他似乎一直生活在過去，喜歡穿舊衣服等。

與H.M.比較：與H.M.造成的遺忘癥相似，遺忘癥比H.M.輕

10精選課件ppt丘腦乳頭體海馬杏仁核穹窿11精選課件pptKorsakoff綜合癥：慢性酒精中毒所引起，這一病的主要原因是丘腦背內(nèi)側(cè)核及乳頭體的損毀。由于慢性酒精中毒，引起營(yíng)養(yǎng)不良可能造成硫胺素缺乏癥：異常眼動(dòng)，協(xié)調(diào)性喪失及震顫。特點(diǎn):嚴(yán)重的順行性和逆行性遺忘癥，但二者的嚴(yán)重程度之間沒有很好的相關(guān)性（與N.A.和H.M.相同）。12精選課件ppt結(jié)論：內(nèi)側(cè)顳葉和間腦的損毀造成相似的遺忘癥，說明這些相互聯(lián)系的腦結(jié)構(gòu)是陳述性長(zhǎng)時(shí)記憶形成的重要腦結(jié)構(gòu)13精選課件ppt3)、新皮層和工作記憶與工作記憶相關(guān)的新皮層部位

前額葉皮層（prefrontalcortex）

頂內(nèi)溝外側(cè)區(qū)（lateralintraparietalcortex,LIP）14精選課件ppt前額葉皮層和工作記憶：與其他哺乳動(dòng)物相比，靈長(zhǎng)類（特別是人類）的腦具有一個(gè)面積很大的前額葉皮層（prefrontalcortex），推測(cè)它與思維、推理、計(jì)劃和問題的解決等復(fù)雜的腦高級(jí)功能有關(guān)。前額葉皮層與內(nèi)側(cè)顳葉和間腦有投射聯(lián)系，因此前額葉皮層可能參與記憶功能。15精選課件ppt頂內(nèi)溝外側(cè)區(qū)和工作記憶：頂內(nèi)溝外側(cè)區(qū)(lateralintraparietalcortex,LIP)包埋在頂內(nèi)溝內(nèi)。電刺激LIP能引發(fā)眼球掃描運(yùn)動(dòng)。LIP神經(jīng)元參與工作記憶的信息處理。在解剖學(xué)上，前額葉皮層與LIP之間存在交互纖維投射。這類通路在空間信息處理中起重要的作用。短時(shí)記憶：包括即時(shí)記憶和工作記憶。即時(shí)記憶：指信息被接受的那刻在腦內(nèi)的保留，構(gòu)成當(dāng)前的意識(shí)流，容量非常有限。工作記憶：為了完成某種任務(wù)操作，需要臨時(shí)地、主動(dòng)地保留或復(fù)述某種信息，即時(shí)的內(nèi)容在時(shí)間上得到延續(xù)。16精選課件ppt頂內(nèi)溝外側(cè)區(qū)（LIP）和工作記憶LIP包埋在頂內(nèi)溝內(nèi)，電刺激LIP能引發(fā)眼球掃視運(yùn)動(dòng)17精選課件ppt眼動(dòng)延緩反應(yīng)任務(wù)（OculomotorDelayed-Response）18精選課件ppt前額葉皮層與內(nèi)側(cè)顳葉的解剖學(xué)聯(lián)系內(nèi)側(cè)顳葉海馬丘腦前核扣帶回丘腦背內(nèi)側(cè)核前額葉皮層穹窿小結(jié)記憶功能并不局限于大腦的某一特定部位對(duì)于陳述性記憶，現(xiàn)在傾向于認(rèn)為，來自聯(lián)合皮層經(jīng)過高級(jí)整合處理的感覺信息，在內(nèi)側(cè)顳葉及在間腦被進(jìn)一步加工處理，最終的記憶以更持久的形式儲(chǔ)存到新皮層19精選課件ppt2）、陳述性記憶的突觸機(jī)制對(duì)陳述性記憶突觸機(jī)制的知識(shí)大多來自對(duì)小鼠和大鼠海馬的研究。突觸的修飾記憶的物質(zhì)基礎(chǔ)20精選課件ppt海馬的結(jié)構(gòu)：齒狀回（dentategyrus）和Ammon氏角。海馬的“三突觸回路”：海馬的主要輸入來自嗅皮層。內(nèi)嗅皮層神經(jīng)元的軸突組成前穿質(zhì)（perforantpath），把來自聯(lián)合皮層的經(jīng)過高度加工整合的信息傳遞至海馬。前穿質(zhì)軸突終末與齒狀回顆粒細(xì)胞的樹突形成突觸，齒狀回顆粒細(xì)胞的軸突（苔狀纖維mossyfiber）與CA3區(qū)錐體細(xì)胞的樹突形成突觸，CA3區(qū)錐體細(xì)胞發(fā)出的軸突分成兩支，一支經(jīng)穹隆（formix）離開海馬，另一分支稱為Schaffer側(cè)支（Schaffercollateral），與CA1區(qū)錐體細(xì)胞的樹突形成突觸。21精選課件ppt（1）、活動(dòng)改變海馬神經(jīng)元的突觸傳遞效能1973年Bliss和Lomo上做出一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)，即在海馬發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)（long-termpotentiation，LTP）：給予前穿質(zhì)一個(gè)短暫的高頻電刺激，引起這條通路上的突觸傳遞效能的持續(xù)增強(qiáng)，這一效應(yīng)稱為L(zhǎng)TP。維持的時(shí)間：幾小時(shí)，幾天，幾星期22精選課件ppt海馬CA1區(qū)的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)：Schaffer側(cè)支以強(qiáng)直刺激（tetanusstimulus）CA1區(qū)很大興奮性突觸后電位。這種增強(qiáng)現(xiàn)象可持續(xù)數(shù)數(shù)天甚至幾星期。23精選課件ppt２）LTP產(chǎn)生的機(jī)制海馬CA1區(qū)LTP的機(jī)制：海馬的興奮性突觸傳遞由谷氨酸受體介導(dǎo)。谷氨酸受體種類：N-甲基-D-天冬氨酸型（5-methy-D-aspartate,NMDA)、使君子氨酸型(quisqualicacid,QA,AMPA)、海人藻酸型(kainicacid,KA)、L-2-氨基磷酸基丁酸型(L-2-aminophosphonobutyricacid,L-AP4)及親代謝型（metabotropicreceptor)。Schaffer側(cè)支-CA1區(qū)錐體細(xì)胞突觸后膜的受體有AMPA和NMDA受體。NMDA受體是電壓門控Ca2+通道，在正常情況，NMDA受體不通透Ca2+，在突觸后膜處于去極化狀態(tài)并與谷氨酸結(jié)合時(shí)，Ca2+通道才能打開，使Ca2+內(nèi)流。當(dāng)Schaffer側(cè)支受到強(qiáng)直刺激時(shí)，即可使CA1區(qū)顯著去激化。因此，NMDA受體激活是LTP誘導(dǎo)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵。24精選課件ppt３）LTP與陳述記憶之間的關(guān)系陳述性記憶形成需要LTP嗎？Morris等發(fā)明水迷宮實(shí)驗(yàn)，迷宮中設(shè)計(jì)隱蔽和非隱蔽兩種平臺(tái)用NMDA受體阻斷劑NMDA受體基因敲除的方法證明LTP是陳述性記憶所需要的LTP的精確作用是什么？有待研究25精選課件ppt26精選課件ppt４）、記憶的分子機(jī)制蛋白激酶C的持續(xù)活化：蛋白水解酶叫calpain能切斷C分子的鉸鏈?zhǔn)沟鞍准っ窩的持續(xù)活化，蛋白激酶C的持續(xù)活化有助于短期記憶的形成?；蜣D(zhuǎn)錄的啟動(dòng)：強(qiáng)直刺激使突觸后神經(jīng)元大量的Ca2+內(nèi)流與鈣調(diào)素（calmodulin）結(jié)合腺甘酸環(huán)化酶cAMP大量生成與蛋白激酶A的調(diào)節(jié)亞基結(jié)合催化亞基游離細(xì)胞核內(nèi)cAMP-反應(yīng)單元-結(jié)合蛋白（CREB,cAMP-responseelement-bindingprotein）磷酸化CREB-1即刻反應(yīng)基因（immediateearlygenes,IEGs）啟動(dòng)新的突觸蛋白（調(diào)節(jié)因子受體、離子通道等等）的合成。

新蛋白質(zhì)合成和新突觸的形成：記憶的形成涉及現(xiàn)有蛋白的快速修飾和新蛋白的合成。在哺乳動(dòng)物，復(fù)雜環(huán)境中長(zhǎng)大的大鼠，其枕葉皮層單個(gè)神經(jīng)元上形成的突觸數(shù)目比簡(jiǎn)單環(huán)境中生長(zhǎng)的大鼠的突觸數(shù)目增加約25%。27精選課件ppt蛋白激酶的調(diào)控蛋白激酶C分子造型猶如一把折刀。正常是合攏的，處于無(wú)活性狀態(tài)。當(dāng)有適當(dāng)?shù)牡诙攀勾嬖跁r(shí)，蛋白激酶C打開進(jìn)入活性狀態(tài)。28精選課件ppt29精選課件ppt４、非陳述性記憶種類：習(xí)慣化、敏感化、啟動(dòng)反應(yīng)、運(yùn)動(dòng)技巧、經(jīng)典條件反射、知覺學(xué)習(xí)、分類學(xué)習(xí)、30精選課件ppt1)Kandel用海兔研究記憶的突觸機(jī)制海兔：Aplysiacalifornica,2000neurons縮鰓反射的習(xí)慣化：在海兔，如果有一股水流噴射肉質(zhì)的噴水管(Siphon)上，噴水管和鰓就會(huì)回縮，這稱為縮鰓反射。反復(fù)噴水后，縮鰓反射的幅度逐漸變小，這就是縮鰓(gill)反射的習(xí)慣化。原因：突觸前鈣離子↓突觸前遞質(zhì)↓突觸前修飾縮鰓反射的敏感化：為了建立縮鰓反射的敏感化，研究者給兔頭部一個(gè)短暫的電擊海兔對(duì)噴水管刺激的縮鰓反應(yīng)增強(qiáng)。原因：第三個(gè)神經(jīng)元5-HTcAMP蛋白激酶A蛋白磷酸化鉀通道關(guān)閉動(dòng)作電位延長(zhǎng)鈣離子內(nèi)流↑31精選課件ppt

Aplysiacalifornica海兔32精選課件ppt

ThegillwithdrawalreflexinAplysia

33精選課件ppt縮鰓反射習(xí)慣化的電生理現(xiàn)象，結(jié)論：習(xí)慣化與突觸前修飾有關(guān)34精選課件ppt5-羥色胺觸發(fā)的突觸前終末內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，最后導(dǎo)致鉀通道的磷酸化突觸前終末鉀通道磷酸化，鉀通道關(guān)閉，K+外流減少，動(dòng)作電位時(shí)程變寬；因此，動(dòng)作電位期間有更多的Ca2+經(jīng)電壓門控鈣通道內(nèi)流進(jìn)入突觸前終末，因此遞質(zhì)釋放增加，從而導(dǎo)致縮腮反射的敏感化35精選課件ppt從無(wú)脊髓動(dòng)物研究得出的關(guān)于學(xué)習(xí)和記憶的知識(shí)：

學(xué)習(xí)和記憶是突觸修飾的結(jié)果突觸修飾可由神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)第二信使觸發(fā)記憶可以是現(xiàn)有突觸蛋白變化的結(jié)果36精選課件ppt2）、對(duì)小腦皮層的突觸可塑性探討脊髓動(dòng)物非陳述性記憶的可能機(jī)制小腦皮層由浦肯野細(xì)胞層和顆粒層組成。浦肯野細(xì)胞的特點(diǎn)：它們的樹突只延伸到分子層，呈扇狀分支，在一個(gè)平面上展開；它們的軸突只在小腦深部核團(tuán)上形成突觸，而那些深部核團(tuán)是小腦主要的輸出細(xì)胞。浦肯野細(xì)胞的作用特點(diǎn)：對(duì)小腦輸出進(jìn)行修飾；浦肯野細(xì)胞以GABA為神經(jīng)遞質(zhì)，因此對(duì)小腦輸出的影響是抑制性的。37精選課件ppt

Thestructureofthecerebellarcortex

小腦的信息來源：

延腦的下橄欖核，發(fā)出的軸突為爬行纖維，主要為肌肉本體感受器來的信息

腦橋核團(tuán)的投射，中繼來自大腦皮層的信息，腦橋核團(tuán)發(fā)出的軸突稱為苔狀纖維，與小腦的顆粒細(xì)胞形成突觸。

顆粒細(xì)胞發(fā)出軸突上升進(jìn)入分子層，在此呈T型分支，分支部分稱為平行纖維，每根平行纖維垂直于浦肯野細(xì)胞樹突平面與單個(gè)浦肯野細(xì)胞形成單個(gè)突觸，但在其行程中，可與多個(gè)浦肯野細(xì)胞建立突觸聯(lián)系38精選課件ppt爬行纖維和平行纖維雙重輸入的意義：爬行纖維攜帶運(yùn)動(dòng)偏差信號(hào)，標(biāo)示運(yùn)動(dòng)未達(dá)到預(yù)示值；平行纖維對(duì)浦肯野細(xì)胞的輸入效能進(jìn)行調(diào)解，來糾正偏差。39精選課件ppt小腦皮層的長(zhǎng)時(shí)程抑制給平行纖維短暫的單