神經(jīng)系統(tǒng)主要概念

神經(jīng)系統(tǒng)主要概念

神經(jīng)系統(tǒng)概述神經(jīng)系統(tǒng)從結構上可以分為兩個部分：中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）和外周神經(jīng)系統(tǒng)（PNS）。中樞神經(jīng)系統(tǒng)：包括腦和脊髓兩部分，這兩部分協(xié)同調(diào)控整個神經(jīng)系統(tǒng)。外周神經(jīng)系統(tǒng)：包括12對顱神經(jīng)和31對脊神經(jīng)，這些神經(jīng)負責將信號傳入和傳出中樞神經(jīng)系統(tǒng)。腦脊髓外周神經(jīng)2神經(jīng)系統(tǒng)的構成中樞神經(jīng)系統(tǒng)負責控制大部分機體功能。外周神經(jīng)系統(tǒng)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)與身體其他部分之間的信息溝通通路。外周神經(jīng)系統(tǒng)主要由兩部分組成：感覺(或傳入)神經(jīng)：由軀體和內(nèi)臟神經(jīng)纖維組成，負責將外周(如皮膚和腸道)的神經(jīng)沖動傳遞至中樞神經(jīng)系統(tǒng)運動(或傳出)神經(jīng)：將沖動從中樞神經(jīng)系統(tǒng)傳遞到效應器官(如肌肉和腺體)，控制軀體的自愿行為(如站立、行走、舉重等)和非自愿行為(如心律、呼吸、血管收縮和舒張、消化和體溫調(diào)節(jié)）。中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)

(腦和脊髓)外周神經(jīng)系統(tǒng)(PNS)(顱神經(jīng)和脊神經(jīng))感覺(傳入)運動(傳出)感覺器官軀體的

(自愿行為)骨骼肌自主行為

(非自愿行為)心跳，平滑肌，腺體腸道副交感神經(jīng)交感神經(jīng)3腦的功能解剖腦由大腦、小腦、間腦和腦干四部分組成。腦的形態(tài)結構比較復雜，不同的解剖部位具有不同的功能，不同部位發(fā)生病變會引起不同的癥狀和體征。胼胝體脊髓腦干間腦大腦小腦1.大腦大腦由左右兩個半球組成1。每個大腦半球分為4個腦葉：額葉、頂葉、顳葉和枕葉2。大腦的表面有很多隆起的腦回和腦溝，這些溝回使大腦具有褶皺的外形2。MRI圖像所示為頭部正中矢狀切面。黃色箭頭所示為大腦特有的褶皺外觀。額葉頂葉顳葉枕葉5大腦的灰質(zhì)(大腦皮層)和白質(zhì)大腦的外層裸視觀察下呈現(xiàn)灰色，稱為大腦灰質(zhì)，也稱為大腦皮層1

灰質(zhì)(大腦皮層)：由神經(jīng)元的胞體和樹突組成，負責處理高級功能，比如意識、記憶、邏輯、語言和情緒反應等，以及對感覺信息進行分析整合和隨意運動1,2

。大腦皮層的內(nèi)層裸視觀察下呈現(xiàn)白色，被稱為大腦白質(zhì)2。白質(zhì)：主要是由髓鞘包裹的軸突組成，這些髓鞘包裹的軸突使白質(zhì)呈現(xiàn)白色的外觀，白質(zhì)中的軸突大部分來自于灰質(zhì)中的神經(jīng)元的胞體發(fā)出的神經(jīng)纖維2。大腦橫斷面

(俯視圖)大腦灰質(zhì)大腦白質(zhì)右半球左半球6胼胝體胼胝體是連接大腦左右兩個半球的神經(jīng)纖維束1。這些神經(jīng)纖維傳遞兩個半球之間對應位置相互交流的神經(jīng)沖動2。胼胝體是腦內(nèi)最大的白質(zhì)結構，也是多發(fā)性硬化癥的重要靶點2。7胼胝體脊髓腦干間腦大腦小腦2.小腦小腦位于大腦的后下方，由兩個半球組成，每個半球包含3葉——前葉、后葉和絨球小結葉1,2。與大腦類似的是，小腦也是由外層的灰質(zhì)和內(nèi)層的白質(zhì)構成2。小腦的作用是通過與大腦、腦干、脊髓之間豐富的傳入和傳出聯(lián)系，參與軀體平衡和肌張力的調(diào)節(jié)，其結果是使骨骼肌運動流暢、協(xié)調(diào)，使軀體保持適度的平衡和體態(tài)2,3。8胼胝體脊髓腦干間腦大腦小腦3.腦干腦干位于大腦和脊髓之間1。腦干的3個主要結構2：中腦腦橋延髓腦干包含連接大腦、小腦和脊髓的所有感覺和運動神經(jīng)纖維以及顱神經(jīng)，而且是機體的生命中樞，負責調(diào)節(jié)血壓、脈搏、呼吸等機體重要生理活動，若這些中樞嚴重受損，將危及生命1,2。脊髓中腦小腦腦橋延髓腦干94.間腦間腦的主要結構包括：丘腦：是重要的感覺傳導中繼站。來自全身各種感覺的傳導通路(嗅覺除外)，均在丘腦內(nèi)更換神經(jīng)元，然后投射到大腦皮層1,2。下丘腦：調(diào)節(jié)無意識的軀體功能，如心跳，血管的收縮與舒張，血壓和體溫；調(diào)節(jié)垂體的分泌，影響性成熟，調(diào)節(jié)與原始情緒相關的自主反應，比如恐懼1。垂體：激素分泌(前部)和儲存(后部)的腺體，主要受下丘腦調(diào)節(jié)1。脊髓丘腦小腦下丘腦垂體間腦間腦位于腦干上方并被大腦的兩個半球環(huán)繞1。10脊髓脊髓位于由33塊脊椎骨圍成的椎管內(nèi)，呈長圓柱形，上端與顱內(nèi)的延髓相連，下端與第一腰椎下緣齊平。脊髓兩旁發(fā)出許多成對的神經(jīng)(稱為脊神經(jīng)，共31對)分布到全身皮膚、肌肉和內(nèi)臟器官。31對脊神經(jīng)是根據(jù)它們出現(xiàn)的脊椎區(qū)域來命名的，如胸神經(jīng)、腰神經(jīng)等。脊神經(jīng)是外周神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，將中樞神經(jīng)系統(tǒng)和與之對應的外周感受器與效應器連接起來。MRI圖像所示為頭部和頸部的矢狀切面。箭頭所示為脊髓。11小腦12對顱神經(jīng)8對頸神經(jīng)12對胸神經(jīng)5對腰神經(jīng)5對骶神經(jīng)大腦腦干脊髓中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）脊髓橫斷面(I)：神經(jīng)纖維脊髓兩旁發(fā)出成對的神經(jīng)纖維，包含接收軀體特定部位感覺信息的神經(jīng)纖維和將運動信息傳遞至軀體特定部位的神經(jīng)纖維。每一段脊髓都包含兩個感覺神經(jīng)纖維和兩個運動神經(jīng)纖維。灰質(zhì)白質(zhì)12感覺信息通過感覺（輸入）根傳入。運動信息通過運動（輸出）根傳出。脊髓(中樞神經(jīng)系統(tǒng))到效應器(肌肉和腺體)運動神經(jīng)傳出神經(jīng)傳入神經(jīng)受體樹突外周神經(jīng)系統(tǒng)軸突(外周部分)感覺神經(jīng)神經(jīng)節(jié)軸突(中樞部分)中間神經(jīng)元細胞體脊髓橫斷面(II)：脊髓灰質(zhì)和白質(zhì)脊髓的灰質(zhì)位于脊髓的中央，灰質(zhì)主要包含神經(jīng)細胞的胞體1,2

。脊髓的白質(zhì)位于灰質(zhì)的周圍，由上行和下行神經(jīng)纖維組成。13灰質(zhì)白質(zhì)脊髓(中樞神經(jīng)系統(tǒng))到效應器(肌肉和腺體)運動神經(jīng)傳出神經(jīng)傳入神經(jīng)受體樹突外周神經(jīng)系統(tǒng)軸突(外周部分)感覺神經(jīng)神經(jīng)節(jié)軸突(中樞部分)中間神經(jīng)元細胞體皮質(zhì)脊髓束皮質(zhì)脊髓束也就是“錐體束”，是下行運動傳導束，由許多神經(jīng)纖維集合而成，每一個神經(jīng)纖維都起源于大腦運動皮層的不同區(qū)域2。這些運動神經(jīng)纖維進入腦干后，就會穿過中線至對側脊髓（也就是從右半腦來的纖維穿過中線至左側脊髓，來自左半腦的纖維則穿過中線至右側脊髓）這些纖維進入脊髓后與脊髓的中間神經(jīng)元形成連接或者直接與運動神經(jīng)元建立連接。這些神經(jīng)纖維最終都會與特定的肌肉形成連接。14中線運動皮層延髓纖維穿過中線α-運動神經(jīng)元頸髓胸髓α-運動神經(jīng)元皮質(zhì)脊髓束神經(jīng)系統(tǒng)結構的有序性

——

每一個部分都有特定的功能…皮膚的不同區(qū)域在皮層有非常清晰的代表區(qū)，越重要的區(qū)域（手，舌頭，嘴唇）在皮層的代表區(qū)域就越大，…當某區(qū)域被頻繁使用時，其皮層代表區(qū)會增大（可塑性）比如感覺皮層15中樞神經(jīng)系統(tǒng)的保護大腦和脊髓柔軟而精致的結構受到以下結構的保護：骨頭（頭骨和脊柱）結締組織保護膜(腦脊膜)水環(huán)境的緩沖(腦脊液[CSF])血腦屏障16腦室和腦脊液中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸泡在水樣的“腦脊液中”。腦脊液通過脈絡叢從血液中不斷產(chǎn)生，脈絡叢是每個腦室的頂部懸掛的毛細血管叢。大腦的中央有四個腦室（2個側腦室，一個第3腦室，一個第4腦室）腦室產(chǎn)生腦脊液的速度是：~500毫升/天。腦脊液的作用：在中樞神經(jīng)系統(tǒng)面對機械沖擊時起緩沖作用使營養(yǎng)物質(zhì)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中循環(huán)清除中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的化學物質(zhì)和廢物腦脊液的循環(huán)路徑

(箭頭所示)17脈絡叢第3腦室第4腦室脈絡叢血腦屏障血腦屏障是將血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系起來的細胞結構，它限制了血液和中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間的蛋白質(zhì)、各種化學物質(zhì)、細胞和異物（比如細菌）的通過

，但是允許對代謝功能至關重要的物質(zhì)（比如葡萄糖）通過1。血腦屏障可使腦組織少受甚至不受循環(huán)血液中有害物質(zhì)的損害，從而保持腦組織內(nèi)環(huán)境的基本穩(wěn)定，對維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常生理狀態(tài)具有重要的生物學意義。細胞核毛細血管腦毛細血管內(nèi)皮細胞緊密連接星形膠質(zhì)細胞腳板纖維18典型的神經(jīng)元形態(tài)神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)中可興奮的細胞，通過電化學信號處理信息和傳遞信息；神經(jīng)元的主要構成包括：1,2:細胞體：神經(jīng)元的代謝中心，負責許多神經(jīng)元的“家務功能”。2,3樹突：由細胞體延伸并廣泛分支的纖維，它們將傳入的神經(jīng)沖動傳遞給胞體。單個神經(jīng)元可通過其樹突和胞體的連接與成千上萬個其他神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)系。3軸突：產(chǎn)生神經(jīng)沖動并將其從細胞體中導出的纖維。每個神經(jīng)元只有一個軸突，它來源于一個被稱為“軸突丘”的細胞體區(qū)域。3樹突突觸前終端突觸間隙樹突胞體樹突軸突丘髓鞘郎飛氏結軸突節(jié)間體樹突突觸前終端24神經(jīng)細胞：軸突和髓鞘軸突含有軸突和少突細胞的神經(jīng)纖維軸突髓鞘少突細胞的胞體20少突膠質(zhì)細胞的主要功能是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中包繞軸突、形成絕緣的髓鞘結構神經(jīng)元的突觸突觸是指一個神經(jīng)元的沖動傳到另一個神經(jīng)元或傳到另一細胞間的相互接觸的結構。突觸是神經(jīng)元之間在功能上發(fā)生聯(lián)系的部位，也是信息傳遞的關鍵部位1。當動作電位到達軸突末端時，可刺激化學神經(jīng)遞質(zhì)從突觸囊泡中釋放至突觸間隙中。神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后神經(jīng)元的受體結合，激發(fā)突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)沖動1在神經(jīng)元-神經(jīng)元的連接中，突觸通常在一個細胞的軸突和另一個細胞上的的樹突之間形成1,2在神經(jīng)元-肌肉的連接中，神經(jīng)遞質(zhì)可以在靶肌肉上發(fā)起動作電位，引起肌肉的收縮2突觸前神經(jīng)元末端突觸后神經(jīng)元突觸間隙接近中的神經(jīng)脈沖囊泡線粒體突觸后膜包含受體釋放神經(jīng)遞質(zhì)分子21髓磷脂和髓鞘(I)許多長軸突上都被髓磷脂覆蓋，髓磷脂是蠟質(zhì)的帶有白色的脂肪物質(zhì)1髓磷脂含有~70%的脂質(zhì)2在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)髓鞘是由少突膠紙細胞形成，在外周神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘是由施旺細胞形成。122電子顯微照片顯示的軸突橫截面，髓鞘為螺旋狀包裹的膜。髓磷脂和髓鞘(II)23少突膠質(zhì)細胞和施旺細胞包裹在軸突周圍，形成多層緊密纏繞的細胞膜，起電絕緣體的作用1。在兩段髓鞘之間有規(guī)律的無髓鞘部分被稱為“郎飛氏結”，在郞飛氏結中的軸突膜是不絕緣的，能夠產(chǎn)生電活動1。髓鞘用于保護軸突并加速神經(jīng)沖動的傳導，同時保護內(nèi)部電荷2。髓磷脂還提供營養(yǎng)支持，有助于軸突的健康3。少突膠質(zhì)細胞(綠色)包裹在軸突(橙色)周圍形成髓鞘。少突膠質(zhì)細胞也可為節(jié)間體(星號)提供營養(yǎng)支持和保護。髓鞘間有規(guī)律的節(jié)間間隔。少突膠質(zhì)細胞軸突*正常傳導正常，節(jié)點之間尖峰的跳躍傳導軸突髓鞘郎飛氏結動作電位髓磷脂極大地增強了軸突的神經(jīng)傳導動作電位只在郎飛氏結的部位產(chǎn)生，郎飛氏結是髓磷脂纏繞的時候形成的縫隙1在髓鞘化的神經(jīng)中，鈉離子通道集中分布在郎飛氏結上2動作電位在郎飛氏結與郎飛氏結之間沿軸突進行跳躍傳播1髓鞘化的神經(jīng)纖維對神經(jīng)脈沖的傳導速度比未髓鞘化的快150倍124髓鞘的破壞會顯著限制神經(jīng)傳導速度慢速傳播:4km/h髓鞘被破壞,軸突

被裸露在外神經(jīng)細胞髓鞘軸突正常神經(jīng):完整的髓鞘快速傳播:>400km/h正常狀態(tài):疾病狀態(tài)–髓磷脂被部分破壞(如

多發(fā)性硬化癥):